【正文】 所黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 以 供熱管網(wǎng)最不利環(huán)路的總阻力為 2z。 111nibiSS??? （ ） 式中 bS ——并聯(lián)管線的總阻抗； iS ——各 并聯(lián) 管線的 阻抗。 1nch iiSS??? （ ） 式中 chS ——串聯(lián)管線 的總阻抗； iS ——各 串聯(lián) 管線的 阻抗。 熱水網(wǎng)路 可以想象成電路一樣，有許多的串聯(lián)管段和并聯(lián)管段組成的 。/h； iS ——網(wǎng)路計算管 道 的阻抗， Pa/(m179。如 公式 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 22 第 5 章 水力工況 水力工況 基本原理 管網(wǎng) 特性曲線 在 供熱管網(wǎng) 中 ，水流狀態(tài)大多處于阻力平 方 區(qū) 。 本次設(shè)計 僅 體現(xiàn)了枝狀管網(wǎng)的設(shè)計方法 。所以 合理科學(xué) 的水力計算是 值得每一位 建環(huán)人 不懈追求。 圖 3 號 熱力站 水壓 圖 示意 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 21 本章 小結(jié) 水力計算是完美體現(xiàn) 自然科學(xué) 通過 數(shù)學(xué)規(guī)律對現(xiàn)實生活進(jìn)行規(guī)劃的工具 。最 后 累加 。 供水管動水壓線計算方法同回水管的一樣（ 設(shè)定 供回水壓降相等） 。 其余以此類推 。 回水管動水壓線 1n n nP P P?? ?? ， nP 為 n 段 管線 的 壓力損失； nP? 為 第 n 段管線的壓力損失； 0P 取 靜水壓線的高度 。地面設(shè)為平坦 ，標(biāo)高為 0； 最高建筑物 為 用戶 56 號 （ 圖書館 ）標(biāo)高 30m； 二級網(wǎng)供水溫度為 80℃，汽化壓力為 0； 富裕壓力為 3～ 5m。隨后 將建筑物 同換熱站的直線段、分值段的距離，地面標(biāo)高和建筑物高度 標(biāo)示 在圖上，水壓示意 見 圖 ， 詳細(xì)圖見圖紙 RS07。本例 采用第二種。 水壓圖 繪制實例 本例 以二級網(wǎng) 3 號 熱力站為例。 供、回水管網(wǎng)的壓差，應(yīng)滿足用戶系統(tǒng)所需要的壓頭或設(shè)備阻力損失。 當(dāng)循環(huán)水泵工作時，供水管網(wǎng)任何一點的壓力都應(yīng)滿足上述要求。 表 不同水溫下的汽化壓力 水溫 /℃ 100 110 120 130 140 150 汽化壓力 /kPa 0 不應(yīng)使低點的用熱設(shè)備破裂。當(dāng)水溫超過 100℃時，壓力不應(yīng)低于該水溫下的汽化壓力和富裕壓力之和。在運行中，通過熱水管路的實際水壓圖，可以全面地了解整個系統(tǒng)在調(diào)節(jié)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 過程中或出現(xiàn)故障時的壓力狀況，從而發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵性的矛盾和采取必要的技術(shù)措施，保證 管網(wǎng) 的安全運行。如 供暖區(qū)域 的地形，室外熱力管網(wǎng)連接的各用戶室內(nèi)系統(tǒng)的高度、循環(huán)輸泵的揚程以及全部 管網(wǎng) 、 用戶系統(tǒng) 的壓力損失等，都直接影響水壓圖的變化。 表 二級網(wǎng) 3 號 換熱站支線水力計算表 管段編號 計算負(fù)荷 Q（ kW） 計算流量 G（ t/h） 管段長度 L（ m） 公稱直徑 DN（ mm） 流速 v（ m/s） 比摩阻 R（ Pa/m） 當(dāng)量長度 Ld（ m） 折算長度 Lzh（ m） 壓力損失 ΔP（ Pa） 支 1 100 3447 支 2 125 2970 支 3 100 30356 支 4 125 8984 支 5 125 19948 支 6 200 23639 其他 換熱站下的二級網(wǎng)水力計算表參見附錄 1。 根據(jù) R? 和 G支 1 =， 通過鴻業(yè) 水力計算器 得支 2 對應(yīng) 的管徑 、 比摩阻 及 流速 DN=100mm； R=； v=。 表 3 號 熱力站 二級網(wǎng) 水力計算表 管段編號 計算負(fù)荷 Q（ kW） 計算流量 G（ t/h） 管段長度 L（ m） 公稱直徑 DN（ mm） 流速 v（ m/s） 比摩阻R（ Pa/m） 當(dāng)量長度Ld（ m） 折算長度Lzh（ m） 壓力損失 Δ P（ Pa） 累計損失 Σ P（ Pa） 二級網(wǎng)三號熱力站計算表（經(jīng)濟(jì)比摩阻為 60~100Pa/m） 主干1 15818.0 350 12401 75039 主干2 300 16420 62638 主干3 300 11686 46218 主干4 250 7920 34532 主干5 250 10396 26612 主干6 200 11084 16216 主干7 200 5132 5132 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 支線的水力計算 對 支 1（ 62 號 ） 線 為例進(jìn)行二級網(wǎng)支線計算。 管段 主干 1 的 折算長度 (1 )zhLL ?? ? ? =（ 1+） = 管段 主干 1 的 壓力損失 zhP R L? ? ? =12401Pa 同樣 的 算法 可以確定 二 級網(wǎng)各個主干 線 的 管徑 與 壓力 損失 。12 15818= 8 6 0 = 6 8 0 . 2( ) 8 0 6 0 1 0 0 0nn QGA ??? ? ? ?t/h 使用鴻業(yè) 水力計算器 求得二級網(wǎng)主干 1 對應(yīng) 的管徑 、 比摩阻 及 流速 。 39。 圖 二級網(wǎng) 3 號 熱力站水力計算草圖 最不利 線 的計算 主干 1： 計算流量為各個熱用戶 流量 的 總和 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 ? ?39。管段的局部阻力如表 所示，管徑和壓力損失計算結(jié)果列于表 。 用同樣的方法，可計算支線線的其余管段。 根據(jù) R? 和 2G支 =， 通過鴻業(yè) 水力計算器 得支 2 對應(yīng) 的管徑 、 比摩阻 及 流速 DN=500mm； R=； v=。 表 一級網(wǎng) 主干、支干 局部 阻力當(dāng)量 計算表 管段編號 彎頭（單縫焊接） 三通 閥門 異徑接頭 套筒（管）補償器 主干 1 1 2 主干 2 1 分支 1 1 1 5 2 主干 3 1 分支 1 2 3 支干 1 分支 1 1 5 2 支干 2 2 直通 1 1 1 3 表 一級網(wǎng) 主干、 支干水力計算表 管段編號 計算負(fù)荷 Q（ kW） 計算流量 G（ t/h） 管段長度 L（ m） 公稱直徑 DN（ mm） 流速 v（ m/s） 比摩阻 R（ Pa/m） 當(dāng)量長度Ld（ m） 折算長度Lzh（ m） 壓力損失 ΔP（ Pa） 累計損失 ΣP（ Pa） 一級網(wǎng)主干管計算表（經(jīng)濟(jì)比摩阻為 30~70Pa/m） 主干1 1099.8 500.6 500 22911 105608 主干2 359.5 350 30337 82697 主干3 664.6 250 52360 52360 一級網(wǎng)支干管計算表（控制比摩阻為 30~70Pa/m） 支干1 379.5 350 23722 59561 支干2 737.9 300 35839 35839 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 支線 計算 對于支 2（ 4號 熱力站） 為例進(jìn)行各個支線的水力計算。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 主干 1 的 局部阻力的當(dāng)量長度 dl ， 可 由 參考文獻(xiàn) [8]的 表 61 查取 ，得 DN500 的套筒補償 2 個 2 DN500 的閥門 1 個 1 局部當(dāng)量長度為 Ld= 管段 AB 的折算長度 Lzh=+= 管段 AB 的壓力損失 zhP R L? ? ? =22911Pa 同樣 的 算法 可以確定一級網(wǎng)各個主干 、 支干的 管徑 與 壓力 損失 。nG =通過鴻業(yè) 水力計算器 得到一級網(wǎng)主干 1 對應(yīng) 的管徑 、 比摩阻 及 流速 。 所以 上圖 所示主干、分干的計算比摩阻都以 30～ 70Pa/m 作為 標(biāo)準(zhǔn)。 并將已知的各管段的 長度 列入表 42 的 第 4 欄。12 2 0 3 1 9 . 2= 8 6 0( ) 1 3 0 7 0 1 0 0 0nn QGA ??? ? ? ?=其他 管段的 設(shè)計 流量 的 計算方法同上。 39。 圖 一級網(wǎng)水力計算草圖 最不利 （ 主干、 支干 ）線 的 計算 對于 4 號 換熱站 （支干 2） ： ? ?39。但管內(nèi)流速不能超過限定流速，同時比摩阻不大于 300 Pa/m[6]，最大流速不應(yīng)大于 。 根據(jù)式（ ）可得 到支線的推薦比摩阻，結(jié)合管段的流量可確定支線的公稱直徑、實際比摩阻及實際壓降。 zhP RL?? （ ） 確定管段的主干線管徑后，就可以用同樣的方法確定分支管線的管徑。 L——管道長度 ， m。 采用當(dāng)量長度法， 由《供熱工程》 ［ 1］ 附錄 92， 由公式（ ） [3]確定管段局部阻力當(dāng)量長度的總和以及管段的折算長度。本設(shè)計 一級網(wǎng) 主干線設(shè)計 經(jīng)濟(jì) 比摩阻按 30～70Pa/m[6]進(jìn)行計算 ； 二級網(wǎng)屬于街區(qū) 其 主干線設(shè)計經(jīng)濟(jì)比摩阻按 60~100Pa/m[6]。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 主干線的平均比摩阻 R 的值，對確定整個管網(wǎng)的管徑起著決定性作用。1,?? —網(wǎng)路的設(shè)計供回水溫度， ℃ ； c —水的質(zhì)量比熱， c= kJ/(kg C)?? ； A —采用不同計算單位的系 數(shù)。nQ —供暖用戶系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷， kW ； 39。1 2 1 2( ) ( )nnn GAc ? ? ? ????? t/h （ ） 式中： 39。 39。39。39。 水力計算 的原理 確定網(wǎng)路中熱媒的計算流量 供熱系統(tǒng)中網(wǎng)路各管的計算流量就是該管段所負(fù)擔(dān)的各個用戶的計算流量之和，見 公式 （ ） [1]。 根據(jù)熱水網(wǎng)路水力計算結(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)水泵的流量和揚程。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 第 4 章 水力計算 設(shè)計熱水供暖系統(tǒng) ，為使系統(tǒng)中 各管段 的水流量負(fù)荷設(shè)計要求，以保證熱用戶的水流量 符合 要求 ， 就要進(jìn)行水力計算。然而 難點 在于好的方案和不好 的方案并沒有嚴(yán)格的界限之分， 它受 實際的工程條件的影響很深刻。 圖 熱源 —鍋爐房效果 本章小結(jié) 供熱方案 的確定最是能體現(xiàn)一個設(shè)計者的能力的。 圖 為 鍋爐房 效果圖 。 目前 我國應(yīng)用最廣泛的是：區(qū)域鍋爐房和熱電廠。 （ 4） 檢 查 室 （ 井） 其他 要求見 《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng) 設(shè)計規(guī)范 》 ，不在贅述。 （ 2） 干管保溫結(jié)構(gòu)表面與檢 查 室 （ 井）地面距離不小于 。 地下敷設(shè)管道安裝套筒 （管 ）補償器 、 閥門、放水 和 除污裝置等設(shè)備附件時應(yīng)設(shè)檢查 室 （井 ） 。 熱水熱力網(wǎng)干線應(yīng)裝設(shè)分段閥門。焊接彎頭 應(yīng) 雙面焊接。當(dāng) 設(shè)備 、閥門等需要 拆卸 時 ， 應(yīng)采用法蘭連接 。材質(zhì) 應(yīng) 符合國家有關(guān)規(guī)定 [7]。 供熱管道與建筑物、構(gòu)筑物或其他管線的最小水平凈距和最小垂直凈距應(yīng)該嚴(yán)格的參閱《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定。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)能保證運行安全、施工及檢修方便。通常情況下管線應(yīng)只沿街道的一側(cè)敷設(shè)。 對周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào) 供熱管線應(yīng)少穿越主要交通線。要注意管線上的閥門、補償器和某些管道固件（如放氣、放水、疏水等裝置）的合 理布置，因為這將涉及到檢查室（或操作平臺）的位置和敷設(shè)，應(yīng)盡可能使其數(shù)量減少。它的管徑隨著到熱源的距離增加而減小 具有供熱的后備性能，運行可靠安全 缺點 沒有供熱的后備性能，即一旦網(wǎng)路某處發(fā)生事故，在損壞地點以后 的所有用戶均將中斷供熱， 甚至造成整個系統(tǒng)停止供熱 投資和 金屬消耗量都很大，實際工程中極少采用 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 熱力管道系統(tǒng) 的敷設(shè)原則 供熱管線平面位置的確定，即定線，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。 熱水供熱管網(wǎng) 宜采用閉式雙管 制 [6]。 其對比 如表 。最后 還應(yīng)取得 城市規(guī)劃等相 關(guān) 的行政部門的 同意 。 本次設(shè)計 采用補水泵定壓方式 ，圖 為 定壓方式 示意 圖 。 （ 5） 定壓裝置 的投資最 節(jié)約 。 （