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1、<p><b> 摘 要</b></p><p> 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題為寶雞陽(yáng)光城小區(qū)的供暖系統(tǒng),包括供熱外網(wǎng)和換熱站的設(shè)計(jì)。該小區(qū)包括住宅樓與商業(yè)用樓,總建筑面積為105410m2,熱用戶(hù)計(jì)算熱負(fù)荷為4849kW。小區(qū)換熱站以城市供熱管網(wǎng)130/70℃的水為熱媒,用地板輻射采暖,采暖供回水溫度為55/45℃。首先,根據(jù)設(shè)計(jì)題目搜集資料,確定供熱系統(tǒng)的相關(guān)方案。包括集中供熱系統(tǒng)
2、的選擇、枝狀管網(wǎng)的確定、熱負(fù)荷的計(jì)算、熱媒的選擇及其參數(shù)的確定。然后,進(jìn)行小區(qū)供熱外網(wǎng)的設(shè)計(jì)。包括管道的敷設(shè)、管網(wǎng)中固定支架、閥門(mén)井、補(bǔ)償器等附件的位置與數(shù)量的確定,管道的保溫,管網(wǎng)的水力計(jì)算。通過(guò)水力計(jì)算確定管網(wǎng)的管徑以及壓力損失,并進(jìn)行不平衡率的計(jì)算,盡量使每段管線都能達(dá)到水力平衡。接著,確定換熱站系統(tǒng)流程;對(duì)換熱器、循環(huán)水泵、定壓水泵等主要設(shè)備進(jìn)行選型計(jì)算;合理布置所有的設(shè)備以及它們之間的管道。同樣,還要對(duì)換熱站內(nèi)部進(jìn)行水力計(jì)算以
3、求得各種管路的管徑。最后,根據(jù)設(shè)計(jì)的供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)提出合理有效的運(yùn)行調(diào)節(jié)方法,利用自控裝置,將整個(gè)供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為根據(jù)用戶(hù)需要變質(zhì)量流量運(yùn)行的智能系統(tǒng)。</p><p> 關(guān)鍵詞: 供熱外網(wǎng);換熱站;水力計(jì)算;運(yùn)行調(diào)節(jié)</p><p><b> Abstract</b></p><p> This is a heating system
4、design about one district in Bao Ji, which includes outdoor heating pipe network and heat transfer station. The district contents residence building and business building, the total constructiong area is about 105410 m2
5、and heat load is about 4849kW. In the heating system, the heat transfer station which takes 130/70℃high temperature heat medium as high temperature heat medium and 55/45 ℃water circulating water as heat-supplying-medium.
6、 Firstly, needing to collect some i</p><p> Keywords: outdoor heating pipe network; heat transfer station; hydraulic calculation; operation and regulation</p><p><b> 目 錄</b><
7、/p><p> 前言......................................................................................................................4</p><p> 第一章 原始資料5</p><p><b> 1.1工程概況5</
8、b></p><p><b> 1.2原始資料5</b></p><p> 1.2.1氣象資料5</p><p> 1.2.2建筑資料資料5</p><p> 1.2.3燃料資料..............................................................
9、..........................5</p><p> 1.2.4水質(zhì)資料........................................................................................6</p><p> 第二章 集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷7</p><p> 2.1集中供熱熱負(fù)
10、荷的特征7</p><p> 2.2集中供熱熱負(fù)荷的計(jì)算7</p><p> 2.3集中供熱系統(tǒng)熱媒的選擇10</p><p> 2.4集中供熱系統(tǒng)熱媒參數(shù)的確定10</p><p> 2.5熱網(wǎng)系統(tǒng)型式的確定11</p><p> 第三章 室外管網(wǎng)的設(shè)計(jì)12</p><p&
11、gt; 3.1外網(wǎng)管道布置原則12</p><p> 3.2外網(wǎng)管道敷設(shè)方式13</p><p> 3.3供熱管道及其附件15</p><p> 3.3.1供熱管道15</p><p> 3.3.2閥門(mén)17</p><p> 3.3.3管道的放氣與排水19</p><p>
12、;<b> 3.4補(bǔ)償器20</b></p><p> 3.4.1補(bǔ)償器的特性及計(jì)算..................................................................20</p><p> 3.4.2補(bǔ)償器的分類(lèi)和型號(hào)選擇.............................................
13、.............21</p><p><b> 3.5支架22</b></p><p> 第四章 外網(wǎng)水力計(jì)算25</p><p> 4.1水力計(jì)算的主要任務(wù)25</p><p> 4.2水力計(jì)算的基本原則25</p><p> 4.3水力計(jì)算方法及步驟25<
14、/p><p> 4.4管路水力計(jì)算舉例................................................................................26</p><p> 第五章 換熱站的設(shè)計(jì)34</p><p> 5.1設(shè)計(jì)題目34</p><p> 5.2原始資料34</
15、p><p> 5.3換熱站概述35</p><p> 5.4換熱站設(shè)計(jì)原則35</p><p> 5.5換熱站的布置原則36</p><p> 5.6設(shè)計(jì)方案36</p><p> 5.6.1換熱站設(shè)計(jì)方案37</p><p> 5.6.2采暖熱水供回水系統(tǒng)37</p&
16、gt;<p> 5.6.3補(bǔ)水定壓系統(tǒng)37</p><p> 5.7設(shè)備的選擇與計(jì)算38</p><p> 5.7.1換熱器38</p><p> 5.7.2循環(huán)水泵39</p><p> 5.7.3補(bǔ)水泵41</p><p> 5.7.4補(bǔ)水箱的選型44</p>&
17、lt;p> 5.7.5水處理設(shè)備的選型45</p><p> 5.7.6分集水器的選型47</p><p> 5.7.7除污器的選型48</p><p> 5.8換熱站內(nèi)部水力計(jì)算50</p><p> 第六章 供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)53</p><p> 6.1供熱系統(tǒng)的初調(diào)節(jié)53</
18、p><p> 6.2供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)54</p><p> 第七章 供熱管道的保溫與防腐58</p><p> 7.1供熱管道的保溫58</p><p> 7.2供熱管道的防腐59</p><p><b> 參考文獻(xiàn)61</b></p><p><
19、b> 致 謝62</b></p><p><b> 前言</b></p><p> 本次設(shè)計(jì)是關(guān)于供熱外網(wǎng)及熱源的工程設(shè)計(jì),由換熱站通過(guò)熱網(wǎng)輸送給用戶(hù)所需的熱量。應(yīng)與實(shí)際相結(jié)合,對(duì)管道保溫盒防腐采用新措施,設(shè)計(jì)換熱站的系統(tǒng)。查閱相關(guān)資料和最新規(guī)范,實(shí)時(shí)的進(jìn)行分析,在系統(tǒng)運(yùn)行控制以及管道防腐保溫等方面應(yīng)多考慮新技術(shù)、新材料,本設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年所
20、學(xué)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的實(shí)際結(jié)合,也是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)過(guò)程。在課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上參考國(guó)家有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、工程設(shè)計(jì)圖集及相關(guān)資料,獨(dú)立完成所要求的設(shè)計(jì)任務(wù)。使自己在設(shè)計(jì)過(guò)程中掌握設(shè)計(jì)計(jì)算步驟,培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為即將到來(lái)的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p> 正確合理的計(jì)算熱負(fù)荷是確定熱源類(lèi)型、規(guī)模,以及供熱系統(tǒng)管徑大小、方案運(yùn)行是否合理,能否取得經(jīng)濟(jì)效益的重要因素,因此在管網(wǎng)設(shè)
21、計(jì)前必須對(duì)各類(lèi)熱負(fù)荷的數(shù)量、性質(zhì)及參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和準(zhǔn)確的計(jì)算。</p><p> 合理地選擇室外供熱管道的敷設(shè)方式和確定供熱管道的平面布置,對(duì)于節(jié)省供熱系統(tǒng)工程投資,保證熱網(wǎng)運(yùn)行安全可靠和施工維修操作方便等,具有重要的意義。所以本設(shè)計(jì)采用集中供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析,設(shè)計(jì)兩種管道布置形式,分別作出他們的預(yù)算,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,合理的設(shè)計(jì)方案。</p><p><b> 第一
22、章 原始資料</b></p><p><b> 1.1工程概況</b></p><p> 本次設(shè)計(jì)為寶雞陽(yáng)光城小區(qū)的供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì),主要包括外網(wǎng)設(shè)計(jì)和小區(qū)換熱站設(shè)計(jì)。小區(qū)共有高層建筑14棟、1個(gè)三層幼兒園、一個(gè)三層會(huì)所、1個(gè)市場(chǎng)。另外5幢樓一層為商業(yè)建筑。總占地面積約為54000平方米,總供熱面積為105410m2,熱用戶(hù)計(jì)算熱負(fù)荷為4849kW。城市
23、供熱管網(wǎng)由教育東路引入,經(jīng)換熱站換熱后向各樓供熱。城市供熱管網(wǎng)的供熱介質(zhì)參數(shù)為130℃供水,80℃回水。</p><p><b> 1.2原始資料</b></p><p> 1.2.1氣象資料:</p><p> 寶雞:海拔:616.2米</p><p> 室外計(jì)算干球溫度:采暖
24、 -5℃</p><p> 冬季通風(fēng) -1℃</p><p> 夏季通風(fēng) 30℃</p><p> 冬季空調(diào) -8℃</p><p> 夏季空調(diào) 33.5℃</p><p> 夏季空調(diào)日平均溫度 29
25、℃</p><p> 夏季室外濕球溫度 24.8℃</p><p> 1.2.2建筑資料:</p><p> 區(qū)域規(guī)劃圖、住宅建筑圖。</p><p> 1.2.3燃料資料:</p><p> 田燃?xì)怏w積組成:CH4=98.00% , CmHn=0.40% ,
26、 C3H8=0.30% , C4H10=0.30%, </p><p> N2=0.04% , Qdw=36533KJ/Kg .</p><p> 標(biāo)態(tài)下密度:ρ0=0.7435Kg/m3 , 相對(duì)密度 d=0.575</p><p> 標(biāo)態(tài)下的質(zhì)量定壓熱容 Cp=1.557KJ/Kg.0C</p><p> 相對(duì)分子質(zhì)量 M=
27、16.654</p><p> 氣體常數(shù) R=50.92 (9.8J/Kg .0C)</p><p> 0號(hào)輕柴油: Wy=0% Ay=0.01% Cy=85.55% Hy=13.49% Oy=0.66%</p><p> Ny=0.04% Sy=0.25% Qdw=42900KJ/Kg</p><p> 1
28、.2.4水質(zhì)資料:</p><p> 采用城市自來(lái)水,供水壓力 0.3Mpa .</p><p> 表1-1 水質(zhì)資料</p><p> 第二章 集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷</p><p> 2.1集中供熱熱負(fù)荷的特征</p><p> 集中供熱是指將熱能經(jīng)濟(jì)可靠地輸送到生產(chǎn)、生活和采暖等各種不同熱用戶(hù)的區(qū)域供
29、熱方式。其熱用戶(hù)有供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、空氣調(diào)節(jié)、生產(chǎn)工藝等用熱系統(tǒng)。這些用熱系統(tǒng)熱負(fù)荷的大小及其性質(zhì)是供熱規(guī)劃和設(shè)計(jì)的最重要依據(jù)。</p><p> 居民住宅的公共建筑的采暖、空調(diào)、通風(fēng)和生活熱水供應(yīng)熱負(fù)荷屬于民用熱負(fù)荷。生產(chǎn)工藝、廠房采暖、通風(fēng)、空調(diào)和廠區(qū)的生活熱水供應(yīng)熱負(fù)荷屬于工業(yè)用熱負(fù)荷。所以,本設(shè)計(jì)中居民樓供暖屬于民用熱負(fù)荷。</p><p> 集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷,按其性質(zhì)
30、還可分為:</p><p> ?。?)季節(jié)性熱負(fù)荷 供暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱負(fù)荷是季節(jié)性熱負(fù)荷。季節(jié)性熱負(fù)荷的特點(diǎn)是:與室外溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速和太陽(yáng)輻射熱等氣候條件有很密切關(guān)系,其中對(duì)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。</p><p> ?。?)常年性熱負(fù)荷 生活用熱(主要指熱水供應(yīng))和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱屬于常年性熱負(fù)荷。常年性熱負(fù)荷的特點(diǎn)是:與氣候條件的
31、關(guān)系不大而且,它的用熱狀況在全日中變化較大。其中,生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的用熱量直接取決于生產(chǎn)狀況,熱水供應(yīng)用熱量與生活水平、生活習(xí)慣以及居民成分等有關(guān)。</p><p> 綜上述資料所述,本供熱系統(tǒng)應(yīng)該屬于季節(jié)性民用熱負(fù)荷。</p><p> 2.2集中供熱熱負(fù)荷的計(jì)算</p><p> 對(duì)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃或初步設(shè)計(jì)時(shí),往往尚未進(jìn)行各類(lèi)建筑物的具體設(shè)計(jì)工作,不可能
32、提供較準(zhǔn)確的建筑物熱負(fù)荷的資料。因此,通常是采用概算指標(biāo)法來(lái)確定各類(lèi)熱用戶(hù)的熱負(fù)荷。概算指標(biāo)法包括體積熱指標(biāo)法或是面積熱指標(biāo)法,本次設(shè)計(jì)采用的是面積熱指標(biāo)法。其計(jì)算方法如公式2-1所示。</p><p><b> ?。?-1)</b></p><p> 式中 Q ——采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷(kW); h </p><p> ——采暖熱指標(biāo)(W/m2
33、),可按表2-1 取用; </p><p> A ——采暖建筑物的建筑面積(m2)。</p><p> 表2-1 采暖熱指標(biāo)</p><p> 注:1 、表中數(shù)值適用于我國(guó)東北、華北、西北地區(qū); </p><p> 2 、寒冷地區(qū)熱指標(biāo)取較小值,冷指標(biāo)取較大值;嚴(yán)寒地區(qū)熱指標(biāo)取較大值,冷指標(biāo)取較小值。 </p><
34、;p> 結(jié)合實(shí)際情況,本設(shè)計(jì)民用建筑采暖供熱熱指標(biāo)確定為45W/m2,商用建筑采暖供熱熱指標(biāo)確定為60W/m2 。根據(jù)上述公式計(jì)算可得各建筑供暖熱負(fù)荷,其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-2。</p><p> 表2-2 熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果</p><p> 2.3集中供熱系統(tǒng)熱媒的選擇</p><p> 集中供熱系統(tǒng)的熱媒主要是熱水和蒸汽。對(duì)于熱媒的選擇主要取決于熱用戶(hù)
35、的使用特征和要求,同時(shí)也與選擇的熱源型式有關(guān)。</p><p> 本設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(diǎn):</p><p> ?。?)熱水供熱系統(tǒng)的熱能利用效率高。由于在熱水供熱系統(tǒng)中,沒(méi)有凝結(jié)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(tǒng)好,實(shí)踐證明,一般可節(jié)約燃料20%
36、~40%。</p><p> ?。?)以水作為熱媒用于供暖系統(tǒng)時(shí),可以改變供水溫度來(lái)進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)(質(zhì)調(diào)節(jié)),既能減少熱網(wǎng)熱損失,又能較好的滿(mǎn)足衛(wèi)生要求。</p><p> ?。?)熱水系統(tǒng)的蓄熱能力高,由于系統(tǒng)中水量多,水的比熱大,因此,在水力工況和熱力工況短時(shí)間失調(diào)時(shí),也不會(huì)引起供暖狀況的很大波動(dòng)。</p><p> (4)熱水供熱系統(tǒng)可以遠(yuǎn)距離輸送,供熱半徑大
37、。</p><p> 2.4集中供熱系統(tǒng)熱媒參數(shù)的確定</p><p> 熱媒參數(shù)的確定,也是供熱系統(tǒng)方案的一個(gè)重要問(wèn)題。其確定應(yīng)結(jié)合具體條件,考慮熱源、管網(wǎng)、用戶(hù)系統(tǒng)等方面的因素,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。</p><p> 當(dāng)不具備確定最佳供、回水溫度的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較條件時(shí),熱水熱力網(wǎng)供、回水溫度按以下的原則確定: (1)熱電廠為熱源:設(shè)計(jì)供水溫度可取1
38、10-150℃,回水溫度約70℃。采用一級(jí)加熱供水溫度取較小值;采用二級(jí)加熱(包括串聯(lián)尖峰鍋爐)取較大值。 (2)區(qū)域鍋爐房為熱源:供熱規(guī)模較小時(shí),采用95-70℃的水溫;供熱規(guī)模較大時(shí),應(yīng)采用較高供水溫度。</p><p> ?。?)生活熱水負(fù)荷的管網(wǎng),供水溫度一般不應(yīng)低于下列規(guī)定:</p><p> a.閉式系統(tǒng):70℃;b.開(kāi)式系統(tǒng):60℃。 本設(shè)計(jì)采用小區(qū)換熱站供
39、暖,地板輻射采暖。一次網(wǎng)供回水溫度為130/70℃,二次網(wǎng)設(shè)計(jì)供水溫度55℃,回水溫度45℃</p><p> 2.5熱網(wǎng)系統(tǒng)型式的確定</p><p> 熱網(wǎng)是集中供熱系統(tǒng)的主要組成部分,擔(dān)負(fù)熱能輸送任務(wù)。熱網(wǎng)系統(tǒng)的型式取決于熱媒、熱源與熱用戶(hù)的相互位置和供熱地區(qū)熱用戶(hù)的種類(lèi)、熱負(fù)荷大小和性質(zhì)等。選擇熱網(wǎng)型式時(shí)應(yīng)遵循安全供熱和經(jīng)濟(jì)性?xún)蓚€(gè)基本原則。對(duì)于熱水供熱系統(tǒng)型式的確定時(shí),還應(yīng)特別
40、注意供熱的可靠性,當(dāng)部分管段出現(xiàn)故障后,熱網(wǎng)具有后備供熱的可能性問(wèn)題。</p><p> 熱水供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)型式主要有枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)兩種形式。枝狀主要優(yōu)點(diǎn)是布置簡(jiǎn)單,供熱管道的直徑,隨離開(kāi)熱源越遠(yuǎn)而越??;金屬耗量小,基建投資小,運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。但是枝狀管網(wǎng)不具后備供熱的性能,當(dāng)管網(wǎng)某處發(fā)生故障時(shí),在故障點(diǎn)后的熱用戶(hù)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
41、低,同時(shí)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(zhǎng)的用戶(hù)支管處安裝設(shè)閥門(mén),來(lái)進(jìn)一步縮小事故的影響范圍和迅速消除故障。因此,枝狀管網(wǎng)是熱水管網(wǎng)最普遍采用的方式,本設(shè)計(jì)也采用這種型式。</p><p> 對(duì)于環(huán)狀管網(wǎng),它的主要優(yōu)點(diǎn)就是具有很高的供熱后備能力。當(dāng)輸配干線的某處出現(xiàn)故障時(shí)可以切除故障段后,通過(guò)環(huán)狀管網(wǎng)由另一方向保證供熱。但是由于它的熱網(wǎng)投資比較大,運(yùn)行管理較為復(fù)雜,其本身要求較高的自動(dòng)控制措
42、施,目前在國(guó)內(nèi)剛開(kāi)始使用,各方面不是很完善。</p><p> 綜合考慮,在本設(shè)計(jì)中采用枝狀管網(wǎng)的熱網(wǎng)系統(tǒng)型式。</p><p> 第三章 室外管網(wǎng)的設(shè)計(jì)</p><p> 3.1外網(wǎng)管道布置原則</p><p> 供熱管網(wǎng)布置原則是應(yīng)在城市建設(shè)規(guī)劃的指導(dǎo)下,考慮熱負(fù)荷分布、熱源位置、與各種地上、地下管道及構(gòu)筑物、園林綠地的關(guān)系和水
43、文、地質(zhì)條件等多種因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。</p><p> 供熱管線平面位置的確定,即定線,應(yīng)遵循如下基本原則:</p><p> (1)經(jīng)濟(jì)上合理 主干線力求短直,主干線應(yīng)盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)。要注意管線上的閥門(mén),補(bǔ)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?yàn)檫@將涉及到檢查室的位置和數(shù)量,盡可能使其數(shù)量減少。</p><p> ?。?)技
44、術(shù)上可靠 供熱管線應(yīng)盡可能走地勢(shì)平坦,土質(zhì)好、水位低的地區(qū),盡量避開(kāi)土質(zhì)松軟地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險(xiǎn)地帶以及地下水位高等不利地帶。</p><p> (3)對(duì)周?chē)h(huán)境影響少而協(xié)調(diào) 供熱管線應(yīng)少穿主要交通線。一般平行于道路中心線并盡量敷設(shè)在車(chē)行道以外的地方。通常情況下管線應(yīng)只沿街道的一側(cè)敷設(shè)。地上敷設(shè)的管道,不應(yīng)影響城市美觀,不妨礙交通。供熱管道與各種管道、構(gòu)建物應(yīng)該協(xié)調(diào)安排,相互之間的距離,應(yīng)能保證運(yùn)行安
45、全、施工及檢修方便。</p><p> 而對(duì)于城市熱力管道的布置還應(yīng)遵循以下原則:</p><p> ?。?)城市道路上的熱力網(wǎng)管道一般應(yīng)平行與道路中心線,并應(yīng)盡量敷設(shè)在車(chē)行道以外的地方,一般情況下同一條管道應(yīng)只沿街道的一次敷設(shè)。</p><p> ?。?)穿過(guò)廠區(qū)的城市熱力管網(wǎng)道,應(yīng)敷設(shè)在易于檢修和維護(hù)的位置。</p><p> ?。?)
46、管徑等于或小于300mm的熱力網(wǎng)管道,可以穿過(guò)建筑物的地下室或自建筑物下專(zhuān)門(mén)敷設(shè)的通行管溝內(nèi)穿過(guò)。</p><p> ?。?)熱力網(wǎng)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(shè)在綜合管溝內(nèi)。但熱力管道應(yīng)高于給水管道和重油管道,并且給水管道應(yīng)做絕緣層和防水層。</p><p> ?。?)地上敷設(shè)的城市熱力網(wǎng)管道,可以和其他管道敷設(shè)在一
47、起,但應(yīng)便于檢修,且不應(yīng)架設(shè)在腐蝕性介質(zhì)管道下方。</p><p> 經(jīng)過(guò)初步規(guī)劃設(shè)計(jì),該因小區(qū)高層建筑較多,考慮將小區(qū)分為高低兩個(gè)區(qū),低區(qū)已18層為界限。低區(qū)供暖管線分為東、西兩條大的支路,高區(qū)只有西邊一條主干線。管線沿小區(qū)地下車(chē)庫(kù)邊緣架空敷設(shè),管線力求短而直。</p><p> 3.2外網(wǎng)管道敷設(shè)方式</p><p> 室外供熱管道是集中供熱系統(tǒng)中投資份額
48、較大,施工最繁重的部分,合理的選擇供熱管道的敷設(shè)方式以及做好管網(wǎng)的定線工作,對(duì)節(jié)省投資、保證熱網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行和施工維修方便等,都具有重要的意義。</p><p> 室外供熱管道的敷設(shè)方式可以分為地上敷設(shè)和地下敷設(shè)兩種。</p><p> 地上敷設(shè)是利用支架或利用建筑物、構(gòu)建物作為支撐點(diǎn),來(lái)架設(shè)供熱管線的方法。按照管道支架安裝高度的不同,地上敷設(shè)又可以分為低支架、中支架和高支架三種敷設(shè)
49、方式。供熱管道地上敷設(shè)市較為經(jīng)濟(jì)的一種敷設(shè)方式。它不受地下水位和土質(zhì)的影響,便于運(yùn)行管理易于發(fā)現(xiàn)和消除故障;但占地面積多,管道的熱損失較大。</p><p> 地下敷設(shè)可分為有地溝敷設(shè)和無(wú)溝直埋敷設(shè)。在地溝敷設(shè)中采用地溝作為地下管線的維護(hù)構(gòu)筑物。地溝的作用是承受土壓力和地面負(fù)荷并防止水的侵入。根據(jù)地溝內(nèi)人行通道的設(shè)置情況,可以分為通行地溝、半通行地溝和不通行地溝。無(wú)溝直埋敷設(shè)是供熱管道直接埋設(shè)與土壤中的敷設(shè)方式
50、。這兩種敷設(shè)方式散熱損失量小,不占用地表面積,較為美觀。但是不利于運(yùn)行管理,造價(jià)較高。</p><p> 綜合考慮,本設(shè)計(jì)中存在大面積的的地下車(chē)庫(kù),地下直埋敷設(shè)不方便,采用地下車(chē)庫(kù)架空敷設(shè)則既經(jīng)濟(jì)又方便。</p><p> 熱網(wǎng)管道地上敷設(shè)的方式有:</p><p> 地上敷設(shè)采用架空的方式,熱力管道宜架設(shè)在獨(dú)立支架上,也可架設(shè)在棧橋、沿建筑物、構(gòu)筑物外墻上,
51、架設(shè)的管道不得妨礙車(chē)輛和行人的通行,不得影響建筑物采光。地上架空敷設(shè)的供熱管道,按高度分為高、中、低支架。高支架凈高≥4m;中支架凈高2~4m;低支架凈高0.3~1.0m,并應(yīng)高出積雪層高度。</p><p> 架空敷設(shè)供熱管道采用如下原則如下:</p><p> 低支架敷設(shè),在不妨礙交通和行人的地段敷設(shè),不影響城市和廠區(qū)的美化,不影響工廠廠區(qū)的美化,不影響工廠廠區(qū)擴(kuò)建的地段和地區(qū),保
52、溫結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和有可靠的防護(hù)設(shè)施。</p><p> 中支架敷設(shè),在不通行或非主要通行車(chē)輛的地段,人行交通不頻繁的地方敷設(shè)。</p><p> 高支架敷設(shè),跨越廠外或廠區(qū)主要干道,跨越障礙物和車(chē)輛通行的地區(qū),以及行人和小型車(chē)輛通行的地區(qū)。</p><p> 地上敷設(shè)熱力管道的一般要求</p><p> (1)熱力管道跨越水面
53、、峽谷地段和道路時(shí),可永久性公路橋(立交橋)上架設(shè),不得在鐵路橋梁下敷設(shè)供熱管道。</p><p> ?。?)熱力管道不得不跨越大跨度障礙時(shí),宜采用拱管結(jié)構(gòu)或者懸垂管結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)。</p><p> ?。?)沿建筑物構(gòu)筑物敷設(shè)的供熱管道,應(yīng)摸清建筑物構(gòu)筑物的詳細(xì)情況,應(yīng)不妨礙起重器運(yùn)行及門(mén)窗開(kāi)啟。</p><p> (4)多管共架敷設(shè)時(shí),管道的排列布置,應(yīng)使所有
54、管道的安裝及維修方便,并應(yīng)該考慮管架荷載的合理分布。</p><p> ?。?)供熱管道如果與輸送易揮發(fā)或者易燃以及化學(xué)侵蝕性介質(zhì)的工藝管道共架設(shè)時(shí),除應(yīng)執(zhí)行有關(guān)專(zhuān)業(yè)部門(mén)規(guī)定外,一般應(yīng)敷設(shè)在工藝管道的上面。</p><p> (6)地上敷設(shè)的熱網(wǎng)管道,在架空電線下面通行時(shí),管道上方應(yīng)安裝防止導(dǎo)線斷線觸及管道的防護(hù)網(wǎng)。防護(hù)網(wǎng)的邊緣應(yīng)超出管道的最大風(fēng)偏范圍。</p><p
55、> (7)地上敷設(shè)的熱網(wǎng)管道同架空輸送電線或電氣化鐵路交叉時(shí),管網(wǎng)的金屬部分(包括交叉點(diǎn)兩側(cè)5m范圍內(nèi)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋)應(yīng)接地。接地電阻不應(yīng)大于10Ω。</p><p> 管道敷設(shè)凈距和凈高見(jiàn)表3-1:</p><p> 表3-1 架空管道與其他建筑的距離</p><p> 3.3供熱管道及其附件</p><p> 供熱
56、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(mén)、補(bǔ)償器、支座和器具(放氣、放水、除污等裝置)的名稱(chēng)。這些附件是構(gòu)成供熱管線和保證供熱管管線正常運(yùn)行的重要部分。</p><p><b> 3.3.1供熱管道</b></p><p> 供熱管道是需要承受水系統(tǒng)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。
57、鋼管最大優(yōu)點(diǎn)是能承受較大的內(nèi)壓力和動(dòng)荷載;缺點(diǎn)是鋼管內(nèi)部及外部易受腐蝕。室內(nèi)供熱管道常采用水煤氣管或無(wú)縫鋼管;室外供熱管道都采用無(wú)縫鋼管和鋼板卷焊管。根據(jù)《城市熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求管道鋼材號(hào)應(yīng)符合表3.2規(guī)定,管道鋼材的質(zhì)量及規(guī)格應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。</p><p> 表3-2 管道材料和種類(lèi)的選擇</p><p> 表3-3 鋼材適用范圍</p><p&
58、gt; 本設(shè)計(jì)中選用Q235-A無(wú)縫鋼管</p><p> 鋼管的連接可采用焊接、法蘭盤(pán)連接和絲扣連接;焊接連接可靠、施工簡(jiǎn)便迅速,廣泛用于管道之間及補(bǔ)償器等的連接;法蘭連接裝卸方便,通常用在管道與設(shè)備、閥門(mén)等需要拆卸的附件連接上。</p><p> 對(duì)于室內(nèi)供熱管道,通常借助三通、四通、管接頭等管件,進(jìn)行絲扣連接,也可采用焊接或法蘭連接。尤其應(yīng)遵守以下幾方面的問(wèn)題。</p&g
59、t;<p> ?。?)彎頭的鋼材質(zhì)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(kāi)孔應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。</p><p> (2)城市熱力網(wǎng)管道一般采用無(wú)縫鋼管、鋼管卷焊管。管道鋼材號(hào)應(yīng)符合表2.6.1的規(guī)定。管道鋼材的質(zhì)量及規(guī)格應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。</p><p> ?。?)熱力網(wǎng)管道的連接應(yīng)采用焊接。管道與設(shè)備、閥門(mén)等的附件連接時(shí),應(yīng)采用法蘭連接。對(duì)于DN≤20
60、0mm的放氣閥,采用螺紋連接。</p><p> ?。?)室外采暖計(jì)算溫度低于-5ºC地區(qū),露天敷設(shè)的不連續(xù)運(yùn)行的凝結(jié)水管道放水閥門(mén)及室外采暖計(jì)算溫度低于-10ºC地區(qū),露天敷設(shè)的熱水管道設(shè)備附件均不得采用灰鑄鐵制品。</p><p> (5)彎頭的鋼材質(zhì)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(kāi)孔應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),對(duì)于承受干管軸向荷載較大直埋敷設(shè)管道。
61、應(yīng)考慮三通干管的軸向補(bǔ)強(qiáng)。</p><p> (6)熱力網(wǎng)管道所用的變徑管應(yīng)采用壓制或鋼板卷制。其材質(zhì)應(yīng)小低于管道鋼材質(zhì)量。壁厚不小于管道壁厚。</p><p><b> 3.3.2閥門(mén)</b></p><p> 閥門(mén)是用來(lái)開(kāi)閉管路和調(diào)節(jié)輸送介質(zhì)流量的設(shè)備。在供熱管道上,常用的閥門(mén)形式有:截止閥、閘閥、蝶閥、止回閥和調(diào)節(jié)閥等。</p
62、><p> 按閥門(mén)的用途可分為:</p><p> 切斷用:用來(lái)切管或者接通管路中的介質(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、蝶閥等。</p><p> 止回用:用來(lái)防止介質(zhì)倒流。如止回閥。</p><p> 調(diào)節(jié)閥:用來(lái)調(diào)節(jié)管路中介質(zhì)的壓力和流量。如節(jié)流閥、減壓閥、調(diào)節(jié)閥、蝶閥、V形開(kāi)口球閥、平衡閥等。</p><p>
63、; 分配用:用來(lái)改變管路中介質(zhì)流動(dòng)的方向,起到分配介質(zhì)的作用。如分配閥、三通或四通旋塞閥、三通或者四通球閥等。</p><p> 安全用:用于超壓安全保護(hù),排放多余介質(zhì),防止壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值。如安全閥、溢流閥等。</p><p> 其它特殊用途:如蒸汽疏水閥、空氣疏水閥、排污閥、放空閥、呼吸閥、排渣閥、溫度調(diào)節(jié)閥等。</p><p> 截止閥按介質(zhì)流向可分為
64、直通式、直角式和直流式三種。其結(jié)構(gòu)形式,按閥桿螺紋的位置可分為明桿和暗桿兩種。截止閥關(guān)閉嚴(yán)密性好,但閥體長(zhǎng),介質(zhì)流動(dòng)阻力大,產(chǎn)品公稱(chēng)通徑不大于200mm。</p><p> 閘閥的結(jié)構(gòu)形式也有明桿和暗桿兩種。另外按照閘板的形狀和數(shù)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(diǎn)與截止閥相反,它通常用在公稱(chēng)直徑大于200mm的管道上。</p><p> 截止閥和閘閥主要起開(kāi)閉管路的
65、作用。由于其調(diào)節(jié)性能不好,不適于用來(lái)調(diào)節(jié)流量?,F(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了各種型號(hào)截止閥和閘閥的生產(chǎn),因此光靠管徑作為選擇閥門(mén)的選擇依據(jù),已經(jīng)不盡科學(xué)了。</p><p> 蝶閥閥體長(zhǎng)度很小,流動(dòng)阻力小,調(diào)節(jié)性能優(yōu)于截止閥和閘閥,但造價(jià)較高。</p><p> 蝶閥的使用原則如下:</p><p> 由于蝶閥相對(duì)于閘閥、球閥壓力損失比較大,故適用于壓力損失要求不嚴(yán)的
66、管路系統(tǒng)。</p><p> 由于蝶閥可以用作流量調(diào)節(jié),故在需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)的管路中宜于選用。</p><p> 由于蝶閥的結(jié)構(gòu)和密封材料的限制,不宜用于高溫、高壓的管路系統(tǒng)。一般工作溫度在300℃以下,工程壓力在PN40以下。</p><p> 由于蝶閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度比較短,且又可以做成大口徑,故咋結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度要求短的場(chǎng)合或是大口徑閥門(mén)(如DN1000以上),宜選用蝶
67、閥。</p><p> 由于蝶閥僅旋轉(zhuǎn)90°就能開(kāi)區(qū)或者關(guān)閉,因此在啟閉要求快的場(chǎng)合宜選用蝶閥。</p><p> 對(duì)于上述三種閥門(mén)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(dòng)方式可用手動(dòng)傳動(dòng)(用于小口徑)齒輪、電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)(用于大口徑)等傳動(dòng)方式?!稛峋W(wǎng)規(guī)范》規(guī)定,對(duì)于公稱(chēng)直徑大于或等于600mm的閥門(mén),應(yīng)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。</p><p&
68、gt; 止回閥是用來(lái)防止管道或設(shè)備中介質(zhì)倒流的一種閥門(mén)。它利用流體的動(dòng)能來(lái)開(kāi)啟閥門(mén)。在供熱系統(tǒng)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(dòng)的地方。常用的止回閥有旋啟式和升降式兩種。</p><p> 本設(shè)計(jì)中,考慮到截止閥的阻力很大,而且目前技術(shù)上已經(jīng)解決了管徑對(duì)于閥門(mén)選擇方面的限制問(wèn)題,所以在供熱外網(wǎng)管道上(除少部分安裝的入戶(hù)截止閥外)安裝的均為閘閥,主要安裝在熱力管網(wǎng)干支管的
69、起點(diǎn)以及用戶(hù)熱力入口處。當(dāng)需要調(diào)節(jié)供熱介質(zhì)流量時(shí),設(shè)置手動(dòng)調(diào)節(jié)閥或自動(dòng)流量調(diào)節(jié)裝置。</p><p> 在閥門(mén)安裝施工的過(guò)程中還應(yīng)特別注意以下原則:</p><p> (1)工作壓力大于或等于1.6MPa且公稱(chēng)直徑大于或等于350mm的管道上的閘閥應(yīng)裝旁通閥。旁通閥的直徑可按閥門(mén)直徑的十分之一選用。</p><p> ?。?)公稱(chēng)直徑大于或等于600mm的閥門(mén),
70、應(yīng)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。由遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)操作的閥門(mén),其旁通閥亦應(yīng)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。</p><p> ?。?)管徑大于500mm的熱水熱力網(wǎng)干管在低點(diǎn)、垂直升高管段前、分段閥門(mén)前宜設(shè)阻力小的永久性污裝裝置。</p><p> 3.3.3管道的放氣與排水</p><p> 為了便于熱水管道和凝結(jié)水管道順利放氣和在運(yùn)行或檢修時(shí)排凈管道中的存水,地下敷設(shè)供熱管道宜設(shè)坡度,其坡度
71、不小于0.002,同時(shí),應(yīng)配置相應(yīng)的放氣及排水裝置。放氣裝置應(yīng)設(shè)置在熱水、凝結(jié)水管道的高點(diǎn)處(包括分段閥門(mén)劃分的每個(gè)管段的高點(diǎn)處),放氣閥門(mén)的管徑采用φ15~32mm。熱水、凝結(jié)水管道的局部低點(diǎn)處(包括分段閥門(mén)劃分的每個(gè)管段的低點(diǎn)處),應(yīng)安裝放水裝置。熱水管道的放水裝置應(yīng)保證一個(gè)放水段的排水時(shí)間不超過(guò)表3-4的規(guī)定。規(guī)定放水時(shí)間主要是考慮在冬季出現(xiàn)事故時(shí)能迅速放水,縮短搶修時(shí)間,以免供暖系統(tǒng)和網(wǎng)路凍結(jié)。管徑大于500mm的熱水熱力網(wǎng)干管
72、在低點(diǎn)、垂直升高管段前、分段閥門(mén)前宜設(shè)阻力小的永久性污裝裝置。</p><p> 表3-4熱水管道放水時(shí)間表</p><p> 注:寒冷地區(qū)采用表中規(guī)定的放水時(shí)間較小值。停熱期間供熱裝置無(wú)凍結(jié)危險(xiǎn)的地區(qū)表中的規(guī)定可放寬。</p><p><b> 3.4補(bǔ)償器</b></p><p> 在室外管網(wǎng)系統(tǒng)中為了防止供
73、熱管道升溫時(shí),由于熱伸長(zhǎng)或溫度應(yīng)力而引起管道變形或破壞,必須在管道上設(shè)置補(bǔ)償,以補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)。從而減少管壁的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用力。</p><p> 供熱管道上采用的補(bǔ)償器種類(lèi)很多,主要有管道的自然補(bǔ)償、方形補(bǔ)償器、波紋管補(bǔ)償器、球形補(bǔ)償器和套筒補(bǔ)償器等。前三種是利用補(bǔ)償器材料的變形來(lái)吸收熱伸長(zhǎng);后兩種是利用管道的位移來(lái)吸收熱伸長(zhǎng)。</p><p> 3.4.1自然
74、補(bǔ)償?shù)奶匦院陀?jì)算</p><p> 自然補(bǔ)償就是利用管道自身的彎曲管段(如L型或Z型等)來(lái)進(jìn)行管道熱伸長(zhǎng)的補(bǔ)償?shù)姆绞?。自然補(bǔ)償不需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的補(bǔ)償器,因此在考慮管道的熱補(bǔ)償時(shí),應(yīng)盡量利用其自然彎曲的補(bǔ)償能力。但由于管道變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向位移,而且補(bǔ)償?shù)墓芏尾荒芎荛L(zhǎng),因此在管段較長(zhǎng)的地方還應(yīng)加設(shè)補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償。</p><p> 自然補(bǔ)償器常采用的有L形或者Z形兩種型式。當(dāng)轉(zhuǎn)角不大于150
75、℃時(shí),管道臂長(zhǎng)不宜超過(guò)20~25m,短壁估算方法如下:</p><p> 式中,——L形管道短壁長(zhǎng)度,m;</p><p> ——長(zhǎng)臂的熱伸長(zhǎng)量,mm;</p><p><b> ——管道外徑,mm</b></p><p><b> = </b></p><p>
76、式中,——L形管道長(zhǎng)壁長(zhǎng)度,m;</p><p> ——管材在設(shè)計(jì)溫度t時(shí)的線性膨脹系數(shù),查表為12.2×m/(m×℃);</p><p> ——熱媒溫度與管道安裝溫度之差,mm</p><p> 以管徑DN200的管道為例,取=22m:</p><p> =22×12.2××45=1
77、2mm</p><p><b> ==3.27m</b></p><p> 其余各管徑管段L形補(bǔ)償器的短壁估算值見(jiàn)表3-5</p><p> 表3-5 補(bǔ)償器短壁估算表</p><p> 3.4.2補(bǔ)償器分類(lèi)及型號(hào)選擇</p><p> 方形補(bǔ)償器由四個(gè)90°彎頭構(gòu)成“U”形
78、的補(bǔ)償器,靠其彎管的變形來(lái)補(bǔ)償管段的熱伸長(zhǎng)。方形補(bǔ)償器通常用無(wú)縫鋼管煨彎或機(jī)制萬(wàn)頭組合而成。它的主要優(yōu)點(diǎn)是制造方便;不用專(zhuān)門(mén)維修,因而不需要為它設(shè)置檢查室;工作可靠;作用在固定支架上的軸向推力相對(duì)較小。它的缺點(diǎn)是介質(zhì)流動(dòng)阻力大,占地多。在安裝補(bǔ)償器的時(shí)候,經(jīng)常采用冷拉(冷緊)的方法,來(lái)增加其補(bǔ)償能力或達(dá)到減少對(duì)固定支座推力的目的。</p><p> 套筒式補(bǔ)償器具有補(bǔ)償能力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、流體阻力小、
79、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。但它有漏汽、漏水,需要經(jīng)常檢修,更換填料等缺點(diǎn)。</p><p> 球形補(bǔ)償器具有補(bǔ)償能力大、占地空間小、安裝方便、投資省等優(yōu)點(diǎn)。這種管道特別適合三維位移的蒸汽和熱水管道。</p><p> 波紋管補(bǔ)償器具有配管簡(jiǎn)單、安裝容易、維修方便等方面的優(yōu)點(diǎn)。該補(bǔ)償器的工作壓力有0.6、1.0、1.6、2.5MPa型,工作溫度在450℃以下,尺寸規(guī)格有DN50~2400mm等。&
80、lt;/p><p> 波紋管補(bǔ)償器的使用范圍如下:</p><p> 變形與位移量大而空間位置受到限制的管道。</p><p> 變形與位移量大而工作壓力低的大直徑管道。</p><p> 需要限制接管荷載的敏感設(shè)備入口管道。</p><p> 要求吸收或者隔離高頻機(jī)械震動(dòng)的管道。</p><
81、p> 考慮吸收地震或者地基沉陷的管道。</p><p> 綜合考慮補(bǔ)償器的性?xún)r(jià)比以及施工方面的具體情況等因素,本設(shè)計(jì)選用PN1.6MPa的軸向波紋管補(bǔ)償器。每個(gè)管段補(bǔ)償器的具體選型見(jiàn)外網(wǎng)設(shè)計(jì)說(shuō)明。</p><p><b> 3.5支架</b></p><p> 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
82、管道位移。支架承受管道重力和由內(nèi)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(jié)構(gòu)或地面的管道構(gòu)件上。根據(jù)支架對(duì)管道位移的限制情況,分為活動(dòng)支座和固定支座兩種。</p><p> 活動(dòng)支架是允許管道和支承結(jié)構(gòu)有相對(duì)位移的管道支架?;顒?dòng)支架按其構(gòu)造和功能分為滑動(dòng)、滾動(dòng)、彈簧、懸吊和導(dǎo)向等支架形式。根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況要求,支架不需要進(jìn)行位移,所以不設(shè)置活動(dòng)支架。</p><p>
83、 固定支架是不允許管道和支承結(jié)構(gòu)有相對(duì)位移的管道支架。它主要用于將管道劃分成若干補(bǔ)償管段,分別進(jìn)行熱補(bǔ)償,從而保證補(bǔ)償器的正常工作。本設(shè)計(jì)中采用的夾于混凝土柱上保溫雙管固定支架,如圖3.1所示。</p><p> 圖3.1 夾于混凝土柱上保溫雙管固定支架尺寸圖</p><p> 在支架安裝過(guò)程中應(yīng)注意以下原則:</p><p> ?。?)管道的熱伸長(zhǎng)量不得超
84、過(guò)補(bǔ)償器所允許的補(bǔ)償量。</p><p> ?。?)管段因膨脹和其他作用而產(chǎn)生的推力,不得超過(guò)固定支架所能承受的允許推力。</p><p> ?。?)不應(yīng)使管道產(chǎn)生縱向彎曲。</p><p> 支座的承力結(jié)構(gòu)宜采用耐腐蝕材料,或采取可靠的防腐措施。在外網(wǎng)施工過(guò)程中,固定支架間距只要不超過(guò)最大允許間距(民用建筑55m)即可。管道滑動(dòng)支架最大間距、波紋管補(bǔ)償器固定點(diǎn)之
85、間最大允許距離見(jiàn)表3-6和表3-7。</p><p> 表3-6 管道滑動(dòng)支架最大間距表</p><p> 表3-7 波紋管補(bǔ)償器固定點(diǎn)之間最大允許距離表</p><p> 第四章 外網(wǎng)水力計(jì)算</p><p> 4.1水力計(jì)算的主要任務(wù)</p><p> 熱力管網(wǎng)水力計(jì)算的主要任務(wù)是:</p&
86、gt;<p> ?。?)按已知的熱媒流量和壓力損失,確定管道的直徑。</p><p> ?。?)按已知熱媒流量和管道直徑,計(jì)算管道的壓力損失。</p><p> ?。?)按已知管道直徑和壓力損失,計(jì)算或校核管道中的流量。</p><p> 4.2水力計(jì)算的基本原則</p><p> 熱水管路水力計(jì)算應(yīng)遵循以下基本原則:<
87、;/p><p> ?。?)管網(wǎng)干管管徑,不應(yīng)小于50mm,通往個(gè)單體建筑物(熱用戶(hù))的管徑,一般不宜小于下列尺寸:</p><p> 蒸汽管道:25mm;熱水管道:32mm。</p><p> (2)在供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)中,有的點(diǎn)出現(xiàn)靜壓值超過(guò)允許極限值時(shí),一般宜分開(kāi)設(shè)置獨(dú)立的供熱系統(tǒng)。</p><p> 4.3水力計(jì)算方法及步驟</p&g
88、t;<p> ?。?)確定熱水網(wǎng)路中各個(gè)管段的計(jì)算流量</p><p> t/h 公式(4-1)</p><p> 式中 ——供暖系統(tǒng)用戶(hù)的計(jì)算流量,t/h;</p><p> ——供暖系統(tǒng)用戶(hù)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,kW;</p><p> ——水的比熱,取=4.1868kJ/kg·℃;</p
89、><p> 、——網(wǎng)路的設(shè)計(jì)供、回水溫度,℃。</p><p> ?。?)確定熱水網(wǎng)路的主干線,及其沿程比摩阻,根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》,比摩阻R取40~80Pa/m。</p><p> (3)根據(jù)網(wǎng)路主干線各管段的計(jì)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(jì)算表,確定主干線各管段的標(biāo)準(zhǔn)直徑和相應(yīng)的實(shí)際比摩阻。</p><p>
90、; ?。?)根據(jù)選用的標(biāo)準(zhǔn)管徑和管中局部阻力的形式,確定各管段局部阻力系數(shù)。</p><p> ?。?)根據(jù)管段長(zhǎng)度L和管段局部阻力系數(shù)利用公式(4-2)計(jì)算各管段壓降△P。</p><p> Pa 公式(4-2) </p><p> 式中 ——管段壓降,Pa;</p><p> ——
91、管段的沿程阻力損失,Pa;</p><p> ——管段的局部阻力損失,Pa;</p><p> ——管段的實(shí)際比摩阻,Pa/m;</p><p> ——管段的實(shí)際長(zhǎng)度,m;</p><p> ——管段的阻力系數(shù)之和,無(wú)量綱;</p><p> ——管段的動(dòng)壓,為,Pa。</p><p>
92、; ?。?)主干線水力計(jì)算完成后,便可進(jìn)行支干線、支線等水力計(jì)算。應(yīng)按支干線、支線的資用壓力確定其管徑,但熱水流速不應(yīng)大于3.5m/s,同時(shí)比摩阻不應(yīng)大于400Pa/m。為了滿(mǎn)足網(wǎng)路中各用戶(hù)的作用壓差平衡,必須使各并聯(lián)管路的壓降大致相等,故并聯(lián)支線的推薦比摩阻需用公式(4-3)進(jìn)行計(jì)算</p><p> Pa/m 公式 (4-3)</p><p> 式中
93、 ——推薦比摩阻,Pa/m;</p><p> ——資用壓降,即與支線并聯(lián)的主干線的壓降,Pa;</p><p> ——考慮局部阻力的管段折算長(zhǎng)度,,m。</p><p> 根據(jù)公式(4-3)可得到支線的推薦比摩阻,結(jié)合管段的流量可利用熱水供暖系統(tǒng)管道水力計(jì)算表確定支線的公稱(chēng)直徑、實(shí)際比摩阻及實(shí)際壓降。對(duì)于實(shí)際壓降過(guò)小的管段為維持網(wǎng)路平衡,可在用戶(hù)引入口處安裝
94、節(jié)流閥節(jié)流。</p><p> ?。?)根據(jù)以上各個(gè)支路的壓力降,計(jì)算并聯(lián)支路間的不平衡率,按公式(4-4)進(jìn)行。</p><p><b> 公式(4-4)</b></p><p> 4.4管路水力計(jì)算舉例</p><p> 已低區(qū)1路管網(wǎng)為例,對(duì)各段管路進(jìn)行編號(hào),并繪制水力計(jì)算簡(jiǎn)圖,如圖4.1所示。</p&
95、gt;<p> 圖4.1 低區(qū)1路管網(wǎng)計(jì)算草圖</p><p> ?。?)主干線水力計(jì)算</p><p> 本設(shè)計(jì)的低區(qū)外網(wǎng)主要由東(2路)西(1路)兩條大的分支組成,對(duì)于東支,可以很明顯的看出從換熱站到15號(hào)樓2單元管道的輸送距離最遠(yuǎn),故選取該管線為東支主干線進(jìn)行計(jì)算。而西支,同樣可以發(fā)現(xiàn)從換熱站到熱11號(hào)樓1單元的管線最長(zhǎng),由于無(wú)法直接對(duì)東西兩支管路進(jìn)行比較得出最
96、不利環(huán)路,所以,決定對(duì)東西兩支管路分別進(jìn)行最不利環(huán)路水力計(jì)算。根據(jù)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(chēng)直徑,同時(shí)可得出各管段實(shí)際的比摩阻,如一路管段1-2,確定管段1-2的管徑和相應(yīng)的比摩阻R。</p><p> =161.186t/h</p><p> D=250mm, R=39Pa/m。</p><p> 管段1-2包括一個(gè)彎頭,,所
97、以查表可得管段1-2的局部阻力系數(shù)之和=11=1。</p><p> 管段1-2的壓力損失 : </p><p> =2517.168Pa。</p><p> 用同樣的方法,可計(jì)算西支1路主干線的其余管段,確定其管徑和壓力損失,結(jié)果列于表4.1。</p><p> 表4.1 1西路主干線水力計(jì)算表</p><p&
98、gt; 東支2路各管段的水力計(jì)算也用以上的方法進(jìn)行,計(jì)算結(jié)果列于表4.2。</p><p> 表4.2 西支主干線水力計(jì)算表</p><p> 由以上水力計(jì)算得西支1路主干線壓力損失為:</p><p> =109.44kPa。</p><p><b> 東支壓力損失為:</b></p><
99、p> =91.61kPa。</p><p> 計(jì)算得東西兩大支路(在公共節(jié)點(diǎn)32處)不平衡率為:</p><p> =16%>15% 用節(jié)流閥節(jié)流</p><p> ?。?)支干線水力計(jì)算</p><p> 以支干線12為例來(lái)進(jìn)行水力計(jì)算說(shuō)明。</p><p> 支干線12的資用壓力為:<
100、/p><p> 3739.5Pa </p><p> 假設(shè)局部阻力損失與沿程損失的估算比=0.4,則比摩阻大致應(yīng)控制在:</p><p> =3739.5/[4.4(1+0.4)]= 653Pa/m。</p><p> 支干線12應(yīng)盡可能消耗掉其資用壓力,理想情況是通過(guò)調(diào)節(jié)支干線12上各管段的管徑來(lái)實(shí)現(xiàn),這樣既可節(jié)約因?yàn)楣軓竭^(guò)大而引起的
101、不必要的管材浪費(fèi),又可節(jié)省用來(lái)消耗資用壓力的閥門(mén)。但對(duì)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(dá)到水力平衡,那么只能通過(guò)加節(jié)流閥門(mén)來(lái)調(diào)壓。根據(jù)=653Pa/m和=8.8t/h,查表可確定管段12的公稱(chēng)直徑為DN50,實(shí)際比摩阻為R=330Pa/m。管段8-9包括一個(gè)旁流三通,所以查表可得管段12的局部阻力系數(shù)之和=12.5=2.5。</p><p> 利用公式(4-2)
102、可得到管段12的實(shí)際壓降為3004.32Pa,不平衡率為:</p><p> =20%>15% 加節(jié)流閥調(diào)節(jié)。</p><p> 同上,可計(jì)算得其余支管段的管徑、比摩阻、壓降。西支各支干線水力計(jì)算結(jié)果列于表4.3。</p><p> 表4.3 西支1路各支線水力計(jì)算表</p><p> 同樣,東支各支干線水力計(jì)算也采用上述方法,
103、計(jì)算結(jié)果列于表4.4。</p><p> 表4.4 東支1路各支線水力計(jì)算表</p><p> 從上表可以看出,部分支線的不平衡率已經(jīng)超過(guò)了15%,而且已經(jīng)選擇了允許的最小管徑,卻仍不滿(mǎn)足要求,這時(shí)則需要加節(jié)流閥節(jié)流。</p><p> 第五章 換熱站的設(shè)計(jì)</p><p><b> 5.1設(shè)計(jì)題目</b>&l
104、t;/p><p> 寶雞陽(yáng)光城住宅小區(qū)供熱工程設(shè)計(jì)之換熱站設(shè)計(jì)</p><p><b> 5.2原始資料</b></p><p><b> 1、地區(qū):寶雞</b></p><p><b> 2、氣象資料:</b></p><p> 寶雞:海拔:61
105、6.2米</p><p> 室外計(jì)算干球溫度:采暖 -5℃</p><p> 冬季通風(fēng) -1℃</p><p> 夏季通風(fēng) 30℃</p><p> 冬季空調(diào) -8℃</p><p> 夏季空調(diào)
106、 33.5℃</p><p> 夏季空調(diào)日平均溫度 29℃</p><p> 夏季室外濕球溫度 24.8℃</p><p><b> 小區(qū)采暖熱負(fù)荷:</b></p><p><b> 高區(qū):0.7MW</b><
107、/p><p><b> 低區(qū):4.1MW </b></p><p><b> 共:4.8MW</b></p><p> 一次管網(wǎng):130~70℃</p><p> 二次管網(wǎng):35~45℃</p><p><b> 二次管網(wǎng)資用壓力:</b><
108、/p><p> 高區(qū):0.24MPa</p><p> 低區(qū):0.75MPa</p><p><b> 二次管網(wǎng)靜水壓力</b></p><p> 高區(qū):1.08MPa</p><p> 低區(qū):0.67MPa</p><p><b> 5.3換熱站概述&l
109、t;/b></p><p> 換熱站的作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和不同的條件,采用不同的連接方式,將熱網(wǎng)輸送的熱媒加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換,向熱用戶(hù)系統(tǒng)分配熱量以滿(mǎn)足用戶(hù)需求;并根據(jù)需要,進(jìn)行集中計(jì)量、檢查供熱熱媒的參數(shù)和數(shù)量。</p><p> 根據(jù)熱網(wǎng)輸送的熱媒的不同,可分為熱水供熱換熱站和蒸汽供熱換熱站。根據(jù)換熱站位置的不同,可分為:</p><p> (1)用戶(hù)換
110、熱站——也稱(chēng)為用戶(hù)引入口。它設(shè)置在單幢建筑用戶(hù)的地溝入口或該用戶(hù)的地下室或底層處,通過(guò)它向該用戶(hù)或相鄰幾個(gè)用戶(hù)分配熱能。</p><p> ?。?)小區(qū)換熱站(常簡(jiǎn)稱(chēng)為換熱站)——供熱網(wǎng)路通過(guò)小區(qū)熱力站向一個(gè)或幾個(gè)街區(qū)的多幢建筑分配熱能。這種換熱站大多是單獨(dú)的建筑物。從集中換熱站向各用戶(hù)輸送熱能的網(wǎng)路,通常稱(chēng)為二級(jí)供熱管網(wǎng)。</p><p> (3)區(qū)域性換熱站——它用于特大型的供熱網(wǎng)路
111、,設(shè)置在供熱主干線和分支干線的連接點(diǎn)處。</p><p> 根據(jù)服務(wù)對(duì)象的不同,可分為工業(yè)換熱站和民用換熱站:</p><p> (1)民用換熱站——民用換熱站的服務(wù)對(duì)象是民用用熱單位(民用建筑及公用建筑),多屬于熱水供熱換熱站。</p><p> ?。?)工業(yè)換熱站——工業(yè)熱力站的服務(wù)對(duì)象是工廠企業(yè)用熱單位,多為蒸汽供熱換熱站。</p><
112、p> 本次設(shè)計(jì)的是為小區(qū)服務(wù)的換熱站,是單獨(dú)的建筑物,屬于二級(jí)供熱管網(wǎng),設(shè)計(jì)采用的是城市熱網(wǎng)130/70℃的熱水。換熱站設(shè)計(jì)主要包括換熱站設(shè)備的選型(如換熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、軟水器、軟化水箱、分汽缸等),設(shè)備的布置,管線的連接等。</p><p> 5.4換熱站的設(shè)計(jì)原則</p><p> 根據(jù)《暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》,換熱站在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:</p>
113、;<p> ?。?)換熱站設(shè)計(jì)必須與室外的供熱管網(wǎng)及室內(nèi)的用熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)統(tǒng)一考慮。熱力管網(wǎng)和換熱站系統(tǒng)和設(shè)備相應(yīng)匹配,供水溫度和壓力應(yīng)滿(mǎn)足要求。</p><p> 換熱站內(nèi)的換熱器及水泵等設(shè)備供熱供水能力應(yīng)與用戶(hù)熱負(fù)荷相適應(yīng)。除考慮應(yīng)有備用發(fā)展欲量外,一般換熱器的出力為用戶(hù)最大熱負(fù)荷的120%~130%,換熱器的出口壓力應(yīng)小于最高供水壓力加20℃的相應(yīng)飽和壓力。</p><p&g
114、t; ?。?)換熱器臺(tái)數(shù)及單位換熱器熱容量的確定要便于熱負(fù)荷的調(diào)節(jié)。一般汽水換熱器不少于兩臺(tái),其中任意一臺(tái)停止工作時(shí)其它運(yùn)行設(shè)備應(yīng)能滿(mǎn)足熱負(fù)荷的70%。</p><p> ?。?)循環(huán)水泵按用戶(hù)的總負(fù)荷及管網(wǎng)水壓圖,同時(shí)考慮換熱站內(nèi)熱損失及壓力降來(lái)確定循環(huán)水泵應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)以上,其中一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí),其余水泵能供應(yīng)全部循環(huán)水量的水量的110%,水泵揚(yáng)程應(yīng)是熱網(wǎng)系統(tǒng)總壓力降的110%~120%。</p>&
115、lt;p> ?。?)換熱器前的熱網(wǎng)回水干管或循環(huán)水泵前設(shè)除污器。當(dāng)依一次加熱介質(zhì)采用城市熱網(wǎng)熱水時(shí),應(yīng)在入口調(diào)壓計(jì)量裝置前設(shè)置除污器。除污器的大小按管徑大小選,前后設(shè)切斷閥,并宜設(shè)旁通閥。</p><p> ?。?)當(dāng)熱力站內(nèi)設(shè)有季節(jié)性換熱系統(tǒng)(供暖、空調(diào))及常年性換熱系統(tǒng)(生產(chǎn)、生活)時(shí),其進(jìn)入站內(nèi)的一次加熱蒸汽或一次加熱熱水入口,應(yīng)設(shè)分汽缸或熱水分水器,便于管理及計(jì)量核算。當(dāng)熱力站至用戶(hù)熱網(wǎng)(二次熱介質(zhì)
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