采暖外网设计详细流程

1、目 录摘要Abstract 第1章 绪论 1.1 课题背景 1 1.2 设计的目的及意义 1第2章 原始资料 2.1 设计任务书3 2.2 其他资料 3 2.3 本章小结3第3章 集中供热系统的热负荷 3.1 集中供热系统热负荷的概算和特征4 3.2 供暖设计热负荷43.3 热负荷延续时间图6 3.4 本章小结 7第4章 热水网络的水力计算和水压图 4.1 供热系统方案选择8 4.1.1 概述8 4.1.2 热源型式8 4.1.3 热媒的选择8 4.1.4 热网系统型式8 4.1.5 高层供热的考虑8 4.1.6 管线布置8 4.2 热网水力计算概述8 4.2.1 热网水力计算的主要任务9 4

2、.2.2 热网水力计算遵循的原则10 4.2.3 水力计算的基本原理10 4.3 水压图的绘制13 4.3.1 水压图的重要性13 4.3.2 热水网路压力状况的基本技术要求13 4.3.3 绘制水压图13 4.4 本章小结14第5章 供热管线的敷设型式及构造 5.1 供热管线的敷设方式15 5.1.1 地上敷设15 5.1.2 地下敷设15 5.1.3 地沟敷设的基本要求17 5.1.4 直埋敷设的基本要求17 5.2 供热管线的构造及附件18 5.2.1 供热管道18 5.2.2 阀门19 5.2.3 管道的放气及排水装置19 5.2.4 补偿器19 5.2.5 管道支座20 5.2.6

3、检查室20 5.3 供热管道的保温21 5.3.1 保温材料及结构21 5.3.2 保温材料21 5.3.3 保温结构21 5.4 活动支座间距的确定22 5.4.1 按强度条件确定活动支座的允许间距22 5.4.2 按刚度条件确定活动支座的允许间距22 5.4.3 管道的热伸长及其补偿24 5.4.4 固定支座推力的计算24 5.5 本章小结24第6章 换热站设备的选择 6.1 水泵的选择25 6.1.1 循环水泵25 6.1.2 补水泵的选择27 6.2 板式换热器29 6.3 水处理设备30 6.4 补给水箱30 6.5 除污器31 6.6 本章小结33 第1章 绪 论1.1课题背景 目

4、前供热国内现状:自从国家开始逐渐减少分散锅炉采暖系统以来，集中供热系统被越来越多的被城市所采用，至今，大部分省市的很多个城市已经覆盖集中热网，目前有上万平方米的区域进行了集中采暖的覆盖，特别是在东北和西北的区域得到广泛的发展，取得了很大的成功。集中供热系统被广泛采用之前，我们国家一直采用局部锅炉房形式的采暖形式，由于采暖设备及空气处理设备的落后，造成了大量的能源浪费以及环境的污染。开放的改革政策被实施以来，保护环境的意识被人们重视，近年来的空气情况已经让人们忍无可忍，大量的雾霾和极端天气越来越多的出现在我们的生活里。因此，尤其在北方，供暖的环境污染问题被大家越来越重视，国家也采取相应的办法来治

5、理空气问题，首当其冲的就是燃料的选择，在燃料的选择上，有采用油、气、煤、电等燃料，也用这些材料对民用的建筑进行了试验。对燃煤热电、燃煤大型供热、燃煤集中、燃气分散、燃油分散、燃气壁挂采暖炉供热方式比较，对市区公共建筑进行了热泵供暖制冷、燃气(油)直燃机供暖制冷、燃煤热电厂、燃煤大型供热厂、燃煤集中锅炉房、燃煤分散锅炉房、燃气(油)分散锅炉房供暖和电压缩或溴化锂制冷等11种采暖(制冷)用能和供应方式比较。其它城市也进行了类似的工作。这种情况有利于促进供暖(制冷)事业的发展。最近这几年，中国的经济迅速的发展，节能环保概念逐渐的受到重视，我们国家集中供热的事业，无论是在供热面积的规模上来说还是供热技

6、术改变方面上都有取得了很大的成效。改变了很多年来城市很多小区分散供暖的现状，初步形成了集中供热系统形式的浪费和不节能的局势。近年来，多热源联合供热系统、热水网路与供暖用户系统采用间接连接、环行热水网路的利用、变速循环水泵的系统形式等等应用，促进了供热技术的发展。1.2 设计的目的及意义据了解国家的相关实际情况，认真的考虑抚远地区的实际情况，在热源、管网和热用户三部分做出了合理的分析和评定，确定了比较适合集中供暖的系统型式，能够可靠并且尽量经济地将热能从热源输送到各种不同的采暖用户，并使该供暖系统能够在整个采暖期内正常运行，满足各类采暖用户对室温的要求，希望在本次设计的学习中，能够在老师的悉心指

7、导下达到以下目标：设计理念为在技术上可行、在经济上合理并且节约、在使用上稳定安全的集中供热外网设计最佳方案。在此次的设计中，我们将会充分利用所学过的专业基础知识，综合全面考虑工程实际情况，熟悉国家有关规范及标准、工程设计图集及其他相关资料，熟悉并掌握设计计算的步骤、方法，锻炼查阅文献资料的能力，提高工程制图技巧及计算机应用能力，最终逐步培养并锻炼出独立分析和解决问题的能力，从而为自己以后的工作和学习奠定坚实的基础，学以致用，服务于社会。双击上一行的“1”“2”试试，J(本行不会被打印，请自行删除) 第2章 原始资料2.1 设计任务书本次毕业设计的题目为：左岸绿洲小区集中供热系统管网设计，设计地

8、点为抚远。通过采暖通风与空气调节设计规范可以得到以下设计数据：1. 供暖室外计算温度：-24.6；2. 通风室外计算温度：-24.2；3. 冬季室外平均风速：3.4m/s；4. 冬季室外主导风速：4.6m/s；5. 供暖期天数（+5时的天数）：182天；6. 供暖期室外日平均温度： -10.0；7. 最大冻土深度：228cm；8. 不同室外温度延续小时数见供热工程附录6-6，详见后续热负荷延续时间图一节。2.2 其他资料小区为住宅性小区，计算换热站的总负荷包括小区的采暖负荷，不用考虑通风负荷及生产工艺负荷。2.3 本章小结 本次设计采暖外网，小区共124栋建筑，每栋建筑应该根据建筑物职能不同进

9、行热负荷计算，通过对地点及气象资料的查询，可以了解当地经度纬度以及坡度，便于横断面、纵断面的绘图。在了解供暖室外温度基础上，可以计算出负荷。 第3章 集中供热系统的热负荷3.1 集中供热系统热负荷的概算和特征 据分析，现今大部分采用供暖系统的热用户主要可以分为采暖系统、空气通风系统、热水调节与供应系统、生产工艺系统等用热系统。通过计算出来的热负荷的大小以及其热水网路的采暖性质决定采暖网路设计的重要依据。 上述用热系统的热负荷，按其性质可分为两大类： 季节性热负荷：采暖系统、通风空调系统计算的热负荷属于季节性的热负荷。其特点可以分为：采暖系统的室外计算温度、湿度、风速等条件密切与气候天气相结合并

10、息息相关，起关键性作用的是室外温度的大小，所以在整年里面会有很大的波动及变化。 常年性热负荷：生活用热和生产工艺系统用热属于常年性的热负荷。常年性热负荷最典型的特征为：与室外计算温度的影响不大，并且，系统热量使用情况在一天中变化较大。 对集中采暖系统设计初期，大部分时候并没有对各种各样的建筑物进行详细的了解工作，同样也没有相对准确的建筑物热负荷数据。因此，在本次抚远的设计中按教材上的做法采用面积热指标法用来计算热负荷。3.2 供暖设计热负荷 在达到采暖要求的时间内，采暖的热负荷在集中供热系统热负荷中占大部分比例，要比热水供应热负荷高很多。通常占据所有热负荷的八成到九成以上。因此，更加体现出来集

11、中供热的重要性和对热负荷分析后所做措施的可行性。采暖设计中总热负荷的计算，通常我们采用体积热指标法或面积热指标法进行计算，在此次抚远的设计过程中，我采用面积热指标法。计算公式: kW （3.1） 式中 建筑物的供暖设计热负荷，kW；建筑物的建筑面积，m 2；建筑物供暖面积热指标，W/m2 ，它表示每1m 2建筑面积的供暖设计热负荷。 在结合中国权威部门对建筑物采暖的热负荷计算过程及其理论和准确的数据大量计算的基础上，根据城市热力网设计规范给出了采暖面积热指标法的推荐数值。 本设计涉及的各种不同类型建筑物的供暖面积热指标按如下取值：住 宅: 取43 W/m2商 服: 取60 W/m2综 合 楼:

12、 取50 W/m2商 服： 取60 W/m2以A区为例: 依公式按给定的建筑物统计,1#楼总建筑面积为1348.86m2，共7层。由热指标资料 =43W/m2 ，则=1348.86×43×7=406KW。具体采暖负荷计算表格详见附表1。 表3.1 热负荷计算表楼序列每层面积值/楼层数建筑物职能采暖热指标W/热负荷W11348.86 7住宅43406006.92781.00 8商服60374880.0 31180.18 6住宅43304485.24282.29 5住宅4360691.60 5771.20 6住宅43198968.5 61113.34 7住宅43335114.1

13、7595.29 6住宅43153584.38585.27 6住宅43150999.6 9593.31 8住宅43204098.0 10585.80 8住宅43201516.2 121054.09 8住宅43362606.113585.91 8住宅43201554.614-a534.47 4综合楼50106893.614-b528.12 2综合楼5052811.8 A区负荷14-c91.83 6综合楼5027548.04 3411401 3.3 热负荷延续时间图 在进行采暖设计期间，要进行热负荷延续时间图的绘制。热负荷延续时间图是可以很形象的展示整个热源的的总热负荷和所有热用户之间的热负荷随着室

14、外温度的变化以及时间的变化时候的热负荷的变化情况，很直接地反映了热负荷在一天不同时间不同室外计算温度下变化规律。对于系统设计,系统运行,有很大帮助。 小区总的热负荷为采暖热负荷与生活热水热负荷之和。其中生活热水热负荷不要求计算，即不考虑。在绘制热负荷延续时间图过程中，需要有温度变化曲线和不同地区室外计算温度变化规律的数据。热负荷延续时间图显示了总热负荷随室外温度变化的情况。从而可撑握用热规律，为热网的运行提供了可靠的依据，利用该图的面积可求出全年热负荷总量，进而可以求出燃料的大概消耗量。供暖热负荷随室外温度变化情况计算公式: kW （3.2） 式中 对应时的供暖热负荷，kW；供暖设计热负荷，k

15、W；供暖室内计算温度，；一般取18；供暖室外计算温度，；某一室外温度，。 图3.1 热负荷延续时间图3.4 本章小结 根据热负荷计算，面积热指标法计算出来的建筑物热负荷得知本次设计总热负荷为24.1MW。计算所有建筑总流量为826.59t/h，初步设计预计设置两座换热站。本章为下一步做水力计算计算管径、损失、水压、以及后期水泵选择、换热机组选择有很大帮助。 第4章 热水网路的水力计算和水压图4.1供暖系统方案选择 4.1.1概述 在此次的设计流程中，将会针对热负荷的具体大小做出评定，在综合热源、热网和热用户热媒种类及其参数的基础上，较为合理形象的选择供热方案是一项重要的、影响全局的工作。同时，

16、还关系到热源、热网和热用户三方面。因此，理论上设计方案的确定应在满足基本要求的前提下，对于不同的热媒、热源、热媒参数、连接方式进行经济技术分析比较，从而选择合理的方案。4.1.2热源型式 本设计地点选择在抚远，抚远是典型的冬季需要采暖的北方城市，供热是关系人民日常生活的基本问题。综合考虑当地的气象参数及其他条件，决定在小区附近空地兴建区域锅炉房进行集中供热。4.1.3 热媒的选择 在所有的热网设计中，高温热水和蒸汽在采暖系统中是最常见的热媒材料。在选择的条件里面，需要根据热用户的使用形式和要求进行选择，同时热源型式与其息息相关。本设计的目的是解决小区内用户采暖用热，没有工业用热，因此采用热水为

17、热媒。4.1.4 热网系统型式 通常采用的热网形式包括枝状管网，放射状管网等形式，在此次抚远设计中，我采用的为枝状管网设计，其特点是管理控制方便，确定是浪费管材。4.1.5 高层供热的考虑 本设计重点在于室外管网设计，将供热管道连接到用户引入口即可。高层采暖设计时候要注意压力大小，不能压力不够也不能达到汽化压力，因此是一个重点也是一个难点。而对于底层用户来说，散热器设备的选择也要合理，不能超过额定散热器允许压力，在高层采暖设计中，因为楼较高，所以要注意垂直失调的问题。 本设计未在小区换热站对高层进行特殊处理，室内采暖系统可以采用以下两种形式：间接连接 比如在高层建筑楼内设换热器进行高层分区；直

18、接连接 在压力上面要合理，回水管上面要控制压力阀，供水管设置止回阀件。4.1.6 管线布置 在城市所有管线的建设和规划中，要全局考虑各个地域各种建筑的环境来综合考虑热负荷情况、热源的详细位置、各种地下地上的热水、电力管道等、在综合协调地上建筑物之间的布局以及当地地质条件等多种情况进行设计管道敷设，最后综合经济性能方式进行设计施工。基本原则应该遵循： 管线尽量铺在人行道下，少穿越马路。同时，考虑到节省钢材及安全问题，在布置管线时，管线尽量减少迂回的情况，而且要远离建筑物一定的距离。在设计中，检查井的数量应该根据规范中进行设计数量，以免造成没必要的浪费。力求在设计中，经济上节约，主干线力求短直，使

19、金属消耗量少，施工简便。主干线尽量走热负荷集中区。 设计上面负荷规范要求，布管尽量短、直，最好在土质较好，水位较低的地方布置。 对周围环境影响少而协调，少穿越主要交通线，一般沿人行道或绿化区敷设，平行或垂直于道路和建筑物，与各种管道构筑物，建筑应协调安排，防止管线之间相互影响：管线相互之间的距离，要保证运行的合理安全，施工及维修方便。 在布置管道过程中尽量利用管道的自然转弯作为自然补偿，例如L型弯管和Z型弯管。当采用套筒补偿器和方形补偿器时，要在补偿器两端设置固定墩。 地沟分支处应设置检查井活人孔，便于维修。 管线布置的原则要遵循根据地势和管道的高低，在最低点设置排水系统，在最高点设置放气系统

20、。4.2 热网水力计算概述4.2.1 热网水力计算的主要任务 热水网路水力计算的主要任务是： 1.供回水管道的直径大小，主要根据流量以及压力损失计算出来的； 2.管道的压力损失，可以根据实际比摩阻和管线的长度即计算长度计算出来；在进行采暖管道的水力计算结束以后，热水网路中的各管段流量以及管径可以计算出来，可以计算出循环水泵的流量和扬程，以及补水泵的扬程，从而方便进行水泵的选择。4.2.2 热网水力计算遵循的原则 本设计进行的热网水力计算遵循的原则有以下几点： 1.为了减少初步投资及运营费用，按设计水温130/70计算； 2.采暖管网中支线的比摩阻最大不得超过300Pa/m，最大允许流速流速不得

21、超过3.5m/s； 3.在进行水力平衡时，应以主干线为基准，按照并联管线压降相等折算推荐比摩阻，确保支线余压不能为负值。4.2.3水力计算的基本原理水力计算的基本公式 管道阻力计算采用当量长度法，计算公式如下： m （4.1） Pa/m （4.2）式中 R管道比摩阻，即每米管长的沿程损失，Pa/m；K管壁的当量绝对粗糙度,对热水网路，取K=0.5mm=0.0005m；管道内介质流量，t/h； 管道内介质密度，kg/m³； d管道的内径，m。 密度按设计温度下的平均值取，即（130+70）/2100下的密度取值。水力计算的方法及步骤1.在之前计算的热负荷基础上来计算出来每一个管段的流量

22、在整个热网中各个用户的计算流量加在一起就可以得到计算流量，以此计算流量确定管段的管径和压力损失。根据供热空调设计手册，用户的计算流量可以用下式确定 t/h （4.3）式中 系统的设计热负荷，kW；系统的设计供水温度，； 系统的设计回水温度，。 2.确定热水网路的主干线及其比摩阻 在水力计算开始阶段，需要确定一条最不利环路，用来作为标准。通常的最不利环路就是环路中最远的一条干线，也可以认为此干线的比摩阻是最小的。在设计中，要求各用户要求作用压头与损失是基本相等的，因此水力计算的平衡条件会很难计算，当不可控制压力的大小时候，采用阀件或者节流孔板。 而对于最不利环路的比摩阻确定尤为关键，对确定整个管

23、网的水力计算起着关键性作用。本次设计的最不利环路的比摩阻采用30-70Pa/m。 3.通过计算出来的环路的各管段的流量以及计算比摩阻，可以通过查表得到主干线所有管段的管径大小，计算得出相应的实际比摩阻。 4.根据实用供热空调设计手册,确定各管段局部阻力和沿程阻力的的总和，得到管段的折算长度。 5.根据管段的折算长度以及计算出的实际比摩阻，代入下述公式 Pa （4.4） m （4.5） 式中： 管段的总压降，Pa； 管道的实际长度，m； 管段局部阻力的当量长度，m； 管段的折算长度，m； 局部阻力当量长度百分数，%。 6.主干线的水力计算完成以后，可以依据并联管线的所有阻力损失相等的原则，可以进

24、行热水网路支线等水力计算。 7.例:以C1换热站9-10与10-11管段为例通过计算最不利环路损失可以得出9-10段流量16.1t，长度58.79m，管径DN100，比摩阻50.7pa/m，共有一个三通，折算长度为59.39m，可计算得到9-10段损失共3011.073pa10-11段7.53t，长度7.92m，管径DN80，比摩阻36.4pa/m。，可计算得到10-11段损失共429.52pa。根据损失相等原则，可得到9-E的损失等于9-10与10-11损失之和，即为3440.59pa，根据公式4.4，可以查出比摩阻范围，继而通过流量计算出管径。例：二级管网水力计算草图见图4.1。 图4.1

25、 水力计算草图部分二级管网水力计图表见表4.1。 表4.1 二级管网水力计算换热站C1支路管段编号长度流量G比摩阻R管径流速V局损折算长度压力损失7BC23.248.5814.11000.315.4528.69404.529ED7.927.5380650.5818.92713.6FG63.811.4726.21000.637.7571.551874.617I8.1736.2178.71250.852.2410.41819.26766B26.0375.1224.42000.652.228.23688.812BD19.2868.6219.62000.592.221.48421.008DF37.91

26、62.1216.32001.022.240.11653.793FH18.2239.0935.21500.921.820.02704.704HJ17.8434.4574.41200.831.619.441446.34JL21.810.01142.2650.78122.83242.16JK22.6624.44123.81000.921.6524.313009.58HI22.344.64167.4500.681.2823.623953.99FG56.4823.0332.1800.541.9458.421875.28DE11.666.561.9650.51112.66783.654BC12.356.5

27、61.9650.51113.35826.3654.3水压图的绘制4.3.1 水压图的重要性 水压图可以形象的反映出来每一个计算管道中所有的压力损失，唯一不足在于难以确定热水管道中每一个点的压力。通过绘制水压图里面的数据，可以知道管路中各点的实际压力以及压力损失。在网路上有许多分支以及用户，温度和压力的要求是每个用户都不一样的，并且所有的海拔高低并不一样。在采暖网路的设计的开始阶段，需要对设计中所有用户的总压力情况进行估算。之后使用绘制出来的的管路的水压图评定压力，来选择水泵，便于在设计过程中可以很全面的评定采暖网路和每一个热用户之间的压力状况，并且可以确保让系统实现可靠技术措施。在水泵运行过程

28、中，可以通过网路的实际水压图，全面的分析并且控制所有的热水网路，在调试过程中或出现故障时的压力情况，以便于处理主要的矛盾和使用必需的调节措施，保证热水系统的安全稳定运行。 通过对热水网路的全面压力的分析和理解，在绘制水压图过程中应该详细了解绘制水压图的基本要求、步骤和方法，合理分析系统基本压力也所有损失的状况。4.3.2 热水网路压力状况的基本技术要求 当采暖系统压力控制设备运行或停止运行时，对整个热水网路内的热媒的要求要满足压力要求，具体细节必须实现下列基本技术措施和设计要求： 供暖设备直接连接在的每一个分支系统内，每一个环路以及每一个用户的压力不允许高于整个系统的设备及管道构件的承压能力；

29、 在采暖系统中的高温水网路和所有的热用户系统内，当水温超过额定温度的时间和地点，热媒压力不允许超出该温度下的水的汽化压力标准值； 在采暖系统中进行直接连接时候，不管在网路循环水泵运转时候还是整个设备停止工作时，其用户系统的允许最低压力，要不小于系统的充水时候的压力高度，防止系统出现倒空的危险。 在采暖系统中，回水管内任何一点的管路压力，都应比大气压力至少高出30-50Kpa。 在采暖系统中与热力站的接口或用户引入口处，资用压差应该结合楼的性质和使用情况详细计算，便于水泵的选择。合理控制压力。并应满足作用压头。4.3.3 绘制水压图 在采暖系统中，循环水泵的中心线的高度为基准面，并应该考虑整个系

30、统的高度，海拔，坡度等要求。在纵坐标上按1：200作出标高的刻度，X轴比例1:1000，y轴比例1:200.图4.1 水压图4.4 本章小结本章是设计中较为重要部分，水力计算完成后确定C1换热站环路总损失33287.96pa，C2换热站环路总损失64709.4pa。根据水压图可知C1换热站水泵扬程为31.78m，总流量为469.7t。确定管网与用户连接方式，也可以进一步对网路热媒流量和压力进行分析，从而掌握热媒流量变化规律。 第5章 供热管线的敷设型式及构造采暖室外管网的敷设方式依据规范可以分为架空敷设、地沟敷设和无沟敷设三种形式。其中架空敷设属于地上敷设，地沟敷设和无沟敷设为地下敷设。供热管

31、线的组成：供热管线和配件、保温材料、补偿设备、管道敷设的支架、操作平台和在地下敷设时的地沟等建筑物。5.1 供热管线的敷设方式 管道敷设一般分为敷设在地上和地下两种，目的是让供热管道和其附件按设计要求组装并让其能正常的工作，并且在不影响城市的容貌和交通便利的情况下。5.1.1 地上敷设地上敷设按照支架的高度不同，分为三种形式： 1低支架 2中支架 3高支架 本设计不涉及地上敷设，故不详细阐述。5.1.2 地下敷设 地下敷设有地沟敷设和无沟敷设两种，地沟敷设拥有不破坏城市容貌、不影响交通情况和可发展性等有点，在供热一级网中普遍采用。无沟敷设具有施工方便，维修简单等优点，在供热二级网常见。地下敷设

32、分为两种形式： 1、地沟敷设在地沟敷设的管道周围构建起来起到防水、承受土荷载和道路上汽车等荷载的建筑物。 地沟分砌筑、装配和整体等类型。砌筑型地沟材料一般为沙石或者用钢筋混凝土进行浇筑，其地沟高度和宽度应符合规范和使用要求，并保证坚固耐用节省经济的性能。装配型地沟采用现场用钢筋混凝土进行预制盖板和墙体等组件，这种方式的优点为施工期和短节省时间等。整体型地沟采用现场浇筑而成其优点为防护性能好，横断面大部分为矩形或拱形。本设计涉及地沟采用砌筑式。 根据地沟内人行通道的设置情况，分为通行地沟、半通行地沟、不通行地沟三种。本设计一级网管道采用的全部为通行地沟。图5.1 地沟敷设示意图 2、无沟（直埋）

33、敷设热网管道直接埋设于土壤中的敷设形式称为无沟直埋敷设。在热水供热管网中，无沟敷设在国内外已得到广泛的应用。 在明确了采暖管道的敷设方式之后，依照设计的具体条件和实际纵断面的规划和地形走势选择合理的规划和设计方案，合理的确定管道的敷设方向的坡度，并确定系统管道的保温形式。解决由于管道中流体是热水而产生的热应力补偿的问题，这些有利于节省投资、提高使用时的安全性、管理等。 目前，对与管道的保温一般为在供热管道上添加保温层，在保温层上面放置保温壳，使三者紧密相连，让保温效果更好，这种保温方式应用较为普遍。 本设计二级网管道全部采用直埋敷设。 图5.2 直埋敷设示意图5.1.3 地沟敷设的基本要求 使

34、用地沟敷设时，其中供热管道与建筑物基础、其他功能管线的最小垂直间距可以由城市热力管网设计规范27页表8.2.5中查取。 表5.1 地沟敷设有关尺寸表地沟类型有关尺寸名称管 沟净 高（m）人行通道宽度（m）管道保温表面与沟墙 净 距 （m）管道保温表面与沟顶 净 距（m）管道保温表面与沟底净距（m）管道保温表面间净距（m）通行地沟1.80.60.20.20.20.2半通行地沟1.20.50.20.20.20.2不通行地沟0.10.050.150.2注：1.考虑在沟内更换钢管时，人行通道宽度还应不小于管子外径加0.1m； 2.管沟盖板或检查室盖板覆土深度不宜小于0.2m； 3.管道和管沟宜设坡度，

35、其坡度0.002。5.1.4 直埋敷设的基本要求 无沟敷设方式的适合的情况一般是：在实际情况允许和设计条件允许下，对公称直径小于或等于500mm的供热管道宜采用无沟敷设。一般应用与换热站到热用户之间。 在本次项目中供热管网的二级网中采用无沟敷设并应用预制保温层，管道保温层采用聚氨酯泡沫塑料作为保温材料。其保温管在现场制作或者在工厂根据实际需要进行定制。其中，预制保温管的两端需有预留裸露钢管便于进行焊接。最后在接口处进行保温处理。 表5.2 直埋敷设管道外壳顶部埋设深度表管径（mm）50-125150-200250-300350-400450车行道下0.81.01.01.21.2非车行道无补偿直

36、接敷设0.60.60.70.80.9有补偿直接敷设0.50.50.50.50.5整体式预制保温管直埋敷设与地沟敷设相比较，具有下述优点： 1、无沟敷设不用地沟，大大减少了热工费用的机械的使用费用，保温管道的预制、现场工程量减少，工程进度加快，施工期有效缩短，因此可以减少室外管网的预算和投资费用，从而达到节约资金的目的。 2、无沟敷设占地土地面积较小，容易和其他功能的管线相结合，在街道窄小、地下管线密集的地区和施工难度大的地方有较好的应用。 3、整体式预制保温管封闭程度高，保温层和钢管之间的间隙小，水很难进入间隙，管道耐腐蚀性高，据国外资料，认为其使用寿命可保证达到50年以上，远高于地沟敷设。

37、4、由于整体式预制保温管在埋于土壤之中容易受外力以及摩擦力的影响等特点，从而实现了直埋无补偿的方式，在供热管网直管段上，可以不需设支架和设置热力补偿器，从而减少了初投资费用和设备的费用，达到了节约资金的目的。 5、以聚氨酯作为直埋敷设的保温材料，聚氨酯作为保温材料导热系数小，供热管道的损失小于地沟敷设。 6、预制保温管结构简单，采用工厂预制，易于保证工程质量。 近十年来直埋敷设管道在我国得到了迅速的发展，可以预期它将成为热水供热管网管道的主要敷设形式。 除在直埋方式中应用整体型预制保温管外，还有在直埋方式中应用填充式或浇灌式的保温方式。是在供热管线的沟槽里进行填充其他保温材料或将保温材料记性浇

38、筑在供热管道上的方式。在本设计中并无这种敷设方式，不再赘述。5.2供热管线的构造及附件5.2.1 供热管道 室外供热管道一般实用钢制管材，室内供热管道采用无缝钢管，无缝钢管的抗压性和耐热性能较好；室外供热管道采用焊接的连接形式。 表5.3管道公称直径与外径、壁厚对照表公称直径DN（mm）管子外径Dw（mm）管子壁厚S（mm）管子内径Dn（mm）50573.55070763.56980893.582100108410012513341251501594.515020021962072502737259300325830935037783615.2.2 阀门 本设计阀门均采用闸阀与蝶阀。阀门起到关

39、断、开启和调节输送流量的设备，在管网中有很大作用。5.2.3 管道的放气、排水装置 根据设计规范要求，在管道的最高点应该设计放气装置，在管段的最低点应该设置排水装置。为了便于采暖管道在运行过程中可以方便进行排气和在检修时放掉积水，对管道的管理运行情况就行定期检查和维养护，所有管段在敷设时应该设置坡度，其坡度一般不小于0.002，本次设计中的坡度大部分选择0.003。同时在管段中应该配置相应的放气、排水装置。5.2.4 补偿器 本设计地沟采用套筒补偿器，直埋采用全埋式套筒补偿器，其优点是补偿能力打，介质流动阻力小；缺点是价格较贵。 表5.4 热力管道固定支架最大允许跨距表公称直径DN（mm）套管

40、补偿器L型补偿器地沟架空L型补偿器无沟埋设通行地沟或架空敷设（m）无沟埋设（m）长边（m）短边（m）长边（m）短边（m）653548244133.58040563051341004056305.5144125507230615515055723061552006010816.56.52507012016.57.530080144178.55.2.5 管道支座 管道支座是起到支撑管道并承受其荷载的一种设备。其作用是支撑管道和保证管道在固定的位置上保持不动。支座相对管道的位移情况的做出限制，可以划分移动支座及固定支座。 活动支座其作用主要是支撑管道的重量，但是允许管道有一定的位移。 固定支座的主要

41、作用是将管段进行划分从而来对管道进行支撑，分别进行补偿，从而保证补偿器的正常实用。并且不允许管道和支架间有相对的位移。 在本次设计中选用活动支座中的曲面槽式，检查室内如有固定支座采用挡板式，其它固定支座采用曲面槽式。5.2.6 检查室 检查室空余迟训要尽量小并保持室内设备安装紧凑，但应考虑其在检修时的方便程度。检查室的高度不应小于1.8m，可供人检修时行走的宽度不应小于0.6m，其管道保温层上表面与监察室地面的高度不应小于0.6m，以便于检修。在监察室的顶部应设置人孔的供人检修时下来实用的扶梯，其人孔的半径不得小于0.35m。为了检修的方便和系统运行的安全，以及保持较好的通风与换气条件，人孔数

42、量一般不小于两个，并在对角线角度进行布置。采暖管网的检查室只有放气门或其净空面积小于4时，可以只设置一个人孔。 检查室的作用用于在集水坑中汇集和排除渗入在地沟或排出管道放出的网路水。为此，检查室的地面应低于地沟底，规范要求大于0.3m；同时，在检查室内内至少设置一个集水坑，置于人孔下方，以便将积水快速排出。 5.3供热管道的保温 采用采暖管路与其保温附件的主要意义为降低管段在输送热媒的过程中的热量消耗，从而进一步的节省能源；用来确保使用工人的安全，确保热媒在流动时的温度等。 采暖管网运转的实验显示，采暖管网即遍有很好的保温，其热损失仍占总输送热量的百分之五至百分之八，管道采用的保温结构使用的费

43、用约占采暖外网管道费用的两成至四成。据此分析，管道采暖保温工作对保证采暖的质量，对节约设计施工的投资和节约燃料都有影响。5.3.1保温材料及结构良好的保温材料应该具备质量较轻、保温材料的导热系数较低，在允许温度下不发生形状变化、并且具有较高的强度、不易发生腐蚀金属的情况、耐燃烧、施工方便，价格合理。5.3.2 保温材料 本设计一级网地沟敷设管道保温材料采用岩棉管壳；二级网直埋敷设管道保温材料采用聚氨酯泡沫塑料。5.3.3保温结构 采暖管道的保温层结构为保温层和保护层两部分组成。 供热管道的常用的保温方法有涂抹式、预制式、缠绕式、填充式、灌注式和喷涂式等。本设计直埋保温方法采用预制式保温。 图5

44、.3 预制式保温结构示意图5.4活动支座间距的确定 在确保系统运行稳定的前提下，应该根据系统行使尽可能的增大活动支座的间距，以减少花费在大量固定墩时候的投资费用。活动支座的最大间距，一般应该按强度条件和刚度条件来确定。5.4.1 按强度条件确定活动支座的允许间距 在不计算系统内部压力和土壤挤压所产生的轴向压力，并考虑供热管道的塑性条件，活动支座的允许间距可按下式计算：以下以DN100的管子为例 m （5.1）式中 按强度条件供热管道活动支座的最大允许间距，m；钢管热态许用外载综合应力，MPa； W管子断面抗弯距，cm³；管子横向4系数，按手工电弧焊，取0.7；q外载负荷作用下管子单位

45、长度的计算重量，N/m。查供热工程附录，代入数据：=13.5m （5.2）5.4.2 按刚度条件确定活动支座的允许间距 管道在一定的跨距下总有一定的强度。根据对管段强度的控制从而计算出活动支座的最大保证间距，称为该刚度条件确定的支座允许间距。 当管段内出现坡度的管道，不可以最低点处积水淤积，保证管道挠曲后产生的最大角应变小雨管道的坡度。 同样，考虑供热管道塑性条件，不允许有反坡的供热管道活动支座间的最大允许间距可按下式确定： m （5.3） 式中 按刚度条件供热管道活动支座最大允许间距，m；q管道单位长度计算荷载，N/m； 在计算温度下钢材的弹性模数，Mpa; I管道断面惯性矩，；放水坡度，0

46、.002。查供热工程附录，代入数据： =9.7m表5.5 DN=100管道活动支座间距确定数据表活动支座间距的确定按强度确定许用外载综合应力(Mp)管道断面抗弯矩(cm3)管道横向焊缝系数管道单位重量(N/m)供热活动支座允许间距（m）110.6832.80.724013.5按刚度计算管道材料弹性模数（N/m2）管道断面惯性矩（cm4）管道坡度管道单位重量(N/m)供热活动支座允许间距（m）20.001E+101770.0052409.7取较小值 9.7m同理，例：计算DN=300管道的活动支座间距，如下表： 表5.6 DN=300管道活动支座间距确定数据表活动支座间距的确定按强度确定许用外载综合应力(Mp)管道断