毕业论文范文——洛阳市某小区的供暖系统

河南理工大学毕业设计（论文） 摘要摘 要本毕业设计是洛阳市某小区的供暖系统，设计包括室外管网设计与换热站设计两部分。小区总建筑面积为88932m2平方米，小区总热负荷为4619.3KW，供暖系统选用热水热媒，供回水温度为95/70。一次热媒为来自城市热电厂的0.4MPa下的饱和蒸汽。设计过程：首先通过比较几种常见的管网布置方式，选用了枝状管网，一次热媒选用蒸汽；再进行热负荷计算、管网敷设等工作。通过各个敷设方式的比较，选择以直埋的方式敷设热水管网；并确定了管网中固定支架、阀门井、补偿器等附件的位置与数量。再进行换热站设计，通过确定换热站系统流程，对换热器、循环水泵、补给水泵等主要设备进行选型计算；合理布置所有的设备及它们之间的管道以及这些设备的基础，完成换热站的设计。最后，通过综合分析，制定了以改变一次热媒流量、改变循环水泵运行台数和间歇运行为主要措施的系统运行、调节方案。关键词： 热负荷； 供热系统； 水力计算； 设备选型V河南理工大学毕业设计（论文） AbstractAbstractThe graduation project is a district of Luoyang city heating system，this design contents the design of the outdoor heating system and the heat-transfer station of this District. the building area of this district is about 88932 m2.The total heat load for this District is 4619.3 KW. We chose 0.4MPa saturated steam which comes from the power plant as its first quarter heating media, and use hot water as its second quarter heating medium. The temperature of the flow water and return water for heating system is 95/70.The design process: by comparing several common network we chose “tree branch” network layout firstly. its first quarter heating medium is steam.then,we make the heating load calculation, make sure the laying of network, and so on.we use direct burying compares to other way.after all,we should make sure the location and quantity of the fixed supports, valve wells and compensators.Then we design the heat-transfer station. after determine the work process of the station,the type of heat exchanger, water circulating pumps and make-up water pumps are chosen. all the equipment and their basis and the pipelines among them should be arranged rationally befor completing the design of heat transfer station.At last, we can change the flow rate of the steam, change the number of water circulating pumps in run or intermissive operation to operate and regulate the system.KEY WORD： Heatingload；heating system； hydraulic calculation； Equipment Selection 河南理工大学毕业设计（论文） 目录目录第一章 绪论11.1工程概况11.2 设计地区气象资料11.3 设计参数资料11.4 设计要求11.4.1熟悉设计原始资料11.4.2确定供热方案21.4.3系统施工图设计21.4.4对供热系统进行调节31.4.5绘制设计文件3第二章 集中供热负荷52.1集中供热热负荷的特征52.2集中供热热负荷的计算52.2.1集中热负荷的计算方法62.2.2供热建筑面积的计算7第三章 室外管网设计83.1外网管道布置原则93.2、集中供热系统热媒参数的确定103.3 热网系统型式的确定113.3.1枝状管网113.3.2 环状管网123.3.3其它管网布置形式123.4外网管道敷设方式133.5供热管道及其附件153.5.1供热管道163.5.2阀门173.5.3管道的放气与排水183.5.4补偿器193.5.5检查井21第四章 室外管网水力计算234.1水力计算的任务234.2水力计算的要求234.3水力计算的方法234.4水力计算的方法254.4.1干路的水力计算264.4.2 支路的水力计算29第五章 热力站设计与计算355.1换热站概述365.2换热站的设计原则365.3换热站的布置原则375.4换热站换热系统的选择385.4.1蒸汽凝结水系统385.4.2采暖热水供回水系统395.4.3补水定压系统395.5换热站主要设备选型415.5.1换热器的分类415.5.2换热器的计算选型425.5.3定压补水泵的选型455.5.4循环水泵的选型465.5.5补水箱的选型475.5.6水处理设备的选型475.5.7除污器的选型495.6换热站内部水里计算50第六章 供暖系统运行与调节536.1 初调节536.1.1 初调节原理536.1.2 初调节方法536.2 集中调节546.3常用供热调节方法546.4本设计中的运行调节方案556.4.1初运行566.4.2供热量调节方案56第七章 供暖系统维护587.1供热管道的保温587.2供热管道的防腐597.3换热站隔振措施60参考文献61致谢62河南理工大学毕业设计（论文）第一章 绪论第一章 绪论1.1工程概况本设计为洛阳市某住宅小区供热系统设计，小区占地面积90000m2，总建筑用地面积88932m2。小区内包括60栋住宅楼，其中A-1户型面积335 m2，A-2户型面积284m2 ，A-3户型面积240 m2，A-4户型面积206 m2 ，A-5户型面积1000 m2。1.2 设计地区气象资料设计地区： 洛阳；采暖室外计算温度： ；采暖季天数： ；地区水质资料： 碳酸盐硬度 200-400mmol/L；非碳酸盐硬度 30-200 mmol/L；总硬度 230-440 mmol/L；碱度 200-240 mmol/L；PH值 7.1-7.5；水文地质资料： 地下水位 -1.5m； 最大冻土深度 52cm； 地耐力 6T/m。1.3 设计参数资料管网供回水温度：；室内计算温度：。1.4 设计要求 1.4.1熟悉设计原始资料熟悉建筑图纸，明确毕业设计的内容，了解建筑的结构及功能，平面布置情况。根据暖通空调规范确定室内设计参数和室外设计参数，归纳出各建筑物的热负荷及其特点，从而掌握各建筑物供热负荷、选择热媒及热媒参数。1.4.2确定供热方案根据用户的类型、性质、负荷状况确定热源形式。包括热媒及其参数的选择，加热设备及容量，循环动力设备，水处理设备，定压补水设备，水箱容积确定及各种备用设备等。根据建筑物总平面图及各用户热负荷的分布状况、地质资料等确定外网形式。包括敷设方式、管网形式及保温结构等。1.4.3系统施工图设计1) 热源设计 热力系统图主要包括循环、换热、定压补水、水处理等各个环节的一系列设备及仪表附件。注意系统流程正确，设备选型、管道附件及仪表设置合理。管径、流向、管道类型等标注清楚，图面紧凑，画出图例及材料表，设备符号采用标准符号。在此基础上，结合外网负荷情况，进行管径及设备型号的选择，并标注管径，设备型号及其性能指标可在材料表中注明。 设备平面布置图首先画出热源的建筑外框。建筑外框要根据有关热源的面积指标，结合热源的设备情况，以便于布置为原则，最终使其符合建筑模数。要开窗、开门、并标注主要建筑尺寸。在此基础上进行设备布置。设备平面布置图上各设备间距要满足规范要求，便于管道连接及阀门等附件安装，便于维修及拆卸。各设备布置位置要合理，以少耗管道和减少阻力为原则。设备定位尺寸标注清楚，设备序号与材料表相对应。 管道的平面布置图在设备平面布置图的基础上，绘制管道平面布置图。管道拐弯、抬高、下降等符号表示正确，管型符号、介质流向及管径表示清楚，管道附件及仪表表示清楚，其型号可在材料表中表示，编号要与图对应。设备可简化，其编号与设备平面布置图相同，标出设备定位尺寸，画出图例及材料表。 设备基础平面图在设备平面布置图的基础上，绘制设备基础平面图。需预先制造的基础均应在图上标出，包括基础大小、定位尺寸及预留空间尺寸及定位。排水明沟的设置位置及断面尺寸。基础名称可列表表示，标号与图中编号对应。水泵、水箱、换热器等均需做基础。 管道设备连接剖面图（为了表达清晰，可绘制几张剖面图）剖面图应能反应清楚管道与设备在竖直面的连接情况。管径、管道标高、设备及基础标高、管道附件及仪表表示清楚，设备定位尺寸标出，画出图例及设备名称表。2) 外网的设计 管道平面布置图在小区平面规划图上画出管道走向，并将管道的补偿器、管道或地沟检查井、主干线上的分支管处的阀门井、室内系统的热力入口等均表示在图上。在此基础上进行水力计算，首先确定最不利环路，编制管网水力计算表，确定其各管段管径及各管段阻力损失，然后确定各并联分支管路的管径以及确定是否加节流部件。将管径及管道支座标在图上。 大样图包括检查井、阀门井、管道安装截面、管道分支截面等大样。1.4.4对供热系统进行调节确定系统运行参数，提出运行调节方案，分析系统运行能耗。1.4.5绘制设计文件 1）纸目录、设计施工说明、设备材料表；2）平面图：详见本指导书中（四）；3）剖面图：管道设备连接剖面图；4) 热力系统图：热源热力系统图、建筑供暖系统图。65河南理工大学毕业设计（论文） 第二章 集中供热负荷第二章 集中供热负荷2.1集中供热热负荷的特征集中供热是指将热能经济可靠地输送到生产、生活和采暖等各种不同热用户的区域供热方式。其热用户有供暖、通风、热水供应、空气调节、生产工艺等用热系统。这些用热系统热负荷的大小及其性质是供热规划和设计的最重要依据。居民住宅的公共建筑的采暖、空调、通风和生活热水供应热负荷属于民用热负荷。生产工艺、厂房采暖、通风、空调和厂区的生活热水供应热负荷属于工业用热负荷。所以，本设计中居民楼供暖属于民用热负荷，商用楼供暖属于工业热负荷。集中供热系统的热负荷，按其性质还可分为：（1）季节性热负荷 供暖、通风、空气调节系统的热负荷是季节性热负荷。季节性热负荷的特点是：与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射热等气候条件有很密切关系，其中对它的大小起决定性作用的是室外温度，因而在全年有很大的变化。（2）常年性热负荷 生活用热（主要指热水供应）和生产工艺系统用热属于常年性热负荷。常年性热负荷的特点是：与气候条件的关系不大而且，它的用热状况在全日中变化较大。其中，生产工艺系统的用热量直接取决于生产状况，热水供应用热量与生活水平、生活习惯以及居民成分等有关。综上述资料所述，本供热系统应该属于季节性民用热负荷。2.2集中供热热负荷的计算供暖热负荷是城市集中供热系统中最主要的热负荷。它的设计热负荷占全部设计热负荷的80%90%以上（不包括生产工艺用热）。供暖设计热负荷概算，可用体积热指标法或面积热指标法或城市规划指标法进行计算。2.2.1集中热负荷的计算方法（1）体积热指标法建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算：kW （2-1）式中: 建筑物的供暖设计热负荷，kW 建筑物的外围体积， m3 供暖室内计算温度， 供暖室外计算温度， 建筑物的供暖体积热指标,W/ m3供暖体积热指标的大小，主要与建筑物的围护结构及外形有关。建筑物围护结构传热系数越大、采光率越大、外部建筑体积越小、建筑物的长宽比越大，单位体积的热损失，亦即qv值也越大。（2） 面积热指标法建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算： F kW （2-2）式中: 建筑物的供暖设计热负荷，kW F 建筑物的建筑面积，m 建筑物供暖面积热指标，W/ m（3） 城市规划指标法 对一个城市新区供热规划设计，各类型的建筑面积尚未具体落实时，可用城市规划指标来估算整个新区的供暖设计热负荷。由于采用供暖面积热指标法，比体积热指标更易于概算，近年来在城市集中供热系统规划设计中，国外、国内也都采用供暖面积热指标法进行概算。因此，都采用面积热指标法计算，表2-1 建筑物供暖面积热指标推荐值建筑物类型住宅居住区综合学校办公医院托幼旅馆商店采取节能措施热指标（）40-4545-5550-7055-7050-6055-70 注：1、本表摘自城市热力网设计规范CJJ34-2002； 2、热指标中已包括约5%的管网热损失在内.本设计中住宅热指标取45，幼儿园取60，小区会所取50。2.2.2供热建筑面积的计算区室外供热管网设计和和小区换热站的设计.设计中的室内采暖的热负荷采用面积热指标计算，参考相关规范，住宅建筑取50w/ m2，办公楼70 w/ m2,计算得小区采暖总负荷4548kw。小区供热管网采用枝状布置形式，热网供回水温度为95/70，循环水量157t/h 。表2-5 热网负荷及流量计算表建筑物单层面积（m2）层数总面积（m2）热指标（W/m2）热负荷（kW）1335206700503352335206700503353335206700503354284 25685028.45284 25685028.46284 25685028.47284 25685028.48284 25685028.49284 25685028.410284 25685028.411284 25685028.412284 25685028.413284 25685028.414284 25685028.415284 25685028.416284 25685028.4续表建筑物单层面积（m2）层数总面积（m2）热指标（W/m2）热负荷（kW）17284 25685028.418284 25685028.419284 25685028.420284 25685028.4216185309050154.5226185309050154.5236185309050154.5246185309050154.5256185309050154.5266185309050154.52712365618050309286185309050154.5298245412050206304125206501033172064320502163272064320502163372064320502163472064320502163596065760502883610004400070280总计4619.3KW。 有上表可知该小区总建筑面积为88932m2 ，总负荷为4619.3KW。 河南理工大学毕业设计（论文） 第三章 室外管网设计第三章 室外管网设计3.1外网管道布置原则供热管网布置原则是应在城市建设规划的指导下，考虑热负荷分布、热源位置、与各种地上、地下管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素，经技术经济比较确定。供热管线平面位置的确定，即定线，应遵循如下基本原则：（1）经济上合理 主干线力求短直，主干线应尽量走热负荷集中区。要注意管线上的阀门，补偿器和某些管道附件（如放气、放水、疏水等装置）的合理布置，因为这将涉及到检查室的位置和数量，尽可能使其数量减少。（2）技术上可靠 供热管线应尽可能走地势平坦，土质好、水位低的地区尽量避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地带。（3）对周围环境影响少而协调 供热管线应少穿主要交通线。一般平行于道路中心线并尽量敷设在车行道以外的地方。通常情况下管线应只沿街道的一侧敷设。地上敷设的管道，不应影响城市美观，不妨碍交通。供热管道与各种管道、构建物应该协调安排，相互之间的距离，应能保证运行安全、施工及检修方便。而对于城市热力管道的布置还应遵循以下原则：（1）城市道路上的热力网管道一般应平行与道路中心线，并应尽量敷设在车行道以外的地方，一般情况下同一条管道应只沿街道的一次敷设。（2）穿过厂区的城市热力管网道，应敷设在易于检修和维护的位置。（3）管径等于或小于300mm的热力网管道，可以穿过建筑物的地下室或自建筑物下专门敷设的通行管沟内穿过。（4）热力网管道可以和给水管道、电压10kV以下的电力电缆、通信电缆、压缩空气管道、压力排水管道和重油管道一起敷设在综合管沟内。但热力管道应高于给水管道和重油管道，并且给水管道应做绝缘层和防水层。（5）地上敷设的城市热力网管道，可以和其他管道敷设在一起，但应便于检修，且不应架设在腐蚀性介质管道下方。经过初步规划设计，可将小区供暖管线分为东、西两条大的支路，管线沿着小区道路敷设，尽量从绿化带中穿过，避开硬化道路，管线力求短而直。3.2、集中供热系统热媒参数的确定热媒参数的确定，也是供热系统方案的一个重要问题。其确定应结合具体条件，考虑热源、管网、用户系统等方面的因素，进行技术经济比较确定。当不具备确定最佳供、回水温度的技术经济比较条件时，热水热力网供、回水温度按以下的原则确定： （1）热电厂为热源：设计供水温度可取110-150，回水温度约70。采用一级加热供水温度取较小值；采用二级加热（包括串联尖峰锅炉）取较大值。 （2）区域锅炉房为热源：供热规模较小时，采用95-70的水温；供热规模较大时，应采用较高供水温度。（3）生活热水负荷的管网，供水温度一般不应低于下列规定：a.闭式系统：70；b.开式系统：60。 本设计采用小区换热站供暖，设计供水温度95，回水温度70。在集中供热系统中，以水作为热媒与蒸汽相比，有下述优点：（1）热水供热系统的热能利用效率高。由于在热水供热系统中，没有凝结水和蒸汽泄漏，以及二次蒸汽的热损失，因而热能利用率比蒸汽供热系统好，实践证明，一般可节约燃料20%-40%。（2）以水作为热媒用于供暖系统时，可以改变供水温度来进行供热调节（质调节），既能减少热网热损失，又能较好的满足卫生要求。（3）热水供热系统的蓄热能力高，由于系统中水量多，水的比热大，因此，在水力工况和热力工况短时间失调时，不会引起供暖状况的很大波动。（4）热水供热系统可以远距离输送，供热半径大。综上各种因素，考虑到本设计以热力站为热源，供热系统为民用采暖系统，因此选用水作为热媒，3.3 热网系统型式的确定热网是集中供热系统的主要组成部分，担负热能输送任务。热网系统型式取决于热媒（蒸汽或热水）、热源（热电厂或区域锅炉房等）与热用户的相互位置和供热地区热用户种类、热负荷大小和性质等。选择热网系统型式应遵循的基本原则是安全供热和经济性。热水供热室外管网系统，根据管路的条数，可以分为单管、双管、三管和四管制。双管制又分为闭式系统和分式系统两类。结合实际和本设计的具体情况，外网采用双管制闭合式系统。双管制闭式系统是由热源产生的高温水通过供水管将携带的热量供给用户，水降温后又全部经过回水管流回热源。其热源的流出水量和流进水量的大小一样。这种系统也是应用最广泛的一种系统。采用热水供热系统时，它的管网有以下四种形式。3.3.1枝状管网枝状管网的系统型式见图31。管网采用枝状连接，热网供水从热源沿主干线，分枝干线，用户支线送到各热用户的引入口处，网路回水从各用户沿相同线路返回热源。 图3-1 枝状管网枝状管网布置简单，供热管道的直径随距热源越远而逐渐减小;而金属耗量小，基建投资小，运行管理简便。但枝状管网不具后备供热的性能。当供热管网处发生故障时，在故障点以后的热用户都停止供热。由于建筑物具有一定蓄热能力，通常可采用迅速消除热网故障的办法，以使建筑物室温不致大幅度的降低 。因此，它是热水管网最普遍采用的方式。 3.3.2 环状管网环状网路的主要优点是具有供热的后备性能，可靠性好，运行也安全，但它往往比枝状网路的投资要大很多。环状管网的系统型式见图32。图3-2 环状管网3.3.3其它管网布置形式除了以上两种管网布置形式外还有放射状布置和网格状布置。放射状管网实际上跟枝状管网差不多，当主热源在供热区域中心地带时，可采用这种方式，从主热源往各个方向敷设好几条主干线，以辐射状形式供给个用户。这种方式虽然减少了主干线管径但是增加了主干线的长度。总体而言，投资增加了不少，但对运行管理带来很大方便。网格状布置方式由很多小型环状管网组成，并将个小环状网之间相互连接在一起。这种方式投资大，但运行管理方便、灵活、安全、可靠。特别需要指出的是，热网管道不允许同液化石油气管道、氧气管道、易燃易爆、易挥发以及有化学腐蚀和有害物质的管道、粪便排水管道同沟敷设。综之，本设计热力网型式采用枝状网。3.4外网管道敷设方式室外供热管道是集中供热系统中投资份额较大，施工最繁重的部分，合理的选择供热管道的敷设方式以及做好管网的定线工作，对节省投资、保证热网安全可靠的运行和施工维修方便等，都具有重要的意义。室外供热管道的敷设方式可以分为地上敷设和地下敷设两种。地上敷设是利用支架或利用建筑物、构建物作为支撑点，来架设供热管线的方法。按照管道支架安装高度的不同，地上敷设又可以分为低支架、中支架和高支架三种敷设方式。供热管道地上敷设市较为经济的一种敷设方式。它不受地下水位和土质的影响，便于运行管理易于发现和消除故障；但占地面积多，管道的热损失较大，影响城市美观，因此在本设计中不采用这种方式。地下敷设可分为有地沟敷设和无沟直埋敷设。在地沟敷设中采用地沟作为地下管线的维护构筑物。地沟的作用是承受土压力和地面负荷并防止水的侵入。根据地沟内人行通道的设置情况，可以分为通行地沟、半通行地沟和不通行地 图3-3 管道敷设图沟。无沟直埋敷设是供热管道直接埋设与土壤中的敷设方式。目前，最多采用的型式是供热管道、保温层和保护外壳三者紧密结合在一起，形成整体式的预制保温管结构型式，如图3-3所示。本设计采用的就是管道直埋敷设方式。整体式预制保温管直埋敷设与地沟敷设相比较，具有以下优点：（1）直埋敷设不需要砌筑地沟，土方量及土建工程量减小，管道预制，现场施工量减少，施工进度快，因此可节省供热管网的投资费用。 （2）直埋敷设占地小，易于与其他地下管道和设施相协调。此优点在老城区、街道窄小、地下管线密集的地段敷设供热管网时更为明显。（3）直埋敷设保温性能好，水难以从保温材料与钢管之间渗入，管道不易腐蚀，据调查，认为可保证其使用寿命达50年以上，远高于地沟敷设。（4）根据整体式预制保温管受土壤摩擦力约束的特点，实现了无补偿直埋敷设方式，在管网直管段上，可以不设置补偿器和固定支座，简化了管网系统和节省基建费用。（5）预制保温管结构简单，采用工厂预制，易于保证工程质量。按照城市热力管网设计规范的要求，在采用地下敷设方式时，热力网管道与建筑物（构筑物）和其它管线的最小距离应按照表3-1来进行选取。管道离建筑物、构筑物的平面净距离见表3-1。表3-1 管道距建筑物、构筑物的平面净距离（m）障碍物距离障碍物距离建筑物23电网和电讯网柱杆1.5铁路中心线3.766高压电线杆支座2电车轨道外线2乔木2围墙或篱笆1.5灌木2人行道和绿化边石1.5公路边1.52供暖管道和其他管道平行或交叉时，为了保证各种管道均能方便地施工、运行和维修，供热管道和其他管线之间应有必要的距离，供热管道与其它地下管道和地上构筑物的最小水平距离见表3-2。表3-2 供热管道与其他管道间平面最小净距（m）管道名称热网地沟热力管道管道名称热网地沟热力管道给水干管232.5氧气或乙炔管1.51.5给水支管21.52压缩空气管一一污水管21.53石油管22雨水沟1.51.5地下电力电缆22热网地沟11通讯电缆22热网无沟敷设11排水盲沟1.51.5煤气管1.5由压力确定电缆地沟22注：a) 热网管道埋深大于建（构）筑物基础深度时最小水平净距由计算确定；b) 在条件不允许时，经有关单位同意，可以减小表中规定的距离。c) 地下敷设热力网管道和管沟宜设坡度，其坡度不小于0.002。进入建筑物的管道应坡向干管。地下敷设的管道可不设坡度。d) 套管敷设时，套管内不宜采用填充式保温，管道保温层与套管间宜留有不小于50mm的空隙。套管内的管道及其它钢制部件应采取加强防腐处理。e) 燃气管道不得穿入热力网不通行管沟。套管应伸出管沟（检查室）以外，每侧不应小于1m。f) 热力网管道与燃气管道交叉且垂直净距小于300mm时，燃气管道应加套管。套管两端应超出管沟1m以上。3.5供热管道及其附件供热管道及其附件是供热管道输送热媒的主体部分。供热管道附件是供热管道上的管件（三通、弯头等）、阀门、补偿器、支座和器具（放气、放水、除污等装置）的名称。这些附件是构成供热管线和保证供热管管线正常运行的重要部分。3.5.1供热管道供热管道是需要承受水系统压力的，所以管道就需要是能够承压的管道。供热管道通常采用钢管。钢管最大优点是能承受较大的内压力和动荷载；缺点是钢管内部及外部易受腐蚀。室内供热管道常采用水煤气管或无缝钢管；室外供热管道都采用无缝钢管和钢板卷焊管。根据城市热力管网设计规范的要求管道钢材号应符合表3.2规定，管道钢材的质量及规格应符合国家标准的规定。表3-3 热力网管道钢材钢号及适用范围参照表钢号适用范围钢板厚度A3F、AY3FPg=1.0Mpa t=150C=8mmA3、AY3Pg=1.6Mpa t=300C=16mmA3g、A3R20、20g及低合金钢可用于本规范适用范围的全部参数不限钢管的连接可采用焊接、法兰盘连接和丝扣连接；焊接连接可靠、施工简便迅速，广泛用于管道之间及补偿器等的连接；法兰连接装卸方便，通常用在管道与设备、阀门等需要拆卸的附件连接上。对于室内供热管道，通常借助三通、四通、管接头等管件，进行丝扣连接，也可采用焊接或法兰连接。尤其应遵守以下几方面的问题。（1）弯头的钢材质量，壁厚不小于管道厚；焊接弯头宜双面焊接；钢管焊制三通，支管开孔应进行补强。（2）城市热力网管道一般采用无缝钢管、钢管卷焊管。管道钢材号应符合表2.6.1的规定。管道钢材的质量及规格应符合国家标准的规定。（3）热力网管道的连接应采用焊接。管道与设备、阀门等的附件连接时，应采用法兰连接。对于DN200mm的放气阀，采用螺纹连接。（4）室外采暖计算温度低于-5C地区，露天敷设的不连续运行的凝结水管道放水阀门及室外采暖计算温度低于-10C地区,露天敷设的热水管道设备附件均不得采用灰铸铁制品。（5）弯头的钢材质量，壁厚不小于管道厚。焊接弯头宜双面焊接。钢管焊制三通，支管开孔应进行补强，对于承受干管轴向荷载较大直埋敷设管道。应考虑三通干管的轴向补强。（6）热力网管道所用的变径管应采用压制或钢板卷制。其材质应小低于管道钢材质量。壁厚不小于管道壁厚。3.5.2阀门阀门是用来开闭管路和调节输送介质流量的设备。在供热管道上，常用的阀门形式有：截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀和调节阀等。截止阀按介质流向可分为直通式、直角式和直流式三种。其结构形式，按阀杆螺纹的位置可分为明杆和暗杆两种。截止阀关闭严密性好，但阀体长，介质流动阻力大，产品公称通径不大于200mm。闸阀的结构形式也有明杆和暗杆两种。另外按照闸板的形状和数目，有楔式与平行式，以及单板与双板的区别。闸阀的优缺点与截止阀相反,它通常用在公称直径大于200mm的管道上。截止阀和闸阀主要起开闭管路的作用。由于其调节性能不好，不适于用来调节流量。现在技术已经基本实现了各种型号截止阀和闸阀的生产，因此光靠管径作为选择阀门的选择依据，已经不尽科学了。蝶阀阀体长度很小，流动阻力小，调节性能优于截止阀和闸阀，但造价较高。对于上述三种阀门它们的连接方式可用法兰、螺纹连接或采用焊接。它们的传动方式可用手动传动（用于小口径）齿轮、电动、液动和气动（用于大口径）等传动方式。热网规范规定，对于公称直径大于或等于600mm的阀门，应采用电动驱动装置。止回阀是用来防止管道或设备中介质倒流的一种阀门。它利用流体的动能来开启阀门。在供热系统中，止回阀常安装在泵的出口、疏水器的出口管道上，以及其它不允许流体反向流动的地方。常用的止回阀有旋启式和升降式两种。本设计中，考虑到截止阀的阻力很大，而且目前技术上已经解决了管径对于阀门选择方面的限制问题，所以在供热外网管道上（除少部分安装的入户截止阀外）安装的均为闸阀，主要安装在热力管网干支管的起点以及用户热力入口处。当需要调节供热介质流量时，设置手动调节阀或自动流量调节装置。在阀门安装施工的过程中还应特别注意以下原则： （1）工作压力大于或等于1.6MPa且公称直径大于或等于350mm的管道上的闸阀应装旁通阀。旁通阀的直径可按阀门直径的十分之一选用。（2）公称直径大于或等于600mm的阀门，应采用电动驱动装置。由远动系统操作的阀门，其旁通阀亦应采用电动驱动装置。（3）管径大于500mm的热水热力网干管在低点、垂直升高管段前、分段阀门前宜设阻力小的永久性污装装置。3.5.3管道的放气与排水为了便于热水管道和凝结水管道顺利放气和在运行或检修时排净管道中的存水，地下敷设供热管道宜设坡度，其坡度不小于0.002，同时，应配置相应的放气及排水装置。放气装置应设置在热水、凝结水管道的高点处（包括分段阀门划分的每个管段的高点处），放气阀门的管径采用1532mm。热水、凝结水管道的局部低点处（包括分段阀门划分的每个管段的低点处），应安装放水装置。热水管道的放水装置应保证一个放水段的排水时间不超过表3-3的规定。规定放水时间主要是考虑在冬季出现事故时能迅速放水，缩短抢修时间，以免供暖系统和网路冻结。管径大于500mm的热水热力网干管在低点、垂直升高管段前、分段阀门前宜设阻力小的永久性污装装置。表3-4热水管道放水时间表管道公称直径（mm）放水时间（h）Dg30023Dg35050046Dg60057注：寒冷地区采用表中规定的放水时间较小值。停热期间供热装置无冻结危险的地区表中的规定可放宽。3.5.4补偿器在室外管网系统中为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，必须在管道上设置补偿，以补偿管道的热伸长。从而减少管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。供热管道上采用的补偿器种类很多，主要有管道的自然补偿、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等。前三种是利用补偿器材料的变形来吸收热伸长；后两种是利用管道的位移 图3-4 方形补偿器示意图来吸收热伸长。自然补偿就是利用管道自身的弯曲管段（如L型或Z型等）来进行管道热伸长的补偿的方式。自然补偿不需要设置专门的补偿器，因此在考虑管道的热补偿时，应尽量利用其自然弯曲的补偿能力。但由于管道变形时会产生横向位移，而且补偿的管段不能很长，因此在管段较长的地方还应加设补偿器进行补偿。综合考虑补偿器的性价比以及施工方面的具体情况等因素，本设计选用 方形补偿器。它是由四个90弯头构成“U”形的补偿器，靠其弯管的变形来补 偿管段的热伸长。方形补偿 器通常用无缝钢管煨弯或机制万头组合而成。它的主要优点是制造方便；不用专门维修，因而不需要为它设置检查室；工作可靠；作用在固定支架上的轴向推力相对较小。它的缺点是介质 3-5 直埋敷设固定墩流动阻力大，占地多。在安装补偿器的时候，经常采用冷拉（冷紧）的方法，来增加其补偿能力或达到减少对固定支座推力的目的。其示意图见图3.2。3.5.5支架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内压力、外载和温度变化引起的作用力，并将这些荷载传递到建筑结构或地面的管道构件上。根据支架对管道位移的限制情况，分为活动支座和固定支座两种。活动支架是允许管道和支承结构有相对位移的管道支架。活动支架按其构造和功能分为滑动、滚动、弹簧、悬吊和导向等支架形式。根据本设计的实际情况要求，支架不需要进行位移，所以不设置活动支架。固定支架是不允许管道和支承结构有相对位移的管道支架。它主要用于将管道划分成若干补偿管段，分别进行热补偿，从而保证补偿器的正常工作。本设计中采用的固定支座是直埋敷设中最常用的一种立板式支架，如图3.3所示。管道从固定墩上部的立板穿过，在板子上焊有卡板来进行固定。在支架安装过程中应注意以下原则：（1）管道的热伸长量不得超过补偿器所允许的补偿量。（2）管段因膨胀和其他作用而产生的推力，不得超过固定支架所能承受的允许推力。（3）不应使管道产生纵向弯曲。 支座的承力结构宜采用耐腐蚀材料，或采取可靠的防腐措施。在外网施工过程中，固定支架间距只要不超过最大允许间距即可。直埋热力管道固定支架最大间距见表3.4。 表3-5 固定支架间距表公称直径(mm)3240507080100125直埋(m)354550556065703.5.5检查井地下敷设管道安装方形补偿器、阀门、放水和除污装置等设备附件时，应设检查室。检查室应符合下列要求：（1）净空高度不小于1.8m。（2）人行通道宽度不小于0.6m。（3）干管保温结构表面与检查室地面距离不小于0.6m。（4）检查室的人孔直径不小于0.7m，人孔数量不小于两个，并应对角布置。当热水热力网的检查室只有放气门或检查室净空面积小于4m2时，可只设一个人孔。（5）检查室内至少设一个集水坑，并应置于人孔下方。（6）检查室地面应低于地沟内底不小于0.3m。当检查室内的设备、附件不能从人孔进出时，应在检查室顶板上设安装孔。安装孔的尺寸和位置应保证检查室最大设备的出入和便于安装。当检查室内装有电动阀门时，应采取措施，保证电动驱动位置安装地点的空气温度、湿度满足该装置的技术要求。当地下敷设管道只需安放气阀门且埋深很小时，可在地面设检查井口。放气阀门的安装位置应便于工作人员在地面进行操作。河南理工大学毕业设计（论文） 第四章 室外管网水力计算第四章 室外管网水力计算4.1水力计算的任务（1）按已知的热媒流量和允许压力降，计算管道的直径；（2）按已知的热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失；（3）按已知的管道直径和允许压力损失，校核管道的流量；（4）根据水力计算结果，确定循环水泵的流量和扬程。4.2水力计算的要求（1）本设计是热水管道，管网干管管径，不小于50mm，通往各单体建筑物的管径，不小于32mm。（2）热网主干线的平均比摩阻在R3070Pa/m范围之内，热水热力网支干线、支线应按允许压力降确定管径，但供热介质流速不应大于3.5m/s，同时比摩阻不应大于300Pa/m，只接一个热力站的支线比摩阻可大于300Pa/m。（3）为了满足热网中各用户的作用压力，必须提高靠近热源处用户支线的比摩阻R，以消耗剩余压头，但管内流速不宜超过限定流速。热水管网的限定流速如表4-1。表4-1 热水管网的限定流速公称直径DN（mm）152025324050100200以上限定流速（m/s）0.160.801.001.301.502.002.302.503.004.3水力计算的方法（1）确定热水网路中各个管段的计算流量 t/h （4.1）式中 供暖系统用户的计算流量，t/h； 供暖系统用户的设计热负荷，kW； 水的比热，取=4.1868kJ/kg； 、网路的设计供、回水温度，。（2）确定热水网路的主干线，及其沿程比摩阻，根据城市热力网设计规范，比摩阻R取4080Pa/m。（3）根据网路主干线各管段的计算流量和初步选用的平均比摩阻R值，利用热水供暖管道水力计算表，确定主干线各管段标准直径和相应的实际比摩阻。（4）根据选用的标准管径和管中局