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文檔簡(jiǎn)介
1、目錄第一章 工程概述第一節(jié) 供熱系統(tǒng)的區(qū)域簡(jiǎn)介1第二節(jié) 原始資料2第三節(jié) 熱源狀況介紹2第二章 熱負(fù)荷計(jì)算第一節(jié) 熱指標(biāo)的選擇2 第二節(jié) 熱負(fù)荷的計(jì)算2第三節(jié) 繪制熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖3 第四節(jié) 供暖年耗熱量以及耗煤量的計(jì)算 7 第三章 供暖方案的確定第一節(jié) 熱媒的選擇 8第二節(jié) 熱媒參數(shù)的確定11第三節(jié) 供熱管網(wǎng)的平面布置13第四節(jié) 管網(wǎng)附件設(shè)計(jì)原則17第四章 管道水力計(jì)算第一節(jié) 管道水力計(jì)算圖繪制21第二節(jié) 確定計(jì)算管路22 第三節(jié) 比摩阻的選擇22第四節(jié) 阻力平衡的原則及措施23第五節(jié) 水力計(jì)算24第五章 系統(tǒng)水壓圖、調(diào)節(jié)方式和系統(tǒng)工藝設(shè)備、設(shè)施的選擇第一節(jié) 系統(tǒng)定壓方式的確定52第二節(jié) 供
2、熱系統(tǒng)原理圖 56第三節(jié) 水壓圖的繪制57第四節(jié) 供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式及調(diào)節(jié)曲線的繪制58第五節(jié) 供熱系統(tǒng)工藝設(shè)備的選擇59第六章 管道保溫結(jié)構(gòu)和管網(wǎng)土建措施第一節(jié) 管道的保溫選擇和計(jì)算64第二節(jié) 管溝形式和檢查井的確定68第三節(jié) 固定蹲位置的確定及推力計(jì)算69參考文獻(xiàn)70第一章 概述第一節(jié) 供熱系統(tǒng)的區(qū)域簡(jiǎn)介1 地理位置河北省張家口市,又稱“張?jiān)薄拔涑恰薄N挥谥袊?guó)河北省西北部,地處京、冀、晉、蒙四省市區(qū)交界處,是北京的北大門,也是歷史上兵家必爭(zhēng)之地,重要的地理文化名城。 全市轄4區(qū)、13縣、2個(gè)管理區(qū),1個(gè)高新區(qū),總面積3.7萬(wàn)平方公里,分為壩上、壩下兩個(gè)不同的自然區(qū)域,總?cè)丝?50萬(wàn)人,其
3、中農(nóng)業(yè)人口310 萬(wàn)人。張家口的發(fā)源地是現(xiàn)位于橋西區(qū)的堡子里一帶,這里的發(fā)展是整個(gè)張家口逐步繁榮的歷史見(jiàn)證。大境門、清遠(yuǎn)樓、堡子里建筑群、雞鳴驛、五郭臺(tái)長(zhǎng)城、張家口市區(qū)段長(zhǎng)城、冰山梁長(zhǎng)城(長(zhǎng)城最高點(diǎn)2211米)、蔚縣古城、懷來(lái)古城、黃帝祠(中華三祖堂)、中華合符壇、小五臺(tái)山、蔚縣空中草原、鎮(zhèn)朔樓、崇禮長(zhǎng)城嶺滑雪場(chǎng)、翠云山滑雪場(chǎng)、云泉寺、賜兒山、安家溝生態(tài)旅游、 水母宮、赤城朝陽(yáng)觀、野狐嶺古戰(zhàn)場(chǎng)、元中都遺址、素葬樓、壩上草原、愛(ài)吾廬-馮玉祥將軍故居(橋東區(qū)德勝街45號(hào))、赤城溫泉、黑龍山國(guó)家森林公園、蔚州暖泉書院、橋西掄才書院、蔚縣南安寺塔、金閣山(丘處機(jī)修煉地)、蔚縣代王城遺址、天漠、官?gòu)d湖(
4、新中國(guó)第一座水庫(kù))、蔚州靈巖寺、水母宮地下長(zhǎng)城。而容辰莊園處于張家口市橋東區(qū)勝利南路市迎賓大路一側(cè),是未來(lái)新舊城區(qū)的交匯點(diǎn),地理位置得天獨(dú)厚。規(guī)劃投資5億多元人民幣,占地面積15公傾。規(guī)設(shè)計(jì)劃建設(shè)面積24.5萬(wàn)平方米,其中住宅建筑面積16萬(wàn)平方米,由多層和高層組成;商業(yè)建筑面積4萬(wàn)平方米;星級(jí)酒店及高級(jí)寫字樓4.5萬(wàn)平方米;沿街為425米長(zhǎng),25米寬的歐式風(fēng)情商業(yè)走廊;社區(qū)綠化率達(dá)30%,使用新歐式古典主義為主體的建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格。它將成為張家口市中心的主要景觀之一。 附近又有超市發(fā),國(guó)美電器,蘇寧電器,中美電器商場(chǎng)。還有一些餐飲店、休閑店、品牌店、美發(fā)店,麥當(dāng)勞就在容辰小區(qū)門口。這些店鋪屬于容辰
5、小區(qū)一部分,一出門就是超市,麥當(dāng)勞,上島,阿迪,耐克,所以最方便就是容辰小區(qū)了。2 氣候條件張家口屬于溫帶大陸性氣候,四季分明,雨熱同季,晝夜溫差大,冬季寒冷,夏季涼爽,適合人類居住。3 資源與產(chǎn)業(yè)張家口市產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)始建于2007年9月,2008年被省政府批準(zhǔn)為全省首批32家省級(jí)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)之一。2010年3月,正式組建成立張家口市產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)黨工委、管委會(huì)。按照調(diào)整后的行政區(qū)劃,產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)總面積72.69平方公里,轄1鄉(xiāng)13個(gè)行政村,人口2.28萬(wàn)人。第二節(jié) 原始資料1 氣象資料查供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄可得張家口市氣象資料:室外計(jì)算溫度: 15 室外平均計(jì)算溫度: 4.6 通風(fēng)室外計(jì)算溫度: 10
6、 冬季室外平均風(fēng)速: 3.6m/s 主導(dǎo)風(fēng)向: NNW 最大凍土深度: 136cm 供暖期: 155天 不同室外溫度的延續(xù)時(shí)間(小時(shí)數(shù))第三節(jié) 熱源狀況的介紹本設(shè)計(jì)為張家口市容辰小區(qū),目前張家口市已改為城市集中供熱,市政供熱外網(wǎng)高溫水(130/70)進(jìn)入小區(qū)換熱站(也就是原先鍋爐房)換熱。第二章 熱負(fù)荷計(jì)算第一節(jié) 熱指標(biāo)的選擇選擇熱指標(biāo)的大小,主要與建筑物的結(jié)構(gòu)外形以及層高有關(guān),建筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)越大,采光率越高,則建筑物的熱損失越大,在這種情況下,熱指標(biāo)可取較大值;反之,則取較小值。正確合理地計(jì)算熱負(fù)荷是確定熱源規(guī)模和供暖熱網(wǎng)管徑大小、鍋爐運(yùn)行方案是否合理、能否取得經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的
7、重要因素。因此在管網(wǎng)設(shè)計(jì)前,必須對(duì)各類建筑物的數(shù)量、性質(zhì)、規(guī)模、層數(shù)、環(huán)境等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和準(zhǔn)確計(jì)算。熱指標(biāo)分為體積和面積熱指標(biāo)兩種,它是表示各類建筑物,在室內(nèi)外溫差1時(shí),單位體積或面積的供暖熱負(fù)荷。建筑物的供暖熱負(fù)荷,主要取決于通過(guò)垂直維護(hù)結(jié)構(gòu)(墻,門,窗等)向外傳遞的熱量,它與建筑物的平面尺寸和層高有關(guān),因而不直接取決于建筑物平面面積,用供暖體積熱指標(biāo)表征建筑物供暖熱負(fù)荷的大小,物理概念清楚;但采用供暖面積熱指標(biāo)法,比體積熱指標(biāo)更容易概算。目前一般來(lái)講民用建筑我們多采用面積熱指標(biāo),而對(duì)于工業(yè)建筑,多用體積熱指標(biāo)法,故本設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)械廠的工作車間及車間配樓等采用體積熱指標(biāo),而對(duì)于一些民用建筑等均
8、采用面積熱指標(biāo)。根據(jù)城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ34-2002中的熱指標(biāo)圖表表2-1采暖熱指標(biāo)推薦值qh(W/ m2)建筑物類型住宅居住區(qū)綜合學(xué)校辦公醫(yī)院托幼商店食堂餐廳大禮堂體育館采取節(jié)能措施40504555507055705570100130100150第二節(jié) 熱負(fù)荷計(jì)算(一) 供暖熱負(fù)荷的計(jì)算供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的概算,可采用體積或面積熱指標(biāo)法等進(jìn)行計(jì)算。1、體積熱指標(biāo)法,建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,可按下式進(jìn)行概算 Qn=qvVw(Tn-Tw)×10-3 KW式中 Qn建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,KW; Vw建筑物外圍體積,m3 Tn供暖室內(nèi)計(jì)算溫度, Tw供暖室外計(jì)算溫度, Qv建筑物體積熱
9、指標(biāo),W/m32、面積熱指標(biāo)法,建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,可按下式進(jìn)行概算 Qn=qf F×10-3 KW 式中 Qn建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,KW; F建筑物的建筑面積,m2; qf建筑物供暖面積熱指標(biāo), W/m3本設(shè)計(jì)為小區(qū)集中供熱,采用面積指標(biāo)法,各建筑物的熱負(fù)荷估算詳見(jiàn)下表所示:樓編號(hào)建筑面積層數(shù)總面積熱指標(biāo)熱負(fù)荷1-320412×3734445330480421361278455751056063604516200647062820451269007-106306×4151204568040011-144706×4112804550760015-1
10、751512×3185404583430018-224806×5144004564800023-243106×237204516740025-272796×350224522599028432625924511664029410624604511070030-322796×3502245225990331326792453564034-3751512×42472045111240038-415676×4136084561236042-442796×350224522599045648638884517496046-
11、482796×350224522599049765645364520412050-571686×880644536288058-611986×447524521384062-661686×550404522680067480628804512960068570634204515390069-722106×450404522680073-751626×329164513122076-773856×246204520790078-804326×377764534992081-853206×5960045432
12、00086-904706×514100456345009151242048459216092410416404573800小學(xué)1047.471533142.252560188535.15托兒所44128826557330商店139627926047520商店2611.923067.860184068商店39962199260119520劇場(chǎng)68032040130265200托幼759.664921519.32986598756.437職工子弟小學(xué)1083.406833250.220460195013.224飯店72021440130187200保健站19223846023040總和2
13、37951.611241072.81(二) 熱負(fù)荷延續(xù)圖在供熱工程規(guī)劃過(guò)程中需要繪制熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖。利用熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖,可以計(jì)算出供暖期間的供暖年總耗熱量,而且還能從圖上直觀的了解在不同室外溫度狀況下的熱負(fù)荷及相應(yīng)的小時(shí)數(shù)。能夠清晰的反映出整個(gè)供暖期間系統(tǒng)熱負(fù)荷的情況,從而為系統(tǒng)調(diào)節(jié),技術(shù)分析及運(yùn)行管理提供必要的資料。各城市的地理位置和氣象條件等因素是有很大差別的,但也有一些共同的特點(diǎn):(1) 根據(jù)暖通規(guī)范,各城市的開(kāi)始和停止供暖溫度都定為5;(2) 根據(jù)暖通規(guī)范,以不保證天數(shù)為5天的原則,確定各城市的供暖室外計(jì)算溫度tw值;(3) 各城市供暖期長(zhǎng)短(n小時(shí)數(shù))與其室外溫度變化幅度,大致也
14、有一定規(guī)律。用下列無(wú)因次群形式的數(shù)學(xué)模型,來(lái)表達(dá)供暖期內(nèi)的氣溫分布規(guī)律。Rt=0(N5)或Rt=(5<NNzh) 或用下式表示:twtw (N5)或tw=tw+(5tp.j) (5<N<Nzh)式中 tw某一室外溫度,; Tw、tp.j、和5供暖室外計(jì)算溫度、供暖期室外日平均溫度和供暖期開(kāi)始及終止供暖的室外日平均溫度,; Rt、Rn兩個(gè)無(wú)因次群,分別代表無(wú)因次室外氣溫和無(wú)因次延續(xù)天數(shù)和小時(shí)數(shù) Nzh、nzh、5、120供暖期總天數(shù)或總小時(shí)數(shù);不保證天數(shù)(5天)或不保證小時(shí)數(shù)(120h); N、n延續(xù)天數(shù)或延續(xù)小時(shí)數(shù); b Rn的指數(shù)值; 修正系數(shù)。根據(jù)供暖熱負(fù)荷與室內(nèi)、外溫度
15、差成正比關(guān)系,即1式中 Qn、Qk供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷和在室外溫度tw下的供暖熱負(fù)荷; 供暖相對(duì)熱負(fù)荷; tn供暖室內(nèi)計(jì)算溫度,取18。由上可以得出供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的數(shù)學(xué)表達(dá)式:Qk=Qn (N5時(shí)) 或 Qk=(10Rnb)Qn (5<NNzh時(shí))式中 0(5tw)/(tntw)可得 可得下表:(k=1,2,310)表2-4 熱負(fù)荷延續(xù)圖計(jì)算表tw131197531135Qn10.5559.8699.1848.4987.8137.1276.4415.7555.0694.384Rn0.0890.1840.2820.3810.4820.5840.6870.7910.8951.000n4377
16、7911281488184822222593296433423720由上表數(shù)據(jù)畫供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖供暖熱負(fù)荷及熱水負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖,如下圖1所示 第四節(jié) 供暖年耗熱量以及耗煤量的計(jì)算一、 供暖耗熱量的計(jì)算1、供暖年耗熱量Qn.a Qn.a=24Qn(Tn-Tp.j/Tn-Tw)N KWh/a式中Qn供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,KW; N供暖期天數(shù),d, Tw供暖室外計(jì)算溫度, Tn供暖室內(nèi)計(jì)算溫度, Tp.j供暖期室外平均溫度, =24×155×11241.073×18-(-5)/18-(-15) =2.9×107KW.h/a = 1.05×105 GJ/
17、a總的供暖年耗熱量為Qna=1.05×108MJ/a二、年耗標(biāo)煤量的計(jì)算1、由熱負(fù)荷延續(xù)圖得年耗標(biāo)煤煤量=年耗熱量/單位標(biāo)煤的耗熱量*鍋爐效率煤的發(fā)熱值為29310KJ/Kg,鍋爐的效率是75%??偟哪旰拿毫繛椋?776.5噸。第三章 供熱方案確定第一節(jié) 熱媒的選擇一.熱媒分類供暖系統(tǒng)的常用熱媒是水、蒸汽、空氣。供暖系統(tǒng)的熱媒,應(yīng)根據(jù)安全、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)、建筑性質(zhì)和地區(qū)供熱條件等因素考慮決定。查供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè),列表如下:表4 民用及公共建筑建筑種類適宜采用允許采用居民建筑、醫(yī)院、幼兒園托兒所等不超過(guò)95的熱水1 低壓蒸汽2不超過(guò)110的熱水辦公樓、學(xué)校、展覽館等1不超過(guò)110的熱水2
18、低壓蒸汽高壓蒸汽一般俱樂(lè)部影劇院1 不超過(guò)110的熱水2 低壓蒸汽不超過(guò)130的熱水注: 1 低壓蒸汽系壓力為70Kpa的蒸汽。 2 采用蒸汽為熱媒時(shí),必須技術(shù)論證為管理,并在經(jīng)濟(jì)上經(jīng)分析為合理時(shí)才允許。 查供熱工程:在集中供熱系統(tǒng)中,以水作為熱媒和蒸汽相比,有下述優(yōu)點(diǎn): a 熱水供熱系統(tǒng)的利用率高。由于在熱水供熱系統(tǒng)中,沒(méi)有凝結(jié)水和蒸汽泄漏,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)高,實(shí)踐證明,一般可節(jié)約燃料20%40%。 b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)損失,又能較好的滿足衛(wèi)生要求。 c 由于水的熱容量大,在短時(shí)間水力工況失調(diào)時(shí)
19、,不會(huì)引起顯著的供熱狀況的改變。 d 在熱電廠供熱的情況下,可以充分利用汽輪機(jī)的低壓抽汽,得到較高經(jīng)濟(jì)效益水介質(zhì)的缺點(diǎn)是輸送耗電量大。以蒸汽作為熱媒,與熱水相比有如下 優(yōu)點(diǎn): 1)以蒸汽作為熱媒的使用面廣,能滿足多種熱用戶的要求。尤其在生產(chǎn)工藝用熱都要求采用蒸汽來(lái)供給熱量。 2) 汽網(wǎng)中輸送蒸汽凝結(jié)水所耗的電能少,輸送靠自身壓力,不用循環(huán)系統(tǒng),不用耗電。 3) 因溫度和傳熱系數(shù)都比水高,可以減少散熱設(shè)備面積,降低了設(shè)備的費(fèi)用。 4 )由于蒸汽的密度很小,可以適用于地形起伏很大的地區(qū)和高層的建筑中,輸送和使用過(guò)程中不用考慮靜壓,連接方式簡(jiǎn)便,運(yùn)行也很方便。但是蒸汽介質(zhì)有如下缺點(diǎn): 能源效率低 蒸
20、汽使用后凝結(jié)水回收困難,僅除鹽水(或軟化水)損失大,而且熱損失也大。蒸汽在使用和輸送過(guò)程中損失大。以蒸汽輸送距離短。以熱水作為熱媒時(shí)一般有如下的優(yōu)點(diǎn): 1) 熱水供熱系統(tǒng)的熱能利用的效率高。 2) 用熱水可以改變熱水溫度來(lái)進(jìn)行供熱調(diào)節(jié),既可以減少熱網(wǎng)的熱損失又可以很好的滿足衛(wèi)生要求。3)熱水供熱系統(tǒng)的蓄熱能力強(qiáng),系統(tǒng)中的水量大,水的比熱很大。因此,水力工況和熱力工況短時(shí)間的失調(diào)時(shí)也不會(huì)引起供暖狀況的很大波動(dòng)。4)熱水供熱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送,其供熱半徑大。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)的熱媒選擇蒸汽的時(shí)候應(yīng)該遵循下面的原則:(1)凡是用戶用汽參數(shù)相同的中小型工廠,均可采用單管蒸汽系統(tǒng)。(2)凡是用戶用汽參數(shù)較
21、大,可采用雙管蒸汽系統(tǒng)。(3)采暖期短、采暖通風(fēng)用汽量占全廠用汽量50%以下時(shí),為節(jié)約初投資費(fèi)用可采用單管蒸汽系統(tǒng)。采暖期長(zhǎng)、采暖通風(fēng)用汽量超過(guò)全廠用汽量的50%時(shí),則可選用雙管蒸汽系統(tǒng),其中一根蒸汽管供采暖通風(fēng)用汽,另一根蒸汽管專供生產(chǎn)用汽,全年運(yùn)行。(4)凡全廠絕大多數(shù)用戶以蒸汽為熱介質(zhì),只有個(gè)別用戶采暖通風(fēng)以熱水為熱介質(zhì),則全廠統(tǒng)一采用單管蒸汽系統(tǒng),而在某一用戶建一換熱站利用蒸汽加熱低溫水(95以下)供個(gè)別一個(gè)或幾個(gè)用戶熱水作為采暖用。根據(jù)上述以水或蒸汽作為熱媒的特點(diǎn),對(duì)熱電廠供熱系統(tǒng)來(lái)說(shuō),可以利用低位熱能的熱用戶(如供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)等),應(yīng)首先考慮以熱水作為熱媒。因?yàn)橐运鳛闊崦剑?/p>
22、可按質(zhì)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行供熱調(diào)節(jié),并能利用供熱汽輪機(jī)的低壓抽氣來(lái)加熱網(wǎng)路循環(huán)水,對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益更為有利;對(duì)于生產(chǎn)工藝的熱用戶,通常以蒸汽作為熱媒。對(duì)于工業(yè)區(qū)的集中供熱系統(tǒng),通常既有生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷,也有供暖、通風(fēng)等熱負(fù)荷,此時(shí)多以蒸汽作為熱媒來(lái)滿足生產(chǎn)工藝用熱要求。但對(duì)于供暖系統(tǒng)的形式,熱媒的選擇,則應(yīng)根據(jù)具體情況,通過(guò)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于以生產(chǎn)用熱量為主,供熱量不大,而且供暖時(shí)間又不長(zhǎng)的工廠區(qū),宜采用蒸汽供熱系統(tǒng)向全廠供熱;對(duì)其室內(nèi)供暖系統(tǒng),可考慮采用蒸汽加熱的熱水供暖系統(tǒng)或直接利用蒸汽供暖;對(duì)于廠區(qū)供暖用熱量較大,而且供暖時(shí)間又較長(zhǎng)的情況,宜采用單獨(dú)的熱水供暖系統(tǒng),向各建筑
23、物供暖。總之,根據(jù)用戶性質(zhì)、介質(zhì)的種類、熱負(fù)荷的大小、用戶分散程度等綜合因素考慮。蒸汽和凝結(jié)水狀態(tài)參數(shù)變化較大的特點(diǎn)是蒸汽供暖系統(tǒng)比熱水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理上較為復(fù)雜的原因之一。由這一特點(diǎn)引起系統(tǒng)中出現(xiàn)“跑”、“冒”、“滴”、“漏”問(wèn)題解決不當(dāng)時(shí),會(huì)降低蒸汽供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和適用性。蒸汽供暖系統(tǒng)散熱器表面溫度高,易烤炙積在散熱器上的灰塵,產(chǎn)生異味,衛(wèi)生條件較差。由于上述“跑”、“冒”、“滴”、“漏”影響能耗以及衛(wèi)生條件等兩個(gè)原因,在民用建筑中,不適宜采用蒸汽供暖系統(tǒng)。在工廠中,蒸汽作為供熱系統(tǒng)的熱媒得到極廣泛的應(yīng)用,生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷與其他熱負(fù)荷共存時(shí),傳熱介質(zhì)的選擇盡量只利用一種供熱介質(zhì),根據(jù)個(gè)
24、體情況,通過(guò)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定熱媒。2、 熱媒的選擇張家口容辰小區(qū)室外供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)屬于民用建筑供暖的設(shè)計(jì),總的供熱面積為23.79萬(wàn)平方米,通過(guò)比較熱水、蒸汽供熱的各自的優(yōu)缺點(diǎn),采用熱水作為供熱熱媒比較合適。二.熱媒參數(shù)的確定1.熱媒參數(shù)的分類 熱水供暖系統(tǒng)按照水的參數(shù)的不同,可以分為低溫?zé)崴┡到y(tǒng)(水溫低于100)和高溫?zé)崴┡到y(tǒng)(水溫高于100),熱水參數(shù)越高,輸送能力越大,越能節(jié)省輸送電量。但溫度過(guò)高反而不經(jīng)濟(jì)。要提高熱水參數(shù)則能耗大,設(shè)備投資大,所以確定熱水溫度時(shí),要經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。查城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范:對(duì)于以區(qū)域鍋爐房為熱源的熱力網(wǎng),提高供水溫度、加大供回水溫差,可以減少
25、熱力網(wǎng)的流量,降低管網(wǎng)投資和運(yùn)行費(fèi)用,而對(duì)鍋爐運(yùn)行的煤耗影響不大,從這方面看,應(yīng)提高區(qū)域鍋爐房供熱介質(zhì)溫度。但當(dāng)介質(zhì)溫度高于熱用戶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度時(shí),用戶入口要增加換熱或降溫裝置,故提高供熱介質(zhì)溫度也存在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理化的問(wèn)題。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),推薦的熱水熱力網(wǎng)供回水溫度的依據(jù)是:以區(qū)域鍋爐房為熱源時(shí),供回水溫度的高低對(duì)鍋爐房運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能影響不大。當(dāng)供熱規(guī)模較小時(shí),與戶內(nèi)采暖設(shè)計(jì)參數(shù)一致,可減少用戶入口設(shè)備投資。當(dāng)供熱規(guī)模較大時(shí),為降低管網(wǎng)投資,宜擴(kuò)大供回水溫差,采用較高的供水溫度。當(dāng)供水溫度確定以后,回水溫度應(yīng)根據(jù)室外管網(wǎng)及內(nèi)部系統(tǒng)散熱設(shè)備的基建投資(室內(nèi)管網(wǎng)的基
26、建投資與用水溫度的變化有關(guān)),系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用及系統(tǒng)折舊、修理和維護(hù)費(fèi)用總和最小的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而確定。根據(jù)集中供熱設(shè)計(jì)手冊(cè),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),熱水供回水溫度按以下原則確定:A 區(qū)域性鍋爐房供回水溫度區(qū)域性鍋爐房為熱源,供熱規(guī)模較小時(shí),供回水溫度可采用95/70,80/60的水溫,而供熱規(guī)模較大時(shí),經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較可采用110/70130/70,150/80等高溫水作為供熱介質(zhì)。B 二次網(wǎng)供回水溫度可根據(jù)一次網(wǎng)供回水溫度和衛(wèi)生要求及供熱區(qū)內(nèi)熱用戶的要求,并經(jīng)過(guò)詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定,一般二次網(wǎng)供回水溫度有如下幾種參數(shù):95/70、85/65、80/60、70/50等。2 熱
27、媒參數(shù)的選擇熱媒參數(shù),對(duì)于生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷,要滿足整個(gè)用戶生產(chǎn)工藝用汽壓力、溫度、和蒸汽干度的要求;對(duì)于供暖負(fù)荷,要盡可能提高熱媒參數(shù),可以降低熱網(wǎng)投資和減少輸送電能消耗。在本設(shè)計(jì)中,只有供暖熱負(fù)荷,采用95/70的低溫水作為供熱介質(zhì)。第二節(jié) 管網(wǎng)的平面布置1管網(wǎng)的布置形式供熱管網(wǎng)布置形式有枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)兩大類型。枝狀管網(wǎng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,管道的直徑沿途隨熱負(fù)荷的減少而減小,管道金屬耗量少,管網(wǎng)造價(jià)低、運(yùn)行管理方便。但是供熱的后備性差,即當(dāng)管道某處發(fā)生故障,在損壞地點(diǎn)以后的所有用戶供熱負(fù)荷中斷,甚至造成整個(gè)系統(tǒng)停止供熱??紤]到建筑物具有一定的蓄熱能力,對(duì)于較小的管徑,排除熱網(wǎng)故障所用的時(shí)間短,短時(shí)停
28、熱建筑物室溫不致大幅度降低。因此,枝狀管網(wǎng)是中小型供熱系統(tǒng)最普遍采用的管網(wǎng)形式。環(huán)狀管網(wǎng)實(shí)際上指輸配管網(wǎng)成環(huán)狀。從熱源到輸配管網(wǎng),從輸配管網(wǎng)到熱用戶或二級(jí)換熱站的管網(wǎng)仍布置成枝狀。環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是具備很高的供熱后備能力。當(dāng)輸配干線某處出現(xiàn)事故時(shí),可以切除故障段后,通過(guò)環(huán)狀管網(wǎng)由另一方向供熱。加之多熱源及其多條輸配干線通向環(huán)狀管網(wǎng),因而極大提高了供熱的可靠性。在大型集中供熱系統(tǒng)中常用環(huán)狀管網(wǎng)。環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)相比,熱網(wǎng)投資增大,運(yùn)行管網(wǎng)更為復(fù)雜。熱網(wǎng)要有較好的自動(dòng)控制措施,目前國(guó)內(nèi)剛開(kāi)始使用。本次設(shè)計(jì)熱源為一個(gè)區(qū)域鍋爐房,所設(shè)計(jì)的小區(qū)面積不是太大,考慮到枝狀管網(wǎng)應(yīng)用較成熟,運(yùn)行調(diào)節(jié)較簡(jiǎn)便,故本
29、次設(shè)計(jì)熱網(wǎng)布置宜采用枝狀管網(wǎng)。2.熱水系統(tǒng)形式 熱水熱源系統(tǒng)主要采用兩種形式:閉式系統(tǒng)和開(kāi)式系統(tǒng)。在閉式系統(tǒng)中,熱網(wǎng)的循環(huán)水作為熱媒,供給熱網(wǎng)用戶熱量而不從熱網(wǎng)中取出支用。在開(kāi)式系統(tǒng)中,熱網(wǎng)的循環(huán)水全部或部分的從熱網(wǎng)中取出,直接用或熱水供應(yīng)熱用戶中。采用閉式系統(tǒng),熱網(wǎng)補(bǔ)水量很少,可以減少水處理費(fèi)用和水處理設(shè)備投資:供熱系統(tǒng)的嚴(yán)密性也便于檢測(cè)。考慮到城市水源,水質(zhì)方面因素等限制,本設(shè)計(jì)采用閉式管網(wǎng)較宜。3.平面布置原則1)經(jīng)濟(jì)上合理 主干線力求短直,主干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)。要注意管線上的閥門、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(或操作平臺(tái))的位置和
30、數(shù)量,應(yīng)盡量使其減少。2)技術(shù)上可靠 供熱管線盡量避開(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段。3)對(duì)周圍環(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應(yīng)盡量敷設(shè)在車行道以外的地方。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)影響城市環(huán)境美觀,不妨礙交通。供熱管道與各種管道、構(gòu)筑物應(yīng)協(xié)調(diào)安排,相互之間的距離,應(yīng)能保證運(yùn)行安全、施工及檢修方便。 4. 管網(wǎng)位置布置確定 查城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范, 城市熱力網(wǎng)的布置應(yīng)在城市規(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)系和水文、地質(zhì)條件等多種因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確
31、定。 熱力網(wǎng)管道的位置應(yīng)符合下列規(guī)定: 1)城市道路上的熱力網(wǎng)管道應(yīng)平行與道路中心線,并宜敷設(shè)在車行道以外的地方,同一條管道應(yīng)只沿街道的一側(cè)敷設(shè); 2)穿過(guò)廠區(qū)的城市熱力網(wǎng)管道應(yīng)敷設(shè)在易于檢修和維護(hù)的位置; 3)通過(guò)非建筑區(qū)的熱力網(wǎng)管道應(yīng)沿道路敷設(shè); 4)熱力網(wǎng)管道選線時(shí)宜避開(kāi)土質(zhì)松軟的地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險(xiǎn)地帶以及高地下水位區(qū)等不利地段。第三節(jié) 管網(wǎng)附件設(shè)計(jì)原則1管道系統(tǒng)閥門設(shè)定位置查集中供熱設(shè)計(jì)手冊(cè),根據(jù)不同用途、介質(zhì)溫度及工作壓力等因素選擇。1) 閘閥只用于全開(kāi)、全閉的 供熱管道,不允許作調(diào)節(jié)用。閘閥主要起關(guān)斷作用,不宜做調(diào)節(jié)流量用。一般明桿式適用于腐蝕性介質(zhì)和室內(nèi),暗桿式適用于非腐
32、蝕性介質(zhì)和操作位置受限制處;楔式多為單閘板,平行式多為雙閘板。閘閥具有密封性好;全開(kāi)啟時(shí),介質(zhì)流動(dòng)阻力??;長(zhǎng)度較短,布置緊湊;安裝時(shí)無(wú)方向性等優(yōu)點(diǎn)。但是,閘閥不宜單側(cè)受力,結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,密封面易磨損,維修較困難,手輪高度較高。它常用在公稱通徑大于200的管道上。2) 蝶閥用于全開(kāi)全閉的供熱管道上,并具有良好的調(diào)節(jié)性能。蝶閥可作啟閉和控制流量時(shí)使用。蝶閥的密封性能好,壽命長(zhǎng);開(kāi)閉時(shí)間短,省力;流動(dòng)阻力小;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作;外形尺寸小,重量輕,便于運(yùn)輸和安裝。但蝶閥的使用溫度較低,耐壓范圍也比較小。近年來(lái),在城市供熱的熱水管網(wǎng)上和熱力站內(nèi)使用較為普遍,安裝時(shí)無(wú)方向性。3 )截止閥只用于全開(kāi)全閉
33、的供熱管道,一般不作流量或壓力調(diào)節(jié)用。截止閥主要起關(guān)斷作用。小直徑截止閥一般為暗桿式,大直徑一般為明桿式。截止閥有方向性,安裝時(shí)應(yīng)注意使介質(zhì)流動(dòng)方向與閥體的箭頭方向一4致,不能裝反。截止閥的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,制造、維修都比閘閥方便。但介質(zhì)流動(dòng)阻力較大,閥體長(zhǎng)度較長(zhǎng)。產(chǎn)品公稱通徑不大于200。4 )調(diào)節(jié)閥可用于全開(kāi)全閉的供熱管道上,并具有良好的調(diào)節(jié)性能。在供熱系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)閥一般裝在干線的分支點(diǎn)、用戶的熱入口處,以及熱源的分、集水器和熱力站中,用以解決初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)中的流量控制。但價(jià)格昂貴,易壞。5)減壓閥 減壓閥的作用是降低管路中介質(zhì)的壓力。選用時(shí),活塞式減壓閥減壓后的壓力不應(yīng)小于0.1MPa,若
34、需減至0.07MPa以下,應(yīng)再設(shè)波紋管式減壓閥或用截止閥進(jìn)行二次減壓。若減壓閥前后壓力比0.50.7MPa時(shí),應(yīng)串聯(lián)裝兩個(gè)。減壓閥安裝時(shí)有方向性,不能裝反,同時(shí)使它垂直地安裝在水平管道上。6)止回閥止回閥是根據(jù)閥瓣前后的壓力差不同而自動(dòng)啟閉的,可防止管道中流體倒流,也被稱為單流閥或逆止閥。安裝時(shí)不能裝反。在供熱系統(tǒng)中,止回閥常安裝在泵的出口、疏水器出口管道上,以及其他不允許流體反向流動(dòng)的地方。綜上所述,結(jié)合與最不利用戶并聯(lián)用戶的調(diào)壓方式孔板調(diào)節(jié),該系統(tǒng)選擇了在用戶入口處安裝二個(gè)蝶閥,中間安裝孔板進(jìn)行調(diào)節(jié),而用戶出口處安裝一個(gè)蝶閥。2 閥門及管道附件的安裝原則:1)寒冷地區(qū),露天敷設(shè)的熱網(wǎng)管道上
35、不得采用灰鑄鋼的閥門和附件,宜采用鋼制閥門和附件。2)熱網(wǎng)管網(wǎng)干、支線的起點(diǎn)應(yīng)安裝關(guān)斷閥門。3)熱水供熱管網(wǎng)輸送干線每隔20003000米,輸配干線每隔10001500米,宜裝設(shè)一個(gè)分段閥門。4)DN大于等于600毫米的閥門,宜采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。5)工作壓力PN大于等于1.6MPa,且DN大于等于350毫米的管道上的閘閥應(yīng)安裝旁通閥,旁通閥的直徑可按閘閥的直徑的十分之一選用。3.補(bǔ)償器的選擇供熱管道在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)充分利用管道本身的自然彎曲(柔性)來(lái)補(bǔ)償管道熱伸長(zhǎng)。當(dāng)無(wú)條件利用管道本身自然彎曲來(lái)補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)時(shí),應(yīng)采用合適的伸縮補(bǔ)償器,以降低管道在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的作用力,保證管道的穩(wěn)定和
36、安全運(yùn)行。1)管道自然補(bǔ)償?shù)珡澒苻D(zhuǎn)角不能大于150°時(shí),管道臂長(zhǎng)不宜超過(guò)2025米??紤]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。缺點(diǎn)是管道變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向位移,而且補(bǔ)償?shù)墓芏尾荒芎荛L(zhǎng)。2)管道補(bǔ)償器為了防止供熱管道升溫時(shí),由于熱伸長(zhǎng)或溫度應(yīng)力而引起管道變形或破壞,需要在管道上設(shè)置補(bǔ)償器,以補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng),從而減小管壁的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用力。供熱管道上采用補(bǔ)償器的種類很多,主要有管道的自然補(bǔ)償、方形補(bǔ)償器、波紋管補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器和球形補(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)。a自然補(bǔ)償利用供熱管道自身的彎曲管段(
37、如L型或Z型等)來(lái)補(bǔ)償管段的熱伸長(zhǎng)的補(bǔ)償方式,稱為自然補(bǔ)償。自然補(bǔ)償不用特設(shè)補(bǔ)償器,因此考慮管道的熱補(bǔ)償時(shí),應(yīng)盡量利用其自然彎曲的補(bǔ)償能力。自然補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)是管道變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向位移,而且補(bǔ)償?shù)墓芏尾荒芎荛L(zhǎng)。b方形補(bǔ)償器它是由四個(gè)90°彎頭構(gòu)成“U”形的補(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)制彎頭組合而成。此外,也有將鋼管彎曲成“S”形或“”形的補(bǔ)償器。這種用于供熱直管同徑的鋼管構(gòu)成彎曲形狀的補(bǔ)償器,也總稱為彎管補(bǔ)償器。彎管補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是制造方便;不用專門維修,因而不需要為其設(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。其缺點(diǎn)是介質(zhì)流動(dòng)阻
38、力大,占地多。方形補(bǔ)償器在供熱管道上應(yīng)用很普遍。安裝彎管補(bǔ)償器時(shí)。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。其方形補(bǔ)償器的選用原則如下:1)熱力管網(wǎng)伸縮器一般都采用方形補(bǔ)償器,當(dāng)該型伸縮器不便使用時(shí),才選用其他型是伸縮器。2)方形伸縮器的自由臂(導(dǎo)向支架之伸縮器外伸臂的距離),一般為40倍公稱止境的長(zhǎng)度。3)方形伸縮器安裝時(shí)一般必須與拉伸,與拉伸只當(dāng)介質(zhì)溫度為250°C時(shí),為計(jì)算熱伸長(zhǎng)量的50;當(dāng)介質(zhì)溫度為250-400°C時(shí),為計(jì)算熱伸長(zhǎng)量的70。管道的熱位移是管道在運(yùn)行過(guò)程中因熱脹而產(chǎn)生的熱伸長(zhǎng)。直管段熱位移計(jì)算:若將管道直管短的一端固
39、定,受熱后則另一端產(chǎn)生位移,管段的熱伸長(zhǎng)量可按如下公式計(jì)算:L=tLt×1000式中: L管段的伸長(zhǎng)量,mm; t管材在設(shè)計(jì)溫度t時(shí)的線膨脹系數(shù), m/(m·°C)。取普通鋼線膨脹系數(shù)12×m/(m·)。L二固定支架間直線距離。 t熱媒溫度與管道安裝溫度之差,°C。(t=- , 是供熱介質(zhì)最高溫度,取95°C,是管道的安裝溫度,一般取-5°C。 )取100°C。根據(jù)熱伸長(zhǎng)量選方形補(bǔ)償器的型號(hào)。方形補(bǔ)償器的優(yōu)點(diǎn)是制造方便;不用專門維修,因而不需要為其設(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。
40、其缺點(diǎn)是介質(zhì)流動(dòng)阻力大,占地多。方形補(bǔ)償器在供熱管道上應(yīng)用很普遍。安裝彎管補(bǔ)償器時(shí)。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。c波紋管補(bǔ)償器它是用單層或多層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的管狀補(bǔ)償設(shè)備。工作時(shí),它利用波紋變形進(jìn)行管道熱補(bǔ)償。供熱管道上使用的波紋管,多用不銹鋼制造。波紋管補(bǔ)償器按波紋形狀主要分為“U”形和“”形兩種;按補(bǔ)償方式分為軸向、橫向和鉸接等形式。軸向補(bǔ)償器可吸收軸向位移,按其承壓方式又分為內(nèi)壓式和外壓式。橫向補(bǔ)償器可沿補(bǔ)償器徑向變形,裝于管道中的橫向管段上吸收管道熱伸長(zhǎng)。 鉸接式補(bǔ)償器可以其鉸接軸為中心折曲變形,類似球形補(bǔ)償器 。它需要成對(duì)
41、安裝在轉(zhuǎn)角段上進(jìn)行管道熱補(bǔ)償。波紋管補(bǔ)償器的主要優(yōu)點(diǎn)是占地小,不用專門維修,介質(zhì)流動(dòng)阻力小。因此,內(nèi)壓軸向式波紋管補(bǔ)償器在國(guó)內(nèi)熱網(wǎng)工程上應(yīng)用逐步增多,但其造價(jià)較貴。d套筒補(bǔ)償器它是由用填料密封的套管和外殼管組成的,兩者同心套裝并可軸向補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償器。套管和外殼體之間用填料圈密封,填料被緊壓在前壓蘭與后壓蘭之間,以保證封口緊密。補(bǔ)償器直接焊接在供熱管道上。填料采用石棉夾銅絲盤根,更換填料時(shí)需要松開(kāi)前壓蘭,維修不便。目前有采用柔性密封填料的套筒補(bǔ)償器。柔性密封填料可直接通過(guò)外殼小孔注入補(bǔ)償器的填料函中,因而可以在不停止運(yùn)行的情況下進(jìn)行維護(hù)和檢修,維修工藝簡(jiǎn)便。套筒補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力大,一般可達(dá)2504
42、00,占地小,介質(zhì)流動(dòng)阻力小,造價(jià)低,但其壓緊、補(bǔ)充和更換填料的維修工作量大,同時(shí)管道地下敷設(shè)時(shí),要增設(shè)檢查室;如管道變形有橫向位移時(shí),易造成填料圈卡住,它只能用在直線管道上;當(dāng)其使用在彎管或閥門處時(shí),其軸向產(chǎn)生的盲板推力(由內(nèi)壓引起的不平衡推力)也比較大,需要設(shè)置加強(qiáng)的固定支座。近年來(lái),國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的內(nèi)力平衡式套筒補(bǔ)償器,可消除此盲板推力。e球形補(bǔ)償器它是由球體及外殼組成,球體與外殼可相對(duì)折曲或旋轉(zhuǎn)一定的角度(一般可達(dá)30°),以次進(jìn)行熱補(bǔ)償。兩個(gè)配對(duì)成一組。球形補(bǔ)償器的球體與外殼間的密封性能良好,壽命較長(zhǎng)。它的特點(diǎn)是能作空間變形,補(bǔ)償能力大,適用于架空敷設(shè)上。選用管道補(bǔ)償器時(shí),根據(jù)敷
43、設(shè)條件采用維修工作量小,工作量小、工作可靠和價(jià)格較低的波紋管補(bǔ)償器。在選擇波紋管補(bǔ)償器的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)各個(gè)管段的補(bǔ)償量進(jìn)行選擇計(jì)算。其補(bǔ)償量的選擇計(jì)算可以按照下面的公式計(jì)算:L=L(t1-t2) L 管道的伸長(zhǎng)量 mm 管材的伸長(zhǎng)系數(shù), mm/m 12×m/m 輸送介質(zhì)的最高溫度, 95 管道安裝溫度, 40 L 計(jì)算管段的長(zhǎng)度, m 選擇的波紋管補(bǔ)償器為形的波紋管補(bǔ)償器,直埋管道采用的是ZBM(管徑)補(bǔ)償量的形式。4. 其他注意事項(xiàng)熱水管道的高點(diǎn)(包括分段閥門劃分的每個(gè)管段的高點(diǎn))應(yīng)安裝放氣裝置,熱水管道的低點(diǎn)(包括分段閥門劃分的每個(gè)管段的低點(diǎn))應(yīng)安裝放水裝置。地下敷設(shè)管道安裝套管補(bǔ)
44、償器、波紋管補(bǔ)償器、閥門、放水和除污裝置等設(shè)備附件時(shí),應(yīng)設(shè)檢查室。公稱直徑大于或等于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前宜設(shè)阻力小的永久性的除污裝置。第四章 管道的水力計(jì)算第一節(jié) 管道水力計(jì)算圖繪制1、在進(jìn)行熱水網(wǎng)路水力計(jì)算前,首先應(yīng)該按比列繪制管網(wǎng)平面布置圖,將其中的管道布置部分單獨(dú)取出來(lái)就為水力計(jì)算圖,在水力計(jì)算圖中標(biāo)明各個(gè)管段的長(zhǎng)度,及各個(gè)管段的熱負(fù)荷。2、在進(jìn)行熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算時(shí),應(yīng)注意提高整個(gè)供熱系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性,為防止水力失調(diào)可以采取以下措施:(1) 減小管網(wǎng)干管的壓力損失,在計(jì)算時(shí)宜選取較小的比壓降,適當(dāng)加大管徑; (2)增大熱網(wǎng)用戶系統(tǒng)的壓力損失,一般在
45、熱用戶入口處安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥,調(diào)壓孔板,控制和調(diào)節(jié)入口壓力;(3)高溫水采暖系統(tǒng)的熱源內(nèi)部壓力損失,對(duì)管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性也有影響,一般在熱源內(nèi)部留有一定的富裕壓頭,在正常情況下,富裕壓頭消耗在循環(huán)水泵的出口閥門。當(dāng)管網(wǎng)流量發(fā)生變化引起熱源出口的壓力變化時(shí),可調(diào)循環(huán)水泵出口閥門的開(kāi)度,使出口壓力保持穩(wěn)定。3、供熱管網(wǎng)的管徑,不論熱負(fù)荷多少,均應(yīng)不小于50mm,而通往各單體建筑物(熱用戶)的管徑對(duì)于熱水管網(wǎng)一般不宜小于32mm。4、熱水采暖管網(wǎng),宜采用雙管閉式系統(tǒng),其供回水管道應(yīng)采用相同的管徑。第二節(jié) 確定計(jì)算管路熱水網(wǎng)路水力計(jì)算是從主干線開(kāi)始。網(wǎng)路中平均比摩阻最小的一條干線,稱為主干線。在一般情況下
46、,熱水網(wǎng)路各用戶要求預(yù)留的作用壓差基本相等,所以通常從熱源到最遠(yuǎn)用戶的干線是主干線。須指出的是在選擇主干線時(shí)考慮長(zhǎng)度是比較長(zhǎng)的,而不是最長(zhǎng)的。選擇主干線應(yīng)將管線長(zhǎng)度和負(fù)荷最大值結(jié)合在一起綜合考慮。本設(shè)計(jì)網(wǎng)路的主干線為高區(qū)1-14號(hào)計(jì)算管段,低區(qū)1-25號(hào)計(jì)算管段,標(biāo)號(hào)見(jiàn)附圖2。第三節(jié) 比摩阻的選擇 主干線的平均比摩阻R值,對(duì)確定整個(gè)管網(wǎng)的管徑起著決定性的作用。選用比摩阻R值越大,需要的管徑越小,因而降低了管網(wǎng)的基本投資和熱損失,但網(wǎng)路循環(huán)水泵的投資及運(yùn)行電耗也隨之增大,這就需要確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)比摩阻,使得在規(guī)定的計(jì)算年限內(nèi)總費(fèi)用為最小。經(jīng)濟(jì)比摩阻應(yīng)根據(jù)工程具體條件確定。查熱網(wǎng)規(guī)范,確定熱水熱力管徑
47、以及阻力。比摩阻的計(jì)算公式可以從達(dá)西維斯納查赫德達(dá)到如下:每米管長(zhǎng)的延程損失,可用流體力學(xué)的達(dá)西維斯巴赫公式進(jìn)行計(jì)算 (4-3.1) 式中 管段的摩擦阻力系數(shù); d管子內(nèi)徑,m 熱媒在管內(nèi)的流速,m/s 熱媒的密度,/m3網(wǎng)主干線管徑時(shí),宜采用經(jīng)濟(jì)比摩阻,支線及干線設(shè)計(jì)比摩阻的確定應(yīng)按容許壓降的原則確定。對(duì)一個(gè)熱水網(wǎng)路,當(dāng)設(shè)計(jì)供回水溫度及設(shè)計(jì)熱負(fù)荷確定后,各管段的計(jì)算流量隨之確定。當(dāng)選用較高流速,即選用較大的比摩阻時(shí),管徑可較小,因而降低了管網(wǎng)的投資和熱損失費(fèi)用;但管網(wǎng)的總壓力損失增大,電能的耗費(fèi)要增大。因而,可以按年計(jì)算費(fèi)用為最小的原則,來(lái)確定其經(jīng)濟(jì)比摩阻。查熱能工程設(shè)計(jì)手冊(cè),附推薦比壓降:
48、選擇值如下:設(shè)計(jì)供回水溫差/比壓降h(Pa/m)推薦值40408040606080經(jīng)濟(jì)比摩阻按以下原則選擇 設(shè)計(jì)供回水溫差小時(shí),比壓降取下限,反之取上限。 附表中的數(shù)值適合用于供熱距離在210km范圍內(nèi),當(dāng)供熱距離小于4km時(shí),比壓降取值應(yīng)加大,反之應(yīng)減小。 熱水熱網(wǎng)支干線應(yīng)按容許壓降確定管徑。介質(zhì)流速不小于3.0m/s時(shí),對(duì)于連接兩個(gè)或以上熱力站的支干線比壓降不應(yīng)大于300Pa/m??紤]目前設(shè)計(jì)中的實(shí)際情況以及熱網(wǎng)水力穩(wěn)定性的要求,水力計(jì)算時(shí),我們采用指導(dǎo)老師的計(jì)算程序,經(jīng)過(guò)反復(fù)輸入比摩阻得出比較合理的水力計(jì)算結(jié)果。最后的輸入的比摩阻為低溫水3070 Pa/m。參閱供熱工程:第四節(jié) 阻力平衡
49、原則及措施暖通規(guī)范規(guī)定:熱水供暖系統(tǒng)最不利循環(huán)環(huán)路與各并聯(lián)環(huán)路之間(不包括共同管段)的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額,不應(yīng)大于±15%。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了平衡各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失,往往需要提高近循環(huán)環(huán)路分支管段的比摩阻和流速。在水力計(jì)算中,管道系統(tǒng)前半部供水干管的比摩阻R值,宜選用稍小于回水干管的R值;而管道系統(tǒng)后半部供水干管的比摩阻R值,宜選用稍大于回水干管的R值。為消除剩余壓頭所采用的具體措施為:通常在用戶引入口或熱力站處安裝調(diào)壓板、調(diào)壓閥門或流量調(diào)節(jié)器。調(diào)壓板用于調(diào)整各建筑物入口供水管上的壓力。調(diào)節(jié)孔板價(jià)格較低,但孔板易堵塞,磨損大,易腐蝕而使孔變大。適合于二次管網(wǎng),造價(jià)低。應(yīng)用截止閥具有節(jié)約投資,不易阻塞,便于檢修等優(yōu)點(diǎn)。調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)性能好,其閥瓣啟升高度與通過(guò)流量的大小近似呈線性關(guān)系。盡管調(diào)節(jié)閥的價(jià)格比截止閥貴好幾倍,但截止閥一般不作流量調(diào)節(jié)和壓力調(diào)節(jié)作用,而調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)性能優(yōu)于截止閥。本系統(tǒng)采用孔板調(diào)節(jié),用于熱水網(wǎng)路的調(diào)壓板,一般用不銹鋼或鋁合金制成。不銹鋼制的調(diào)壓板的厚度,一般為2-3mm。調(diào)壓板通常安裝在供水管上,也可裝在回水管上。流體流過(guò)調(diào)壓孔板,其水流線收縮,然后壓力有所回升。起壓力恢復(fù)程度與孔板直徑與管子內(nèi)徑的比例(d/DN)有關(guān)。對(duì)選用d/Dn0.2的孔板,調(diào)壓板的孔徑可近似用以下公式計(jì)算 d=10(Gt2 /H)1/4 mm式中 d調(diào)壓板的孔徑,mm
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