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管道液化氣小區(qū)調(diào)壓供氣方式選擇
液化是指物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的過程,氣體液化時要放熱。實現(xiàn)液化有兩種手段,一是降低溫度,二是壓縮體積。以下是小編為大家整理的管道液化氣小區(qū)調(diào)壓供氣方式選擇,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
1、前言
管道液化氣小區(qū)供氣是一種比較靈活的供氣形式,在許多中小城鎮(zhèn)或大中城市的邊緣地帶普遍存在。在進(jìn)行住宅小區(qū)管道液化氣設(shè)計時,考慮的因素很多,諸如氣化站容量,氣化器選型,調(diào)壓方式等,其中調(diào)壓供氣方式的選擇至關(guān)重要,因為它關(guān)系到整個工程的造價及燃具燃燒工況的穩(wěn)定。所以,我們在選擇調(diào)壓供氣方式時,應(yīng)通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較,力求做到技術(shù)可靠,供氣安全和節(jié)省投資。
2、管道液化氣調(diào)壓供氣方式
管道液化氣調(diào)壓供氣方式有如下三種:
A 低壓輸送,低壓進(jìn)戶方式
氣化站內(nèi)安裝中、低調(diào)壓器,供前管網(wǎng)全部為低壓。
B 中壓輸送,樓棟調(diào)壓,低壓進(jìn)戶方式
氣化站安裝中一中調(diào)壓器,供氣壓力控制在0.55kg/cm2左右,在樓棟前安裝樓棟調(diào)壓器,將壓力降至低壓后,經(jīng)低壓樓前管將燃?xì)馑屯饔脩簟?/p>
C 中壓輸送,中壓進(jìn)戶,分戶調(diào)壓方式
氣化站內(nèi)安裝中一中調(diào)壓器,供氣壓力控制在0.55kg/cm2左右,中壓燃?xì)庵苯舆M(jìn)戶,然后在每戶安裝一個戶內(nèi)調(diào)壓器。
3、三種供氣方式的技術(shù)性比較
。1)從技術(shù)的角度來衡量,燃具前壓力越接近額定壓力,燃具的運行工況越穩(wěn)定,設(shè)備運行也越安全,采用分戶調(diào)壓方式,能保證燃具基本上處于額定壓力下工作。因此,與其它方式比較,具有無法比擬的技術(shù)優(yōu)勢。
。2)從施工和運行的情況來看,分戶調(diào)壓仍然存在著一些隱憂,主要是國產(chǎn)戶內(nèi)調(diào)壓器失靈偶有發(fā)生,供氣的安全性不容樂觀。目前,通常選用可靠的進(jìn)日分戶調(diào)壓器,或在用戶調(diào)壓器前加設(shè)安全切斷閥,然而將使用戶的調(diào)壓設(shè)備費用大幅度提高,設(shè)備費用的提高能否通過綜合費用來平衡,必須視小區(qū)的具體情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。
4、經(jīng)濟(jì)性比較
(1)調(diào)壓設(shè)備費用比較
A、B、C三種調(diào)壓供氣方式使用調(diào)壓設(shè)備情況如下:
A、氣化站高一低一級調(diào)壓器。
B、氣化站高轉(zhuǎn)中一級調(diào)壓器,樓棟調(diào)壓器。
C、氣化站高轉(zhuǎn)中一級調(diào)壓器,用戶調(diào)壓器(進(jìn)口)。
就某一供氣小區(qū)而言,A、B、C三種調(diào)壓方式其氣化站內(nèi)調(diào)壓設(shè)備費用基本相同,因為只要小時流量(kg/h)相同,高轉(zhuǎn)低調(diào)壓器與高轉(zhuǎn)中調(diào)壓器的價格差不多。對于樓棟調(diào)壓,一般是50戶左右的樓棟,選用一臺30kg/h的調(diào)壓器(帶安全切斷裝置),價格為350元/座,分?jǐn)偟矫繎舻钠骄M用為350/50=7元/戶。進(jìn)口分戶調(diào)壓器的價格為350元左右。
。2)管網(wǎng)工程費用比較
管網(wǎng)工程費用包括三部分:戶內(nèi)管(戶內(nèi)垂直立管,表前及表后管)、樓棟樓前管(指每個樓棟的供氣支管)和小區(qū)干管計多個樓棟的供氣主管)。
、賾魞(nèi)管費用比較
就戶內(nèi)管而言,雖然分戶調(diào)壓的戶內(nèi)管理論管徑比其它兩種方式小,但從施工運行和管理的角度出發(fā),兩者實際選擇的管徑相差不大,以一般多層建筑為例,其戶內(nèi)管費用比較見表1。
說明:長沙市戶內(nèi)安裝人工費采用用戶包干制,與調(diào)壓方式或戶內(nèi)管材及連接方式無關(guān),工程費用僅體現(xiàn)在主材費上。上表實際上是戶內(nèi)立管主材費用的比較,不包括表前及表后管,因為后者在各種供氣方式下的工程費用基本相同。
、跇菞潣乔肮苜M用比較
對于50戶左右的樓棟(每戶考慮一臺雙眼灶及一臺快速熱水器),其樓前管管徑如果按等壓降分配的原則進(jìn)行水力計算,樓前管徑可取DN40,此時單位壓降僅為1Pa左右,而中壓管管徑理論上應(yīng)比DN40更小,但為了施工、運行及管理方便,目前長沙市50戶左右的樓棟均選擇φ57×3.5無縫鋼管焊接或DN63×3.6PE管熱熔連接,其單位造價無中壓及低壓之分,無縫管為47.54元/m,(包括路面恢復(fù)費、人工費、防腐等等), PE管為37.69元/m,樓前管單位造價雖然相同,但樓棟調(diào)壓方式因安裝了樓棟調(diào)壓器,樓前管在進(jìn)出調(diào)壓器時不得不走“彎”路。因此,樓前管戶均消耗材料量略高,對長沙市液化氣供氣小區(qū)樓前管耗材料量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計表明,樓棟調(diào)壓方式戶均耗材量為1.56m/戶,而低壓供氣方式(A)及分戶調(diào)壓方式(C)戶均耗材量均為1.42m/戶。因此,樓前管戶均費用分別為:
當(dāng)使用無縫管 QLB=1.56×47.54=80.72元/戶,
QLA=QLC=1.42×47.54=74.16元/戶
當(dāng)使用PE管 QLB=1.56×37.69=58.80元/戶
QLB=1.42×37.69=53.52元/戶
、弁ピ汗飧晒苜M用比較
要確定庭院干管費用,首先必須在平面布置圖的基礎(chǔ)上,根據(jù)庭院水力計算公式及壓降分配原則計算出各管段的管徑,因為管道的管徑直接影響管網(wǎng)的投資,目前長沙市液化氣小區(qū)常用無縫鋼管(包括主材、人工、防腐、土方、路面恢復(fù))及SDR17.6PE煤氣管見表2,3。
從理論的角度來分析,樓棟調(diào)壓方式與分戶調(diào)壓方式因庭院于管的布置及運行的壓力相同,各管段的理論管徑相同,管網(wǎng)投資費用也相同,而低壓供氣方式,因運行壓力低,理論管徑相對較大,運行管理費用的也大。
④運行管理費用的比較
對于用戶調(diào)壓方式,因每戶安裝了戶內(nèi)調(diào)壓器,眾多的調(diào)壓器使設(shè)備管理及運行維修費用增加,而且采用中壓進(jìn)戶方式,對施工技術(shù)及管理水平的要求更高,因此運行管理費用是三種供氣方式中最高的。
、菘傎M用比較
為便于比較,我們選擇長沙市稅務(wù)三分局庭院、咸嘉湖綜合開發(fā)區(qū)和湖南醫(yī)科大學(xué)杏林生活小區(qū),這三個小區(qū)在供氣規(guī)模,建筑布局,管道布置形式等方面(枝狀、環(huán)狀)有典型的代表性,并與別墅區(qū)及單體高層建筑相區(qū)別。它們?nèi)N供氣方式下使用無縫鋼管或PE管,作為庭院管的各項投資費用分別列表4、5、6,表中單位均為元。
長沙市稅務(wù)三分局庭院有2棟7層建筑共42×2=84戶,規(guī)模小,庭院管呈枝狀布置,主干管選擇φ57×3.5無縫鋼管或DN63×3.6PE管。
咸嘉湖綜合開發(fā)區(qū)有12棟7層住宅分兩排并列,共324戶,中等供氣規(guī)模,庭院主干管布置在兩排宿舍之間,呈枝狀,中壓供氣時選擇φ76×3無縫管或90×5.2PE管,低壓供氣時,選擇φ108×4無縫鋼管或DN11× 6.3PE管。
湖南醫(yī)科大學(xué)杏林生活小區(qū)有6-7層住宅34棟,共1000戶,順較大,供氣干管布置成環(huán)狀,低壓供氣時,管徑為φl08×4,中壓供氣時,選擇管徑為φ76×3無縫鋼管或DN90×5.2PE管。
從表4—6可知,分戶調(diào)壓供氣方式(C方式),雖然技術(shù)優(yōu)勢明顯,但增加調(diào)壓設(shè)備費用并不能通過降低管網(wǎng)的綜合費用來平衡,其戶均造價比A、B兩種方式高得多,運行管理費用在三種方式中也是最高的,低壓供氣方式技術(shù)上無優(yōu)勢可言,經(jīng)濟(jì)上也不及樓棟調(diào)壓方式節(jié)。ㄐ⌒屯ピ撼猓,其應(yīng)用范圍相當(dāng)狹窄;樓棟調(diào)壓方式管網(wǎng)綜合費用與分戶調(diào)壓方式基本持平,但調(diào)壓設(shè)備費用卻低得多,運行管理費用也比較節(jié)省,經(jīng)濟(jì)上處于優(yōu)勢,而技術(shù)上也比較有利,因為多層建筑通過合理選擇樓棟調(diào)壓器的出口壓力值,能使燃具基本上處于額定工況附近工作,所以樓棟調(diào)壓方式是目前應(yīng)用比較廣泛的供氣方式。
5、液化氣小區(qū)調(diào)壓供氣方式選擇要素
通過上述經(jīng)濟(jì)和技術(shù)性比較,總結(jié)出選擇液化氣小區(qū)調(diào)壓供氣方式的4點要素。
(1)高層單體建筑應(yīng)選擇中壓進(jìn)戶,分戶調(diào)壓方式(C方式)若選擇其它兩種進(jìn)戶方式,戶內(nèi)立管過大的附加壓頭將無法使大多數(shù)燃具在額定工況附近工作,技術(shù)性較差。
(2)多層建筑如果庭院用戶不多,可選擇瓶組供氣并采用低壓進(jìn)戶的供氣方式(A方式)。因為此時低壓主干管可選擇φ57× 3.5的無縫鋼管或DN63×3.6的PE管,管徑及管網(wǎng)投資并未增大,同時可節(jié)省調(diào)壓設(shè)備費用。
。3)如果用戶較多,應(yīng)選擇中壓供氣、低壓進(jìn)戶的樓棟調(diào)壓方式 (B方式), 因其相對于A方式可節(jié)省管網(wǎng)投資,相對于C方式而言,可大幅度節(jié)省調(diào)壓設(shè)備費用,同時也能使燃具在額定工況附近工作,技術(shù)性較好。
。4)對于建筑密度小的別墅區(qū),因管道鋪設(shè)的距離長而利用率很低,宜選擇中壓氣進(jìn)戶的調(diào)壓方式供氣,以便降低管網(wǎng)成本。
總之,三種調(diào)壓供氣方式在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上各有其優(yōu)勢,適于不同場所,在選擇調(diào)壓供氣方式時就要力求技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兼顧。否則,應(yīng)優(yōu)先考慮技術(shù)因素。隨著戶內(nèi)調(diào)壓器技術(shù)質(zhì)量的不斷提高及成本的不斷降低,分戶調(diào)壓方式技術(shù)上是一種最理想的供氣方式,它將成為未來燃?xì)獍l(fā)展的主流。
拓展:家用燃?xì)庹{(diào)壓器的調(diào)壓方法
燃?xì)庹{(diào)壓器作為城市燃?xì)夤芫W(wǎng)與用戶的紐帶,既是城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的終端,也是用戶燃?xì)夤芫的前端設(shè)備。安全、及時、穩(wěn)定地保證城市燃?xì)夤⿷?yīng)是城市燃?xì)馐聵I(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在,安全可靠、運行穩(wěn)定也是對燃?xì)庹{(diào)壓設(shè)備的基本要求。隨著我國天然氣產(chǎn)能不斷擴(kuò)大,以及國家對環(huán)保政策的不斷強(qiáng)化,天然氣在全國得到迅速普及,由于燃?xì)獗旧淼囊兹家妆奶匦,在城市燃(xì)獾妮斉洵h(huán)節(jié)都毫無例外的把安全放在第一位。
家用燃?xì)夤?調(diào)壓)方式:目前國內(nèi)城鎮(zhèn)家庭用戶的燃?xì)夤⿷?yīng),絕大部分采用中壓0.2~0.4MPa的管網(wǎng)壓力,通過燃?xì)庹{(diào)壓器,調(diào)壓至2—2.8KPa供用戶使用。調(diào)壓方式分為樓宇集中調(diào)壓、區(qū)域調(diào)壓、中壓進(jìn)戶調(diào)壓等方式。
通過多年的供氣實踐證明,集中調(diào)壓及區(qū)域調(diào)壓方式在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,用戶能源消耗不斷攀升的今天,一旦遇到用氣高峰,終端用戶就容易發(fā)生欠壓和流量不足的問題,而中壓入戶的供氣方式,避免了終端用戶之間的相互影響,能讓用戶得到較為穩(wěn)定的供氣壓力。同時,集中調(diào)壓的供氣方式為實現(xiàn)供氣壓力穩(wěn)定的目的,需要靠提高管道直徑,增大流通面積才能得到保證。相反,中壓人戶卻可實現(xiàn)小管徑長距離輸送燃?xì)猓芄?jié)省大量管材,同時有效地降低施工難度、縮短施工周期,以往施工中同樣噸位的鋼材所輸送燃?xì)獾木嚯x得以成倍提高。再者,中壓進(jìn)戶的調(diào)壓方式,能在中壓管網(wǎng)燃?xì)鈮毫Υ蠓炔▌訒r,不至影響到末端用戶燃具前壓力的變化,使供氣壓力更接近于標(biāo)準(zhǔn)值,而標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定的供氣壓力,可有效保證燃?xì)獬浞秩紵蜔嶂档淖畲筢尫牛鸬搅己玫墓?jié)能作用,燃燒后產(chǎn)生的有害氣體也會降至最低,燃?xì)馐褂酶迎h(huán)保,這一切對提高燃?xì)獾睦寐示哂惺址e極的作用。此外,穩(wěn)定的供氣壓力也可以保證燃?xì)庥嬃康臏?zhǔn)確度,這些優(yōu)點在長期的使用過程中會變得越發(fā)明顯。
區(qū)域調(diào)壓還有一些未被人們引起重視的缺點,這就是一旦調(diào)壓站出現(xiàn)故障影響面會很大,此外,區(qū)域調(diào)壓站往往無人值守,遇到人為損壞甚至被人破壞導(dǎo)致中壓直接人戶就會產(chǎn)生很嚴(yán)重的社會問題,在社會矛盾不斷出現(xiàn)的時期,如果采用中壓分戶調(diào)壓方式進(jìn)行燃?xì)夤⿷?yīng)的話,這些社會安全隱憂也就迎刃而解了。由此可見分戶調(diào)壓還有著積極的社會效益。
注意事項
(1)在《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》GB50028中明確規(guī)定了調(diào)壓裝置應(yīng)設(shè)有超壓安全保護(hù)裝置,目前國內(nèi)在用的大、中型燃?xì)庹{(diào)壓器大部分都能夠滿足此項要求,自身能夠?qū)崿F(xiàn)超壓緊急切斷、超壓放散等安全保護(hù)輔助功能,一旦調(diào)壓器出現(xiàn)故障,調(diào)壓器的輔助裝置會立即切斷氣源或通過放散減壓來避免事故發(fā)生
(2)一般大中型調(diào)壓器多安裝于室外,燃?xì)獾男狗乓话悴粫:Φ饺松碡敭a(chǎn)的安全。而對于單戶居民用戶使用的小型燃?xì)庹{(diào)壓器,因造價和現(xiàn)有技術(shù)等原因的制約,無法實現(xiàn)超壓緊急切斷,若采用超壓放散減壓則有可能危及用戶安全,并非真正意義的安全保護(hù)措施。一旦調(diào)壓器發(fā)生問題,在高樓大廈林立的今天所引發(fā)的危害難以估量,這的確是先進(jìn)中壓人戶調(diào)壓方式的一種缺憾,產(chǎn)品和政策法規(guī)障礙,直接影響到這一先進(jìn)燃?xì)廨斉浼夹g(shù)在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。
(3)國內(nèi)普通居民用戶燃?xì)獗淼淖畲蟪袎阂话阍?0—50KPa之間,一旦中壓進(jìn)戶會發(fā)生難以預(yù)料的事故,其影響范圍小到一戶普通居民,大到一個住宅小區(qū),類似事故在北京、上海等一些城市均有發(fā)生,這給燃?xì)獾氖褂冒踩珟碇T多不確定因素。
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