谈城市供热管网设计与施工

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 谈城市供热管网设计与施工 摘要：城市供热工程的热力管网 设计是其中较为重要的环节。在施工过 程中科学地设计并且准确的安置热力管 网有着重要的意义，不仅为维护了供热 管道的稳定、安全及正常使用性能，还 能减少施工中的相关问题。本文根据热 力管网设计的科学化、管网的敷设方式、 旋转补偿器的设计及严格管网施工质量 等四个方面探讨了热力管网的设计与施 工。 中国论文网 /2/view-12896036.htm 关键词：热力管网；设计；施工 Abstract: urban heating of the heat pipe network engineering design is one of the more important segment. In the -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 construction process and accurate scientific design of heat pipe network for has the important meaning, not only for the maintenance of heat-supply pipeline stable, safe and normal use of performance, still can reduce the construction of the related problem. In this paper, according to the pipeline network design scientific, heat pipe laying methods, rotating compensator design and strict pipeline construction quality and so on four aspects discusses the design and construction of heat pipe network. Key words: heat pipe network; Design; construction 中图分类号： TU995.3 文献标 识码：A 文章编号： 引言： 随着城市建设规模的扩大和热 用户的不断增多，我国城市供热机构已 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 越来越重视供热管网的优化规划及改造 工作。进行城市集中供热管网的优化研 究，不但对节约投资、降低供热能耗、 提高企业效益等有着重要的意义，而且 是实现供热安全可靠的重要环节。 1.热力管网设计的科学化 在设计供热管网过程中要按照 相应的路线进行，主要是参照城市的市 区平面布置图来进行设计，有时也可以 参照地形图、区域气象资料、各类构筑 物的实际情况来优化热力管网的设计工 作，这样才能发挥出最佳的设计与施工 效果。这就使得设计工作变得更为复杂， 通常在设计过程中要综合以下问题进行 思考： 1.1 管网的划定及布置情况 在管线布置过程中最好使其穿 过地势平坦、土质好的地面，保证在水 位较低的地区进行；综合经济因素，在 购买热管网主干线时尽量以最少的数量 完成施工； 在施工时要保存良好的环境现状， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 避免破坏环境的美观效果；积极配合市 政设施工作，对管线进行准确合理的布 置，这样才能有利于施工的安装和维修 工作。 1.2 选择合理的敷设方式 供热管道的敷设情况有着重要 的意义，不仅能够确保热网在运行时的 安全可靠,还能减少建设工程的资金消耗， 增加管网的使用寿命,方便工程的施工, 给各项管理工作创造有利的条件。 1.3 热网主干线的布置 当集中供热热源点逐渐减少时, 供热半径则逐渐加大,供热管网的建设需 要投入很多的资金，通常要占到供热工 程总投资的一半以上。需要保持热网主 干线与热负荷密集区较为接近，这样可 将管线长度控制在一定范围内，避免给 建筑施工带来严重的影响。通常情况下 供热管网的主管线是平均比压降最小的 环路，其给热水供热管网,以及用户系统 的阻力损失不会造成太大的影响，主要 是将热源传到最远的热用户的环路中来 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 当成供热管网的主干线。 1.4 热网管径的选择 各管段的直径在管网设计过程 中常常按照供热管网各管段的计算流量 及比压降范围进行选择,而热负荷情况决 定了流量的大小。在选择管径前期应该 对各管段的现有热负荷实施准确的计算， 以预测出负荷将来的增容情况。 2.直埋敷设 直埋敷设是将管道直接埋设在 土壤里的敷设方式。在热水供热管网中， 无沟敷设在国内外已得到广泛应用。 2.1 直埋管道的结构特点 供热管道直埋结构由供热管道、 保温层和保护外壳三部分紧密结合在一 起，形成整体式的预制保温管结构，也 称“管中管”。保温层材料多采用硬质聚 氨酯泡沫塑料，其优点是密度小、导热 系数低、保温性能好、吸水性小、机械 强度较高。缺点是耐热温度不高。根据 现行高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫 塑料预制直埋保温管 （CJ/T114-2000） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 的要求：密度为 60-80kg/m3，热导率 0.027W/(m )，抗压强度 p200kPa，吸水性 g0.3kg/m2，耐热温 度不超过 120。保护外壳多采用高密 度聚乙烯硬质塑料管，其特点是力学性 能较高，耐磨损，抗冲击性能较好，化 学稳定性好，具有良好的耐腐蚀性和抗 老化性能，可焊接且便于施工。根据国 家标准：高密度聚乙烯外壳的密度 9400kg/m3，抗拉强度20MPa，断裂 伸长率350%。另外，玻璃钢也是一种 常见的管中管保护外壳，其优点是抗压 强度较高，耐蚀性能好，造价低，缺点 是抗老化性能不如高密度聚乙烯。 供热管道直埋敷设不需要砌筑 地沟，土建工程明显减少，施工进度较 快，可节省供热管网的投资。直埋结构 占地较少，易于与其他地下管道和设施 相协调。整体式预制保温管严密性好， 管道不易腐蚀，使用寿命长。由于受土 壤摩擦力的约束，预制保温管可实现无 补偿直埋敷设，节省了基建费用，也缓 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 解了现今综合管线各专业管系繁多、路 面紧张的局面,利用保温管直埋敷设技术 节省了大量空间。 2.2 有补偿直埋敷设 有补偿直埋敷设分为有固定点 和无固定点两种方式。当管道温度过高 或难以找到热源预热或不适于大面积敞 开预热时，则可采用有补偿直埋方式。 2.2.1 有固定点直埋敷设 在补偿器两侧设置固定点，补 偿器到固定点的间距不得超过管道最大 安装长度，固定点所承受的水平推力为 土壤对管道保护层的摩擦力。设计时， 要考虑到由于土壤条件变化而造成的摩 擦系数的变化。施工时，还要特别注意 确保设计计算的热膨胀位移在运行时能 够实现，在管网中采用固定支架来控制 膨胀位移。 2.2.2 无固定点直埋敷设 对于无固定点有补偿的直埋敷 设，首先应在管网平面布置及纵剖面上 校核两个直管段是否超过最大安装长度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 Lmax 的 2 倍。若 L2Lmax，则需校核 直管段两自由末端的自然弯管是否能吸 收掉直管段的实际热伸长量；如果直管 段长度 L2Lmax，则还需在 L 管段上 设置补偿器，直到所有不带任何补偿器 的直管段长度均不超过 2Lmax 为止。 另外，只有在管段两端同为同一类型补 偿器或补偿段时，直管上才可不设固定 墩。有补偿直埋附设可以及时回填管槽， 且运行安全，因此，被广泛应用于高温 热水管网的地下敷设。采用有补偿直埋 敷设的方法，宜选用“L”型、 “乙”型、方 形补偿器，并在这些补偿器部位做局部 管沟；也可选用波纹补偿器、套管补偿 器，将其置于检查井内，以便于检修。 3.热力管网旋转补偿器的设计 补偿器在热力管网中极为重 要的管道组成部分,其给热力管网带来的 作用逐渐加大。旋转补偿器的优点在于 补偿量大、布置方便、组合形式多样等。 不仅能够设置在直管段的所有位置进行 热补偿,还能采用管线自然转角布置来达 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 到管系热补偿的要求。旋转补偿器与其 它补偿器相比，在减少管系补偿点、固 定支架的设置数量时能起到很好的作用， 在减小工程量、降低资金消耗等方面有 着一定的作用。 3.1 设计选择旋转补偿器的重点 在旋转补偿器设计及选择过程 中应该参照实际情况进行，以管线的走 向、敷设方式等作为前提来准确的划定 补偿器的位置、形式等，最终划定 H 值、 L 值及旋转角度 ，这样才能达到管系 设计的标准。旋转角度大小对于补偿器 内部密封材料能造成较大的影响，对其 使用寿命起到了作用，给固定支架的受 力造成变化。通常 值低于 60， 值 在管径变大时会减小，从而降低管道位 移给固定支架造成的摩擦力大小，确保 并保证运行运用时补偿器的正确使用。 力臂的旋转是管道的热伸长的 主要依据， 型组合的管道力臂发生旋 转后会引起被补偿管道的横向移动。在 设计过程中需要尽可能的控制横向移动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 对管系安全运行造成的影响。不仅要满 足管道的刚度、强度，且在 值低于 60，需把力臂的长度控制在 26m。 型组合在算 L 值时需要参照 管道间距 B 值与旋转角度 。 3.2 导向支架的安排 设计热力管网时需结合导向支 架对管线的移动情况，这样能够避免管 道热伸长时造成纵向弯曲、径向位移给 管道带来的不利影响。旋转补偿器的补 偿量和两固定支架的间距较长，管道在 补偿器运行时形成横向位移，经常发生 失稳情况,在补偿器布置过程中要设置导 向支架。 应根据补偿器的布置形式选择 合适的导向支架位置、间距。 型组合 在设置导向支架时，需避免长距离管道 移动引起的失稳，还要保证补偿端管道 横向位移的正常，第一导向支架需设置 于距补偿器 2040m 处，这是根据应根 据补偿量和管径大小而定的。 型组合 的第一导向支架需布置在距补偿器 -精选财