《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151.8公顷,⼈⼝密度600⼈/公顷,⽓化率为90%,每⼈每年的耗⽓量123.9 Nm3/⼈.年,则该⼩区居民年耗⽓量为 1.016×107Nm3/年。7、区域调压站的最佳作⽤半径600 m,居民⼈⼝密度600⼈/公顷,每⼈每⼩时的计算流量0.06Nm3/⼈.h,则调压站的最佳负荷为 2592 Nm3/h。8、某低压燃⽓管道的途泄流量为50m3/h,转输流量为80 m3/h,则该管线计算流量为 107.5 m3/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-0.6m,燃⽓密度0.71kg/Nm3,产⽣的附加压头为 100.56 Pa。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120 Nm3/h,流出该节点的所有
管段的途泄流量150 Nm3/h,该节点存在集中负荷200 Nm3/h,则该节点的节点流量 333.5 Nm3/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性的主要因素是⽓候因素。15、城市燃⽓管⽹系统按照管⽹压⼒级制的不同组合形式分类,可分为⼀级管⽹、⼆级管⽹、三级管⽹及多级管⽹四种。
16、在绘制燃⽓管道⽔⼒计算图表时,燃⽓密度按 1kg/m3计算。17、按照天然⽓的常规分类,⼀般可分为四种,分别为⽓⽥⽓、油⽥伴⽣⽓、凝析⽓⽥⽓、⽣物⽓。
18、已知天然⽓中各组分的容积成分,其中甲烷80%,⼄烷16%,氮⽓4%,
则天然⽓的相对密度为 0.65 。(注:甲烷密度0.7174kg/Nm3,⼄烷密度1.3553 kg/Nm3,氮⽓密度1.2504 kg/Nm3,空⽓密度1.293 kg/Nm3)19、在进⾏城市燃⽓管⽹设计时,年⽤⽓量是确定⽓
源、管⽹和设备通过能⼒的依据。⼆、判断题
1、城市燃⽓应具有可以察觉的臭味,⽆臭味或臭味不⾜的燃⽓应加臭,有
毒燃⽓中臭剂的最⼩量应符合下列规定:泄漏到空⽓中,浓度达到爆炸下限的20%时,应能察觉。2、如果⽓源产量能够根据需⽤量改变⼀周内各天的⽣产⼯况时,储⽓容积
以计算⽉最⼤⽇燃⽓供需平衡要求确定,否则应按计算⽉平均周的燃⽓供需平衡要求确定。3、枝状管⽹中变更某⼀管段的管径时,不影响管段的流量分配,只导致管道节点压⼒的改变。
4、不均匀系数法适⽤于求解室内和庭院燃⽓管道的计算流量。
5、5、“附加投资偿还年限法”适⽤于城市配⽓管⽹较多⽅案的技术经济⽐较。
6、运动⽅程中()τρω
项为惯性项,反映了⽓体流动的不稳定性,()x?2ρω项为对流项。
7、液化⽯油⽓减压器属于间接作⽤式调压器。8、⽔煤⽓是⽓化煤⽓,发⽣炉煤⽓是⼲馏煤⽓。
9、⽤户直接与低压管⽹相连,当低压管⽹发⽣事故时,所有⽤户的供⽓量都均匀下降。
10、液化⽯油⽓是⾼热值燃⽓,⽓化煤⽓是低热值燃⽓。11、⽤户处压⼒的最⼤波动范围就等于管⽹的计算压⼒降。12、4、⾼、中压管⽹的每环边长⼀般宜控制在300~600⽶。13、5、在低压城市燃⽓⼲管上,应设置分段阀门。
14、6、在单向供⽓的燃⽓管道上,放散管应安装在阀门之后。15、8、⽓态液化⽯油⽓的密度⼩于空⽓的密度。
16、城市燃⽓分配管道的计算流量可采⽤同时⼯作系数法确定。17、地下储⽓库适合⽤于平衡⽇不均匀⽤⽓及⼩时不均匀⽤⽓。18、在专⽤调压站内,应选⽤能够关闭严密的单座阀调压器。
19、对某燃⽓输配系统,⽅案⼀总投资费⽤60万,年运⾏费⽤30万;⽅案
⼆总投资费⽤90万,年运⾏费⽤20万;标准偿还年限6年,则⽅案⼆更经济。20、⽉不均匀系数的计算⽅法为各⽉的⽤⽓量与全年平均⽉⽤⽓量的⽐值。21、在城市未改建的⽼区,由于街道狭窄,⼈⼝密集,因此只能敷设中压和低压管道。
22、铸铁管的耐腐蚀性优于钢管。
23、当管⽹的起点压⼒为定值时,燃具前的最⼤压⼒出现在管⽹负荷最⼤的情况下。
24、城市燃⽓输配系统的管径及设备通过能⼒直接⽤燃⽓的年⽤量来确定。25、室内和庭院燃⽓管道的计算流量采⽤同时⼯作系数法确定。26、随燃具数增加,同时⼯作系数减⼩。三、不定项选择题
1、燃⽓输配管道的管材主要使⽤。A、钢管B、铸铁管C、PE管D、铅塑复合管
2、对于⾼层建筑的室内燃⽓管道系统,其特殊问题有。A、补偿⾼层建筑的沉降
B、克服⾼程差引起的附加压头的影响C、补偿温差引起的变形
D、在⽤户引⼊管上设置紧急切断阀。3、在城市燃⽓输配管⽹中,调压器的作⽤是。A、降压B、稳压C、增压D、超压放散
4、调压站内的安全装置主要有。A、安全放散阀B、安全切断阀C、监视器装置D、调压器的并联装置
5、按照调压器的敏感元件与传动装置的受⼒元件之间的关系分类,调压器可分为。A、直接作⽤式调压器B、间接作⽤式调压器C、区域调压器
D、专⽤调压器
6、调压站的最佳作⽤半径随的增加⽽增⼤。A、调压站的造价B、低压管⽹的压⼒降C、管道造价系数D、低压管⽹的密度系数。7、按照⽤途城市燃⽓管道可分为。A、长距离输⽓管道B、分配管道C、⽤户引⼊管D、室内燃⽓管道
8、在确定⾼、中压管⽹末端最⼩压⼒时,应保证。A、区域调压站能正常⼯作并通过⽤户在⾼峰时的⽤⽓量B、与管⽹相连的中压引射器的正常⼯作C、管⽹的⽔⼒可靠性D、低压⽤户的燃⽓压⼒9、年⽤⽓量主要取决于。A、⽤户的类型B、数量C、⽤⽓量指标
D、⼯业与民⽤供⽓的⽐例10、常见的储⽓设施有。A、地下储⽓库B、液态储存C、管道储⽓D、储⽓罐储⽓四、简答题
1、简述⽤户燃具前的压⼒及其波动范围的影响因素。2、燃⽓常⽤的储存⽅法有哪些?3、简述储⽓设施的作⽤。4、简述什么是平差计算?
5、简述枝状与环状管⽹的⽔⼒计算特点。
6、简答城市燃⽓管道采⽤不同压⼒级制的必要性。7、在选择城市燃⽓管⽹系统时,主要应考虑哪些因素?8、附加压头是如何产⽣的?写出其计算公式。
9、简述直接式调压器的⼯作原理。
10、简述调压站安全装置中监视器装置的⼯作原理。11、什么是环状管⽹的管⽹平差计算?五、作图分析题
已知:⼀周内不同时刻供⽓量及⽤⽓量累计值;按其数据绘制成曲线,如图1所⽰。横坐标表⽰⼀周内⼩时数,纵坐标表⽰⼀周内不同时刻供⽓量及⽤⽓量累计值。
分析:如图所⽰的⼀条直线、⼀条曲线,各⾃的含义。
作图:根据此数据设计储⽓罐,则在图上表⽰出该储⽓罐所需的有效储⽓容积。图1 六、计算题
1、如图2所⽰,已知各管段的途泄流量及节点6的集中负荷(单位:Nm 3/h ),请计算各管段的转输流量及计算流量。图2
2、管线A 为与调压站相连的城市燃⽓分配管道,该管段供⽓区域的年⽤⽓量为800000Nm 3/a ;管线B 为⼀居民楼供⽓,该楼居民共40户,其中10户只安装了⼀台双眼灶,30户分别安装了⼀台双眼灶和⼀台热⽔器,请分别计算两管段的⼩时计算流量。
其中:⽉⾼峰系数2.1K max 1=,⽇⾼峰系数 1.1K max 2=,⼩时⾼峰系数 2.5K max 3=;双眼灶热负荷23450kJ/h热⽔器热负荷25590kJ/h煤⽓低热值17074kJ/m 3燃⽓⽤具的同时⼯作系数见表1。表1 不同设备类型的同时⼯作系数
600⼈/公顷,每⼈每⼩时的燃⽓⽤量为0.06Nm 3,节点⑥上有集中负荷Qs=100Nm 3/h ,请计算各管段的途泄流量。图3
4、某φ219×7的低压燃⽓钢管,管道长度1000m ,输送燃⽓流量200 Nm 3/h ,燃⽓密度0.788 kg/Nm 3,查燃⽓管道⽔⼒计算图表,得到该管线单位管长的压DCA
B 单位:h 单位:
Nm 3
⼒降为0.2Pa/m(图表显⽰数据),管道起点压⼒2000Pa,管道起终点⾼程差为50 m(终点⾼于起点,计算中考虑附加压头),局部阻⼒损失按沿程阻⼒损失的10%计,请计算该管段的终点压⼒。
5、已知某城市⼈⼝50万,标准状况下燃⽓低热值取36000KJ/Nm3;⽓化率为0.9,居民⽣活⽤⽓定额为2500MJ/(⼈.年);公共建筑设施标准:托⼉所:150⼈/1000⼈,旅馆:8床位/1000⼈,其中托⼉所的⽤⽓定额取2000MJ/(⼈.年),旅馆的⽤⽓定额取4000 MJ/(⼈.年);炼钢的⽤⽓定额为7000 MJ/(吨.年),熔铝的⽤⽓定额为3200MJ/(吨.年),年产钢2万吨,年产铝1.5万吨,计算整个城市的年⽤⽓量。参考答案⼆、判断题
×√√××√×××√√××××××√√×√√××√√三、不定项选择题
ABC ABC AB ABCD AB AB BCD ABC ABC ABCD四、简答题1、答:
(1)计算压⼒降的⼤⼩和压降利⽤程度;(2)流量的变化情况;
(3)调压器出⼝压⼒调节⽅法。2、答:
地下储⽓;低温液态储存;⾼压管束储⽓及长输⼲管末端储⽓;⽤储⽓罐储⽓等。储⽓罐储⽓采⽤最多。3、答:
(1)解决⽓源供⽓的均匀性与⽤户⽤⽓不均匀性之间的⽭盾;(2)混合不同组分的燃⽓,使燃⽓的性质、成份、热值均匀、稳定;(3)储备燃⽓,当制⽓装置发⽣暂时故障时,保证⼀定程度的供⽓;
(4)合理确定储⽓设施在供⽓系统的位置,使输配管⽹的供⽓点分布合理,从⽽改善管⽹的运⾏⼯况,优化输配管⽹的技术经济指标。4、答:
在⼈⼯计算中,平差计算是逐次进⾏流量校正,使环⽹闭合差渐趋⼯程允许的误差范围的过程。5、答:
枝状管⽹的⽔⼒计算特点:管段数等于节点数减1;⽓源⾄各节点⼀个固定流向;送⾄某⼀管线的燃⽓只能由⼀条管线供⽓,流量分配⽅案唯⼀;任⼀
管段流量等于该管段以后所有节点流量之和(顺⽓流⽅向),管段流量唯⼀;改变某⼀管段管径,不影响管段流量分配,只导致管道终点压⼒的改变;各管段有直径与压⼒降两个未知数。
环状管⽹的⽔⼒计算特点:管段数=节点数+环数-1;某⼀管段同时可由1条或⼏条管道供⽓,并有许多不同的分配⽅案;若改变环⽹某⼀管段的管径,就会引起管⽹流量的重新分配并改变各节点的压⼒值,因⽽环状管⽹⽔⼒计算则有直径、压⼒降和计算流量三个未知量。6、答:
管⽹采⽤不同的压⼒级制⽐较经济;各类⽤户所需要的燃⽓压⼒不同;消防安全要求。
7、答:
当出⼝处的⽤⽓量增加或进⼝压⼒降低时,燃⽓出⼝压⼒下降,造成薄膜上下压⼒不平衡,此时薄膜下降,阀门开⼤,燃⽓流量增加,使压⼒恢复平衡状态;反之,当出⼝处⽤⽓量减少或⼊⼝压⼒增⼤时,燃⽓出⼝压⼒升⾼,此时薄膜上升,使阀门关⼩,燃⽓流量减少,⼜逐渐使出⼝压⼒恢复原来状态。8、答:
备⽤调压器和⼯作调压器串联使⽤,使备⽤调压器的出⼝压⼒⼤于⼯作调压器的出⼝压⼒,正常运⾏时,备⽤调压器处于全开状态。当⼯作调压器发⽣故障,出⼝压⼒上升到备⽤调压器的出⼝压⼒时,备⽤调压器投⼊使⽤。9、答:
⽓源情况:种类及性质、供⽓量和供应压⼒、⽓源的发展或更换⽓源的规划;
城市规模、远景规划情况、街区和道路的现状和规划、建筑特点、⼈⼝密度、⽤户的分布情况;原有的城市燃⽓供应设施情况;
对不同类型⽤户的供⽓⽅针、⽓化率及不同类型⽤户对燃⽓压⼒的要求; ⽤⽓的⼯业企业的数量和特点;储⽓设备的类型。10、答:
由于燃⽓和空⽓的密度不同,当管段始、末端存在标⾼差时,在燃⽓管道中将产⽣附加压头;计算公式:()H g P g a ?ρρ?-=11、答:
在⼈⼯计算中,平差计算是逐次进⾏流量校正,使环⽹闭合差渐趋⼯程允许的误差范围的过程。五、作图分析题答:
直线表⽰供⽓量累计值曲线,曲线表⽰⽤⽓量累计值曲线。
如图所⽰两条平⾏线之间的纵坐标⽅向的距离即为所需的有效储⽓容积。六、计算题1、解:2、解:
双眼灶热负荷:23450kJ/h=1.37 Nm 3/h热⽔器热负荷:25590kJ/h=1.50 Nm 3/h3、解:
(1)计算各⼩区的燃⽓⽤量;
Q A =(300+500)×300×600×0.06/104=864Nm 3/hQ B =400×300×600×0.06/104=432Nm 3/hQ C =500×400×600×0.06/104=720Nm 3/h(2) 计算各管线单位长度途泄流量;
q A = Q A /(L 1-2+L 2-4+L 4-6)=864/1100=0.79 Nm 3/(h.m )q B = Q B /(L 2-3+L 2-4+L 4-5)=432/1100=0.39 Nm 3/(h.m )q C = Q C /(L 4-5+L 4-6)=720/900=0.8Nm 3/(h.m )(3)计算各管段途泄流量;
Q 1
1-2= q A L 1-2=0.79×300=237 Nm 3/hQ 1
2-3= q B L 2-3=0.39×400=156 Nm 3/hQ 1
2-4= (q A + q B ) L 2-4=(0.79+0.39)×300=354 Nm 3/hQ 1
4-5= (q C + q B ) L 4-5=(0.8+0.39)×400=476Nm 3/hQ 14-6= (q A + q C ) L 4-6=(0.79+0.8)×500=795Nm 3/hDC A B
单位:Nm 3 单位:h
4、 解: P2=126.5 KPa ∴P=126.5+5.8=132.3 KPa
5、解: 居民年⽤⽓量:()a /Nm 3125000036000100025009.01000050H Nkq Q 3l 1=== 公共建筑年⽤⽓量:托⼉所:()a /Nm 4166667360001000100020001501000050H MNq Q 3l 2===旅馆:()a /Nm 4444443600010001000400081000050H MNq Q 3l 3===
⼯业:()a Nm Q /10597.126.0360002.02721010000501000374?== 总⽤⽓量:()a /Nm 10618.1Q Q Q Q Q 384321?=+++= m /)kPa (1.3L P P 2122210=???? ??-=ρ
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