热网设计说明书

1、目 录概 述21、小区供热管网合理设计的重要性32、管道平面布置形式及原则43、管道的敷设方式44、管道的热补偿及保温45、本设计要完成的内容6第1章 供暖管网设计热负荷61.1工程概况61.2热负荷计算61.3热源与介质参数的选择71.4敷设方式的选择7第2章 热力管网的水力计算82.1主干线的水力计算82.2支干线的水力计算8第3章 水压图的绘制93 .1热水网路压力状况的基本技术要求.9 3.2绘制热水网路水压图的步骤.10第4章 连接方式的确定11心得体会12参考文献13概 述1、小区供热管网合理设计的重要性设计供热管网时，为使系统各管段热媒流量符合设计要求，满足用户的热负荷需要，保证

2、系统安全可靠地运行，并节约运行能耗，必须对热网各管段的直径和压力损失进行细致的计算和选择，这就需要对热网进行水力计算。水力计算包括了：确定管道的管径、计算管段的压力损失、确定供热管道的流量等【1】。小区供热管网合理设计的重要性主要就是体现在水力计算上，水力计算的作用有以下几个方面：（1）根据水力计算结果，绘制热网水压图。确定热水供热系统得最佳运行工况，分析供热系统正常运行的压力工况，确保热用户有足够的资用压头且系统不超压、不汽化、不倒空（2）根据热网水压图选择用户系统与供热管网的合理连接方式、选定用户入口装置（3）根据水力计算结果选定热水供热系统得循环水泵（4）根据水压图确定定压方式，确定系统

3、加压方式，确定节能措施。选定补给水泵（5）根据水力计算结果，计算供热管网的建设投资、金属耗量和施工安装工程量对于热水供热系统的设计和运行人员来说，了解掌握系统在运行过程中各点的压力状况是十分重要的。通过绘制系统水压图，可以确定管道中任何一点的压力值，分析各管段的阻力损失，确定各管段的平均比摩阻。此外，它还可以帮助我们分析系统中是否汽化；用户系统中的压力是否会超过散热器等附属设备的承压能力，用户系统中是否有倒空现象；网路系统任何一点的供、回水管压力差，是否满足用户系统所需的作用压头；系统正常运行或循环水泵停运时，系统各点的压力变化等。因此，必须掌握水压图的原理，并能够利用它来分析系统的压力状况【

4、2】。在整个小区管网的设计过程中包括了供热热水网路的水力计算方法，水压图的绘制方法，水泵的选择，系统的定压方式；同时还将涉及大型管网的加压方式，采暖节能措施的水压图及环状管网的水力计算方法等。每一步骤对整个供热系统设计合理是否合理都有其重要的作用，因而，对二级管网的设计是否合理关系着整个供热系统的运行是否安全可靠经济。2、管道平面布置形式及原则外网的网路形式对于供热的可靠性、系统的机动性、运行是否方便以及经济效益有着很大的影响。因为室外供热管网是供热系统中投资最多、施工最繁重的部分，所以合理地选择供热管道的敷设方式以及作好观望平面的定线工作，对节省投资、保证热网安全可靠地运行和施工维修方便的那

5、个，都具有重要的意义。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，既定线，应遵守如下基本原则：1经济上合理。2技术上可靠。3对周围环境影响少而协调。供热管网的平面布置主要枝状和环状两种形式，最常见的是枝状布置。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；且金属耗量小，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。当供热管网某处发生故障时，在故障点以后的热用户都将停止供热。由于建筑物具有一定的蓄热能力，通常可采用迅速消除热网故障的方

6、法，以使建筑物室温不致大幅度地降低。因此，枝状管网是供热管网最普遍采用的方式。为了使管网发生故障时，缩小事故的影响范围和迅速消除故障，在于干管相连接的管路分枝处，及在与分支管路相连接的较长的用户支管处，均应装设阀门。环状管网布置的主要优点是具有很高的供热后备能力。当输配干线某处出现事故时，可以切除故障段后，通过环状管网由另一方向保证供热3。环状管网和枝状管网相比，热网投资增大，运行管理更为复杂，热网要有较高的自动控制措施。3、管道的敷设方式供热管网敷设是指将供热管道及其附件按设计条件组成整体并使之就位的工作。供热管道的敷设形式，可分为地上（架空）敷设和地下敷设两类。应根据当地气象、水文地质、地

7、形及交通情况等综合考虑。力求与总体布局协调一致，并考虑维修方便等因素。1地上敷设地上敷设是管道敷设在地面以上的独立支架或建筑物的墙壁上。其优点是不受地下水位、土质和其他管线的影响，构造简单，维修方便。是一种较为经济的敷设方式。其缺点是占地面积多，管道热损失大，在某些场合下不够美观。因而多用于厂区和市郊。对于年降水量大，地下水位高（距地面小于1.2M）,或者地形高差大，地下多岩石或腐蚀性土层以及地下管线太多或有特殊障碍的地区，可考虑采用架空敷设。按照支架的高度不同，可有一下三种地上敷设形式：（1）低支架敷设。（2）中支架敷设。（3）高支架敷设。2地下敷设在市区以及对环境有要求的地区，采用地下敷设

8、，地下敷设不影响市容和交通，因而地下敷设是城镇集中供热管道广泛采用的敷设方式。地下敷设分有沟敷设和无沟（直埋）敷设两种。有沟敷设又分为通行地沟、半通行地沟和不通行地沟三种。3有补偿的直埋敷设有补偿的直埋敷设的供热管网在设计时需要设置补偿器，并在管网上适当位置设置固定支架。由于在温度变化时管线在土层中有位移，因此，管线的埋深、土层的密度和管线与土层之间的摩擦系数是设计有补偿直埋的重要原始条件。安装时，应保证管线在设计时计算出的热位量在运行时能够实现，并严格设计给出的预拉直进行预拉。有补偿直埋敷设可以在管道安装完毕、水压试验合格和接头处理结束后回填管沟。采用有补偿直埋敷设方式，除了可以利用管道l型

9、或z型的管道作为自然补偿外，还可以采用方形补偿器、波纹管补偿器或套筒补偿器作为直管段的管道补偿器。但管段不长时可考虑无补偿敷设。4、管道的热补偿及保温管道保温的目的是减少热媒的热损失，防止管道外表面的腐蚀，避免运行和维修时烫伤人。保温设计的基本原则是减少散热损失、节约能源。提高经济效益、满足工艺要求、保证供热参数、改善工作环境、防止烫伤等，为此，外表面温度高于50的管道及附件必须保温。在输送过程中需要控制介质温度降低，减少热损失，必须从节约和经济的角度进行保温设计。1保温材料及其制品根据集中供热外网的参数，推荐选用下列保温材料：岩棉制品，具有密度小、导热系数低、化学稳定性好、使用温度高和不能燃

10、烧等特点。架空敷设的蒸汽管线普遍采用岩棉制品保温。岩棉制品主要有岩棉板。岩棉保温管件。岩棉保温管壳、岩棉保温带等。石棉制品，其主要制品由泡沫石棉、石棉绳和石棉绒等。硬质泡沫塑料制品，泡沫塑料是高分子有机化合物。硬质泡沫塑料的施工成型方法有直接喷涂法和模型法两种。聚氨酯泡沫塑料预制保温管是我国在20世纪80年代从欧洲引进的先进技术。保温管由钢管、聚氨酯硬质泡沫塑料保温层和高密度聚乙烯外套（保护层）组成。保温管内可以安装报警线，用于检测钢管渗漏的位置。这种保温管适用于输送温度不高于120、压力不大于1.6MPa的介质，管道系统的环境温度位-5080。保温管的聚氨酯泡沫塑料性能和聚乙烯外套管的性能分

11、别如表5-12和表5-13所示。对于保护层由于聚乙烯价格较高，现大部分用玻璃钢代替4。2供热管道的防腐（1）管道防腐的原则热水供热管网或季节性运行的蒸汽供热管网的管道及附件，应涂刷耐热、耐湿、防腐性能良好的涂料。常年运行的室内蒸汽管道及附件，可不涂刷防腐材料。常年运行的室外蒸汽管道也可涂刷耐高温的防腐涂料。架空管道采用普通薄钢板作保护层时，薄钢板内外表面均应涂刷防腐材料，施工后外表面应涂刷面漆。不保温管道及附件，为了防腐和便于识别，应进行外部油漆。保温管道的保温层外表面，应涂刷油漆，并标记管道内介质流向及色环。保温层外表面不应做防潮层。2防腐层的要求不保温管道，室内管道先涂两度防锈漆，再涂一度

12、调和漆：室外管道先涂刷两度云母氧化铁酚醛底漆，再涂两度云母氧化铁面漆；管沟中的管道，先涂一度防锈漆，再涂两度沥青漆。保温管道，管道内介质温度低于120时，管道表面涂刷两度漆；管道内介质温度高于120时，管道表面可不涂刷防锈漆。5、本设计要完成的内容这次设计的主要内容是为青岛景苑小区设计室外供暖管网，以及相关的水力计算。此小区包括十五幢楼房，总计518户，建筑面积73315平方米。供热管网供回水温度为95/70。第1章 供暖管网设计热负荷1.1工程概况本次设计的对象是青岛景苑，该小区共包括十五幢楼房。总计518户，总建筑面积73315。各幢住宅的构造及所处位置可以详见图纸。一号楼，二号楼，商住为

13、12层。幼儿园，商业为2层。九号楼5层，其余建筑6层。1.2热负荷计算根据采暖面积热负荷指标，就可以计算出每幢楼的热负荷，根据节能设计要求该供热系统的设计面积热负荷指标取为45W/m2则 各楼计算热负荷=各楼建筑面积采暖设计热负荷指标 外网负荷计算长宽层数采暖热指标（W)总负荷（KW） 单元负荷（KW)一号楼74.713.41245540.5292135.1323二号楼76.713.41245555.0012138.7503十一号楼80.513.4645291.24972.81225三号楼75.413.4645272.797268.1993十号楼80.513.4645291.24972.812

14、25四号楼55.513.4645200.79966.933九号楼67.313.4545202.909567.6365五号楼164.813.4645234.446478.1488八号楼7013.4645253.2684.42五号楼25013.4645180.990.45七号楼及两层商业建筑6013.4645217.0872.36六号楼4513.4645162.8181.405商住31181260401.76401.76幼儿园25726021211.3热源与介质参数的选择本小区设小区热力站（民用集中热力站），集中供热网路通过小区热力站向该小区几个街区的多幢建筑分配热量，供热系统采用双管闭式系统，地

15、点设在小区植物园地下室内。由热力站接收上一级热源来的高温水，再通过混合水泵将回水管道里的回水与热网供水混合，从而达到用户所需的供水温度，再向各用户输送。小供热管网中的热水介质参数：设计供回水温度为1.4敷设方式的选择本设计中小区供热管网的敷设方式均为无补偿直埋敷设，设固定墩。考虑采用该敷设方式，主要是基于目前，直埋敷设已是热水供热管网的主要敷设方式。因为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，现场安装工作量减少，施工进度快；因此可节省供热管网的投资费用。无沟敷设占地小，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5。第2章

16、热力管网的水力计算 小区网路平面布置图如下图所示： 图1-1管道布置平面图 2.1主干线的水力计算因各用户内部阻力损失相等，所以从热源到最远用户的管线为主干线，其他为支干线。主干线为1-8。取主干线的平均比摩阻为30-70pa/m范围内。根据各管段的流量和平均比摩阻，查水力计算表，确定管径和实际比摩阻。以管段1-2为例说明计算过程，其余管段的计算结果见表。1管段：计算流量为73.8t/h，平均比摩阻在30-70pa/m之内，查水力计算表，得出管径和实际比摩阻如下：d=200mm；R=18.07pa/m；v=0.571m/s管段有局部阻力的当量长度可由附录2-2查出，管段1无局部阻力管段1-2的

17、压力损失用同样的方法，可确定主干线上其余管段2、3、4、5、6、7、8的管径和压力损失，计算结果见附表表2.2支干线水利计算主干线1-6上有三条支干线，其水力计算过程如下所示：管段9-14的资用压力为管段4-18的估算比摩阻为根据管段9的流量16.2t/h和估算比摩阻，查水力计算表，得d=100mm；R=38.321pa/m；v=0.856m/s管段9的局部阻力当量长度查附录2-2，得旁流三通：一个4.95m，热压弯头：两个2.12m，总的当量长度为。管段9的折算长度为管段的实际压力损失然后用同样方法选出管段10、11、12、13、14支线4-14和主干线并联环路4-8之间的不平衡率为由此可知

18、环路基本平衡，不必加调压装置。水力计算,结果见附表。第3章 水压图绘制热水网路上连接着许多热用户，他们对供水温度和压力要求可能各有不同，且各处的地势高低不同。在设计阶段必需对整个网路的压力状况有个整体的考虑，因此，通过绘制热水网路的水压图，可以全面了解热网和各热用户的压力状况，并确定保证能有使它实现的技术措施，在运行中通过看网路的实际水压图，可以全面地了解整个系统在调解过程中或出现时的压力工况，从而揭露关键的矛盾和采取必要的技术措施，以保证供水系统的安全运行。3.1热水网路压力状况的基本技术要求热水供热系统在运行或停止运行时，系统内热媒的压力都应满足：在与热网直接连接的用户系统内，压力不应超过

19、该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力，即不超压，以满足用户设备的正常使用。在高温水网络用户系统内，水温超过100的地方，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。从运行安全角度考虑，除上述要求外还应留有30 50 Kpa的富裕压力值。本项目设计热媒为低温水，故不必考虑，汽化压力问题。与热网直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运转或停止工作时，其用户系统回水管出口处的压力，必需高于用户系统的充水高度，以防止系统吸入空气，破坏正常运行和腐蚀管道。网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力至少高出5 mH2O，以防止吸入空气造成腐蚀。在热水网路的换热站或用户吸入处，供、回水管的资用压差应满足热力站或

20、用户所需的作用压头。3.2绘制热水网路水压图的步骤：1、选定换热站水泵中心线的海拔高度为基准高度，在纵坐标上按一定的比例做出标准高的刻度，沿基准面在横坐标按一定的比例做出距离刻度。2、管道上的各点和各用户从热源出口起沿管路计算的距离，在OX轴上相应标出网路相应于基准面的标高和充水高度，这里假设所有建筑物的室内一层地面与水泵的中心线在一个平面上，即基准面。 3、选定静水压线的位置，静水压线是一条水平线，它表示网路循环水泵停止工作时，网路上各点的侧压管水头的连线，静水压线的高度必需满足以下要求：（1）与热水网路直接连接的供暖用户系统内底层散热器不被损坏。（2）热水网路及它直接连接的用户系统内不会出

21、现汽化和倒空，由于本设计采用95/70的低温水供热，故可不考虑出现汽化。在本设计中最高楼层为12层，则其充水高度为123 36m，地势高出热源处1.4m，安全系数取3mH2O，因此，静水压线定在40.4m H2O处。（3）采用补给水泵定压来保证静水压线位置，这样当网路循环水泵停止运行时，所有用户不会汽化和倒空，而且底层散热器也不会超过允许压力。4、选定的静水压线位置靠系统所采用的定压方式来保证，本次采用补给水泵定压，同时网路的定压点位置设在网路循环水泵的吸入端。5、选定主干线的回水管动压曲线在网路循环水泵运转时，网路回水管各点的测压管水头的连接线，称为回水管动水压曲线。因为，已知热网水力计算结

22、果，则可按各管段的实际压力损失确定回水动水压线。回水管的动水压线的位置，应满足下列要求6、回水管动水压曲线应保证所有直接连接的用户系统不倒空和网路上任何一点的压力不应低于50KPa（5mH2O）的要求，这是控制回水管动水压曲线最低位置的要求。7、在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不应超过该用户系统用热设备及其管道的承受能力，这是控制回水管动水压曲线最高位置的要求。 本次设计动水压曲线要从回水干管的末端开始绘制，由于供回水干管主线压力损失各为7887Pa，接着按主干线回水管段的压力损失逆行绘制到回水干线的始端处，则该点即为回水主干线的动水压曲线的始端位置。8、选定主干线的供水管动压线在网络循

23、环水泵运转时，网路供水管内各点的测压管水头连接线，称为供水管动水压曲线。根据最不利支路的压损及最不利支路末端用户引入口的作用压头，确定网路供水主干线中最不利支路末端用户即最不利支路分支节点处的水压线的水位高度。然后，根据供水主干线的水力计算结果，绘出供水主干线的动水压曲线。最不利分支节点处的水压线的水位高度求法，最不利分支节点处的回水管动水压线的水位高度；最不利支路供水管总压力损失；最不利支路回水管总压力损失；最不利末端用户引入口所需的作用压头。9、选定各支线的供回水管动压曲线由于主干线供水管，回水管动压曲线已经确定，故其余支路的供回水动压曲线只需找出在干线上相应的分支水压点，按逐段压损，依次

24、画出。按照上述步骤，画出主干线、各支线及用户的水压图，并逐段标明各支路分支点的设计标高，供水管测压管水头及回水管测压管水头。第4章连接方式的确定1、热水网路的连接方式有：（1）直接连接：（2）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。（3）装水喷射器的直接连接：当网路设计供水温度超过暖通规范规定的供暖热媒最高温度时，便要采用喷射器的直接连接。（4）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、回水差较小，不能满足水喷射器正常工作所需要的压差等情况时采用这种方式。（5）间接连接：这种连接方式是在用户引

25、入口处或热力站，设表面式水-水换热器。热网水不进入供暖系统，而是通过水-水换热器，把供暖系统的回水加热到要求的温度后，返回热网回水干管。这种连接方式设备复杂，造价比直接连接高得多。因而只有在热水网路与热用户的压力状况不适应时采用间接连接方式。但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。2确定用户热网连接方式。通过水压图的绘制，采用钢制散热器，所有用户的回水压力均未超过底部散热器的承受压力。而且从水压图可见，在网路循环水泵停运时，静水压线对用户均满足不汽化和不倒空的技术要求。a.不会出现汽化，各用户系统采用95/75的低温热水供暖，故不会出现汽化。b.不会出现倒空，各用户系统充水高度最高的也低于静水压线。在本项目