【導(dǎo)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(shè)計(jì)題目搜集資料，確定供熱系統(tǒng)的相關(guān)方案。包括管道的敷設(shè)、管網(wǎng)中固定支架、閥門(mén)井、補(bǔ)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(jì)算。接著，確定換熱站系統(tǒng)流程；對(duì)換熱器、循環(huán)水泵、定壓水泵等主要設(shè)備進(jìn)行。選型計(jì)算；合理布置所有的設(shè)備以及它們之間的管道。水力計(jì)算以求得各種管路的管徑。最后，根據(jù)設(shè)計(jì)的供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)提出合理有效的

　　

【正文】 動(dòng)（用于大口 徑）等傳動(dòng)方式。《熱網(wǎng)規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于公稱(chēng)直徑大于或等于 600mm 的閥門(mén)，應(yīng)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。 止回閥是用來(lái)防止管道或設(shè)備中介質(zhì)倒流的一種閥門(mén)。它利用流體的動(dòng)能來(lái)開(kāi)啟閥門(mén)。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(dòng)的地方。常用的止回閥有旋啟式和升降式兩種。 本設(shè)計(jì)中，考慮到截止閥的阻力很大，而且目前技術(shù)上已經(jīng)解決了管徑對(duì)于閥門(mén)選擇方面的限制問(wèn)題，所以在供熱外網(wǎng)管道上（除少部分安裝的入戶(hù)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(diǎn)以及用戶(hù)熱力入口處。 當(dāng)需要 調(diào)節(jié)供熱介質(zhì)流量時(shí)，設(shè)置手動(dòng)調(diào)節(jié)閥或自動(dòng)流量調(diào)節(jié)裝置 。 在閥門(mén)安裝施工的過(guò)程中還應(yīng)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(yīng)裝旁通閥。旁通閥的直徑可按閥門(mén)直徑的十分之一選用。 （ 2） 公稱(chēng)直徑大于或等于 600mm的閥門(mén)，應(yīng)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。由遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)操作的閥門(mén)，其旁通閥亦應(yīng)采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。 （ 3） 管徑大于 500mm的熱水熱力網(wǎng)干管在低點(diǎn)、垂直升高管段前、分段閥門(mén)前宜設(shè)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(jié)水管道順利放氣和在運(yùn)行或檢修時(shí)排凈管道中的存水，地下敷設(shè)供熱管道宜設(shè)坡度，其坡度不小于 ，同時(shí)，應(yīng)配置相應(yīng)的放氣及排水裝置。放氣裝置 應(yīng) 設(shè)置在熱水 、凝結(jié)水 管道的高點(diǎn)處 （包括分段閥門(mén)劃分的每個(gè)管段的高點(diǎn)處） ，放氣閥門(mén)的管徑采用 φ 15～ 32mm。熱水 、凝結(jié)水 管道的局部低點(diǎn)處 （包括分段閥門(mén)劃分的每個(gè)管段的低點(diǎn)處），應(yīng) 安裝放水裝置。 熱水管道的 放水裝置 應(yīng) 保證一個(gè)放水段的排 水 時(shí)間不超過(guò)表 34的規(guī)定 。規(guī)定放水時(shí)間主要是考慮在冬季出現(xiàn)事故時(shí)能迅速放水，縮短搶修時(shí)間，以免供暖系統(tǒng)和網(wǎng)路凍結(jié)。 管徑大于 500mm的熱水 熱力網(wǎng)干管在低點(diǎn)、垂直升高管段前、分段閥門(mén)前宜設(shè)阻力小的永久性污裝裝置 。 表 34熱水管道放水時(shí)間 表 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 62 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 20 管道公稱(chēng)直徑（ mm） 放水時(shí)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(shí)間較小值。停熱期間供熱裝置無(wú)凍結(jié)危險(xiǎn)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(shí)，由于熱伸長(zhǎng)或溫度應(yīng)力而引起管道變形或破壞，必須在管道上設(shè)置補(bǔ)償，以補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)。從而減少管壁的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用力。 供熱 管道上采用的補(bǔ)償器種類(lèi)很多 ， 主要有管道的自然補(bǔ)償、方形補(bǔ)償器、波紋管補(bǔ)償器、球形補(bǔ)償器和套筒補(bǔ)償器等。前三種是利用補(bǔ)償器材料的變形來(lái)吸收熱伸長(zhǎng)；后兩種是利用管道的位移來(lái)吸收熱伸長(zhǎng)。 自然補(bǔ)償?shù)奶匦院陀?jì)算 自然補(bǔ)償就是利用管道 自身的 彎曲 管段（如 L型或 Z型等） 來(lái)進(jìn)行管道 熱伸長(zhǎng) 的補(bǔ)償 的方式。 自然補(bǔ)償不需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的補(bǔ)償器，因此在 考慮管道的熱補(bǔ)償 時(shí) ，應(yīng)盡量 利用 其 自然 彎曲的 補(bǔ)償能力 。 但由于 管道變形時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向位移，而且補(bǔ)償?shù)墓芏尾荒芎荛L(zhǎng)，因此在管段較長(zhǎng)的地方還應(yīng)加設(shè)補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償。 自然補(bǔ)償器常采用 的有 L形或者 Z形兩種型式。當(dāng)轉(zhuǎn)角不大于 150℃時(shí)，管道臂長(zhǎng)不宜超過(guò) 20~25m，短壁估算方法如下： 012 dLL ?? 式中， 2L —— L形管道短壁長(zhǎng)度， m； 1L? —— 長(zhǎng)臂 1L 的熱伸長(zhǎng)量， mm； 0d —— 管道外徑， mm 1L? = tLt??1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 62 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 21 式中， 1L —— L形管道長(zhǎng)壁長(zhǎng)度， m； t? —— 管材在設(shè)計(jì)溫度 t時(shí)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(bǔ)償器的短壁估算值見(jiàn) 表 35 表 35 補(bǔ)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(bǔ)償器分類(lèi)及型號(hào)選擇 方形補(bǔ)償器由四個(gè) 90176。彎頭構(gòu)成 “U”形的補(bǔ)償器，靠其彎管的變形來(lái)補(bǔ)償管段的熱伸長(zhǎng)。方形補(bǔ)償器通常 用 無(wú)縫鋼管煨彎或機(jī)制萬(wàn)頭組合而成。 它的主要優(yōu)點(diǎn)是 制造方便；不用專(zhuān)門(mén)維修，因而不需要為它設(shè)置檢查室；工作可靠；作用在固定支架上的軸向推力相對(duì)較小。它的缺點(diǎn)是介質(zhì)流動(dòng)阻力大，占地多。在安裝補(bǔ)償器的時(shí)候， 經(jīng)常 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 62 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 22 采用冷拉 （冷緊） 的方法，來(lái)增加 其 補(bǔ)償能力或達(dá)到減少對(duì)固定支座推力的目的。 套筒式補(bǔ)償器具有補(bǔ)償能力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、流體阻力小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。但它有漏汽、漏水，需要經(jīng)常 檢修，更換填料等缺點(diǎn)。 球形補(bǔ)償器具有補(bǔ)償能力大、占地空間小、安裝方便、投資省等優(yōu)點(diǎn)。這種管道特別適合三維位移的蒸汽和熱水管道。 波紋管補(bǔ)償器具有配管簡(jiǎn)單、安裝容易、維修方便等方面的優(yōu)點(diǎn)。該補(bǔ)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(bǔ)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(shè)備入口管道。 （ 4） 要求吸收或者隔離高頻機(jī)械震動(dòng)的管道。 （ 5） 考慮吸收地震 或者地基沉陷的管道。 綜合考慮補(bǔ)償器 的性?xún)r(jià)比 以及施工 方面的具體情況 等因素 ，本設(shè)計(jì)選用。每個(gè)管段補(bǔ)償器的具體選型見(jiàn)外網(wǎng)設(shè)計(jì)說(shuō)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(nèi)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(jié)構(gòu)或地面的管道構(gòu)件上。根據(jù)支 架 對(duì)管道位移的限制情況， 分為活動(dòng)支座和固定支座兩種。 活動(dòng)支 架 是允許管道和支承結(jié)構(gòu)有相對(duì)位移的管道支 架 。活動(dòng)支 架 按其構(gòu)造和功能分為滑動(dòng)、滾動(dòng)、彈簧、懸 吊和導(dǎo)向等支 架 形式。根據(jù)本設(shè)計(jì)的 實(shí)際情況 要求 ，支架 不需要進(jìn)行位移， 所以 不設(shè)置活動(dòng)支 架 。 固定支 架 是不允許管道和支承結(jié)構(gòu)有相對(duì)位移的管道支 架 。它主要用于將管道劃分成若干補(bǔ)償管段，分別進(jìn)行熱補(bǔ)償，從而保證補(bǔ)償器的正常工作。本 設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 62 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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(guò)程中應(yīng)注意以下原則： （ 1）管道的熱伸長(zhǎng)量不得超過(guò)補(bǔ)償器所允許的補(bǔ)償量。 （ 2）管段因膨脹和其他作用而產(chǎn)生的推力，不得超過(guò)固定支架所能承受的允許推力。 （ 3）不應(yīng)使管道產(chǎn)生縱向彎曲。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 62 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 24 支座的 承力結(jié)構(gòu)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(guò)程中，固定支架間距只要不超過(guò)最大允許間距 （民用建筑 55m） 即可 。 管道 滑動(dòng) 支架最大間距 、 波紋管補(bǔ)償器固定點(diǎn)之間最大允許距離 見(jiàn)表 36和表 37。 表 36 管道 滑動(dòng) 支架最大間距 表 表 37 波紋管補(bǔ)償器固定點(diǎn)之間最大允許距離表 公稱(chēng)直徑 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 最大間距 公稱(chēng)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(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 62 頁(yè) 第 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 25 第四章 外網(wǎng)水力計(jì)算 熱力管網(wǎng)水力計(jì)算的主要任務(wù)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(jì)算管道的壓力損失。 （ 3）按已知管道直徑和壓力損失，計(jì)算或校核管道中的流量。 熱水管路水力計(jì)算應(yīng)遵循以下基本原則： （ 1）管網(wǎng)干管管徑，不應(yīng)小于 50mm，通往個(gè)單體建筑物（熱用戶(hù)）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(shè)計(jì)中，有的點(diǎn)出現(xiàn)靜壓值超過(guò)允許極限值時(shí)，一般宜分開(kāi)設(shè)置獨(dú)立的供熱系統(tǒng)。 （ 1）確定熱水網(wǎng)路中各個(gè)管段的計(jì)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(hù)的計(jì)算流量， t/h； Q——供暖系統(tǒng)用戶(hù)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷， kW； c——水的比熱，取 c =℃ ； 139。? 、 239。? ——網(wǎng)路的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)規(guī)范》，比摩阻 R 取 40~80Pa/m。