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文檔簡介
1、燃氣的特點(tdin):1.效率高,熱值大;2.污染(wrn)低;3.運輸(ynsh)方便城鎮燃氣:是以可燃組分為主的混合氣體,可燃組分為碳氫化合物,氫和一氧化碳,不可燃組分有二氧化碳,氮和氧。燃氣的起源或其生產方式進行分類,大體上把燃氣劃分為天然氣和人工燃氣兩大類。液化氣和生物氣則由于氣源和輸配方式的特殊性,習慣上各另列一類常見氣體組成:液化石油氣由丙烷,丙烯,丁烷,丁烯組成。人工煤氣分為干餾煤氣,氣化煤氣,油制氣,高爐煤氣。沼氣由60%的甲烷,35%的二氧化碳,少量氫和一氧化碳燃氣的分類:可以作為城鎮燃氣氣源供應的主要是天然氣和液化石油氣,還有人工煤氣,沼氣沼氣:各種有機物質,如蛋白質,纖
2、維素,脂肪,淀粉等,在隔絕空氣的條件下發酵,并在微生物的作用下產生的可燃氣體,叫做沼氣天然氣分類:按照勘探和開采技術分為常規天然氣和非常規天然氣兩大類。常規天然氣按照礦藏特點分為(氣田氣,石油伴生氣,凝析氣田氣,礦井氣)非常規天然氣(天然氣水合物即可燃冰,煤層氣,頁巖氣)城市氣源的人工煤氣有:干餾煤氣,氣化煤氣,油制氣,高爐煤氣燃氣按照燃燒特性分:一類燃氣,二類燃氣,三類燃氣氣體的臨界溫度越高,越易液化,氣體溫度比臨界溫度越低,氣話所需壓力越小。因為天然氣主要成分甲烷的臨界溫度低,故較難液化混合氣體動力粘度:和單一氣體一樣,隨壓力的升高而增大。液態碳氫化合物動力粘度隨分子量的增大而增大,隨溫度
3、上升而減小,氣態碳氫化合物的動力粘度分子量越大,動力粘度越小,溫度上升越快,動力粘度越大飽和蒸氣壓:簡稱蒸氣壓,就是在一定溫度下密閉容器中的純液體及其蒸氣處于動態平衡時蒸氣所表示的絕對壓力。取決于溫度。液化石油氣蒸汽壓僅取決于液化石油氣的溫度和壓力與儲存容器的大小與液量的多少無關。液化石油氣混合空氣后,其蒸汽分壓降低混合氣體的露點降低。道爾頓定律,混合液體的蒸汽壓等于各組分之和相平衡常數:在一定溫度下,一定組成的氣液平衡系統中,任一組分在該溫度下得飽和蒸氣壓與混合液體蒸氣壓的比值是一個常數。并且,在一定溫度和壓力下,氣液兩相達到平衡狀態時,氣相中任一組分的摩爾分數與其液相中的摩爾分數的比值,同
4、樣是一個常數沸點:101.325KPa壓力下液體沸騰時的溫度。變化規律:隨壓力增大而降低。泡點:液體開始氣化的狀態,沸點是泡點的一個特殊狀態露點:飽和蒸氣經冷卻或加壓,立即處于過飽和狀態,當遇到接觸面或凝結核便液化成露,這是的溫度稱為露點。變化規律:隨混合氣體的壓力及各組分的體積分數而變化,混合氣體的壓力增大,露點升高。氣化潛熱:單位質量的液體變成與其處于平衡狀態的蒸氣所吸收的熱量。T升高,氣化潛能降低,臨界溫度時為0.爆炸極限:可燃氣體和空氣的混合物遇明火而引起爆炸時的可燃氣體濃度范圍。在這種混合物中,當可燃氣體含量減少到不能形成爆炸混合物時的含量,稱為爆炸下限,當可燃氣體的含量增加到不能形
5、成爆炸混合物的含量時,稱為爆炸上限隨著惰性組分含量的增加,混合氣體的爆炸極限范圍縮小水化物生成條件 水分要過量,壓力及溫度(濕氣中)。次要條件:含有雜質、高速、紊流、脈動、急速轉彎等因素水化物的危害及其防治方法?水化物的生成會縮小管道的流通斷面,甚至堵塞管線、閥件和設備。防止方法:采用降低壓力、升高溫度、加入可以使水化物分解的反應劑。脫水,使氣體中水分含量降低到不致形成水化物的程度。水化物:氣體或揮發性液體與水相互作用過程中形成的固態結晶物質。是不穩定結合物人工燃氣是指從固體或液體燃料加工所生產的可燃氣體。人工燃氣按人工燃氣的制造原料和加工方式分為:固體燃料干餾煤氣固體燃料氣化煤氣油制氣,按制
6、取方法不同可分為重油蓄熱熱裂解氣和重油蓄熱催化裂解氣兩種.高爐煤氣.人工燃氣及天然氣中雜質:焦油與灰塵萘硫化物氨一氧化碳氧化氮,液化石油氣主要雜質:硫分,水分,二烯烴,乙烷,乙烯,殘液在城市燃氣的可燃成分中,最具有局毒性而含量較多者為一氧化碳,故把含有一氧化碳的燃氣視為有毒燃氣加臭的必要性及加臭量的要求?城市燃氣有一定毒性的爆炸性氣體,是在壓力下輸送和使用的。管道及設備材質和施工方面存在的問題和使用不當,容易造成漏氣,引起爆炸、著火和人身中毒的危險。因此,當發生漏氣時能及時被人們發覺進而消除漏氣是很有必要的。要求對沒有臭味的燃氣加臭,對于減少災害,是必不可少的措施。在城市燃氣的可燃成分中,最具
7、有劇毒性而含量較多者為CO。而規定了對有毒而又無臭味的燃氣應加臭,使有毒燃氣在達到允許有害濃度之前,應能察覺。無毒燃氣在相當于爆炸下限20%的濃度時,應能察覺。加臭方法:滴入式加臭裝置和吸收式加臭裝置(吸收式加臭裝置含絨芯式、噴淋式、鼓泡式加臭裝置)為了便于發現漏氣,保證燃氣輸送和使用安全,常在無味的燃氣中注入加臭劑.四氫噻吩(THT)乙硫醇(2H5SH)及三丁基硫醇(TBM)等.加臭劑的添加:可以在長輸管線的起點,也可以在末端加臭通常采用滴入式和吸收式裝置進行.當燃氣流量較大時,也會采用吸收式加臭裝置,其主要形式有如下三種:絨芯式噴淋式鼓泡式按季節變化改變加臭劑的用量:一般最冷與最熱季節用量
8、比為2:1可以利用重油制城市燃氣氣體熱值:液化石油氣的處于液態時熱值為:45MJ/kg,氣態時為:92121MJ/kg,液化后體積為原來的1/250;沼氣熱值:2021MJ/kg華白數:燃氣的高發熱值/根號燃氣密度。波動范圍控制在5%之內,當所輸配的燃氣被另一種燃燒特性差別較大的燃氣所取代時,除了華白指數以外,還必須考慮不產生離焰,黃焰,回火,不完全燃燒等火焰特性LPG:常溫下,液態LPG的密度500KG/立方左右,為水的一半。天然氣主要成分CH4的臨界溫度低,故較難液化,組成LPG的CH化合物臨界溫度較高,易液化。當燃氣壓力低于1MPa和溫度在10-20度之間,在工程上稱為理想氣體燃氣分類:
9、我國按照燃氣燃燒特性指標進行分類,主要指標有華白數和燃燒勢燃燒速度指數(燃燒勢)反映燃氣燃燒火焰所產生離焰、黃焰、回火和不完全燃燒的傾向性,反映燃具燃燒穩定狀況的綜合指標,能更全面判斷燃氣的燃燒特性。體積縮小:從氣態轉為液態,縮小250-300倍,天然氣氣從氣態轉為液態縮小約600-625倍。LPG主要成份:丙烷,丁烷和丁烯,LPG來自煉油廠和油氣田。城市燃氣質量要求:有毒無味燃氣須加臭;無毒燃氣應在相當于爆炸下限20%的濃度能察覺,有毒燃氣應在達到允許有害濃度之前能察覺。人工煤氣中CO允許含量指標為300mm時為2mm;安裝時法蘭螺孔應能保證螺栓自由插入,螺栓擰緊后應有23扣外露;法蘭間必須
10、加密封墊。輸送焦爐煤氣時用石棉橡膠墊,輸送天然氣時宜用耐油橡膠墊;螺紋連接應采用錐管螺紋,絲扣應整齊光潔,中心線角度偏差不得大于1度;螺紋連接后應在適當位置設置活接頭;絲扣連接處應纏繞聚四氟乙烯密封膠帶。焊接外觀應符合的質量要求寬度:坡口每邊壓2mm,根部焊透;高度:平立焊部位為23mm;仰韓部位5mm;咬邊:深度0.5mm,總長度1/10周長;焊縫表面無裂紋、夾渣、氣孔等。清除焊渣后的實體厚度不能小于管道厚。管材連接方式:鋼管:用螺紋、焊接和法蘭(室內管道螺紋連接,室外輸配管道焊接連接,設備與管道的連接法蘭);室內管道廣泛采用三通、彎頭、變徑接頭、活接頭等螺紋連接管件。 聚乙烯管:熱熔連接、
11、電熔連接。 鑄鐵管:機械接口(低壓燃氣鑄鐵管用柔性機械接口) 塑料管和金屬管道:鋼塑接頭焊接鋼管按表面質量分為鍍鋅管和非鍍鋅管,按壁厚分為普通管、加厚管和薄壁管,按管端有無連接螺紋分為螺紋管和不帶螺紋管,帶螺紋白鐵管和黑鐵管長度規格為49mm,不帶螺紋的黑鐵管長度規格為412mm;大口徑焊接鋼管分為直縫卷焊管(DN200DN1800)和螺旋焊接管(DN200DN700),其管長3.818m燃氣管道附屬設備:為了保證管網的安全運行,并考慮到檢修、接線的需要,在管道的適當地點設置必要的附屬設備。包括閥門、補償器、排水器、放散管等。補償器:常用于架空管道和需要進行蒸汽吹掃的管道上,安裝在閥門的下側天
12、然氣作為氣源時,沒必要安裝排水管由于管道中輸送燃氣壓力不同,排水器有不能自噴和自噴兩張放散管:設在閥門井中時,在環網中閥門的前后都應安裝,而在單向供氣的管道上,則安裝在閥門之前,閥門井:為保證管網的安全與操作,地下燃氣管道上的閥門一般設置在閥門井中,對于直埋設置的閥門,不設置閥門井鋼制管道腐蝕的原因化學腐蝕,單純由化學作用引起。金屬直接和周圍介質接觸產生化合物.電化學腐蝕,當金屬和電解質溶液接觸時,由電化學作用引起的腐配,只導致管道終點壓力的改變。管道絕緣層應滿足的要求:與鋼管的粘結性好,保持連續完整電絕緣性好,有足夠的耐壓強度和電阻率具有良好的防水性和化學穩定性能抗生物腐蝕,有足夠的機械強度
13、、韌性及塑性材料來源充足,價格低廉,便于機械化施工保護電位和保護半徑的確定:1.根據現場經驗2.實驗室測定3.理論計算等三個方面綜合考慮埋地鋼管防腐蝕的方法:絕緣法;電保護法.排流保護法。其中電保護法有:外加電源陰極法、犧牲陽極法、排流保護法。埋地鋼管防腐蝕的方法中電保護法分為:外加電源陰極保護法:利用外加的直流電源,通常是陰極保護站產生的直流電源,使金屬管道對土壤造成負電位的保護方法。犧牲陽極保護法:采用比被保護金屬電極電位較負的金屬材料和被保護的金屬相連,以防止被保護金屬受到腐蝕。排流保護法:用排流導線將管道的排流點與電氣鐵路的鋼軌、回饋線或牽引變電站的陰極母線相連接,使管道上的雜散電流不
14、經土壤而經過導線單向地流回電源的負極,從而保護管道不受腐蝕。埋地管到防腐途徑采用耐腐蝕的棺材,如鑄鐵管、塑料管等增加金屬管道和土壤之間的過渡電阻,減小腐蝕電流,如采用防腐絕緣層使電阻增大,在局部地區采用地溝敷設或非金屬套管敷設等方法。采用電保護法,一般也與絕緣層防腐法相結合,以減小電流的消耗閥門:用于啟閉管道通路或調節管道介質流量的設備對于重要或要求嚴格的燃氣管道,交貨技術性能應符合B級鋼管GB/T9711.28燃氣在聚乙烯管道中的運動狀態,絕大多數為紊流過渡區枝狀管網水力計算特點枝狀管網是由輸氣管段和節點組成.任何形狀的枝狀管網,其管段數P和節點數的關系均符合P=m-1燃氣在枝狀管網中從氣源
15、至各節點只有一個固定流向,輸送至某管段的燃氣只能由一條管道供氣,流量分配方案也是惟一的,枝狀管道的轉輸流量只有一個數值,任一管段的流量等于該管段以后所有節點流量之和,因此每一管段只有惟一的流量值.此外,枝狀管網中變更某一管段的直徑時,不影響管段的流量分配,只導致管道終點壓力的改變.因此枝狀管網水力計算中各管段只有直徑di與壓力降Pi兩個未知數.環狀管網水力計算特點環狀管網是由一些封閉成環的輸氣管段與節點組成任何形狀的環狀管網,其管段數P,節點數m和環數n的關系均符合:P=m+n-1環狀管網任何一個節點均可由兩向或多向供氣輸送至某管段的燃氣同時可由一條或幾條管道供氣,可以有許多不同的流量分配方案
16、進行水力計算時,管道的計算流量可先按節點處流量代數和為0的原則任意分配,并從假設的流量選擇管徑,但計算的壓力降通常不閉合,尚需調查流量分配,才能使環網的壓降接近于0或等于0環狀管網中變更某一管段的直徑時,就會引起所有管段流量的重新分配,并改變管網各節點的壓力值環狀管網水力計算中各管段有三個未知量:直徑di,壓力降Pi和流量Qi,即管網未知量總數等于管段數的3倍,設管段數為P,則未知量總數等于3P.管網的局部阻力損失可按燃氣管道沿程摩擦阻力損失的5%-10%進行估算計算室內燃氣管道及地面標高變化相當大的室外或廠區的低壓燃氣管道,應考慮附加壓頭用氣負荷較大的公共建筑或工業用戶應作為集中負荷計算管網
17、結構:節點和元件組成的有向圖對于每一個,燃氣按順時針方向流動的管段的壓力降為正值,逆時針方向流動的管段的壓力降為負值零點時環網最末管段的終點,是除源點外管網中已知壓力值的節點,對于有零點的管段,由于有校正流量值,要考慮零點位移平差計算:人工計算中,平差計算式逐次進行流量校正,使環網閉合差逐漸趨于工程允許誤差范圍的過程計算流量確定原則:計算流量求得的管段壓力降與變負荷管段的實際壓力降相等管網中各用戶計算壓力降的比值即為管網壓降利用系數。燃氣分配管道計算流量及含義:燃氣分配管網的各管段根據連接用戶的情況,分為三種:管段沿途不輸出燃氣,用戶連接在管段的末端,這種管段的燃氣流量是個常數,所以其計算流量
18、就等于轉輸流量。分配管網的管段與大量居民用戶、小型公共建筑用戶相連。這種管段的主要特征是:由管段始端進入的燃氣在途中全部供給各個用戶,這種管段只有途泄流量。流經管段送至末端不變的流量為轉輸流量Q2,在管段沿程輸出的燃氣流量為途泄流量Q1,該管段上既有轉輸流量,又有途泄流量。為進行變負荷管段的水力計算,可以找出一個假象不變的流量Q,使它產生的管段壓力降與實際壓力將相等。這個不變流量Q稱為變負荷管段的計算流量。計算流量Q= Q計算流量Q1途瀉流量Q2轉輸流量流量折算系數9城市燃氣管網與用戶的連接1用戶調壓器與燃具連接,用戶直接與低壓管網連接用戶處的壓力及其波動范圍取決于三個因素:計算壓力降的大小與
19、壓降利用程度;系統負荷的變化情況;調節器出口壓力調節方法。計算工況下,管網是按最大負荷計算的,管網的計算壓力降等于燃具壓力的最大波動范圍。用戶燃具前的壓力及其波動范圍的影響因素。答:隨著負荷的變化,用戶處的壓力波動在A-C4-C4-A范圍內。用戶處壓力的最大波動范圍就等于計算壓力降,所取的計算壓力降越大,則其波動范圍越大,與燃具相連的低壓燃氣管網計算壓力降取決于1燃具額額定壓力,2與燃具壓力波動范圍有關高中壓管網只有通過調壓器才能與低壓管網或用戶相連,因此,高中壓管網中壓力波動,實際上不影響低壓用戶的燃氣壓力使調壓器的出口壓力隨著負荷的變化而進行調節的方法:1采用在調壓器出口安裝節流孔板提高燃
20、氣輸配管網的水力可靠性1.管網系統應有兩個或兩個以上的供氣點以防供氣中斷。向大用戶、調壓站以及小區居民用戶供氣時,都應雙側供氣,高、中、低壓管網都要連成環形。如果管網系統是由幾個壓力級組成,則應設一定數量的連接點(即調壓站)以保證多點供氣。2如果存在天然或人工障礙,低壓管網最好分區布置,而不要連成整體系統,但每一獨立區至少應有兩個調壓站。各調壓站的出口可用同徑管道以最短的線路互相連接,以保證當一個調壓站關斷時由另一個調壓站供給必要數量的燃氣。3. 如果高、中壓管網只有一個環時,可采用相同或相近的管徑,并留有一定的壓力儲備,以提高事故情況下的通過能力。對由許多環路組成的管網,整個壓力降PA2-P
21、B2應當在沿燃氣流動方向依次布置的各環路之間均勻地分配,并且每個環應由管徑相同的管道構成。管網中環路越多,則壓力儲備可以減少。4. 低壓環網可按單位長度壓力降P/L=常數進行計算,而相鄰管段直徑不相差很大,否則在事故情況下就不能保證供應一定的燃氣量。高、中壓燃氣環網在水力可靠性相同的情況下,按等管徑計算的環網(P2a-P2B)/L=常數低壓管網和高中壓管網計算壓力降的確定有何異同?低壓管道計算壓力降:燃氣低壓管道從調壓站到最遠燃具的管道的允許阻力損失:Pd=0.75Pn+150;高壓管網計算壓力降:確定高中壓管網末端最小壓力時,應保證區域調壓站能正常工作并通過用戶在高峰時的用氣量 中壓管網的最
22、小壓力可取0.15MPa,的平的方城鎮高中壓燃氣管網,通常設計成環狀,保證供氣可靠性,當個別管道發生事故時,若整個系統通過能力的較少是在許可的范圍內,則該系統認為是可靠地管網系統應有兩個或以上供氣點,防止供氣中斷,向大用戶,調壓站,以及小區居民供氣時,都應雙側供氣,高中低壓管都要連成環形,如果管網系統是由幾個壓力級組成,則應設一定數量的連接點保證多點供氣如果存在人工障礙,低壓管網最好分區布置,不要連成整體系統,但每一獨立區至少應該有調壓站,各調壓站的出可用同徑管道以最短的線路相互連接,保證當一個調壓站關斷時,可以由另一個調壓站供給如果高中低壓管網只有一個環時,可采用相同或相近的管徑并留有一定的
23、壓力儲備,提高事故情況下的通過能力,對由于許多環路組成的管網,整個壓力降的平的方應在沿燃氣流動方向依次布置的各環路間均勻分配,并且每個環應由管徑相同的管道構成,管網中環路越多,則壓力儲備可以減少壓力儲備的真正含義:在設計高中壓管網時,計算壓降的確定不是用管網起點壓力與末端壓力之差值,而是比此值小。壓力儲備隨管網環數增多而減少,而用戶的供氣保證系數隨環數增多而增大。9調壓室最佳作用半徑;調壓室作用半徑是指從調壓器到零點的平均直線距離(1.5分),當這個作用半徑使管網系統的年計算費用為最小值時,則稱這個作用半徑為最佳作用半徑影響調壓站作用半徑因素:調壓站的最佳作用半徑隨B和P的增加而增大調壓站最佳
24、作用半徑隨b、1和N的增加而減少對R0影響較大的是調壓站造價B、管道造價系數b及低壓管網密度系數1,影響較小的是人口密度N和每人每小時的計算流量e,影響最小的是計算壓力降P調壓站的作用半徑:從調壓站到零點的平均直線距離燃氣管道的投資,取決于管道本身的造價和建設費用燃氣輸配系統的設計方案:1結構不同的方案,2結構相同但參數不同技術經濟分析的目的.根據經濟效益的標準對不同工程方案進行評價和選優。為的是在相同的規模條件下,用較小的投入取得較大的產出,也就是說以較小的投資獲得最大的經濟效益技術經濟分析的基本方法分為兩類:靜態評價方法;動態評價方法。不確定性分析法(敏感性分析,盈虧平衡分析,概率分析)燃
25、氣管網技術經濟分析內容.各方案可比投資和可比運行費用計算;各方案技術經濟比較;各方案技術經濟指標計算;確定調壓站經濟作用半徑和管道經濟管徑10燃氣供應系統的壓力工況是利用調壓器來控制按照調壓器的敏感原件與傳動裝置的受力元件之間的關系分類,調壓器可分為:A直接作用式調壓器 B間接作用式調壓器直接作用式只依靠敏感元件所感受的出口壓力的變化移動調節閥門進行調節。敏感元件就是傳動裝置的受力元件。間接作用式調壓器的敏感元件和傳動裝置的受力元件是分開的直接式(液化石油氣減壓器,用戶調壓器,中低壓,低低壓)間歇式(T型調,軸流式間接作用,曲流式,自力式,箱式,截止式,多用于調節流量較大的區域調壓站),按結構
26、(截止式,軸流式),按被調參數(后壓-多用,前壓),按出口壓力(高高壓,高中壓,高低壓,中中壓,中低壓,低低壓)按用途分(區域,專用,用戶)調壓器按照用途或使用對象分類可分為區域調壓器、專用調壓器和用戶調壓器。選擇調壓器應考慮的因素燃氣流量,燃氣的種類,燃氣進出口壓力,調節精度和閥座的形式。調壓器并聯的工作原理并聯時一個調壓器正常工作,另一臺備用。當正常工作調壓器出故障時,備用調壓器自動啟動,開始工作。其原理如下:正常工作調壓器的給定出口壓力略高于備用調壓器的給定出口壓力,所以正常工作時,備用調壓器呈關閉狀態。當正常工作的調壓器發生故障,使出口壓力增加到超過允許范圍時,其線路上的安全切斷閥關閉
27、,致使出口壓力降低,當下降到備用調壓器的給定出口壓力時,備用調壓器自行啟動正常工作。備用線路上安全切斷閥的動作壓力應略高于正常工作線路上安全切斷閥的動作壓力。調壓器工作原理:1、當入口處的用氣量增加或入口壓力降低時,燃氣出口壓力P降低,薄膜下降,使閥門開大,燃氣流量增加,使壓力恢復平衡狀態2、當出口處用氣量減少或入口壓力增加時,燃氣出口壓力P升高,薄膜上升,使開度減小,燃氣流量減小,使壓力恢復到原來的狀態調壓器和其連接的管網是一個系統調壓器的作用:將較高的壓力降至較低的出口壓力,并根據燃氣需用工況的變化自動保持燃氣壓力在出口恒定的設定值評定調壓器質量:重要因素是看他的調節特性流量計的分類。容積
28、式流量計(腰輪氣體流量計):膜式計量表、回轉式流量計、濕式流量計。速度式流量計(渦輪流量計,渦街,超聲波)。渦街式流量計。干式儲氣罐的最大問題是密封問題。差壓式流量計(節流板,孔板,噴嘴,文丘)調節元件由閥座和閥芯組成燃氣計量的主要目的:一是計量收費,進行成本核算;二是為城市燃氣調度與控制提供基礎數據防止出口壓力過高的安全裝置有安全閥,監視器裝置和調壓器并聯裝置調壓站安全裝置中監視器裝置的工作原理答:備用調壓器2的給定出口壓力略高于正常的工作調壓器3的出口壓力,因此,正常工作時備用調壓器的調節閥是全開的。當調壓器失3失靈,出口壓力上升到調壓器2的給定出口壓力時,備用調壓器2投入運行。備用調壓器
29、也可以放在正常工作調壓器之后,備用調壓器的出力不得小于正常工作調壓器。11燃氣壓縮機按工作(gngzu)原理分為:容積(rngj)式(活塞式);速度式(離心式)回轉式壓縮機;滑片式,羅茨式,螺桿式(用的較多)壓縮機原動機的種類(zhngli):電動機、汽輪機、燃氣輪機和柴油機四種燃氣壓縮機是用來壓縮燃氣,提高燃氣壓力以輸送燃氣的機械設備活塞式壓縮機的工作過程包括吸氣過程、壓縮過程和排氣過程。燃氣壓縮機的主要功能遠程輸送燃氣;向高壓儲氣或地下儲氣設施經壓縮機加壓送燃氣工業窯爐中壓燃燒時,燃氣壓力低的情況下需經壓縮機壓送。容積型壓縮機中,氣體壓力提高的原因在容積型壓縮機中,氣體壓力的提高是由于壓縮
30、機中氣體的體積被縮小,使單位體積內氣體分子的密度增加而形成。在速度型壓縮機中,氣體的變化特點是什么在速度型壓縮機中,氣壓的提高是由于氣體分子的運動速度轉化的結果,即先使氣體的分子得到一個很高的速度,然后又使速度降下來,使動能轉化為壓力能。羅茨式回轉壓縮機的工作原理:在橢圓型機殼內,有兩個鑄鐵或鑄鋼的轉子,裝在兩個互相平行的軸上,在軸端裝有兩個大小及式樣完全相同的齒輪配合轉動,由于傳導齒輪作相反的旋轉而帶動兩個轉子也作相反方向的轉動。兩轉子相互之間有一極小的間隙,使轉子能自由地運轉,而又不引起氣體過多地泄露。優點答:當轉數一定而進口壓力稍有波動時,排氣量不變,轉數和排氣量之間保持恒正比的關系,轉
31、數高、沒有氣閥及曲軸等裝置,重量較輕,應用方便。缺點是什么?當壓縮機有磨損時,影響頻率頗大;當排出的氣體受到阻礙,則壓力逐漸升高。為了保護機器不被損壞,在出氣管必須安全安全閥。壓縮機排氣量和排氣壓力必須和管網的負荷及壓力相適應12以人工煤氣為氣源時,多采用低壓儲存,以天然氣為氣源時,多采用高壓儲存低壓干式儲氣罐根據密封方式的不同可:阿曼阿恩型、可隆型、威金斯型儲氣罐的主要功能:1.隨燃氣用氣量的變化,補充制氣設備所不能及時供應的部分燃氣量2.當停電、維修管道、制氣或輸配設備發生暫時故障時,保證一定程度的供氣3.可用以混合不同組分的燃氣,使燃氣性質(成分、發熱值)均勻干式儲氣罐的優缺點有哪些?(
32、1)干式儲氣罐可以儲存干燃氣,不易腐蝕,使用年限長,不需采取防凍措施;干式儲氣罐的儲氣壓力只取決于活塞體重,故其排氣壓力是恒定的;干式儲氣罐不使用水封,同容積下罐體總重要比濕式儲氣罐小的多,因此地基承受的壓力小;干式儲氣罐的密封構造較復雜,因此罐體各部件安裝和施工要求較高,運行管理技術比較復雜;干式儲氣罐的附屬設備較多;與同容積的濕式儲氣罐相比,造價高燃氣儲罐的工作原理當燃氣進入儲氣罐儲存時,放在水槽的鐘罩和塔節,依次(按直徑由小到大)升起,當儲氣罐內的燃氣導出時,塔節和鐘罩又依次(按直徑由大到小)降落到水槽中。鐘罩與塔節、內側塔節與外側塔節之間利用水封將罐內空間與大氣隔絕。因此,隨著塔節的升
33、降,燃氣的儲存容積和壓力是變化的。低壓濕式罐罐體主要組成部分、基礎;、水槽;、鐘罩頂板附屬裝置;鐘罩頂板上的附屬裝置有:低壓濕式罐存在的問題:不宜建在風力大、地震頻繁的地區;導輪與導軌之間的磨損較嚴重;維護費用較高;不能儲存干燃氣;必須定期防腐。濕式儲氣罐日常維修內容、測定儲氣罐的傾斜度和水槽內的水位情況,做好記錄;、定期檢查導輪道軌運行情況及清潔加油;、定期檢查鋼板焊縫、柳釘及螺絲接頭的密封情況,做好記錄;、定期檢查溢水管運行,水槽、鐘罩和塔節水封高度,并做好記錄;、定期檢查放氣閥。低壓濕式罐的竣工驗收內容防腐性的測驗罐體的升降的試驗氣密性試驗。高壓儲罐中燃氣的儲存原理與低壓儲罐有所不同,即
34、罐的幾何容積固定不變,而是靠改變其中燃氣的壓力來儲存燃氣的,故稱定容儲罐高壓儲罐按形狀分:圓筒型(金屬耗量大,制作簡單,使用于容量小)。球型(金屬耗量小,制作復雜,用于大容量)燃氣的地下儲存方法利用枯竭油氣田儲氣;利用鹽礦層建造儲氣庫;含水多孔地層中的地下儲庫。利用地下儲氣方式可以大量儲存天然氣,液化石油氣,和人工煤氣提高燃氣高壓儲氣罐的容積利用系數的途徑?答:=VPo/(VcP)=(P-Pc)/P,指高壓儲氣罐的最高工作壓力與最低允許壓力之差與最高工作壓力之比值。通常儲氣罐的工作壓力已定,欲使容積利用系數提高,只有降低儲氣罐的剩余壓力,而后者又受到管網中燃氣壓力的限制。為了使儲罐的利用系數提
35、高,可以在高壓儲氣罐站內安裝引射器,當儲氣罐內燃氣壓力接近管網壓力時,就開動引射器,利用進入儲氣罐站的高壓燃氣的能量把燃氣從壓力較低的罐中引射出來,這樣可以提高整個罐站的容積利用系數。高壓儲氣罐儲氣原理:改變其中燃氣的壓力來儲存燃氣的12壓縮天然氣:壓縮到壓力大于或等于10MPA不大于25MPa(表壓)的氣態天然氣壓縮天然氣運輸方式:公路運輸,水路運輸壓縮天然氣儲配站的功能:接收壓縮天然氣氣瓶轉運車,從加氣母站運來的壓縮天然氣,經卸氣,熱調壓,儲存,計量,加臭后送入城鎮燃氣輸配管道供使用CNG運輸常采用氣瓶轉換車運輸 壓縮天然氣汽車加氣站分加氣子站和標準站13液化天然氣生產工藝:天然氣預處理和
36、液化液化天然氣低溫儲存方式有:階式循環法制冷、混合法式制冷、膨脹法制冷。液化天然氣;將天然氣經過預處理,脫重質烴,硫化物,二氧化碳和水等雜志后,在常壓下深冷到負162度,液化得到的產品天然氣制冷液化的方法:階式循環制冷,混合制冷,膨脹制冷LNG運輸方式:海上運輸,陸上運輸LNG氣化站工藝設備:儲罐,汽化器,低溫泵天然氣液化的目的節約運輸費用;調節供需;經濟有效地生產氦氣。14液化石油氣有兩個來源,油氣田和煉油廠,液化石油氣的主要成分是丙烷丁烷。LPG運輸方式;管道輸送,鐵路輸送,公路輸送,水路輸送LPG泵的選擇;一般采用多級泵輸送液化石油氣的管道按設計壓力不同,分為三個等級:1級P大于4MPA
37、,2級1.6-4mpa,3,P小于1.6MPALPG的裝卸方式:利用壓縮機裝卸,利用升壓器裝卸,利用烴泵裝卸LPG管道一般采用地下敷設,埋設在深度應不低于冰凍線LPG儲存:儲罐容量較小時,多采用圓筒型常溫壓力儲存,儲存量較大時,多采用球型常壓儲罐,也可采用低溫壓力式或低溫常壓式儲罐殘液處理:供站內鍋爐房作燃料,外運給專門用戶LPG供應方式:瓶裝供應和LPG氣化后管道供應從用戶運回的鋼瓶,在罐裝LPG之前,應將鋼瓶內的少量殘液回收,為此,在罐裝瓶站應設置殘液回收系統干度,是指單位質量的飽和液體和飽和蒸氣中所含飽和蒸氣的質量,常用符號x來表示.x=飽和蒸氣質量/(飽和液體質量+飽和蒸氣質量)燃氣輸
38、配系統進行壓力調節的必要性?燃氣輸配系統包括不同壓力等級的輸配管網,并連接有不同使用壓力要求的用戶,因此要使輸配系統終端使用壓力不隨用氣量的變化而保持穩定,必須根據使用壓力要求設置壓力調節裝置。加壓機房起火后的具體滅火方法斷氣滅火,先關排氣閥門再關進氣閥門;先滅火后斷氣,先用干粉滅火,然后關閉進氣閥門,切斷氣源;降壓滅火燃氣管道的撿漏方法(1)鉆孔查漏;(2)挖深坑;(3)井室檢查;(4)檢漏工具;(5)使用檢漏儀器查漏;(6)觀察植物生長;(7)利用集水井判斷漏氣。水封冒氣當罐體的內側塔節與外側塔節脫封時,由于水封格間內原有氣體壓力的作用使格間內水位下降,該氣體就會從水封格間內溢出外冒,形成
39、水封冒氣。日常維護儲氣罐的內容、低壓濕式儲氣罐鐘罩及塔節的升降位置;、儲氣罐的基礎;、補漏防腐;、防凍;、高壓儲氣罐安全閥。造成水封破壞的主要原因、由大風使罐體搖晃,水封遭到破壞;、下部塔節被卡,上部塔節在下落時造成脫封冒氣;、地震使儲罐搖晃傾斜,水封水大量潑出,引起漏氣解決均勻供氣與不均勻用氣,采用調峰手段1調整氣源的生產能力或設置機動氣源,天然氣氣源在離城市不遠時,可調節供氣量2設立緩沖用戶3設立調峰儲氣設施地下儲氣,可平衡月(季)不均勻性,夏天注氣冬天采氣;液態儲存,將天然氣液化后儲存在特別的低溫儲罐或儲氣庫中,用氣高峰時氣化后使用,適用于調節各種不均勻用氣;管道儲氣,即高壓管道儲氣和長
40、輸干管末端儲氣,平衡小時不均勻用氣。儲氣罐儲氣,平衡日或小時不均勻用氣,目前廣泛使用)總平面布置:門站總平面應分為生產區與輔助區;生產區應設置在全年最小頻率風向的上風側,并設置環形消防車通道,其寬度不應小于3.5m;可采用撬裝式裝置節省用地;當門站設有儲罐時,其與站內建、構筑物的防火間距按規范6.5.3確定;總容積=幾何容積(m?)設計壓力(絕對壓力,10?kPa);集中放散裝置宜設置在站內全年最小頻率風向的上風側,放散管管口的高度高出距其25m內的建、構筑物2m以上,且不小于10m。放散管與站內、外的建、構筑物防火間距應分別滿足規范要求。大中型城市壓力級制確定:城市周邊設置高壓環線或半環線,
41、經多個調壓站向城市供氣,該高壓或次高壓管線兼作儲氣,具有輸、儲雙重功能;當來氣壓力大于2.0MPa時,采用管道儲氣較儲罐儲氣經濟;長輸管道末段、高壓管道或管束儲氣;由于四級地區燃氣管道壓力不宜大于1.6MPa,高壓管道一般設置在中心城區邊緣,對于要求供氣壓力較高的用戶,如天然氣電廠等,可由高壓或次高壓管線直接供氣;城區輸配系統一般為單級中壓,這是城區天然氣輸配系統的首選。住宅小區燃氣管網壓力級制確定:新建住宅小區樓房排列整齊,道路寬大,樓間距大,可埋設中壓或低壓管道;分散調壓:中壓配氣、樓棟調壓,主要庭院管道為中壓,調壓箱后為低壓,調壓箱數量眾多;集中調壓:低壓配氣,中低壓調壓柜集中調壓,庭院
42、管道全部為低壓,調壓設備只有一處。低壓計算壓力降選擇范圍:200-400Pa;樓棟調壓箱負荷由調壓箱型號確定,最大不超過180戶;調壓柜原則上不受負荷限制;。燃氣生產與使用平衡的方法:改變氣源的生產能力和設置補充氣源;利用緩沖用戶;利用儲氣設施。城市燃氣儲罐按工作壓力分:低壓儲氣罐;高壓儲氣罐。燃氣低壓濕式罐在工作中因上升塔節不同,壓力也在變化。年用氣量主要取決于:用戶的類型、數量以及用氣量指標油制氣按制取方法的不同分為重油蓄熱熱裂解氣和重油蓄熱催化裂解氣兩種。計算流量的大小取決于燃氣需用量和需用的不均勻情況。城鎮燃氣需用量取決于用戶類型、數量和用氣量指標。城市燃氣輸配系統有兩種方式:一種是管
43、道輸配系統;一種是液化石油氣瓶裝系統。管道輸配系統一般由接受站、輸配管網、儲氣設施、調壓設施以及運行管理設施和監控系統等共同組成。燃氣的儲存形態可分為氣態儲存和液態儲存兩類。燃氣儲罐組成從構造特點來看,低壓濕式儲氣罐屬于可變容積金屬罐,它主要有水槽、鐘罩、塔節以及升降導向裝置所組成。計量器具的計量特性:包括測量誤差、測量范圍、準確度、靈敏度、穩定性、重復性等。城市燃氣管網漏氣會導致的事故會導致爆炸、火災、中毒等惡性事故。水封密封罐內的燃氣,關鍵在于水封內水位高度(水柱高)。儲氣罐運行過程中出現的故障是儲氣罐漏氣、水封冒氣、卡罐與抽空等。置換儲氣罐有兩大類:燃氣直接置換與惰性氣體間接置換。水力計算是以燃氣設計流量為基礎,在燃氣設備和管路的布置形式確定后進行的。在進行燃氣管道水力計算時,常利用單位長度平均壓力降來確定管徑。燃氣用戶與燃氣管網連接方式為連接調壓器和連接低壓管網。燃氣管網壓力的調節過程包括定值調節系統,隨動調節系統和程序控制系統。過渡(gud)過程的質量指標包括衰減比、余差、最大偏差(pinch)、過渡時間和振蕩周期。按閥門(f mn)的結構可分為單座閥和雙座閥。調節機構的調節特性是用燃氣的相對流量與閥門的相對開啟程度的函數關系。調壓站通常是由調壓器、閥門、過濾器、安全裝置、旁通管及測量儀表組成。儲存燃氣的形式有儲氣罐儲存、管道儲存、管束儲存、地下儲存及低溫液
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