【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。 查《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，熱水供回水溫度按以下原則確定： ⑴ 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 110/70℃， 130/70℃， 150/80℃ 等高溫水作為供熱介質(zhì)。 ⑵ 二次網(wǎng)供回水溫度可根據(jù)一次供回水溫度和衛(wèi)生要求及供熱區(qū)內(nèi)熱用戶的需要，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考： 95/70℃、85/65℃、 80/60℃、 70/50℃等。 本設(shè)計(jì)的集中供熱系統(tǒng)的熱源形式是以換熱站為熱源，提高供水溫度和加大供回水溫差可使熱網(wǎng)采用較小的管徑，降低輸送網(wǎng)絡(luò)循環(huán)水的電能消耗和用戶用熱設(shè)備的散熱面積，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，但是由于供水溫度過(guò)高，對(duì)管道及設(shè)備的耐要求高，運(yùn)行管理水平也相應(yīng)提高，綜合考慮熱源、熱力網(wǎng)、熱用戶系統(tǒng)等方面因素，并 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定本設(shè)計(jì)熱媒參數(shù)為 80/60℃。 第二節(jié) 管網(wǎng)平面布置 一、 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(lèi)型。枝狀管網(wǎng)布置簡(jiǎn)單，供熱管路的直徑隨與熱源的距離增大而減少，且金屬耗量小，基建投資少，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，但枝狀管網(wǎng)不具備后備供熱能力，由于建筑物具有一定的蓄熱能力，通常迅速消除熱網(wǎng)故障石家莊市某小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì) 12 的方法，以使建筑室溫不至顯著降低。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)熱源為地下?lián)Q熱站，且考慮到枝狀管網(wǎng) 應(yīng)用較成熟，運(yùn)行調(diào)節(jié)較簡(jiǎn)便，故本次設(shè)計(jì)熱網(wǎng)布置宜采用枝狀管網(wǎng)。 二、 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)?？紤]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。 三、 平面布置原則 ⑴ 經(jīng)濟(jì)合理，主干線力求短而直，主 干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)， ⑵ 技術(shù)上可靠， ⑶ 對(duì)周?chē)h(huán)境影響小而協(xié)調(diào)。 四、 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(chē)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)菲建筑區(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。 五、 管網(wǎng)走向 ①一級(jí)管網(wǎng)從熱源引出后至各熱力站的主干線，應(yīng)考慮至各熱力站的分支管線引出方便和路徑最短，也就是應(yīng)敷設(shè)在各熱力站的中心。二級(jí)管網(wǎng)從熱力站引出至各用戶的主干線，應(yīng)考慮至各熱用戶的分支管線路徑最短，也就是應(yīng)敷設(shè)在各用戶的中心。 ②供熱管道敷設(shè)應(yīng)在有關(guān)部門(mén)近、遠(yuǎn)期規(guī)劃的基礎(chǔ)上，考慮與城市其它公用配套設(shè)石家莊市某小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì) 13 施協(xié)調(diào)一致。 ③供熱管道的敷設(shè) ，如在市區(qū)應(yīng)平行于街道和建、構(gòu)筑物，不妨礙交通，不損壞現(xiàn)有建筑物，不影響道路和建筑物的擴(kuò)建、新建。 ④管道敷設(shè)應(yīng)沿著建筑物側(cè)墻。 六、 敷設(shè)方式 供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式分地上、地下。地上敷設(shè)按照支架的高度不同，可分為低支架、中支架、高支架三種敷設(shè)方式。查《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，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)，當(dāng)?shù)叵路笤O(shè)困難時(shí)，可采用地上敷設(shè)，但設(shè)計(jì)應(yīng)注意美觀。工廠區(qū)的熱力網(wǎng)管道，宜采用地上敷設(shè)。 由于該小區(qū)設(shè)有換熱站，本設(shè)計(jì)采用的是“直埋敷設(shè)”。 第三節(jié) 管網(wǎng)附件設(shè)計(jì)原則 一、 管道系統(tǒng)閥門(mén)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(chēng)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??；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(chēng)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，用以解石家莊市某小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì) 14 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 ，若需減至 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＞ ～ ，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。 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(chēng)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(mén)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)管道上不 得采用灰鑄鋼的閥門(mén)和附件，宜采用鋼制閥門(mén)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(mén)。 3 熱水供熱管網(wǎng)輸送干線每隔 2021－ 3000 米，輸配干線每隔 1000－ 1500 米，宜裝設(shè)一個(gè)分段閥門(mén)。 4 DN 大于等于 600 毫米的閥門(mén)，宜采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。 5 工作壓力 PN 大于等于 ，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。 石家莊市某小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì) 15 第四章 管道水力計(jì)算 第一節(jié) 管道水力計(jì)算圖繪制 平面布置原則 城市管道上的熱力網(wǎng)管道 應(yīng)平行于管道中心線，并宜敷設(shè)在車(chē)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)。 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 通過(guò)非建筑區(qū)的熱力網(wǎng)管道應(yīng)沿公路敷設(shè) 熱力網(wǎng)管道選線時(shí)宜避開(kāi)土質(zhì)松軟地區(qū)，地震斷裂帶，滑坡危險(xiǎn)地帶以及高地下水位區(qū)等不利地段。 第二節(jié) 計(jì)算管路的確定、比摩阻的選擇 一、確定熱水網(wǎng)路的計(jì)算管路 熱水管路的水力計(jì)算是從主干線開(kāi)始計(jì)算的，網(wǎng)路中的平均比摩阻最小的一條管線，稱(chēng)為主干線。在一般的情況下，熱水網(wǎng)路各熱用戶要求的預(yù)留的作用壓力是基本相同的，所以通常從熱源到最 遠(yuǎn)的熱用戶的管線是主干線。 1 供熱管道水力計(jì)算的一般要求 ⑴ 在進(jìn)行熱水網(wǎng)路水力計(jì)算之前，首先應(yīng)該按比例繪制管網(wǎng)平面布置圖，圖中標(biāo)明熱源位置，管道上所有附件和配件，每個(gè)計(jì)算管段的熱負(fù)荷及其長(zhǎng)度等。 ⑵ 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減少管網(wǎng)干管的壓力損失，計(jì)算時(shí)宜選取較小的比摩阻，適當(dāng)加大管徑； ②增大熱網(wǎng)用戶系統(tǒng)的壓力損失，一般在熱用戶入口處安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥（或平衡閥）、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(mén)。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)整循環(huán)水泵出口閥門(mén)的開(kāi)度，使出口壓力保持穩(wěn)定。 ⑶ 供熱管網(wǎng)的管徑 DN，不論熱負(fù)荷是多少，均不應(yīng)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。 ⑷ 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。 2 供熱管網(wǎng)水力計(jì)算的目的 ⑴ 按設(shè)計(jì)流量和允許的壓力降選擇管徑； ⑵ 按設(shè)計(jì)流量和所選擇 的管徑計(jì)算壓力損失，確定或分配各用戶的入口壓力； ⑶ 按已確定的管徑和管道始終點(diǎn)壓力校核管道計(jì)算流量是否合適。 二、比摩阻的選擇 石家莊市某小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì) 16 主干線的平均比摩阻 R 值，對(duì)于確定整個(gè)管網(wǎng)的管徑起著決定性作用。如：選用的比摩阻 R 值越大，需要的管徑越小，因而降低了管網(wǎng)的基建投資和熱損失，但管路循環(huán)水泵的基建投資及運(yùn)行電耗隨之增大，這就需要確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)的比摩阻，使得在規(guī)定的年限內(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 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。 查《熱能工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》得如下表， 表 41 推薦比壓降 設(shè)計(jì)供回水溫差 /℃ 比壓降△ h(Pa/m)推薦值 ＜ 40 40－ 80 40－ 60 60－ 80 經(jīng)濟(jì)比摩阻按以下原則選擇 ⑴ 設(shè)計(jì)供回水溫差小時(shí)，比壓降取下限，反之取上限。 ⑵ 附表中的數(shù)值適合用于供熱距離在 2－ 10km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。 ⑶ 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 ，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。 考慮目前設(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 30－ 70 Pa/m。參閱《供熱工程》： 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，利用附錄 91的水力計(jì)算表，確定主干線各管段的標(biāo)準(zhǔn)管徑和相應(yīng)的實(shí)際比摩阻。 根據(jù)選用的標(biāo)準(zhǔn)管徑和管段中局部阻力的形式，查附錄 92，確定各管段局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度 ld 的總和，以及管段的折算長(zhǎng)度 lzh。 根據(jù)管段的折算長(zhǎng)度 lzh 以及由附錄 91 查到的比摩阻，利用 公式△ P=Rlzh，計(jì)算主干線各管段的總壓降。 干線水力計(jì)算完成后，便可進(jìn)行熱水網(wǎng)路支干線、支線等水利計(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 ,同時(shí)比摩阻不應(yīng)大于300Pa/m(見(jiàn)《熱網(wǎng)規(guī)范》規(guī)定 )。規(guī)范中采用了兩個(gè)控制指標(biāo) ,實(shí)質(zhì)上是對(duì)管徑 DN≥ 400mm的管道，控制其流速不得超過(guò) （尚未達(dá)到 300Pa/m）；而對(duì)管徑 DN＜ 400mm 的管道，控制其比摩阻不得超過(guò) 300Pa/m（如對(duì) DN50 的管子，當(dāng) R=300 Pa/m時(shí)，流速今約為 m/s）。 根據(jù)《熱 網(wǎng)規(guī)范》，在一般的情況下，室外熱水網(wǎng)路主干線的平均比摩阻，可取石家莊市某小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì) 17 40~80Pa/m進(jìn)行計(jì)算。 第三節(jié) 阻力平衡原則及措施 一、阻力平衡原則 《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177。 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