【《忻州某建筑室内供暖、热交换站工艺及供热管网工程设计》19000字（论文）】

忻州某建筑室内供暖、热交换站工艺及供热管网工程设计摘要本次供热设计是忻州某建筑室内供暖、热交换站工艺及XXX市供热管网工程设计。紧随着时代变迁发展，人们越来越追求更加温暖舒适的生活体验，所以在全国各地越来越多的小区宿舍采用了集中供暖。集中供暖的优点有很多，比如说其可以有效的减少不可生能源的浪费,大大的提高对房间的供热效率,更加减少了环境污染,而且每个热用户的供热都更好的管理。同时采用集中供热的办法能够增加供热的质量,提高人们的工作效率和满意度，本设计旨在进行供热设计的同时，提高对能源应用方面的认识，加深自身对供热设计的步骤流程的熟悉，加强对本科时期对供热设计的知识总结。在本次供热设计中，各处的负荷计算都采用了节能的热指标选取，因为节省能源使用，减少污染物和大气排放物是大势所趋，在世界上的绝大多数国家都认为，只有做到以上两点才能够更好的保护地球，为创造更加美好的明天添砖加瓦。关键词地板辐射采暖；供热管网；换热站目录TOC\o"1-4"\h\u260011.建筑室内暖通工程设计 10100911.1供暖方案的确定 10268771.1.1供暖参数的确定 1058441.1.2供暖系统形式选择 11240261.1.3用户端供暖方式的选择 11242151.2供暖热负荷计算 11175721.2.1供暖面积计算 11237121.2.2供暖负荷计算 1228015围护结构基本耗热量 1219239附加耗热量 1229251通过门和窗缝隙的冷风渗透耗热量 1310773外门开启冲入冷风的耗热量 14290171.3辐射盘管间距选择计算 18114771.3.1辐射管材的确定 18282221.3.2辐射管间距的确定 185977表1.3续 19146411.4供暖管道水力计算 1932291.5通风及防排烟系统计算 20302531.5.1楼梯间及其前室加压送风量的计算 2086881.5.2加压送风口及屋顶风机的选择 22270052.热交换站工艺设计 22260532.1热交换站形式的确定 2276372.2热交换站系统设计 22158402.2.1热负荷的计算 22225892.2.2流量以及管径的计算 24246032.2.3换热器的选型计算 2612374高区换热器选型 27531低区换热器选型计算 2960802.2.4水处理装置的选择 3032638软水器的选择 3012709除污器的选择 3129692过滤器的选择 3291482.2.3循环水泵以及补水泵的选择 3227807循环水泵的选择及耗电输热比的计算 325181补水泵的选择 35139502.2.4其他设备的选择 3525758水箱的选择 3515113分集水器的选择 36304822.2.5运行调节方式的选择 3882012.2.6耗电输热比的计算 39建筑室内暖通工程设计1.1供暖方案的确定1.1.1供暖参数的确定热源：城市供热管网。热水参数：供水温度：45℃；回水温度：35℃室外供暖计算温度：-12.3℃室内供暖设计温度：卧室20℃、厨房卫生间商业区16℃、客厅餐厅书房18℃在地暖热负荷计算中，围护结构各个部分传热系数的选取：由《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》中查得：外墙：k=0.55W/（m²·K）外窗：k=1.8W/（m²·K）外大门：k=1.8W/（m²·K）内墙：k=1.35W/（m²·K）内门：k=1.71W/（m²·K）修正系数的选择：表1.1朝向修正温差修正系数风力修正渗风量修正系数东-0.05东南-0.110.05东0.15南-0.2东北0.1两面外墙修正间歇附加修正南0.3西-0.05西南-0.10.050.2西0.7北0.1西北0.1北供暖系统形式选择本设计建筑为100m高住宅，采用分区双管异程下供下回式系统。选择这种系统形式的原因是它并不会常常产生住宅上下垂直失调的情况，同时供水干管不会铺设在热用户的室内，而上供下回式会在住宅的最高楼层处增加管道，与之相比，会使房间的使用面积增大，更好的设计室内美化。但其缺点为排气不变，需放置排气阀。1.1.3用户端供暖方式的选择本设计用户端采用地板辐射采暖形式，其相较于散热器供暖和空调供暖，优点是：房间内部的围护结构因为辐射增多，会使其表面的温度较高，人体的散热量因此减少，人体感觉比其他两项更为舒适；房间内部的空气流动不会那么迅速，所以不会引发房间内灰尘的飞散，导致房间内的脏乱；房间内的天花板到地板之间温度差距小，提升了人的舒适感；供水为40~60℃低温热水，节省能源，可以利用工业废热；不会产生室内噪音。1.2供暖热负荷计算1.2.1供暖面积计算该设计建筑高100m，共33层，共需进行供暖设计32层，其中1~3层为商业区，4~32层为住宅层，33层为设备机房。供暖面积即为每层室内实际使用面积。1.2.2供暖负荷计算由《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》条例5.2.1得知，室内供暖设计需对每一个室内空间进行计算。再由条例5.2.2得知，我们需计算以下建筑物的散失和获得的热量：围护结构的耗热量；从外门和窗户缝隙进入室内的冷空气，加热它所需要的换热量；加热外门冷风侵入的换热量；通风的耗热量；因为其他的途径失去以及得到的换热量。围护结构基本耗热量围护结构的基本耗热量应当由下式进行计算：Q=α该式中：Q——围护结构的基本耗热量（W）α——温差修正系数，本设计计算中取1.0F——围护结构的面积（㎡）K——围护结构的传热系数[W/(㎡·K)]tntwn附加耗热量附加耗热量计算公式如下：Q1该式中：Q1Qiβch——朝向修正系数βfβlangβmβfgβjan通过门和窗缝隙的冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量Q2Q2该式中：CP——干空气的定压质量比热容，CViρwtn渗透风量体积V的确定，采用缝隙法：忽略热压及室外风速沿房高的递增，只计算风压作用下的体积V：V=∑该式中：l——房间某个朝向上的可开启门窗缝隙长度（m）L——每米门窗缝隙的渗透量（m³/（m·h））n——朝向修正系数考虑热压风压联合作用下的计算体积V：V=∑该式中：L0l——房间某个朝向上的可开启门窗缝隙长度（m）m——渗风压差的综合修正系数：b——外窗、门缝隙的渗风指数，一般可取0.67 L0该式中：a1——外门窗缝隙的渗风系数（m³/（m·h·pv0ρw——b——外窗、门缝隙的渗风指数，一般可取0.67外门开启冲入冷风的耗热量冷风侵入量Q3的计算，通常与所设计建筑的层数以及外门开启时间是否频繁有关，具体选择方法可按照下图1.1进行选取：图1.1以上即为室内供暖负荷应当计算的内容，下表为部分设计建筑物楼层的负荷计算表1.2：表1.2户型房间号负荷源参数401面积/㎡传热系数基本耗热量/w附加耗热量/w缝隙长度/m渗风量m³/h冷风渗透耗热量/w1卧室西外墙10.850.45157.70193.94北外墙5.890.4585.61120.32北外窗3.232.20229.52322.589.1010.73131.172卫生间西外墙2.170.4527.6333.98西外窗1.922.20119.54147.007.208.4990.933书房西外墙2.790.4538.0446.78西外窗2.882.20191.98236.098.409.90113.594卫生间西外墙3.410.4543.4353.40西外窗1.442.2089.65110.256.606.0564.835主卧室西外墙13.020.45189.25232.73南外墙5.580.4581.1185.49南外窗3.422.20243.03256.179.303.6544.696餐厅客厅南外墙5.580.4576.0880.20南外窗6.002.20399.96421.5912.304.8355.447厨房北外墙2.170.4526.6637.47北外窗4.562.20273.87384.9110.5012.38127.924021厨房东外窗1.262.2075.6893.066.001.1814.412卧室北外墙5.890.4585.61120.32北外窗2.662.20189.02265.668.5010.02122.523主卧室南外墙4.650.4567.5971.24南外窗3.422.00220.93232.889.303.6544.694餐厅客厅南外墙5.580.4576.0880.20南外窗5.252.20349.97368.8911.704.6052.744031卧室北外墙5.890.4585.61120.32北外窗2.662.20189.02265.668.5010.02122.522厨房西外窗1.262.2075.6893.066.005.5056.863主卧室南外墙4.650.4567.5971.24南外窗3.422.20243.03256.179.303.6544.694餐厅客厅南外墙5.580.4576.0880.20南外窗5.252.20349.97368.8911.704.6052.744041厨房北外窗3.232.20193.99204.489.1010.73110.872卧室北外墙4.650.4567.5971.24北外窗2.662.20189.02199.248.5010.02122.523卧室北外窗2.282.20162.02170.788.109.55116.76东外墙10.230.45148.69156.734卫生间东外墙5.270.4567.1170.74南外窗1.192.2074.0978.106.502.5527.365卫生间东外墙2.790.4535.5337.45东外窗0.842.2052.3055.135.401.0611.376主卧室东外墙12.090.45175.73185.23南外墙5.890.4585.6190.24南外窗3.422.20243.03256.179.303.6544.697餐厅客厅南外墙4.960.4567.6371.29南外窗6.002.20399.96421.5912.304.8355.444051厨房北外窗3.232.20193.99204.489.1010.73110.872卧室北外墙4.650.4567.5971.24北外窗2.662.20189.02199.248.5010.02122.523卧室北外窗2.282.20162.02170.788.109.55116.76西外墙10.230.45148.69156.734卫生间西外墙5.270.4567.1170.74南外窗1.192.2074.0978.106.502.5527.365卫生间西外墙2.790.4535.5337.45西外窗0.842.2052.3055.135.404.9553.046主卧室西外墙12.090.45175.73185.23南外墙5.890.4585.6190.24南外窗3.422.20243.03256.179.303.6544.697餐厅客厅南外墙4.960.4567.6371.29南外窗6.002.20399.96421.5912.304.8355.444061厨房东外窗1.262.2075.6893.066.001.1813.522卧室北外墙5.890.4585.61120.32北外窗2.662.20189.02265.668.5010.02122.523主卧室南外墙4.650.4567.5971.24南外窗3.422.20243.03256.179.303.6544.694餐厅客厅南外墙5.580.4576.0880.20南外窗5.252.20349.97368.8911.704.6052.744071卧室北外墙5.890.4585.61120.32北外窗2.662.20189.02265.668.5010.02122.522厨房西外窗1.262.2075.6893.066.005.5056.863主卧室南外墙4.650.4567.5971.24南外窗3.422.20243.03256.179.303.6544.694餐厅客厅南外墙5.580.4576.0880.20南外窗5.252.20349.97368.8911.704.6052.744081书房北外墙5.890.4580.31112.87北外窗2.852.20189.98267.018.7010.26117.642卧室北外墙5.270.4576.60107.66北外窗2.852.20202.52284.638.7010.26125.41东外墙13.640.45198.26243.813厨房北外墙1.550.4519.0426.76东外墙2.790.4534.2842.15东外窗1.442.2086.49106.366.601.3013.404餐厅客厅东外墙东外墙16.740.45228.25280.69东外窗3.422.20227.98280.369.301.8320.96南外墙5.580.4576.0880.20南外窗6.002.20399.96421.5912.304.8355.445主卧室南外墙4.960.4572.0975.99南外窗3.802.20270.03284.639.703.8146.611.3辐射盘管间距选择计算1.3.1辐射管材的确定据《实用供热空调设计手册（第2版）》中6.4.3这一章节的介绍，在地暖设计中地暖盘管材料的选取，一般是采用热塑性塑料管、铝塑复合管或者铜管，在这三中管材之中，应用范围最广泛的就是热塑性塑料管。而我国常用的主要有PE-X管、PB管和PP-R管。它们的优点有密度较小、不容易受到管内介质的腐蚀、管内的结垢物质不宜附着。还具有以下特点:1、很卫生，在日常饮水方面可以使用而且不会出现寻常金属材质的管道输送饮水会有掉下的金属腐蚀物质；2、能够耐受较高的介质温度，对于常见的地暖供回水温度完全可以满足；3、安装方便，连接可靠，本工程选用PP-R管。1.3.2辐射管间距的确定地面的构造层里敷设了地暖盘管，盘管通过地面散热，而散热可以简化成向下传热量和向上供热量两个部分，要使房间的盘管布置满足室内的供热需求，就需要房间内热负荷由向上供热量和向下传热量之和进行代偿。下图1.2为PP-R管道单位面积的向上供热量及向下传热量表；可依照此表进行辐射管间距的选择。图1.2（本次设计中供回水平均温度为40℃，所以只截取了40℃的表格）1.4供暖管道水力计算在供暖设计中对于供暖管道的计算方面，如果没有进行水力计算，在实际的运行条件下可能不能达到设计的运行流量，这是不被允许的，保证流量、保证各个热用户的供暖需求是我们设计的目的，所以我们要对其水力计算。下表1.4和1.5为本次建筑室内供暖设计的部分水力计算表。表1.4楼层总阻力(Pa)3144.35本立管最不利楼层户1编号Q(W)G(kg/h)L(m)D(mm)υ(m/s)R(Pa/m)ΣξΔPy(Pa)弯头个数ΔPj(Pa)ΔP(Pa)DG4779.29411.022200.32104.951.521078288DH4779.29411.0220001.5000户内分支1F945.6381.3247200.1222.16010411543.21084.2户内分支2F573.5149.3246200.077.2203321615.68347.68户内分支3F928.679.8647200.1221.49010102057.61067.6户内分支4F914.2278.6241200.1220.9208581440.32898.32户内分支5F676.1858.1548200.098.5104081930.78438.78户内分支6F741.1563.7441200.114.6806022040642户2编号Q(W)G(kg/h)L(m)D(mm)υ(m/s)R(Pa/m)ΣξΔPy(Pa)弯头个数ΔPj(Pa)ΔP(Pa)DG3447.32296.472200.2356.8925.5114692805DH3447.32296.472200.2356.8925.5114692805户内分支1F661.256.8649200.098.3204081829.16437.16户内分支2F779.5467.0448200.115.9807672040807户内分支3F861.5974.149200.1118.9309271741.14968.14户内分支4F1144.9998.4750200.1530.670153416721606表1.5楼层总阻力(Pa)3144.35资用压力(Pa)3986楼层不平衡率21.10%户1编号Q(W)G(kg/h)L(m)D(mm)υ(m/s)R(Pa/m)ΣξΔPy(Pa)弯头个数ΔPj(Pa)ΔP(Pa)DG4779.29411.022200.32104.951.521078288DH4779.29411.0220001.5000户内分支1F945.6381.3247200.1222.16010411954.721095.72户内分支2F573.5149.3246200.077.2203321615.68347.68户内分支3F928.679.8647200.1221.49010102057.61067.6户内分支4F914.2278.6241200.1220.9208582366.24924.24户内分支5F676.1858.1548200.098.5104081625.92433.92户内分支6F741.1563.7441200.114.6806021530632户2编号Q(W)G(kg/h)L(m)D(mm)υ(m/s)R(Pa/m)ΣξΔPy(Pa)弯头个数ΔPj(Pa)ΔP(Pa)DG3447.32296.472200.2356.8925.5114692805DH3447.32296.472200.2356.8925.5114692805户内分支1F661.256.8649200.098.3204082642.12450.12户内分支2F779.5467.0448200.115.9807672448815户内分支3F861.5974.149200.1118.9309271536.3963.3户内分支4F1144.9998.4750200.1530.67015341776.51610.51.5通风及防排烟系统计算根据《建筑防烟排烟系统技术标准》中3.1.5条例所说，本设计建筑物为小于100m的住宅，且为合用前室，所以应当独立设置机械加压送风系统。下表1.4为集合的计算选取风量表：表1.6系统负担高度h（m）加压送风量（m³/h）24＜h≤5042400~4470050＜h≤10045000~48600而根据3.4.1条例所说，该系统的设计风量与计算风量的比值应当大于1.2。合用前室的加压送风量应当运用下式进行计算：LjLS该式中：Lj——楼梯间的机械加压送风量；Ls——前室的机械加压送风量；L1——门开启时，达到规定风速值所需的送风量（m3／s）；L2——门开启时，规定风速值下，其他门缝漏风总量（m3／s）；L3——未开启的常闭送风阀的漏风总量（m3／s）。门开启时，达到规定的风速所需要的送风量应当按下式计算：L1该式中：Ak——一层内开启门的截面面积（m2），对于住宅楼梯前室，可按一个门的面积取值；ν——门洞断面风速，v=0．6（Al／Ag＋1）（m／s）；Al为楼梯间疏散门的总面积（m2）；Ag为前室疏散门的总面积（m2）。N1——设计疏散门开启的楼层数量；前室：采用常闭风口，计算风量时取N1＝3。当门开启时，规定风速下的其他门漏风总量按照下式计算：L2未开启的常闭送风阀的漏风总量应按下式计算：L3式中：0.083——阀门单位面积的漏风量[m3／（s·m2）]；Af——单个送风阀门的面积（m2）；N3——漏风阀门的数量：前室采用常闭风口取N3＝楼层数—3。根据上式1.7.1~1.10可以得到的计算结果如下：低于24m的楼层：L高于24m的楼层：LL低于24m的楼层总送风量：L高于24m的楼层总送风量：L因为计算结果与表1.4中的数据相比，均较小，所以加压送风量按照表中的较小值选取。2.热交换站工艺设计2.1热交换站形式的确定对热交换站进行设计应当具有足够的场地，应当接近负荷的中心地点，其规模应当满足小区内的换热需求以及周边低区的发展需求，但是其供热的半径不应当超过800m，供热地区内的地形高低落差不应当超过40m。本次设计一次侧水温110/60℃，二次侧45/35℃，以水为供热介质能够满足生产工艺需要以及用户的供热需求，本次设计分别为110000㎡低区和90000㎡高区供暖，换热站内需分别设置低区换热器和高区换热器，且需设置两套循环水泵，但可以共用一套补给水泵和补给水箱。2.2热交换站系统设计2.2.1热负荷的计算在供热设计中，我们应当首先进行采暖热负荷的计算,据《城镇供热管网设计规范》中所讲，我们可以使用面积乘以热指标的办法来进行设计，计算公式如下：Qh=qhA该式中：Qh—建筑物的供暖设计热负荷,；qh—建筑物供暖面积热指标,；Ac—采暖建筑物的建筑面积,.qh的表2.1建筑物类型采暖热指标住宅居住区综合学校办公医院托幼旅馆商店食堂餐厅未采取节能措施58~6460~6768~8065~8060~7065~80115~148采取节能措施40~4545~5550~7055~7050~6055~70100~130而本次设计建筑为居住区，所以根据上表选择参数为50w/㎡（1）高区热负荷计算：高区建筑面积：Ac=90000依据式（2.1）可得高区热负荷：Q高=q∴高区选用两台换热器，每台换热器的热负荷如下：Q（2）低区热负荷计算：低区建筑面积Ac=110000依据式（2.1）可得低区热负荷：Q低=qhA∴低区选用两台换热器，每台换热器热负荷如下：Q总热负荷Q总=Q高+2.2.2流量以及管径的计算依据《城镇供热管网设计规范》，采暖热负荷的热力网设计流量，应按下式计算：G=3.6Q该式中：G——供热管网设计流量（t/h）Q——设计热负荷（kW）c——水的比热容[kJ/(kg·℃）]t1——供热管网供水温度（℃）t2——供热管网回水温度（℃）而在本次设计中一次网设计供回水温度tg0/th0=110二次网设计高区供回水温度tg1/th1二次网设计低区供回水温度tg2/th2依据式（2.2）和上述所得的高区和低区热负荷，计算流量如下：一次网：高区流量:G高=3600Q1c∆低区流量：G低=3600Q2c∆高区换热器一次侧流量:G高1=G高2=低区换热器一次侧流量:G低1=G低2=二次网：高区流量:G高^=3600Q1c低区流量：G低^=3600Q2c高区换热器二次侧流量:G高1^=G高2低区换热器二次侧流量:G低1^=G低2管径计算：根据《城市热力网设计规范》，街区热水供热管网范围较小，经济比摩阻数值相较于大型热力管网要高，建议R值取150~300Pa/m，当主干线长度较长时取较小值，所以选择比摩阻R=150Pa/m。根据在设计中计算的出的流量数值以及假定的比摩阻，利用《供热工程》中的附录9-1热水网路水力计算表，一一找出公称直径，以及实际比摩阻。查表得，采用补差法，二次网高区管网参数如下，同理查得二次网低区及一次网管网参数。下表2.2为管径计算统计表：表2.2流量t/h流速m/s比摩阻Pa/m管径mm外径×壁厚mm二次网高区385.72.09184.9250273×6二次网低区471.42.57276.4250273×6一次网171.41.48124.3200219×6高区换热器二次侧2701.4690.9250273×6低区换热器二次侧3301.79135.8250273×6高区换热器一次侧541.28177.1125133×4低区换热器一次侧661.08100.8150159×换热器的选型计算按结构分类，换热器可分为浮头式换热器、固定管板式换热器、U型管板换热器以及板式换热器等。本次设计中，一次网供回水温度采用110℃和60℃，二次网供回水温度采用45℃和35℃，所以我们选择使用板式换热器，其优点为适合水-水小温差换热，有着较高的换热效率，不占空间，在设备的选型上花费的钱数较少，而且易于调节。本次设计的换热器一次侧二次侧流量比高达1:5，若使用常规的对称流道板式换热器，往往有一侧的压力降没有得到充分利用，从而导致板式换热器的换热性能降低，造成换热面积的浪费，所以本次设计中，我们采用非对称流道板式换热器，即换热器两侧并不是对称的，能够灵活的根据实际使用来选择，可以较为方便的解决这一问题。具体型号计算如下：一次网供回水温差：∆t0二次网高区供回水温差：∆t1二次网低区供回水温差：∆t2对数平均温差计算：∆高区换热器选型在本次供热设计的板式换热器选型计算中，按水—水换热器传热系数的推荐取值范围，选取假定的换热器换热系数为4000W/㎡·K其传热面积的计算公式如下：F=该式中：F——板式换热器换热面积（㎡）Q——热负荷（w）K——传热系数（w/（㎡·K））∆tmβ——裕度则据上式（2.3）估算传热面积为：F所以预选京海FBR03型板式换热器，公称换热面积为6~80㎡板式换热器的板片计算公式以及流道计算公式如下：n0N0该式中：n0——板片数F0——换热面积（㎡）Fk——单板换热面积（㎡）N0——流道数则据上式（2.4）（2.5）计算板片数如下：nN0对应该板式换热器安装片数81，流道数40道，对应安装尺寸1128mm×845mm，因为采用非对称型板式换热器，计算两侧的实际流速时应当采用不等流程法，流速计算公式如下：W1=G该式中：W——流速（m/s）G——体积流量（m³/h）f——单通道截面积（㎡）N——流道数Z——G1据上式（2.6）（2.7）计算得出换热器两侧实际流速如下：WW2其实际流速值符合其0.3~0.6m/s的流速区间，下图2.2为FBR03型板式换热器的传热特性K-W曲线：图2.2由换热器两侧的实际流速查询上图2.1得出实际传热系数K值为3850W/㎡·K，其一次迭代误差为：8ω=4000−一次迭代误差小于5%，在上述初始选择的板式换热器能够满足要求，其具体型号为FBR03型。实际传热面积为：F实际计算片数为：n0低区换热器选型计算低区换热器仍选用非对称流道的板式换热器，按水—水换热器传热系数的推荐取值范围，选取假定的换热器换热系数为4000W/㎡·K则据上式（2.3）估算传热面积为：F所以预选京海FBR03型板式换热器，公称换热面积为6~80㎡则据上式（2.4）（2.5）计算板片数如下：nN0对应该板式换热器安装片数95，流道数47道，对应安装尺寸1378mm×1095mm。据上式（2.6）（2.7）计算得出换热器两侧实际流速如下：WW2其实际流速值符合其0.3~0.6m/s的流速区间，由两侧的实际流速值查上图2.1得出实际传热系数K值为4100W/㎡·K，其一次迭代误差为：8ω=4一次迭代误差小于5%，所选的板式换热器符合要求，其具体型号为FBR03型。实际传热面积为：F实际计算片数为：n02.2.4水处理装置的选择软水器的选择在本次换热站设计中，软水器可以高区低区共同使用，而其软水箱的正常补水量按照二次侧系统循环水量的4%进行选择，则补水量计算如下：高区：G低区：G总补水量G据上式得出的补水量结果，我们选取FMRS-45T单桶流量控制型，下图2.2为该软水设备的尺寸表：图.2除污器的选择在本次换热站的设计中，我们需在一次网的供水干管以及二次网的回水干管上安装除污器，其选型应当按照所连接管道的直径以及介质的工作压力来选择的，而根据上表2.2可知，一次网管径DN200,二次网高低区管径为DN250，其工作压力均为1.0Mpa，所以在此次设计中选择一次网立式除污器LCW-200，二次网立式除污器LCW-250。下图2.3为该型号除污器的型号规格表：图.3过滤器的选择在本次换热站的设计中，过滤器的选择与上述除污器的选择较为类似，同样将其放置在一次网的供水干管以及二次网的回水干管上，通常放在除污泵之后，其选型同样应当按照管道的直径以及介质的工作压力来进行选取，所以通过上表2.2中的数据可知，一次网管径DN200,二次网高低区管径为DN250，其工作压力均为1.0Mpa，所以在此次设计中选择一次网过滤器HDG-8P/D,二次网HDG-10P/D型号过滤器，下图2.4为该型号过滤器的型号规格表：图循环水泵以及补水泵的选择循环水泵的选择及耗电输热比的计算在上述2.2.2中，已经计算出一次网和二次网侧的设计流量，但在涉及循环水泵的选型中，二次网的循环水量需取一个系数k，一般在1.05~1.10之间。因此，据上面的数据可得：GG循环水泵的扬程计算公式如下：H=K(H该式中：H——循环水泵扬程（mH2O）K——安全系数，一般取1.10~1.20H1——热力站内部的循环泵出水段的压力损失，一般取8~15mH2OH2——热力站内部除污器至循环水泵入口段的压力损失，取2~5MH2OH3——最不利环路供回水干管压力损失（mH2O）H4——最不利环路末端用户的压力损失（mH2O）据上式（2.8）可计算出高低区循环水泵的扬程：HH据以上流量和扬程的计算，我们对水泵进行初步的选型，我们选择一用一备，高区选用250KQL500-28-55/4型号循环水泵，低区选用250KQL500-28-55/4型号循环水泵。下表2.3为该型号水泵的参数：表2.3水泵型号250KQL500-28-55/4额定参数流量m³/h扬程m效率%功率kW气蚀余量m转速rpm重量kg高区424.2726.4581.6040.785.431480716低区518.5426.4582.7645.525.551480716接下来应该对循环水泵的耗电输热比EHR进行计算，下式为耗电输热比的计算公式：EHR=0.003096∑EHR≤A(B+a∑该式中：EHR——循环水泵的耗电输热比；G——每台运行水泵的设计流量(m3/h)；H——每台运行水泵对应的设计扬程(m水柱)；ηb——每台运行水泵对应的设计工作点效率；Q——设计热负荷(kW)。△T——设计供回水温差(℃)；A——与水泵流量有关的计算系数，当G≤60m³/h时取0.004225；当60≤G≤200m³/h时取0.003858：当G＞200m³/h时取0.003479：B——与机房及用户的水阻力有关的计算系数，一级泵系统B＝20．4，二级泵系统B＝24．4；∑L——室外主干线(包括供回水管)总长度(m)；a——与∑L有关的计算系数，按如下规定选取或计算：当∑L≤400m时，a＝0．0115；当400m＜∑L＜1000m时，a＝0．003833＋3．067/∑L；当∑L≥1000m时，a＝0．0069。根据上式（2.9）（2.10）计算耗电输热比如下：高区循环水泵耗电输热比：EHR=0.003096A(B+a由上0.009461≤0.009498可知EHR≤A(B+a∑低区循环水泵耗电输热比：EHR=0.003096A(B+a由上0.009329≤0.009498可知EHR≤A(B+a∑补水泵的选择据《城镇供热管网设计规范》中7.5.3条例中所写，可以按照循环水流量的2%来计算补水泵的流量。本次换热站设计采用闭式热水供热系统，因此应当选取2台补水泵，一用一备。补水泵的扬程选择与补水定压方式有关，本次设计中采用连续补水定压方式，补水点设置在循环水泵的吸入口因此补水泵的扬程应当在定压点的压力基础上添加30~50kpa。因此补水泵的流量和扬程计算结果如下：GHGH据以上数据可选择出补水泵型号，高区50KQL10-36-3/2，低区50KQL10-36-3/2，下表（2.4）为两型号补水泵的参数表：表2.4水泵型号50KQL10-36-3/2额定参数流量m³/h扬程m效率%功率kW气蚀余量m转速rpm重量kg高区8.483047.081.832.28296065低区10.373648.032.122.302960652.2.4其他设备的选择水箱的选择水箱的容量选择，应当按照补水泵停止运行时，可补给30分钟~60分钟内的补水量来进行选择，而本次设计中，高低区可共用水箱，因此计算水箱容量如下：V=0.5选取的补水箱有效容积为9.43m³，公称容积为10m³的方型补水箱，其基础尺寸为3000×2000分集水器的选择在本次设计中，还需要进行分集水器的选择，首先要进行筒体直径的确定，一般可经过筒体断面流体流速的计算来确定，而筒体的长度又根据筒体的接管数来确定，上两项计算公式如下：D=595G/(V·L=130+L该式中：D——筒体直径（mm）G——通过分集水器的总流量（t/h）V——通过分集水器的断面流速（m/s）ρ——工作温度下水的密度（kg/m³）L——筒体长度（mm）Li为了便于选用筒体直径和接管中心距，根据上式（2.11）制成下表2.5和表2.6进行选用：表2.5LdLdLdLd表2.6分(集)水器选用工作温度(℃)筒体直径D(mm)1592192733253774265006007008009001000热水量(t/h)063.99122.98191.96276.94375.92481.90705.861016.801383.721807.642287.542824.44564.00123.00192.00277.00376.00482.00706.001017.001384.001808.002288.002825.001063.98122.96191.94276.92375.89481.86705.791016.6911383.581807.462287.312824.152063.88122.78191.65276.50375.32481.13704.731015.171381.511804.752283.882819.923063.72122.47191.17275.81374.38479.93702.961012.631378.051800.232278.162812.854063.50122.04190.50274.84373.07478.24700.491009.071373.201793.902270.152802.975063.24121.54189.72273.70371.53476.26697.601004.901367.531786.482260.772791.386062.92120.93188.77272.35369.68473.90694.14999.911360.751777.632249.562777.547062.58120.27187.74270.85367.65471.30690.33994.421353.281767.862237.212762.298062.20119.53186.59269.19365.40468.41686.09988.321344.971757.012223.482745.349061.78118.73185.34267.39362.95465.27681.50981.711335.981745.262208.612726.979561.56118.31184.68266.45361.67463.64679.10978.251331.271739.122200.832717.3710061.34117.88184.01265.48360.36461.95676.63974.691326.431732.792192.822707.4811060.86116.97182.59263.43357..58458.38671.41967.171316.181719.412175.892686.5812060.36116.00181.08261.24354.61454.57665.83959.131305.251705.122157.812664.2613059.83114.98179.48258.94351.48450.57659.97950.691293.761690.122138.822640.8114059.27113.91177.81256.53348.21446.38653.83941.841281.721674.392118.922616.2315058.69112.79176.06254.01344.79441.99647.40932.591269.131657.942098.102590.53注:1、分(集)水器直径计算:D-595G/(V·p)其中:D分(集)水器内径(mm)

G通过分(集)水器的总流量(t/h)

2、水流速按照1m/s计算.V通过分(集)器的断面流速(m/s)

3、筒体壁厚见第17页.p一--工作温度下水的密度(kg/m)根据上表2.6可选取出高区分集水器筒体直径为426mm，低区分集水器的筒体直径为500mm，据上式2.12和上表2.5可进行分集水器长度的计算：高区分集水器长度：L=130+(250+120)+(70+70+120)+(70+70+120)+(70+70+120)+(70+120)+120+106*2=1802mm低区分集水器长度：L=130+(250+120)+(70+70+120)+(70+70+120)+(70+70+120)+(70+120)+120+106*2=1802mm安装尺寸=1802+106*2=2014mm∴根据上述计算结果，可知分集水器尺寸为高区426×2014mm，低区500×2014mm。2.3运行调节方式的选择当热负荷的数值在实际运行当中发生了一定的变化时，为了保证能够按照热用户的需求来供热，我们应当对供热系统中的流量及供回水温度等进行调节。在本次换热站的设计中，我们主要进行了供暖方面的系统设计，因此在运行调节方面，我们要对其进行选择。2.4耗电输热比的计算在上述2.2.3中，我们已经选择了水泵的型号，且为一用一备，但在实际情况中，在供热系统中循环水流量较大的情况下，可以采取两用一备的水泵选取方法，但这两种选择方法孰优孰劣，必须要进行耗电输热比的计算以及平日维护费用的计算来选择，接下来，将计算当循环水泵采用两用一备的情况下，耗电输热比的值，以比较在此次供热设计中的最优解。首先对水泵的型号进行重新选取，当为两用一备时，每台水泵的流量是原来的1/2,而其扬程仍是一用一备时水泵的扬程。因此，我们根据上述2.2.3中计算得到的数据可得出：GGHH根据以上数据我们参考凯泉泵业样本可以选出高区循环水泵的型号100KQL100-32-15/2，低区循环水泵的型号125KQL138-38-22/2。将这两种型号的泵在设计条件下的各种参数绘成下表2.7：表2.7水泵型号参数流量m³/h扬程m效率%功率kW额定功率kw转速rpm重量kg100KQL100-32-15/2212.1426.4578.5112.83152810188125KQL138-38-22/2259.2726.4579.9913.77222532255根据上表以及式（2.9）（2.10）我们可以计算出这两种水泵的耗电输热比，计算结果如下：高区循环水泵耗电输热比：EHR=0.003096A(B+a由上0.009834≥0.009498可知EHR≥A(B+a∑（2）低区循环水泵耗电输热比：EHR=0.003096A(B+a由上0.009652≥0.009498可知EHR≥A(B+a∑由上述可知，当高低区循环水泵采取两用一备时，耗电输热比均不满足设计需求，再根据中计算得出的一用一备高低区循环水泵的耗电输热比均满足设计需求，可以得出结论，在本次供热设计中，高低区循环水泵采取一用一备的选取方式是正确的。3.供热外网部分3.1供热方案设计3.1.1供热参数的确定在本次供热外网设计中，一次网供回水温度为110/60℃，共有七个区域在供热范围内，因此根据设计底图以及每个区域的热负荷统计，可以得出该供热范围内的总热负荷，再根据经济比摩阻，可以计算出供热外网的管径以及阻力，下表3.1为该供热外网的负荷统计表：表3.1供热区域编号功能分区面积/㎡热指标负荷/kw各区域总负荷/kw7商业建筑23500651527.55265.5办公建筑623006037388住宅建筑123247404929.885067.88农贸市场23006013819住宅建筑1121504044865461商业建筑150006597510住宅建筑156660406266.46266.412住宅建筑92747403709.884066.015商业建筑547965356.13513住宅建筑87678403507.124076.65商业建筑876265569.5315住宅建筑224805408992.29863.85商业建筑1341065871.653.1.2供热管道的平面布置及铺设方式在本次供热外网设计中管道的位置应当符合《城镇供热管网设计规范》规定：当供热管道在道路下方进行铺设时，应当平行与马路中心铺设。而同条管道是只能沿着左侧或右侧其中的一条方向铺设；当供热管道不在建筑区下方时，要求与上方相同：供热管网选线时应当避开会造成管道损坏的不利地段。管道的敷设方式又分为地面上方和地面下方，此次供热外网设计中，因为是沿着公路进行铺设，所以不适宜选择地上敷设，而采用地下敷设；地下敷设又分为地沟敷设和直埋敷设，因为地沟敷设的工程量很大而且价格不够经济，不适合本次设计，所以在本次供热外网设计中采用直埋敷设。直埋敷设的优点有很多，比如说较为简单的施工方式，不怎么占用地面面积，不怎么消耗管材。直埋敷设的覆土深度采用管中心线距地面1.6m。 3.1.3热交换站位置及热交换方式的确定热交换站位置在本次供热外网设计中，换热站的供热规模应当通过经济技术比较来确定，但是缺少必要的条件，因此应当按照最大规模以不超过本街区为限值。位置选取方面，换热站应当靠近负荷中心，以尽可能减少传热的损失；因为换热站内有各种动力装置的运转，可能会造成居民的困扰，为了解决这一可能存在的问题，换热站应当设置在距离各类人员居住的楼房十多米以上的位置。热交换方式的确定在集中供热系统中，有着三个组成部分，他们分别是热网、热源以及热用户。因为要满足热用户的要求，我们必须要根据热用户的要求来选择热交换方式。因为本次供热外网设计中为低温热水介质，而其这种系统方式主要采用了两种供热形式，就是开闭式的区别，以下为介绍两种供热形式的优缺点。闭式系统中，供热管网中的补水量很少，通常只需要系统循环水量的1~2%，且较为容易检测其管网的严密程度，而在另一种形式中，补水量为漏水量以及生活用水量之和，因此其各种装置的花费以及平日里运转所花的钱数要比闭式系统多很多。闭式系统中换热器来对系统的循环水进行加热，其水质能够保证与日常用水的水质相同，开式系统中的水直接从热网中抽取，水质很不稳定。根据上面的叙述，可以发现这两种供热形式都有各自的长处和短处，但是在我国，热水提供的热负荷比重不是那么大，所以大多都选用闭式。所以本次换热站设计仍旧采用闭式系统的设计。3.2供热管网水力计算在3.1.1中，我们已经得出了供热管网的热负荷数值，接着我们应当进行水力计算，得出管路的流量以及管径还有压力损失。以下为热水网路的水力计算方法和步骤：首先得出供热外网中各个管段的计算流量：本次设计中只有采暖热负荷，计算流量我们可以根据下式来确定：Gn该式中：GnQnC——水的比热容，4.2kJ/（kg·℃）τ1A——不同单位下的系数，本式中取860接着我们应当确定网路的主干线和沿程比摩阻：根据规范中所说，初步选定的设计比摩阻，应在30~70pa/m范围之内，而闭式系统采用的主干线比摩阻要比上值要高，可达到100pa/m。因此我们初步选择100pa/m的比摩阻，接着再根据《供热工程》附录9-1所提供的的计算表，可以确定各个管段的实际管径和实际比摩阻。再依照其和局部阻力，查取局部阻力系数，通过下式3.2计算出局部阻力，再通过下式3.3就可以得出主干线的总压降。最后得出的数据比摩阻不应当超过300pa/m。∆P该式中：∆Pζ——局部阻力系数ρ——网路中流体的密度（kg/m³）v——网路中的流速（m/s）∆P=该式中：∆P——管段的总压力降R∆PR——实际比摩阻（pa/m）L——管段的实际长度（m）下表3.2即为本次供热外网设计中的水力计算表：表3.2水管水力计算编号负荷kW流量m^3/h管径管长mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)140067711.515300872.7209181400.135318493234802618.0193003002.345158474060.1745347859329734528.022503002.829284852090.1558185791424273431.0432501302.31190246830.1949125174518007319.7712501271.713105133650.1419913564613941247.566200532.093207110700.122551132479864175.1662002401.481104249640.12127250923.3供热管道的保温计算3.3.1管道保温材料及保温结构的确定在供热外网的设计中，我们要对管道的温度保持进行设计计算，因为热水在管道里流动的时候会有损耗。据供暖设计行业的前辈们的介绍，流动的热损可占总量的10%以下。甚至于保温措施的费用可以达到总输热量的25%以上，所以就更应该对其保温方面进行设计计算。关于保温材料的选择，应当遵守选择较小的导热系数、重量较轻、不易变形、不腐蚀管道、可燃成分少、成本较低的原则。目前我国常用的保温材料有很多。根据《城镇供热直埋热水管道技术规程》中所说，当工作管使用钢管、外护管使用高密度聚乙烯时、保温材料应当使用硬质聚氨酯泡沫塑料。硬质聚氨酯泡沫塑料的重量小、导热系数没那么高、保持温度的能力强、并且能够抵抗一定的弯曲和折损，非常适用于低温热水的保温材料使用。保温结构有着由内到外两种成分组成，分别是起到保温作用的一层和起到保护作用的一层，常用的方法有很多，本次供热外网中，采用预制式保温结构，就是直接在供热管道的外层添加一层保温结构，其优点是不需要购买方有额外的操作成本，对于供货方而言也是简便了制造成本，所以绝大多数都采用这种保温方式。3.3.1管道热损及保温层厚度计算在供热外网设计中，我们需要对供热管道进行保温计算，目的是为了得出管路的散热损失，从而确定保温层的厚度，热损失以及保温层厚度计算公式如下：qsqrRgRtRh=1式中：qs——供水管单位长度热损失(W/m)；qr——回水管单位长度热损失(W/m)；ts——计算供水温度(℃)；tr——计算回水温度(℃)；tg——管道中心线的自然地温(℃)；Rg——土壤热阻[(m·K)/W]；Rt——保温材料热阻[(m·K)/W]Rh—R0——土壤表面换热热阻—附加热阻[(m·K)/W]；R0——土壤表面换热热阻，可取0．0685[(m2·K)/W]；λg——土壤导热系数[W/(m·K)]，应取实测数据。估算时湿土可取1．5～2W/(m·K)，干沙可取1W/(m·K)；λt——保温材料在运行温度下的导热系数[W/(m·K)]；H——管道中心线覆土深度(m)；Hl——管道当量覆土深度(m)；Dw——保温层外径(m)；Do——工作管外径(m)；e——供、回水管中心线距离(m)。保温层外径计算公式如下：lnDδ=式中：Dw——保温层外径（m）D0——工作管外径（m）Hl——管道中心埋深（m）H——管道中心埋深（m）λg——土壤导热系数[W/(m·K)]，应取实测数据。估算时湿土可取1．5～2W/(m·K)，干沙可取1W/(m·K)；λt——保温材料在运行温度下的导热系数[W/(m·K)]；tw——保温管外表平面温度(℃)；ts——环境温度(℃)；在计算完上式的热损失和保温层厚度之后，我们还应当计算保温层的外表面温度，计算公式如下：twstwr该式中：tws——供水管保温层外表面温度(℃)；twr——回水管保温层外表面温度(℃)；qs——供水管单位长度热损失(W/m)；qr——回水管单位长度热损失(W/m)；ts——计算供水温度(℃)；tr——计算回水温度(℃)；Rt——保温材料热阻[(m·K)/W]。根据上式将计算结果制成表3.3和3.4附下：表3.4管段编号1234567公称直径（mm）300300250250250200200H管道中心线覆土深度(m)1.6Hl管道当量覆土深度(m)1.6Do工作管外径(m)0.3250.3250.3250.2730.2730.2190.219e供、回水管中心线距离(m)3333333λg土壤导热系数[W/(m·K)]1.5λt保温材料在运行温度下的导热系数[W/(m·K)]0.03520.03520.03520.03520.03520.03520.0352Rg土壤热阻[(m·K)/W]0.2928196750.2928196750.2928196750.3099506130.3099506130.3316058260.331605826供水温度ts（℃）110110110110110110110环境温度ts（℃）6.5与地表换热系数[W/(m·K)]15151515151515tws供水管保温层外表面温度(℃)30303030303030twr回水管保温层外表面温度(℃)30303030303030Dw保温层外径(m)0.4051643760.4051643760.4051643760.3447562230.3447562230.2811088570.281108857Rt保温材料热阻[(m·K)/W]0.9968329360.9968329360.9968329361.0551510221.0551510221.1288708981.128870898保温层厚度（mm）40.0821880140.0821880140.0821880135.8781112835.8781112831.0544286931.05442869实际厚度选择（mm）55.555.555.557.2Rg土壤热阻[(m·K)/W]0.3070146460.3070146460.3070146460.3249760380.3249760380.3476810270.347681027Rt保温材料热阻[(m·K)/W]0.3919335910.3919335910.3919335910.4148630270.4148630270.443848120.44384812实际外径（mm）436436436387.4387.4305.2305.2回水温度（℃）60606060606060保温层外径(m)0.3544291260.3544291260.3544291260.2992341190.2992341190.2415887220.241588722保温层厚度（mm）14.7145629214.7145629214.7145629213.1170592513.1170592511.294361111.2943611实际厚度选择（mm）55.555.555.557.2实际外径（mm）436436436387.4387.4305.2305.2表3.4管段编号1234567公称直径（mm）300300250250250200200供水Rg土壤热阻[(m·K)/W]0.2928196750.2928196750.2928196750.3099506130.3099506130.3316058260.331605826回水Rg土壤热阻[(m·K)/W]0.3070146460.3070146460.3070146460.3249760380.3249760380.3476810270.347681027供水Rt保温材料热阻[(m·K)/W]0.9968329360.9968329360.9968329361.0551510221.0551510221.1288708981.128870898回水Rt保温材料热阻[(m·K)/W]0.3919335910.3919335910.3919335910.4148630270.4148630270.443848120.44384812Rh附加热阻[(m·K)/W]0.0461309780.0461309780.0461309780.0461309780.0461309780.0461309780.046130978R0土壤表面换热热阻[(m·K)/W]0.06850.06850.06850.06850.06850.06850.0685λg土壤导热系数[W/(m·K)]1.5λt保温材料在运行温度下的导热系数[W/(m·K)]0.03520.03520.03520.03520.03520.03520.0352H管道中心线覆土深度(m)1.6Hl管道当量覆土深度(m)1.6Do工作管外径(m)0.3250.3250.3250.2730.2730.2190.219供水Dw保温层外径(m)0.3039149150.3039149150.3039149150.321876730.321876730.3445821940.344582194回水保温层外径(m)0.3544291260.3544291260.3544291260.2992341190.2992341190.2415887220.241588722e供、回水管中心线距离(m)3333333供水温度ts（℃）110110110110110110110回水温度（℃）60606060606060管中心线自然地温℃6.5qs供水管单位长度热损失(W/m)78.8711982678.8711982678.8711982674.5793062574.5793062569.7798264369.77982643qr回水管单位长度热损失(W/m)40.6764018440.6764018440.6764018438.5729956838.5729956836.2053624736.20536247tws供水管保温层外表面温度(℃)31.378591931.378591931.378591931.307568831.307568831.227584731.2275847twr回水管保温层外表面温度(℃)44.0575517644.0575517644.0575517643.9974902643.9974902643.9303179343.930317933.4供热管道应力计算因为在供热设计中，管道为直埋敷设，会存在作用在管道上的各种应力，会对供热管道造成很大的伤害，应力又分为一次应力和二次应力，当一次应力超过某一限定值时，会造成供热管道的变形直到破坏，而二次应力是管道的一部分产生变形，会使得其上限得到满足，于是就不会再有数值的增加。为了保证供热设计管道的安全可靠还有经济合理性，必须进行供热管道的应力计算。3.4.1单位长度摩擦力的计算保温管与土壤之间的单位长度摩擦力应按下式计算：F=μK0该式中：F——单位长度摩擦力(N/m)；μ——摩擦系数；Dc——外护管外径(m)；σv——管道中心线处土壤应力(Pa)；G——包括介质在内的保温管单位长度自重(N/m)；ρ——土密度(kg/m3)，可取1800kg/m3；g——重力加速度(m/s2)；K0——土壤静压力系数；φ——回填土内摩擦角(°)，砂土可取30°。土壤应力应按下列公式计算：σv该式中：σv——管道中心线处土壤应力(Pa)；ρ——土密度(kg/m3)，可取1800kg/m3；g——重力加速度(m/s2)；H——管道中心线覆土深度(m)；根据上式3.15和式3.16计算得出的结果集合成下表3.5表3.5管段编号1234567公称直径DN（m）0.2工作管外径Do（m）0.3250.3250.2730.2730.2730.2190.219工作管内径Di（m）0.3110.3110.2590.2590.2590.2070.207常用壁厚φ（m）0.0070.0070.0070.0070.0070.0060.006外护管外径Dc（m）0.450.40.3150.315最小摩擦系数μmin0.2最大摩擦系数μmax0.4土密度ρ（kg/m³）1800180018001800180018001800重力加速度g（m/s²）9.8管道中心线覆土深度H（m）1.6管道中心线处土壤应力σv（pa）28224282242822428224282242822428224保温管单位长度自重G(N/m)2130.672130.671525.031525.031525.031066.421066.42土壤静压力系数K00.5回填土内摩擦角φ（°）30303030303030单位长度最小摩擦力Fmin(N/m）5850.140845850.140845181.7631085181.7631085181.7631084127.9206614127.920661单位长度最大摩擦力Fmax（N/m）11700.2816811700.2816810363.5262210363.5262210363.526228255.8413228255.8413223.4.2管壁厚度计算工作管的最小壁厚应按下式计算：δm该式中：δm——工作管最小壁厚(m)；Pd——管道计算压力(MPa)；Do——工作管外径(m)；[σ]——钢材的许用应力(MPa)；η——许用应力修正系数，无缝钢管取1．0，螺旋焊缝钢管可取0．9；Y——温度修正系数，可取0．4。工作管的公称壁厚应按下式确定：δ≥δ该式中：δ——工作管公称壁厚(m)；δm——工作管最小壁厚(m)；B——管道壁厚负偏差附加值(m)。钢管壁厚负偏差附加值可按下式计算：B=χ×该式中：B——管道壁厚负偏差附加值(m)；δm——工作管最小壁厚(m)；χ——管道壁厚负偏差系数，可按下表3.6选取。表3.6管道壁厚偏差%0-5-8-9-10-11-12.5-15管道壁厚负偏差系数0.0500.0530.0870.0990.1110.1240.1430.176根据上式3.17、3.18、3.19计算得出的壁厚计算结果集合成下表3.7表3.7管段编号1234567公称直径DN（m）0.2工作管外径Do（m）0.3250.3250.2730.2730.2730.2190.219[σ]钢材的许用应力(MPa)125125125125125125125η许用应力修正系数1111111Y温度修正系数0.4Pd管道计算压力(MPa)1.6δm工作管最小壁厚(mm)2.0694046482.0694046481.7382999041.7382999041.7382999041.3944603631.394460363χ管道壁厚负偏差系数0.1110.1110.1110.1110.1110.1110.111B管道壁厚负偏差附加值(mm)0.2297039160.2297039160.1929512890.1929512890.1929512890.15478510.1547851δ工作管公称壁厚(mm)2.2991085642.2991085641.9312511941.9312511941.9312511941.5492454631.5492454633.4.3直管段应力验算及局部稳定性计算工作管的屈服温差按照下列公式计算：ΔTyσt式中：ΔTy——工作管屈服温差，℃；α——钢材的线膨胀系数，m/(m·℃)；E——钢材的弹性模量，MPa；n——钢材的极限增强系数，取1.3；σs——钢材的屈服极限最小值，MPaν——钢材的泊松系数，取0.3；σt——管道内压引起的环向应力，MPaPd——管道计算压力，MPaDi——工作管内径，mδ——工作管工称壁厚，m；直管段过渡段最大长度计算公式如下：Lmax当t1−t0＞∆Ty直管段过渡段最小长度计算公式如下：Lmin当t1−t0＞∆Ty式中：Lmax——直管段的过渡段最大长度，mLmin——直管段的过渡段最小长度，mFmax——单位长度最大摩擦力，N/mFmin——单位长度最小摩擦力，N/mα——钢材的线性膨胀系数，m/(m·℃)；E——钢材的弹性模量，Mpa;t1t0ν——钢材的泊松系数，取0.3;σt——A——工作管管璧的横截面积