毕业设计（论文）-宁武县第一热源厂供热工程设计【全套图纸】 .doc

宁武县第一热源厂供热工程设计摘 要 本次设计为宁武县第一热源厂供热工程设计。 首先进行了热区划分，选定热负荷指标并确定了供热区域的热负荷，锅炉房及其厂区位置，换热站位置、规模和数量，由此确定了一次管网路由。一次网采用无补偿直埋敷设。本设计对一次管网进行了水力计算，绘制了管网水力计算简图和水力计算表，另外还对直管、弯管等进行了应力验算，对热伸长进行了处理。其次进行了换热站的设计，选取1#换热站，根据供热区域热负荷确定了换热器的型号和台数。同事，对辅助间设备进行了设计计算与选择，包括循环水泵的选择与计算；补给水泵的选择与计算；软化设备、除氧设备的选择与计算；除污器、水箱、分集水器的选择与计算。另外确定了热源调节方案；各管道管径等。最后进行了煤粉锅炉房的设计，先选择了锅炉房的燃料，进而确定了锅炉型号与台数。同时，对送、引风系统和水处理设备进行了选择和计算，包括除尘器的选择；烟囱的设计计算；循环泵的选择计算；补水泵的选择计算；软化设备的选择计算；除氧设备的选择计算；除污器的选择等。 关键词：煤粉锅炉、一次网、换热站、直埋全套图纸，加153893706iithe design for ning wu xian first heat source factory heating engineering designabstractthe design is for ning wu xian first heat source factory heating engineering design.firstly, the design carried on the hotspot, heat load selected indicators and determine the heat load of heating area, boiler room and factory location, so the heat exchange station location, size and quantity, determine the pipeline route at a time. a network using directly buried installation without compensation. the design of a pipe network hydraulic calculation, draw a diagram of hydraulic calculation and hydraulic calculation table, also on the straight pipe, pipe bending stress calculation, thermal elongation for the processing.secondly, the paper gave the design of the heat exchange station, selection of 1 # heat exchange station, according to the heating area heat load models and the numbers of the heat exchanger. colleagues, between the auxiliary equipment for the design calculation and selection, including the selection of circulating water pump and calculation; supply water pump selection and calculation; softening equipment, the selection and calculation of oxygen removal equipment; the decontamination device, water tank, the selection and calculation of the diversity is. in addition to determine the reservoir regulation scheme; the pipe diameter, etc.finally, it carried on the pulverized coal fired boiler room design, first select the boiler fuel, then determine the boiler model with the numbers. at the same time, to send and wind systems and water treatment equipment selection and calculation, including the selection of filter; the chimney design calculation; the choice of circulating pump calculation; pump selection calculation; softening equipment selection calculation; oxygen equipment selection calculation; the choice of dirt separator, etc.keywords: pulverized coal boiler, a net, heat converting station, directly buriedii目录宁武县第一热源厂供热工程设计i摘 要iabstractii第1章 绪论11.1 工程概况11.2 设计原始资料11.3 设计依据11.4 室外气象参数1第2章 热负荷计算32.1 设计热负荷32.2 平均热负荷42.3 年耗热量42.4 绘制年热负荷变化表5第3章 管网方案设计73.1 供热管网的布置73.2 供热管道的敷设方式7第4章 供热管网的水力计算94.1 管网水力计算要求94.2 管径选择计算10第5章 管网的应力计算125.1 应力计算注意事项125.1.1 直埋敷设供热管道的特点125.1.2 管道受力计算与应力计算一般规定125.2 应力计算145.2.1 管壁壁厚的计算145.2.2 管段的热伸长和应力计算145.2.3 弯头设计175.2.4 分支引出175.2.5 小室设计：185.2.6 折角设计185.2.7 变径管设计185.2.9 三通设计18第6章 换热站的计算196.1 换热站选址及规模196.2 换热站设计参数196.3 换热站工艺设计196.4 换热站设备选择206.4.1流量及管径计算206.4.2换热器计算226.4.3循环泵选型256.4.4补水泵选型266.4.5软水箱286.4.6软水器28第7章 锅炉选型及方案比较297.1 供热方式与介质参数的确定297.2 锅炉房厂址选择297.3 锅炉方案比较307.4 锅炉炉型比较317.5 锅炉台数确定表32第8章 送、引风系统的设备选择计算348.1 通风方案的确定348.2 送风系统的计算与送风机的选择368.2.1 一次风机，二次风机的选择计算368.2.2 引风机的选择计算378.3 除尘器选择408.4 烟囱的设计计算40第9章 给水及水处理设备的选择429.1循环泵的选择计算及泵调节方案的确定429.1.1 循环泵扬程和流量的选择计算429.1.2 水泵选择原则及调节方案：439.2 补水泵的选择计算439.2.1 选择定压方式439.2.2静水压线的确定439.2.3锅炉房补水量的计算459.2.4补水泵的选择459.3 热源调节方案469.4 软化设备的选择计算499.4.1 水处理方案的确定499.4.2 水处理设备的生产能力509.4.3 水处理设备的选择509.5 除氧设备的选择计算519.6 除污器的选择51第10章 燃料供应及灰渣清除系统5210.1 锅炉耗煤量计算5210.2 运煤系统运煤量的计算5210.3 煤场面积的确定5310.4 锅炉房灰渣量的计算5310.5 制煤粉系统54第11章 锅炉房工艺布置5511.1 锅炉房设备布置5511.1.1 布置原则5511.1.2 锅炉布置5511.1.3 辅助设备布置5511.2 风烟管道和主要汽水管道布置55总 结57致谢58参考文献59第1章 绪论1.1 工程概况本设计为宁武县第一热源厂供热工程设计，该工程包括一次网、换热站及锅炉房的设计。该工程供热总面积为112.7万m2，供热总负荷为50.85mw。一次网的供回水温度为130/70，设计压力为1.6mpa。锅炉房供热到7个换热站，再由各换热站通过二次网向各区域建筑供暖，二次网供回水温度60/50。1.2 设计原始资料 煤质资料：水分：wy=1.71% 灰分：ay=15.34% 碳：cy=74.04%煤的可燃基挥发分：vy=19% 应用基低1.2.2 水质资料:位发热量qy=28721kj/kg.水源可靠，给水压力0.3-0.4mpa。原水ph=7，总硬度720mg/l。供热区域地形图（供热区域位于忻州市宁武县）。1.3 设计依据城市供热管网设计规范cjj 34-2010城镇供热直埋热水管道技术规程cjj/t 81-2013锅炉房设计规范gb50041-2008民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 gb 50736-2012建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 gb 50242-2002城市供热管网工程施工及验收规范cjj 28-89 2004锅炉房设计规范gb50041-2008工业企业厂界噪声标准gb12348-2008城市区域环境噪声标准gb3096-2008建筑设计防火规范gb50016-20061.4 室外气象参数宁武县采暖气象资料如下：地理位置 东经11243 北纬3844大气压力 冬季926.9hpa 夏季913.8 hpa采暖室外计算温度 -12.3采暖期平均温度 -1.7全年采暖天数 141天年平均温度 9极端最低气温 -25.8极端最高气温 38.1冬季日照百分率 67年平均降雨量 470-770 mm年平均风速 1.9m/s冬季主导风向 西北最大冻土深度 121cm 水质资料： ph值7第2章 热负荷计算2.1 设计热负荷集中供热负荷计算通常采用面积指标法，城市热力网设计规范推荐热指标见表2.1：表2-1采暖热指标推荐值（w/m2）建筑物类型住宅生活区综合学校办公医院托幼旅馆商店食堂餐厅影剧院展览馆大礼堂体育馆未有节能措施58-6460-6760-8065-8060-7065-85115-14095-115115-165采取节能措施40-4545-5550-7055-7050-6055-70100-13080-105100-150注：1、表中数值适用于我国华北、西北、东北地区；2、热指标中已包含约5%的管网热损失由规范采暖热负荷按下式计算： (2-1)式中： 采暖热负荷， kw； 采暖热指标 ， w/m2； 采暖建筑物建筑面积 ， m2。本设计中总热负荷主要包括住宅采暖热负荷、生活区综合热负荷及学校办公，总供热面积为112.7万m2，采取节能措施后的总负荷为50850kw。根据宁武县供热总体规划，依据降低建设投资的原则，并且考虑到热源、换热站、供热管网的合理布局，将供热区域划分为七个热区。分区范围见如下热负荷分区图2-1。图2-1 热负荷分区各热区供热面积及热负荷详见表2.2。表2.2热区面积及负荷热区号供热面积(万m2)供热负荷(kw)r1区10.65400r2区12.56500r3区22.48900r4区18.67850r5区11.86200r6区20.68800r7区16.27200总计112.750850考虑管网的损失，则总负荷计算公式为： (2-2)式中 管网损耗系数，取1.1； 同时使用系数，取1。所以 mw采暖总负荷为55.935mw。2.2 平均热负荷采暖季年平均热负荷按下列方法计算： （2-3）式中：qavh采暖平均热负荷，mw； qh采暖设计热负荷，mw； tn采暖室内计算温度，18oc； twp采暖室外平均温度, -1.7oc； tw采暖室外计算温度，-12.3oc。 mw2.3 年耗热量采暖全年耗热量按下列方法计算：采暖全年耗热量 （2-4）式中：采暖全年耗热量，gj； 采暖平均热负荷，kw； n采暖天数 gj2.4 绘制年热负荷变化表根据年热负荷计算公式计算出采暖期逐时采暖热负荷变化曲线表，根据此表，宁武县一个采暖期总耗热量为33.85104gj。采暖年热负荷计算公式为： 5 5 5 5 （2-5）式中： -某一室外温度， -冬季采暖室外计算温度，-12.3 -采暖期平均温度，-1.7 、-延续天数或延续小时数，即室外温度等于及低于的历年平均天数或小时数， -供暖期总天数， 141天 -代表无因次参数 -的修正系数 -修正系数 、-设计热负荷和在室外温度下的热负荷，（mw） 表2.3 采暖期逐时采暖热负荷变化表序号brttwqn11.0370.6420.00 -12.355.935 21.0370.6420.249-844.31931.0370.6420.364 -638.954 41.0370.6420.480 -433.561 51.0370.6420.595-228.178 61.0370.6420.711 022.767 71.0370.6420.884 314.69781.0370.8111.00 59.285 61第3章 管网方案设计3.1 供热管网的布置管网布置的要求如下：1、管网布置应在城市总体规划的指导下，深入地各功能分区的特点及对管网的要求。2、管网布置应能与城市的发展速度和规模相适应，在布置上考虑分期实施。3、管网布置应满足生产、生活、采暖、空调等不同用户对热负荷的要求。4、管网布置应考虑热源的位置、热负荷的分布、热负荷密度等。5、管网布置应充分注意与地上、地下管道及建筑物、园林绿地的关系。6、管网布置要认真分析当地地形、水文、地质等条件。 本设计的管道布线遵从“经济合理、技术可靠”的原则，结合工程实际，力求管线短而直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户。尽量利用管道的自然弯曲作为管道受热膨胀时的自然补偿。管道走向尽量平行于道路或建筑物，并注意与各建筑物之间的距离。管道布置多用枝状管网形式，其系统简单、造价较低、运行管理方便。3.2 供热管道的敷设方式 预制直埋保温管直埋敷设与地沟相比有如下特点： 无沟敷设不需砌筑地沟，土方量及土建工程量减少，管道预制现场安装工程量减少，施工进度快，因此可以节省供热管网的投资费用。 无沟敷设占地面积小，易于与其它地下管道和设施相协调。此优点老城区、街道窄小、地下管线密集的地段敷设供热管网时更为明显。 整体式预制保温管严密性好，水难以从保温材料与钢管之间渗入，管道不易腐蚀。据资料，其使用寿命远高于地沟敷设。 以聚氨酯作为保温材料，密度小、保温性能好、吸水性小、有足够的机械强度、导热系数低等优点，供热管道的散热损失小于地沟敷设。 预制保温管结构简单，采用工厂预制，易于保证工程质量。 目前，对于dg500mm管道一般采用直埋敷设。该敷设技术具有占地面积小、施工速度快，保温性能好，使用年限长，工程造价低，节省建筑材料，节省土方及人力等特点，具有明显的经济效益和社会效益，所以本设计采用直埋敷设。供热管道直埋敷设：（一）设计中的一般要求：1、直埋管道尽可能直线敷设，尽可能减少弯管，管道自然弯曲限制在0和5范围。2、直埋管道弯曲角度限制在5-30，60-90之间，避免30-60弯头。3、干管引出的分支管长度超过20m时，应设置“l”形，“z”形弯管以作补偿，本设计中，分支管加补偿器或者弯管作补偿。4、管道的坡度不宜小于2，高处设放空气阀门，低处设放水阀门，支线分支处应设阀门，阀门处设置操作小室、检查井。5、管件，如三通、弯头、弯管、大小头等宜选用工厂生产的符合质量要求的成品，不宜现场焊接、加工。（二）直埋敷设管选用豪特耐预制直埋保温管。其钢管采用q235钢，外套管采用高密度聚乙烯材料制成，具有很高的机械强度和优良的耐腐蚀性能。（三）管道布置要求表3.1 直埋供热管道与相关设施相互净距（m）设施名称与热力管最小水平间距（m）与热力管最小垂直间距(m)建筑物基础dn250mm2.5dn300mm3.0燃气管道压力300kpa10.15压力800kpa1.50.15压力800kpa20.15给水管1.50.15排水管1.50.15电气铁路接触网电杆基础3乔木（中心）1.5灌木（中心）1.5铁路、公路路基边坡底脚或边沟边缘1通信、照明或10kv以下电力线路的电竿1桥墩边缘2管径（mm）50125150250250300350400450500车行道0.81.01.01.21.2非车行道0.60.60.70.80.9表3.2 直埋供热管道最小覆土深度 h 表3.3 埋地管道沟槽尺寸公称直径dn（mm）125150200250350450保温管外径dw（mm）225250315365500600沟槽尺寸（mm）a110011001300140017002000b325325400410490550c450450500580720900e200200200250250300第4章 供热管网的水力计算4.1 管网水力计算要求（一）供热管道水力计算一般要求 1、设计热负荷时应按近期热负荷设计，当近期发展热负荷和发展位置已经明确时，可计入发展热负荷，对分期建设或远期建设的热负荷，可以在设计中留有余量或考虑增设新管网的可能性。 2、管网水力计算时，应绘制管道平面布置图，简易计算系统图，在图中标明各热用户和管段的集合展开长度以及计算参数，管道附件补偿器、流量孔板、阀门等。热水管网还应注明各管段的始终点坐标。 3、在进行热水管网水力计算时，应注意提高整个供热系统的水力稳定性，为防止水力失调，可以采取以下措施： （1）减小管网干管压力损失，在计算时宜选取较小的压降，适当增大管径； （2）增大热用户系统的压力损失，一般在热用户入口处安装手动调节阀（或平衡阀）调压孔板，控制和调节入口压力； （3）高温水采暖系统的热源内部压力损失，对管网的水利稳定性也有影响，一般在热源内部留有一定的富裕压头，在正常工况下，富裕压头消耗在循环水泵的出口阀门上。当管网流量发生变化引起热源出口压力变化时，可调整循环水泵出口阀门的开度，使出口压力保持稳定。 4、供热管网管径dn，不论热负荷多少，均不应小于50mm，而通往各单体建筑物的管径一般不宜小于如下尺寸： 蒸汽管网：25mm 热水管网：32mm 5、在供热管网水力计算中，有的点出现静压超过允许值时，一般从此点与其他系统分开，设置独立的供热系统。 6、热水采暖管网，宜用双管闭式系统，其供回水管应采取相同管径。（二）供热管道设计流速及粗糙度介质公称直径 mm允许最大流速 m/s表面粗糙度k m热水32400.51.00.0005501001.02.01502.03.0当计算管径时，若考虑将来发展的需要增加流量的可能性，则宜选取较低流速；如管道允许压力损失较大时，宜选用较高流速，但流速过大时不仅会导致压力损失增大，而且有可能出现管道振动的现象。（三）水力工况 1、热水管网供水管道任何一点的压力不应低于热水介质的汽化压力并应留有3050 kpa（35mh2o）的富裕压力。2、热水管网回水压力应符合如下规定：（1）回水压力不应超过直接连接用户系统的允许压力；（2）回水管路任何一点的压力不应低于50 kpa（5mh2o） 3、热水管网的循环水泵停止运行时，应保持必要的静态压力，静态压力应符合如下规定： （1）不应使与热网任何一点的水汽化，并有3050 kpa（35mh2o）的富裕压力： （2）应使与热网直接连接的用户系统充满水： （3）不应超过系统的任何一点的允许压力。4、热水管网供回水压力差，应满足用户系统所需的作用压头。对直接连接系统：供回水管网压差大于用户系统与散热器的压力损失。4.2 管径选择计算 根据 计算各管段流量，温度为130/70 按照城市热力网设计规范的规定，根据流量、管线各处的压力、适当的经济比摩阻（干管30-70pa/m;支管300 pa/m,流速3.5m/s）及需要考虑的流量预留等问题，来最后确定各主干线管和各支线流量和管径。 流量为，查热力网路水力计算表确定干管的管径为dn400，比摩阻为59.9pa/m各主干线管径的选择见表4.1：表4.1：主干线管径计算表管线编号流量(t/h)流速(m/s)比摩阻(pa/m)公称直径（mm）钢管外径壁厚（mm）管中心距（mm）j0-j2728.851.5859.94004267780j2-j3651.451.4449.54004267780j3-j4523.881.4861.63503777720j4-j6430.721.2342.83503777720j6-j7341.851.3461.73003257660j7-j10229.331.2566.72502736580j10-j12126.131.0967.62002196500各支干线管径的选择见表4.2：表4.2：支干线管径计算表管线编号流量(t/h)流速(m/s)比摩阻(pa/m)公称直径（mm）钢管外径壁厚（mm）管中心距（mm）j2-j11-j1277.400.6625.22002196500j3-j13-j14127.571.0967.62002196500j4-j15-j1693.170.8237.92002196500j6-j17-j1888.870.7834.52002196500j7-j19-j20112.520.9551.22002196500j10-j21-j22103.200.8945.32002196500 由cjj34-2010-城镇供热管网设计规范中表7.3.8可得管道局部阻力与沿程阻力的比值可选用0.3。主线和支线的水力计算如表4.3所示：表4.3：水力计算表管线号比摩阻(pa/m)管长（m）沿程阻力局部阻力管段的压力损失主干线j0-j259.9134.80 8074.52 2422.36 10496.88 j2-j349.558.98 2919.51 875.85 3795.36 j3-j461.677.51 4774.62 1432.38 6207.00 j4-j642.8119.70 5123.16 1536.95 6660.11 j6-j761.748.44 2988.75 896.62 3885.37j7-j1066.7191.6512783.063834.9216617.98j10-j1267.6137.949324.742797.4212122.16支线j2-j11-j1225.226.09657.47197.24854.71j3-j13-j1467.642.302859.48857.843717.32j4-j15-j1637.930.031138.14341.441479.58j6-j17-j1834.533.851167.83350.351518.18j7-j19-j2051.246.412376.19712.863089.05j10-j21-j2245.340.461832.84549.852382.69 第5章 管网的应力计算5.1 应力计算注意事项5.1.1 直埋敷设供热管道的特点 1、由于土壤和保温层外表面的摩擦力限制直埋敷设的供热管道的自由伸缩，所以在直管段上，管道热胀冷缩时无法克服两端管道与土壤之间的摩擦力，就出现了所谓的“锚固段”，在该管段上管道完全处于锚固状态，管道的热伸长应变完全变为轴向应力留存在管子壁上。所以直管段的危险断面是锚固端，即可将它作为管道应力验算的对象。 2、由于直埋敷设管道直接敷设在原状土地基或砂地上，并不设置管道支吊架，所以在计算中不用考虑由管道自重和支吊架反力所产生的持续外载轴向应力和持续外载当量应力。 3、由于把直埋敷设供热管道直接埋入地下，并具有一定埋深，跟管道周围土体形成一体，土体形成消力拱，上部活荷载影响很小，主要为静载荷，是一次性长期载荷，并不参加载荷交变循环，所以在计算中不用考虑土荷载及地上活荷载所引起的应力。 4、供热管网的工作压力一般不超过1.31.6mpa，而且管壁厚按标准规格选用，一次应力足够满足要求，所以，在计算中一般不用单独进行一次应力验算。5、直埋供热管道弯曲部分敷设在土壤上面时，由于摩擦力约束作用的影响，当管道热伸长时，直埋管道仅使弯头附近很短的直管引起侧向位移，使热变形集中到弯头附近，使弯头受挤变形而出现显著的侧向位移和扁平变形，所以弯头部分要进行应力验算。5.1.2 管道受力计算与应力计算一般规定 1、供热介质参数和安装温度应符合下列规定： a.热水管网供、回水管道的计算压力取pd=1.6mpa； b.管道工作最高循环温度，应采用室外采暖计算温度下的热网计算供水温度，管道工作最低循环温度，对于全年运行的管网取30，对于只在采暖期运行的取10； c.计算安装温度取当地安装时的最低温度。取20。2、 单位长度直埋敷设预制保温管的外壳与土壤之间的摩擦力，应按下式计算： （5-1） 式中：管顶覆土深度（m）；当1.5m时，取1.5m; 预制保温管的外壳外径; 土壤密度。取1800 kg/m3 预制保温管的外壳与土壤之间的摩擦系数。x=0.4；=0.2 3、管道径向位移时，土壤横向压缩反力系数c宜根据当地土壤情况实测或按经验确定。管道水平位移时，c值宜取110610106n/m2；对于粉质黏土，沙质粉土回填密度为90%95%时，c值可取31064106 n/m2。管道竖向位移时，c值变化范围为5106100106 n/m2。 4、直埋供热管道钢材的基本许用应力，应根据钢材的有关特性，取下列两式中的较小值：=b/3 =s/1.5表5.1常用钢材的基本许用应力 (mpa)钢号1020，20gq235b333.5402.2375s206.0215.8235计算温度20200111.1134.1125表5.2常用钢材的弹性模量和线膨胀系数钢材物理特性弹性模量e(104mpa,1010n/m2线膨胀系数a(10-6m/m)钢号1020，20gq2351020，20gq235计 算（）温度2019.819.820.610019.118.220.011.911.212.215018.618.019.612.311.612.620018.117.619.212.612.113.0 5、直埋预制保温管的应力验算，应符合下列规定： a.管道在内压、持续外载作用下的一次应力的当量应力，不能大于钢材在计算温度下的基本许用应力。 b.管道由热胀、冷缩和其他因位移受约束而产生的二次应力及内压、持续外载作用下的一次应力的当量应力变化范围，不能大于钢材在计算温度下的基本许用应力的3倍。 c.管道局部应力集中部位的一次应力、二次应力和峰值应力的当量应力变化幅度不能大于钢材在计算温度下的基本许用应力的3倍。5.2 应力计算5.2.1 管壁壁厚的计算计算公式： （5-2） 式中 t管道理论计算壁厚（m）； 基本许用应力修正系数，对无缝钢管取1.0 b管道壁厚附加值。理论壁厚为不大于5.510-3m，b=0.510-3。理论壁厚为610-3710-3之间，b=0.610-3。理论壁厚为810-32510-3之间，b=0.810-3。 计算辅助公式及参数如下：=12.210-6m/m e=20.2104 mpa t1=130 t2=10 时，直管段可以有锚固段表5.3 壁厚及直管段应力变化范围验算表壁厚及直管段应力变化范围验算序号外径do mm计算压力pdmpa基本许用应力 mpa基本许用应力修正系数壁厚(mm)内径di (mm)理论计算壁厚t(mm)附加值b(mm)计算壁厚c(mm)当量应力强度j(mpa)11331.612514.51240.55780.00550.563205.25421591.612514.51500.63350.00550.639207.75332191.6125162110.87250.00550.878214.64642731.6125162651.08760.00551.093219.43853251.6125173151.29480.00551.300218.2845.2.2 管段的热伸长和应力计算 管网安装温差为120，采用预制直埋保温管的无补偿，冷安装方式。因为供水温度130，循环温差120，小于城镇供热直埋热水管道技术规程弹塑性分析法控制的最大温差，直埋管允许进入锚固，所以无需控制过渡段长度，验算通过。表5.4弯管的弹性臂长dn（mm）40507080le（m）1.61.92.42.6dn（mm）350400450500le（m）6.87.27.78.2但是直埋管网的设计是一个系统工程，除了直埋管得应力满足要求外，还要考虑弯头、三通和变径的应力要求，锅炉房出口管段管径dn400，由表5.4得dn400弹性臂长le=7.2m，管网的驻点及热伸长计算从j0开始，终点换热站内臂长为3m，经“直埋供热管道设计计算程序”计算，得驻点位置，计算如下： 计算管网参数：安装温差120度；循环温差60度；压力1.6mpa；埋深1.2m该管网根据节点共分为1段计算管线。计算各段的计算结果如下：第1段计算管线计算起点：弯头(里程0+0.00m)；计算终点：弯头(里程0+769.01m)过渡段(l,ls)和锚固段(lg)长度：过渡段长度计算见表5.5，表5.5 弯头两侧过渡段长度的确定 主干线各过渡段长度备注l(1)=14.49mls(1)=12.67mj0-j1l(2)=145.46mls(2)=166.23mj1-j5l(3)=64.67mls(3)=93.37mj5-j8l(4)=0.00mls(4)=13.73mj8-j9l(5)=0.00mls(5)=234.16mj9-j11l(6)=10.54mls(6)=13.70mj11-j12注：表中、为第个计算管段驻点前后的过渡段长度，方向同供水方向。 各弯头的验算： 按照驻点的计算结果，确定了各弯头的臂长，从而可以进行弯头的应力验算。比如：j1：的预制保温弯头(dn400) j1两侧臂长分别为上表中的和，即臂长l1=12.67m，臂长l2=145.46m。所以。查附表7-6得，时，允许无限长，,所以弯头应力验算通过。弯头的应力验算结果见下表表5.6 各弯头强度验算表节点编号/长度（m）/长度（m）查表（m）(m)是否合格j1(dn400)14.46/ls(1)145.46/l(2)附表7-6无限长79.0651.5dn合格j5(dn350)166.23/ls(2)64.67/l(3)附表7-6无限长115.451.5dn合格j8(dn250)93.37/ls(3)145.46/l(4)附表7-6无限长119.4151.5dn合格j9(dn250)13.73/ls(4)0/l(5)附表7-6无限长6.6851.5dn合格j11(dn200)234.16/ls(5)10.54/l(5)附表7-6无限长122.351.5dn合格弯点热伸长计算： 弯头的位移量以弯头为例。由表6-5得(dn400)所以全部处于弹性状态。点的位移量按弹性理论公式计算。其中，正值表示计算点热伸长与供水方向相同，负值表示计算点热伸长与回水方向相同，其中弯头处给出两个值，分别表示其两臂在弯头处产生的热伸长。弯点热伸长计算公式：忽略，则 (m) (5-3)本设计中取相关参数如下：； 代入式（5-3）得，计算结果见表5.7表5.7 各弯点热伸长各弯点热伸长里程l1（m）l2（m）最小单长摩擦力（n/m）钢管管壁横截面积（m2）热伸长l1热伸长l20+27.156（j1）弯头14.46145.4665646405.64 18.75165.680+338.94（j5）弯头166.2364.6765646405.64 178.4487.240+497.02（j8）弯头93.37145.4665646405.64 119.210.000+510.75（j9）弯头13.730.0065646405.64 20.230.00 0+744.91（j11）弯头234.1610.5455934539.59189.8915.605.2.3 弯头设计 按照直埋供热管道工程设计第七章第一节的论述，当弯头应力验算完成后，弯臂软回填的长度按对应管径下的弹性臂长取用即可，查取表7-1。 软回填的厚度根据弯头处的热伸长确定，热伸长小于，软回填厚度取；大于小于，软回填取；热伸长大于小于，软回填厚度为；热伸长大于弯头处做空穴。 5.2.4 分支引出 在主干线上引出分支，往往是直埋管道设计的技术难点。分支点处理的复杂程度既影响工程进度也影响工程造价。同时分支点也是直埋管网的危险点。在综合考虑技术可靠、经济合理的条件下也可以因分支引出而设置少量的补偿器，力求分支点处于主干线位移量小于50mm的管段。以下是几种常见的引出分支管道的布置方法。 一、在分支管上设置固定墩 1、当主管无轴向位移时（如分支位于住店处，或主管上设置固定墩），在分支管上设固定墩，且距三通的距离不应大于9m。 2、当三通主管允许轴向位移且位移量小于50mm时，固定墩距与三通的最小距离应大于弹性臂长，且最大距离不应大于9m。 二、在分支管上设置补偿装置 1、当三通主管无位移或小于50mm时，可采用z型弯管引出分支，弯头距三通距离应大于弹性臂长且小于20m，补偿弯管长度取弹性臂长的1.25-2倍。 2、当三通主管位移量大于50mm时，也可采用z型弯管引出分支，做空穴距离要求如上。 3、当三通主管无位移或小于50mm时，分支可装轴向补偿器，距轴向补偿器的距离不应小于1.5弹性臂长，最大距离不应大于20m。 4、当三通主管允许轴向位移且位移量小于50mm时，可采用平行主管引出分支，l应大于弹性臂长，小于20m。本次设计考虑采用平行抽分支来引出三通，均能满足设计要求。 5.2.5 小室设计： 根据城市热力网设计规范，在管道安装有套筒补偿器、阀门、放水、排气和除污器等管道附件处应设小室。小室的相关尺寸要求参见城市热力网设计规范的8.5.13条，小室内设置一个积水坑，并设置于人孔正下方，以便将积水抽出。5.2.6 折角设计本设计中无折角。5.2.7 变径管设计 变径管疲劳分析：变径管都在两级以内，且温度变化不大于最大允许温差，验算通过。5.2.9 三通设计 本次设计中，三通主管允许轴向移动且位移量小于时，采用了平行主管引出分支由于补偿弯臂的长度大于支管的弹性长度且小于，可以补偿支线热伸长。所以不需要进行三通应力验算。第6章 换热站的计算6.1 换热站选址及规模1、换热站选址换热站尽可能选在热负荷中心。避免热用户与换热站地形高差相差过大。热用户与换热站供热半径控制在500-800米左右。2、换热站规模的确定换热站规模过大会给管网平衡和压力控