室外供热管网设计计算书案例

1、目录第一章 工程概述第一节 供热系统的区域简介1第二节 原始资料2第三节 热源状况介绍2第二章 热负荷计算第一节 热指标的选择2 第二节 热负荷的计算2第三节 绘制热负荷延续时间图3 第四节 供暖年耗热量以及耗煤量的计算 7 第三章 供暖方案的确定第一节 热媒的选择 8第二节 热媒参数的确定11第三节 供热管网的平面布置13第四节 管网附件设计原则17第四章 管道水力计算第一节 管道水力计算图绘制21第二节 确定计算管路22 第三节 比摩阻的选择22第四节 阻力平衡的原则及措施23第五节 水力计算24第五章 系统水压图、调节方式和系统工艺设备、设施的选择第一节 系统定压方式的确定52第二节 供

2、热系统原理图 56第三节 水压图的绘制57第四节 供热系统的调节方式及调节曲线的绘制58第五节 供热系统工艺设备的选择59第六章 管道保温结构和管网土建措施第一节 管道的保温选择和计算64第二节 管沟形式和检查井的确定68第三节 固定蹲位置的确定及推力计算69参考文献70第一章 概述第一节 供热系统的区域简介1 地理位置河北省张家口市，又称“张垣”“武城”。位于中国河北省西北部，地处京、冀、晋、蒙四省市区交界处，是北京的北大门，也是历史上兵家必争之地，重要的地理文化名城。 全市辖4区、13县、2个管理区，1个高新区，总面积3.7万平方公里，分为坝上、坝下两个不同的自然区域，总人口450万人，其

3、中农业人口310 万人。张家口的发源地是现位于桥西区的堡子里一带，这里的发展是整个张家口逐步繁荣的历史见证。大境门、清远楼、堡子里建筑群、鸡鸣驿、五郭台长城、张家口市区段长城、冰山梁长城（长城最高点2211米）、蔚县古城、怀来古城、黄帝祠（中华三祖堂）、中华合符坛、小五台山、蔚县空中草原、镇朔楼、崇礼长城岭滑雪场、翠云山滑雪场、云泉寺、赐儿山、安家沟生态旅游、 水母宫、赤城朝阳观、野狐岭古战场、元中都遗址、素葬楼、坝上草原、爱吾庐-冯玉祥将军故居（桥东区德胜街45号）、赤城温泉、黑龙山国家森林公园、蔚州暖泉书院、桥西抡才书院、蔚县南安寺塔、金阁山（丘处机修炼地）、蔚县代王城遗址、天漠、官厅湖（

4、新中国第一座水库）、蔚州灵岩寺、水母宫地下长城。而容辰庄园处于张家口市桥东区胜利南路市迎宾大路一侧，是未来新旧城区的交汇点，地理位置得天独厚。规划投资5亿多元人民币，占地面积15公倾。规设计划建设面积24.5万平方米，其中住宅建筑面积16万平方米，由多层和高层组成；商业建筑面积4万平方米；星级酒店及高级写字楼4.5万平方米；沿街为425米长，25米宽的欧式风情商业走廊；社区绿化率达30%，使用新欧式古典主义为主体的建筑设计风格。它将成为张家口市中心的主要景观之一。 附近又有超市发，国美电器，苏宁电器，中美电器商场。还有一些餐饮店、休闲店、品牌店、美发店，麦当劳就在容辰小区门口。这些店铺属于容辰

5、小区一部分，一出门就是超市，麦当劳，上岛，阿迪，耐克，所以最方便就是容辰小区了。2 气候条件张家口属于温带大陆性气候，四季分明，雨热同季，昼夜温差大，冬季寒冷，夏季凉爽，适合人类居住。3 资源与产业张家口市产业集聚区始建于2007年9月，2008年被省政府批准为全省首批32家省级产业集聚区之一。2010年3月，正式组建成立张家口市产业集聚区党工委、管委会。按照调整后的行政区划，产业集聚区总面积72.69平方公里，辖1乡13个行政村，人口2.28万人。第二节 原始资料1 气象资料查供暖通风设计手册附录可得张家口市气象资料：室外计算温度： 15 室外平均计算温度： 4.6 通风室外计算温度： 10

6、 冬季室外平均风速： 3.6m/s 主导风向： NNW 最大冻土深度： 136cm 供暖期： 155天 不同室外温度的延续时间（小时数）第三节 热源状况的介绍本设计为张家口市容辰小区，目前张家口市已改为城市集中供热，市政供热外网高温水（130/70)进入小区换热站（也就是原先锅炉房）换热。第二章 热负荷计算第一节 热指标的选择选择热指标的大小，主要与建筑物的结构外形以及层高有关，建筑物的维护结构传热系数越大，采光率越高，则建筑物的热损失越大，在这种情况下，热指标可取较大值；反之，则取较小值。正确合理地计算热负荷是确定热源规模和供暖热网管径大小、锅炉运行方案是否合理、能否取得经济效益、社会效益的

7、重要因素。因此在管网设计前，必须对各类建筑物的数量、性质、规模、层数、环境等进行详细调查和准确计算。热指标分为体积和面积热指标两种，它是表示各类建筑物，在室内外温差1时，单位体积或面积的供暖热负荷。建筑物的供暖热负荷，主要取决于通过垂直维护结构（墙，门，窗等）向外传递的热量，它与建筑物的平面尺寸和层高有关，因而不直接取决于建筑物平面面积，用供暖体积热指标表征建筑物供暖热负荷的大小，物理概念清楚；但采用供暖面积热指标法，比体积热指标更容易概算。目前一般来讲民用建筑我们多采用面积热指标，而对于工业建筑，多用体积热指标法，故本设计对于机械厂的工作车间及车间配楼等采用体积热指标，而对于一些民用建筑等均

8、采用面积热指标。根据城市热力网设计规范CJJ34-2002中的热指标图表表2-1采暖热指标推荐值qh(W/ m2)建筑物类型住宅居住区综合学校办公医院托幼商店食堂餐厅大礼堂体育馆采取节能措施40504555507055705570100130100150第二节 热负荷计算（一） 供暖热负荷的计算供暖设计热负荷的概算，可采用体积或面积热指标法等进行计算。1、体积热指标法，建筑物的供暖设计热负荷，可按下式进行概算 Qn=qvVw(Tn-Tw)×10-3 KW式中 Qn建筑物的供暖设计热负荷，KW; Vw建筑物外围体积，m3 Tn供暖室内计算温度， Tw供暖室外计算温度， Qv建筑物体积热

9、指标，W/m32、面积热指标法，建筑物的供暖设计热负荷，可按下式进行概算 Qn=qf F×10-3 KW 式中 Qn建筑物的供暖设计热负荷，KW; F建筑物的建筑面积，m2; qf建筑物供暖面积热指标, W/m3本设计为小区集中供热，采用面积指标法，各建筑物的热负荷估算详见下表所示：楼编号建筑面积层数总面积热指标热负荷1-320412×3734445330480421361278455751056063604516200647062820451269007-106306×4151204568040011-144706×4112804550760015-1

10、751512×3185404583430018-224806×5144004564800023-243106×237204516740025-272796×350224522599028432625924511664029410624604511070030-322796×3502245225990331326792453564034-3751512×42472045111240038-415676×4136084561236042-442796×350224522599045648638884517496046-

11、482796×350224522599049765645364520412050-571686×880644536288058-611986×447524521384062-661686×550404522680067480628804512960068570634204515390069-722106×450404522680073-751626×329164513122076-773856×246204520790078-804326×377764534992081-853206×5960045432

12、00086-904706×514100456345009151242048459216092410416404573800小学1047.471533142.252560188535.15托儿所44128826557330商店139627926047520商店2611.923067.860184068商店39962199260119520剧场68032040130265200托幼759.664921519.32986598756.437职工子弟小学1083.406833250.220460195013.224饭店72021440130187200保健站19223846023040总和2

13、37951.611241072.81（二） 热负荷延续图在供热工程规划过程中需要绘制热负荷延续时间图。利用热负荷延续时间图，可以计算出供暖期间的供暖年总耗热量，而且还能从图上直观的了解在不同室外温度状况下的热负荷及相应的小时数。能够清晰的反映出整个供暖期间系统热负荷的情况，从而为系统调节，技术分析及运行管理提供必要的资料。各城市的地理位置和气象条件等因素是有很大差别的，但也有一些共同的特点：（1） 根据暖通规范，各城市的开始和停止供暖温度都定为5；（2） 根据暖通规范，以不保证天数为5天的原则，确定各城市的供暖室外计算温度tw值；（3） 各城市供暖期长短（n小时数）与其室外温度变化幅度，大致也

14、有一定规律。用下列无因次群形式的数学模型，来表达供暖期内的气温分布规律。Rt=0(N5)或Rt=（5<NNzh） 或用下式表示：twtw (N5)或tw=tw+(5tp.j) (5<N<Nzh)式中 tw某一室外温度，； Tw、tp.j、和5供暖室外计算温度、供暖期室外日平均温度和供暖期开始及终止供暖的室外日平均温度，； Rt、Rn两个无因次群，分别代表无因次室外气温和无因次延续天数和小时数 Nzh、nzh、5、120供暖期总天数或总小时数；不保证天数（5天）或不保证小时数（120h）; N、n延续天数或延续小时数； b Rn的指数值； 修正系数。根据供暖热负荷与室内、外温度

15、差成正比关系，即1式中 Qn、Qk供暖设计热负荷和在室外温度tw下的供暖热负荷； 供暖相对热负荷； tn供暖室内计算温度，取18。由上可以得出供暖热负荷延续时间图的数学表达式：Qk=Qn (N5时) 或 Qk=(10Rnb)Qn (5<NNzh时)式中 0（5tw）/(tntw)可得 可得下表：(k=1,2,310)表2-4 热负荷延续图计算表tw131197531135Qn10.5559.8699.1848.4987.8137.1276.4415.7555.0694.384Rn0.0890.1840.2820.3810.4820.5840.6870.7910.8951.000n4377

16、7911281488184822222593296433423720由上表数据画供暖热负荷延续时间图供暖热负荷及热水负荷延续时间图，如下图1所示 第四节 供暖年耗热量以及耗煤量的计算一、 供暖耗热量的计算1、供暖年耗热量Qn.a Qn.a=24Qn(Tn-Tp.j/Tn-Tw)N KWh/a式中Qn供暖设计热负荷，KW; N供暖期天数，d， Tw供暖室外计算温度， Tn供暖室内计算温度， Tp.j供暖期室外平均温度， =24×155×11241.073×18-(-5)/18-(-15) =2.9×107KW.h/a = 1.05×105 GJ/

17、a总的供暖年耗热量为Qna=1.05×108MJ/a二、年耗标煤量的计算1、由热负荷延续图得年耗标煤煤量=年耗热量/单位标煤的耗热量*锅炉效率煤的发热值为29310KJ/Kg，锅炉的效率是75%。总的年耗煤量为：4776.5吨。第三章 供热方案确定第一节 热媒的选择一.热媒分类供暖系统的常用热媒是水、蒸汽、空气。供暖系统的热媒，应根据安全、卫生、经济、建筑性质和地区供热条件等因素考虑决定。查供暖通风设计手册，列表如下：表4 民用及公共建筑建筑种类适宜采用允许采用居民建筑、医院、幼儿园托儿所等不超过95的热水1 低压蒸汽2不超过110的热水办公楼、学校、展览馆等1不超过110的热水2

18、低压蒸汽高压蒸汽一般俱乐部影剧院1 不超过110的热水2 低压蒸汽不超过130的热水注： 1 低压蒸汽系压力为70Kpa的蒸汽。 2 采用蒸汽为热媒时，必须技术论证为管理，并在经济上经分析为合理时才允许。 查供热工程：在集中供热系统中，以水作为热媒和蒸汽相比，有下述优点： a 热水供热系统的利用率高。由于在热水供热系统中，没有凝结水和蒸汽泄漏，以及二次蒸汽的热损失，因而热能利用率比蒸汽供热系统高，实践证明，一般可节约燃料20%40%。 b以水作为热媒用于供暖系统时，可以改变供水温度来进行供热调节（质调节），既能减少热网损失，又能较好的满足卫生要求。 c 由于水的热容量大，在短时间水力工况失调时

19、，不会引起显著的供热状况的改变。 d 在热电厂供热的情况下，可以充分利用汽轮机的低压抽汽，得到较高经济效益水介质的缺点是输送耗电量大。以蒸汽作为热媒，与热水相比有如下 优点： 1)以蒸汽作为热媒的使用面广，能满足多种热用户的要求。尤其在生产工艺用热都要求采用蒸汽来供给热量。 2) 汽网中输送蒸汽凝结水所耗的电能少，输送靠自身压力，不用循环系统，不用耗电。 3) 因温度和传热系数都比水高，可以减少散热设备面积，降低了设备的费用。 4 )由于蒸汽的密度很小，可以适用于地形起伏很大的地区和高层的建筑中，输送和使用过程中不用考虑静压，连接方式简便，运行也很方便。但是蒸汽介质有如下缺点： 能源效率低 蒸

20、汽使用后凝结水回收困难，仅除盐水（或软化水）损失大，而且热损失也大。蒸汽在使用和输送过程中损失大。以蒸汽输送距离短。以热水作为热媒时一般有如下的优点： 1) 热水供热系统的热能利用的效率高。 2) 用热水可以改变热水温度来进行供热调节，既可以减少热网的热损失又可以很好的满足卫生要求。3)热水供热系统的蓄热能力强，系统中的水量大，水的比热很大。因此，水力工况和热力工况短时间的失调时也不会引起供暖状况的很大波动。4)热水供热系统可以实现远距离输送，其供热半径大。对于一个系统的热媒选择蒸汽的时候应该遵循下面的原则：（1）凡是用户用汽参数相同的中小型工厂，均可采用单管蒸汽系统。（2）凡是用户用汽参数较

21、大，可采用双管蒸汽系统。（3）采暖期短、采暖通风用汽量占全厂用汽量50%以下时，为节约初投资费用可采用单管蒸汽系统。采暖期长、采暖通风用汽量超过全厂用汽量的50%时，则可选用双管蒸汽系统，其中一根蒸汽管供采暖通风用汽，另一根蒸汽管专供生产用汽，全年运行。（4）凡全厂绝大多数用户以蒸汽为热介质，只有个别用户采暖通风以热水为热介质，则全厂统一采用单管蒸汽系统，而在某一用户建一换热站利用蒸汽加热低温水（95以下）供个别一个或几个用户热水作为采暖用。根据上述以水或蒸汽作为热媒的特点，对热电厂供热系统来说，可以利用低位热能的热用户（如供暖、通风、热水供应等），应首先考虑以热水作为热媒。因为以水作为热媒，

22、可按质调节方式进行供热调节，并能利用供热汽轮机的低压抽气来加热网路循环水，对热电联产的经济效益更为有利；对于生产工艺的热用户，通常以蒸汽作为热媒。对于工业区的集中供热系统，通常既有生产工艺热负荷，也有供暖、通风等热负荷，此时多以蒸汽作为热媒来满足生产工艺用热要求。但对于供暖系统的形式，热媒的选择，则应根据具体情况，通过全面技术经济比较来确定。一般来说，对于以生产用热量为主，供热量不大，而且供暖时间又不长的工厂区，宜采用蒸汽供热系统向全厂供热；对其室内供暖系统，可考虑采用蒸汽加热的热水供暖系统或直接利用蒸汽供暖；对于厂区供暖用热量较大，而且供暖时间又较长的情况，宜采用单独的热水供暖系统，向各建筑

23、物供暖。总之，根据用户性质、介质的种类、热负荷的大小、用户分散程度等综合因素考虑。蒸汽和凝结水状态参数变化较大的特点是蒸汽供暖系统比热水系统在设计和运行管理上较为复杂的原因之一。由这一特点引起系统中出现“跑”、“冒”、“滴”、“漏”问题解决不当时，会降低蒸汽供热系统的经济性和适用性。蒸汽供暖系统散热器表面温度高，易烤炙积在散热器上的灰尘，产生异味，卫生条件较差。由于上述“跑”、“冒”、“滴”、“漏”影响能耗以及卫生条件等两个原因，在民用建筑中，不适宜采用蒸汽供暖系统。在工厂中，蒸汽作为供热系统的热媒得到极广泛的应用，生产工艺热负荷与其他热负荷共存时，传热介质的选择尽量只利用一种供热介质，根据个

24、体情况，通过全面的技术经济比较确定热媒。2、 热媒的选择张家口容辰小区室外供热管网的设计属于民用建筑供暖的设计，总的供热面积为23.79万平方米，通过比较热水、蒸汽供热的各自的优缺点，采用热水作为供热热媒比较合适。二.热媒参数的确定1.热媒参数的分类 热水供暖系统按照水的参数的不同，可以分为低温热水供暖系统（水温低于100）和高温热水供暖系统（水温高于100），热水参数越高，输送能力越大，越能节省输送电量。但温度过高反而不经济。要提高热水参数则能耗大，设备投资大，所以确定热水温度时，要经过技术经济比较。查城市热力网设计规范：对于以区域锅炉房为热源的热力网，提高供水温度、加大供回水温差，可以减少

25、热力网的流量，降低管网投资和运行费用，而对锅炉运行的煤耗影响不大，从这方面看，应提高区域锅炉房供热介质温度。但当介质温度高于热用户系统的设计温度时，用户入口要增加换热或降温装置，故提高供热介质温度也存在技术经济合理化的问题。当不具备确定最佳供回水温度的技术经济比较条件时，推荐的热水热力网供回水温度的依据是：以区域锅炉房为热源时，供回水温度的高低对锅炉房运行的经济性能影响不大。当供热规模较小时，与户内采暖设计参数一致，可减少用户入口设备投资。当供热规模较大时，为降低管网投资，宜扩大供回水温差，采用较高的供水温度。当供水温度确定以后，回水温度应根据室外管网及内部系统散热设备的基建投资（室内管网的基

26、建投资与用水温度的变化有关），系统运行费用及系统折旧、修理和维护费用总和最小的技术经济比较而确定。根据集中供热设计手册，当不具备确定最佳供回水温度的技术经济比较条件时，热水供回水温度按以下原则确定：A 区域性锅炉房供回水温度区域性锅炉房为热源，供热规模较小时，供回水温度可采用95/70,80/60的水温,而供热规模较大时,经济技术比较可采用110/70130/70,150/80等高温水作为供热介质。B 二次网供回水温度可根据一次网供回水温度和卫生要求及供热区内热用户的要求,并经过详细技术经济分析后确定，一般二次网供回水温度有如下几种参数:95/70、85/65、80/60、70/50等。2 热

27、媒参数的选择热媒参数，对于生产工艺热负荷，要满足整个用户生产工艺用汽压力、温度、和蒸汽干度的要求；对于供暖负荷，要尽可能提高热媒参数，可以降低热网投资和减少输送电能消耗。在本设计中，只有供暖热负荷，采用95/70的低温水作为供热介质。第二节 管网的平面布置1管网的布置形式供热管网布置形式有枝状管网和环状管网两大类型。枝状管网系统简单，管道的直径沿途随热负荷的减少而减小，管道金属耗量少，管网造价低、运行管理方便。但是供热的后备性差，即当管道某处发生故障，在损坏地点以后的所有用户供热负荷中断，甚至造成整个系统停止供热。考虑到建筑物具有一定的蓄热能力，对于较小的管径，排除热网故障所用的时间短，短时停

28、热建筑物室温不致大幅度降低。因此，枝状管网是中小型供热系统最普遍采用的管网形式。环状管网实际上指输配管网成环状。从热源到输配管网，从输配管网到热用户或二级换热站的管网仍布置成枝状。环状管网的优点是具备很高的供热后备能力。当输配干线某处出现事故时，可以切除故障段后，通过环状管网由另一方向供热。加之多热源及其多条输配干线通向环状管网，因而极大提高了供热的可靠性。在大型集中供热系统中常用环状管网。环状管网和枝状管网相比，热网投资增大，运行管网更为复杂。热网要有较好的自动控制措施，目前国内刚开始使用。本次设计热源为一个区域锅炉房，所设计的小区面积不是太大，考虑到枝状管网应用较成熟，运行调节较简便，故本

29、次设计热网布置宜采用枝状管网。2.热水系统形式 热水热源系统主要采用两种形式：闭式系统和开式系统。在闭式系统中，热网的循环水作为热媒，供给热网用户热量而不从热网中取出支用。在开式系统中，热网的循环水全部或部分的从热网中取出，直接用或热水供应热用户中。采用闭式系统，热网补水量很少，可以减少水处理费用和水处理设备投资：供热系统的严密性也便于检测。考虑到城市水源，水质方面因素等限制，本设计采用闭式管网较宜。3.平面布置原则1）经济上合理 主干线力求短直，主干线尽量走热负荷集中区。要注意管线上的阀门、补偿器和某些管道附件（如放气、放水、疏水等装置）的合理布置，因为这将涉及到检查室（或操作平台）的位置和

30、数量，应尽量使其减少。2）技术上可靠 供热管线尽量避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段。3）对周围环境影响少而协调 供热管线应少穿主要交通线。一般平行于道路中心线并应尽量敷设在车行道以外的地方。通常情况下管线应只沿街道的一侧敷设。地上敷设的管道，不应影响城市环境美观，不妨碍交通。供热管道与各种管道、构筑物应协调安排，相互之间的距离，应能保证运行安全、施工及检修方便。 4. 管网位置布置确定 查城市热力网设计规范， 城市热力网的布置应在城市规划的指导下，考虑热负荷分布，热源位置，与各种地上、地下管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素，经技术经济比较确

31、定。 热力网管道的位置应符合下列规定： 1）城市道路上的热力网管道应平行与道路中心线，并宜敷设在车行道以外的地方，同一条管道应只沿街道的一侧敷设； 2）穿过厂区的城市热力网管道应敷设在易于检修和维护的位置； 3）通过非建筑区的热力网管道应沿道路敷设； 4）热力网管道选线时宜避开土质松软的地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及高地下水位区等不利地段。第三节 管网附件设计原则1管道系统阀门设定位置查集中供热设计手册，根据不同用途、介质温度及工作压力等因素选择。1） 闸阀只用于全开、全闭的 供热管道，不允许作调节用。闸阀主要起关断作用，不宜做调节流量用。一般明杆式适用于腐蚀性介质和室内，暗杆式适用于非腐

32、蚀性介质和操作位置受限制处；楔式多为单闸板，平行式多为双闸板。闸阀具有密封性好；全开启时，介质流动阻力小；长度较短，布置紧凑；安装时无方向性等优点。但是，闸阀不宜单侧受力，结构也比较复杂，密封面易磨损，维修较困难，手轮高度较高。它常用在公称通径大于200的管道上。2） 蝶阀用于全开全闭的供热管道上，并具有良好的调节性能。蝶阀可作启闭和控制流量时使用。蝶阀的密封性能好，寿命长；开闭时间短，省力；流动阻力小；结构简单，便于操作；外形尺寸小，重量轻，便于运输和安装。但蝶阀的使用温度较低，耐压范围也比较小。近年来，在城市供热的热水管网上和热力站内使用较为普遍，安装时无方向性。3 ）截止阀只用于全开全闭

33、的供热管道，一般不作流量或压力调节用。截止阀主要起关断作用。小直径截止阀一般为暗杆式，大直径一般为明杆式。截止阀有方向性，安装时应注意使介质流动方向与阀体的箭头方向一4致，不能装反。截止阀的结构比较简单，制造、维修都比闸阀方便。但介质流动阻力较大，阀体长度较长。产品公称通径不大于200。4 ）调节阀可用于全开全闭的供热管道上，并具有良好的调节性能。在供热系统中，调节阀一般装在干线的分支点、用户的热入口处，以及热源的分、集水器和热力站中，用以解决初调节和运行调节中的流量控制。但价格昂贵，易坏。5）减压阀 减压阀的作用是降低管路中介质的压力。选用时，活塞式减压阀减压后的压力不应小于0.1MPa，若

34、需减至0.07MPa以下，应再设波纹管式减压阀或用截止阀进行二次减压。若减压阀前后压力比0.50.7MPa时，应串联装两个。减压阀安装时有方向性，不能装反，同时使它垂直地安装在水平管道上。6）止回阀止回阀是根据阀瓣前后的压力差不同而自动启闭的，可防止管道中流体倒流，也被称为单流阀或逆止阀。安装时不能装反。在供热系统中，止回阀常安装在泵的出口、疏水器出口管道上，以及其他不允许流体反向流动的地方。综上所述，结合与最不利用户并联用户的调压方式孔板调节，该系统选择了在用户入口处安装二个蝶阀，中间安装孔板进行调节，而用户出口处安装一个蝶阀。2 阀门及管道附件的安装原则：1）寒冷地区，露天敷设的热网管道上

35、不得采用灰铸钢的阀门和附件，宜采用钢制阀门和附件。2）热网管网干、支线的起点应安装关断阀门。3）热水供热管网输送干线每隔20003000米，输配干线每隔10001500米，宜装设一个分段阀门。4）DN大于等于600毫米的阀门，宜采用电动驱动装置。5）工作压力PN大于等于1.6MPa，且DN大于等于350毫米的管道上的闸阀应安装旁通阀，旁通阀的直径可按闸阀的直径的十分之一选用。3.补偿器的选择供热管道在设计的过程中，应充分利用管道本身的自然弯曲（柔性）来补偿管道热伸长。当无条件利用管道本身自然弯曲来补偿管道的热伸长时，应采用合适的伸缩补偿器，以降低管道在运行过程中所产生的作用力，保证管道的稳定和

36、安全运行。1）管道自然补偿但弯管转角不能大于150°时，管道臂长不宜超过2025米。考虑管道的热补偿时，应尽量利用其自然弯曲的补偿能力。缺点是管道变形时会产生横向位移，而且补偿的管段不能很长。2）管道补偿器为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。供热管道上采用补偿器的种类很多，主要有管道的自然补偿、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等。前三种是利用补偿器材料的变形来吸收热伸长；后两种是利用管道的位移来吸收热伸长。a自然补偿利用供热管道自身的弯曲管段（

37、如L型或Z型等）来补偿管段的热伸长的补偿方式，称为自然补偿。自然补偿不用特设补偿器，因此考虑管道的热补偿时，应尽量利用其自然弯曲的补偿能力。自然补偿的缺点是管道变形时会产生横向位移，而且补偿的管段不能很长。b方形补偿器它是由四个90°弯头构成“U”形的补偿器，靠其弯管的变形来补偿管段的热伸长。方形补偿器通常用无缝钢管煨弯或机制弯头组合而成。此外，也有将钢管弯曲成“S”形或“”形的补偿器。这种用于供热直管同径的钢管构成弯曲形状的补偿器,也总称为弯管补偿器。弯管补偿器的优点是制造方便；不用专门维修，因而不需要为其设置检查室；工作可靠；作用在固定支架上的轴向推力相对较小。其缺点是介质流动阻

38、力大，占地多。方形补偿器在供热管道上应用很普遍。安装弯管补偿器时。经常采用冷拉（冷紧）的方法，来增加其补偿能力或达到减少对固定支座推力的目的。其方形补偿器的选用原则如下：1）热力管网伸缩器一般都采用方形补偿器，当该型伸缩器不便使用时，才选用其他型是伸缩器。2）方形伸缩器的自由臂（导向支架之伸缩器外伸臂的距离），一般为40倍公称止境的长度。3）方形伸缩器安装时一般必须与拉伸，与拉伸只当介质温度为250°C时，为计算热伸长量的50；当介质温度为250-400°C时,为计算热伸长量的70。管道的热位移是管道在运行过程中因热胀而产生的热伸长。直管段热位移计算：若将管道直管短的一端固

39、定，受热后则另一端产生位移,管段的热伸长量可按如下公式计算：L=tLt×1000式中: L管段的伸长量，mm; t管材在设计温度t时的线膨胀系数， m/(m·°C)。取普通钢线膨胀系数12×m/(m·)。L二固定支架间直线距离。 t热媒温度与管道安装温度之差，°C。（t=- , 是供热介质最高温度，取95°C，是管道的安装温度，一般取-5°C。 ）取100°C。根据热伸长量选方形补偿器的型号。方形补偿器的优点是制造方便；不用专门维修，因而不需要为其设置检查室；工作可靠；作用在固定支架上的轴向推力相对较小。

40、其缺点是介质流动阻力大，占地多。方形补偿器在供热管道上应用很普遍。安装弯管补偿器时。经常采用冷拉（冷紧）的方法，来增加其补偿能力或达到减少对固定支座推力的目的。c波纹管补偿器它是用单层或多层薄壁金属管制成的具有轴向波纹的管状补偿设备。工作时，它利用波纹变形进行管道热补偿。供热管道上使用的波纹管，多用不锈钢制造。波纹管补偿器按波纹形状主要分为“U”形和“”形两种；按补偿方式分为轴向、横向和铰接等形式。轴向补偿器可吸收轴向位移，按其承压方式又分为内压式和外压式。横向补偿器可沿补偿器径向变形，装于管道中的横向管段上吸收管道热伸长。 铰接式补偿器可以其铰接轴为中心折曲变形，类似球形补偿器 。它需要成对

41、安装在转角段上进行管道热补偿。波纹管补偿器的主要优点是占地小，不用专门维修，介质流动阻力小。因此，内压轴向式波纹管补偿器在国内热网工程上应用逐步增多，但其造价较贵。d套筒补偿器它是由用填料密封的套管和外壳管组成的，两者同心套装并可轴向补偿的补偿器。套管和外壳体之间用填料圈密封，填料被紧压在前压兰与后压兰之间，以保证封口紧密。补偿器直接焊接在供热管道上。填料采用石棉夹铜丝盘根，更换填料时需要松开前压兰，维修不便。目前有采用柔性密封填料的套筒补偿器。柔性密封填料可直接通过外壳小孔注入补偿器的填料函中，因而可以在不停止运行的情况下进行维护和检修，维修工艺简便。套筒补偿器的补偿能力大，一般可达2504

42、00，占地小，介质流动阻力小，造价低，但其压紧、补充和更换填料的维修工作量大，同时管道地下敷设时，要增设检查室；如管道变形有横向位移时，易造成填料圈卡住，它只能用在直线管道上；当其使用在弯管或阀门处时，其轴向产生的盲板推力（由内压引起的不平衡推力）也比较大，需要设置加强的固定支座。近年来，国内出现的内力平衡式套筒补偿器，可消除此盲板推力。e球形补偿器它是由球体及外壳组成，球体与外壳可相对折曲或旋转一定的角度（一般可达30°），以次进行热补偿。两个配对成一组。球形补偿器的球体与外壳间的密封性能良好，寿命较长。它的特点是能作空间变形，补偿能力大，适用于架空敷设上。选用管道补偿器时，根据敷

43、设条件采用维修工作量小，工作量小、工作可靠和价格较低的波纹管补偿器。在选择波纹管补偿器的时候应该根据各个管段的补偿量进行选择计算。其补偿量的选择计算可以按照下面的公式计算：L=L(t1-t2) L 管道的伸长量 mm 管材的伸长系数， mm/m 12×m/m 输送介质的最高温度， 95 管道安装温度， 40 L 计算管段的长度， m 选择的波纹管补偿器为形的波纹管补偿器，直埋管道采用的是ZBM(管径)补偿量的形式。4. 其他注意事项热水管道的高点（包括分段阀门划分的每个管段的高点）应安装放气装置，热水管道的低点（包括分段阀门划分的每个管段的低点）应安装放水装置。地下敷设管道安装套管补

44、偿器、波纹管补偿器、阀门、放水和除污装置等设备附件时，应设检查室。公称直径大于或等于500mm的热水热力网干管在低点，垂直升高管段前分段阀门前宜设阻力小的永久性的除污装置。第四章 管道的水力计算第一节 管道水力计算图绘制1、在进行热水网路水力计算前，首先应该按比列绘制管网平面布置图，将其中的管道布置部分单独取出来就为水力计算图，在水力计算图中标明各个管段的长度，及各个管段的热负荷。2、在进行热水管网的水力计算时，应注意提高整个供热系统的水力稳定性，为防止水力失调可以采取以下措施：（1） 减小管网干管的压力损失，在计算时宜选取较小的比压降，适当加大管径； （2）增大热网用户系统的压力损失，一般在

45、热用户入口处安装手动调节阀，调压孔板，控制和调节入口压力；（3）高温水采暖系统的热源内部压力损失，对管网的水力稳定性也有影响，一般在热源内部留有一定的富裕压头，在正常情况下，富裕压头消耗在循环水泵的出口阀门。当管网流量发生变化引起热源出口的压力变化时，可调循环水泵出口阀门的开度，使出口压力保持稳定。3、供热管网的管径，不论热负荷多少，均应不小于50mm，而通往各单体建筑物（热用户）的管径对于热水管网一般不宜小于32mm。4、热水采暖管网，宜采用双管闭式系统，其供回水管道应采用相同的管径。第二节 确定计算管路热水网路水力计算是从主干线开始。网路中平均比摩阻最小的一条干线，称为主干线。在一般情况下

46、，热水网路各用户要求预留的作用压差基本相等，所以通常从热源到最远用户的干线是主干线。须指出的是在选择主干线时考虑长度是比较长的，而不是最长的。选择主干线应将管线长度和负荷最大值结合在一起综合考虑。本设计网路的主干线为高区1-14号计算管段，低区1-25号计算管段，标号见附图2。第三节 比摩阻的选择 主干线的平均比摩阻R值，对确定整个管网的管径起着决定性的作用。选用比摩阻R值越大，需要的管径越小，因而降低了管网的基本投资和热损失，但网路循环水泵的投资及运行电耗也随之增大，这就需要确定一个经济比摩阻，使得在规定的计算年限内总费用为最小。经济比摩阻应根据工程具体条件确定。查热网规范，确定热水热力管径

47、以及阻力。比摩阻的计算公式可以从达西维斯纳查赫德达到如下：每米管长的延程损失，可用流体力学的达西维斯巴赫公式进行计算 （4-3.1） 式中 管段的摩擦阻力系数； d管子内径，m 热媒在管内的流速，m/s 热媒的密度，/m3网主干线管径时，宜采用经济比摩阻，支线及干线设计比摩阻的确定应按容许压降的原则确定。对一个热水网路，当设计供回水温度及设计热负荷确定后，各管段的计算流量随之确定。当选用较高流速，即选用较大的比摩阻时，管径可较小，因而降低了管网的投资和热损失费用；但管网的总压力损失增大，电能的耗费要增大。因而，可以按年计算费用为最小的原则，来确定其经济比摩阻。查热能工程设计手册，附推荐比压降：

48、选择值如下：设计供回水温差/比压降h(Pa/m)推荐值40408040606080经济比摩阻按以下原则选择 设计供回水温差小时，比压降取下限，反之取上限。 附表中的数值适合用于供热距离在210km范围内，当供热距离小于4km时，比压降取值应加大，反之应减小。 热水热网支干线应按容许压降确定管径。介质流速不小于3.0m/s时，对于连接两个或以上热力站的支干线比压降不应大于300Pa/m。考虑目前设计中的实际情况以及热网水力稳定性的要求，水力计算时，我们采用指导老师的计算程序，经过反复输入比摩阻得出比较合理的水力计算结果。最后的输入的比摩阻为低温水3070 Pa/m。参阅供热工程：第四节 阻力平衡

49、原则及措施暖通规范规定：热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间（不包括共同管段）的计算压力损失相对差额，不应大于±15%。在实际设计过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速。在水力计算中，管道系统前半部供水干管的比摩阻R值，宜选用稍小于回水干管的R值；而管道系统后半部供水干管的比摩阻R值，宜选用稍大于回水干管的R值。为消除剩余压头所采用的具体措施为：通常在用户引入口或热力站处安装调压板、调压阀门或流量调节器。调压板用于调整各建筑物入口供水管上的压力。调节孔板价格较低，但孔板易堵塞，磨损大，易腐蚀而使孔变大。适合于二次管网，造价低。应用截止阀具有节约投资，不易阻塞，便于检修等优点。调节阀调节性能好，其阀瓣启升高度与通过流量的大小近似呈线性关系。尽管调节阀的价格比截止阀贵好几倍，但截止阀一般不作流量调节和压力调节作用，而调节阀的调节性能优于截止阀。本系统采用孔板调节，用于热水网路的调压板，一般用不锈钢或铝合金制成。不锈钢制的调压板的厚度，一般为2-3mm。调压板通常安装在供水管上，也可装在回水管上。流体流过调压孔板，其水流线收缩，然后压力有所回升。起压力恢复程度与孔板直径与管子内径的比例（d/DN）有关。对选用d/Dn0.2的孔板，调压板的孔径可近似用以下公式计算 d=10(Gt2 /H)1/4 mm式中 d调压板的孔径，mm