毕业论文范文——供热管网采用枝状管网布置

河南理工大学本科毕业设计 Abstract摘 要随着人们生活水平的提高，集中供热被越来越多地采用。采用集中供暖可以减少能量的浪费,提高供热效率,减少环境污染,利于管理。同时采用集中供热可提高供热质量,提高人们的生活质量。因此本设计便采用这种供热方式。同时本设计要求使系统的平衡性有一个较大的提高,尽量减少系统的水力失调。本设计为焦作市某小区集中供热系统的外网设计及其换热站设计。小区的总建筑面积为105110m2，采用面积热指标法计算小区的供暖热负荷，总计4770KW。根据供暖热负荷计算出热水流量，利用经济比摩阻进行水力计算，确定各管段管径。接着进行换热站内设备的选择计算（包括汽水换热器、循环水泵、补水泵、除污器、分汽缸、膨胀水箱），最后对供暖管道进行保温及其附件的选择计算。本设计中供热管网采用枝状管网布置。近年来兴起的直埋敷设因其造价低，施工快，维护简单等特点以及越来越可靠的性能，在实际工程中也有了很多应用，本次设计的的管网采用了这种新型的敷设方式。间接连接供热因其热源补水率低，热网的压力工况和流量工况不受用户的影响，便于热网运行管理,所以本设计采用这种供热方式，在小区内设置了热力站。为了防止供热管到升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长。本设计采用自然补偿和方形补偿器进行热补偿，并对管道附件进行强度计算。对于供热调节，当室外温度变化时，热网的流量不变，而改变供回水温度进行质调节。关键词：间接连接供热；直埋敷设；水力平衡。AbstractAlong with the people living standards enhancement, centralized heat-suppy system has been adopted more and more. The adoption of centralized heat-suppy system can reduce waste of energy, raise the efficiency of heating, decrease pollution of environment and can benefit in management. At the same time, it can raise heat-suppy quality and peoples living quality. So this design adopts this heat-suppy system. And it also requests to enhance the balance of the system, reduce the systems hydraulic disorder .This design is about a centralized heat-suppy systems outside heat-suppy network design and an area substation design in Taian. The total construction area is 105,110 square meters, and it adopts space-heating load data per uint floor area to calculate space-heating load , which is totaled 4770 KW. According to the areas heating load to figure out water flow, uses economic specific frictional resistance to carry on hydraulic calculation, determines the pipe diameter. Then carries on the equipments calculation of the area substation (including steam-water heat exchangers, circurit circulating pumps, make-up pums,stainer,steam manifold and expansion tanks), finally carries on the insulation of the pipes and chooses its accessories.This design uses tree-shaped heat-suppy network layout. 0Because of its low price, quick construction, simple maintaining, as well as more and more reliable performance, recentiy- emerged directly buried installation had many applications in the actual project. This design has used this new way of layout. Because of the indirect connections low make-up water percentage, the condition of pressure and rate of flow is independence to the user and easy for the management of the heating system, this design uses this connection and sets a substation in the area. In order to prevent the deformation or damage of the pipelines, which is caused by thermal expansion or temperature stress, establishes the compensator on the pipelines, to compensate pipelines thermal expansion. This design uses the self-compensation and U-shaped expansion joint and carries on the strength calculation to the pipeline accessories. As to operation regulation, changes water temperature to carry on the constant flow control when outdoor temperature changes, but the hot nets flow is invariable.Keywords: indirect connection heat-suppy; directly buried installation; hydraulic balance. 目 录第一章 绪论1第二章 设计依据及设计资料22.1设计依据22.2设计资料22.2.1设计题目22.2.2 设计地区气象资料32.2.3 设计参数资料3第三章 集中供暖热负荷43.1热负荷的类型43.2 热负荷的计算方法43.2.1 体积热指标法53.2.2 面积热指标法53.2.3 城市规划指标法5第四章 供热方案的确定94.1 热媒的选择94.1.1 热媒选择原则94.1.2 热媒比较94.2 热网布置型式的选择104.2.1枝状管网104.2.2 环状管网114.2.3其它管网布置形式114.3 热用户与热水网路的连接方式124.3.1 无混合装置的直接连接124.3.2 装水喷射器的直接连接124.3.3 装混合水泵的直接连接124.3.4 间接连接134.3.5 热用户与热水网路的连接方式确定原则134.4 供热管网系统定压方式的确定144.5供热管网敷设方式的选择154.5.1 供热管网的定线原则154.5.2 供热管网的敷设方式154.6 供热管道的纵向布置184.6.1 埋深要求184.6.2 布置方式要求184.7供热管道及其附件194.7.1供热管道194.7.2阀门204.7.3管道的放气与排水214.8补偿器224.9支架234.10检查井254.11 管道的放气、排水及疏水装置25第五章 管网水力计算275.1 水力计算的任务与原则275.1.1水力计算的任务275.1.2水力计算的要求275.2 水力计算的步骤285.3管路计算295.3.1主干线水力计算295.3.2支干线的水力计算实例（以6138支干线为例）34第六章 热水供暖系统的运行调节366.1 运行调节的意义366.2 调节方式的确定36第七章 热力站及其设备的选择计算397.1 热力站工艺布置397.2 换热器的选择计算427.2.1 已知条件427.2.2 循环水量及蒸汽耗量计算427.2.3 汽-水换热器选择计算437.2.4 换热器基础要求467.3循环水泵的选择467.3.1 循环水泵选择原则467.3.2 循环水泵的选择477.3.3 循环水泵基础要求497.4 补水泵的选择497.4.1 补水泵应满足的条件497.4.2 补水泵的选择507.4.3 补水泵基础要求527.5 辅助设备的选择527.5.1 补水箱的选择527.5.2 除污器的选择537.5.3 水处理设备的选择547.6 换热站内部水力计算56第八章 管道的保温588.1 保温的目的588.2 保温一般规定588.3 预制式保温598.4 保温层厚度598.5供热管道的防腐60参考资料62致谢63VII河南理工大学本科毕业设计 第二章 设计依据及设计资料第一章 绪论发展集中供热是节能、保护环境的重要途径，是城市现代化的重大基础设施。世界城市供热起步较早是德国，1901年在德累斯顿建立集中锅炉房，1909年建立第一个热电厂，到1986年西德城市供热的热电站占75%，集中锅炉房占23%，其余2%为工厂余热。城市供热发展较快的是前苏联，自1924年建设第一条公用热力管道以来，到1986年城市集中供热的热化率达到70%，有的城市热化率高达100%。莫斯科为98%，主要热源是热电厂，占80%，集中锅炉房占18%，其余2%为分散锅炉房供热。中国城市供热发展不均衡，1953年到1965年是起步和大发展阶段，共建成6MW以上热电机组2400MW，使1965年的热电容量达到2440MW，占火电总容量的20%，奠定了我国城市供热的基础。1980年至1988年是城市供热缓慢回升阶段，共建成热电容量2900MW，使1988年热电容量达到7600MW，占火电容量的10.4%。1990年热电容量达到9989MW，占火电容量的11.29%。这个时期投入的热电可节约标准煤4Mt。减小粉尘350kt、二氧化硫250kt，对我国经济和社会发展、节约能源，改善环境及保护生态平衡起到一定的作用。截止到1990年底，全国已有117个城市建设了集中供热设施，供热面积达21263平方米，三北地区集中供热普及率达12%。1998年全国集中供热普及率达25%以上。1999年统计，全国集中供热中，蒸汽生产2.2亿吨，热水6.9亿万千焦。供热蒸汽管道长度为7733公里，热水管道为3.1万公里，供热面积已达9.6亿平方米。从全国29个省市自治区来看，地级和地级市的大中城市326个、县级（包括县级市）的小城市2194个。随着经济和社会的发展，对热力和电力的要求十分迫切。已有部分城市在总体规划基础上，逐步实现了城市供热。预计，有条件发展集中供热的城市上千座，可建立不同规模的热电厂总容量可达10000MW。可见，我国发展城市供热有极广阔的前景和巨大的潜力。 第二章 设计依据及设计资料2.1设计依据本设计为焦作市某小区供热系统设计，设计时应该尽量节约能源，提高能源的利用率，要因地制宜地确定综合利用能源的供热方案，同时在确定设计方案时也要力求节俭，减少工程造价。所以本设计要求在遵循经济合理的前提下，经过经济分析比较后，设计一个小区供热系统，其设计依据如下：(1) 小区建筑平面图； (2) 城市热力网设计规范（CJJ34-2002）； (3) 城镇直埋供热管道工程技术规范（CJJ/T81-98）； (4) 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）；(5) 锅炉房设计规范（GB50041-92）；(6) 动力设施国家标准图集。2.2设计资料2.2.1设计题目本设计为焦作市某小区供热系统设计，小区总建筑面积105110m2。小区内包括63栋住宅楼，一所幼儿园，一所小区会所。住宅楼有四种户型，其中A户型面积190m2，B户型面积200m2 ，C户型面积240 m2，D户型面积200m2 ，幼儿园和小区会所单层建筑面积1000 m2。如下图示：图2-1 小区户型图2.2.2 设计地区气象资料设计地区： 焦作；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。2.2.3 设计参数资料管网供回水温度：；室内计算温度：。63河南理工大学本科毕业设计（论文） 第三章 集中供暖热负荷 第三章 集中供暖热负荷3.1热负荷的类型集中供热的任务是按照用户的需要和要求，把热能才能从热源，经供热管道输送给各个热用户。为此，本设计首先要了解热用户对热能的需求，确定热用户的计算热负荷，掌握热用户的情况。集中供热系统的热负荷一般包括采暖、通风、空气调节、生活用热水供应和生产工艺等热负荷。这些用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，本设计中居住供暖属于民用热负荷，而商业建筑及工厂办公等属于工业热负荷。集中供热系统的热负荷根据时间还可以分为：（1) 季节性热负荷：供暖、通风、空气调节等的热负荷属于季节性热负荷。其特点是与室外温度、湿度、风速和太阳辐射热等气候条件有很大关系，其中对它的大小其决定因素的是室外温度，因而在全年有较大变化。（2) 常年性热负荷：生活用热（主要指热水供应用热）和生产工艺用热系统用热属于常年性热负荷。其特点是与气候条件的关系不大，但是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，热水供应用热量与人们的生活水平、生活习惯以及居民的成分有很大关系。根据上述资料显示，本供热系统应该属于季节性民用热负荷。对集中供热系统进行规划或初步设计时，往往尚未进行各类建筑物的具体设计工作，不可能提供较准确的建筑物热负荷的资料。因此，通常是采用概算指标来确定各类热用户的热负荷。3.2 热负荷的计算方法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。3.2.1 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 （3-1）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。3.2.2 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 （3-2）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/ m3.2.3 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。 故本设计选用了面积热指标法。建筑物供暖面积热指标的推荐取值如表3-1所示表3.1 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. 本设计采用面积热指标法计算。本设计中住宅热指标取45，幼儿园取60，小区会所取50。所有的建筑物的面积与热负荷汇总如表3.2所示。表3.2 各建筑物供暖面积与热负荷汇总表楼房编号单层建筑面积楼层建筑面积采暖热指标建筑热负荷m2m2W/m2KW1#190917104576.92#190917104576.93#190917104576.94#190917104576.95#190917104576.96#190917104576.97#190917104576.98#190917104576.99#190917104576.910#190917104576.911#190917104576.912#190917104576.913#190713304559.914#190713304559.915#240716804575.616#24012288045129.617#2401536004516218#24012288045129.619#24012288045129.620#2401536004516221#24012288045129.622#240716804575.623#190713304559.924#190713304559.925#190713304559.926#190713304559.927#190713304559.928#190917104576.929#19015285045128.330#19015285045128.331#190713304559.932#190713304559.933#190713304559.934#20071400456335#190713304559.936#190713304559.937#2001530004513538#190713304559.939#190713304559.940#190713304559.941#190713304559.942#19015285045128.243#190713304559.944#190713304559.945#190713304559.946#190611404551.347#190611404551.348#24051200455449#19059504542.850#24051200455451#190713304559.952#190713304559.953#20071400456354#190713304559.955#190713304559.956#20071400456357#19059504542.858#19059504542.859#20051000454560#190611404551.361#190611404551.362#20051000454563#240512004554幼儿园10002200060120小区会所10002200050100合计1076604885.4根据表3-2可知总供热面积为107660,总的采暖热负荷为4885.4KW.河南理工大学本科毕业设计 第四章 供热方案的确定 第四章 供热方案的确定4.1 热媒的选择集中供热系统热媒的选择，主要取决于热用户的使用特征和要求，同时也与选择的热源型式有关。集中供热系统的热媒主要是热水或蒸汽。4.1.1 热媒选择原则（1）对民用建筑物采暖、通风、空调及生活热水热负荷供热的城市热力网应采用水作供热介质。 （2）同时对生产工艺热负荷和采暖、通风、空调、生活热水热负荷供热的城市热力网供热介质按下列原则确定： 1) 当生产工艺热负荷为主要负荷，且必须采用蒸汽供热时，应采用蒸汽作供热介质； 2) 当以水为供热介质能够满足生产工艺需要（包括在用户处转换为蒸汽），且技术经济合理时，应采用水作供热介质； 3) 当采暖、通风、空调热负荷为主要负荷，生产工艺又必须采用蒸汽供热，经技术经济比较认为合理时，可采用水和蒸汽两种供热介质。4.1.2 热媒比较在集中供热系统中，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。综上各种因素，考虑到本设计以热力站为热源，因此选用水作为热媒。4.2 热网布置型式的选择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。4.2.1枝状管网枝状管网的系统型式见图4.1。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。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。图4.1 枝状管网4.2.2 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42。图4.2 环状管网4.2.3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。4.3 热用户与热水网路的连接方式热用户与热水网路的连接方式，常见的有下几种方式：4.3.1 无混合装置的直接连接热水由热网供水管直接进入供暖系统热用户，在散热器内放热后，返回热网回水管去。这种直接连接方式最简单，造价低。但这种连接方式，只能在网路的设计供水温度不超过暖通规范第3.1.10条规定的散热器供暖系统的最高热媒温度时，且用户引入口处热网的供、回水管的资用压差大于供暖系统用户要求的压力损失时方可应用。4.3.2 装水喷射器的直接连接热网供水管的高温水进入水喷射器，在喷嘴出形成很高的流速，喷嘴出口处动压升高，静压降低到低于回水管的压力，回水管的低温水被抽引进入喷射器，并与供水混合，使进入用户供暖系统的供水温度低于热网供水温度，符合用户系统的要求。水喷射器无活动部件、构造简单、运行可靠、网路系统的水力稳定性好。但由于愁饮水需要消耗能量，热网工会水之间需要足够的资用压差，才能保证水喷射器正常工作。这种连接方式只用在单幢建筑物的供暖系统上，需要分散管理。4.3.3 装混合水泵的直接连接当建筑物用户引入口处，热水网路的供、回水压差较小，不能满足水喷射器正常工作所需的压差，或设集中泵站将高温水转为低温水，想多幢或街区建筑物供暖时，可采用这种连接方式。 在热力站处设置混合水泵的连接方式，可适当的集中管理。但混合水泵连接方式的造价比采用水喷射器的方式高，运行中需经常维护并消耗电能。4.3.4 间接连接热网供水管的热水进入设置在建筑物用户引入口或热力站的表面式水-水换热器内，通过换热器的表面将热能传递给供暖系统热用户的循环水，冷却后的回水返回热网回水管区。间接连接方式需要在建筑物用户入口处或热力站内设置表面式水-水换热器和供暖系统热用户的循环水泵等设备，造价比直接连接高得多。循环水泵需经常维护，并消耗电能，运行费用增加。但热源的补水率大大减少，同时热网的压力工况和流量工况不受用户的影响，便于热网运行管理。4.3.5 热用户与热水网路的连接方式确定原则（1）有下列情况之一时，用户采暖系统应采用间接连接： 1) 大型城市集中供热热力网； 2) 建筑物采暖系统高度高于热力网水压图供水压力线或静水压线： 3) 采暖系统承压能力低于热力网回水压力或静水压力： 4) 热力网资用压头低于用户采暖系统阻力，且不宜采用加压泵； 5) 由于直接连接，而使管网运行调节不便、管网失水率过大及安全可靠性不能有效保证。 （2）当热力网水力工况能保证用户内部系统不汽化，不超过用户内部系统的允许压力，热力网资用压头大于用户系统阻力，用户系统可采用直接连接。直接连接时，用户采暖系统设计供水温度等于热力网设计供水温度时，应采用不降温的直接连接；当用户采暖系统设计供水温度低于热力网设计供水温度时，应采用有混水降温装置的直接连接。在本设计中都是多层建筑，而且采用低温水热水供暖系统，所以选择无混合装置的直接连接是最经济、最合理的方式。4.4 供热管网系统定压方式的确定补给水泵定压方式是目前国内集中供热系统最常用的一种定压方式。补给水泵定压方式主要有三种形式：1）补给水泵连续补水定压方式2）补给水泵间歇补水定压方式3）补给水泵补水定压设在旁通管处的定压方式间歇补水定压方式要比连续补水定压方式少耗一些电能，设备简单，但其动水压曲线上下波动，不如连续补水方式稳定。间歇补水定压方式宜使用在系统规模不大，供水温度不高、系统漏水量较小的供热系统中；对于系统规模较大，供水温度较高的供热系统，应采用连续补水定压方式（见图4-3）。图 4.3 补给水泵连续补水定压方式示意图循环水泵；补水泵；补水箱；电接点压力表；安全阀；换热器；热用户上述三种补水定压方式，其定压点都在网路循环水泵的吸入端。对于大型的热水供热系统，为了适当地降低网路的运行压力和便于网路的压力工况，可采用定压点设在旁通管的连续补水定压方式，使旁通管不断通过网路水。网路循环水泵的计算流量，要包括这一部分流量，因此多耗电能。综之，本设计中选择补给水泵连续补水定压方式。4.5供热管网敷设方式的选择4.5.1 供热管网的定线原则 （1）经济上合理，主干线力求短直，使金属耗量小，施工方便，主干线尽量走热负荷集中区，管线上所需的阀门及附件涉及到检查井的数量和位置，检查井的数量应力求减少。 （2）技术上可靠，线路尽可能走地势平坦，土质好，水位低的地区，尽量利用管段的自然补偿。 （3）对周围环境影响少而协调，少穿主要街道，城市道路上的供热管道一般平行于道路中心线，并尽量敷设在车道以外的地方。 （4）穿过街区的城市热力管网应敷设在易于检修和维护的地方。 （5）通过非建筑区的热力管道应沿公路敷设。 （6）热水管道在最低点设放水阀，最高点设放气阀。4.5.2 供热管网的敷设方式供热管网的敷设方式可分为架空敷设和地下敷设，地下敷设又可分为两种方式：（1）地沟敷设1）通行地沟敷设：工作人员可能直立通行的地沟，但造价高。2）半通行地沟敷设：当管道根数较多，采用单排水平布置沟宽度受到限制时，可采用半通行地沟。3）不通行地沟敷设：当管道根数不多且维修工作量不大时，可采用不通行地沟，其造价较低、占地小，但检修须掘开地面。（2）无沟(直埋)敷设供热管道直接埋设于土壤中，最多采用的型式是供热管道、保温层和保护外壳三者紧密粘合在一起，形成整体式的预制保温管结构型式。其与地沟敷设相比较，具有下述优点：1）无沟敷设不需要砌筑地沟，土方量及土建工程量减少，管道预制、现场安装工作量减少，施工进度快，因此可以节省供热管网的投资费用。2）无沟敷设占地面积小，易于与其他地下管道和设施相协调，此优点在某区域、街道窄小、地下管线密集的地段敷设供热管网时尤为明显。3）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，据国外资料，认为其使用寿命可保证达到50年以上，远到于地沟敷设。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了基建投资费用。5）以聚氨酯作为直埋敷设的保温材料，聚氨酯作为保温材料导热系数小，供热管道的损失小于地沟敷设。故本设计中，供暖系统外网采用整体式预制保温管直埋敷设。其示意图如下：图4.4 预制保温管直埋敷设示意图表4.1 直埋管道间距尺寸尺寸管道DN3240507080100125200250a101510151015101510151115111512151215b250250250250250300300350350c550550550550550550550550550直埋管道与有关设施相互净距应符合表4-2的规定：表4.2 直埋管道与有关设施相互净距名 称与热力网管道最小水平净距/与热力网管道最小垂直净距/给水管1.50.15排水管1.50.15燃气管道压力400Kpa1.00.15400KPa400Kpa2.00.15压缩空气或CO2管1.00.15排水盲沟沟边1.50.50乙炔、氧气管1.50.25公路、铁路坡底脚1.0地铁5.00.80电气铁路接触网电杆基础3.0道路路面0.70建筑物Dg2502.5Dg3003.0电缆通讯电缆管块1.00.30电力电缆35KV2.00.50110KV2. 01.00注：1.表中所列为净距，指沟壁面、管壁面、电缆最外一根线间。2.表中所列数值为1m，而相邻两管线间埋设标高差大于0.5m，以及表列数值为1.5m，而相邻两管线间埋设标高差大于1.0m时，则表列数值应适当增加。3.当压缩空气管道平行敷设在热力管沟基础之上时，其净距可缩减至0.15m。4.热力管道与电缆间，不能保持2.0m净距时，应采取隔热措施，以防电缆过热。5. 热力管道不许与输送易挥发、燃烧、爆炸等管道同沟敷4.6 供热管道的纵向布置4.6.1 埋深要求直埋供热管道最小覆土深度根据城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T8198），应符合表4-2的规定。表4.3 直埋供热管道最小覆土深度管径/50125150200250300350400车行道下/0.81.01.01.2非车行道下/0.60.60.70.8本设计采用直埋敷设，管顶距地面应不小于0.8m，不能满足时加设套管。4.6.2 布置方式要求（1）直埋供热管道的坡度不宜小于2，高处宜设放气阀，低处宜设放水阀。本设计的管道坡度一律采用3.0，高处设置自动放气阀，低处设置泄水球阀。（2）管道应利用转角自然补偿，1060的弯头不宜用作自然补偿。（3）从干管直接引出分支管时，在分支管上应设固定墩或轴向补偿器或弯管补偿器，并应符合下列规定：1）分支点支线上的固定墩的距离不宜大于9m。2）分支点至轴向补偿器或弯管的距离不宜大于20m。3）分支点有干线轴向位移时，轴向位移量不宜大于50m，分支点至固定墩或弯管补偿器的最小距离应符合相关公式计算的“L”型管段臂长的规定，分支点至轴向补偿器的距离不应小于12m。（4）三通、弯头等应力比较集中的部位，应进行验算，验算不通过时可采取设固定墩或补偿器等保护措施。（5）当需要减少管道轴向力时，可采取设置补偿器或对管道进行预处理等措施。当对管道进行预处理时，应符合应符合相关规定。4.7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。4.7.1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4.2规定，管道钢材的质量及规格应符合国家标准的规定。表4.4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。4.7.2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。4.7.3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