热力管道设计方法

1、热力管道设计方法热力管道设计方法2016年11月 . 北京热热力力管管道道 （GB2） GB类压力管道： 城市或乡镇范围内的用于公用或民用的燃气和热力管道。 燃气管道GB1 热力管道GB2一、一、 集中供热系统集中供热系统（一）定义（一）定义l 定义定义 一个或多个热源通过供热管网向多个用户供热的系统，由一个或多个热源通过供热管网向多个用户供热的系统，由热源热源、 热网热网和和用户用户组成。组成。l 作用作用 热源热源: 能量转换：将天然或人造能源转化为热能。能量转换：将天然或人造能源转化为热能。 热网热网 : 能量输送：向用户输送和分配供热介质的管线。能量输送：向用户输送和分配供热介质的管线

2、。 用户用户 : 从热源获得热能的用热装置。从热源获得热能的用热装置。热源用户用户用户用户用户用户(1个或n个)根据热媒分类根据热媒分类2根据热源分类根据热源分类3 1根据供热管网分类根据供热管网分类3 3（二）（二）主要分类主要分类 热电厂供热系统热电厂供热系统锅炉房供热系统锅炉房供热系统余热供热系统余热供热系统可再生能源可再生能源供热系统供热系统（二）（二）主要分类主要分类根据热源分类根据热源分类锅炉房42.9%热电厂51.3%其它5.8%蒸汽供热系统蒸汽供热系统热水供热系统热水供热系统（二）（二）主要分类主要分类根据热媒分类根据热媒分类（二）（二）主要分类主要分类根据供热管网分类根据供热

3、管网分类单管制单管制双管制双管制多管制多管制自然条件自然条件用户性质用户性质安全、经济安全、经济用户规模用户规模（三）选择方法（三）选择方法二、热负荷二、热负荷 根据负荷性质分为：根据负荷性质分为：l 生产热负荷生产热负荷l 采暖热负荷采暖热负荷l 通风热负荷通风热负荷l 空调热负荷空调热负荷l 生活热水热负荷生活热水热负荷（一）（一） 热热 负负 荷荷 类类 型型amartmabsbL1)(ThhhhQBDamartmabsb)(ThhhhWbQDLD： 平均耗汽量（平均耗汽量（kg/h）B1： 年燃料耗量（年燃料耗量（kg）QL ：低位发热量（：低位发热量（kJ/kg）b ： 锅炉效率锅炉

4、效率s ： 供热系统效率供热系统效率l 生产工艺热负荷：生产工艺热负荷：生产工艺实际数据生产工艺实际数据按燃料耗量验算按燃料耗量验算按产品单耗验算按产品单耗验算（二）（二） 热负荷计算热负荷计算W ： 年产量（年产量（t或件）或件）b ： 单位产品耗煤量（单位产品耗煤量（kg/t或或kg/件）件） ： 回水率回水率Ta ： 年平均负荷利用小时数（年平均负荷利用小时数（h）hb、hma ：供汽焓、补水焓（：供汽焓、补水焓（kJ/kg）hrt ： 回水焓（回水焓（kJ/kg）Q Qh hq qh hA A10 10 -3-3 式中式中 Q Qh h 采暖设计热负荷（采暖设计热负荷（kWkW）；）；

5、 q qh h 采暖热指标（采暖热指标（W/mW/m2 2），）， A A 采暖建筑物的建筑面积（采暖建筑物的建筑面积（m m2 2）。）。l 采暖热负荷：采暖热负荷：室外采暖设计温度时，为保证室内温度室外采暖设计温度时，为保证室内温度符合要求，由供热设备提供的热量。符合要求，由供热设备提供的热量。（二）（二） 热负荷计算热负荷计算住宅住宅居住区居住区办公办公医院、托幼医院、托幼旅馆旅馆商店商店节能节能404045454545555550507070555570705050606055557070未节能未节能5858646460606767606080806565808060607070656

6、58080三、供热管网三、供热管网 输送距离长输送距离长 分支节点多分支节点多 附件设备多附件设备多 热水管网发生事故时允许有停供抢修时间热水管网发生事故时允许有停供抢修时间 一般管网事故抢修时间不超过一般管网事故抢修时间不超过12小时小时， 大型管网事故抢修时间不超过大型管网事故抢修时间不超过24小时小时 （一）供热管网特点（一）供热管网特点常用设计常用设计规范规范城镇热力网设计规范城镇热力网设计规范 CJJ34-2010城镇直埋供热管道工程技术规程城镇直埋供热管道工程技术规程 CJJ/81-98城镇供热直埋蒸汽管道技术规程城镇供热直埋蒸汽管道技术规程 CJJ104-2005城镇供热管网工程

7、施工及验收规范城镇供热管网工程施工及验收规范 CJJ28-2004工业金属管道工程施工及验收规范工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235-2010工业金属管道设计规范工业金属管道设计规范 GB50316-2008工业设备及管道绝热工程设计规范工业设备及管道绝热工程设计规范 GB50246-97工业设备及管道绝热工程施工规范工业设备及管道绝热工程施工规范 GB50126-2008现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236-98高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管 CJ/T114-2

8、000高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管管件高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管管件 CJ/T155-2001多管制管网多管制管网 枝状管网枝状管网平面布置形式平面布置形式环状管网环状管网（二）平面布置形式（二）平面布置形式l 枝状管网枝状管网 从热源引出主干线向用户供热，形成类似树枝状的管网。从热源引出主干线向用户供热，形成类似树枝状的管网。 特点：特点：型式简单、投资低，调节方便。安全性较差。型式简单、投资低，调节方便。安全性较差。热源用户用户用户用户用户（二）平面布置形式（二）平面布置形式l 环状管网：环状管网：管网主干线之间连通构成环形管网主干线之间连通构成环形.

9、 特点：特点：安全可靠，投资高。安全可靠，投资高。热源用户用户用户用户用户用户用户（二）平面布置形式（二）平面布置形式供热面积大于供热面积大于10001000万万m m2 2的热网干线宜连成环网。的热网干线宜连成环网。最低供热保证率最低供热保证率采暖计算温度（采暖计算温度（）-10-10-20-20最低供热保证率（最低供热保证率（%）405565多管制管网多管制管网供热系统中热用户所需介质参数差别较大供热系统中热用户所需介质参数差别较大2不能间断的热用户不能间断的热用户；3 1热负荷变化较大热负荷变化较大3 3季节性热负荷占全年总负荷比例较大季节性热负荷占全年总负荷比例较大3 4（二）平面布置

10、形式（二）平面布置形式平行于道路中心，敷设在车行道以外，同一条管道平行于道路中心，敷设在车行道以外，同一条管道 应沿街道一侧敷设；应沿街道一侧敷设；穿过厂区的热网敷设在易于检修和维护的位置；穿过厂区的热网敷设在易于检修和维护的位置；通过非建筑区的热力网管道应沿公路敷设；通过非建筑区的热力网管道应沿公路敷设；宜避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险带等不利地段。宜避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险带等不利地段。DN300mm管道，可穿过地下室或用开槽施工法自建筑物管道，可穿过地下室或用开槽施工法自建筑物 下专门敷设的管沟内穿过。下专门敷设的管沟内穿过。架空管道可和其它管道敷设在同一管架上，应

11、便于检修，不架空管道可和其它管道敷设在同一管架上，应便于检修，不 得架设在腐蚀性介质管道的下方。得架设在腐蚀性介质管道的下方。热网可以和自来水、热网可以和自来水、10kV以下的电力电缆、通讯线路、压以下的电力电缆、通讯线路、压缩空气管道、压力排水管和重油管敷设在管沟内。热力管应高缩空气管道、压力排水管和重油管敷设在管沟内。热力管应高于自来水管和重油管，自来水管应做绝热层和防水层。于自来水管和重油管，自来水管应做绝热层和防水层。（三）平面布置形式（三）平面布置形式（三）平面布置形式（三）平面布置形式运行安全运行安全节约用地节约用地总原则总原则降低投资降低投资施工维修方便施工维修方便燃气管不得进入

12、热网管沟。热网管沟与燃气管道交叉垂燃气管不得进入热网管沟。热网管沟与燃气管道交叉垂直净距小于直净距小于300mm时，燃气管必须加套管，套管两端时，燃气管必须加套管，套管两端超出管沟超出管沟1m以上。以上。（四）（四）管道敷设方式管道敷设方式低支架低支架中支架中支架高支架高支架敷设方式敷设方式地下敷设地下敷设地上敷设地上敷设直埋直埋管沟管沟（四）（四）管道敷设方式管道敷设方式低支架： H：0.31.0m中支架 H：2.04.5m 高支架 H4.5m地地上上敷敷设设（H）（A）（B）（C）（D）（E）通行通行1.80.60.20.20.20.2半通行半通行1.20.50.20.20.20.2不通行

13、不通行0.10.050.150.2BEADCH（四）（四）管道敷设方式管道敷设方式通行半通通行 不通通行地地沟沟敷敷设设管沟照明灯具冷安装冷安装敞槽预热安装敞槽预热安装覆土预热安装覆土预热安装（四）（四）管道敷设方式管道敷设方式无补偿无补偿有补偿有补偿直直埋埋敷敷设设补偿方式补偿方式特点及适用条件特点及适用条件无无补补偿偿冷安装冷安装施工简单，防止轴向失稳，介质温度施工简单，防止轴向失稳，介质温度130，安装温度，安装温度10敞槽预热敞槽预热无补偿器费用，允许敞槽施工，有临时热源无补偿器费用，允许敞槽施工，有临时热源 覆土预热覆土预热部分沟槽可回填，需一次性补偿器部分沟槽可回填，需一次性补偿器

14、有补偿有补偿固定墩多，维护量大。保护薄弱部件、减小推力固定墩多，维护量大。保护薄弱部件、减小推力l选择原则选择原则城镇街道上和居住区内的管网宜采用地下敷设，地下敷设困难时，城镇街道上和居住区内的管网宜采用地下敷设，地下敷设困难时，可采用地上敷设，但应注意美观。可采用地上敷设，但应注意美观。厂区热力网管道，宜采用地上敷设。厂区热力网管道，宜采用地上敷设。热水管道地下敷设时，优先采用直埋敷设；热水管道地下敷设时，优先采用直埋敷设；管沟敷设首选不通行管沟敷设；穿越不允许开挖检修的地段时，管沟敷设首选不通行管沟敷设；穿越不允许开挖检修的地段时，采用通行管沟敷设；通行管沟困难时，采用半通行管沟敷设。采用

15、通行管沟敷设；通行管沟困难时，采用半通行管沟敷设。 蒸汽直埋敷设应采用保温良好、防水可靠、耐腐蚀的预制保温管，蒸汽直埋敷设应采用保温良好、防水可靠、耐腐蚀的预制保温管，设计寿命不低于设计寿命不低于25年。年。直埋敷设与地沟敷设经济技术比较直埋敷设与地沟敷设经济技术比较热损失热损失 投资投资维修维修寿命寿命 施工期施工期 施工难度施工难度 占地面积占地面积直埋直埋1114短短小小小小地沟地沟2.531.066.361长长大大大大（四）（四）管道敷设方式管道敷设方式地上敷设管道与建（构）筑物或其它管线距离地上敷设管道与建（构）筑物或其它管线距离（五）间距要求（五）间距要求建筑物、构筑物或管线名称建

16、筑物、构筑物或管线名称最小最小水平净距水平净距最小最小垂直净距垂直净距铁路钢轨铁路钢轨轨外轨外侧侧3.0轨轨顶顶5.5 5.5 电气电气铁路铁路6.556.55电车钢轨电车钢轨轨外侧轨外侧2.02.0公路边缘公路边缘1.51.5公路路面公路路面4.54.5架空输电线架空输电线（水平净距：导线（水平净距：导线最大风偏时；垂直最大风偏时；垂直净距：净距：热网在热网在下面下面交叉通过导线最大交叉通过导线最大垂度时）垂度时）1kV1kV1.51.51.01.01 11010kVkV2.02.02.02.03535110110kVkV4.04.04.04.0220kV220kV5.05.05.05.03

17、30kV330kV6.06.06.06.0500kV500kV6.56.56.56.5树树 冠冠0.50.5（树（树中不小于中不小于2 2）地下敷设热网与建（构）筑物或其它管线距离地下敷设热网与建（构）筑物或其它管线距离（五）间距要求（五）间距要求建筑物、构筑物或管线名称建筑物、构筑物或管线名称水平水平净距净距垂直垂直净距净距建筑物建筑物基础基础管沟敷管沟敷设设0.50.5直埋直埋闭式闭式热水网热水网DN250DN2502.52.5DN300DN3003.03.0直埋开式热直埋开式热水网水网5.05.0铁路钢轨铁路钢轨钢轨外侧钢轨外侧3.03.0轨底轨底1.21.2电车钢轨电车钢轨钢轨外侧钢轨

18、外侧2.02.0轨底轨底1.01.0路基边坡底脚或边沟的边缘路基边坡底脚或边沟的边缘1.01.0通讯、照明或通讯、照明或10kV10kV以下以下电力电杆电力电杆1.01.0桥墩（高架桥、栈桥）边缘桥墩（高架桥、栈桥）边缘2.02.0架空管道支架基础边缘架空管道支架基础边缘1.51.5高压高压输电线基础输电线基础边缘边缘35kV35kV220kV220kV3.03.0通讯电缆管块通讯电缆管块1.01.00.150.15电力和电力和控制电缆控制电缆35kV35kV以下以下2.02.00.50.5110kV110kV2.02.01.01.0地下敷设热网与建（构）筑物或其它管线距离地下敷设热网与建（构

19、）筑物或其它管线距离（五）间距要求（五）间距要求建筑物、构筑物或管线名称建筑物、构筑物或管线名称水平水平净距净距垂直垂直净距净距燃气燃气管道管道管沟敷设管沟敷设燃气压力燃气压力0.01MPa0.01MPa1.01.00.150.15燃气压力燃气压力0.4MPa0.4MPa1.51.50.150.15燃气压力燃气压力0.8MPa0.8MPa2.02.00.150.15燃气压力燃气压力0.8MPa0.8MPa4.04.00.150.15直 埋 敷 设直 埋 敷 设热热水网水网燃气压力燃气压力0.4MPa0.4MPa1.01.00.150.15燃气压力燃气压力0.8MPa0.8MPa1.51.50.

20、150.15燃气压力燃气压力0.8MPa0.8MPa2.02.00.150.15给给排排水水管道管道1.51.50.150.15地地 铁铁5.05.00.80.8电气铁路接触网电杆基础电气铁路接触网电杆基础3.03.0乔乔灌木（中心）灌木（中心）1.51.5直埋敷设热力网管道最小覆土深度直埋敷设热力网管道最小覆土深度u直埋敷设管道最小覆土深度应考虑土壤和地面活荷载对管道直埋敷设管道最小覆土深度应考虑土壤和地面活荷载对管道强度的影响并保证管道不发生纵向失稳。具体规定应按强度的影响并保证管道不发生纵向失稳。具体规定应按城镇城镇直埋供热管道工程技术规程直埋供热管道工程技术规程CJJ/T81规定执行。

21、规定执行。管径（管径（mm）50125150200250300350400450500车车 行行 道道 下下0.81.01.01.21.2非车行道下非车行道下0.60.60.70.80.9（五）间距要求（五）间距要求l管材管材:无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。管道和钢材的规格无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。管道和钢材的规格及质量应符合国家相关标准。及质量应符合国家相关标准。l连接方式连接方式: 焊接、法兰连接和螺纹连接。焊接、法兰连接和螺纹连接。热网连接应采用热网连接应采用焊接焊接。管道与设备、阀门等连接也应采用焊接，需。管道与设备、阀门等连接也应采用焊接，需拆卸时，采用法兰连接。拆卸时，

22、采用法兰连接。DN25mm的放气阀，可采用螺纹连接，的放气阀，可采用螺纹连接，连接放气阀的管道应采用厚壁管。连接放气阀的管道应采用厚壁管。钢号钢号适用范围适用范围钢板厚度钢板厚度Q235AP 1.6MPa ，t 150 16mmQ235BP 2.5MPa ，t 300 20mm10、20、Q245R及低合金钢及低合金钢热网规范适用的全部参数热网规范适用的全部参数不限不限（六）（六）管材及连接方式管材及连接方式l 弯头、异径管、三通、法兰、阀门及放气、放水装置等。弯头、异径管、三通、法兰、阀门及放气、放水装置等。（七）（七）热力网管道附件热力网管道附件l 阀门阀门管道干线、支干线、支线的起点安装

23、关断阀门。管道干线、支干线、支线的起点安装关断阀门。热水网干线设分段阀门。输送干线热水网干线设分段阀门。输送干线2 23km3km；输配干线；输配干线1 11.5km1.5km。热源用户2km热源用户用户输送干线输送干线输配干线输配干线（七）（七）热力网管道附件热力网管道附件热源间的连通干线、环网分段阀应采用热源间的连通干线、环网分段阀应采用双向密封阀门双向密封阀门。压力压力1.6MPa，且直径，且直径500mm的闸阀应安装的闸阀应安装旁通阀旁通阀。直径按。直径按 阀门直径十分之一选用。阀门直径十分之一选用。直径直径500mm的阀门，宜采用的阀门，宜采用电动驱动装置电动驱动装置。2kml 放气

24、、疏放水装置放气、疏放水装置热水、凝结水管道高点安装放气装置，低点安装放水装置。热水、凝结水管道高点安装放气装置，低点安装放水装置。蒸汽管低点设启动疏水和经常疏水装置。蒸汽管低点设启动疏水和经常疏水装置。热水管道放水时间热水管道放水时间（七）（七）热力网管道附件热力网管道附件DNDN（m mm m）放水时间放水时间（h h） 3003002 23 33503505005004 46 6 6006005 57 7疏放水小室疏放水小室l检查室检查室（七）（七）热力网管道附件热力网管道附件净空高度不小于净空高度不小于1.8m，通道宽度不小于通道宽度不小于0.6m；保温结构表面与检查室地面距离不小于保

25、温结构表面与检查室地面距离不小于0.6m；人孔直径不小于人孔直径不小于0.7m，不少于，不少于2个，个，对角布置，人孔避开检查室内设备，对角布置，人孔避开检查室内设备，净空面积小于净空面积小于4m2时，可设时，可设1个人孔；个人孔；至少设至少设1个集水坑，置于人孔下方；个集水坑，置于人孔下方；检查室地面应低于管沟内底不小于检查室地面应低于管沟内底不小于0.3m；爬梯高度大于爬梯高度大于4m时应设护拦或在爬梯中间设平台。时应设护拦或在爬梯中间设平台。l弯头、三通、法兰、变径管弯头、三通、法兰、变径管弯头、三通、法兰、变径管均选用标准件，弯头的壁厚应弯头、三通、法兰、变径管均选用标准件，弯头的壁厚

26、应不小于管道壁厚。焊接弯头应双面焊接。变径管制作应采不小于管道壁厚。焊接弯头应双面焊接。变径管制作应采用压制或钢板卷制，壁厚不小于管道壁厚。钢管焊制三通，用压制或钢板卷制，壁厚不小于管道壁厚。钢管焊制三通，支管开孔应进行补强。对于承受干管轴向荷载较大的直埋支管开孔应进行补强。对于承受干管轴向荷载较大的直埋敷设管道，应考虑三通干管的轴向补强，其技术要求按敷设管道，应考虑三通干管的轴向补强，其技术要求按城镇直埋供热管道工程技术规程城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T81规定执行。规定执行。（七）（七）热力网管道附件热力网管道附件1设备及管道设备及管道绝热技术通则绝热技术通则GB/T42723工业

27、设备及管道绝工业设备及管道绝热工程设计规范热工程设计规范 GB/502642设备和管道设备和管道绝热设计导则绝热设计导则 GB/T8175l 保温目的：保温目的： 减少热损失、节能减少热损失、节能 运行人员安全运行人员安全 保证用户用热需求保证用户用热需求（七）（七）热力网热力网保温结构设计保温结构设计l 执行标准执行标准l保温材料选用原则保温材料选用原则 工作温度下的导热系数不大于工作温度下的导热系数不大于0.08W(mK)，有随温度变化的导热系数方程式或图表；松散或可压缩的有随温度变化的导热系数方程式或图表；松散或可压缩的保温材料应有使用密度下的导热系数方程式或图表；保温材料应有使用密度下

28、的导热系数方程式或图表；3 1硬质预制成型制品抗压强度不应小于硬质预制成型制品抗压强度不应小于 0.3MPa；半硬质；半硬质的保温材料压缩的保温材料压缩10时的抗压强度不应小于时的抗压强度不应小于0.2MPa。3密度不应大于密度不应大于300kg/m3 3 2其它：吸水率低、对环境人体危害小、对管道无腐蚀其它：吸水率低、对环境人体危害小、对管道无腐蚀（七）（七）热力网热力网保温结构设计保温结构设计3 3l 直埋敷设热水管道直埋敷设热水管道 采用钢管、保温层、外护管结合成一体的预制管。采用钢管、保温层、外护管结合成一体的预制管。符合高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管符合高密度聚乙烯外

29、护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管CJ/T114和和玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管埋保温管CJ/T129的规定。的规定。聚乙烯（七）（七）热力网热力网保温结构设计保温结构设计l 保温计算保温计算计算管网散热损失、供热介质温降，确定计算管网散热损失、供热介质温降，确定经济经济保温厚度保温厚度。（七）（七）热力网热力网保温结构设计保温结构设计(mm)热损失费用热损失费用0费用（元）费用（元）总费用总费用保温费用保温费用T0四、管网水力计算四、管网水力计算1设计计算设计计算3事故分析事故分析 2校核计算校核计算（一）计算型式（一）计算型式分

30、析供热系统正常运行的压力工况分析供热系统正常运行的压力工况2 确定管径确定管径、流量和流量和压力损失压力损失3 1进行事故工况分析进行事故工况分析3 3必要时进行动态水力分析必要时进行动态水力分析3 4（二）（二）水力计算内容水力计算内容l 计算流量选取原则计算流量选取原则从从热源引出的主管按热源最大能力计算；热源引出的主管按热源最大能力计算；直接与用户连接的支管按用户远期负荷计算；直接与用户连接的支管按用户远期负荷计算；主干管或分支干管按各用户计算流量之和计算。主干管或分支干管按各用户计算流量之和计算。热源用户用户用户用户用户用户（二）计算参数确定（二）计算参数确定l计算长度：计算长度：管道

31、几何展开长度和管件局部阻力当量长度管道几何展开长度和管件局部阻力当量长度Lj（1+）Lz Lj计算长度计算长度 （m）Lz几何展开长度几何展开长度 （m）局部阻力与沿程阻力的比值局部阻力与沿程阻力的比值（二）计算参数确定（二）计算参数确定管线管线类型类型补偿器类型补偿器类型公称直径（公称直径（mmmm）蒸汽管道蒸汽管道热水管道热水管道输送输送干线干线套筒或套筒或波纹补偿器波纹补偿器120012000.20.20.20.2方形方形补偿器补偿器2002003503500.70.70.50.54004005005000.90.90.70.7600600120012001.21.21.01.0输配输配

32、管线管线套筒或套筒或波纹补偿器波纹补偿器4004000.40.40.30.3450450120012000.50.50.40.4方形方形补偿器补偿器1501502502500.80.80.60.63003005005001.01.00.90.9600600120012001.21.21.01.0l介质允许流速介质允许流速h=P/Lj h 单位长度允许压降（单位长度允许压降（Pa/m） Lj主干线计算长度（主干线计算长度（m）P 主干线压差（主干线压差（Pa）（二）计算参数确定（二）计算参数确定l主干线单位长度允许压降主干线单位长度允许压降工作介质工作介质管道种类管道种类流速（流速（m/s）过热

33、蒸汽过热蒸汽DN 20080DN 20050饱和蒸汽饱和蒸汽DN 20060DN 20035热网循环水热网循环水室外管网室外管网0.53式中式中 Dn 管道内径（管道内径（mm） Q 计算流量计算流量(m3/h) w 介质流速（介质流速（m/s）l 管网管径管网管径l 压力损失压力损失 P = P 1+P2+P3式中式中 P 1沿程阻力沿程阻力 P 2局部阻力局部阻力 P 3静压力静压力WQDn8 .18（二）计算参数确定（二）计算参数确定开始节点结束节点管径长度m阻力系数流量kg/s流速m/s管道压降bar单位压降bar/km67DN900651.310761.760.0240.36878D

34、N9004911.310761.760.1810.36889DN9002081.310761.760.0770.368910DN2504731.5280.540.0900.191911DN9006191.310481.710.2160.3501112DN2501431.5130.250.0060.0401113DN9001531.310361.690.0520.3411314DN9003581.310361.690.1220.3411415DN2502291.5280.540.0440.1911416DN90010121.3100811.650.3270.3241617DN2505171.54

35、00.7840.2070.4011619DN9003501.39681.580.1040.2981920DN2508601.5410.7840.3450.4011921DN9002811.39281.5150.0770.2742122DN2504981.5410.7840.20.401管网水力计算表管网水力计算表 （三）计算结果（三）计算结果（三）计算结果（三）计算结果（三）计算结果（三）计算结果l 动态水力分析动态水力分析条件条件输送距离长、地形高差大、压力高、温度高、可靠性要求高。输送距离长、地形高差大、压力高、温度高、可靠性要求高。l动态水力分析动态水力分析内容内容循环泵或中继泵、输送干

36、线阀门、换热器等发生事故时的压力瞬变。循环泵或中继泵、输送干线阀门、换热器等发生事故时的压力瞬变。l安全保护措施安全保护措施（1）设置氮气定压罐；）设置氮气定压罐；（2）设置静压分区阀；）设置静压分区阀；（3）设置紧急泄水阀；）设置紧急泄水阀；（4）延长主阀关闭时间；）延长主阀关闭时间；（5）循环泵、中继泵与输送干线的分段阀联锁控制；）循环泵、中继泵与输送干线的分段阀联锁控制；（6）提高管道和设备的承压等级；）提高管道和设备的承压等级；（7）适当提高定压或静压水平；）适当提高定压或静压水平；（8）增加事故补水能力。）增加事故补水能力。 （四）（四）动态水力工况分析动态水力工况分析l热网循环水泵

37、热网循环水泵泵的总流量应不小于管网总设计流量；泵的总流量应不小于管网总设计流量；泵的扬程不小于设计流量下热源、热网、最不利用户压力损泵的扬程不小于设计流量下热源、热网、最不利用户压力损失之和；失之和；并联运行水泵的特性曲线宜相同；并联运行水泵的特性曲线宜相同；泵的承压、耐温能力应与热力网设计参数相适应；泵的承压、耐温能力应与热力网设计参数相适应；应减少并联水泵台数，应减少并联水泵台数，3台或台或3台以下循环水泵并联运行时，台以下循环水泵并联运行时，应设备用泵，当应设备用泵，当4台或台或4台以上泵并联运行时，可不设备用泵；台以上泵并联运行时，可不设备用泵；多热源联网运行或质量调节的单热源供热系统

38、，采用调速泵。多热源联网运行或质量调节的单热源供热系统，采用调速泵。（五）热网设备选择（五）热网设备选择WQWQ 闭式热力网补水装置的流量，应不小于供热系统循环流量的闭式热力网补水装置的流量，应不小于供热系统循环流量的2%；事故补水量不小于供热系统循环流量的；事故补水量不小于供热系统循环流量的4%；开式热力网补水泵的流量，应不小于生活热水最大设计流量开式热力网补水泵的流量，应不小于生活热水最大设计流量和供热系统泄漏量之和；和供热系统泄漏量之和；闭式热力网补水泵应不少于二台，可不设备用泵；闭式热力网补水泵应不少于二台，可不设备用泵；开式热力开式热力网补水泵不宜少于三台，其中一台备用网补水泵不宜少

39、于三台，其中一台备用事故补水时，软化除氧水量不足，可补充工业水。事故补水时，软化除氧水量不足，可补充工业水。l热网热网补补水泵水泵（五）热网设备选择（五）热网设备选择五、热力管道位移及补偿方式五、热力管道位移及补偿方式WQ l热位移热位移管道内介质温度高于周围环境温度，因热胀而产生的伸长。管道内介质温度高于周围环境温度，因热胀而产生的伸长。l热补偿热补偿管道的补偿可采用自然补偿和利用补偿器补偿两种方式。管道的补偿可采用自然补偿和利用补偿器补偿两种方式。自然补偿是利用管道布置的自然弯曲和扭转产生变形来吸收管自然补偿是利用管道布置的自然弯曲和扭转产生变形来吸收管道的热伸长，以消除管道的热应力。应尽

40、量采用自然补偿，当自道的热伸长，以消除管道的热应力。应尽量采用自然补偿，当自然补偿无法满足补偿要求时，可设置补偿器进行热补偿。选择补然补偿无法满足补偿要求时，可设置补偿器进行热补偿。选择补偿器时，应根据敷设条件，采用维修工作量小，工作可靠，价格偿器时，应根据敷设条件，采用维修工作量小，工作可靠，价格低廉的补偿器。低廉的补偿器。（一）基本概念（一）基本概念WQWQ 方型补偿器方型补偿器波纹补偿器波纹补偿器套筒补偿器套筒补偿器补偿器补偿器 球形补偿器球形补偿器（二）（二）补偿器类型补偿器类型l波纹补偿器波纹补偿器由单层或多层薄壁金属管制成的具有轴向波纹的补偿设备，由单层或多层薄壁金属管制成的具有轴

41、向波纹的补偿设备，占地小，介质流动阻力小。占地小，介质流动阻力小。波纹补偿器结构图波纹补偿器结构图波纹补偿器外型图波纹补偿器外型图（三）（三）补偿器补偿器特点特点WQWQ u套筒补偿器：套筒补偿器：由套管和外壳管组成，其补偿能力大，占地小，介质流动由套管和外壳管组成，其补偿能力大，占地小，介质流动阻力小。阻力小。直埋型套筒补偿器直埋型套筒补偿器套筒补偿器外型图套筒补偿器外型图（三）（三）补偿器补偿器特点特点l球形补偿器球形补偿器由球体及外壳组成，能作空间变形，补偿能力大，安装方便。由球体及外壳组成，能作空间变形，补偿能力大，安装方便。（三）（三）补偿器补偿器特点特点六、管道应力计算和作用力计算

42、六、管道应力计算和作用力计算（一）热力管道应力计算（一）热力管道应力计算原则：采用应力分类法原则：采用应力分类法一次应力、二次应力、峰值应力一次应力、二次应力、峰值应力一次应力：管道由内压、持续外载引起的应力属于一次应力，一次应力：管道由内压、持续外载引起的应力属于一次应力， 应力验算采用弹性分析和极限分析；应力验算采用弹性分析和极限分析；二次应力：管道由热胀冷缩等变形受约束产生二次应力：管道由热胀冷缩等变形受约束产生的应力，属于的应力，属于二次二次 应力应力，应力验算采用安定性分析；应力验算采用安定性分析；峰值应力：管件由于局部结构不连续等产生的应力，属于峰值峰值应力：管件由于局部结构不连续

43、等产生的应力，属于峰值 应力，应力验算采用疲劳分析。应力，应力验算采用疲劳分析。计算目的：判断管道是否安全。提供结构设计依据计算目的：判断管道是否安全。提供结构设计依据（二）（二）管道作用力计算管道作用力计算热胀冷缩受约束产生的作用力热胀冷缩受约束产生的作用力内压产生的不平衡力内压产生的不平衡力活动端位移产生的作用力活动端位移产生的作用力管道作用力计算管道作用力计算l 固定支架推力计算固定支架推力计算 （1）架空和沟道敷设）架空和沟道敷设摩擦力：摩擦力： 内压力：内压力：式中：式中： Pm 摩擦力（摩擦力（N） q单位长度结构荷重单位长度结构荷重 （N/m） 摩擦系数摩擦系数 L管段计算长度管

44、段计算长度 （m） Pn内压力（内压力（MPa） P工作压力（工作压力（MPa） F管道截面积（管道截面积（cm2）LqPmFPPn（二）（二）管道作用力计算管道作用力计算（2）直埋敷设）直埋敷设摩擦力：摩擦力：Pm= Dc（H+Dc/2）g V式中：式中： Pm 每米管道的摩擦力（每米管道的摩擦力（N/m） H管顶覆土深度（管顶覆土深度（m） 摩擦系数摩擦系数 Dc保温管外径保温管外径 （m） 土壤密度（土壤密度（kg/m3） DCH补偿器推力及内压力的计算与架空和沟道敷设计算方法相同补偿器推力及内压力的计算与架空和沟道敷设计算方法相同G（二）（二）管道作用力计算管道作用力计算l 固定支架推

45、力计算固定支架推力计算 （1）地上敷设和管沟敷设管道）地上敷设和管沟敷设管道 固定点两侧管段由热胀冷缩受约束引起的作用力和活动端固定点两侧管段由热胀冷缩受约束引起的作用力和活动端位移产生的作用力的合力相互抵消时，较小方向作用力应乘以位移产生的作用力的合力相互抵消时，较小方向作用力应乘以0.7抵消系数；固定点两侧管段内压不平衡力抵消系数取。抵消系数；固定点两侧管段内压不平衡力抵消系数取。（2）直埋敷设热水管道）直埋敷设热水管道 直埋敷设热水管道应按直埋敷设热水管道应按城镇直埋供热管道工程技术规程城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T81的规定执行。的规定执行。（三）（三）管道作用力管道作用力合成

46、合成L L1L L2 2L L1L L1L L2 2L L2 2F= （N10.7N2）+（P1-P2） f1=q1 L1 ，f2=q2 L2P1=PF1 ， P2=P F2F= （f1+N1）0.7（f2+N2） +（P1-P2）F= （f1+N1）0.7N2 +（P1-P2）（三）（三）管道作用力管道作用力合成合成（四）（四）管道支吊架类型管道支吊架类型固定支架固定支架活动支架活动支架刚性吊架刚性吊架弹簧吊架弹簧吊架支架支架吊架吊架qWLtj2maxqWLtj24.2max强度条件：强度条件：PN4 MPa ： 式中式中 Lmax支吊架允许的最大间距（支吊架允许的最大间距（m） Et钢材弹

47、性模量（钢材弹性模量（MPa） q管道单位重量（管道单位重量（N/m） w管子断面抗弯矩（管子断面抗弯矩（cm3） 管子环向焊缝系数管子环向焊缝系数水平水平90弯管两端支吊架间的展开长度，不应大于水平直管段上弯管两端支吊架间的展开长度，不应大于水平直管段上支吊架最大允许间距的支吊架最大允许间距的0.73倍。倍。PN4.0 MPa：32max100241.0qEIL刚度条件：刚度条件： （三）（三）活动支架间距计算活动支架间距计算（四）（四）固定支架间距计算固定支架间距计算 固定支架不仅承受管道的垂直荷载，还承受管道各向的推力固定支架不仅承受管道的垂直荷载，还承受管道各向的推力和力矩，间距满足以

48、下条件：和力矩，间距满足以下条件：管道在两固定架的热伸长值，不得超过两固定架间补偿器的允管道在两固定架的热伸长值，不得超过两固定架间补偿器的允许补偿值。许补偿值。管道的垂直荷重和各向推力和力矩，不得超过固定架结构强度管道的垂直荷重和各向推力和力矩，不得超过固定架结构强度计算的允许值。计算的允许值。固定架的设置，应能防止管道产生振动。固定架的设置，应能防止管道产生振动。固定架最大间距与管道直径、介质温度和补偿器类型等有关。固定架最大间距与管道直径、介质温度和补偿器类型等有关。七、中继泵站与热力站七、中继泵站与热力站（一）（一）中继泵站中继泵站设置原则设置原则 距离远、高差大、管网允许压力有限时，

49、为满足末端用距离远、高差大、管网允许压力有限时，为满足末端用户要求，降低电耗，节省费用，需设置中继泵站。户要求，降低电耗，节省费用，需设置中继泵站。泵站可设在供水或回水管上，优先考虑回水加压。泵站泵站可设在供水或回水管上，优先考虑回水加压。泵站位置及水泵扬程在水力计算的基础上，通过技术经济比较位置及水泵扬程在水力计算的基础上，通过技术经济比较确定。确定。 中继泵站不应建在环状管网的环线上。中继泵站不应建在环状管网的环线上。（一）（一）中继泵站中继泵站设置原则设置原则 1#加压泵站2#加压泵站3#加压泵站（二）（二）中继泵站布置中继泵站布置（1）相邻两个机组基础间的净距）相邻两个机组基础间的净距

50、 1）当电动机容量小于或等于）当电动机容量小于或等于55kW时，不小于时，不小于0.8m； 2）当电动机容量大于）当电动机容量大于55kW时，不小于时，不小于1.2m；（2）就地检修时，至少在每个机组一侧留有大于水泵机组宽度加）就地检修时，至少在每个机组一侧留有大于水泵机组宽度加0.5m的通道；的通道；（3）相邻两个机组突出部分的净距以及突出部分与墙壁间的净距，应保证泵轴和）相邻两个机组突出部分的净距以及突出部分与墙壁间的净距，应保证泵轴和 电动机转子电动机转子 在检修时能拆卸，并不应小于在检修时能拆卸，并不应小于0.7m，如电动机容量大于，如电动机容量大于55kW， 则不应小于则不应小于1.

51、0m；（4）中继泵站的主要通道宽度不应小于）中继泵站的主要通道宽度不应小于1.2m；（5）水泵基础应高出站内地坪）水泵基础应高出站内地坪0.15m以上。以上。（6）水泵吸入母管和压出母管之间应设装有止回阀的旁通管。）水泵吸入母管和压出母管之间应设装有止回阀的旁通管。 旁通管管径宜与母管等径。旁通管管径宜与母管等径。（7）中继泵站水泵入口处应设除污装置。）中继泵站水泵入口处应设除污装置。（三）（三）热力站热力站 作用：作用：连接热网和热用户的中间设备，其作用如下连接热网和热用户的中间设备，其作用如下：（1）将热量从热网转移到热用户。）将热量从热网转移到热用户。（2）将热源的参数变换为用户所需的参

52、数，以保证用户系统）将热源的参数变换为用户所需的参数，以保证用户系统 安全、经济运行安全、经济运行。（3）检测和计量热用户耗热量。）检测和计量热用户耗热量。 类型类型：根据根据管网介质管网介质分为：分为： 水水热力站水水热力站 和和 汽水热力站；汽水热力站；根据根据设备型式设备型式分为：分为： 有人值守热力站有人值守热力站 和和 无人值守热力站；无人值守热力站；根据根据服务对象服务对象分为：分为： 工业热力站工业热力站 和和 民用热力站。民用热力站。l供热规模供热规模 热力站最佳规模，应通过技术经济比较确定。不具备技术经热力站最佳规模，应通过技术经济比较确定。不具备技术经济比较条件时，热力站的

53、规模宜按下列原则确定：济比较条件时，热力站的规模宜按下列原则确定：（1）新建居住区，最大规模以供热范围不超过本街区为限。）新建居住区，最大规模以供热范围不超过本街区为限。（2）已有采暖系统小区，在减少改造工程量的前提下，宜减）已有采暖系统小区，在减少改造工程量的前提下，宜减少热力站的个数。少热力站的个数。（3）工业热力站，通常一个单位或数个临近单位设置一个热）工业热力站，通常一个单位或数个临近单位设置一个热力站。力站。（三）（三）热力站热力站l水水热力站内主要设备水水热力站内主要设备 组合式换热机组（板式换热器、循环水泵、补水泵、除污器及部分组合式换热机组（板式换热器、循环水泵、补水泵、除污器

54、及部分控制仪表）、全自动软水器、补水箱等。控制仪表）、全自动软水器、补水箱等。（三）（三）热力站热力站换热器换热器一级网供水一级网供水 130一级网回水一级网回水70循环管循环管二级网供水二级网供水85二级网回水二级网回水60循环水泵循环水泵软水器软水器自来水自来水补水箱补水箱补水泵补水泵热力站换热器选择热力站换热器选择1）选用工作可靠、传热性能良好的换热器；）选用工作可靠、传热性能良好的换热器；2）换热器可不设备用。换热器台数和单台能力的确定应适应热）换热器可不设备用。换热器台数和单台能力的确定应适应热 负荷的分期增长，并考虑供热可靠性的需要；负荷的分期增长，并考虑供热可靠性的需要；循环水泵

55、选择循环水泵选择1）水泵流量应不小于所有用户的设计流量之和；）水泵流量应不小于所有用户的设计流量之和；2）水泵扬程应不小于换热器、站内管道设备、主干线和最不利用）水泵扬程应不小于换热器、站内管道设备、主干线和最不利用户内部系统阻力之和；户内部系统阻力之和；3）水泵台数应不少于）水泵台数应不少于2台，其中台，其中1台备用。台备用。当采用质当采用质量调节或考虑用户自主调节时应选用调速泵量调节或考虑用户自主调节时应选用调速泵 （三）（三）热力站热力站补水装置选择补水装置选择：1）水泵流量为正常补水量的）水泵流量为正常补水量的45倍，正常补水量采用系统水容量的倍，正常补水量采用系统水容量的1；2）水泵

56、的扬程不应小于补水点压力加）水泵的扬程不应小于补水点压力加3050kPa；3）水泵台数不宜少于）水泵台数不宜少于2台，其中一台备用；台，其中一台备用；4）补给水箱的有效容积可按）补给水箱的有效容积可按11.5小时的正常补水量考虑。小时的正常补水量考虑。水处理设备水处理设备：间接连接采暖系统的补水质量应保证换热器不结垢，间接连接采暖系统的补水质量应保证换热器不结垢， 采用化学软化处理时，水质标准应符合以下规定：采用化学软化处理时，水质标准应符合以下规定： 悬浮物悬浮物 5mg/L 总硬度总硬度0.6mmol/L 溶解氧溶解氧 0.1mg/L 含油量含油量2mg/L PH（25） 712（三）（三

57、）热力站热力站八、热力管道施工验收八、热力管道施工验收（一）（一）质量复验报告质量复验报告复验报告应包括材料品种名称、材料代号、钢材规格、复验报告应包括材料品种名称、材料代号、钢材规格、钢厂名称及钢材炉批号、数据来源、化学成分、机械性能。钢厂名称及钢材炉批号、数据来源、化学成分、机械性能。材料品种名称钢厂名称钢材炉批号材料牌号钢材规格数据来源化学成分机械性能（不小于）碳硅锰磷硫屈服点抗拉强度伸长率冲击试验温度冲击值（二）（二）补偿器安装补偿器安装l方形方形补偿器补偿器 水平安装时，垂直臂应水平放置，平行臂与管道坡度相同；水平安装时，垂直臂应水平放置，平行臂与管道坡度相同； 垂直安装时，不得在弯

58、管上开孔安装放风和排水管；垂直安装时，不得在弯管上开孔安装放风和排水管； 补偿器处滑托处的预偏移量应符合设计要求；补偿器处滑托处的预偏移量应符合设计要求； 冷紧应在两端同时、均匀对称进行，允许误差为冷紧应在两端同时、均匀对称进行，允许误差为10mm。 与球形补偿器相连的两垂直臂倾斜角度应符合设计要与球形补偿器相连的两垂直臂倾斜角度应符合设计要求，外伸部分应与管道坡度保持一致。求，外伸部分应与管道坡度保持一致。 试运行期间在工作压力和温度下观察应转动灵活，密封良好。试运行期间在工作压力和温度下观察应转动灵活，密封良好。l球形球形补偿器补偿器l波纹补偿器波纹补偿器（二）（二）补偿器安装补偿器安装

59、波纹补偿器应与管道保持同轴；波纹补偿器应与管道保持同轴； 有流向标记的补偿器，应使流向标记与管道介质流向一致；有流向标记的补偿器，应使流向标记与管道介质流向一致； 补偿器要与管道保持同轴；补偿器要与管道保持同轴； 补偿器芯管外露长度不大于规定的伸缩长度，芯管端部与套补偿器芯管外露长度不大于规定的伸缩长度，芯管端部与套管内挡圈之间的距离应大于管道冷收缩量；管内挡圈之间的距离应大于管道冷收缩量； 成型填料圈密封的套筒补偿器，填料品种及规格应符合设计成型填料圈密封的套筒补偿器，填料品种及规格应符合设计规定，填料圈接口应做成与填料箱圆柱轴线成规定，填料圈接口应做成与填料箱圆柱轴线成45斜面，填斜面，填

60、料逐圈装入，压紧，各圈接口应相互错开。料逐圈装入，压紧，各圈接口应相互错开。 非成型填料补偿器，密封填料按规定压力均匀注压。非成型填料补偿器，密封填料按规定压力均匀注压。l套筒套筒补偿器补偿器（三）（三）试压试压、清洗、吹扫、清洗、吹扫管道安装质量应符合有关规定，材料、设备资料齐全。管道安装质量应符合有关规定，材料、设备资料齐全。试验方案经试验方案经有关有关单位审查同意。对操作人员进行技术、安单位审查同意。对操作人员进行技术、安全交底全交底各种支架已安装调整完毕，固定支架混凝土已达到设计强各种支架已安装调整完毕，固定支架混凝土已达到设计强度，回填土及填充物满足设计要求；度，回填土及填充物满足设