热力网及热力站(壹)

1热力专业部分(一)2热力专业部分1.燃料与燃烧2.锅炉原理3.汽轮机原理4.锅炉房工艺设计5.汽机房工艺设计6.热力网及热力站

36.热力网及热力站6.1掌握各类热负荷的计算方法、负荷特性和负荷曲线图。6.2熟悉各种供热系统的特点、热网供热参数的选择原则。6.3熟悉热网布置原则、各种敷设方式的特点、适用条件。6.4掌握换热计算、保温计算方法。6.5掌握热力网水力计算的基本方法、热水管网系统水压图的绘制原则、热网系统应设置的安全保护措施。46.热力网及热力站6.6掌握热网管道的强度计算、节点的推力及应力计算及纵向失稳的验算。6.7熟悉热网管道补偿器种类、适用条件。6.8掌握热水供热管网系统定压方式、适用条件。6.9掌握热力网各种调节方式、特点、适用条件。6.10掌握热力站系统设计原则和常用设备的选型与计算。56.热力网及热力站第一节热力管道的布置及敷设第二节热力管道系统第三节热力管道水力计算第四节管道热伸长及伸缩器第五节管子和管道附件第六节管道保温及防腐第七节热力站第八节热力网的供热调节6第一节热力管道的布置及敷设一、热力管道的布置原则二、热力管道的敷设方式三、架空敷设四、地沟敷设五、直埋敷设p3087一、热力管道的布置原则热力管道的布置总的原则是技术上可靠、经济上合理和施工维修方便。其具体要求如下：（1）热力管道的布置力求短直，主干线应通过热用户密集区，并靠近热负荷大的用户。（2）管道的走向宜平行于厂区或建筑区域的干道或建筑物。（3）管道布置不应穿越电石库等由于汽、水泄漏会引起事故的场所，也不宜穿越建筑扩建地和物料堆场。并尽量减少与公路、铁路、沟谷和河流的交叉，以减少交叉时必须采取的特殊措施。当热力管道穿越主要交通线、沟谷和河流时，可采用拱形管道。p3088一、热力管道的布置原则（4）管道布置时，应尽量利用管道的自然弯角作为管道受热膨胀时的自然补偿。如采用方形伸缩器时，则方形伸缩器应尽可能布置在两固定支架之间的中心点上。如因地方限制不可能把方形伸缩器布置在两固定支架之间的中心点上，应保证较短的一边直线管道的长度不宜小于该段全长的三分之一。（5）一般在热力地沟分支处都应设置检查井或人孔，当直线管段长度在100～150m的距离内时，虽无地沟分支，也宜设置检查井或人孔。所有管道上必须设置的阀门，都应安装在检查井或人孔内。（6）在从主干线分出的支管上，一般情况下都应设置截断阀门。p3089一、热力管道的布置原则（7）在下列地方，蒸汽管道上必须设置疏水阀：

1）蒸汽管道上最低点。

2）被阀门截断的各蒸汽管道之最低点。

3）垂直升高管段前的最低点。

4）直线管段每隔1∞～150m的距离内设置一个疏水阀。（8）热水管道及凝结水管道应在最低点放水，在最高点放气。p30810二、热力管道的敷设方式室外热力管道p308枝状管网优点：系统简单，造价较低，运行管理较方便缺点：没有供热的后备性能一般情况采用环状管网优点：具有供热的后备性能缺点：投资和金属消耗量都很大辐射状管网优点：控制方便，并可分片供热缺点：投资和金属消耗量都将增大占地面积小而工房密集的小型工厂11地处山区区工厂的的热力管管道，应应注意地地形的特特点，因因地制宜宜地布置置管线，，并应注注意避免免地质滑滑坡和洪洪峰口对对管线的的影响。。一般可可采用下下列几种种布置方方式：（1）热力管管道应根根据山区区特点，，采取沿沿山坡或或道路低低支架布布置。（2）热力管管道直径径DN≤150mm，可沿建建筑物外外墙敷设设。（3）爬山热热力管道道宜采用用阶梯形形布置。。（4）热力管管道跨越越冲沟或或河流时时，宜采采用沿桥桥或沿栈栈桥布置置成拱形形管道，，但应特特别注意管道道底标高高度应高高于最高高洪水位位。二、热力力管道的的敷设方方式p30912工厂区的的热力网网管道，，宜采用用架空敷敷设。（一）优优先选用用架空敷敷设的几几种情况况（1）地形复复杂（如如遇有河河流、丘丘陵、高高山、峡峡谷等））或铁路路密集处处。（2）地质为为湿陷性性黄土层层和腐蚀蚀性大的的土壤，，或为永永久性冻冻土区时时。（3）地下水水位较高高或降雨雨量较大大的地区区。（4）地下管管道纵横横交错、、稠密复复杂，难难于再敷敷设热力力管道时时。（5）具有架架空敷设设的煤气气管道、、化工工工艺管道道等，可可考虑与与热力管管道共架架敷设的的情况下下，采用用架空敷敷设既经经济又节节省占地地面积。。三、架空空敷设p30913架空敷设三、架空空敷设p309中支架：：高支架：：低支架：：山区建厂厂和在不不影响交交通的地地区人行交通通频繁地地段交通要道道和当管管道跨越越铁路、、公路时时最经济0.5－1.0m2－2.5m>4.5m支柱材料料便宜施工维修修方便可用套管管伸缩器器耗钢材多多基建投资资大建设周期期长维修管理理不便材料一般般为钢材材、钢筋混凝凝土等14三、架空空敷设15四、地沟沟敷设地沟敷设设p310通行地沟沟半通行地地沟不通行地地沟1、管道通通过不允允许挖开开的路面面处时2、数量多多或管径径较大，，管道垂垂直排列列高度大大于或等等于1.5m维护管道道方便，，但基建建投资大大、占地地面积大大1、地面不不允许挖挖开，且且采用架架空敷设设不合理理2、管道单单排水平平布置地地沟宽度度受到限限制土壤干燥燥、地下下水位低低、管道道根数不不多且管管径小、、维修工工作量不不大时应用最广广泛16五、直埋埋敷设（一）氰氰聚塑直直埋保温温管氰聚塑直直埋保温温管系由由钢管、防防腐层、、保温层层和保护护层四部分组组成保温管的的性能：（1）使用温温度：通通用型≤≤120℃℃，高温型型≤150℃℃适用介质质有热水、低压蒸汽汽或其他热介介质，（2）使用寿寿命：推推测保温温管的使使用寿命命在15年以上（3）每公里里温降：：经多次次实地监监测，每每公里保保温管中中介质温温降不超超过1℃。p31217五、直埋埋敷设（二）“管中管”预制保温温管“管中管”预制保温温管是由由钢管、导导线、保保温层和和保护层层等四部分分构成。。保温层采采用聚氨氨脂硬质质泡沫塑塑料，保保护层为为高密度度聚乙烯烯外套管管。导线线又称报报警线，，可使检检测渗漏漏自动化化，确保保热力网网正常运运行。耐温在120℃℃以下。p31218五、直埋埋敷设（三）直直埋管道道的敷设设方式1、无补偿偿方式（1）安定性性分析理理论（ASME规范）该该规范所所采用的的应力分分为一次次应力、、二次应应力及峰峰值应力力。规范范对不同应力力规定不不同的应应力强度度限制值值，在设计计计算中中以一次次应力和和二次应应力的组组合形式式来进行行校核。。（2）弹性分分析理论论。是北北欧各国国设计直直埋管道道的依据据，主要要特点是是供热管管网在工工作之前前必须进进行预热热，产生生一个预预拉应力力，预热热温度是是在管道道运行温温度和限限制的最最低温度度之间。。要求预热热温度与与工作温温度及最最低温度度的温差差所产生生的热应应力，不不得超过过管材的的许用应应力。p31319五、直埋敷设2、有补偿方式当管道温度过高，，或难以找到热源源预热时，即热力力管网不具备采用用无补偿方式的条条件，则可采用有有补偿方式。（1）有固定点方式在补偿器两侧设置置固定点，补偿器器至固定点的间距距不得超过管道最最大安装长度（2）无固定点方式校核直管段长度是是否超过最大安装装长度Lmax的两倍p314203．直埋管道敷设方方式的选择无补偿方式优于有有补偿方式。而在在无补偿方式中，，敞开式又优于覆覆盖式。所以，在在热力网设计中，，应优先考虑到用无补偿敞开式预预热方式。在有补偿方式中，，虽然无固定点方式计算工作量大，但但它具有投资少、、占地面积小及运运行安全等优点，，这是在城市热力力网及其他热力网网设计中，应优先先采用的直埋管道道敷设方式。p314五、直埋敷设21（六）直埋管道设设计计算p31422（六）直埋管道设设计计算p31423（六）直埋管道设设计计算p31524（六）直埋管道设设计计算p31425（六）直埋管道设设计计算p31526（七）直埋管道设设计及施工要点p317276.热力网及热力站第一节热力管道道的布置及敷设第二节热力管道道系统第三节热力管道道水力计算第四节管道热伸伸长及伸缩器第五节管子和管管道附件第六节管道保温温及防腐第七节热力站第八节热力网的的供热调节28第二节热力管道道系统一、热力管道种类类及其参数（—）蒸汽管道（1）饱和蒸汽管道（（压力PN≤1.6MPa）。（2）过热蒸汽管道（（压力PN≤1.6MPa，温度＜350℃）（二）废汽管道，例如锻锤废汽管管道（三）热水管道（1）低温水管道，供供水温度≤95℃、回水温度≤70℃。（2）高温水管道，供供水温度与回水温温度有三种组合：：150℃／90℃、130℃／70℃、110℃／70℃。（四》凝结水管道（1）自流式凝结水管管道。（2）余压式凝结水管管道。（3）压力式凝结水管管道。p31829二、热力管道系统统热力管道系统包括括热水系统、蒸汽汽系统和凝结水系系统p318热力管道系统单管双管三管四管开式系统闭式系统热媒水蒸汽取决于各用户热负负荷的特点和参数数要求，也取决于于热源的种类30二、热力管道系统统水作为热媒与蒸汽汽相比，有下列优优点：（1）热能利用效率高高，可节约燃料20％～40％（2）能够远距离输送送，供热半径大。。（3）在热电厂供热情情况下，可充分利利用低压抽汽，提提高热电厂的经济济效率。（4）蓄热能力大。（5）便于质调节。p31931二、热力管道系统统以蒸汽为热媒，与与水比较有下列优优点：（1）蒸汽作为热媒，，能满足各种用户户的用热的要求。。（2）蒸汽的放热系数数大，可节约用户户的散热器面积，，即节约工程的初初投资。（3）与热水系统比较较，可节约输送热热媒的电能消耗。。（4）蒸汽密度小，在在高层建筑物中或或地形起伏不平的的区域蒸汽系统中中，不会产生像水水那样大的静压力力，因此用户入口口连接方式简单。。p31932（一）热水系统1．热水制备方式（1）利用锅炉制备热热水（2）利用热交换器（（换热器）制备热热水（3）利用蒸汽喷射器器制备热水（4）利用容积式加热热器制备热水p31933（一）热水系统2、热水系统的定压方方式采用高温水系统时时，为保证热水系系统正常运行需维持稳定的水力工工况和保证系统中不发生气化所需的压力，应设设置定压设备。定压设备必须满足足下列各项要求：：（1）在循环水泵运行行时，应保证整个个热水系统中高温温水不发生汽化。。（2）在循环水泵停止止时，热水系统的的静压线应高于与与系统直接连接用用户的最高充水高高度。（3）在循环水泵运行行或停止时，与系系统直接连接的用用户室内系统的压压力，不得超过散散热器的允许压力力。（4）定压装置必须操操作简单。（5）定压装置的投资资最省。p319343、几种常用的定压压方式（1）开式膨胀水箱定定压p319它具有设备简单、、工作安全可靠的的优点，是低温热热水系统常用的定定压方式。353、几种常用的定压压方式（2）补水泵定压p320363、几种常用的定压压方式（3）氮气定压方式p320373、几种常用的定压压方式（4）采用低位膨胀水水箱自动稳压补水水装置定压p32038（二）蒸汽系统1、蒸汽系统的选择择（1）凡是用户用汽参参数相同的中小型型工厂，均采用单单管供汽系统。（2）凡是用户用汽参参数相差较大，可可采用双管供汽系系统。（3）采暖期短、采暖暖通风用汽量占全全厂总用汽量50％以下时，为节约约初投资费用，可可采用单管供汽系系统。采暖期较长长，采暖通风热负负荷超过全厂总负负荷一半时，如采采暖通风以蒸汽为为热媒时，则可采采用双管供气系统统，其中一根蒸气气管供应采暖通风风用汽，只在采暖暖期运行；（4）凡全全厂绝绝大多多数用用户以以蒸汽汽为热热媒，，只有有个别别用户户以水水为热热媒，，则可可在这这些用用户附附近或或在某某一用用户内内建一一换热热站。。全厂厂仍可可采用用单管管供汽汽系统统，而而以换换热站站为中中心自自成一一个热热水系系统。。p32139（三））凝结结水系系统1，凝结结水回回收原原则（1）凡是是符合合锅炉炉给水水水质质要求求的凝凝结水水，都都应尽尽可能能回收收，使使回收收率达达到80％以上上。（2）凡是是加热热油槽槽或有有毒物物质的的凝结结水，，当有有生活活用汽汽时，，严禁禁回收收（3）高温温凝结结水宜宜利用用或利利用其其二次次蒸汽汽，不不宜回回收的的凝结结水宜宜利用用其热热量。。（4）对可可能被被污染染的凝凝结水水，应应装设设水质质监测测仪器器和净净化装装置，，经处处理后后达到到锅炉炉给水水水质质要求求的凝凝结水水才予予以回回收。。p32240（三））凝结结水系系统2，凝结结水系系统的的分类类p322凝结水水系统统开式系系统闭式系系统余压凝凝结水水系统统自流式式凝结结水系系统加压凝凝结水水系统统自流式式凝结结水系系统低压自自流式式凝结结水系系统高压自自流式式凝结结水系系统闭式满满管凝凝结水水系统统41（三））凝结结水系系统3、自流流式凝凝结水水系统统依靠管管网始始末端端的位位能差差作为为动力力，将将各用用户的的凝结结水送送至锅锅炉房房的凝凝结水水箱或或凝结结水泵泵站的的水箱箱中去去。p323（1）低压压自流流式凝凝结水水系统统适用于于低压压（P＝70kPa）蒸汽汽系统统的回回水，，且厂厂区较较小的的工厂厂。42（三））凝结结水系系统（2）高压压自流流式凝凝结水水系统统p323由于此此种系系统为为开式式系统统，管管路腐腐蚀严严重；；二次次蒸汽汽向大大气中中排放放，不不但造造成热热量损损失同同时也也污染染周围围环境境。43（三））凝结结水系系统（3））闭式式满管管凝结结水系系统。。p323闭式满满管凝凝结水水系统统适用用于地地形平平坦，，且二二次蒸蒸发汽汽可以以利用用的工工厂高高压蒸蒸汽系系统。。44（三））凝结结水系系统4、余压凝凝结水水系统统余压凝凝结水水系统统是依依靠疏水阀阀的背背压，将凝凝结水水送至至凝结结水箱箱。p32445（三））凝结结水系系统5、加压压凝结结水系系统p324此种凝凝结水水系统统适用用于地地形起起伏不不平、、用户户分散散、供供热区区域大大的热热网。。466.热力网网及热热力站站第一节节热热力管管道的的布置置及敷敷设第二节节热热力管管道系系统第三节节热热力管管道水水力计计算第四节节管管道热热伸长长及伸伸缩器器第五节节管管子和和管道道附件件第六节节管管道保保温及及防腐腐第七节节热热力站站第八节节热热力网网的供供热调调节47第三节节热热力管管道水水力计计算一、概概述二、热热负荷荷三、常常用流流速和和粗糙糙度四、管管径和和压力力损失失计算算五、水水压图图p32548第三节节热热力管管道水水力计计算一、概概述管道水水力计计算的的任务务是根据介介质流流量和和允许许的压压力损损失，，确定定管径径或根据管管径和和介质质流量量来验验算压压力损损失。确定管管道直直径时时，应应根据据运行行中可可能出出现的的最大大流量量和允允许的的最大大压力力损失失来计计算p32549第三节节热热力管管道水水力计计算利用疏疏水阀阀后余余压输输送凝凝结水水的管管道，，应按按汽水水混合合物状状态计计算，，除二二次蒸蒸汽外外，还还应计计入5％－10％的漏汽量。选选用管径初压不不宜大于疏水阀阀前蒸汽压力的的40％，由凝结水泵泵输送的压力回回水管，管径应应根据泵输送容容量进行计算。。管道设计在考虑虑发展富裕量时时，必须要有可可靠的依据。考虑到管子标准准所允许的管径径和管子壁厚的的偏差，以及管管子、附件所采采用的阻力系数数与实际情况的的偏差等影响，，在进行管道压压力损失计算时时，应考虑15％的富裕量。p32550二、热负荷（一）热负荷的的种类热负荷主要有三三种：生产热负荷、采暖通风热负荷荷（包括空调制制冷热负荷）、生活热水供应负负荷。p32551二、热负荷（二）热负荷的的收集与核算1、热负荷的收集集（1）热负荷资料包包括：1）供热介质及参参数要求。2）生产、采暖、、通风、生活小小时最大及小时时平均用热量。。3）热负荷曲线。。4）回水率及其参参数。5）余热利用的小小时最大、小时时平均产汽量及及参数。6）热负荷发展情情况等。p325521、热负荷的收集集（2）生产热负荷的的收集生产热负荷是全全年性的负荷。。由于生产工艺艺的要求，有的的昼夜负荷变化化较大，有的则则是因为生产班班次不连续使热热负荷产生波动动。p326531、热负荷的收集集（2）生产热负荷的的收集在可能的条件下下，还需要收集集设计的产品数数量、产品用热热或用标煤的单单耗指标、生产产班次、季节生生产特性及检修修周期等。p326541、热负荷的收集集（2）生产热负荷的的收集此外，还需要收收集各季度具有有代表性的典型型生产日的小时时热负荷资料p326551、热负荷的收集集（3）采暖热负荷资资料的收集。采暖空调热负荷荷资料的收集，，需根据该地区采暖期的的划分、采暖空调期各月月份的室外平均均温度、室内采暖空调计计算温度、当地采暖空调室室外计算温度以及该地区各类建筑筑物的采暖空调调热指标等，按要求逐项填填写清楚。此外，还应向当当地气象部门收收集采暖期室外外温度从10℃至采暖室外计算算温度间各温度度的延续小时数数（或者气候特特性曲线），以以便绘制采暖年年热负荷曲线图图。p326561、热负荷的收集集（3）采暖热负荷资资料的收集。p327571、热负荷的收集集（4）生活热水供热热负荷资料的收收集。生活热水供应热热负荷是全年性性负荷，带有一一定性的季节变变化特性，可按按生产工艺热负负荷方式填入表表⒍4中。p327581、热负荷的收集集（5）收集热负荷资资料的注意事项项。对建设单位或其其他有关部门提提供的热负荷资资料应进行认真真的分析和核实实，在核实和重重点调查时有以以下几点应予注注意：1）有无不允许中中断供汽的一级级热负荷用户，，此类用户的生生产班次和同时时率。2）对于供热连续续性的要求，及及中断供汽后对对生产的影响。。3）热用户生产用用原材料的来源源是否落实，产产品是否适销对对路，有无转产产、停产的可能能，以及转产、、停产后的热负负荷情况。4）对新增热用户户的热负荷，应应通过其初步设设计以及主管领领导机关批准的的建设规模进行行核实。5）对分散供热改改为集中供热的的用户，可通过过验算进行核实实。p327592、热负荷的核算算（1）热负荷的折算算。一般说来，收集集到的热负荷资资料，其载热质质的参数和数量量随用户的不同同而千差万别，，必须换算成热热电站出口或供供热锅炉房锅炉炉出口处的载热热质参数和数量量，才能进行综综合整理。p327602、热负荷的核算算1）按热电站出口口换算p327612、热负荷的核算算2）按供热锅炉炉房锅炉出口换换算p327622、热负荷的核算算3）如果已知热热用户的耗热量量，则可按下式式折算p32763（三）热负荷的的典型曲线图绘绘制1、生产热负荷曲曲线热负荷曲线可按按用汽量及热耗量绘制。按用汽量量绘制的热负荷荷曲线的目的是是为了保证用户用用汽量，以决定热源的运行行方式，而按热耗量绘绘制的热负荷曲曲线是为了计算热源的的总热耗量。p327641、生产热负荷曲曲线（1）典型日热负荷荷曲线p327651、生产热负荷曲曲线（2）月热负荷曲线线（3）年生产热负荷荷曲线p329661、生产热负荷曲曲线将上述年负荷曲曲线由高到低排排列，则可得出出图⒍19的图形p329672、采暖（空调）热热负荷曲线p329（1）日负荷曲线。。682、采暖（空调）热热负荷曲线p329（2）采暖（空调））年热负荷变化化图693、生活热水供应热热负荷曲线p33170（四）热负荷的的计算根据生产、采暖暖、通风、生活活需要的热负荷荷，计算出的锅锅炉房设计的最大计算热负荷荷、平均热负荷，作为选择锅炉类类型、台数，确定锅炉房规模模和计算各种耗量之用。为此，必必须对各种热负负荷进行细致的的调查研究。p33271（四）热负荷的的计算（1）根据各热用户的热负荷荷曲线相加求得得总热负荷曲线线，其最大值及平平均值乘以K值（管网热损失失及锅炉房自用用汽系数），即即求得锅炉房的的最大计算热负荷荷Qmax及平均热负荷Qcp（2）若设计时无法法取得热负荷曲曲线，则以热负负荷资料进行计计算。p332727374（四）热负荷的的计算4）当热用户提不出出设计热负荷时时，可进行估算算。民用建筑的采采暖、通风、空空调及生活热水水热负荷的估算算方法及具体取取值，应根据《城市热力网设计计规范》。p33375（四）热负荷的的计算p33476（四）热负荷的的计算p33477（四）热负荷的的计算p33478（五）工业热负负荷p335工业热负荷包括括生产工艺热负负荷、生活热水水热负荷和工业业建筑的采暖、、通风、空调热热负荷，生产工工艺热负荷的最最大、最小、平平均热负荷和凝凝结水回收率应应尽量采用热用用户提供的设计计资料，并按《热网规范》的方法进行验算算。无设计资料时，，对现有企业，，应采用生产建建筑和生产工艺艺的实际耗热数数据，并考虑今今后可能的变化化；对规划建设设的企业，可按按不同行业项目目估算指标中典典型生产规模进进行估算，也可可按同类型、同同地区企业的设设计资料或实际际耗热定额估算算。79（六）热力网的的负荷量计算p33580第三节热力管管道水力计算一、概述二、热负荷三、常用流速和和粗糙度四、管径和压力力损失计算五、水压图81三、常用流速和和粗糙度p33682四、管径和压力力损失计算p33783四、管径和压力力损失计算p33784四、管径和压力力损失计算p33885四、管径和压力力损失计算p33986四、管径和压力力损失计算p33987第三节热力管管道水力计算一、概述二、热负荷三、常用流速和和粗糙度四、管径和压力力损失计算五、水压图88五、水压图p339热水管网设计和和运行中，常常常以水压图的形形式表示出系统各点点压力大小和分分布情况。如供暖区域域的地形、室室外热力管网网连接的各用用户室内系统统的高度、循循环水泵的扬扬程以及全部部管网、用户户系统的压力力损失等，都都直接影响水水压图的变化化。89五、水压图p339（一）绘制水水压图时，水水力工况应该该满足的条件件（1）循环水泵停停止运行时，，应保持必要要的静压力。。静压力应符符合下列要求求。90五、水压图p339（2）当循环水泵泵工作时，供供水管网任何何一点的压力力应符合上述述要求。（3）当循环水泵泵工作时，回回水管网任何何一点的压力力，不应低于于50kPa，且不应超过过直接连接用用户系统的允允许压力。（4）供回水管网网的压差，应应满足用户系系统所需要的的压头。（5）保证循环水水泵运行时，，不产生汽蚀蚀。91五、水压图p339（6）静水压线位位置的确定1）静水压线最最高位置，等等于最低用户户地面标高加加上散热器工工作压力，如如果静水压线线超过这个高高度，散热器器会因超压而而破裂。2）静水压线最最低位置，等等于最高用户户室内系统最最高的标高加加上供水温度度下的饱和压压力，再加上上30—50kPa的富裕压力。。如果静水压压线低于这个个位置，则系系统内将发生生汽化。92五、水压图p33993五、水压图p339（二）水压图图绘制的方法法和步骤（1）一般以循环环水泵入口中中心线的高度度为基准面，，即OX。纵坐标y表示标高，横横坐标x表示水平距离离，分别绘出出OY、0X轴。94五、水压图p339（二）水压图图绘制的方法法和步骤（2）静水压线是是循环水泵停停止运行时，，管网中各点点压力的连接接线，是一条条水平直线。。95五、水压图p339（二）水压图图绘制的方法法和步骤（3）回水管动水水压线（图中中BA）是循环水泵泵运行中回水水管上各点的的压力连线。。用户回水管管的始端压力力最高，沿程程克服阻力，，到循环水泵泵入口处为最最低。其坡度度可根据水力力计算结果或或平均比压降降确定。96五、水压图p339（二）水压图图绘制的方法法和步骤（4）供水管动压压线（图中DC）是循环水泵泵运行时，供供水管上各点点的压力连线线，热源处供供水干管的始始端压力最高高，至最远用用户处压力最最低。其坡度度可根据水力力计算结果或或平均比压降降确定。97五、水压图（三）几种类类型的水压图图1、补给水泵定定压图p34298五、水压图（三）几种类类型的水压图图⒉补给水泵间歇歇补水定压p342补给996.热力网及热力力站第一节热力力管道的布置置及敷设第二节热力力管道系统第三节热力力管道水力计计算第四节管道道热伸长及伸伸缩器第五节管子子和管道附件件第六节管道道保温及防腐腐第七节热力力站第八节热力力网的供热调调节100第四节管道道热伸长及伸伸缩器一、管道热伸伸长的计算二、管道热补补偿三、管道固定定支架间距的的确定四、支架荷载载计算101一、管道热伸伸长的计算当管道内供热热介质及周围围环境温度发发生变化时，，将引起管道道的热胀、冷冷缩，使管壁壁内产生巨大大的应力，如如果此应力超超过了管材的的强度极限，，就会使管道道造成破坏。。管道的热伸伸长量，按下下式计算p345102二、管道热补补偿为了保证管道道在热状态下下的稳定和安安全，减少管管道热胀冷缩缩所产生的应应力，管道上上每隔一定距距离应当装设设固定支架及补补偿装置。常用的补偿偿装置有自然补偿、方型伸缩器、、套管伸缩器器、波型伸缩缩器和球型伸伸缩器等。p346103二、管道热补补偿（一）自然补补偿利用管道敷设设上的自然弯弯曲管段（L型或Z型）来吸收管管道的热伸长长变形，称为为自然补偿。。其优点是装置置简单、可靠靠；其缺点是是管道变形时时产生横向位位移。p346104二、管道热补补偿1，自然补偿选选用原则一般采用L型、Z型及空间立体体弯三种类型型作为自然补补偿器。（1）热力管网布布置时，应尽尽量利用所有有的管路原有有弯曲的自然然补偿，当自自然补偿不能能满足要求时时，才考虑装装设各种类型型的伸缩器。。（2）当弯管转角角小于150o时，能用L型作自然补偿偿；大于150o时不能用L型作自然补偿偿。（3）L型自然补偿的的管道臂长不不应超过20－25m，弯曲应力不不应超过［σ］＝80MPa。p346105二、管道热补补偿p346106二、管道热补补偿p347（二）方型伸伸缩器方形伸缩器是是用无缝钢管管煨弯而成的的（当管径较较大时可用焊焊接弯管制成成）。其优点点是制造方便便，补偿能力力大，轴向推推力较小，维维修方便，运运行可靠；其其缺点是单向向外伸臂较长长，占地面积积较大，需增增设支架。107二、管道热补补偿p3471，方形伸缩器器选用原则（1）热力管网伸伸缩器一般都都采用方形伸伸缩器，当该该型伸缩器不不便使用时，，才选用其他他形式伸缩器器。（2）方形伸缩器器的自由臂（（导向支架至至伸缩器外伸伸壁的距离）），一般为40倍公称直径的的长度。（3）方形伸缩器器安装时一般般必须预拉伸伸，当介质温温度为250℃时，预拉伸值值为计算热伸伸长量的50％；当介质温温度为250－400℃时为计算热伸伸长量的70％。108二、管道热补补偿p3472、方型伸缩器器的类型方型伸缩器是是由四个90o弯头组成，常常用的是如图图所示的四个个类型。109二、管道热补补偿p347（三）套管伸伸缩器热力管网在特特殊情况下才才使用套管伸伸缩器。其优优点是安装简简单，占地少少，补偿能力力较大，流体体阻力较小；；其缺点是轴轴向推力大，，造价高，易易漏水、漏汽汽，要求经常常检修和更换换填料。套管伸缩器选选用原则：（1）套管伸缩器器一般用于管管径大于100mm，工作压力小小于1.3MPa（铸铁制）及及1.6MPa（钢制），安安装位置受到到限制的热力力管网上。（2）套管伸缩器器不宜使用于于不通行地沟沟之中。（3）单向套套管伸缩缩器应安安装在固固定支架架近旁的的平直管管段上，，在其活活动侧设设导向支支架。双双向套管管伸缩器器设在固固定支架架中间，，套管须须固定，，伸缩器器工作极极限界线线应有显显明的标标记。110（四）波波形伸缩缩器在热力管管网上不不常使用用波形伸伸缩器，，因其强强度较弱弱，补偿偿能力小小，轴向向推力大大。但当当管径较较大（300mm以上）及及压力较较低（6表压以下下）时，，也采用用波形伸伸缩器。。1。波形伸伸缩器选选用原则则（1）波形伸伸缩器用用钢制或或铸铁制制，钢板板厚度采采用3-4mm。（2）波形伸伸缩器的的波纹以以3－6个为宜。。（3）安装波波形伸缩缩器时，，应预先先冷紧，，冷紧值值为热伸伸长量的的一半。。二、管道道热补偿偿p3471112、波形伸伸缩器补补偿能力力的计算算见下式式二、管道道热补偿偿p347112（五）球球形伸缩缩器球形伸缩缩器是利利用球形形管接头头的随机机弯转来来解决管管道的热热胀冷缩缩问题。。对于三三向位移移的蒸汽汽和热水水管道最最宜采用用。工作作介质可可以由任任意一端端出入。。最大优优点是占地面积积小，节节省材料料，不存存在推力力。缺点是是存在侧向向位移，，易漏水水、漏汽汽，要求求加强维维修。二、管道道热补偿偿p348113（一）管管道固定定支架间间距确定定的原则则管道固定定支架是是用来承承受管道道因热胀胀冷缩时时所产生生的推力力，为此此，支架架和基础础必须坚坚固。固固定支架架的间距距直接影影响到管管网的经经济性，，因此要要求固定定支架布布置合理理，使固固定支架架允许间间距加大大以减少少其数量量。固定定支架间间距必须须满足下下列条件件：（1）管段的的热伸长长量不得得超过补补偿器的的允许补补偿量。。（2）管段因因膨胀产产生的推推力不得得超过固固定支架架所能承承受的允允许推力力值。（3）不宜使使管道产产生纵向向弯曲。。，，三、管道道固定支支架间距距的确定定p348114三、管道道固定支支架间距距的确定定p348115管道支架架承受的的荷载一一般可分分为三类类：（1）垂直荷荷载包括管道道、管道道附件、、保温结结构、管管内输送送的介质质以及在在某些情情况下考考虑管道道水压试试验时的的水重，，还有冰冰雪、积积灰、平平台和行行人等荷荷载。（2）沿管道道轴线方方向的水水平荷载载包括补偿偿器的反反弹力，，不平衡衡内压力力，管道道移动时时的摩擦擦反力（（如刚性性活动支支架等））或管架架变位弹弹力（如如柔性管管架等））。（3）与管道轴轴线方向向交叉的的侧向水水平荷载载包括风荷荷载，拐拐变管道道或支架架传来的的推力，，管道横横向位移移产生的的摩擦力力等。四、支架架荷载计计算p349116四、支架架荷载计计算p349117四、支架架荷载计计算p349118四、支架架荷载计计算p350（二）沿沿管道轴轴向的水水平荷载载沿管道轴轴向的水水平荷载载，即通通常所说说的轴向向水平推推力，其其内容包包括：1、补偿器器的反弹弹力PK当管道膨膨胀时，，补偿器器被压缩缩变形，，由于补补偿器的的刚度而而产生一一个抵抗抗压缩的的力量，，这个力力通过管管道反作作用于固固定支架架，这就就是补偿偿器的反反弹力。。当使用套套管式补补偿器时时，反弹弹力则为为套管填填料函的的摩擦作作用力；；当使用用波形补补偿器时时，此力力为波纹纹管刚度度所产生生的推力力；当采采用球形形补偿器器时，此此力为球球形补偿偿器转动动摩擦力力。119四、支架架荷载计计算p350（二）沿沿管道轴轴向的水水平荷载载⒉管道内内的不平平衡压力力P当在两个个固定支支架之间间所设的的补偿器器为套管管式补偿偿器、轴轴向波形形补偿器器，而在在补偿器器一侧，，又有阀阀门，且且阀门关关闭或堵堵板或固固定支架架设在靠靠近弯管管段的情情况下，，由于内内压力的的作用，，将有使使补偿器器脱开的的趋势。。为了不不使补偿偿器脱开开，固定定支架必必需有足足够的刚刚度，以以抵抗使使补偿器器脱开的的力量，，这个力力就是管管道内的的不平衡衡内压力力。120（二）沿沿管道轴轴向的水水平荷载载p350121（二）沿沿管道轴轴向的水水平荷载载p350122（二）沿沿管道轴轴向的水水平荷载载p350123（二）沿沿管道轴轴向的水水平荷载载p351（3）轴向水水平荷载载的牵制制系数：：当管架上上设有多多根管道道时，它它们之间间会发生生牵制作作用，牵牵制作用用的大小小与管道道在支架架上的布布置方式式有关：：1）支架上上管道数数越多，，牵制作作用越大大。2）常温管管道的重重量所占占比例越越大，牵牵制作用用越大。。3）管道中中介质温温度高的的和温度度低的，，重量大大的和轻轻的，其其排列越越对称，，越均衡衡，牵制制作用越越大。4）双层支支架上的的管道牵牵制作用用比单层层的大。。5）高温管管道偏设设于一侧侧时，牵牵制作用用小。6）管道同同时启动动运行，，牵制作作用小。。124（二）沿沿管道轴轴向的水水平荷载载p351（3）轴向水水平荷载载的牵制制系数：：支架设计计时，应应在满足足工艺安安装要求求的条件件下使管管道布置置尽可能能有较大大效果的的牵制作作用，以以减少管管架的轴轴向水平平荷载。。因此，，当管道道支架上上有三根根以上管管道时，，应将多多根管的的轴向水水平荷载载ΣPmc乘以牵牵制系系数，，管道道布置置的牵牵制系系数见见表⒍⒍19。125（三））与管管道轴轴向交交叉的的侧向向水平平荷载载p351126五、固固定支支架推推力计计算p353固定支支架承承受的的荷载载由下下列诸诸力组组成：（一））垂直荷荷载（二））沿管道道径向向的风风荷载载（当有有其他他侧向向水平平推力力时，，按实实际情情况决决定））（三））沿管道道轴向向的水水平推推力（1）各补补偿器器的反反弹力力之和和，（2）各管管道不不平衡衡内压压力之之和。。（3）中间间活动动支架架通过过管道道传给给固定定支架架的反反作用用力；；当用用刚性性活动动支架架时为为固定定支架架至补补偿器器间各各活动动支架架的摩摩擦反反力之之和；；当用用柔性性活动动支架架时为为固定定支架架至补补偿器器间各各活动动支架架的变变位反反力之之和；；当用用半铰铰接活活动支支架时时则忽忽略不不计。。127五、固固定支支架推推力计计算p353不同形形式补补偿器器在不不同管管道布布置情情况下下固定定支架架推力力计算算p354—p3631286.热力网网及热热力站站第一节节热热力管管道的的布置置及敷敷设第二节节热热力管管道系系统第三节节热热力管管道水水力计计算第四节节管管道热热伸长长及伸伸缩器器第五节节管管子和和管道道附件件第六节节管管道保保温及及防腐腐第七节节热热力站站第八节节热热力网网的供供热调调节129第五节节管管子和和管道道附件件一、管管子和和管道道附件件的标标准化化各种管管道系系统都都是由由管子子和管管道附附件组组成的的。管管道附附件是是指安安装在在管道道及设设备上上的连连接、、闭路路和调调节装装置的的总称称，其其中包包括管管件和和阀件件两部部分。。标准化化的内内容包包含有有直径径、压压力和和几何何尺寸寸的标标准化化p363130第五节节管管子和和管道道附件件一、管管子和和管道道附件件的标标准化化（—）公称称直径径DN（二））公称称压力力PN（三））试验验压力力ps（四））工作作压力力:为了保保证管管道系系统的的运行行安全全，根根据管管道输输送介介质的的各级级最高高工作作温度度所规规定的的最大大压力力，用用P表示，，其右右下角角附加加介质质最高高温度度数除除以10所得的的整数数p363131第五节节管管子和和管道道附件件二、管管子管子的的分类类1、低压压流体体输送送焊接接钢管管2、流体体输送送用元元缝钢钢管3、螺旋旋缝电电焊钢钢管4、直缝缝电焊焊钢管管5、直缝缝卷制制电焊焊钢管管6、紫铜铜及黄黄钢管管紫紫铜7、铝及及铝合合金管管p365132第五节节管管子和和管道道附件件三、常常用阀阀件（一））阀件件的选选用使用任任何阀阀件，，都应应当根根据阀阀件的的用途途、介介质特特征、、最大大工作作压力力、介介质最最高温温度以以及介介质的的流量量或管管道的的公称称直径径来选选择。。p366133三、常常用阀阀件1、阀件件的分分类（1）按用用途分分：截断阀阀类，主要要用于于截断断或接接通介介质流流。包包括闸闸阀、、截止止阀、、隔膜膜阀、、旋塞塞阀、、球阀阀、蝶蝶阀等等。调节阀阀类，主要要用于于调节节介质质的流流量、、压力力等。。包括括调节节阀、、节流流阀、、减压压阀等等。止回阀阀类，用于于阻止止介质质倒流流。包包括各各种结结构的的止回回阀。。分流阀阀类，用于于分配配、分分离或或混合合介质质。包包括各各种结结构的的分配配阀和和疏水水阀等等。安全阀阀类，用于于超压压安全全保护护。包包括各各种类类型的的安全全阀。。p366134三、常常用阀阀件1、阀件件的分分类（2）按压压力分分：真空阀阀，工工作压压力低低于标标准大大气压压低压阀阀，PN≤≤1.6MPa中压阀阀，PN=2.5－6.4MPa高压阀阀，PN=10－80MPa超高压压阀，，PN≥≥100MPap366135三、常常用阀阀件1、阀件件的分分类（3）按工工作温温度分分：高温阀阀，t＞450℃中温阀阀，120℃＜t≤450℃常温阀阀，－－30℃℃≤t≤120℃低温阀阀，t＜－30℃℃p366136三、常常用阀阀件1、阀件件的分分类（4）其他他分类类方法法：按按阀体体材料料分为为铸铁铁阀、、铸钢钢阀、、锻钢钢阀等等；按按驱动动方式式分为为手动动阀、、电动动阀、、气动动阀、、液动动阀等等；按按使用用部门门特点点分为为船用用阀、、水暖暖用阀阀、电电站用用阀等等。p366137三、常常用阀阀件2．阀件件的温温压表表当阀件件工作作温度度超过过公称称压力力的基基准温温度时时，其其最大大工作作压力力必须须降低低。阀阀件的的工作作温度度和相相应的的最大大工作作压力力变化化表简简称温温压表表，是是阀门门选用用的基基础。。p366138三、常常用阀阀件p368139三、常常用阀阀件p369140三、常常用阀阀件p369（二））有关关阀件件的计计算141三、常常用阀阀件p369（二））有关关阀件件的计计算1426.热力网网及热热力站站第一节节热热力管管道的的布置置及敷敷设第二节节热热力管管道系系统第三节节热热力管管道水水力计计算第四节节管管道热热伸长长及伸伸缩器器第五节节管管子和和管道道附件件第六节节管管道保保温及及防腐腐第七节节热热力站站第八节节热热力网网的供供热调调节143第六节节管管道保保温及及防腐腐一、概概述热力管管道及及其附附件保保温，，是节节能的的重要要措施施之一一。保保温范范围应应根据据具体体工程程的需需要来来确定定，下下面的的规定定可作作为参参考。。（1）热力力管道道及其其附件件的表面温温度高高于50℃℃时，都都应进进行保保温。。但对对于敷敷设于于不通通行地地沟中中的凝凝结水水管道道，如如果不不考虑虑二次次蒸汽汽利用用时可可不进进行保保温。。（2）在冬季室室外空空气温温度低低于0℃的地区区，当架空敷敷设热热力管管道时，则则所有有热力力管道道及其其附件件均应应进行行保温温。（3）所有热力管道道保温层外面面均应有防水水措施，对于无沟敷敷设（直接埋埋地）的热力力管道的保温温层外面应设设有防水及防防腐措施。p371144第六节管道道保温及防腐腐二、保温材料料（一）保温材材料的分类凡是热导率小小并具有一定定耐热能力（（可适应其所所用的温度范范围）的材料料，在工业上上都可作为保保温材料，其其热导率在温温度为50－100℃时不应超过0.32W/(m2℃）,其堆积密度一一般要小于300kg／m3，同时还应具具有相当的耐耐热能力。保温材料一般般是轻质、疏疏松、多孔的的纤维状材料料。按其成分分不向悦可分分为有机材料和无机材料两大类。p371145二、保温材料料热力管道和设设备保温用的的材料多为无无机保温材料料，此类材料料具有不腐烂、不燃燃烧、耐高温温等特点。例如如：石棉、硅硅藻土、珍珠珠岩、玻璃纤纤维、蛭石、、泡沫混凝土土、硅酸钙，，硅酸铝,复合硅酸盐,岩棉等。低温保冷工程程多用有机保保温材料，此此类保温材料料具有容重轻、导热热系数小、原原料来源广、、不耐高温、、吸湿时易腐腐烂等特点，例如如：软本、聚聚苯乙烯泡沫沫塑料、聚氨氨基甲酸酯、、牛毛毡、羊羊毛毡等p372146二、保温材料料按照保温材料料使用温度限限度，保温材材料又可分为为高温、中温和和低温三种。高温用的保温温材料，使用用温度可在700℃以上。中温用保温材材料使用温度度在100-700℃之间，是热力力设备及管道道常用的保温温材料。低温用保温材材料使用温度度在100℃以下的保冷工工程中。p372147二、保温材料料（二）对保温温材料的要求求选用管道及设设备的保温材材料，除应根根据介质温度度外，尚应满满足下列各项项要求：1、保温层材料料（1）热导率小。。（2）堆积密度小小。（3）耐热温度高高且不易燃烧烧。（4）具有一定的的机械强度。。（5）吸水率小。。（6）施工方便和和价格低廉。。p372148二、保温材料料（二）对保温温材料的要求求2，保护层材料料（1）具有良好的的防水性能。。（2）堆积密度一一般在800－1500kg／m3的范围内。（3）耐压强度应应不小于0.8MPa。（4）热导率λ值在50℃时不大于0.35W/(m2℃)。（5）可燃性有机机物含量不大大于15％。（6）在温度变化化和振动的情情况下不易开开裂。p372149三、管道保温温结构（一）对保温温结构的要求求管道和设备的的保温结构是是由保温层和保护护层两部分组成。。保温结构应满满足下列各项项要求：（1）保证热损失失不超过标准准热损失。（2）保温结构应应有足够的机机械强度（3）保护层的材材料要有防水水性能（4）要求选用热热导率小、耐耐温高、无化化学腐蚀、堆堆积密度小、、抗压强度高高、能够就地地取材、施工工方便的保温温材料。（5）保温结构力力求简单及外外形整齐美观观。（6）保温结构要要考虑由于管管道和设备产产生振动而不不致遭受破坏坏的一些措施施。p372150三、管道保温温结构（二）管道的的保温结构根据选用的保保温材料和施施工方法不同同，保温结构构有胶泥结构构、填充结构构、包扎结构构、缠绕结构构、预制品结结构和浇灌结结构等。p373151四、保护层（—）概述在管道保温材材料外面加保保护层，其目目的在于防止止保温材料在在外力和内力力作用下发生生破坏，以及及防止雨水的的浸蚀。同时时加保护层可可使管道保温温结构外表面面整齐美观，，也便于涂刷刷各种色漆。。根据保护层材材料不同和施施工方法不同同，可以分为为涂抹式保护护层，金属保保护层，毡、、布类保护层层，预制保温温管的保护层层。p373152四、保护层（—）概述对保护层的要要求如下：（1）具有良好的的防水性能。。（2）不易燃烧、、化学稳定性性好。（3）耐压强度高高，在温度变变化和振动的的情况下不易易开裂。（4）容重轻、热热导率小。（5）结构简单、、施工方便，，使用寿命长长。p373153四、保护层（二）涂抹式式保护层（三）金属板板保护层（四）毡、布布类保护层（1）玻璃布保护护层。（2）沥青油毡保保护层p373154五、金属腐蚀蚀、涂料及防防腐（一）金属的的腐蚀金属的的腐蚀蚀，是是金属属体所所在处处的环环境，，因化化学或或电化化学反反应引引起金金属表表面耗耗损现现象的的总称称。金金属的的腐蚀蚀可分分干蚀蚀和湿湿蚀两两种：：干蚀蚀是气气体所所产生生的化化学反反应；；湿蚀蚀是在在水存存在的的条件件下金金属发发生离离子化化的现现象。。从腐腐蚀的的表面面现象象来看看，腐腐蚀又又可分分为全全面腐腐蚀和和局部部腐蚀蚀。局局部腐腐蚀又又有点点蚀、、孔蚀蚀、沟沟蚀、、间隙隙腐蚀蚀、晶晶间隙隙蚀、、应力力腐蚀蚀等。。p373155五、金金属腐腐蚀、、涂料料及防防腐（二））管道道防腐腐方法法1、地上上管道道2、埋地地管道道p3731566.热力网网及热热力站站第一节节热热力管管道的的布置置及敷敷设第二节节热热力管管道系系统第三节节热热力管管道水水力计计算第四节节管管道热热伸长长及伸伸缩器器第五节节管管子和和管道道附件件第六节节管管道保保温及及防腐腐第七节节热热力站站第八节节热热力网网的供供热调调节157第七节节热热力站站热力站站是热热力管管网与与热用用户之之间连连接的的枢纽纽。热热力站站的作作用就就是把热力力网送送来的的热能能，根据据不同同热用用户对对参数数的不不同需需求，，进行重重新调调节或或热能能转换换及再再分配配，并并对用用热量量进行行计量量。根据据热力力网和和热用用户的的不同同情况况采取取不同同连接接方式式以满满足热热用户户热参参数的的需要要，并并保证证安全全运行行。p375158第七节节热热力站站一、热热力站站的规规模民用热热力站站有用用于单单幢建建筑物物的热热力站站，也也有用用于一一群建建筑物物的集集中热热力站站。建建集中中热力力站常常常不不是由由于技技术经经济方方面的的考虑虑，而而是为了降降低噪噪声和和振动动的要求求，或或由于于建设设用地地条件件的限限制。。集中热热力站站可以以简化化运行行管理理，减减少运运行维维护人人员，，可以以减少少调节节和检检测计计量仪仪表，但要要增加加小区区内的的二次次管网网。热热力站站的最最佳供供热规规模，，应通通过技技术经经济比比较确确定。。p375159第七节节热热力站站当不具具备技技术经经济比比较条条件时时，一一般情情况下下：（1）对于于新建建的居居住区区，热热力站站最大大规模模以供供热范范围不不超过过本街街区为为限，，以避避免二二次热热网穿穿越城城市道道路，，也便便于管管网水水力工工况平平衡。。（2）对于于已有有小锅锅炉房房供热热的采采暖系系统，，改由由城市市热网网供热热的建建筑小小区，，在尽尽量减减少改改造正正程量量的前前提下下，宜宜适当当合并并原有有采暖暖系统统，减减少热热力站站个数数。热力站站的位位置，，最好好放在在热负负荷中中心，，亦可可利用用原有有锅炉炉房直直接改改造成成热力力站。。工业热热力站站，多多为企企业专