深圳燃气输配管网SCADA系统项目中的实践

信息工程监理在深圳燃气输配管网SCADA系统项目中的实践作者：钟昶

作者单位：深圳燃气集团股份有限公司

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流体输配管网作业

5-1 离心式泵与风机的基本结构由哪几部分组成？每部分的基本功能是什么？答：（1）离心式水泵的基本结构组成及其基本功能：：1）叶轮。吸入流体，对流体加压。 2）泵壳。汇集引导流体流动，泵壳上螺孔有充水和排气的作用。 3）泵座。用于固定泵，联接泵与基座。（2）离心式风机的基本结构组成及其基本功能：1）叶轮。一般由前盘、中（后）盘、叶片、轴盘组成，其基本功能是吸入流体，对流体加压并改变流体流动方向。 2）机壳。由涡壳、进风口和风舌等部件组成。蜗壳的作用是收集从叶轮出来的气体，并引导到蜗壳的出口，经过出风口把气体输送到管道中或排到大气中去。进风口又称集风器，它保证气流能均匀地充满叶轮进口，使气流流动损失最小。 3）进气箱。进气箱一般只使用在大型的或双吸的离心式风机上，其主要作用是使轴承装于风机的机壳外边，便于安装与检修，对改善锅炉引风机的轴承工作条件更为有利。对进风口直接装有弯管的风机，在进风口前装上进气箱，能减少因气流不均匀进入叶轮产生的流动损失。 5-5写出由出口安装角表示的理论曲线方程HT=f1(Qt)， NT=f2(QT)，ηt=f3(QT)；)；分析前向、径向和后叶型的性

能特点。当需要高扬程，小流量时宜选什么叶型？当需要低扬程、大流量时不宜选什么叶型？答：其中，，，为叶片排挤系数，它反映了叶片厚度对流道过流面积的遮挡程度；其中，，，，几种叶型的性能特点分析比较：（1）从流体所获得的扬程看，前向叶片最大，径向叶片稍次，后向叶片最小；（2）从效率观点看，后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶片最低；（3）从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达到相同的压力前提下，前向叶轮直径最小，而径向中轮直径稍次，后向叶轮直径最大。（4）从工艺观点看，直叶片制造最简单。当需要高扬程，小流量时宜选前向型叶片；需低扬程、大流量时宜选后向型叶片。 5-9 简述相似律与比转数的含义和用途，指出两者的区别。答：相似律是指：当几何相似的两台泵（或风机）的工况，满足流量系数相等（即表明速度三角形相似），以及雷诺数相等（或处于雷诺自模区）的条件时，它们的流动过程相似，对应的运行工况称为相似工况。在相似工况下，它们

城市天然气管网的分类及其选择

城市天然气管网的分类及其选择一、天然气管网的分类城市配气管网是将门站(接收站)的天然气输送到各储气点、调压站、天然气用户，并保证沿途输气安全可靠。配气管网可按管网形状、输气压力、敷设方式、用途等加以分类。 1. 按管网形状分类(1) 枝状管网以干管为主管，呈放射状由主管引出分配管而不成环状。适用于较小城镇和企业内部，它的特点是每个用气点和气体只来自一个方向。在城市配气系统中一般不单独使用。(2) 环状管网管道联成封闭的环状，在同一个环中，输气压力处于同一级制。它是城市配气系统的基本形式，可由两个或多个方向供气，当管网局部发生故障时，不致造成全面中断供气，影响面小，可靠性高。由于环状管网中的气体分布比较均匀，天然气可以同时沿几条管线流动，因此环状管网的直径可比枝状管网小，但环状管网总长比枝状管网长，投资也较大。(3) 环枝状管网枝状和环状混合使用的一种管网形式，综合了枝、环状管网特点，因此是工程设计中常用的管网形式。 2. 按管网压力级制分类由于输气管道的气密性与其他管道相比，有特别严格的要求，管道漏气可能导致火灾、爆炸、中毒或其他事故。输气管道中的压力越高，管道接头脱开或管道本身出现裂缝的可能性和危险性越大。输气压力不同，对管道材质、安装质量、检验标准和运行管理的要求也不同。我国城市配气管网按输气表压P分七级：①低压配气管网 p＜0.01MPa；②中压配气管网B 0.01MPa≤p≤0.2MPa ③中压配气管网A 0.02MPa＜p≤0.4MPa ④次高压配气管网B 0.4MPa＜p≤0.8MPa ⑤次高压配气管网A 0.8MPa＜p≤1.6MPa ⑥高压配气管网B 1.6MPa＜p≤2.5MPa ⑦高压配气管网A 2.5MPa＜p≤4.OMPa 居民用户和小型公共建筑用户一般直接由低压管网供气，输送天然气时不大于0.0035MPa。当连在低压管网上的用户都安装用户调压器时，压力也不大于0.005MPa。高压和中压管网必须通过区域调压室和用户专用调压室才能向较低一级压力的管网和低压管网供气，或给工业企业、大型公共建筑用户以及锅炉房供气。城市各级压力管网干管，特别是中压以上压力较高的管道，是供气的主动脉，应连成环网，初建时也可是半环形或枝状管道，但应逐步构成环网。 3. 按敷设方式分类一般城市中的输气管道埋设于土壤中，当管

城市燃气输配总复习汇总

城市燃气输配总复习汇总 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

《城市燃气输配》综合复习资料一、填空题 1、燃烧速度指数（燃烧势）反映了燃气燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性，是一项反映燃具燃烧稳定状况的综合指标，能更全面地判断燃气的燃烧特性。 2、调压器按照用途分类可分为：区域调压器、用户调压器和专用调压器。 3、液化石油气有两个来源，分别是油气田和炼油厂，液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷。 4、按燃气的起源或其生产方式进行分类，大体上把燃气划分为天然气和人工燃气两大类。液化石油气和生物气则由于气源和输配方式的特殊性，习惯上各另列一类。 5、我国城市燃气的分类指标是国际上广泛采用的华白指数W和燃烧势 CP。 6、某小区面积公顷，人口密度600人/公顷，气化率为90%，每人每年的耗气量人.年，则该小区居民年耗气量为×107Nm3/年。 7、区域调压站的最佳作用半径600m，居民人口密度600人/公顷，每人每小时的计算流量人.h，则调压站的最佳负荷为2592Nm3/h。 8、某低压燃气管道的途泄流量为50m3/h，转输流量为80m3/h，则该管线计算流量为h。 9、调压站的作用半径是指从调压站到零点平均直线距离。 10、某多层住宅，燃气室内立管终端标高17m，引入管始端标高，燃气密度Nm3，产生的附加压头为。 11、某管网系统有m个节点，则独立的节点流量平衡方程共有m-1个。 12、已知流入某节点的所有管段的途泄流量120Nm3/h，流出该节点的所有管段的途泄流量150Nm3/h，该节点存在集中负荷200Nm3/h，则该节点的节点流量h。 13、燃气管道的投资费用取决于管材费用和建设费用。 14、月不均匀系数用来表示一年内各月用气的不均匀性，其计算式为该月平均日用气量/全年平均日用气量，影响居民生活及公共建筑用气月不均匀

全国城市燃气管网改造规划

全国城市燃气管网改造规划1.总论建国以来，特别是改革开放之后，我国的城市燃气事业得到迅速的发展，燃气管网建设加快，燃气供应能力不断增强，促进了城市经济与社会的发展。到2006年，全国城市燃气管道长度已达18.95万公里，其中：人工气5.05万公里，液化石油气1.75万公里，天然气12.15万公里。我国城市燃气发展的基础是人工煤气，特别是八十年代的燃气发展遵循“多种气源，多种途径，因地制宜，合理利用”的方针，提出“优先使用天然气，大力发展煤制气，积极回收工矿燃气，合理利用液化石油气，适当发展油制气”的燃气发展方向，发展了一批以人工制气、余气利用为主的城市燃气，相应建设了相当数量的城市燃气管网。因局限于当时的管道技术和管材的使用，有的城市采用了灰口铸铁管和落后的管接方式及防腐措施，敷设的埋地管道都已进入“老龄期”。由于管道老化和腐蚀，缺乏科学的管理维护，以及不可预见因素，致使管道事故频繁发生，造成人民群众生命财产损失，严重影响了城市的生产和生活秩序。根据我国一些城市公布的统计结果，燃气事故已经成为继交通事故和工伤事故之后的第三大伤亡事故，燃气安全问题已提到议事日程上来。党中央、国务院一直高度重视安全生产工作，强调指出：“安全生产关系人民群众生命财产安全，关系改革开放、经济发展和社会稳定的大局。” “加大城市管网等市政基础设施投入，健全城市综合防灾体系，强化应急处置机制，切实保障人民群众的生命财产安全和城市正常有序的运行。” 全国建设系统安全生产电视电话会议提出：城市燃气专项治理，重点要抓好燃气管道的安全，特别对一些城市和地区违章占压管道，形成事故隐患的；未经许可在燃气管网范围内野蛮施工，易造成挖断燃气管道酿成事故的；一些城市燃气管网老化，得不到及时更新改造留下事故隐患的，要采取切实防范措施。为确保城市燃气管网的安全供气，保障人民群众的切身利益，维护社会和谐稳定，促进城市燃气事业的健康发展，特编制《全国城市燃气管网改造规划(2008年-2010年)》。 1.1规划依据 1.温家宝总理在全国安全生产工作会议上的讲话。 2.曾培炎副总理视察北京市政基础设施建设时的讲话。 3.汪光焘部长在全国建设系统安全生产电视电话会议上的讲话。 4.城市燃气安全管理规定（1991年3月30日建设部、劳动部、公安部令第10号）

城镇燃气管网

城镇燃气管网城镇燃气输配系统一般由门站、高中低压管网系统、储配站、调压站、监控系统和调度中心等组成。城镇燃气输配系统设计，应符合城镇燃气总体规划，在可行性研究的基础上，做到远、近期结合，以近期为主，经技术经济比较后确定合理的方案。一、城镇燃气管网的分类燃气管网可按用途、敷设方式、输气压力、管网形状、压力级制等加以分类。 1. 按用途分类 ⑴长距离输气管线连接产量巨大的天然气田或人工燃气与用气地区的输气管线，其干管及支管的末端连接城镇或大型工业企业，作为该供气区的气源点。 (2) 城镇燃气管道 ①分配管道在供气地区将燃气分配给工业企业用户、商业用户和居民用户的管道，包括街区和庭院的燃气分配管道。 ②用户引入管将燃气从分配管道引到用户室内引入口处总阀门前的管道。 ③室内燃气管道通过用户管道引入口的总阀门将燃气引向室内，并分配到每个燃气用具的管道。 (3) 工业企业燃气管道 ①工厂引入管和厂区燃气管道将燃气从城镇燃气管道引入工厂，分送到各用气车间。 ②车间燃气管道从车间的管道引入口将燃气送到车间内各个用气设备（如窑炉）。车间燃气管道包括干管和支管。 ③炉前燃气管道从支管将燃气分送给炉上各个燃烧设备。 2. 按敷设方式分类 (1) 埋地管道城市中燃气管道一般采用埋地敷设，当燃气管段需要穿越铁路、公路时，有时需加设套管或管沟，因此有直接埋设及间接埋设两种。 (2) 架空管道工厂厂区内或管道跨越障碍物以及建筑物内的燃气管道时，常采用架空敷设。 3. 按设计压力分类燃气管道与其他管道相比，有特别严格的要求，因为管道漏气可能导致火灾、爆炸、中毒等事故。燃气管道中的压力越高，管道接头脱开、管道本身出现裂缝的可能性就越大。管道内燃气压力不同时，对管材、安装质量、检验标准及运行管理等要求也不相同。我国城镇燃气管道按燃气设计压力P（MPa）分为七级。

流体输配管网课程教学大纲

文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持流体输配管网》课程教学大纲课程编号：05 课程名称：流体输配管网英文名称：Fluid Transfer Nets 课程类型：专业基础必修课总学时：32 讲课学时：28实验学时：4 学分：2 适用对象：四年制本科建筑环境与设备工程专业先修课程：流体力学、工程热力学、传热学、建筑环境学一、课程性质、目的和任务流体输配管网是动力工程系暖通专业的专业必修课。其目的是使学生掌握流体输配管网的型式、装置、特征、水力计算、工况分析；掌握管网动力源：泵与风机的基本原理以及选用方法；能运用基本原理、基本公式进行管网的设计、计算，熟悉泵与风机的选用和安装。培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习及毕业后从事专业工作打下必要的基础。二、教学基本要求学生通过本课程的学习，应达到下列基本要求：1．掌握流体输配管网的型式与装置。 2．掌握流体（气体、液体、多相流）输配管网的特征、水力计算。3．掌握管网系统的工况分析。 4．能正确选择泵与风机，并与管网匹配。 5．了解流体输配管网的计算机计算方法。三、教学内容及要求 1. 流体输配管网的型式与装置熟悉气体输配管网的型式与装置；熟悉液体输配管网的型式与装置泵。 2. 气体输配管网的水力特征与水力计算熟悉气体管流的水力特征；掌握流体输配管网水力计算的基本原理和方法；掌握气体输配管网的水力计算。 3．液体输配管网的水力特征与水力计算掌握液体管网的水力特征与水力计算；掌握开式液体管网的水力特征与水力计算。 4. 多相流管网的水力特征与水力计算掌握液气两相流管网的水力特征与水力计算；掌握汽液两相流管网的水力特征与水力计算；熟悉气固两相流管网的水力特征与水力计算。 5．泵与风机的理论基础熟悉离心式泵与风机的基本结构；掌握离心式泵与风机的工作原理与性能参数；掌握离心式泵与风机的基本方程式；熟悉泵与风机的损失与效率；熟悉相似定律与比转数；了解其他常用的泵与风机。 6.管网系统的水力工况分析掌握管网系统的水力特征；掌握管网系统的压力分布；掌握调节阀的应用及特点；掌握管网系统的水力工况分析与调整。 7 ?泵、风机与管网系统的匹配熟悉泵、风机运行曲线与工作点；熟悉泵、风机的工况调节；熟悉泵、风机的选用；熟悉泵与风机的安装位置。 8?流体输配管网的计算机分析熟悉流体输配管网的网路图及其矩阵表示；熟悉管网系统的特性方程组；掌握流体输配管网水力工况的计算机分析；了解流体输配管网的调节概要。

浅析城市规划中的市政燃气管网规划设计

浅析城市规划中的市政燃气管网规划设计发表时间：2017-11-02T12:05:27.297Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：李兆贇 [导读] 摘要：近年来，对于城市燃气管网规划设计来说，在当今社会中占有重要的地位，不论是哪个城市，都必须拥有完善、系统的城市燃气管网，这样一来，就使得一些之前的城市燃气管网规划设计管理理念稍感落后，需要不断更新自身理念，从而与其迅猛发展保持一致。淄博安泰工程项目管理有限公司山东省淄博市 255000 摘要：近年来，对于城市燃气管网规划设计来说，在当今社会中占有重要的地位，不论是哪个城市，都必须拥有完善、系统的城市燃气管网，这样一来，就使得一些之前的城市燃气管网规划设计管理理念稍感落后，需要不断更新自身理念，从而与其迅猛发展保持一致。当诸多城市的燃气管网项目都在逐步为人们所重视的时候，诸多学者和专家也对其开始关注，在这个过程中，城市燃气管网规划设计相关问题的探讨也成为了诸多研究学家的关注热点。关键词：城市规划；市政燃气；管网设计对于城市燃气管网规划设计来说，总体规划层面和详细规划层面等的城市燃气管网规划设计是紧密相连且不可分割的，而就目前来说，因为各类原因的存在，城市燃气管网规划设计中还存在不少问题，这是城市燃气管网随着社会经济不断进步的必然产物，也是顺应时代发展的必然选择。充分的防治城市燃气管网规划设计的相关问题是一项有着一定难度的工作，这离不开社会各界的大力支持，该文主要从城市燃气管网总体规划设计和城市燃气管网详细规划设计等两个方面的关问题，提出了一些建设性的意见和建议。 1城市天然气管网的规划现状 1.1管网规划的目的和意义随着天然气资源的开发，天然气已成为大中城市的主要气源，一些利用煤制气气源的城市也正向天然气转换。在城市利用天然气的工程总体规划中，燃气工程是城市市政建设的重要内容之一。而对燃气工程的建设起指导作用的则是根据城市的总体规划设计进行的燃气专项总体规划，其中，天然气管网的规划设计是一项重要内容。城市天然气系统工程建设投资巨大，工程建成后不宜轻易改建或扩建，否则将影响城市建设，城区居民生活，造成人力、物力、财力的巨大浪费。 1.2管网规划原则（1）管网规划工作应具有先进性。对于一个规模不大但十分复杂的输气管网，仅凭手工计算和运营经验进行规划设计是远远不能满足需求的，必须运用精确的管网模拟软件对多种方案进行分析计算，从中选出最佳改造和扩建方案。在管网调度中，也应使用实时控制软件进行在线模拟分析，最大限度提高管网运行效率，降低输气成本。（2）管网规划工作应具有整体性。天然气开发规划是由气藏工程规划、采气工程规划和天然气地面建设工程规划三部分组成。如果在天然气地面建设工程规划设计中也引进先进的数模软件，使之与气藏数模软件相结合，即将天然气在地层中的水力动态与地面管网中的水力动态结合为一个统一连续变化的整体加以考虑，从中选出最优方案作为天然气开发规划方案，这样在作气藏工程规划方案时，就充分考虑了天然气地面建设工程规划对它的影响，改变了传统的先作出最优气藏工程规划方案，然后依据此方案进行天然气地面建设工程规划作出优化方案的做法。 2燃气管网的传统设计方法目前，利用节点法原理编制的水力计算软件为各大设计单位和燃气公司所采用，其基本方法是设计人员根据专业经验确定管段布排与走向，再在确定管道流量分配的基础上利用拉格朗日法计算出管径以及压力降，最后根据计算结果对部分管径进行调整以确定最终设计管径。该方法的缺陷是不能快速的计算出最优化结果，因为其依赖于设计人员不断重复的计算。设计人员须先计算选出管网各管段的管径，再将其与管网其它信息输入水力计算软件计算，如果所得结果不满足要求，则设计人员须重新计算选管径。因此有必要对现有的设计方法进行改进，设法利用先进的数学工具对城市燃气管网进行优化设计。 3城市燃气管网总体规划设计相关问题的探讨总体规划层次下居住商业用地的密集分期性布置，其特征表现为以大片居住用地为核心，辅助于商业用地作为必要配套。我们立足于燃气专业角度，在此类用地对应下的民用户（居民用户和商业用户），不仅为供气原则中所确定的基本燃气用户，而且为必须保证连续稳定供气的用气大户，负荷需求的增长与居住商业用地面积的增加大致成正比例增长关系。燃气主干管规划设计应按照规划用地的大小及分布特点，根据用地的布局密度及形态，布局燃气主干管于各负荷地块之间，敷设穿插于大片用地之中，其作用不仅在于可从内部瓦解负荷，而且可有效利用管道两侧双方向开口延伸功能，提高主干管使用率以及扩大管网辐射面。为应对此类用地较强的分期蔓延性，燃气主干管规划设计应综合考虑近、远期规划的关系，以远期规划为最终目标，制定好合理的分期实施步骤，且融入管道敷设于负荷用地之间的规划思路，使环网建设与道路网结合，布局管道于居住商业性用地次外围，呈次内环状布局形态，并与用地分期开发计划结合，在次内环状管网内部以蜘蛛网状管道联网延伸，外部以单向枝状管道外延。在远景规划中，伴随规划建设区域的不断扩张，可向外逐层拓展次内环状管网布局形态，以解决负荷总量和面积的相应增长。 4城市燃气管网详细规划设计相关问题的探讨针对详细规划的控制确定性原则，燃气支管规划设计面临着两大难题，其一，协调组织规划范围内燃气支管与周围城市燃气主干管的衔接，引入燃气气源；其二，根据用地空间的要求，设计布局规划范围内燃气支管走向，确保局部管网系统配气工况。要处理好与规划范围外燃气主干管的衔接，第一步工作就是要准确掌握以规划区为中心的较大区域范围内燃气工程概要，了解现状及上层次管网布局，压力运行工况及气流方向等基本情况，以求确定作为气源引入的现状或规划燃气主干管，进而分析所选定管道所处城市道路情况，确定过路管道开口数量。作为城市规划中所布局的城市道路，既是各个不同性质城市用地分割的界限，又是燃气管道所须依附的载体。根据城市道路所担负交通功能的不同和建设形式的区别，可主要分为快速干道、主干道、次干道、支路四类。对于敷设于上述四类道路的燃气主干管而言，开口的数量及密度除了和本身所承担负荷大小、管网运行工况及流量分配因素等相关联外，同样与其承载道路的道路级别和建设形态有着密切的联系，因为如果过路管开口数量过少，将会直接影响气源引入的流量、压力等指标，如开口密度过多，则会过量破坏道路建设并影响经济性投资[5]。详细规划中所涉及到的内容非常详尽，各个地块的分布与使用情况更为具体，相关的道路也更加细化。在这基础上使得管网规划工作将更为具体与细化。在规划的过程中将更加细致地研究地块的分布特点与未来发展情况，借助道路走向承载管网，从而

流体输配管网习题答案(老龚版)

《流体输配管网》习题集及部分参考答案部分习题、作业参考答案第1章（略）第2章 2-1 已知4—72—No6C型风机在转速为1250 r/min 时的实测参数如下表所列，求：各测点的全效率；绘制性能曲线图；定出该风机的铭牌参数（即最高效率点的性能参数）； 2-2 根据题2-1中已知数据，试求4-72-11系列风机的无因次量，从而绘制该系列风机的无因次性能

2-3 得用上题得到的无因次性能曲线求4-72-11No5A 型风机在n=2900 r/min 时的最佳效率点各参数什，并计算该机的比转数值。计算时D2=0.5m 。解：查无因次曲线表得：P = Q = N = 222 2 222222 2 3 322/60 3.14*0.5*2900/6075.9/3.14*0.536003600*75.9**0.20310886 44 1.205*75.9*0.42829713.14*0.5/1000*1.025*75.9*0.095/10009.8244 u D n m s D Q u Q P u P D N u N kW ππρπρ========== == 2-4 某一单吸单级泵，流量Q=45m/s ，扬程H=33.5m ，转速n=2900r/min ,试求其比转数为多少如该泵为双吸式，应以Q/2作为比转数中的流量计算，则其比转数应为多少，当该泵设计成八级泵，应以H/8作为比转数中的扬和计算值，则比转数为多少

'"3.65853.6560.13.65404.3 sp sp n n =========sp 双吸式：n 八级式： 2-5 某一单吸单级离心泵，Q=(m3/s) ，H=14.65m ，用电机由皮带拖动，测得n=1420r/min,N=; 后因改为电机直接联动，n 增大为1450r/min ，试求此时泵的工作参数为多少解：设增大后的泵的参数用Q ’ H ’ N ’来表示 '''3''22 ''33 1450 1.02 1.020.075/1420 1450()() 1.04 1.0415.2414201450()() 1.065 1.065 3.51420Q n Q Q m s Q n H n H m H n N n N kW N n ===============''解得解得H 解得N 2-6 在n=2000的条件下实测一离心泵的结果为Q=0.17m/s,H=104m,N=184kW.如有一几何相似的水泵，其叶轮比上述泵的叶轮大一倍，在1500r/min 之下运行，试求在相同的工况点的流量，扬程及效率各为多少 '''33 '3'''22 '''35 1500()*266 1.02/2000 ()() 2.25234()()13.52484Q n D Q Q m s Q n D H n D m H n D N n D kW N n D ===========''解得解得H 解得N 2-7 有一转速为1480r/min 的水泵，理论流量Q=0.0833m/s ，叶轮外径D=360mm ，叶轮出中有效面积A=㎡，叶片出口安装角β=30°，试做出口速度三角形。假设流体进入叶片前没有预旋运动，即Vu=0,试计算此泵的理论压头Ht ∞.设涡流修正系数k=，理论压HT 这多少解： 2222222220.0833/0.023 3.62/1480**0.3627.88 260 27.88 3.62*3021.6111*27.88*21.6161.59.8 0.77*61.547.4r u r T u T T Q v m s A D u v u v ctg ctg H u v m g H kH m πωβ∞∞= ======-=-== =====o 如图所示： 2-8 有一台多级锅炉给水泵，要求满足扬程H=176m ，流量 Q=81.6m 3/h ，试求该泵所需的级数和轴

流体输配管网习题集第七章

第7章 7-1 应用并联管段阻抗计算式时，应满足什么条件？答：需要满足的条件是：并联管段所组成的闭合环路（或添加虚拟管段）的重力作用为零。 7-2 什么是液体管网的水压图？简述绘制水压图的基本步骤。答:在液体管网中，将各节点的测压管水头高度顺次连接起来形成的线，称为水压曲线；水压曲线与管路中心线、水平距离坐标轴以及表示水压高度的纵轴组成的图形称为水压图。 7-3 什么是管网的静水压线？确定室外集中供热热水管网静水压线要考虑哪些主要因素？ 7-4 在气体管网的压力分布图中，吸入段和压出段各有什么显著特征？ 7-5 什么是调节阀的工作流量特性？在串联管道中，怎样才能使调节阀的工作流量特性接近理性流量特性？答：所谓调节阀的工作流量特性是指调节阀在前后压差随流量变化的工作条件下，调节阀的相对开度与相对流量之间的关系。在有串联管路的场合，增大阀权度可使工作流量特性更为接近理性流量特性。 7-10 什么是水力失调？怎样克服水力失调？答：管网中的管段实际流量与设计流量不一致，称为水力失调。水力失调的原因主要是：(1)管网中流体流动的动力源提供的能量与设计不符。例如：风机、泵的型号、规格的变化及其性能参数的差异，动力电源电压的波动，流体自由液面差的变化等。(2)管网的流动阻力特性发生变化，即管网阻抗变化。如管材实际粗糙度、存留于管道中杂质，管段长度、弯头、三通及阀门开度改变等局部阻力的增减等，均会导致管网实际阻抗与设计计算值偏离。

7-12 习题图7-1是一个机械送风管网。水力计算结果见下表：（1）求该管网的特性曲线；（2）为该管网选择风机；（3）求风机的工况点，并绘制管网在风机工作时的压力分布图；（4）求当送风口5关闭时风机的工况点并绘制此时管网的压力分布图；（5）送风口5关闭后，送风口6的实际风量是多少？要使其得到设计风量，该如何调节？习题图7-1 解：（1）根据计算出各管段的阻抗，见习题7-12表1。4-6和4-5管段并联阻抗为： kg/m7，则管网总阻抗为233.28kg/m7。据此可绘制管网特性曲线，见习题7-12图1。习题7-12表1 管段阻抗（kg/m7）51.84 77.76 648 288 风机工作时各管段风量（m3/h）6000 6000 2400 3600 风机工作时各管段阻力（Pa）144 216 288 288

基于城市燃气管网规划设计方法的探索

基于城市燃气管网规划设计方法的探索发表时间：2015-12-28T10:15:38.853Z 来源：《基层建设》2015年19期供稿作者：孙沛[导读] 天津市华钡燃气热力工程设计有限公司在城市燃气管网规划设计中，常用的方法有图论法、动态规划法、神经网络法、MCST法、约束导数法、综合优化法等方法。孙沛天津市华钡燃气热力工程设计有限公司 300000 摘要：天然气用量与城市国民经济发展情况、产业结构、能源结构、城市规划人口等宏观因素有关，城市燃气管道看作是完成城市输配气这一特定功能的复杂结构，因此在城市燃气管网规划设计时要认真考察城市的发展，合理预测城市对燃气的需求，选择合适的管网材料，提高管网输送的安全性为城市管网规划设计的要点。关键词：城市燃气；管网；规划设计1.城市燃气管网概述城市燃气管网是面向全社会的市政工程。其主要功能要求是在任何时间将足够数量的燃气输送，分配给用气点（用户），并应具有合乎标准的供气质量。其主要指标即是维持用气点在允许的压力范围内，对燃气管网的其他技术要求是应具有足够的安全裕度。在个别管段因损坏或其他原因需加截断的情况下仍能维持接近正常的供气。因此，燃气管网一般都设计成环形，而且环形管网的相邻管网的相邻管段尽量避免管径规格的突然变化，整个系统构造（配量及管径）尽可能均匀。从设计工作进行的中间阶段上依次可分为管网布置、负荷计算、管径确定、水力工况计算、管网优化、绘图等环节。 2.城市燃气管网规划原则 2.1燃气规划原则城市燃气规划符合城市社会经济发展总体战略方针，结合城市发展的实际情况，确定合理的规划方案，统筹规划、近远期结合、分期实施、逐步完善。城市燃气规划符合国家能源生产和消费结构的合理化调整及优化，合理配置天然气资源，坚持可持续发展方针，促进低碳经济。贯彻城镇燃气为人民生活服务、为发展生产服务、为改善城市环境服务的方针，以市场经济原则为指导，确定合理的用气指标及供气比例，为远景发展留有余地。积极采用有效的新工艺、新技术、新材料和新设备，做到技术先进、经济合理；充分体现城镇燃气的安全可靠性、科学合理性、系统全面性和技术先进性。2.2气源引入原则城市燃气管网规划应确定市域周围高压管网，与其合理衔接，规划城市天然气供应系统；近期的燃气规划确定天然气为城市的主要气源，维持其他能源的使用，加快天然气输配场站管网建设工作。中期远期以天然气为主，采用分区或道路逐步敷设燃气管网，行成统一燃气环网。对规划天然气管网覆盖不到的地区，可发展液化石油气供应或者CNG、LNG供应。 3.城市燃气管网规划设计方法 3.1基本方法在城市燃气管网规划设计中，常用的方法有图论法、动态规划法、神经网络法、MCST法、约束导数法、综合优化法等方法。动态规划法是对管网各节点压力进行优化，得出最优压力来选择管网布局和元件，但这种方法需要预先给定调压站数目和位置、管段长度、管径等数据，应用于大型网络系统中有一定局限性。神经网络法则是引入适当能量函数确定神经元联结权，根据网络状态变化来寻求平衡获得局部最优解的方法，具有大规模并行处理、高容错性和自适应性、自组织性的优点，应用于大型管网规模设计中极佳。因此，本文综合利用动态规划法和神经网络法来建立数学模型，用于城市燃气管网规划设计中管网布局与参数优化。 3.2城市燃气管网布线标准城市燃气管网布线时，高、中压管网主要用于输气，其压力高、危险性大，布线应充分考虑长期安全运行的需要，因此应布设于足够安全距离的地段，同时考虑安装和检修的便利性和对周边的影响，低压管网是最基本的管网，要充分考虑网路密度。管网的纵断面，应埋设于土壤冰冻线以下，其覆土深度应满足规划和规范要求，并避免与自来水管、雨水管、热力管、电力管、通讯管等布设于同一地沟，并采取好防护措施。储配站应综合考虑城市工业布局规划，服从输气干线大走向，尽量靠近负荷集中地带。调压计量站的布设要符合城市规划和作用半径，尽量避免对周边地区的影响，控制好安全距离。 4.燃气管网管径的选择 4.1管段初始流量的确定管段初始流量是在连枝流量一定的条件下，通过调用基本关联矩阵求解而得到的。所谓连枝，是针对环状管网而言的。如果把一个环状管网去掉某些管段后，该管网变成枝状管网，那么去掉的这些管段就称为连枝。连枝流量采用按照管段长度比例分摊原则确定。 4.2管径的初选根据管段的计算流量和管段的单位压力降，可以计算机软件调用中的“初选管径”菜单进行管径的初选。单位压力降由从气源点到零速点的允许压力降与管路长度的比值确定，零速点的确定按照燃气总是从气源点流向最远点的原则确定。 4.4经济管径的选择根据初始的规格化管径和管段的计算流量求解管段的压力降，并由气源点的压力求各个节点的压力，调用修正各节点压力，计算得出经济压降。根据此压降和计算流量，调用软件中的“管径优选”菜单进行管径优选。 4.5城市管道耐久性原则选择整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规范的某一功能要求，此特定状态称为该功能的“极限状态”，即“临界状态”。城市燃气管道耐久性作为一项功能，也存在着耐久性极限状态：承载能力极限状态和正常使用极限状态。对城市燃气管道耐久性寿命准则的合理选择是进行耐久性评估与寿命预测的重要前提。 5.天然气管网规划发展趋势及规划建议

天然气城市管网工程可行性研究报告

1．总论 1.1 项目及建设单位基本情况 1.1.1 项目基本情况项目全称：****县天然气城市管网工程 1.1.1.1 项目建设性质本项目为****油田燃气有限公司拟新建的工程项目 1.1.2 项目建设地点本项目建设地点在****县县城东北部，位于**板金厂东侧，三里河西侧，206国道北侧，该选址地理位置较好，位于城边缘，交通便利，具有较好的供电、供水、排水、通讯等便利条件。 1.1.3 建设单位基本情况 1.1.3.1 建设单位名称、性质建设单位是****油田燃气有限公司，企业性质是股份制企业。 1.1.3.2 建设单位概况 ****油田燃气有限公司隶属于中国石油集团公司**石油勘探局供水公司。**油田利用自己的技术优势，借助国家西气东输的有利条件和稳定的气源，在华东地区建立新的经济增长点，大力发展**县的天然气供应工程，造福于民，减少污染，对提高**县城市的能源结构有着重大深远意义。 1.2 编制依据及原则 1.2.1 编制依据 1）《关于**县天然气工程立项批复》(**县发展计划委员会计外 [2003]62号) 2）**县城总体规划 (**县建设局)(1995-2010) 3）**县城总体规划简介 4）**县城道路规划图1:20000 5）关于编制《****县天然气城市管网工程可行性研究报告》设计委托书 1.2.2 编制原则 1）满足天然气城市管网的正常运行，保证居民生活安全及工矿企业生产。 2）优化设计方案，利用成熟的技术，在安全稳妥的基础上，确定先进、经济的工程方案。在保证燃气设计要求的前提下，降低投资、减少运行费用。

3）设备选型要求质量可靠，性能价格比高，同时设备及材料应从国内采购，主要关键的设备及部件国外引进。 4）结合城市现状及总体发展规划，做到统筹兼顾，远近结合、适合于逐步发展、分期实施。 5）重视环境保护及职业安全卫生，降低能耗及消耗，提高工程建成后的经济、社会和环境效益。 1.3 研究范围本项目研究范围为****县天然气城市管网工程建设的可行性。工程主项表 1.4 项目背景及建设理由 1.4.1 项目背景 **县地处长江和淮河之间，位于**省的中西部，县城建成区面积为12平方公里，县城常住人口13万人，约4万户，预计2010年城市常住人口达20万人，建成区面积20.4平方公里，县城居民以瓶装石油气和煤作为日常生活所需燃料，工业燃料主要以煤和柴油为主。目前，没有管道燃气。城市居民生活不便，同时烧煤也给城市空气带来极大污染。从能源现状上可以看出，目前的能源结构严重的影响着**县今后的发展水平。首先，居民仍以液化气和煤作为主要燃料，并没有实现燃气化，不满足城市的发展要求，瓶装液化气价位远远高于天然气，其用户需经常换瓶，使用不便，气瓶分散在各户存在安全隐患；由于国家规范对钢瓶的限制，直接影响着高层民用住宅的发展。其次，随着**向县级市发展，诸如酒店、医院、学校等公共建筑也发展迅速，外购瓶装工期远远满足不了需求。再者地区能源大户对**环境的影响也是不可忽视的。 1.4.2 项目建设理由 1）城市燃气是城市建设的基础设施之一，是现代化城市的重要标志，本项目对保护环境，方便人民生活，发展城市燃气事业具有重要意义。

燃气输配管网系统优化设计

燃气输配管网系统优化设计摘要：随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，城市建设俨然成为看我国建设行业的重要对象，燃气输配系统的建设也已成为城市建设重要的课题之一。城市燃气输配设施投资较高，涉及的因素比较多，因此，合理的燃气输配管网系统是保证城市正常供气的重要条件，本文就燃气输配管网系统的设计进行探究，提出一些优化系统的措施。关键词：燃气输配管网系统优化设计目前，全球能源中，人类使用的燃气多为石油和天然气，燃气的用量和普及程度已经成为衡量一个城市或者地区经济的重要因素。城市燃气供应设施是一个投资大，可塑性强的建设项目，燃气输配管网的优化设计不仅关系到燃气的正常供应，更是关系着燃气供应系统是否经济的重要环节。燃气输配管网有两个重要部分，输配管网和调压站。其中输配管网又分为了高中压管网和低压管网。燃气流量、燃气器具、额定工作电压以及调压站的位置是决定低压管网管径的关键，而管网始末端的流量和压力才是高中压管网管径的关键。对燃气输配管网的系统优化关键就在于布置调压站的数量和位置、高中压管网始末端的压力。我们应针对调压站作用半径以及管网单位经济压降，利用相关理论和设计经验，通过数学模型和相应的计算机软件设计出节约工程资源、节省时间并提高效率的输配管网系统，为城市供气设施建设提供有力支持。一、燃气输配管网系统优化设计。城市燃气输配管网系统建设需要投入大量资金，工程量大，耗时长，是目前城市项目建设中比较复杂的综合设施，由输配管网、储配站、运行管理操作、调压计量站和控制设施组成。 1、确定高中压管网的最优压降。城市燃气供应的主干线是高中压管网，其管径大小不仅影响着管网费用的多少，也直接关系到供气点中压缩机的选用。传统方法在确定管网管径时，是根据城市供气规模和管网始末端燃气压力，再选择单位长度中的压力降来求出管径的。利用这种科学性不强的传统方式确定管径，常常会造成不必要的经济损失，

第二部分天然气输配系统的构成

第二部分天然气输配系统的构成第一章天然气的输送管道输送是天然气的主要输送方式之一，从油气井口到最终用户，历经矿场集气、净化、压气站、配气站以及调压计量等，形成了一个统一密闭的输气系统。输气管道一般按其输送距离和经营方式及输送目的分为三类：一是属于油气田内部管理的矿场管道，通常称为矿场集气管线；二是隶属某管道输送公司的干线输气管道，通常称为长距离输气管道；三是由原城市煤气公司或其他燃气公司投资建设并经营管理的城市输气管道，通常称为城市输配管网。图2.1.1 天然气的输送系统长输管道的构成一般包括输气干管、首站、中间气体分输站、干线截断阀室、中间气体接收站、清管站、障碍（江河、铁路、水利工程等）的穿跨越、末站（或称城市门站）、城市储配站及压气站。与管道输送系统同步建设的另外两个组成部分是通信系统和仪表自动化系统。输气干线首站主要是对进入干线的气体质量进行检测控制并计量，同时具有分离、调压和清管球发送功能。输气管道中间分输站（或进气）站起功能和首站差不多，主要是给沿线城镇供气（或接收其他支线与气源来气）。增压站是为提高输气压力而设的中间接力站，它由动力设备和辅助系统组成，它的设置远比其他站场复杂。输气管道末站通常和城市门站合建，除具一般站场的分离、调压和计量功能外，还要给各类用户配气。为防止大用户用气的过度波动而影响整个系统的稳定，有时装有限流装置。干线截断阀室是为了及时进行事故抢修、检修而设。根据线路所在地区类别，每隔一定的距离设置。

第二章城镇燃气输配系统城镇燃气输配系统有两种基本方式：一种是管道输配系统；一种是液化石油气瓶装系统。管道输配系统一般由接受站(或门站)、输配管网、储气设施、调压设施以及运行管理设施和监控系统等共同组成。如图2.2.1所示。图2.2.1 燃气输配系统示意图一、接受站接受站(门站)负责接受气源厂、矿(包括煤制气厂、天然气、矿井气及有余气可供应用的工厂等)输入城镇使用的燃气，进行计量、质量检测，按城镇供气的输配要求，控制与调节向城镇供应的燃气流量与压力，必要时还需对燃气进行净化。二、输配管网输配管网是将接受站(门站)的燃气输送至各储气点、调压室、燃气用户，并保证沿途输气安全可靠。三、燃气储配站储配站的作用一是储存一定量的燃气以供用气高峰时调峰用；二是当输气设施发生暂时故障、维修管道时，保证一定程度的供气；三是对使用的多种燃气进行混合，使其组份均匀；四是将燃气加压（减压）以保证输配管网或用户燃具前燃气有足够的压力。四、燃气调压室调压室是将输气管网的压力调节至下一级管网或用户所需的压力，并使调节后的燃气压力保持稳定。

流体输配管网知识点(龚光彩版)

流体输配管网知识点第1部分流体输配管网基础知识基本要求：掌握流体输配管网的基本功能与组成；了解流体输配管网的分类方法，重点熟悉按照管内流动状态、动力、流体与外界环境关系、流动路径的确定性的分类；了解典型流体输配管网类型、构成和特点。比如：绘制一个自己熟悉的流体输配管网，说明该管网中各组件的名称和作用。流体输配管网概念将流体输送并分配到各相关设备或空间，或者从各接收点将流体收集起来输送到指定点的管道系统称为流体输配管网。流体输配管网基本功能是将从“源”取得的流体，通过管道输送，按照流量要求，分配给末端装置；或者按流量要求从各末端装置收集流体，通过管道输送到“汇”。流体输配管网基本组成（1）末端装置其作用是按要求从管道获取一定量的流体或将一定量的流体送入管道。如：排风管网的排风罩、送风管网的送风口、燃气管网的用气设备、卫生器具、配水龙头等。（2）源和汇源是指为管道中输送流体的来源；汇是指接受从管道汇集的流

体。比如，室外空气是送风管网的源，却是排风管网的汇；市政给水管是建筑给水管网的源，市政排水管是建筑排水管网的汇；上一级燃气管网是下一级燃气管网的源；热水锅炉既是供热管网的源，也是供热管网的汇。（3）管道管道是源或汇与末端装置之间输送和分配流体的必备通道。（4）动力实际流体的流动总是存在阻力，因此必须提供动力，才能实现流体输配管网的基本功能。流体输配管网的流动存在不同来源，主要可分为三种来源。一是来源于“源”，如锅炉；储气罐的压力；上级管网的压力。例如多数建筑给水管网中水的流动动力来自于市政给水管内的压力；建筑燃气管网中的燃气流动动力来自于小区燃气管道内的压力；供热管网中的热水或蒸汽的流动动力来自于供热锅炉的压力。二是来源于重力，如自然循环热水采暖；建筑排水管网中污水的流动是靠流体的自身重力实现的。三是来源于机械动力（风机、水泵），如通风管网中空气的流动动力由风机来提供，建筑给水管网中水的流动可以由水泵来提供。要实现合理、定量、安全输送和分配流体，流体输配管网除了具有基本组成部分外，还需要其他一些装置，主要包括：1）调控设备，如阀门，2）特殊管网辅助装置，如蒸汽管网中的疏水器，液体管网中排气装置等；3）安全及计量装置，如安全阀，压力