熱水供暖燃氣鍋爐房燃氣管道水力計算的任務是根據流量和允許壓力損失來確定管徑。燃氣管道的設計不僅要考慮鍋爐對燃氣流量和壓力的要求,還要考慮經濟因素,流速大管徑小,流速小管徑大,這就要求我們在設計時要選擇合理的流速。根據我們多年來的設計經驗,鍋爐房內燃氣管道的流速設在10米/秒比較合適。
1、熱水供暖燃氣鍋爐允許壓力損失確定:
熱水供暖燃氣鍋爐供氣壓力只要滿足鍋爐燃燒器工作壓力鍋爐才能運行平穩。一般情況下鍋爐廠家提供的燃燒器工作壓力為一個范圍值,燃燒器配有一個燃氣壓力上限開關和燃氣壓力下限開關,鍋爐正常運行時供氣壓力處于兩者之間。當鍋爐處于停機狀態時管道內燃氣壓力處于平衡狀態爐前燃氣壓力為調壓器切斷壓力,調壓器切斷壓力必須小于或等于燃燒器燃氣壓力上限,否則將造成鍋爐啟動困難。調壓器切斷壓力是調壓器出口壓力的1.1倍,供氣系統的允許壓力損失為調壓器出口壓力減去燃燒器燃氣壓力下限,這樣鍋爐才能運行平穩。
供氣系統的允許壓力損失可按下式確定:
式中:
允許壓力損失,;
鍋爐燃燒器壓力上限,;
鍋爐燃燒器壓力下限,;
2、熱水供暖燃氣鍋爐燃氣管道管徑計算
按《燃油燃氣鍋爐房設計手冊》中推薦的公式進行計算。
式中:
管道內直徑,mm;
燃氣允許流速,取值:10m/s;
燃氣在工況下的流量,m3/h,
3、熱水供暖燃氣鍋爐配管系統壓力損失計算
配管系統壓力損失計算的起點為調壓器出口處,終點為鍋爐燃燒器接口處,按下式計算:
式中:
管路系統總壓力損失,;
設備壓力降,即流量計壓損和過濾器壓損,;
管道壓力降,。包括直管摩擦阻力和局部摩擦阻力。為了簡化計算,一般情況下室外管局部摩擦阻力按直管摩擦阻力的10%計,室內管局部摩擦阻力按直管摩擦阻力的30%計,配管系統的閥門盡可能選球閥,阻力小。
管摩擦壓力損失計算:
氣體在管內的流動型態不同,其摩擦阻力損失計算公式不同。氣體在管內的流動型態一般有三類,即層流、臨界流、湍流。當管內氣體流速大于3m/s時,氣體在管內的流動型態為湍流,而我們所設計的鍋爐配管氣體流速在10m/s左右,氣體在管內的流動型態處于湍流狀態,因此,摩擦阻力損失按時的計算公式進行計算。
《城鎮燃氣設計規范》附錄C中推薦的公式:
式中:
燃氣管道磨擦阻力損失,;
燃氣管道的計算長度,m;
管壁內表面的當量絕對粗糙度,鋼管為0.1mm;
管道內徑,mm;
燃氣管道的計算流量,Nm3/h;
燃氣的密度,kg/m3;
273.15,K;
設計中所采用的燃氣溫度,K;
0℃和101.325kPa時燃氣的運動黏度,m2/s;
4、熱水供暖燃氣鍋爐壓力損失校核
時說明計算管徑合適,若說明計算管徑偏小,另選管徑,重新計算。
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