GB 51134-2015 煤矿瓦斯发电工程设计规范
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5.5 瓦斯输送管道的水力计算

5.5.1 瓦斯管道计算流量,应根据其服务的发电机组台数、发电机单机额定输入热量及近期气源可能出现的最低瓦斯浓度确定,可按下列公式计算:

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式中:V——瓦斯管道计算流量(m3/h);

Q——单台发电机组额定输入热量[MJ/(台·h)];

N——单台发电机组额定发电功率(kW/台);

q——发电机组发电热耗率[MJ/(kW·h)];

n——管道服务的发电机组台数(台);

Qd湿——设计状态下瓦斯低位发热量,按本规范附录A取值(MJ/m3);

Φ甲烷——瓦斯中CH4的体积浓度,取近期气源最低浓度(%)。

5.5.2 瓦斯管道管径应根据输送计算流量及允许压降经计算后确定,并应控制管内平均流速不大于15m/s。

5.5.3 低压输气管道单位长度摩擦阻力,应根据瓦斯在管道中不同的运动状态确定,可按下列公式计算:

1 层流状态,Re≤2100和λ=img时:

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2 临界状态,2100<Re≤3500时:

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3 湍流状态(钢管),Re>3500时:

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式中:Re——雷诺数;

W——管道内气体流速(m/s);

λ——管道摩擦阻力系数;

ΔP——管道摩擦阻力损失(Pa);

l——管道计算长度(m);

d——管道内径(mm);

ν湿——设计状态下湿瓦斯的运动黏度,按本规范附录A取值(m2/s);

ρ湿——设计状态下湿瓦斯的密度,按本规范附录A取值(kg/m3);

K——管壁内表面当量绝对粗糙度,钢管取0.15,不锈钢管、PE管、聚乙烯管或钢骨架聚乙烯管取0.10(mm)。

5.5.4 钢制中压燃气管道长度摩擦阻力损失,可按下列公式计算:

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式中:P1——管道起点气体的绝对压力(kPa);

P2——管道终点气体的绝对压力(kPa);

L——管道的计算长度(km)。

5.5.5 输气管道局部阻力,可按下式计算:

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式中:ΔPj——局部阻力(Pa);

ζ——局部阻力系数,按本规范附录B取值。