热力网及供热

1、设计三室设计三室 魏稳魏稳20102010年年8 8月月2525日日 众凯公司众凯公司摘要摘要供热管网的布置原则及形式供热管网的敷设蒸汽供热及附属设备供热管网布置原则、形式供热管网布置原则、形式 供热管网是由彼此相互紧密连接的热力管段所组成的管网系统。是建设热力系统中 重要投资部分，一般占总投资的50%以上。布置原则 遵循安全供热和经济性原则 技术上可靠：尽可能布置在地势平坦、土质好、水位低的地区，避开主要交通干道和繁华街道。另外，为消除管道受热引起的膨胀需设置热补偿器，同时应尽量避免利用管道的自然拐弯作为管道受热时的自然补偿，管线上必须设置必要的阀门。 经济上合理：主干线力求短直，应首先经过

2、热负荷较为密集的地区，并靠近热负荷大的用户，节省投资。 与周围环境协调：与各市政设施相配合，协调排列、避免冲突，相互之间距离应保证运行安全，便于施工安装和维修。不得妨碍交通，不要影响城市美观。热水管网最普遍采用的方式-枝状管网热力网布置形式 枝状管网：结构简单，运行管理方便，距热源距离管径。缺点：无后备性能，当管路某处发生故障，在损坏地以后所有用户都将停止供热。如果事故发生在热源附近，则大部分或全部用户都将停止供热。对于只有一个热源的集中供热系统，一般采用枝状管网。 环状管网：用较大的直径的管道将枝状管网的折线连接起来构成环状管网。环状管网中热力站后面的二级管网，可以按枝状管网布置，它能将热能

3、由热力站分配到一个或几个街区的建筑物内。 主要优点：具有后备性，可靠性好；缺点：建设投资大、控制难度大、运行管理复杂。 室外热力网是供热系统中投资最多，施工最繁重的部分，合理的选择供热管道敷设方式对节省投资、保证热网安全可靠的运行以及施工维修方便都具有重要的意义。供热管道的材料 供热管道一般采用钢管。钢管不仅能承受较大的内压力和动载荷，而且管道之间连接简单但是易腐蚀。室内供热管道通常采用水煤气钢管或无缝钢管，室外供热管道采用无缝钢管或钢板卷焊管等。 钢管的连接通常采用焊接、法兰或丝扣连接等方式。焊接连接可靠、施工简便迅速，广泛运用于管道之间及管道与补偿器之间的连接。法兰连接拆卸方便，通常用在管

4、道、阀门等需要拆卸的附件处。供热管网布置敷设供热管网布置敷设供热管网敷设 供热管网敷设方式分为：地上敷设和地下敷设两种。 地上敷设又称架空敷设，指将供热管道敷设在地面一些独立运行的或行架式的支架上。 地下敷设分为：地沟敷设和直埋敷设。一、地上敷设：按支撑高度不同分为：低支架敷设、中支架敷设、高支架敷设。 优点：较为经济，不受地下水位和土质的影响，管道使用寿命长，便于运行管理，易于发现和消除故障；缺点：散热损失大、占地面积大、影响厂区和城市美观。二、地下敷设地沟敷设 供热管道敷设在特制的地沟，供热管道的保温结构不承受外界土壤的载荷，不受雨雪侵袭，能够自由胀缩。一般以混凝土为地沟底基础，以砖砌体或

5、毛石砌体为地沟壁，钢筋混凝土为地沟盖板。 按照功用和结构尺寸分为：通行、半通行、不通行地沟三种。 通行地沟：工作人员可以再其中通行。 优点：维修管理方便；缺点：施工土方量大、投资费用高、占地面积大； 半通行地沟：当供热管道数目多并考虑能够进行一般的检修工作时，为节省投资采取半通行地沟敷设。 不通行地沟：适用于土壤干燥、地下水位低、管道根数不多、管道维修工作量不大的情况。直埋敷设供热管道直接埋设于土壤中，管道保温结构外表面与土壤直接接触。在热水供热管网中，采用最多的方式是供热管道、保温层、保护外壳三者紧密粘合在一起，形成整体式的预制保温管。 直埋敷设适用于以下情况： 1.土质紧密不沉陷的地区；2

6、.地震强度不大于8度，土壤电阻率不小于20 m，地下水位低，土壤具有良好渗透性、不受工厂腐蚀性溶侵入的地区；3.公称直径不大于500mm的热力管道。 与地沟敷设相比：投资小、占地小、寿命长、保温性能好；难于发现事故。 若采用直埋敷设，必须注意以下问题： 1.直埋敷设管道内壁轴向温度比地沟敷设大十几倍。阀门和管道连接处用补偿器隔开，起到卸载作用；在管道分支处，设置补偿器保护三通及干线的安全。 2.由于温度引起的应力大，一般选择塑性好易焊接的Q235钢管，尽可能采用薄壁管。还要避免不同规格的管子混合使用，若使用不同规格的管时应在变径处固定支墩隔开。 3. 三通处除了承受内压载荷、还承受轴向压缩载荷

7、。为此当三通直径较大时，必须对三通进行补强加固。 4.定线原则。在确定管线走向时，要考虑到将管道上的补偿器减少到最低限度。直埋管道补偿器主要设置在L型管段的两端、地沟与直埋两种不同敷设方式的连接处、分支以及干线阀的两端四个部位。 5.为防止由于地基软硬明显差异而造成管道弯曲变形，需对原状土地进行处理。 6.管道应有0.002的坡度。设置方形补偿器时，应装在伸缩穴内；管道弯曲部分，应放置在管沟内。供热管道的排水、放气与输水装置 为了在需要时排出管道内的水，放出管道内聚集的空气和排出蒸汽管道中沿途凝结水，供热管道必须敷设一定的坡度，并配置相应的排水、放气及输水装置。管道的排水 在确定管网线路时，应

8、根据地形特点在适当部位选择排水点和排气点，并尽量使排水点邻近城市或厂区的排水管道。放气装置 放气装置应设在管段的最高点，如上图所示，放气管直径应根据管道直径确定，常见规格管道所需放气管直径如下表：输水装置 为排除蒸汽管道沿途的冷凝水，蒸汽管道的低点和垂直升高管段前应设置启动疏水和经常疏水装置，同一坡向的管段，顺坡间隔400-500m、逆坡间隔200-300m。 输水装置 管道坡度应根据管道所经过的地区的地形情况来确定，一般不小于0.002，对于汽水逆向流动的蒸汽管道，坡度不小于0.005。 室外供热管道的坡向，因受地形限制不可能都满足沿水流方向低头走的要求，尤其是直埋敷设管道更无法满足此要求，

9、管道只能随地形敷设。由于管道直径较大，管路上局部管件少，管内水流动速度快，不会产生气塞现象。管道支座 供热管道支座是布置于支撑结构和管子之间的主要构件，作用是支撑管道或是限制管道产生的形变与位移。 支座承受管道重力以及由内压、外载、温度变化产生的作用力，并且将这些力传递到建筑结构或地面的管道构件上。管道支座对管道的安全运行有着重要的影响。 根据支座对管道位移的限制情况，分为活动支座和固定支座。 输水装置 活动支座 活动支座是承受管道重力，并保证管道发生温度形变时允许管道和支撑结构有相对位移的构件。活动支座按构造和功能分为：滑动、滚动、弹簧、悬吊、导向支座等。固定支座 将管道固定，不能产生轴向位

10、移的构件。作用是将管段划分为若干个补偿管段分别进行热补偿，从而保证补偿器正常工作。此外，固定支座还可以避免作用力依次叠加，从而传递到管路的附件和阀件上。一、蒸汽供热一、蒸汽供热蒸汽供热原理图蒸汽从热源1经蒸汽管路2进入散热设备 4，蒸汽凝结放热后，凝结水通过疏水器5再返回热源重新加热。蒸汽供热系统附属设备蒸汽供热系统附属设备疏水器 蒸汽疏水器主要作用是自动阻止蒸汽逸漏并且迅速地排除散热设备及其管道中的凝结水，另外，排除系统中存留的空气和其他不凝气体。 按工作原理分为： 1.机械式. 利用蒸汽与凝结水密度不同形成的凝结水液位进而控制凝水排水孔自动启闭工作。 2.热动力式. 应用相变原理，利用蒸汽

11、和凝结水动力学（流动）特性不同进行工作。 3.热静力式.利用蒸汽与凝结水的温度不同引起恒温元件膨胀或变形来工作。留住蒸汽留住蒸汽排放冷凝水排放冷凝水排放气体排放气体 1.机械型疏水器 主要包括：浮筒式、钟型浮子式、自动浮球式、和倒吊桶式疏水器。u 浮筒式疏水器 优点：漏气量小、能排出具有饱和温度的凝结水； 缺点：体积大、排量小、活动部件多易磨损、维修量大；2.热动力型疏水器 主要包括：圆盘式、脉冲式、孔板或迷宫式疏水器等。u 圆盘式疏水器 优点是体积小、质量轻、结构简单、重量轻、排量大、安装维护方便； 缺点：容易发生周期性漏气现象；3.热静力型（恒温型）疏水器主要包括：波纹管式、液体膨胀式、双金属片式。疏水器安装位置疏水器安装位置集体输水减压阀减压阀 减压阀的作用是通过调节阀孔的大小，对蒸汽进行节流减压，并且能自动将阀后压力维持在一定范围内。 包括：活塞式、波纹管式、薄膜式减压阀等。 活塞式减压压阀主要适用工作温度低300，压力达1