熱力網(wǎng)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計：

執(zhí)行標準：《設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則》GB/T4272；《設(shè)備和管道絕熱設(shè)計導則》GB/T8175；《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范》GB50264。

保溫目的：減少熱損失、節(jié)能；運行人員安全；保證用戶用熱需求。

保溫材料選用原則：

工作溫度下的導熱系數(shù)不大于0.08W∕(m?K)，

有隨溫度變化的導熱系數(shù)方程式或圖表；松散或可壓縮的保溫材料應(yīng)有使用密度下的導熱系數(shù)方程式或圖表；密度不應(yīng)大于300kg/m3；

硬質(zhì)預制成型制品抗壓強度不應(yīng)小于0.3MPa；半硬質(zhì)的保溫材料壓縮10％時的抗壓強度不應(yīng)小于0.2MPa。

其它：吸水率低、對環(huán)境人體危害小、對管道無腐蝕。

直埋敷設(shè)熱水管道：

采用鋼管、保溫層、外護管結(jié)合成一體的預制管。

符合《高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》CJ/T114和《玻璃纖維增強塑料外護層聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》CJ/T129的規(guī)定。

保溫計算：計算管網(wǎng)散熱損失、供熱介質(zhì)溫降，確定經(jīng)濟保溫厚度。

管網(wǎng)水力計算：

計算參數(shù)確定：

計算流量選取原則：

從熱源引出的主管按熱源最大能力計算；

直接與用戶連接的支管按用戶遠期負荷計算；

主干管或分支干管按各用戶計算流量之和計算。

計算長度：管道幾何展開長度和管件局部阻力當量長度。

Lj＝（1+α）Lz

Lj—計算長度，（m）；Lz—幾何展開長度，（m）；

α—局部阻力與沿程阻力的比值。

主干線單位長度允許壓降：Δh=ΔP/Lj

Δh—單位長度允許壓降（Pa/m）；

Lj—主干線計算長度（m）；ΔP —主干線壓差（Pa）。

介質(zhì)允許流速：

管網(wǎng)管徑：

式中：Dn—管道內(nèi)徑（mm）；Q —計算流量(m3/h)；

w —介質(zhì)流速（m/s）。

壓力損失：△P = P1+P2+P3

式中：P1—沿程阻力；P2—局部阻力；P3—靜壓力。

管網(wǎng)水力計算表

動態(tài)水力工況分析：

動態(tài)水力分析條件：輸送距離長、地形高差大、壓力高、溫度高、可靠性要求高。

動態(tài)水力分析內(nèi)容：循環(huán)泵或中繼泵、輸送干線閥門、換熱器等發(fā)生事故時的壓力瞬變。

安全保護措施：

（1）設(shè)置氮氣定壓罐；

（2）設(shè)置靜壓分區(qū)閥；

（3）設(shè)置緊急泄水閥；

（4）延長主閥關(guān)閉時間；

（5）循環(huán)泵、中繼泵與輸送干線的分段閥聯(lián)鎖控制；

（6）提高管道和設(shè)備的承壓等級；

（7）適當提高定壓或靜壓水平；

（8）增加事故補水能力。

熱網(wǎng)設(shè)備選擇：

熱網(wǎng)循環(huán)水泵：泵的總流量應(yīng)不小于管網(wǎng)總設(shè)計流量；

泵的揚程不小于設(shè)計流量下熱源、熱網(wǎng)、最不利用戶壓力損失之和；

并聯(lián)運行水泵的特性曲線宜相同；

泵的承壓、耐溫能力應(yīng)與熱力網(wǎng)設(shè)計參數(shù)相適應(yīng)；

應(yīng)減少并聯(lián)水泵臺數(shù)，3臺或3臺以下循環(huán)水泵并聯(lián)運行時，應(yīng)設(shè)備用泵，當4臺或4臺以上泵并聯(lián)運行時，可不設(shè)備用泵；多熱源聯(lián)網(wǎng)運行或質(zhì)量調(diào)節(jié)的單熱源供熱系統(tǒng)，采用調(diào)速泵。

熱網(wǎng)補水泵：閉式熱力網(wǎng)補水裝置的流量，應(yīng)不小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%；事故補水量不小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的4%；

開式熱力網(wǎng)補水泵的流量，應(yīng)不小于生活熱水最大設(shè)計流量和供熱系統(tǒng)泄漏量之和；

閉式熱力網(wǎng)補水泵應(yīng)不少于二臺，可不設(shè)備用泵；開式熱力網(wǎng)補水泵不宜少于三臺，其中一臺備用

事故補水時，軟化除氧水量不足，可補充工業(yè)水。

熱力管道位移及補償方式：

熱位移：管道內(nèi)介質(zhì)溫度高于周圍環(huán)境溫度，因熱脹而產(chǎn)生的伸長。

熱補償：管道的補償可采用自然補償和利用補償器補償兩種方式。

自然補償是利用管道布置的自然彎曲和扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生變形來吸收管道的熱伸長，以消除管道的熱應(yīng)力。應(yīng)盡量采用自然補償，當自然補償無法滿足補償要求時，可設(shè)置補償器進行熱補償。選擇補償器時，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)條件，采用維修工作量小，工作可靠，價格低廉的補償器。

補償器：方型補償器；波紋補償器；套筒補償器；球形補償器。

波紋補償器：由單層或多層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的補償設(shè)備，占地小，介質(zhì)流動阻力小。

套筒補償器：由套管和外殼管組成，其補償能力大，占地小，介質(zhì)流動阻力小。

球形補償器：由球體及外殼組成，能作空間變形，補償能力大，安裝方便。

管道應(yīng)力計算和作用力計算：

（一）熱力管道應(yīng)力計算：

原則：采用應(yīng)力分類法。

一次應(yīng)力、二次應(yīng)力、峰值應(yīng)力。

一次應(yīng)力：管道由內(nèi)壓、持續(xù)外載引起的應(yīng)力屬于一次應(yīng)力，應(yīng)力驗算采用彈性分析和極限分析；

二次應(yīng)力：管道由熱脹冷縮等變形受約束產(chǎn)生的應(yīng)力，屬于二次應(yīng)力，應(yīng)力驗算采用安定性分析；

峰值應(yīng)力：管件由于局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)等產(chǎn)生的應(yīng)力，屬于峰值應(yīng)力，應(yīng)力驗算采用疲勞分析。

計算目的：判斷管道是否安全。提供結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)。

管道作用力計算：熱脹冷縮受約束產(chǎn)生的作用力；內(nèi)壓產(chǎn)生的不平衡力；活動端位移產(chǎn)生的作用力。

（二）管道作用力計算

固定支架推力計算：

（1）架空和溝道敷設(shè)

摩擦力：

，內(nèi)壓力：

式中： Pm —摩擦力（N）；

q—單位長度結(jié)構(gòu)荷重，（N/m）；μ—摩擦系數(shù)；

L—管段計算長度（m）；Pn—內(nèi)壓力（MPa）；

P—工作壓力（MPa）；F—管道截面積（cm2）。

2）直埋敷設(shè)

摩擦力：Pm=μ·ρ·[π Dc·（H+Dc/2）·g]/V

式中： Pm—每米管道的摩擦力（N/m）；

H—管頂覆土深度（m）；

μ—摩擦系數(shù)；Dc—保溫管外徑（m）；

ρ—土壤密度（kg/m3）。

補償器推力及內(nèi)壓力的計算與架空和溝道敷設(shè)計算方法相同。

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