【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。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)周圍環(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)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、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，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)無方向性。3 截止閥只用于全開全閉的供熱管道，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)品公稱通徑不大于200㎜。4 調(diào)節(jié)閥可用于全開全閉的供熱管道上，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)，，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2000－3000米，輸配干線每隔1000－1500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 ，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。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)算是從主干線開始計(jì)算的，網(wǎng)路中的平均比摩阻最小的一條管線，稱為主干線。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。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)水泵出口閥門的開度，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＜4040－8040－6060－80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。，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，,同時(shí)比摩阻不應(yīng)大于300Pa/m(見《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，（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300Pa/m（如對(duì)DN50的管子，當(dāng)R=300 Pa/m時(shí)， 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。其原則如下： （1）根據(jù)平均比摩阻R值和流量Q確定主干線各管段的管徑、流速、單位長(zhǎng)度比摩阻等。 （2）計(jì)算各管段的沿程阻力和局部阻力 （3）重復(fù)上述步驟，計(jì)算并聯(lián)管路的沿程阻力和局部阻力 （4）根據(jù)“并聯(lián)管路阻力平衡的原則”，確定調(diào)壓裝置。二、平衡措施調(diào)節(jié)閥的選擇（1）以熱水或冷水為熱媒的系統(tǒng)，宜選用“等百分比流量特性”。（2）以蒸汽為熱媒的系統(tǒng) 當(dāng)調(diào)節(jié)閥的阻力占系統(tǒng)的阻力小于60%時(shí)，宜選用“等百分比流量特性”或“直線流量特性”。 當(dāng)調(diào)節(jié)閥的阻力占系統(tǒng)的阻力大于或等于60%時(shí)，宜選用“等百分比流量特性”。 （3）當(dāng)負(fù)荷變化幅度較大時(shí)，宜選用“等百分比流量特性”。 （4）快開流量特性的調(diào)節(jié)閥，只適用于雙位控制系統(tǒng)。 （5）冷水系統(tǒng)的三通調(diào)節(jié)閥，宜選擇“拋物線流量特性”。 （6）當(dāng)調(diào)節(jié)量事先無法精確確定時(shí)，應(yīng)選擇“等百分比流量特性”。節(jié)流孔板調(diào)節(jié) 節(jié)流孔板的作用是用來消除系統(tǒng)入口處的過剩壓力。 孔板的孔徑按下式計(jì)算： 第四節(jié) 水力計(jì)算一、水力計(jì)算方法和步驟（1）確定熱水網(wǎng)路中各個(gè)管段的計(jì)算流量（2）確定熱水熱水網(wǎng)路的主干線和沿程比摩阻（3）根據(jù)網(wǎng)路主干線各管段的流量和初步選用的比摩阻R值，利用水力計(jì)算表，確定主干線各管段的標(biāo)準(zhǔn)管徑和實(shí)際比摩阻。（4）根據(jù)選用的標(biāo)準(zhǔn)管徑和管段中局部阻力的形式，確定各管段局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度的總和，以及管段的折算長(zhǎng)度。（5）根據(jù)管段的折算長(zhǎng)度以及查到的比摩阻，利用，計(jì)算主干線各管段的總壓降。（6）主干線水力計(jì)算完成后，便可進(jìn)行熱水網(wǎng)路支干線、支線等水力計(jì)算。例如：A管中，管段3141和管段4144的折算長(zhǎng)度值，如下：管段3141 DN=100mm,R=。 管段4144 DN=80mm,R=。直流三通 1*=， 直流三通 1*=，異徑接頭 1*=， 異徑接頭 1*=，波紋管補(bǔ)償器 此管沒加為0m， 波紋管補(bǔ)償器 此管沒加故為0m，管段長(zhǎng)度 。 管段長(zhǎng)度 。=++=. =++=.= =*= *= 按照上述步驟，對(duì)水力計(jì)算進(jìn)行編程，計(jì)算結(jié)果如下： 表42 水力計(jì)算表管段編號(hào)計(jì)算流量(t/h)管段長(zhǎng)度L(m)管段直徑D(mm)比摩阻(pa/m)流速（m/s）當(dāng)量長(zhǎng)度Ld(m)A管　　　　　　主管148　　　　　　12200 27150 71842150 1828125 2829125 2931125 3141100 414480 444770 47481050 　　　　　　　414221032 414321032 444521040 444621040 47491050 　　　　　　　支干管26　　　　　　23100 3680 　　　　　　　3440 35