某小區(qū)熱力外網(wǎng)的設計

某小區(qū)熱力外網(wǎng)的設計摘要：介紹小區(qū)外網(wǎng)方案的選擇，就目前地面資源有限的情況下，大多數(shù)的小區(qū)、特別是高層住宅小區(qū)……..均設有地下車庫，闡述了小區(qū)地下車庫內架空敷設方式和室外直埋敷設方式的優(yōu)缺點，并論述了小區(qū)的外網(wǎng)設計和外網(wǎng)設計中有關補償器的問題。關鍵詞：熱力外網(wǎng)敷設方式補償器小區(qū)概況：本小區(qū)位于鄭州市北郊，經(jīng)三路東側，農業(yè)路以北，國道西側，南臨德億路，北臨棗莊路。該小區(qū)東西寬205.04m，南北長270.50m，占地55560.7㎡，總建筑面積218340.96㎡。由一棟十七層公寓式酒店和七棟高層住宅及地下車庫組成（見右圖）。其中1號樓為公寓式酒店，地下一層為設備用房和自行車庫，地上一至三層為公共部分，四至十七層為客房，采用集中空調，夏季制冷，冬季制熱,制冷站位于本樓地下室的制冷機房內。2-7號樓均為高層住宅，7號樓為本小區(qū)的最高建筑，共30層，2號樓為本小區(qū)的最低建筑，共18層，其它幾棟建筑均為24層，其地下一層為自行車庫，地上為住宅，均采用集中供暖的采暖方式，熱媒由位于5號樓地下室內的集中換熱站供給。外網(wǎng)方案的選擇室外供熱管道的布置可分為架空敷設、地下敷設和直埋的敷設方式。架空敷設的優(yōu)點是管道不受地下水的侵蝕，同時管道的壽命長；造價低；有條件使用工作可靠、構造簡單的自然補償器；在運行中易于發(fā)現(xiàn)管道事故，維修方便；其缺點是占地面積較多，管道熱損失大，不夠美觀。地下敷設方式通常又分為通行地溝、半通行地溝和不通行地溝三種形式。通行地溝敷設方式的優(yōu)點是維護方便，缺點是投資大、占地面積大。不通行地溝敷設方式的優(yōu)點是占地面積小、并能使管道在地溝內自由變形，地溝所耗費的材料較少；缺點是難于發(fā)現(xiàn)管道中的缺陷和事故，維護和檢修不方便。半通行地溝的優(yōu)缺點介于通行地溝和半通行地溝之間。直埋敷設是把保溫后的管道直接埋于地下，從而節(jié)省了大量建造地溝的材料、工時和空間；缺點是不易維修，同時對管道的保溫材料的導熱率、吸水率、電阻率等有較高的要求。通過以上對室外熱力管道敷設方式的對比，綜合本小區(qū)的特點，即每棟樓和地下車庫相連及小區(qū)內各樓高度的差別較大，同時為了滿足小區(qū)景觀的要求，小區(qū)的地勢凹凸不平，為了滿足房間的室內溫度和運行調節(jié)的方便，3至7號樓的采暖系統(tǒng)分為高、中、低三個區(qū)，均采用共用立管分戶獨立的采暖系統(tǒng)。每棟樓均有三個分區(qū)（2號樓只有兩個分區(qū)），六根供熱管線，如果采用地下直埋或地溝的敷設方式，將占用大量的空間，同時可能和其他室外管線形成多處橫向、縱向的交叉，給施工和調節(jié)造成一定的難度，為此本小區(qū)的外網(wǎng)敷設采用兩種方式：①由熱交換站引至各棟樓熱力入口的二次熱媒采用地下車庫內架空的敷設方式；②由市政管網(wǎng)引至集中熱交換站的一次熱媒，只有供水和回水兩條管線，從小區(qū)的景觀要求、管線的施工和經(jīng)濟性等方面考慮，采用直埋的敷設方式均優(yōu)于其它的室外管網(wǎng)的敷設方式。外網(wǎng)設計：小區(qū)的熱源部分由市政熱力供給，供回水溫度：110-70℃，一部分市政熱力熱水直接引至1號樓地下室內的制冷機房，通過板式換熱器置換出60-50℃的熱水供1號樓冬季采暖用。一部分市政熱力熱水經(jīng)過5號樓地下室內的集中換熱站，置換出80-60℃的熱水供2至7號樓的供暖使用；2至7號樓的熱媒由熱交換站分南北兩個方向分別引出。從熱交換站南面引出的熱力管線分高、中、低三區(qū)沿地下車庫送至7、8號樓的熱力入口處；從熱交換站北面引出的熱力管線也分高、中、低三區(qū)沿地下車庫送至2、3、4、6號樓的熱力入口處；5號樓的采暖熱媒由集中熱交換站經(jīng)本樓地下室直接引至管井。外網(wǎng)的供熱管線通常都比較長，供熱管道安裝后，當管道內供熱介質及周圍環(huán)境溫度發(fā)生變化時，將引起管道的熱脹冷縮，使管壁內產生巨大的應力，如果此應力超過管材的強度極限，就會使管道造成破壞，在供熱管道上安裝補償器可以有效地解決這一問題，而管道的熱伸長量是選擇補償器的依據(jù)，管道的熱伸長量按下式計算：△L=αL(t2-t1)x1000△L-管道的熱伸長量（㎜）α-管材的線膨脹系數(shù)〖m/m℃〗L-兩固定支架之間的直線距離（m）t2-供熱介質最高溫度（℃）t1-管道安裝溫度（℃），一般取-5℃從管道熱伸長量的計算公式不難看出，管道熱伸長量的大小和管道固定點之間的直線段長度、管材、熱媒溫度和環(huán)境溫度有關，除此之外，筆者在設計過程中還注意到管道的熱伸長量與管線的埋深及管徑均有關。在熱媒溫度、環(huán)境溫度、管材及管道管徑均相同的情況下，管道的埋深不同，其對應的直管段的最大長度也不相同，從而管道的熱伸長量也就不一樣，補償器的型號也就不一樣；同樣在熱媒溫度、環(huán)境溫度、管材及管道埋深均相同的情況下，管道的管徑不同，其對應的直管段的最大長度也不相同，從而管道的熱伸長量也不一樣，補償器的型號也就不一樣。而補償器的正確選擇直接影響到外網(wǎng)管道使用的安全性。在選用補償器時，應根據(jù)敷設條件盡可能采用維修量小、工作可靠和價格較低的補償器。為節(jié)省投資和提高外網(wǎng)的可靠性，應盡可能利用管道敷設上的自然彎曲段來吸收管道的熱伸長變形，也就是我們常說的自然補償，筆者在本次外網(wǎng)的設計中，在位于車庫內的架空敷設管線上充分利用管道自然彎曲段來吸收管道熱伸長變形的這種自然補償方式，通過管道自然補償不能滿足管道熱伸長變形的地方采用了相應的波紋型補償器，為投資方節(jié)約了資金，為施工方減少了施工周期。設計體會：室外供熱管網(wǎng)是集中供熱系統(tǒng)中投資最多、施工最繁重的部分，合理的選擇外網(wǎng)的敷設方式，對節(jié)省投資，保證熱網(wǎng)安全可靠的運行和施工、維修方便具有重要的意義。外網(wǎng)采用地下車庫內架空敷設方式的優(yōu)點體現(xiàn)在：①便于施工和維修；②對于北方需要采暖的地下車庫可以減少散熱設備的數(shù)量；③節(jié)省投資；④減少和室外其他管線的交叉。其缺點為：當管道的管經(jīng)過大時，會影響車庫的凈高，從而影響車庫的使用；采用直埋的敷設方式的優(yōu)點為①占地少；②維護管理費少；③熱損失少。其缺點主要表現(xiàn)在日后不易維修，同時對保溫材料的導熱率、吸水率、電阻率等有較高的要求。但鑒于目前地面資源有限的情況下，大多數(shù)的小區(qū)、特別是高層住宅小區(qū)均設有地下車庫，我們應該充分利用這一有利條件。以上是