畢業(yè)論文范文——開封市某小區(qū)供熱管網(wǎng)及換熱站設(shè)計(jì)

I 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開開封封市市某某小小區(qū)區(qū)供供熱熱管管網(wǎng)網(wǎng)及及換換熱熱站站設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 專 業(yè) 名 稱 建建筑筑環(huán)環(huán)境境與與能能源源應(yīng)應(yīng)用用工工程程 年 級(jí) 班 級(jí) 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院 年年 月月 日日 II 摘摘 要要 本工程為開封市某小區(qū)供熱管網(wǎng)及換熱站設(shè)計(jì)。小區(qū)內(nèi)所有建筑物均為民用住宅， 四周為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)。小區(qū)占地面積約為 22 萬，建筑面積約為 20 萬。供暖熱負(fù)荷 9.65MW，總循環(huán)水量 726.6t/h。 小區(qū)一次水供回水溫 130/80，二次水供回水溫 95/70。管網(wǎng)布置為閉式 雙管異程式系統(tǒng)，枝狀形式。采用補(bǔ)水泵定壓方式，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，采用質(zhì)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方 式，以適應(yīng)熱負(fù)荷的變化。整個(gè)管道均為無補(bǔ)償直埋敷設(shè)，所有管段采用預(yù)制保溫管， 保溫材料為聚氨酯，保護(hù)層為聚乙烯，由國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集管道及設(shè)備保溫 98R418 確定其保溫層厚度，通過水力計(jì)算確定管徑。 小區(qū)設(shè)一個(gè)地下?lián)Q熱站，內(nèi)設(shè) 2 臺(tái)型號(hào)為 SW1C+22 半即熱式板式換熱器，2 臺(tái)型號(hào) 為 QPG100-315(A)的熱水循環(huán)泵（一備一用），2 臺(tái)型號(hào)為 QPGD6.3/50 的補(bǔ)水泵（一 備一用），臥式直通除污器。整個(gè)網(wǎng)路由繪制的水壓圖可知網(wǎng)路壓力工況均滿足技術(shù) 要求。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞： 熱負(fù)荷 熱力交換站 III Abstract This project designed the heat supply pipe network and heatexchanging station in KaiFeng .All the buildings in this district are for residential use. Area covers approximately 220,000 and a building area of about 200,000 . Heating load 9.65W, with a total circulation stood 726.6t / h. Once water provides to return to water temperature 130 /80 , two waters provide to return to water temperature 95 /70 Adopt the way of patch water pump fix press.The pipe network is designed as seamless two-pipe system with tree-shaped. When the system is functioning, it adopt the quality flux regulates, in order to adapt to the changes of heat- load.The whole pipe is directly buried and self-compensated, the entire pipe sections are insulating constructive, (heat preservation material is polymer of ammonia and ester, protect layer is polyethylene). Design standards by the State Atlas “piping and equipment insulation“ 98R418 its insulating layer thickness, through hydraulic calculation to determine diameter. We establish one underground heat-exchanging station. In this station, there are two platform board type exchange heat organ, their model is SW1C+22，there are two platform cycle pump, QPG100-315(A)(with a prepared one) and there are two platform patch water pump，their model is QPGD6.3/50(with a prepared one). Drawing from the entire network of hydraulic pressure on the network map known conditions are met technical requirements Key words： heat-load Heat-exchange station. IV 目目 錄錄 第一章第一章 緒論緒論1 第二章第二章 供熱方案的確定供熱方案的確定.3 2.1 集中供暖3 2.2 集中供暖熱負(fù)荷3 2.2.1 集中供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷的概算和特征.3 2.2.2 熱負(fù)荷的計(jì)算.3 2.3 供熱方案的確定及管道布置.3 2.3.1 供熱方案的確定.3 2.3.2 熱水供熱管網(wǎng)平面布置型式.4 2.3.3 補(bǔ)償器的選擇及校核.4 第三章第三章 水力計(jì)算水力計(jì)算10 3.1 確定各用戶的設(shè)計(jì)流量10 3.2 主干線水力計(jì)算10 3.3 支線水力計(jì)算.11 3.4 水壓圖繪制11 3.4.1 熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術(shù)要求.12 3.4.2 繪制熱水網(wǎng)路水壓圖的步驟：.12 3.5 連接方式的確定.14 第四章第四章 熱水供熱系統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié)熱水供熱系統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié)15 4.1 供熱調(diào)節(jié)15 4.2 直接連接質(zhì)調(diào)節(jié)計(jì)算17 第五章第五章 換熱站的形式選擇換熱站的形式選擇19 5.1 換熱站的形式選擇.19 5.2 換熱站的內(nèi)部設(shè)備.25 5.2.1 循環(huán)泵的選擇.25 5.2.2 補(bǔ)給水泵的選擇.26 5.2.3 補(bǔ)水箱的選擇.26 V 5.2.4 換熱器的選擇.26 5.2.5 除污器的選擇.27 5.2.6 換熱站換熱設(shè)備的布置.27 第六章第六章 供熱管道的選擇及其附件供熱管道的選擇及其附件28 6.1 管材的選擇及管道的鏈接.28 6.2 閥門的選擇.29 6.3 管道的放氣排水裝置的布置.29 6.4 檢查井的布置.30 6.5 供熱管道的保溫.30 第七章第七章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析32 第八章第八章 結(jié)論結(jié)論35 致謝致謝36 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)37 附錄附錄38 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒論 集中供熱是指由集中熱源所產(chǎn)生的蒸汽，熱水，通過管網(wǎng)供給一個(gè)城市或 部分區(qū)域生產(chǎn)，采暖和生活所需的熱量方式。集中供熱是現(xiàn)代化城市的基礎(chǔ)設(shè) 施之一，也是城市公用事業(yè)的一項(xiàng)重要設(shè)施。 集中供暖的優(yōu)缺點(diǎn)有很多，比如： 提高能源利用率、節(jié)約能源。供熱機(jī)組的熱電聯(lián)產(chǎn)綜合熱效率可達(dá) 85%， 而大型汽輪機(jī)組的發(fā)電熱效率一般不超過 40% ；區(qū)域鍋爐房的大型供熱鍋爐的 熱效率可達(dá) 80%90%，而分散的小型鍋爐的熱效率只有 50%60%。 減少司爐人員及燃料、灰渣的運(yùn)輸量和散落量，降低運(yùn)行費(fèi)用，改善環(huán)境 衛(wèi)生。 易于實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，提高供熱質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)集中供熱是城市能源建設(shè)的一項(xiàng) 基礎(chǔ)設(shè)施，是城市現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志，也是國家能源合理分配和利用的一 項(xiàng)重要措施。 集中供熱的介質(zhì)主要有蒸汽、熱水。其中熱水介質(zhì)根據(jù)溫度的不同又可以 分為高溫循環(huán)水、低溫循環(huán)水等，高溫循環(huán)水一般是 80 度左右，而低溫循環(huán)水 一般溫度在 60 度左右。 集中供熱不僅能給城市城市提供穩(wěn)定，可靠的高品位熱源，改善生活環(huán)境， 而且節(jié)約能源，減少污染，有利于城市美化，有效的利用城市有效空間。所以， 集中供熱具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 集中供熱的發(fā)展，要充分考慮到城市的性質(zhì)，地位，熱負(fù)荷密度，氣象條 件和發(fā)展規(guī)模等多方面因素，并和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)，同時(shí)與能源建設(shè) 發(fā)展相協(xié)調(diào)。 集中供熱系統(tǒng)中由于板式換熱器流通截面小，湍流程度較低，易出現(xiàn)結(jié)垢、 堵塞的問題，是近幾年集中供熱系統(tǒng)出現(xiàn)的主要問題。 主要原因有： （1）循環(huán)水遇熱結(jié)垢造成堵塞。 （2) 雜質(zhì)進(jìn)入管網(wǎng)造成堵塞。 （3）管道內(nèi)壁生銹，形成鐵銹泥造成堵塞。 造成的主要危害有： (1)能耗大幅度增加，運(yùn)行成本上升。 (2)系統(tǒng)工作效率下降，影響供熱效果。 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第一章 緒論 2 (3)縮短設(shè)備使用壽命。 對(duì)于供熱系統(tǒng)而言，換熱器板片結(jié)垢和微生物粘泥附著是影響其正常運(yùn)行 的主要因素，其對(duì)供熱系統(tǒng)的安全、正常和低成本運(yùn)行影響極大，因而需定期 對(duì)板式換熱器進(jìn)行清洗，通過安全有效的清洗可達(dá)到如下目的：徹底清除循環(huán) 水系統(tǒng)內(nèi)的各種水垢、微生物粘泥和腐蝕產(chǎn)物，確保系統(tǒng)安全正常運(yùn)行，以及 較高的供暖效率；降低運(yùn)行成本，大幅度節(jié)約能源，清洗后可使系統(tǒng)耗電量或 耗熱量降低 20%30%左右；在消除腐蝕隱患的同時(shí)保護(hù)換熱器板片，延長換 熱器及管道設(shè)備的使用壽命。 長期以來集中供熱系統(tǒng)中板式換熱器都采用的都是化學(xué)酸洗，它包括有機(jī) 酸和無機(jī)酸（有機(jī)酸主要有：草酸、甲酸等。無機(jī)酸主要有：鹽酸、硝酸等）。 這些化學(xué)清洗方式在不能有效解決問題的同時(shí)對(duì)設(shè)備本身以及人體、環(huán)境造成 嚴(yán)重?fù)p害?；诮档湍芎暮捅Ｗo(hù)環(huán)境的理念，板式換熱器清洗可采用高效環(huán)保 清洗劑，國內(nèi)目前使用比較多的有福世泰克系列。與傳統(tǒng)酸洗相比，他具有無 腐蝕無污染的特質(zhì)，在集中供熱系統(tǒng)對(duì)板式換熱器的清洗起到了重要作用。 本設(shè)計(jì)為開封市某小區(qū)供熱管網(wǎng)及換熱站施工圖設(shè)計(jì)。 目前，集中式供熱是城市供暖的最主要方式，也是城市整體規(guī)劃和布局的 方向。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢茫瑲庀?，地質(zhì)，海拔高度，確定熱力管網(wǎng)的鋪設(shè)方 式為直埋無補(bǔ)償鋪設(shè)，供熱調(diào)節(jié)采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。這樣既滿足用 戶熱負(fù)荷的需要，又節(jié)約了能源。從而使本次設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)又合理，符合設(shè)計(jì)的 宗旨。 設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，我認(rèn)真的研究了設(shè)計(jì)的原始資料，并查閱了相關(guān)的書 籍、手冊(cè)和各種資料，考慮到節(jié)能、環(huán)保的長久發(fā)展，通過經(jīng)濟(jì)分析和經(jīng)濟(jì)技 術(shù)比較，確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了有關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)計(jì)算。 但是，由于本人設(shè)計(jì)水平有限，在此次設(shè)計(jì)中，肯定有很多不足和考慮不 周的地方。雖然在設(shè)計(jì)過程中經(jīng)過各位輔導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)，已經(jīng)改正了許多 錯(cuò)誤，可還是可能存在許多紕漏之處，希望各位老師給予指正。 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第二章 供熱方案的確定 3 第二章 供熱方案的確定 2 2. .1 1 集中供暖 本設(shè)計(jì)為開封市某小區(qū)供熱管網(wǎng)及換熱站施工圖設(shè)計(jì)。 目前，集中式供熱是城市供暖的最主要方式，也是城市整體規(guī)劃和布局的 方向。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢茫瑲庀?，地質(zhì)，海拔高度，確定熱力管網(wǎng)的鋪設(shè)方 式為直埋無補(bǔ)償鋪設(shè)，供熱調(diào)節(jié)采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。這樣既滿足用 戶熱負(fù)荷的需要，又節(jié)約了能源。從而使本次設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)又合理，符合設(shè)計(jì)的 宗旨。 2.2 集中供暖熱負(fù)荷 2.2.1 集中供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷的概算和特征 集中供熱系統(tǒng)的熱用戶有供熱、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、空氣調(diào)節(jié)、生產(chǎn)工藝等 用熱系統(tǒng)。這些用熱系統(tǒng)熱負(fù)荷的大小及其性質(zhì)是供熱規(guī)劃和設(shè)計(jì)的最重要依 據(jù)。對(duì)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃或初步設(shè)計(jì)時(shí)，往往尚未進(jìn)行各類建筑物的具體 設(shè)計(jì)工作，不可能提供較準(zhǔn)確的建筑物熱負(fù)荷的資料。因此，通常是采用概算 指標(biāo)來確定各類熱用戶的熱負(fù)荷。 2.2.2 熱負(fù)荷的計(jì)算 一、熱負(fù)荷計(jì)算公式 =q A/10 （2- h Q h 3 1） 式中，Qh-采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷（KW） qh-采暖熱指標(biāo)（W/m2） A-采暖建筑物的建筑面積（m2） 二、負(fù)荷計(jì)算 根據(jù)熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范可知住宅的采暖熱指標(biāo)在 4045（W/m2）,這里 取 qh=45(W/m2). 例如建筑樓 A-1 負(fù)荷計(jì)算： 由 CAD 圖查得 A-1 單層單元面積得單元面積以及層數(shù)： A=455.68386=2734.1028（）。 代入公式得：Qh=45*2734.1028/103=123.034(kw) 同理，計(jì)算其他各個(gè)建筑樓熱負(fù)荷，結(jié)果填入熱負(fù)荷計(jì)算表于附錄 1。 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第二章 供熱方案的確定 4 2.3 供熱方案的確定及管道布置 2.3.1 供熱方案的確定 一、供熱方案確定原則 集中供熱系統(tǒng)方案的確定，應(yīng)該根據(jù)國家合理利用能源的方針和政策，全 面地考慮熱源、供熱管網(wǎng)和熱用戶三個(gè)方面的因素，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)分析和經(jīng)濟(jì)技術(shù) 比較，全面的分析考慮各種因素，最后確定最佳方案。其總的原則是經(jīng)濟(jì)上合 理、技術(shù)上可靠，盡可能地達(dá)到,最小的投資費(fèi)用,最小的運(yùn)行費(fèi)用,稀有材料消 耗最少,勞動(dòng)力消耗最少。 能源得到充分合理利用，環(huán)保、可持續(xù)利用，工程在一定時(shí)期從全局看是 合理可行的。 二、供熱方案的確定 根據(jù)計(jì)算完的總負(fù)荷并綜合熱源、管網(wǎng)和熱用戶熱媒種類的情況，對(duì)工廠 的車間廠房或民用建筑和公用建筑，可采取不同的供暖方案；因本設(shè)計(jì)中的建 筑均為民用建筑，故可采用 95/70C 的低溫水作為熱媒。熱網(wǎng)是集中供熱系統(tǒng) 的主要組成部分，擔(dān)負(fù)熱能輸送任務(wù)，熱水供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)型式與熱源位置， 熱用戶分布及其熱負(fù)荷性質(zhì)和大小以及地形地質(zhì)條件等因素有關(guān)。熱網(wǎng)系統(tǒng)型 式應(yīng)遵循的基本原則是安全供熱和經(jīng)濟(jì)性選擇。又考慮到工程造價(jià)，對(duì)低層建 筑可采用直接連接，考慮到管道的保溫問題，對(duì)管網(wǎng)的敷設(shè)采用直埋敷設(shè)，而 且采用將供熱管道、保溫層、和保護(hù)層外殼三者緊密粘結(jié)在一起，形成整體的 預(yù)制保溫管結(jié)構(gòu)(其詳細(xì)材料及保溫層結(jié)構(gòu)見保溫部分及保溫層結(jié)構(gòu)圖)。 2.3.2 熱水供熱管網(wǎng)平面布置型式 熱水供熱管網(wǎng)平面布置型式主要有枝狀和環(huán)狀兩大類。本設(shè)計(jì)采用枝狀管 網(wǎng)。枝狀管網(wǎng)布置簡單，這種管網(wǎng)供熱管道的直徑，距熱源越遠(yuǎn)越小，造價(jià)低， 運(yùn)行管理方便。其缺點(diǎn)是沒有供熱的后備能力，當(dāng)某點(diǎn)發(fā)生事故時(shí)，其后的所 有用戶均被斷絕供熱。由于建筑物具有一定的蓄熱能力，通?？刹捎醚杆傧?熱網(wǎng)故障的辦法，以使建筑物室溫不致大幅度地降低。 為了在熱水管網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，縮小事故影響范圍和迅速消除故障，在與干 管相連的管路分支處，及在與分支管路相連接的較長的用戶支管處，均應(yīng)裝設(shè) 閥門。具體布置見小區(qū)平面布置圖。 2.3.3 補(bǔ)償器的選擇及校核 解決管道受熱伸長的方法，通常是在兩固定點(diǎn)間，設(shè)置補(bǔ)償器（又稱伸縮 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第二章 供熱方案的確定 5 器）來吸收管道的熱伸長，以減少管道在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，保證 管道安全穩(wěn)定運(yùn)行。 補(bǔ)償器習(xí)慣上也叫膨脹節(jié)，或伸縮節(jié)。由構(gòu)成其工作主體的波紋管(一種彈 性元件)和端管、支架、法蘭、導(dǎo)管等附件組成。 屬于一種補(bǔ)償元件。利用其 工作主體波紋管的有效伸縮變形，以吸收管線、導(dǎo)管、容器等由熱脹冷縮等原 因而產(chǎn)生的尺寸變化，或補(bǔ)償管線、導(dǎo)管、容器等的軸向、橫向和角向位移。 也可用于降噪減振。在現(xiàn)代工業(yè)中用途廣泛。供熱上，為了防止供熱管道升溫 時(shí)，由于熱伸長或溫度應(yīng)力而引起管道變形或破壞，需要在管道上設(shè)置補(bǔ)償器， 以補(bǔ)償管道的熱伸長，從而減小管壁的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用 力。 軸向型主要用于補(bǔ)償軸向位移，也可以補(bǔ)償橫向位移或軸向與橫向的合成 位移，具有補(bǔ)償角位移的能力，但一般不應(yīng)補(bǔ)償器用通用型補(bǔ)償器來補(bǔ)償角位 移。對(duì)管架設(shè)計(jì)的要求:1、安裝軸向型補(bǔ)償器的管段，在管道的盲端、彎頭、 變截面處，裝有截止閥或減壓閥的部門及側(cè)支管線進(jìn)入主管線入口處，都要設(shè) 置主固定管架。主固定管架要考慮波紋管靜壓推力及變形彈性力的作用。 管道 除上述部位外，可設(shè)置中間固定管架。中間固定管架可不考慮壓力推力的作用。 2、在管段的兩個(gè)固定管架之間，僅能設(shè)置一個(gè)軸向型補(bǔ)償器。3、補(bǔ)償器一端 應(yīng)靠近固定管架，若過長則要按第一導(dǎo)向架的設(shè)置要求設(shè)置導(dǎo)向架，橫向型折 疊主要吸收橫向位移和少量的軸向位移。 對(duì)管架設(shè)計(jì)的要求:1.裝在管道彎頭附近的橫向型補(bǔ)償器，兩端各高一導(dǎo)向 支座，其中一個(gè)宜是平面導(dǎo)向管座。2.補(bǔ)償器兩側(cè)的導(dǎo)向支座應(yīng)接近補(bǔ)償器， 支座的型式應(yīng)使補(bǔ)償器能定向運(yùn)動(dòng)。角向型折疊由接管，波紋管以及與接管相 連的一對(duì)鉸鏈構(gòu)成。它只能吸收單平面的角向位移。吸收位移時(shí)應(yīng)有兩個(gè)或者 三個(gè)角向補(bǔ)償器組合使用，同時(shí)鉸鏈具有承受內(nèi)壓推力能力。 工作溫度 420，疲勞壽命 1000 次。對(duì)管架設(shè)計(jì)的要求:角向型補(bǔ)償器宜兩個(gè)或三個(gè)為 一組配套使用，用以吸收管道的橫向位移，對(duì) Z 形和 L 形管段兩個(gè)固定管架之 間，只允許安裝一個(gè)橫向型補(bǔ)償器或一組角向型補(bǔ)償器。此時(shí)平面鉸鏈銷的軸 線必須垂直于彎曲管段形成的平面(萬向鉸鏈補(bǔ)償器不受此限制)。 裝有一組鉸 鏈補(bǔ)償器的管段，其平面導(dǎo)向架的間隙 亦可按上式計(jì)算。但是 L 長度應(yīng)為兩 補(bǔ)償器鉸鏈軸之間的距離，X 是整個(gè)垂直管段的熱膨脹量。 補(bǔ)償器的作用: 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第二章 供熱方案的確定 6 （1）補(bǔ)償吸收管道軸向、橫向、角向冷熱變形。 （2）波紋補(bǔ)償器伸縮量，方便閥門管道的安裝與拆卸。 （3）吸收設(shè)備振動(dòng)，減少設(shè)備振動(dòng)對(duì)管道的影響。 （4）吸收地震、地陷對(duì)管道的變形量。 補(bǔ)償器的選用技巧補(bǔ)償器采用矩形截面，圓角波形，管道中單個(gè)膨脹節(jié)承 受二維方向位移。由 2 個(gè)膨脹節(jié)組成的肘接管道可承受三維方向位移。矩形圓 角金屬波紋膨脹節(jié)有全高、半高型、按照煙道尺寸，應(yīng)力應(yīng)變要求用戶可多波 節(jié)選用。用戶根據(jù)管系熱位移情況選定了合適的補(bǔ)償器以后，至少還得提供管 內(nèi)的流通介質(zhì)，煙風(fēng)道的設(shè)計(jì)壓力，運(yùn)行時(shí)的最高溫度，煙風(fēng)道橫截面的外形 尺寸(長、寬)所選用的波形(全高 216mm、半高 108mm)和波數(shù)(單個(gè)波紋單波數(shù) 不超過 6 波)，以便進(jìn)行補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造。每波最大允許膨脹量:全高 型=24mm 半高型=12mm。擋灰板:對(duì)風(fēng)道或少塵的管道可以不采用， 對(duì)多塵的煙道應(yīng)采用檔灰板。為減少波紋管的波節(jié)數(shù)，應(yīng)考慮冷拉 50%。補(bǔ)償 器適用于截面面積小于 4.6 平方米以及煙風(fēng)道外形尺寸中有一邊小于 1.5m 但大 于 0.6mm 的場合。標(biāo)準(zhǔn)全高型波紋補(bǔ)償器適用于所有的煙風(fēng)道。選型折疊編輯 本段由于受到各方面的制約是相當(dāng)復(fù)雜的，但是任何復(fù)雜的管系都可以選用若 干個(gè)固定支架在不同的部位選擇不同的設(shè)置，將其分成若干形狀相對(duì)簡單的單 獨(dú)管段，“Z Z“型管段和“ 型管段等，并分別確定各管段的變形及補(bǔ)償量，由 于補(bǔ)償器的種類很多，正確地選型是非常重要的，因此在管系的總體設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)充分地考慮到管線的走向和支撐體系(包括固定管架、導(dǎo)向滑動(dòng)管架等)的設(shè) 計(jì)和綜合考慮補(bǔ)償器的造型和配置，以示達(dá)到安全、合理、適用、經(jīng)濟(jì)的最佳 組合。 波紋管補(bǔ)償器它是以波紋管為核心的撓性元件，在管線上再作軸向、橫 向和角向三個(gè)方向的補(bǔ)償。軸向型補(bǔ)償器為了減少介質(zhì)的自激現(xiàn)象。在產(chǎn)品內(nèi) 部沒有內(nèi)套管，在很大程度上限制了徑向補(bǔ)償能力，故一般僅用以吸收或補(bǔ)償 管道的軸向位移(如果管系中確需少量的徑向位移，可以訂貨時(shí)予以說明其徑最 大位移量):橫向位移補(bǔ)償器(大拉桿)主要吸收垂直于補(bǔ)償器軸線的橫向位移， 小拉桿橫向位移補(bǔ)償器適合于吸收橫向位移，也可以吸收軸向、角向和任意三 個(gè)方向位移的組合:鉸鏈補(bǔ)償器(也稱角向補(bǔ)償器)。它以兩上或三個(gè)補(bǔ)償器配套 使用(單個(gè)使用鉸鏈補(bǔ)償器沒有補(bǔ)償能力)，用以吸收單向平面內(nèi)的橫向變形， 萬向鉸鏈(角向)補(bǔ)償器，由兩個(gè)或三個(gè)配套使用，可吸收三維方向的變形量。 材質(zhì)分類金屬波紋補(bǔ)償器采用奧氏體不銹鋼材料或按用戶要求的材料制造，具 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第二章 供熱方案的確定 7 有優(yōu)良的柔軟性，耐蝕性，耐高溫性(-矩形補(bǔ)償器 235 +450)，耐高壓性 (最高為 32MPa)，在管路中可對(duì)任何方向進(jìn)行連接，用以溫度補(bǔ)償和吸收振動(dòng)、 降低噪聲、改變介質(zhì)輸送方向、消除管道間或管道與設(shè)備間的機(jī)械位移等，雙 法蘭金屬波紋軟管對(duì)有位移、振動(dòng)的各種泵、閥等的柔性接頭尤為適用。 非金屬織物構(gòu)成其工作主體的彈性元件是非金屬材質(zhì)，通常是纖維織物有 橡膠材質(zhì),此種材質(zhì)除了在超高溫度(400 以上)情況下不能滿足使用條件的情況 下,其他各種工況均可以替代纖維織物。主要生產(chǎn)非金屬織物補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)及性能 折疊該產(chǎn)品主要利用橡膠的獨(dú)特性能。如高彈性、高氣密性、耐介質(zhì)性和耐候 性及耐輻射性等。采用高強(qiáng)度、冷熱穩(wěn)定性強(qiáng)的聚酯簾布斜交與之復(fù)核后經(jīng)高 壓、高溫模壓交聯(lián)而成。內(nèi)部致密度高，能承受較高壓力，彈性變形效果優(yōu)異。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)斷面弧高、曲線長、具有較大的多向唯一功能。特別適用于地質(zhì) 條件復(fù)雜、沉降幅度大和管道運(yùn)行中冷熱變化頻繁導(dǎo)致管道損壞的場所。利用 橡膠的彈性滑動(dòng)轉(zhuǎn)移和變形機(jī)械力的傳熱散逸功能有效地消除泵、閥及管道自 身的位移物理破壞。因橡膠屬不良傳導(dǎo)材料，所以它又是一種良好的降低震動(dòng) 和噪聲傳遞的理想環(huán)保產(chǎn)品。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)壁光滑，經(jīng)實(shí)際測試，對(duì)介質(zhì)的流 速，流量無任何影響，并且永不生銹?；究梢悦獬行н\(yùn)動(dòng)期內(nèi)的維修. 產(chǎn)品特點(diǎn)其產(chǎn)品采用一次液壓成型和機(jī)械成型技術(shù)，并輔助以計(jì)算機(jī)優(yōu)化 設(shè)計(jì)、制造，具有尺寸準(zhǔn)確、表面整潔無創(chuàng)傷、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、補(bǔ)償量大、無 泄漏、耐腐蝕、壽命長，便于安裝、產(chǎn)品質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也可根據(jù)用戶 工作環(huán)境、條件以及疲勞破壞次數(shù)，為用戶研制其它類型和用途的波紋補(bǔ)償器。 該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、冶金、電力、給排水、建筑等行業(yè)。 安裝前，應(yīng)先檢查波紋補(bǔ)償器膨脹節(jié)的型號(hào)、規(guī)格及管道的支座配置必須 復(fù)合設(shè)計(jì)要求。對(duì)帶內(nèi)襯筒的膨脹節(jié)，應(yīng)注意使內(nèi)襯筒方向與介質(zhì)流動(dòng)方向一 致(按膨脹節(jié)的流向標(biāo)志安裝)。平面角向型膨脹節(jié)的鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)屏幕應(yīng)與位移平 面一致。需要進(jìn)行“冷緊“的膨脹節(jié)，其預(yù)變形所用的輔助構(gòu)件，應(yīng)在膨脹節(jié)預(yù) 變形后拆除。管系安裝完畢后應(yīng)立即拆除膨脹節(jié)上用作安裝運(yùn)輸保護(hù)的輔助定 位機(jī)構(gòu)及緊固件，并按設(shè)計(jì)要求將限位裝置調(diào)到規(guī)定的位置，使管系在環(huán)境條 件得以充分的補(bǔ)償。除設(shè)計(jì)要求預(yù)拉壓或“冷緊“的預(yù)變形外，嚴(yán)禁使用波紋管 變形的方法來調(diào)整管道的安裝偏差，以免影響膨脹節(jié)的正常功能，否則會(huì)降低 其使用壽命和增加管系、設(shè)備及支承構(gòu)件的載荷。膨脹節(jié)所有的活動(dòng)元件不得 被外部構(gòu)件卡死或限制其活動(dòng)部位正常動(dòng)作。安裝過程中不允許焊渣飛濺到小 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第二章 供熱方案的確定 8 組紋管表面和使波紋管受到其它機(jī)械損傷。對(duì)用于氣體介質(zhì)的膨脹節(jié)及其連接 管道，作水壓試驗(yàn)時(shí)，要考慮充水時(shí)是否需要對(duì)膨脹節(jié)的接管加設(shè)臨時(shí)支架以 承重。水壓試驗(yàn)用水必須純凈，無腐蝕性，并控制水中的氯離子的含量不超過 25ppm。水壓試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)盡快排盡波紋管中的積水，并迅速將波殼的內(nèi)表 面吹干。管道對(duì)中性要好，在無其它方法保證時(shí)，可采用直管敷設(shè)后切下等長 管道再安裝膨脹節(jié)的方法來保證。須注意的是，膨脹節(jié)是不吸收扭矩的，因此 在安裝膨脹節(jié)時(shí)，不允許膨脹節(jié)受到扭轉(zhuǎn)。膨脹節(jié)所有的活動(dòng)元件不得被外部 構(gòu)件卡死或限制其活動(dòng)部位正常運(yùn)作。保溫層應(yīng)做在膨脹節(jié)外保護(hù)套上，不得 直接做在波紋管上。不得采用含氯的保溫材料。安裝過程中不允許焊渣飛濺到 波紋管表面和使波紋管受到其它機(jī)械損傷。支架必須符合設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)禁在支 架未安裝好之前在管線內(nèi)試壓，以免將膨脹節(jié)拉壞。膨脹節(jié)允許不超過 1.5 倍 公稱系統(tǒng)壓力試驗(yàn)。裝有膨脹節(jié)的管線在運(yùn)行操作中，閥門開啟和關(guān)閉要逐漸 進(jìn)行，以免管線內(nèi)溫度和壓力急劇變化，造成支架或膨脹節(jié)損壞。 可靠研究，補(bǔ)償器的可靠性是由設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行管理等多個(gè)環(huán)節(jié) 構(gòu)成的?？煽啃砸矐?yīng)該從這幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。材料選擇對(duì)用于供熱管網(wǎng)的波 紋管的選材，除應(yīng)考慮工作介質(zhì)、工作溫度和外部環(huán)境外，還應(yīng)考慮應(yīng)力腐蝕 的可能性、水處理劑和管道清洗劑對(duì)材料的影響等，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合波紋管 材料的焊接、成型以及材料的性能價(jià)格比，優(yōu)選出經(jīng)濟(jì)實(shí)用的波紋管制作材料。 一般情況下，選用波紋管的材料應(yīng)滿足下列條件:(1)高彈性極限、抗拉強(qiáng)度 和疲勞強(qiáng)度，保證波紋管正常工作。(2)良好的塑性，便于波紋管的加工成形， 且能通過隨后的處理工藝(冷作硬化、熱處理等)獲得足夠的硬度和強(qiáng)度。(3)較 好的耐腐蝕性能，滿足波紋管在不同環(huán)境下工作要求。(4)良好的焊接性能，滿 足波紋管在制作過程中的焊接工藝要求。對(duì)于地溝敷設(shè)的熱力管網(wǎng)，當(dāng)補(bǔ)償器 所處管道地勢較低時(shí)，雨水或事故性污水會(huì)浸泡波紋管，應(yīng)考慮選用耐蝕性更 強(qiáng)的材料，如鐵鎳合金、高鎳合金等。由于此類材料價(jià)格較高，在制造波紋管 時(shí)，可以考慮僅在與腐蝕性介質(zhì)接觸的表面增加一層耐蝕合金。 疲勞測試,疲勞壽命設(shè)計(jì)由波紋管補(bǔ)償器的失效類型及原因分析可以看出， 波紋管的平面穩(wěn)定性、周向穩(wěn)定性及耐腐蝕性能均與其位移量即疲勞壽命相關(guān)。 過低的疲勞壽命將會(huì)導(dǎo)致波紋管穩(wěn)定性及耐蝕性能下降。根據(jù)試驗(yàn)和使用經(jīng)驗(yàn)， 用于供熱工程的波紋管疲勞壽命應(yīng)不小于 1000 次。波紋管不能承重，應(yīng)單獨(dú)吊 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第二章 供熱方案的確定 9 裝;除設(shè)計(jì)要求預(yù)拉伸或冷緊的預(yù)變形量外，嚴(yán)禁用使波紋管變形的方法來調(diào)整 管道的安裝偏差;安裝過程不允許焊渣飛濺到波紋管表面和受到其他機(jī)械性損傷; 波紋管所有活動(dòng)元件不得被外部構(gòu)件卡死或限制其活動(dòng)部位正常工作。大多數(shù) 波紋管的失效是由外部環(huán)境腐蝕造成的，因此在進(jìn)行補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可 考慮隔絕外部腐蝕介質(zhì)與波紋管的接觸。如對(duì)于外壓軸向型補(bǔ)償器可在出口端 環(huán)與出口管之間增加填料密封裝置，其作用相當(dāng)于套筒補(bǔ)償器，既可抵擋外部 腐蝕介質(zhì)的侵入，又給波紋管補(bǔ)償器增加了一道安全屏障，即使波紋管破壞， 補(bǔ)償器還可以起到補(bǔ)償作用并避免波紋管失效。補(bǔ)償器又有金屬補(bǔ)償器和非金 屬補(bǔ)償器，根據(jù)介質(zhì)用途不同，還可以分專業(yè)防腐補(bǔ)償器和耐高溫補(bǔ)償器。 熱力網(wǎng)管道的熱補(bǔ)償設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮如下各點(diǎn)： （1）充分利用管道的轉(zhuǎn)角等進(jìn)行自然補(bǔ)償。 （2）采用彎管補(bǔ)償器或波紋管補(bǔ)償器，應(yīng)考慮安裝時(shí)的冷縮。 （3）采用套管補(bǔ)償器時(shí)，應(yīng)計(jì)算各種安裝溫度下的安裝長度。 （4）采用波紋管軸向補(bǔ)償器時(shí)，管道上應(yīng)安裝防止波紋管失穩(wěn)的導(dǎo)向支座。 （5）采用球形補(bǔ)償器、鉸接波紋管補(bǔ)償器，宜采取減小管道摩擦力的措施。 （6）當(dāng)一條管道直接敷設(shè)于另一管道上時(shí)，應(yīng)考慮熱位移。 （7）直埋敷設(shè)管道，宜采用無補(bǔ)償敷設(shè)方。 常用的補(bǔ)償器有自然彎管補(bǔ)償器、方形補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器、波形補(bǔ)償器 等。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先充分利用管道自然彎管來補(bǔ)償管道熱伸長。當(dāng)無條件利 用管道本身自然彎管補(bǔ)償器管道熱伸長時(shí)，應(yīng)選用合適的補(bǔ)償器。 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第三章 水力計(jì)算 10 第三章 水力計(jì)算 3.1 確定各用戶的設(shè)計(jì)流量 水力計(jì)算中流量的計(jì)算公式：G=0.86Q/(1-2)10-3 （3-1） 例如：支線 1 中用戶 A-1，G=0.86x123.034/25=4.2t/h。 所以剩余流量以此方法計(jì)算，計(jì)算其他各個(gè)管段的流量。 3.2 主干線水力計(jì)算 取主干線平均比摩阻 R=4080Pa/m 范圍之內(nèi)，確定主干線各管段的管徑。 根據(jù)管段 C-83 到 C-82 的計(jì)算流量：2.3t/h。以及管段 C-83 到 C-82 的計(jì)算流量 和平均比摩阻 R 的范圍，從書附表 9-2 中可確定管段 C-83 到 C-82 的管徑和相應(yīng)的比摩阻 R 值。這里 D=50mm，R=41.8Pa/m。 管段 C-83 到 C-82 中局部阻力的當(dāng)量長度可由附表 9-2 查出 所以：管段 C-83 到 C-82 的折算長度為 29+0.4=29.4m。管段 C-83 到 C-82 的壓 力損失為 P=29.4x41.8=1228.92Pa 再根據(jù)管段 C-82 到 C-81 的計(jì)算流量： 3.1t/h。 管段 C-82 到 C-81 的計(jì)算流量和平均比摩阻 R 的范圍，從書附表 9- 2 中可確定管段 C-82 到 C-81 的管徑和相應(yīng)的比摩阻 R 值。這里 D=50mm，R=70Pa/m。 管段 C-82 到 C-81 中局部阻力的當(dāng)量長度可由附表 9-2 查出。 所以： 管段 C-82 到 C-81 的折算長度為 18+2.36=20.36m。管段 C-82 到 C-81 的壓力損失為 P=20.36x70=1425.2Pa。 所以建筑樓 C-83 和 C-82 之間的不平衡率等于 0.13。這里不平衡率為 0.13，在允許范圍之中，所以不用調(diào)整管徑。若不再 0 到 0.15 之間則需要調(diào)整 管徑。 同理，計(jì)算其他各管段。 3.3 支線水力計(jì)算 支線水力計(jì)算中，支線的阻力要和上游最不利環(huán)路的阻力相匹配。 3.4 水壓圖繪制 熱水網(wǎng)路上連接著許多熱用戶，他們對(duì)供水溫度和壓力要求可能各有不同， 且各處的地勢高低不同。在設(shè)計(jì)階段必需對(duì)整個(gè)網(wǎng)路的壓力狀況有個(gè)整體的考 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第三章 水力計(jì)算 11 慮，因此，通過繪制熱水網(wǎng)路的水壓圖，可以全面了解熱網(wǎng)和各熱用戶的壓力 狀況，并確定保證能有使它實(shí)現(xiàn)的技術(shù)措施，在運(yùn)行中通過看網(wǎng)路的實(shí)際水壓 圖，可以全面地了解整個(gè)系統(tǒng)在調(diào)解過程中或出現(xiàn)時(shí)的壓力工況，從而揭露關(guān) 鍵的矛盾和采取必要的技術(shù)措施，以保證供水系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 熱水供熱系統(tǒng)中以水柱高度表示管網(wǎng)中各點(diǎn)壓力值的圖形。水壓圖可清晰 而形象地表示出熱網(wǎng)各點(diǎn)的壓力。它是正確進(jìn)行熱網(wǎng)設(shè)計(jì)、選擇熱網(wǎng)和用戶之 間的連接方式以及合理組織熱網(wǎng)運(yùn)行的重要手段。熱網(wǎng)水壓圖依據(jù)水力計(jì)算的 結(jié)果繪制。熱水雙管系統(tǒng)水壓圖的一般形式如圖所示。它由熱網(wǎng)平面圖、熱網(wǎng) 縱斷面圖、具有代表性的用戶房屋高度以及供、回水管路的水壓線、靜水壓力 線和定壓點(diǎn)等組成。 為保證供熱系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，在制定水壓圖時(shí)，要考慮與熱網(wǎng)直接連 接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，壓力不超過其用熱設(shè)備的承壓能力。防止系統(tǒng)倒空吸入空氣 而破壞網(wǎng)路和用戶系統(tǒng)的水循環(huán)。保證管網(wǎng)和用戶系統(tǒng)中的熱水介質(zhì)不發(fā)生汽 化。供回水管的壓差應(yīng)能滿足用戶系統(tǒng)的使用要求。保證熱網(wǎng)中所有水泵的吸 入端，具有足夠的正壓。 靜水壓力線是網(wǎng)路循環(huán)水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以水柱高度表示的網(wǎng)路上各點(diǎn)壓 力值的連接線，簡稱靜壓線。其高度應(yīng)能滿足熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)， 最低位置用熱設(shè)備所承受的靜水壓力不超過其承壓能力。熱水網(wǎng)路以及與它直 接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，不汽化、不倒空。 定壓點(diǎn)是熱網(wǎng)中控制運(yùn)行壓力不變（或只在允許范圍內(nèi)變化）的點(diǎn)。熱網(wǎng) 的定壓點(diǎn)一般多設(shè)置在回水管路上或網(wǎng)路循環(huán)水泵的旁通管上。為了使熱網(wǎng)和 所有用戶系統(tǒng)安全可靠地工作，必須保證熱網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的壓力維持在規(guī)定的范圍 內(nèi)，并在網(wǎng)路循環(huán)水泵停止運(yùn)行時(shí)，也能使整個(gè)熱網(wǎng)保持規(guī)定的靜壓力。無論 熱網(wǎng)處于工作或靜止?fàn)顟B(tài)，都必須使定壓點(diǎn)的壓力始終保持在相應(yīng)的給定值范 圍內(nèi)，從而保證水壓圖的實(shí)現(xiàn)。 3.4.1 熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術(shù)要求 熱水供熱系統(tǒng)在運(yùn)行或停止運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)熱媒的壓力都應(yīng)滿足：在與熱 網(wǎng)直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，壓力不應(yīng)超過該用戶系統(tǒng)用熱設(shè)備及其管道構(gòu)件的 承壓能力，即不超壓，以滿足用戶設(shè)備的正常使用。 在高溫水網(wǎng)絡(luò)用戶系統(tǒng)內(nèi)，水溫超過 100的地方，熱媒壓力應(yīng)不低于該 水溫下的汽化壓力。從運(yùn)行安全角度考慮，除上述要求外還應(yīng)留有 30 50 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第三章 水力計(jì)算 12 Kpa 的富裕壓力值。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)熱媒為低溫水，故不必考慮，汽化壓力問題。 與熱網(wǎng)直接連接的用戶系統(tǒng)，無論在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)或停止工作時(shí)，其 用戶系統(tǒng)回水管出口處的壓力，必需高于用戶系統(tǒng)的充水高度，以防止系統(tǒng)吸 入空氣，破壞正常運(yùn)行和腐蝕管道。 網(wǎng)路回水管內(nèi)任何一點(diǎn)的壓力，都應(yīng)比大氣壓力至少高出 5 mH2O，以防止 吸入空氣造成腐蝕。 在熱水網(wǎng)路的換熱站或用戶吸入處，供、回水管的資用壓差應(yīng)滿足熱力站 或用戶所需的作用壓頭。 3.4.2 繪制熱水網(wǎng)路水壓圖的步驟： 繪制熱水網(wǎng)路水壓圖有以下步驟： （1）選定換熱站水泵中心線的海拔高度為基準(zhǔn)高度，在縱坐標(biāo)上按一定的 比例做出標(biāo)準(zhǔn)高的刻度，沿基準(zhǔn)面在橫坐標(biāo)按一定的比例做出距離刻度。 （2）管道上的各點(diǎn)和各用戶從熱源出口起沿管路計(jì)算的距離，在 OX 軸 上相應(yīng)標(biāo)出網(wǎng)路相應(yīng)于基準(zhǔn)面的標(biāo)高和充水高度，這里假設(shè)所有建筑物的室內(nèi) 一層地面與水泵的中心線在一個(gè)平面上，即基準(zhǔn)面。 （3）選定靜水壓線的位置，靜水壓線是一條水平線，它表示網(wǎng)路循環(huán)水泵 停止工作時(shí)，網(wǎng)路上各點(diǎn)的側(cè)壓管水頭的連線，靜水壓線的高度必需滿足熱水 網(wǎng)路直接連接的供暖用戶系統(tǒng)內(nèi)底層散熱器不被損壞和熱水網(wǎng)路及它直接連接 的用戶系統(tǒng)內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)汽化和倒空的要求。由于本設(shè)計(jì)采用 95/70的低溫水 供熱，故可不考慮出現(xiàn)汽化。在本設(shè)計(jì)中最高樓層為 6 層，則其充水高度為 6318m，安全系數(shù)取 3mH2O，因此，靜水壓線定在 24m H2O 處。 （4）選定的靜水壓線位置靠系統(tǒng)所采用的定壓方式來保證，本次采用補(bǔ)給 水泵定壓，同時(shí)網(wǎng)路的定壓點(diǎn)位置設(shè)在網(wǎng)路循環(huán)水泵的吸入端。 （5）選定主干線的回水管動(dòng)壓曲線，在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，網(wǎng)路回水管 各點(diǎn)的測壓管水頭的連接線，稱為回水管動(dòng)水壓曲線。因?yàn)?，已知熱網(wǎng)水力計(jì) 算結(jié)果，則可按各管段的實(shí)際壓力損失確定回水動(dòng)水壓線?；厮艿膭?dòng)水壓線 的位置，應(yīng)滿足下列要求 （6）回水管動(dòng)水壓曲線應(yīng)保證所有直接連接的用戶系統(tǒng)不倒空和網(wǎng)路上任 何一點(diǎn)的壓力不應(yīng)低于 50KPa（5mH2O）的要求，這是控制回水管動(dòng)水壓曲線 最低位置的要求。 （7）在與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，壓力不應(yīng)超過該用戶系統(tǒng)用熱 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第三章 水力計(jì)算 13 設(shè)備及其管道的承受能力，這是控制回水管動(dòng)水壓曲線最高位置的要求。 本次設(shè)計(jì)動(dòng)水壓曲線要從回水干管的末端開始繪制，由于回水干管的末端 有除污器，且除污器的阻力為 2.5mH2O，故起點(diǎn)處測壓管水頭高度為 24+2.5=26.5mH2O，接著按主干線回水管段的壓力損失逆行繪制到回水干線的 始端處，則該點(diǎn)即為回水主干線的動(dòng)水壓曲線的始端位置。 （8）選定主干線的供水管動(dòng)壓線，在網(wǎng)絡(luò)循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，網(wǎng)路供水管內(nèi) 各點(diǎn)的測壓管水頭連接線，稱為供水管動(dòng)水壓曲線。根據(jù)最不利支路的壓損及 最不利支路末端用戶引入口的作用壓頭，確定網(wǎng)路供水主干線中最不利支路末 端用戶即最不利支路分支節(jié)點(diǎn)處的水壓線的水位高度。然后，根據(jù)供水主干線 的水力計(jì)算結(jié)果，繪出供水主干線的動(dòng)水壓曲線。最不利分支節(jié)點(diǎn)處的水壓線 的水位高度求法，最不利分支節(jié)點(diǎn)處的回水管動(dòng)水壓線的水位高度；最不利支 路供水管總壓力損失；最不利支路回水管總壓力損失；最不利末端用戶引入口 所需的作用壓頭。 （9）選定各支線的供回水管動(dòng)壓曲線，由于主干線供水管，回水管動(dòng)壓曲 線已經(jīng)確定，故其余支路的供回水動(dòng)壓曲線只需找出在干線上相應(yīng)的分支水壓 點(diǎn)，按逐段壓損，依次畫出。 按照上述步驟，畫出主干線、各支線及用戶的水壓圖，并逐段標(biāo)明各支路 分支點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，供水管測壓管水頭及回水管測壓管水頭。 3.5 連接方式的確定 一、熱水網(wǎng)路的連接方式 （1）直接連接。 （2）無混合裝置的直接連接：熱水由熱網(wǎng)供水管直接進(jìn)入供暖系統(tǒng)熱用戶， 在散熱器內(nèi)放熱后返回?zé)峋W(wǎng)回水管去。這種直接連接方式最簡單，造價(jià)低。 （3）裝水噴射器的直接連接：當(dāng)網(wǎng)路設(shè)計(jì)供水溫度超過暖通規(guī)范規(guī)定 的供暖熱媒最高溫度時(shí)，便要采用噴射器的直接連接。 （4）裝混合水泵的直接連接：當(dāng)建筑物用戶引入口處熱水網(wǎng)路的供、回水 差較小，不能滿足水噴射器正常工作所需要的壓差等情況時(shí)采用這種方式。 （5）間接連接：這種連接方式是在用戶引入口處或熱力站，設(shè)表面式水- 水換熱器。熱網(wǎng)水不進(jìn)入供暖系統(tǒng)，而是通過水-水換熱器，把供暖系統(tǒng)的回水 加熱到要求的溫度后，返回?zé)峋W(wǎng)回水干管。這種連接方式設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)比直 接連接高得多。因而只有在熱水網(wǎng)路與熱用戶的壓力狀況不適應(yīng)時(shí)采用間接連 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第三章 水力計(jì)算 14 接方式。但熱網(wǎng)的壓力工況和流量工況不受用戶的影響，便于熱網(wǎng)運(yùn)行管理。 二、確定用戶熱網(wǎng)連接方式 通過水壓圖的繪制，可知，所有用戶的回水壓頭均低于 40mH2O，這說明 所有用戶的回水壓力均未超過底部散熱器的承受壓力。在網(wǎng)路循環(huán)水泵停運(yùn)時(shí)， 靜水壓線對(duì)用戶均滿足不汽化和不倒空的技術(shù)要求。不會(huì)出現(xiàn)汽化，各用戶系 統(tǒng)采用 95/75的低溫?zé)崴┡?，故不?huì)出現(xiàn)汽化。不會(huì)出現(xiàn)倒空，各用戶 系統(tǒng)充水高度最高的也低于靜水壓線。 在本項(xiàng)目中采用的是無混合連接的直接連接方式。 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第四章 熱水供熱系統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié) 15 第四章 熱水供熱系統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié) 4.1 供熱調(diào)節(jié) 結(jié)合本設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)地調(diào)研，對(duì)熱水供暖系統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)的有效方法進(jìn)行經(jīng) 濟(jì)性和可行性的比較，提出一個(gè)有效發(fā)揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)潛力，達(dá)到供暖系統(tǒng)的最佳 供熱工況的方式，滿足節(jié)能降耗要求。 熱水供暖系統(tǒng)對(duì)建筑物供熱時(shí)，不僅要保證在設(shè)計(jì)室外溫度下，維持室內(nèi) 溫度符合設(shè)計(jì)值，而且要在其它的冬季室外條件下也能得到保證保證室內(nèi)溫度 波動(dòng)在允許范圍內(nèi)，要達(dá)到以上要求，不僅需要正確的設(shè)計(jì)，而且還需要對(duì)熱 水供暖系統(tǒng)進(jìn)行正確的調(diào)節(jié)。開封市的采暖期為每年的 11 月 15 日至轉(zhuǎn)年的 3 月 15 日，達(dá) 120 天，室外采暖設(shè)計(jì)溫度為-9，如何搞好熱水供暖系統(tǒng)的供熱 調(diào)節(jié)，對(duì)于保證供熱效果、節(jié)約能源，減少污染，均有極其重大的意義。 冬季供暖問題是關(guān)系城市居民切身利益的大事。因此，對(duì)整個(gè)熱水供熱系 統(tǒng)進(jìn)行合理的供熱調(diào)節(jié)就變得至關(guān)重要。應(yīng)根據(jù)采暖季節(jié)（初冬還是嚴(yán)寒）、 采暖時(shí)間（白天還是夜間）等情況對(duì)供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)。按照需要向室內(nèi)提供熱 量，最大限度地節(jié)約能源，供熱調(diào)節(jié)的目的，一是使系統(tǒng)中各用戶的室內(nèi)溫度 比較適宜；二是減少建筑物內(nèi)部各朝向房間之間的溫度偏差，克服過熱和過冷 現(xiàn)象；三是避免不必要的熱量浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)熱水采暖的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；四是調(diào)整區(qū)域 供熱時(shí)，各建筑物之間供熱的不均勻性。 熱水供暖系統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)是必然的，一般來說，無論設(shè)計(jì)得多么仔細(xì)的供暖 系統(tǒng)，在投入運(yùn)行后，總有某些用戶室溫達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，這時(shí)，可以利用預(yù) 先安裝的閥門進(jìn)行初調(diào)節(jié)。在初調(diào)節(jié)完畢后，熱水供暖系統(tǒng)還應(yīng)根據(jù)室外氣象 條件進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)供熱調(diào)節(jié)。運(yùn)行調(diào)節(jié)在于使用戶散熱設(shè)備放熱量與用戶 的熱負(fù)荷相匹配。 熱水供暖系統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)原理是建筑供暖方式分為連續(xù)供暖和間歇供暖兩類。 對(duì)于不同的供暖方式，供熱調(diào)節(jié)的方法也不同，這主要是由墻體和室內(nèi)物體的 蓄熱性能所決定的。對(duì)于間歇供暖建筑，當(dāng)停止供暖后，室內(nèi)溫度不會(huì)瞬間降 至建筑發(fā)生凍害的溫度，它需要經(jīng)過一個(gè)降溫期。當(dāng)重新開始供暖后，室內(nèi)溫 度升高至計(jì)算溫度也需要一段升溫期，升溫期所需要的時(shí)間取決于圍護(hù)結(jié)構(gòu)和 室內(nèi)物體的蓄熱性能。 熱水供暖系統(tǒng)供熱調(diào)節(jié)的有效方法，根據(jù)調(diào)節(jié)地點(diǎn)的不同，供熱調(diào)節(jié)可以 分為集中調(diào)節(jié)、局部調(diào)節(jié)和個(gè)體調(diào)節(jié)三種方式。 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第四章 熱水供熱系統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié) 16 集中調(diào)節(jié)在熱源處集中進(jìn)行，此法省時(shí)省力，效果好，不易造成系統(tǒng)運(yùn)行 中的紊亂。集中運(yùn)行調(diào)節(jié)的方法有以下四種。 （1）質(zhì)調(diào)節(jié) ：在進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí)，只改變供暖系統(tǒng)的供水溫度，而系統(tǒng)循 環(huán)水量保持不變。這種調(diào)節(jié)方式，網(wǎng)路水力工況穩(wěn)定，單、雙管系統(tǒng)均可使用， 運(yùn)行管理簡便，采用這種調(diào)節(jié)方法，通常可達(dá)到預(yù)期效果。同時(shí)，這種調(diào)節(jié)方 式由于可以降低供水溫度，因此能有效節(jié)約能耗。 （2）量調(diào)節(jié) ：流量調(diào)節(jié)就是將采暖期按室外溫度的高低分成冬初、寒冬 和冬末三個(gè)區(qū)間，根據(jù)水的潛熱與流量成正比的概念，對(duì)于每個(gè)區(qū)間，熱水的 流量即指在室外溫度低的寒冬區(qū)間中保持大的流量，使用流量大的循環(huán)泵；在 室外溫度高的冬初和冬末區(qū)間中保持小的流量，使用流量小一點(diǎn)的循環(huán)泵。采 用分區(qū)間改變流量的調(diào)節(jié)時(shí)，每個(gè)區(qū)間管網(wǎng)循環(huán)流量應(yīng)保持不變。為降低電耗， 在采暖系統(tǒng)中可以設(shè)置兩臺(tái)不同規(guī)格型號(hào)的循環(huán)泵。其中一臺(tái)循環(huán)泵的流量和 揚(yáng)程按計(jì)算值的 100%選擇，另一臺(tái)循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的 75%選擇， 后者供室外溫度高的情況下使用。其缺點(diǎn)是供暖系統(tǒng)的流量減少，容易導(dǎo)致系 統(tǒng)的豎向水利失調(diào)，因此，量調(diào)節(jié)宜用于單管系統(tǒng)。 （3）分階段變流量的質(zhì)調(diào)節(jié) ：把整個(gè)供暖期按室外溫度的高低分成幾個(gè) 階段：在室外溫度較低的階段中管網(wǎng)保持較大的流量；而在室外溫度較高的階 段中管網(wǎng)保持較小的流量。在每一個(gè)階段內(nèi)，網(wǎng)路均采用一種流量并保持不變， 同時(shí)采用不斷改變網(wǎng)路供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方法叫分階段變流量的質(zhì) 調(diào)節(jié)。在熱水供暖系統(tǒng)中，一般可選用兩臺(tái)不同規(guī)格的循環(huán)水泵，其中一臺(tái)循 環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的 100%選擇；另一臺(tái)循環(huán)水泵的流量按計(jì)算值的 75%選擇。由于水泵揚(yáng)程與流量的平方成正比，水泵的電功率與流量的立方成 正比，所以 75%流量的循環(huán)水泵相應(yīng)的揚(yáng)程可按計(jì)算值的 56%選用，循環(huán)水泵 的運(yùn)行電耗可減小到 42%左右。這種調(diào)節(jié)方法綜合了質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)， 既較好地避免了垂直失調(diào)，又顯著地節(jié)省了電能。所以，它是一種公認(rèn)的比較 經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)節(jié)方法，在區(qū)域鍋爐房熱水供暖系統(tǒng)中得到了較多的應(yīng)用。 （4）間歇調(diào)節(jié) ：間歇調(diào)節(jié)是在供水溫度和循環(huán)水量不變的情況下，用改 變供暖時(shí)間的方法來達(dá)到與熱負(fù)荷匹配。在室外溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱源連續(xù) 供暖，隨著室外溫度的升高，逐漸減少運(yùn)行時(shí)間。它的前提是假設(shè)熱源能在額 定出力的情況下制定運(yùn)行時(shí)間。如果熱源達(dá)不到額定出力，將不能保證用戶的 供熱質(zhì)量。事實(shí)上要想使設(shè)備滿負(fù)荷高效率的運(yùn)行，沒有一套完整的監(jiān)測和管 河南理工大學(xué)本科學(xué)位論文 第四章 熱水供熱系統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié) 17 理辦法是絕對(duì)辦不到的。故本調(diào)節(jié)方法實(shí)際上也很少被采用。 局部調(diào)節(jié)在熱力站或用戶引入口進(jìn)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果較差，易造成系統(tǒng) 紊亂，以供暖系統(tǒng)中常見的單管順序系統(tǒng)為例： 異程式系統(tǒng)的調(diào)節(jié)應(yīng)從環(huán)路末端，即最不利環(huán)路開始，將立管閥門全部打 開，其它環(huán)路由遠(yuǎn)到近逐步減小閥門開度，觀察一段時(shí)間后，檢查各立管回水 溫度，溫度低者適當(dāng)開大，溫度高者適當(dāng)關(guān)小，直到各立管回水溫度趨于一致。 同程式系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，通常是由一個(gè)系統(tǒng)的兩端向中間進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程 和要求與異程式系統(tǒng)基本相同。 個(gè)