《青島市某小區(qū)的供暖系統畢業(yè)設計說明書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《青島市某小區(qū)的供暖系統畢業(yè)設計說明書（60頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 摘 要本次畢業(yè)設計的課題為青島市某小區(qū)的供暖系統，包括供熱外網和換熱站的設計。該小區(qū)包括住宅樓與商業(yè)用樓，總建筑面積為78730m2，熱用戶計算熱負荷為3741.3kW。小區(qū)換熱站以飽和蒸汽為一次熱媒，采暖供回水溫度為95/70。首先，根據設計題目搜集資料，確定供熱系統的相關方案。包括集中供熱系統的選擇、枝狀管網的確定、熱負荷的計算、熱媒的選擇及其參數的確定。然后，進行小區(qū)供熱外網的設計。包括管道的敷設、管網中固定支架、閥門井、補償器等附件的位置與數量的確定，管道的保溫，管網的水力計算。通過水力計算確定管網的管徑以及壓力損失，并進行不平衡率的計算，盡量使每段管線都能達到水力平衡。接著，確定換

2、熱站系統流程；對換熱器、循環(huán)水泵、定壓水泵等主要設備進行選型計算；合理布置所有的設備以及它們之間的管道。同樣，還要對換熱站內部進行水力計算以求得各種管路的管徑。最后，根據設計的供暖系統的特點提出合理有效的運行調節(jié)方法。關鍵詞： 供熱外網；換熱站；水力計算；運行調節(jié)AbstractThis is a heating system design about one district in Qing Dao Caty, which includes outdoor heating pipe network and heat transfer station. The district content

3、s residence building and business building, the total constructiong area is about 78730 m2 and heat load is about 3741.3kW. In the heating system, the heat transfer station which takes staturation Steam as high temperature heat medium and 95/70 water circulating water as heat-supplying-medium. First

4、ly, needing to collect some information basis the design subject, and confirming the correlation scheme about the heating system. It contents the option of the concentrate heating system, the confirming of branch pipeline network, the calculate of the heating system, the choosing of heat medium and

5、its parameter. Secondly, putting up the design about the outdoor heating pipe network. It contents the laying of pipe, defining the position and number of the accessories such as fixed supports, valve wells and compensators, the defining of the pipeline, the hydraulic computation of the pipeline . T

6、hrough the hydraulic computation, we can confirm the diameter of the pipling and the pressure lossing, computing the hydraulic unbalance rate in order to make the hydraulic balance on every pipling. Then, the process of heating medium flow is determined. After the type of heat exchanger, water circu

7、lating pumps and make-up water pumps are chosen; they and the pipelines among them are arranged rationally. Also, the hydraulic computation of internal heat transfer station shouid be workouted to meet the need of every pipling. Finally, according to the characteristic of the heating system, a reaso

8、nable and effective operation and regulation method should be proposed.Keywords: outdoor heating pipe network; heat transfer station; hydraulic calculation; operation and regulation目 錄1、基本資料11.1工程概況11.2原始資料11.2.1水質資料11.2.2氣象與地質資料12、集中供熱系統的熱負荷22.1集中供熱熱負荷的特征22.2集中供熱熱負荷的計算22.3集中供熱系統熱媒的選擇42.4集中供熱系統熱媒參數的

9、確定52.5熱網系統型式的確定53、室外管網的設計73.1外網管道布置原則73.2外網管道敷設方式83.3供熱管道及其附件113.3.1供熱管道113.3.2閥門123.3.3管道的放氣與排水133.4補償器143.5支架153.6檢查井164、外網水力計算184.1水力計算的主要任務184.2水力計算的基本原則184.3水力計算方法及步驟185、換熱站的設計285.1換熱站概述285.2換熱站的設計原則285.3換熱站的布置原則295.4換熱站系統的工藝流程305.4.1蒸汽凝結水系統305.4.2采暖熱水供回水系統315.4.3補水定壓系統315.5換熱站主要設備選型335.5.1換熱器的

10、分類335.5.2換熱器的計算選型345.5.3循環(huán)水泵的選型385.5.4定壓補水泵的選型395.5.5補水箱的選型405.5.6水處理設備的選型415.5.7分汽缸的選型425.5.8除污器的選型425.6換熱站內部水力計算436、供熱系統運行調節(jié)466.1供熱系統的初調節(jié)466.2供熱系統的運行調節(jié)477、供熱管道的保溫與防腐517.1供熱管道的保溫517.2供熱管道的防腐52參考文獻54致 謝55561、基本資料1.1工程概況本次設計為青島市某小區(qū)供熱系統設計，主要包括外網設計和小區(qū)換熱站設計。本小區(qū)共包括樓房22幢，其中商用樓9幢，民用住宅樓13幢。小區(qū)總占地面積46311.3 m2

11、，總建筑面積78730m2，建筑物占地面積13420 m2，建筑密度28.98%，容積率1.7，綠地率30%。1.2原始資料1.2.1水質資料總硬度H0（mmol /L） 7.35永久硬度HFT（mmol /L） 4.35暫時硬度HT（mmol /L） 3.00總堿度A（mmol /L） 3.00 PH值 8.27溶解氧（mg /L） 7.79.6溶解固形物（mg/L） 5501.2.2氣象與地質資料位置 N3604, E12020海拔（m） 76.0 冬季大氣壓力（kPa） 101.69 冬季采暖室外計算干球溫度 -9冬季室外平均風速（m/s） 5.7 采暖天數（天） 110最大凍土深度（c

12、m） 49 2、集中供熱系統的熱負荷2.1集中供熱熱負荷的特征集中供熱是指將熱能經濟可靠地輸送到生產、生活和采暖等各種不同熱用戶的區(qū)域供熱方式。其熱用戶有供暖、通風、熱水供應、空氣調節(jié)、生產工藝等用熱系統。這些用熱系統熱負荷的大小及其性質是供熱規(guī)劃和設計的最重要依據。居民住宅的公共建筑的采暖、空調、通風和生活熱水供應熱負荷屬于民用熱負荷。生產工藝、廠房采暖、通風、空調和廠區(qū)的生活熱水供應熱負荷屬于工業(yè)用熱負荷。所以，本設計中居民樓供暖屬于民用熱負荷，商用樓供暖屬于工業(yè)熱負荷。集中供熱系統的熱負荷，按其性質還可分為：（1）季節(jié)性熱負荷 供暖、通風、空氣調節(jié)系統的熱負荷是季節(jié)性熱負荷。季節(jié)性熱負荷

13、的特點是：與室外溫度、濕度、風向、風速和太陽輻射熱等氣候條件有很密切關系，其中對它的大小起決定性作用的是室外溫度，因而在全年有很大的變化。（2）常年性熱負荷 生活用熱（主要指熱水供應）和生產工藝系統用熱屬于常年性熱負荷。常年性熱負荷的特點是：與氣候條件的關系不大而且，它的用熱狀況在全日中變化較大。其中，生產工藝系統的用熱量直接取決于生產狀況，熱水供應用熱量與生活水平、生活習慣以及居民成分等有關。綜上述資料所述，本供熱系統應該屬于季節(jié)性民用熱負荷。2.2集中供熱熱負荷的計算 對集中供熱系統進行規(guī)劃或初步設計時，往往尚未進行各類建筑物的具體設計工作，不可能提供較準確的建筑物熱負荷的資料。因此，通常

14、是采用概算指標法來確定各類熱用戶的熱負荷。概算指標法包括體積熱指標法或是面積熱指標法，本次設計采用的是面積熱指標法。其計算方法如公式2-1所示。 kW 公式（2-1）式中 建筑物的供暖設計熱負荷，kW； 建筑物的建筑面積，m2； 建筑物供暖面積熱指標，W/m2；它表示每1m2建筑面積的供暖設計熱負荷。根據城市熱力管網設計規(guī)范，各類建筑的采暖熱指標可按表2.1來進行選擇。表2.1 供暖面積熱指標推薦值建筑物類型住宅綜合居住區(qū)學校辦公醫(yī)院托幼旅館商店食堂餐廳影劇院熱指標（W/m2）58-6460-6760-8065-8060-7065-80115-14095-115結合實際情況，本設計民用建筑采暖

15、供熱熱指標確定為60W/m2，商用建筑采暖供熱熱指標確定為70W/m2 。根據上述公式計算可得各建筑供暖熱負荷，其計算結果見表2.2。表2.2 熱負荷計算表建筑物單層面積（m2）層數總面積（m2）建筑物職能熱指標（W/m2）熱負荷（kW）1444 62665 商用70186.6 2638 63829 商用70268.0 3773 64637 商用70324.6 4413 62480 商用70173.6 5577 63460 商用70242.2 6599 63593 商用70251.5 7445 62671 民用60160.3 8445 62671 民用60160.3 9466 41864 民用

16、60111.8 10449 41797 民用60107.8 11449 41797 民用60107.8 12445 62671 民用60160.3 13445 62671 民用60160.3 14458 41831 民用60109.8 15440 41760 民用60105.6 16471 41885 民用60113.1 17612 42449 民用60146.9 18253 41012 民用6060.7 19566 42265 民用60135.9 20510 52550 商用70178.5 21510 63060 商用70214.2 22708 64248 商用70297.3 小區(qū)樓房總熱負

17、荷為：3741.3kW 2.3集中供熱系統熱媒的選擇集中供熱系統的熱媒主要是熱水和蒸汽。對于熱媒的選擇主要取決于熱用戶的使用特征和要求，同時也與選擇的熱源型式有關。本設計中小區(qū)的主要建筑是居民樓和商用樓，生活采暖是供熱的主要目的，因此本設計采用的供熱熱媒為熱水，與蒸汽熱媒相比，以熱水作為熱媒有以下優(yōu)點：（1）熱水供熱系統的熱能利用效率高。由于在熱水供熱系統中，沒有凝結水與蒸汽泄漏以及二次蒸汽的熱損失，因而熱能利用率比蒸汽供熱系統好，實踐證明，一般可節(jié)約燃料20%40%。（2）以水作為熱媒用于供暖系統時，可以改變供水溫度來進行供熱調節(jié)（質調節(jié)），既能減少熱網熱損失，又能較好的滿足衛(wèi)生要求。（3）

18、熱水系統的蓄熱能力高，由于系統中水量多，水的比熱大，因此，在水力工況和熱力工況短時間失調時，也不會引起供暖狀況的很大波動。（4）熱水供熱系統可以遠距離輸送，供熱半徑大。2.4集中供熱系統熱媒參數的確定熱媒參數的確定，也是供熱系統方案的一個重要問題。其確定應結合具體條件，考慮熱源、管網、用戶系統等方面的因素，進行技術經濟比較確定。當不具備確定最佳供、回水溫度的技術經濟比較條件時，熱水熱力網供、回水溫度按以下的原則確定： （1）熱電廠為熱源：設計供水溫度可取110-150，回水溫度約70。采用一級加熱供水溫度取較小值；采用二級加熱（包括串聯尖峰鍋爐）取較大值。 （2）區(qū)域鍋爐房為熱源：供熱規(guī)模較小

19、時，采用95-70的水溫；供熱規(guī)模較大時，應采用較高供水溫度。（3）生活熱水負荷的管網，供水溫度一般不應低于下列規(guī)定：a.閉式系統：70；b.開式系統：60。 本設計采用小區(qū)換熱站供暖，設計供水溫度95，回水溫度70。2.5熱網系統型式的確定熱網是集中供熱系統的主要組成部分，擔負熱能輸送任務。熱網系統的型式取決于熱媒、熱源與熱用戶的相互位置和供熱地區(qū)熱用戶的種類、熱負荷大小和性質等。選擇熱網型式時應遵循安全供熱和經濟性兩個基本原則。對于熱水供熱系統型式的確定時，還應特別注意供熱的可靠性，當部分管段出現故障后，熱網具有后備供熱的可能性問題。熱水供熱系統的熱網型式主要有枝狀管網和環(huán)狀管網兩種形式。

20、枝狀主要優(yōu)點是布置簡單，供熱管道的直徑，隨離開熱源越遠而越小；金屬耗量小，基建投資小，運行管理簡便。但是枝狀管網不具后備供熱的性能,當管網某處發(fā)生故障時，在故障點后的熱用戶都將停止供熱。由于建筑物有一定的蓄熱能力，通?？刹捎醚杆傧收系霓k法，以使建筑物室溫不致大幅降低，同時在與干管相連接的管路分支處，及在與分支管路相連接的較長的用戶支管處安裝設閥門，來進一步縮小事故的影響范圍和迅速消除故障。因此，枝狀管網是熱水管網最普遍采用的方式，本設計也采用這種型式。對于環(huán)狀管網，它的主要優(yōu)點就是具有很高的供熱后備能力。當輸配干線的某處出現故障時可以切除故障段后，通過環(huán)狀管網由另一方向保證供熱。但是由于它

21、的熱網投資比較大，運行管理較為復雜，其本身要求較高的自動控制措施，目前在國內剛開始使用，各方面不是很完善。3、室外管網的設計3.1外網管道布置原則供熱管網布置原則是應在城市建設規(guī)劃的指導下，考慮熱負荷分布、熱源位置、與各種地上、地下管道及構筑物、園林綠地的關系和水文、地質條件等多種因素，經技術經濟比較確定。供熱管線平面位置的確定，即定線，應遵循如下基本原則：（1）經濟上合理 主干線力求短直，主干線應盡量走熱負荷集中區(qū)。要注意管線上的閥門，補償器和某些管道附件（如放氣、放水、疏水等裝置）的合理布置，因為這將涉及到檢查室的位置和數量，盡可能使其數量減少。（2）技術上可靠 供熱管線應盡可能走地勢平坦

22、，土質好、水位低的地區(qū)，盡量避開土質松軟地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險地帶以及地下水位高等不利地帶。（3）對周圍環(huán)境影響少而協調 供熱管線應少穿主要交通線。一般平行于道路中心線并盡量敷設在車行道以外的地方。通常情況下管線應只沿街道的一側敷設。地上敷設的管道，不應影響城市美觀，不妨礙交通。供熱管道與各種管道、構建物應該協調安排，相互之間的距離，應能保證運行安全、施工及檢修方便。而對于城市熱力管道的布置還應遵循以下原則：（1）城市道路上的熱力網管道一般應平行與道路中心線，并應盡量敷設在車行道以外的地方，一般情況下同一條管道應只沿街道的一次敷設。（2）穿過廠區(qū)的城市熱力管網道，應敷設在易于檢修和維護的位

23、置。（3）管徑等于或小于300mm的熱力網管道，可以穿過建筑物的地下室或自建筑物下專門敷設的通行管溝內穿過。（4）熱力網管道可以和給水管道、電壓10kV以下的電力電纜、通信電纜、壓縮空氣管道、壓力排水管道和重油管道一起敷設在綜合管溝內。但熱力管道應高于給水管道和重油管道，并且給水管道應做絕緣層和防水層。（5）地上敷設的城市熱力網管道，可以和其他管道敷設在一起，但應便于檢修，且不應架設在腐蝕性介質管道下方。經過初步規(guī)劃設計，可將小區(qū)供暖管線分為東、西兩條大的支路，管線沿著小區(qū)道路敷設，盡量從綠化帶中穿過，避開硬化道路，管線力求短而直。3.2外網管道敷設方式室外供熱管道是集中供熱系統中投資份額較大

24、，施工最繁重的部分，合理的選擇供熱管道的敷設方式以及做好管網的定線工作，對節(jié)省投資、保證熱網安全可靠的運行和施工維修方便等，都具有重要的意義。室外供熱管道的敷設方式可以分為地上敷設和地下敷設兩種。地上敷設是利用支架或利用建筑物、構建物作為支撐點，來架設供熱管線的方法。按照管道支架安裝高度的不同，地上敷設又可以分為低支架、中支架和高支架三種敷設方式。供熱管道地上敷設市較為經濟的一種敷設方式。它不受地下水位和土質的影響，便于運行管理易于發(fā)現和消除故障；但占地面積多，管道的熱損失較大，影響城市美觀，因此在本設計中不采用這種方式。地下敷設可分為有地溝敷設和無溝直埋敷設。在地溝敷設中采用地溝作為地下管線

25、的維護構筑物。地溝的作用是承受土壓力和地面負荷并防止水的侵入。根據地溝內人行通道的設置情況，可以分為通行地溝、半通行地溝和不通行地溝。無溝直埋敷設是供熱管道直接埋設與土壤中的敷設方式。目前，最多采用的型式是供熱管道、保溫層和保護外殼三者緊密結合在一起，形成整體式的預制保溫管結構型式，如圖3.1所示。本設計采用的就是管道直埋敷設方式。圖3.1 預制保溫管直埋敷設示意圖整體式預制保溫管直埋敷設與地溝敷設相比較，具有以下優(yōu)點：（1）直埋敷設不需要砌筑地溝，土方量及土建工程量減小，管道預制，現場施工量減少，施工進度快，因此可節(jié)省供熱管網的投資費用。 （2）直埋敷設占地小，易于與其他地下管道和設施相協調

26、。此優(yōu)點在老城區(qū)、街道窄小、地下管線密集的地段敷設供熱管網時更為明顯。（3）直埋敷設保溫性能好，水難以從保溫材料與鋼管之間滲入，管道不易腐蝕，據調查，認為可保證其使用壽命達50年以上，遠高于地溝敷設。（4）根據整體式預制保溫管受土壤摩擦力約束的特點，實現了無補償直埋敷設方式，在管網直管段上，可以不設置補償器和固定支座，簡化了管網系統和節(jié)省基建費用。（5）預制保溫管結構簡單，采用工廠預制，易于保證工程質量。按照城市熱力管網設計規(guī)范的要求，在采用地下敷設方式時，熱力網管道與建筑物（構筑物）和其它管線的最小距離應按照表3.1來進行選取。表3.1 直埋管道與其它建筑物最小距離表建筑物，構筑物或管線名稱

27、與熱力網管道最小水平凈距（m）與熱力網管道最小垂直凈距（m）建筑物基礎2DN =3003.0-鐵道鋼軌鋼軌外側3.0軌底1.2電車鋼軌鋼軌外側2.0軌底1.0鐵路、公路路基邊坡底腳或邊溝的邊緣1.0-通迅，照明或10kV以下電力線路的電桿1.0-橋墩（高架橋，棧橋）邊緣2.0-架空管道支架基礎邊緣1.5-高壓輸電線鐵塔基礎邊緣35-60kV2.0-110-220kV3.0-通迅電纜管塊1.00.15通迅電纜1.00.15電力電纜和控制電纜35kV以下2.00.5110kV2.01.0燃氣管道壓力300kPa1.00.15壓力800kPa2.00.15注：a.當熱力網管道的埋設深度大于建（構）筑

28、物基礎深度時，最小水平凈距應按土壤內摩擦角計算確定。b.熱力網管道與電纜平行敷設時，電纜處的土壤溫度與月平均土壤自然溫度比較，全年任何時候對于電壓10kV的電纜不高出5C時，可減小表中所列距離。c.在不同深度并列敷設各種管道時，各種管道間的水平凈距不應小于其深度差。d.熱力網管道檢查室，方型補償器壁龕與燃氣管道最小水平凈距不應小于其深度差。e.在條件不允許時，經有關單位同意，可以減小表中規(guī)定的距離。3.3供熱管道及其附件供熱管道及其附件是供熱管道輸送熱媒的主體部分。供熱管道附件是供熱管道上的管件（三通、彎頭等）、閥門、補償器、支座和器具（放氣、放水、除污等裝置）的名稱。這些附件是構成供熱管線和

29、保證供熱管管線正常運行的重要部分。3.3.1供熱管道供熱管道是需要承受水系統壓力的，所以管道就需要是能夠承壓的管道。供熱管道通常采用鋼管。鋼管最大優(yōu)點是能承受較大的內壓力和動荷載；缺點是鋼管內部及外部易受腐蝕。室內供熱管道常采用水煤氣管或無縫鋼管；室外供熱管道都采用無縫鋼管和鋼板卷焊管。根據城市熱力管網設計規(guī)范的要求管道鋼材號應符合表3.2規(guī)定，管道鋼材的質量及規(guī)格應符合國家標準的規(guī)定。表3.2 熱力網管道鋼材鋼號及適用范圍參照表鋼號適用范圍鋼板厚度A3F、AY3FPg=1.0Mpa t=150C=8mmA3、AY3Pg=1.6Mpa t=300C=16mmA3g、A3R20、20g及低合金鋼

30、可用于本規(guī)范適用范圍的全部參數不限鋼管的連接可采用焊接、法蘭盤連接和絲扣連接；焊接連接可靠、施工簡便迅速，廣泛用于管道之間及補償器等的連接；法蘭連接裝卸方便，通常用在管道與設備、閥門等需要拆卸的附件連接上。對于室內供熱管道，通常借助三通、四通、管接頭等管件，進行絲扣連接，也可采用焊接或法蘭連接。尤其應遵守以下幾方面的問題。（1）彎頭的鋼材質量，壁厚不小于管道厚；焊接彎頭宜雙面焊接；鋼管焊制三通，支管開孔應進行補強。（2）城市熱力網管道一般采用無縫鋼管、鋼管卷焊管。管道鋼材號應符合表2.6.1的規(guī)定。管道鋼材的質量及規(guī)格應符合國家標準的規(guī)定。（3）熱力網管道的連接應采用焊接。管道與設備、閥門等的

31、附件連接時，應采用法蘭連接。對于DN200mm的放氣閥，采用螺紋連接。（4）室外采暖計算溫度低于-5C地區(qū)，露天敷設的不連續(xù)運行的凝結水管道放水閥門及室外采暖計算溫度低于-10C地區(qū),露天敷設的熱水管道設備附件均不得采用灰鑄鐵制品。（5）彎頭的鋼材質量，壁厚不小于管道厚。焊接彎頭宜雙面焊接。鋼管焊制三通，支管開孔應進行補強，對于承受干管軸向荷載較大直埋敷設管道。應考慮三通干管的軸向補強。（6）熱力網管道所用的變徑管應采用壓制或鋼板卷制。其材質應小低于管道鋼材質量。壁厚不小于管道壁厚。3.3.2閥門閥門是用來開閉管路和調節(jié)輸送介質流量的設備。在供熱管道上，常用的閥門形式有：截止閥、閘閥、蝶閥、止

32、回閥和調節(jié)閥等。截止閥按介質流向可分為直通式、直角式和直流式三種。其結構形式，按閥桿螺紋的位置可分為明桿和暗桿兩種。截止閥關閉嚴密性好，但閥體長，介質流動阻力大，產品公稱通徑不大于200mm。閘閥的結構形式也有明桿和暗桿兩種。另外按照閘板的形狀和數目，有楔式與平行式，以及單板與雙板的區(qū)別。閘閥的優(yōu)缺點與截止閥相反,它通常用在公稱直徑大于200mm的管道上。截止閥和閘閥主要起開閉管路的作用。由于其調節(jié)性能不好，不適于用來調節(jié)流量?，F在技術已經基本實現了各種型號截止閥和閘閥的生產，因此光靠管徑作為選擇閥門的選擇依據，已經不盡科學了。蝶閥閥體長度很小，流動阻力小，調節(jié)性能優(yōu)于截止閥和閘閥，但造價較高

33、。對于上述三種閥門它們的連接方式可用法蘭、螺紋連接或采用焊接。它們的傳動方式可用手動傳動（用于小口徑）齒輪、電動、液動和氣動（用于大口徑）等傳動方式。熱網規(guī)范規(guī)定，對于公稱直徑大于或等于600mm的閥門，應采用電動驅動裝置。止回閥是用來防止管道或設備中介質倒流的一種閥門。它利用流體的動能來開啟閥門。在供熱系統中，止回閥常安裝在泵的出口、疏水器的出口管道上，以及其它不允許流體反向流動的地方。常用的止回閥有旋啟式和升降式兩種。本設計中，考慮到截止閥的阻力很大，而且目前技術上已經解決了管徑對于閥門選擇方面的限制問題，所以在供熱外網管道上（除少部分安裝的入戶截止閥外）安裝的均為閘閥，主要安裝在熱力管網

34、干支管的起點以及用戶熱力入口處。當需要調節(jié)供熱介質流量時，設置手動調節(jié)閥或自動流量調節(jié)裝置。在閥門安裝施工的過程中還應特別注意以下原則： （1）工作壓力大于或等于1.6MPa且公稱直徑大于或等于350mm的管道上的閘閥應裝旁通閥。旁通閥的直徑可按閥門直徑的十分之一選用。（2）公稱直徑大于或等于600mm的閥門，應采用電動驅動裝置。由遠動系統操作的閥門，其旁通閥亦應采用電動驅動裝置。（3）管徑大于500mm的熱水熱力網干管在低點、垂直升高管段前、分段閥門前宜設阻力小的永久性污裝裝置。3.3.3管道的放氣與排水為了便于熱水管道和凝結水管道順利放氣和在運行或檢修時排凈管道中的存水，地下敷設供熱管道宜

35、設坡度，其坡度不小于0.002，同時，應配置相應的放氣及排水裝置。放氣裝置應設置在熱水、凝結水管道的高點處（包括分段閥門劃分的每個管段的高點處），放氣閥門的管徑采用1532mm。熱水、凝結水管道的局部低點處（包括分段閥門劃分的每個管段的低點處），應安裝放水裝置。熱水管道的放水裝置應保證一個放水段的排水時間不超過表3.3的規(guī)定。規(guī)定放水時間主要是考慮在冬季出現事故時能迅速放水，縮短搶修時間，以免供暖系統和網路凍結。管徑大于500mm的熱水熱力網干管在低點、垂直升高管段前、分段閥門前宜設阻力小的永久性污裝裝置。表3.3 熱水管道放水時間表管道公稱直徑（mm）放水時間（h）Dg30023Dg3505

36、0046Dg60057注：寒冷地區(qū)采用表中規(guī)定的放水時間較小值。停熱期間供熱裝置無凍結危險的地區(qū)表中的規(guī)定可放寬。3.4補償器在室外管網系統中為了防止供熱管道升溫時，由于熱伸長或溫度應力而引起管道變形或破壞，必須在管道上設置補償，以補償管道的熱伸長。從而減少管壁的應力和作用在閥件或支架結構上的作用力。供熱管道上采用的補償器種類很多，主要有管道的自然補償、方形補償器、波紋管補償器、套筒補償器和球形補償器等。前三種是利用補償器材料的變形來吸收熱伸長；后兩種是利用管道的位移來吸收熱伸長。自然補償就是利用管道自身的彎曲管段（如L型或Z型等）來進行管道熱伸長的補償的方式。自然補償不需要設置專門的補償器，

37、因此在考慮管道的熱補償時，應盡量利用其自然彎曲的補償能力。但由于管道變形時會產生橫向位移，而且補償的管段不能很長，因此在管段較長的地方還應加設補償器進行補償。綜合考慮補償器的性價比以及施工方面的具體情況等因素，本設計選用方形補償器。它是由四個90彎頭構成“U”形的補償器，靠其彎管的變形來補償管段的熱伸長。方形補償器通常用無縫鋼管煨彎或機制萬頭組合而成。它的主要優(yōu)點是制造方便；不用專門維修，因而不需要為它設置檢查室；工作可靠；作用在固定支架上的軸向推力相對較小。它的缺點是介質流動阻力大，占地多。在安裝補償器的時候，經常采用冷拉（冷緊）的方法，來增加其補償能力或達到減少對固定支座推力的目的。其示意

38、圖見圖3.2。圖3.2 方形補償器示意圖3.5支架管道支架是支承管道并承受管道作用力的管路附件。它的作用是支承管道和限制管道位移。支架承受管道重力和由內壓力、外載和溫度變化引起的作用力，并將這些荷載傳遞到建筑結構或地面的管道構件上。根據支架對管道位移的限制情況，分為活動支座和固定支座兩種?；顒又Ъ苁窃试S管道和支承結構有相對位移的管道支架?；顒又Ъ馨雌錁嬙旌凸δ芊譃榛瑒印L動、彈簧、懸吊和導向等支架形式。根據本設計的實際情況要求，支架不需要進行位移，所以不設置活動支架。固定支架是不允許管道和支承結構有相對位移的管道支架。它主要用于將管道劃分成若干補償管段，分別進行熱補償，從而保證補償器的正常工作

39、。本設計中采用的固定支座是直埋敷設中最常用的一種立板式支架，如圖3.3所示。管道從固定墩上部的立板穿過，在板子上焊有卡板來進行固定。在支架安裝過程中應注意以下原則：（1）管道的熱伸長量不得超過補償器所允許的補償量。（2）管段因膨脹和其他作用而產生的推力，不得超過固定支架所能承受的允許推力。（3）不應使管道產生縱向彎曲。圖3.3 直埋敷設固定墩支座的承力結構宜采用耐腐蝕材料，或采取可靠的防腐措施。在外網施工過程中，固定支架間距只要不超過最大允許間距即可。直埋熱力管道固定支架最大間距見表3.4。表3.4 固定支架間距表公稱直徑(mm)3240507080100125直埋(m)35455055606

40、5703.6檢查井地下敷設管道安裝方形補償器、閥門、放水和除污裝置等設備附件時，應設檢查室。檢查室應符合下列要求：（1）凈空高度不小于1.8m。（2）人行通道寬度不小于0.6m。（3）干管保溫結構表面與檢查室地面距離不小于0.6m。（4）檢查室的人孔直徑不小于0.7m，人孔數量不小于兩個，并應對角布置。當熱水熱力網的檢查室只有放氣門或檢查室凈空面積小于4m2時，可只設一個人孔。（5）檢查室內至少設一個集水坑，并應置于人孔下方。（6）檢查室地面應低于地溝內底不小于0.3m。當檢查室內的設備、附件不能從人孔進出時，應在檢查室頂板上設安裝孔。安裝孔的尺寸和位置應保證檢查室最大設備的出入和便于安裝。當

41、檢查室內裝有電動閥門時，應采取措施，保證電動驅動位置安裝地點的空氣溫度、濕度滿足該裝置的技術要求。當地下敷設管道只需安放氣閥門且埋深很小時，可在地面設檢查井口。放氣閥門的安裝位置應便于工作人員在地面進行操作。4、外網水力計算4.1水力計算的主要任務熱力管網水力計算的主要任務是：（1）按已知的熱媒流量和壓力損失，確定管道的直徑。（2）按已知熱媒流量和管道直徑，計算管道的壓力損失。（3）按已知管道直徑和壓力損失，計算或校核管道中的流量。4.2水力計算的基本原則熱水管路水力計算應遵循以下基本原則：（1）管網干管管徑，不應小于50mm，通往個單體建筑物（熱用戶）的管徑，一般不宜小于下列尺寸：蒸汽管道：

42、25mm；熱水管道：32mm。（2）在供熱管網設計中，有的點出現靜壓值超過允許極限值時，一般宜分開設置獨立的供熱系統。4.3水力計算方法及步驟（1）確定熱水網路中各個管段的計算流量 t/h 公式（4-1）式中 供暖系統用戶的計算流量，t/h； 供暖系統用戶的設計熱負荷，kW； 水的比熱，取=4.1868kJ/kg； 、網路的設計供、回水溫度，。（2）確定熱水網路的主干線，及其沿程比摩阻，根據城市熱力網設計規(guī)范，比摩阻R取4080Pa/m。（3）根據網路主干線各管段的計算流量和初步選用的平均比摩阻R值，利用熱水供暖管道水力計算表，確定主干線各管段的標準直徑和相應的實際比摩阻。（4）根據選用的標準

43、管徑和管中局部阻力的形式，確定各管段局部阻力系數。（5）根據管段長度L和管段局部阻力系數利用公式（4-2）計算各管段壓降P。 Pa 公式（4-2） 式中 管段壓降，Pa； 管段的沿程阻力損失，Pa； 管段的局部阻力損失，Pa； 管段的實際比摩阻，Pa/m；管段的實際長度，m；管段的阻力系數之和，無量綱；管段的動壓，為，Pa。（6）主干線水力計算完成后，便可進行支干線、支線等水力計算。應按支干線、支線的資用壓力確定其管徑，但熱水流速不應大于3.5m/s，同時比摩阻不應大于300Pa/m。為了滿足網路中各用戶的作用壓差平衡，必須使各并聯管路的壓降大致相等，故并聯支線的推薦比摩阻需用公式（4-3）進

44、行計算 Pa/m 公式 (4-3)式中 推薦比摩阻，Pa/m；資用壓降，即與支線并聯的主干線的壓降，Pa；考慮局部阻力的管段折算長度，,m。根據公式（4-3）可得到支線的推薦比摩阻，結合管段的流量可利用熱水供暖系統管道水力計算表確定支線的公稱直徑、實際比摩阻及實際壓降。對于實際壓降過小的管段為維持網路平衡，可在用戶引入口處安裝調壓孔板或小管徑閥門來消除剩余壓頭，調壓孔板的孔徑可查表選取或者按公式（4-4）進行計算 mm 公式（4-4）式中 調壓板的孔徑，mm；熱媒流量，kg/h；調壓板消耗壓降，Pa。（7）根據以上各個支路的壓力降，計算并聯支路間的不平衡率，按公式（4-5）進行。 公式（4-5

45、）4.4管路水力計算舉例對外網各段管路進行編號，并繪制水力計算簡圖，如圖4.1所示。圖4.1 水力計算簡圖（1）主干線水力計算本設計的外網主要由東西兩條大的分支組成，對于東支，可以很明顯的看出從換熱站到熱用戶1管道的輸送距離最遠，故選取該管線為東支主干線進行計算。而西支，同樣可以發(fā)現從換熱站到熱用戶33的管線最長，由于無法直接對東西兩支管路進行比較得出最不利環(huán)路，所以，決定對東西兩支管路分別進行最不利環(huán)路水力計算。根據流量和初步選定的主干管推薦比摩阻，可得主干線的各管段的公稱直徑，同時可得出各管段實際的比摩阻,如管段1-2,確定管段1-2的管徑和相應的比摩阻R。t/hD=50mm， R=59.

46、131Pa/m。管段1-2包括兩個閘閥，一個彎頭，一個直流三通，所以查表可得管段1-2的局部阻力系數之和=20.5+11+11=3。管段1-2的壓力損失 ： Pa。用同樣的方法，可計算東支主干線的其余管段，確定其管徑和壓力損失，結果列于表4.1。表4.1 東支主干線水力計算表序號負荷(kW)流量(kg/h)管徑管長(m)(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)動壓(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)1-291.93161DN5024.60.4259.11455382.624817022-3161.45551DN7016.60.4448.3801194.0948953-4242.28333DN80

47、27.20.4744.312043107.832315284-5329.011319DN8019.70.6481.316013198.959721985-6415.814305DN10021.30.4730.36452.5105.72649106-7514.917714DN10020.20.5846.39353162.148614217-12614.021123DN10020.60.6965.713531230.5230158312-13934.632149DN12516.90.6949.68381.5228.9343118113-141033.735558DN12542.70.7660.62

48、5863280.0840342614-191140.839242DN12518.10.8473.713333341.01023235619-201461.350268DN1504.20.7648.12021278.227848020-251568.453952DN15026.70.8255.314773.5320.51122259925-261787.161475DN1504.20.9371.73011416.141671726-271876.364545DN15022.20.9879.017553.5458.71606336027-281965.667616DN150161.0386.713

49、871503.4503189128-292010.969174DN15017.91.0590.716243526.91581320529-302056.270732DN15017.91.0794.816971550.9551224830-312101.572291DN15030.21.1099.029913575.41726471731-322162.274380DN20087.90.5818.516279162.71464309132-623741.3128699DN200101.0155.05500.5487.1244794小計東支主干線總壓力降為：39425Pa西支各管段的水力計算也用以

50、上的方法進行，計算結果列于表4.2。表4.2 西支主干線水力計算表序號負荷(kW)流量(kg/h)管徑管長(m)(m/s)R(Pa/m)Py (Pa)動壓(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)33-3493.3 3209 DN5022.30.42 60.9 1358 385.1 255 161434-35186.6 6419 DN7031.20.51 64.3 2007 3125.6 377 2384 35-36276.1 9497 DN8019.30.54 57.4 1107 3140.1 420 1528 36-37365.6 12575 DN8019.40.72 100.2 1944 1

51、245.6 246 2189 37-38454.6 15638 DN10032.10.51 36.2 1160 3126.3 379 153938-39539.9 18573 DN10017.60.61 50.9 895 3178.2 535 1430 39-40611.8 21045 DN10014.80.69 65.2 965 1228.8 229 1193 40-41682.7 23486 DN100190.77 81.1 1540 3284.9 855 2395 41-45779.2 26803 DN12548.50.58 34.5 1675 4.5159.1 716 239145-4

52、8994.7 34219 DN12527.80.74 56.1 1560 3.5259.3 907 2467 48-511106.6 38067 DN12528.90.82 69.3 2004 1.5320.9 481 248551-541214.4 41776 DN12526.50.90 83.4 2211 3.5386.5 1353 356754-571322.3 45486 DN12527.70.98 98.8 2738 3.5458.1 1603 434157-611432.1 49265 DN15028.40.75 46.2 1311 3.5267.2 935 224761-3215

53、79.0 54319 DN15038.80.82 56.1 2176 2.5324.9 812 298832-623741.3 128699 DN200101.01 55.0 550 0.5487.1 244 794小計西支主干線總壓力降為：35549 Pa 由以上水力計算得東支主干線壓力損失為：kPa。西支壓力損失為：kPa。計算得東西兩大支路（在公共節(jié)點32處）不平衡率為：。（2）支干線水力計算 以支干線8-12為例來進行水力計算說明。 支干線8-12的資用壓力為： =10237Pa。假設局部阻力損失與沿程損失的估算比=0.3，則比摩阻大致應控制在：=10237/113.4(1+0.3)=

54、 69.44Pa/m。支干線8-12應盡可能消耗掉其資用壓力，理想情況是通過調節(jié)支干線8-12上各管段的管徑來實現，這樣既可節(jié)約因為管徑過大而引起的不必要的管材浪費，又可節(jié)省用來消耗資用壓力的閥門。但對于某些支干線（例如靠近換熱站的支干線），即使選用最小管徑也不足以消耗掉其資用壓力而達到水力平衡，那么只能通過加節(jié)流閥門來調壓。根據=69.44Pa/m和=2.76t/h，查表可確定管段8-9的公稱直徑為DN50，實際比摩阻為R=45.094Pa/m。管段8-9包括兩個閘閥，一個彎頭，一個直流三通，所以查表可得管段8-9的局部阻力系數之和=20.5+11+11=3。利用公式（4-2）可得到管段8-

55、9的實際壓降為1519Pa。同上，可計算得支干線8-12上其他管段以及其他支干線的管徑、比摩阻、壓降。東支各支干線水力計算結果列于表4.3。表4.3 東支各支干線水力計算表序號負荷(kW)流量(kg/h)管徑管長(m)(m/s)R(Pa/m)Py (Pa)動壓(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)支干線8-128-980.1 2756 DN5030.90.36 45.1 1393 362.8 188 15829-10160.3 5513 DN7040.90.44 47.6 1947 392.7 278 2225 10-11240.4 8269 DN7020.90.66 106.4 2223 3

56、208.6 626 2849 11-12320.5 11026 DN7020.70.88 188.4 3901 0.5370.8 185 4086 小計10742支干線16-1915-1680.1 2756 DN5026.80.36 45.1 1209 262.8 126 1334 16-17160.3 5513 DN50430.72 178.1 7660 3251.2 754 8413 17-18240.4 8269 DN7020.90.66 106.4 2223 3208.6 626 2849 18-19320.5 11026 DN70200.88 188.4 3769 0.5370.8 185 3954 小計16551 支干線21-2521-2256.6 1945 DN3227.30.56 182.7 4988 2.5151.1 378