【正文】 用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，各階段的流量和揚(yáng)程不同。網(wǎng)路循環(huán)水泵的流量，可根據(jù)水力計(jì)算流量取用。 選擇水泵 1. 水泵流量、揚(yáng)程確定原理及公式網(wǎng)路循環(huán)水泵工作在封閉的循環(huán)回路之中，從它的出口起，經(jīng)過(guò)任何一個(gè)用戶(hù)系統(tǒng)的循環(huán)回路，再回到它的入口，其位差所需的壓頭正負(fù)相減，總和為零。 2. 開(kāi)始供暖的室外溫度=+5℃，此時(shí)相應(yīng)的=(185)/ [18(7)]=。即 （55） （56） （57） W （58）定義相對(duì)供暖熱負(fù)荷比，相對(duì)流量比，則 （59）定義，則可推到出如下公式： （510 （511）式中 —進(jìn)入供暖熱用戶(hù)的供水溫度。； ——供暖室外計(jì)算溫度，℃；——進(jìn)入供暖熱用戶(hù)的供水溫度，℃； ——供暖熱用戶(hù)的回水溫度，℃； ——散熱器內(nèi)的熱煤平均溫度， ℃； ——供暖用戶(hù)的循環(huán)水量，kg/h； ——熱水的質(zhì)量比熱， =4187J/kg則有如下的熱平衡方程式[13]： （51） （52） （53） （54）式中 ——建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，W；——在供暖室外計(jì)算溫度下，散熱器放出的熱量，W；——在供暖室外計(jì)算溫度下，熱水網(wǎng)路輸送給供暖熱用戶(hù)的熱量，W；——建筑物的體積供暖熱指標(biāo)，即建筑物每m179。供熱熱負(fù)荷調(diào)節(jié)的主要任務(wù)是隨著室外溫度的變化，維持供暖房屋內(nèi)的室內(nèi)計(jì)算溫度。以上所述的各種調(diào)節(jié)只有借助自動(dòng)化裝置才能達(dá)到理想的效果。集中調(diào)節(jié)只能滿(mǎn)足熱負(fù)荷的共性要求。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)證明，熱水供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量供熱，必須采用在熱源處進(jìn)行集中調(diào)節(jié)、在熱力站或熱力入口處進(jìn)行局部調(diào)節(jié)和在用熱設(shè)備處進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)相結(jié)合的聯(lián)合調(diào)節(jié)方式。靜水壓曲線(xiàn)高度必須滿(mǎn)足兩個(gè)要求，一是底層散熱器所承受的靜水壓力不超過(guò)散熱器的承壓能力，二是熱水網(wǎng)路及其直接連接的用戶(hù)系統(tǒng)內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)汽化或倒空。 （5）在熱水網(wǎng)路的熱力站或用戶(hù)引入處，供回水管的自用壓降，應(yīng)滿(mǎn)足熱力站或用戶(hù)所需的作用壓頭。 （3）與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶(hù)系統(tǒng)，無(wú)論在網(wǎng)路循環(huán)水泵，運(yùn)轉(zhuǎn)或停止工作時(shí)，其用戶(hù)系統(tǒng)回水管出口處的壓力，必須高于擁護(hù)系統(tǒng)的充水高度，以防止系統(tǒng)倒吸入空氣，破壞正常運(yùn)行和腐蝕管道。 （1）在與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶(hù)系統(tǒng)內(nèi)，壓力不應(yīng)超過(guò)該用戶(hù)系統(tǒng)用熱設(shè)備及其管道的承壓能力。從而揭露關(guān)鍵性的問(wèn)題并采取必要的技術(shù)措施，保證安全運(yùn)行，另外，各個(gè)用戶(hù)的連接方式以及整個(gè)供熱系統(tǒng)的自控調(diào)節(jié)裝置，都需要根據(jù)網(wǎng)路的壓力分布或其波動(dòng)情況來(lái)選定，既需要以水壓圖作為這些工作的決策依據(jù)。確定其管徑和壓力損失。 1. 主干線(xiàn)水力計(jì)算對(duì)管路的節(jié)點(diǎn)編號(hào)如圖41所示 圖41主干線(xiàn)管線(xiàn)布置圖該二級(jí)網(wǎng)系統(tǒng)中由于從換熱站到最不利用戶(hù)的管道的輸送距離最遠(yuǎn)，故選取該管線(xiàn)為主干線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算。 6. 確定各支管的管徑 當(dāng)確定主管線(xiàn)的管徑后，同時(shí)主干線(xiàn)中各管段的阻力損失都已知后，就可用同樣的方法確定各分主管的管徑。 3. 確定主干線(xiàn)各管段的實(shí)際管徑和相應(yīng)的實(shí)際比摩阻 根據(jù)網(wǎng)路主干線(xiàn)各管段的實(shí)際流量初步選用平均比摩阻R值，利用水力計(jì)算表確定主干線(xiàn)各管段的實(shí)際管徑和相應(yīng)實(shí)際比摩阻。主干線(xiàn)的平均比摩阻R值對(duì)整個(gè)管網(wǎng)管徑的確定起著決定性作用。采暖系統(tǒng)用戶(hù)的計(jì)算流量可用下式確定[10]： （41）式中 ——供暖系統(tǒng)用戶(hù)的計(jì)算流量，T/h； ——用戶(hù)熱負(fù)荷，KW； ——水的比熱，取= 根據(jù)熱水網(wǎng)路水力計(jì)算結(jié)果，不僅能確定網(wǎng)路各管段的管徑，而且還可以確定網(wǎng)路循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程。 本設(shè)計(jì)中A區(qū)和F區(qū)供熱區(qū)域均有高層建筑，高層均為11層，對(duì)于這些高層建筑的熱水采暖系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)處理方案如下：一級(jí)網(wǎng)經(jīng)過(guò)換熱站換熱后，由二級(jí)網(wǎng)送往各高層熱用戶(hù)，然后在各熱用戶(hù)處進(jìn)行高低分區(qū)的處理。以區(qū)域鍋爐房作為熱源，當(dāng)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)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可采用110/70℃、130/70℃、150/80℃等高溫水作為供熱介質(zhì)[9]。熱水作為供熱介質(zhì)具有以下的優(yōu)點(diǎn)： （1）熱水供熱系統(tǒng)熱能利用效率高。 （3）熱水管網(wǎng)在供熱初期，其供水溫度不宜過(guò)高，以留有一定的裕度，當(dāng)外部熱負(fù)荷增加時(shí)，可提高供水溫度，擴(kuò)大供熱能力；其供回水的溫差，直接連接時(shí)一般選用25℃，間接連接時(shí)不宜小于45℃。表32 管溝敷設(shè)有關(guān)尺寸地溝類(lèi)型有關(guān)尺寸名稱(chēng)管溝凈高(m)人行道寬度(m)管道保溫表面與溝墻凈距(m)管道保溫表面與溝頂凈距(m)管道保溫表面與溝底凈距(m)管道保溫表面間的凈距(m)通行地溝≥≥≥≥≥≥半通行地溝≥≥≥≥≥≥不通行地溝——≥≥≥≥注 1. 考慮在溝內(nèi)更換鋼管時(shí)，2. 3. 管道和地溝宜設(shè)坡度，其坡度≥ （2）直埋敷設(shè)無(wú)溝地下直埋敷設(shè)方式的適合場(chǎng)合一般是：在情況允許的情況下，對(duì)公稱(chēng)直徑小于或等于500mm的熱力管道宜采用直埋敷設(shè)。地溝分砌筑、裝配和整體等類(lèi)型。地上敷設(shè)適用于下列場(chǎng)合：地下水位較高，年降雨量大，土質(zhì)為濕陷性黃土或腐蝕性土壤。 1. 地上敷設(shè)供熱管道地上敷設(shè)是較為經(jīng)濟(jì)的一種敷設(shè)方式。蒸汽管道采用管溝敷設(shè)困難時(shí)，可采用保溫性能良好、防水性能可靠、保護(hù)管耐腐蝕的預(yù)制保溫管直埋敷設(shè)，其設(shè)計(jì)壽命不應(yīng)低于25年。 （1）城市街道上和居住區(qū)內(nèi)的熱力網(wǎng)管道宜采用地下敷設(shè)。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。 （3）對(duì)周?chē)h(huán)境影響少而協(xié)調(diào) 供熱管線(xiàn)應(yīng)少穿越主要交通線(xiàn)。 供熱管線(xiàn)平面位置的確定，即定線(xiàn)，其布置原則是應(yīng)在城市建設(shè)規(guī)劃的指導(dǎo)下，綜合考慮熱負(fù)荷分布、熱源位置、與各種地上、地下管道及構(gòu)造物、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)比較確定。往往比枝狀網(wǎng)路投資要大得多。點(diǎn)枝狀網(wǎng)路環(huán)狀網(wǎng)路優(yōu)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，并且運(yùn)行管理較方便，是最常見(jiàn)的形式。集中供熱系統(tǒng)形式的確定涉及到有關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)合理利用能源的問(wèn)題，同時(shí)還關(guān)系到熱源、熱網(wǎng)、熱用戶(hù)三者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。 ——某一室外溫度，℃； ——供暖室外計(jì)算溫度，℃； ——室內(nèi)計(jì)算溫度，℃。在該圖中，橫坐標(biāo)的左方為室外溫度，橫坐標(biāo)的右方為供暖期延續(xù)天數(shù)；縱坐標(biāo)為供暖熱負(fù)荷。熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的特點(diǎn)是熱負(fù)荷不是按出現(xiàn)的先后順序排列，而是按其數(shù)值的大小排列。熱負(fù)荷圖形象的反應(yīng)熱負(fù)荷變化的規(guī)律。詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)附錄1。其推薦值見(jiàn)表21；表21 采暖熱指標(biāo)推薦值（）建筑類(lèi)型住宅居住區(qū)綜合醫(yī)院托幼影視劇院商店未采取節(jié)能措施58~6460~6765~8095~11565~80采取節(jié)能措施40~4545~5555~7080~10555~70注1表中數(shù)據(jù)適合于我國(guó)東北、華北、西北地區(qū)。由于是對(duì)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，不具備較準(zhǔn)確的建筑物熱負(fù)荷資料，根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》：當(dāng)沒(méi)有建筑物設(shè)計(jì)熱負(fù)荷資料時(shí)，各種熱負(fù)荷可采用概略計(jì)算方法。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)，因此設(shè)計(jì)前首先需要計(jì)算清楚各部分負(fù)荷的大小。 二級(jí)網(wǎng)供回水溫度：；室內(nèi)計(jì)算溫度：。曲線(xiàn)包括熱負(fù)荷隨室外溫度變化曲線(xiàn)圖、熱負(fù)荷延續(xù)圖、調(diào)節(jié)曲線(xiàn)、水泵選擇曲線(xiàn)?？偨ㄖ娣e：237781㎡總供暖負(fù)荷：9558kW 按建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，居民住宅全部均采用節(jié)能建筑。小區(qū)內(nèi)除一個(gè)幼兒園和一個(gè)會(huì)館外全部為住宅。圖紙包括：熱網(wǎng)管線(xiàn)平面圖、熱網(wǎng)管道系統(tǒng)圖、管線(xiàn)縱剖面圖、管線(xiàn)橫剖面圖、水壓圖、檢查室平立剖面圖、熱力站原理圖、熱力站平立剖面圖。大氣壓力（冬季）：；冬季室外平均風(fēng)速：；最大凍土層深度：。集中供熱系統(tǒng)的熱用戶(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)。季節(jié)性熱負(fù)荷與室外溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速和太陽(yáng)輻射熱等氣候條件密切相關(guān),起決定性作用的是室外溫度在全年中有很大的變化；常年性熱負(fù)荷主要取決于生活用熱和生產(chǎn)狀況,其日變化較大,而在全年的變化較小。 采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷采暖熱負(fù)荷是城市集中供熱系統(tǒng)中最重要的負(fù)荷，它的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷占全部設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的80%90%以上（不包生產(chǎn)工藝用熱），采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的概算采用面積熱指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算[4]，其計(jì)算公式如下： （21）式中 ——采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，；——采暖建筑物的建筑面積，；——采暖熱指標(biāo)，；即每平方米建筑的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。本小區(qū)中所有的住宅建筑取40W/㎡ ，托幼取55 W/㎡，會(huì)館劇院取100W/㎡。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： 熱負(fù)荷圖是用來(lái)表示整個(gè)熱源或熱用戶(hù)系統(tǒng)熱負(fù)荷隨室外溫度或時(shí)間變化的圖。通過(guò)繪制熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖，能夠清楚的顯示出不同大小的供暖負(fù)荷在整個(gè)采暖季節(jié)累計(jì)耗熱量，以及它在整個(gè)采暖季節(jié)總耗熱量中所占的比重，這對(duì)于城市集中供熱規(guī)劃方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，具有十分重要的意義。本次設(shè)計(jì)中僅繪制出供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖。 ——供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，W。在工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)方案的確定是一項(xiàng)重要的、影響全局的工作。下面主要介紹一下前兩種布置方式的優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表31[7].表31 枝狀管網(wǎng)與環(huán)狀管網(wǎng)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比 管網(wǎng)形式優(yōu)缺缺點(diǎn)沒(méi)有供熱的后備性能，即一旦網(wǎng)路發(fā)生事故，在損壞地點(diǎn)以后的所有用戶(hù)均將中斷供熱。在本設(shè)計(jì)中采用枝狀管網(wǎng)。（2）技術(shù)上可靠 供熱管線(xiàn)應(yīng)盡量避開(kāi)土質(zhì)松軟、地震斷裂帶、滑坡危險(xiǎn)地帶以及地下水位高等不利地段。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。 供熱管道的敷設(shè)室外供熱管網(wǎng)是供熱系統(tǒng)中投資最多、施工最繁重的部分，所以選擇合理的管道敷設(shè)方式，對(duì)于節(jié)省投資，保證熱網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行和施工維修等方面都具有重要意義。 （3）熱水熱力網(wǎng)管道地下敷設(shè)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用直埋敷設(shè)；熱水或蒸汽管道采用管溝敷設(shè)時(shí)，應(yīng)首選不通行管溝敷設(shè)；穿越不允許開(kāi)挖檢修的地段時(shí)，應(yīng)采用通行管溝敷設(shè)；當(dāng)采用通行管溝困難時(shí)，可采用半通行管溝敷設(shè)。供熱管道的敷設(shè)形式，可分為地上敷設(shè)和地下敷設(shè)兩類(lèi)。但占地面積大，管道熱損失大，影響城市美觀。 （1）地溝敷設(shè)地溝是地下敷設(shè)管道的維護(hù)構(gòu)筑物，地溝作用是承受土壤壓力和地面荷載并防止水的侵入。地溝敷設(shè)的供熱管道與建筑物、構(gòu)筑物或其他管線(xiàn)的最小凈距如表32所示。 （2）對(duì)有夏季制冷負(fù)荷的工程項(xiàng)目，對(duì)制冷熱介質(zhì)及其參數(shù)的選用，應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較后確定。故本設(shè)計(jì)以鍋爐房作為熱源，由于僅有供暖和熱水供應(yīng)熱負(fù)荷，故可采用熱水作為熱媒，同時(shí)應(yīng)兼顧采用高溫水供熱的可能性。 供熱介質(zhì)的參數(shù)，即熱水供暖系統(tǒng)的計(jì)算供、回水溫度，應(yīng)結(jié)合具體工程條件，考慮熱源、熱網(wǎng)、熱用戶(hù)系統(tǒng)等方面的因素，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。采用熱水作為供熱介質(zhì)，參數(shù)為：二級(jí)網(wǎng)采用95/70℃。第4章 熱水供暖網(wǎng)路的水力計(jì)算及水壓圖(1)按已知的熱媒流量和壓力損失，確定管道的直徑；(2)按已知的熱媒流量和管道直徑，計(jì)算管道的壓力損失；(3)按已知的管道直徑和允許壓力損失，計(jì)算或校核管道中的流量。所謂計(jì)算流量就是用來(lái)計(jì)算管徑和阻力損失的最大流量。網(wǎng)路中平均比摩阻最小的一條管線(xiàn)，稱(chēng)為主干線(xiàn)，熱水網(wǎng)路各用戶(hù)要求預(yù)留的作用壓差基本是相等的，所以從熱源到最遠(yuǎn)用戶(hù)的比摩阻是最小的，成為主干線(xiàn)。對(duì)于采暖范圍較小規(guī)模的系統(tǒng)，可取較大值；對(duì)大型系統(tǒng)可取較小數(shù)值。 （42）式中 ——管段壓降，Pa； ——管段的實(shí)際比摩阻，Pa； ——管段的實(shí)際長(zhǎng)度，m； ——局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度。二級(jí)網(wǎng)的水力計(jì)算，由于計(jì)算量較大，本次設(shè)計(jì)中各個(gè)管段的局部阻力損失的當(dāng)量長(zhǎng)度計(jì)算不再一一查處，可選取一段管段詳細(xì)計(jì)算后，其余用局部阻力損失與沿程阻力損失的估算比值進(jìn)行計(jì)算。急轉(zhuǎn)彎頭：2=