【導讀】小區(qū)換熱站以城市供熱管網(wǎng)130/70℃的水為熱媒，用地板輻射采暖，采暖。供回水溫度為55/45℃。首先，根據(jù)設計題目搜集資料，確定供熱系統(tǒng)的相關方案。包括管道的敷設、管網(wǎng)中固定支架、閥門井、補償器等附件的位置與數(shù)量的確定，管道的保溫，管網(wǎng)的水力計算。接著，確定換熱站系統(tǒng)流程；對換熱器、循環(huán)水泵、定壓水泵等主要設備進行。選型計算；合理布置所有的設備以及它們之間的管道。水力計算以求得各種管路的管徑。最后，根據(jù)設計的供暖系統(tǒng)的特點提出合理有效的

　　

【正文】 動（用于大口 徑）等傳動方式?！稛峋W(wǎng)規(guī)范》規(guī)定，對于公稱直徑大于或等于 600mm 的閥門，應采用電動驅動裝置。 止回閥是用來防止管道或設備中介質倒流的一種閥門。它利用流體的動能來開啟閥門。在供熱系統(tǒng)中，止回閥常安裝在泵的出口、疏水器的出口管道上，以及其它不允許流體反向流動的地方。常用的止回閥有旋啟式和升降式兩種。 本設計中，考慮到截止閥的阻力很大，而且目前技術上已經解決了管徑對于閥門選擇方面的限制問題，所以在供熱外網(wǎng)管道上（除少部分安裝的入戶截止閥外）安裝的均為閘閥，主要安裝在熱力管網(wǎng)干支管的起點以及用戶熱力入口處。 當需要 調節(jié)供熱介質流量時，設置手動調節(jié)閥或自動流量調節(jié)裝置 。 在閥門安裝施工的過程中還應特別注意以下原則： （ 1） 工作壓力大于或等于 350mm的管道上的閘閥應裝旁通閥。旁通閥的直徑可按閥門直徑的十分之一選用。 （ 2） 公稱直徑大于或等于 600mm的閥門，應采用電動驅動裝置。由遠動系統(tǒng)操作的閥門，其旁通閥亦應采用電動驅動裝置。 （ 3） 管徑大于 500mm的熱水熱力網(wǎng)干管在低點、垂直升高管段前、分段閥門前宜設阻力小的永久性污裝裝置。 管道的放氣與排水 為了便于熱水管道和凝 結水管道順利放氣和在運行或檢修時排凈管道中的存水，地下敷設供熱管道宜設坡度，其坡度不小于 ，同時，應配置相應的放氣及排水裝置。放氣裝置 應 設置在熱水 、凝結水 管道的高點處 （包括分段閥門劃分的每個管段的高點處） ，放氣閥門的管徑采用 φ 15～ 32mm。熱水 、凝結水 管道的局部低點處 （包括分段閥門劃分的每個管段的低點處），應 安裝放水裝置。 熱水管道的 放水裝置 應 保證一個放水段的排 水 時間不超過表 34的規(guī)定 。規(guī)定放水時間主要是考慮在冬季出現(xiàn)事故時能迅速放水，縮短搶修時間，以免供暖系統(tǒng)和網(wǎng)路凍結。 管徑大于 500mm的熱水 熱力網(wǎng)干管在低點、垂直升高管段前、分段閥門前宜設阻力小的永久性污裝裝置 。 表 34熱水管道放水時間 表 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 62 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 20 管道公稱直徑（ mm） 放水時間（ h） Dg≤300 2～ 3 Dg350～ 500 4～ 6 Dg≥600 5～ 7 注：寒冷地區(qū)采用表中規(guī)定的放水時間較小值。停熱期間供熱裝置無凍結危險的地區(qū)表中的規(guī)定可放寬。 在室外管網(wǎng)系統(tǒng)中為了防止供熱管道升溫時，由于熱伸長或溫度應力而引起管道變形或破壞，必須在管道上設置補償，以補償管道的熱伸長。從而減少管壁的應力和作用在閥件或支架結構上的作用力。 供熱 管道上采用的補償器種類很多 ， 主要有管道的自然補償、方形補償器、波紋管補償器、球形補償器和套筒補償器等。前三種是利用補償器材料的變形來吸收熱伸長；后兩種是利用管道的位移來吸收熱伸長。 自然補償?shù)奶匦院陀嬎? 自然補償就是利用管道 自身的 彎曲 管段（如 L型或 Z型等） 來進行管道 熱伸長 的補償 的方式。 自然補償不需要設置專門的補償器，因此在 考慮管道的熱補償 時 ，應盡量 利用 其 自然 彎曲的 補償能力 。 但由于 管道變形時會產生橫向位移，而且補償?shù)墓芏尾荒芎荛L，因此在管段較長的地方還應加設補償器進行補償。 自然補償器常采用 的有 L形或者 Z形兩種型式。當轉角不大于 150℃時，管道臂長不宜超過 20~25m，短壁估算方法如下： 012 dLL ?? 式中， 2L —— L形管道短壁長度， m； 1L? —— 長臂 1L 的熱伸長量， mm； 0d —— 管道外徑， mm 1L? = tLt??1 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 62 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 21 式中， 1L —— L形管道長壁長度， m； t? —— 管材在設計溫度 t時的線性膨脹系數(shù)，查表為 610 m/（ m℃ ） ； t? —— 熱媒溫度與管道安裝溫度之差， mm 以管徑 DN200的管道為例，取 1L =22m： 1L? =22 610 45=12mm 2L = ? = 其余各管徑管段 L 形補償器的短壁估算值見 表 35 表 35 補償器短壁估算表 DN d0(mm0 L1(m) αt Δ t Δ L1(m) L2（ m) Δ L2(m) 250 273 22 45 200 219 22 45 150 159 22 45 125 133 22 45 100 108 22 45 80 89 22 45 70 77 22 45 65 73 22 45 50 57 22 45 40 45 22 45 32 38 22 45 補償器分類及型號選擇 方形補償器由四個 90176。彎頭構成 “U”形的補償器，靠其彎管的變形來補償管段的熱伸長。方形補償器通常 用 無縫鋼管煨彎或機制萬頭組合而成。 它的主要優(yōu)點是 制造方便；不用專門維修，因而不需要為它設置檢查室；工作可靠；作用在固定支架上的軸向推力相對較小。它的缺點是介質流動阻力大，占地多。在安裝補償器的時候， 經常 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 62 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 22 采用冷拉 （冷緊） 的方法，來增加 其 補償能力或達到減少對固定支座推力的目的。 套筒式補償器具有補償能力大、結構簡單、占地面積小、流體阻力小、安裝方便等優(yōu)點。但它有漏汽、漏水，需要經常 檢修，更換填料等缺點。 球形補償器具有補償能力大、占地空間小、安裝方便、投資省等優(yōu)點。這種管道特別適合三維位移的蒸汽和熱水管道。 波紋管補償器具有配管簡單、安裝容易、維修方便等方面的優(yōu)點。該補償器的工作壓力有 、 、 、 ，工作溫度在 450℃以下，尺寸規(guī)格有 DN50~2400mm等。 波紋管補償器的使用范圍如下： （ 1） 變形與位移量大而空間位置受到限制的管道。 （ 2） 變形與位移量大而工作壓力低的大直徑管道。 （ 3） 需要限制接管荷載的敏感設備入口管道。 （ 4） 要求吸收或者隔離高頻機械震動的管道。 （ 5） 考慮吸收地震 或者地基沉陷的管道。 綜合考慮補償器 的性價比 以及施工 方面的具體情況 等因素 ，本設計選用。每個管段補償器的具體選型見外網(wǎng)設計說明。 管道支 架 是支承管道并承受管道作用力的管路附件。它的作用是支承管道和限制管道位移。支 架 承受管道重力和由內壓力、外載和溫度變化引起的作用力，并將這些荷載傳遞到建筑結構或地面的管道構件上。根據(jù)支 架 對管道位移的限制情況， 分為活動支座和固定支座兩種。 活動支 架 是允許管道和支承結構有相對位移的管道支 架 ?；顒又?架 按其構造和功能分為滑動、滾動、彈簧、懸 吊和導向等支 架 形式。根據(jù)本設計的 實際情況 要求 ，支架 不需要進行位移， 所以 不設置活動支 架 。 固定支 架 是不允許管道和支承結構有相對位移的管道支 架 。它主要用于將管道劃分成若干補償管段，分別進行熱補償，從而保證補償器的正常工作。本 設計 中采用的夾于混凝土柱上保溫雙管固定支架，如圖 所示。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 62 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 23 圖 夾于混凝土柱上保溫雙管固定支架尺寸圖 在支架安裝過程中應注意以下原則： （ 1）管道的熱伸長量不得超過補償器所允許的補償量。 （ 2）管段因膨脹和其他作用而產生的推力，不得超過固定支架所能承受的允許推力。 （ 3）不應使管道產生縱向彎曲。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 62 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 24 支座的 承力結構宜采用耐腐蝕材料，或采取可靠的防腐措施。 在外網(wǎng)施工過程中，固定支架間距只要不超過最大允許間距 （民用建筑 55m） 即可 。 管道 滑動 支架最大間距 、 波紋管補償器固定點之間最大允許距離 見表 36和表 37。 表 36 管道 滑動 支架最大間距 表 表 37 波紋管補償器固定點之間最大允許距離表 公稱直徑 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 最大間距 公稱直徑 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 最大間距 25 25 30 35 40 45 50 55 60 70 畢業(yè)設計（論文）報告紙 共 62 頁 第 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 25 第四章 外網(wǎng)水力計算 熱力管網(wǎng)水力計算的主要任務是： （ 1）按已知的熱媒流量和壓力損失，確定管道的直徑。 （ 2）按已知熱媒流量和管道直徑，計算管道的壓力損失。 （ 3）按已知管道直徑和壓力損失，計算或校核管道中的流量。 熱水管路水力計算應遵循以下基本原則： （ 1）管網(wǎng)干管管徑，不應小于 50mm，通往個單體建筑物（熱用戶）的管徑，一般不宜小于 下列尺寸： 蒸汽管道： 25mm； 熱水管道： 32mm。 （ 2）在供熱管網(wǎng)設計中，有的點出現(xiàn)靜壓值超過允許極限值時，一般宜分開設置獨立的供熱系統(tǒng)。 （ 1）確定熱水網(wǎng)路中各個管段的計算流量 1 2 1 20 . 8 6( 39。 39。 ) 39。 39。G c ? ? ? ????? t/h 公式 （ 41） 式中 G——供暖系統(tǒng)用戶的計算流量， t/h； Q——供暖系統(tǒng)用戶的設計熱負荷， kW； c——水的比熱，取 c =℃ ； 139。? 、 239。? ——網(wǎng)路的設計供、回水溫度， ℃ 。 （ 2）確定熱水網(wǎng)路的主干線，及其沿程比摩阻，根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范》，比摩阻 R 取 40~80Pa/m。