熱力網(wǎng)及熱力站課件

全國勘察設(shè)計(jì)注冊公用設(shè)備工程師動力專業(yè)劉文毅第六章熱力網(wǎng)及熱力站11/9/2023全國勘察設(shè)計(jì)注冊公用設(shè)備工程師動力專業(yè)劉文毅第六章熱力網(wǎng)一、熱力管道的布置原則第一節(jié)熱力管道的布置及敷設(shè)1、熱力管道布置的綜合因素1）廠區(qū)或建筑區(qū)域的總平面布置圖2）廠區(qū)或建筑區(qū)域的水文地質(zhì)及氣象材料3）各建筑物及構(gòu)筑物的熱負(fù)荷資料4）廠區(qū)或建筑區(qū)域的近期及遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃5）廠區(qū)或建筑區(qū)域的地下電纜、給排水管道、及煤氣、氧氣、等動力管道布置情況2一、熱力管道的布置原則第一節(jié)熱力管道的布置及敷設(shè)1、熱力管道2、熱力管道布置的總原則和具體要求技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理和施工維修方便1）力求短直，靠近熱用戶2）走向平行于廠區(qū)或建筑區(qū)域的干道或建筑物3）不宜穿越危險(xiǎn)場所，減少與道路、河流交叉，穿越交通線、河流時(shí)，采用拱形管道4）盡量利用自然彎角作為管道受熱膨脹自然補(bǔ)償5）熱力地溝分支處應(yīng)設(shè)檢查井或人孔，閥門在檢查井或人孔內(nèi)6）從主干線設(shè)置支管上，應(yīng)設(shè)截?cái)嚅y門7）設(shè)疏水閥：蒸汽管道最低點(diǎn)，垂直升高管段前最低點(diǎn)，見具體規(guī)范8）熱力及凝結(jié)水管最低點(diǎn)放水，最高點(diǎn)放氣32、熱力管道布置的總原則和具體要求技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理和施工維二、熱力管道的敷設(shè)方式室外，一般枝狀布置：系統(tǒng)簡單、造價(jià)較低、運(yùn)行方便，沒有供熱后備性能。不允許中斷供汽擁護(hù)，采用復(fù)線枝狀管網(wǎng)。環(huán)狀管網(wǎng)（主干線環(huán)行）：有后備供熱能力，投資和金屬消耗量都很大。輻射狀管網(wǎng)：小型工廠，控制方便，可分片供熱，投資和金屬耗量大山區(qū)：沿山坡或道路低支架布置；直徑DN≤150mm，可沿建筑物外墻敷設(shè)；爬山管道階梯形布置；跨越?jīng)_溝或河流時(shí)，沿橋或沿棧橋布置或拱形管道4二、熱力管道的敷設(shè)方式室外，一般枝狀布置：系統(tǒng)簡單、三、架空敷設(shè)工廠區(qū),地形復(fù)雜、地質(zhì)、地下水位高、地下管道多等

1、低支架敷設(shè)：山區(qū)和不影響交通及景觀地區(qū)，與地面凈距0.5-1.0m，最經(jīng)濟(jì)、方便

2、中支架敷設(shè)：人行交通頻繁地區(qū)，距地2.0-2.5m,用鋼材、混凝土，較經(jīng)濟(jì)、方便3、高支架敷設(shè)：交通要道和管道跨越鐵路、公路時(shí)，與地面凈距4.5m以上，耗鋼材大、周期長、維修管理不方便5三、架空敷設(shè)工廠區(qū),地形復(fù)雜、地質(zhì)、地下水位高、地下管道四、地溝敷設(shè)通行地溝、半通行地溝和不通行地溝地面不允許挖開；管道數(shù)量較多或管徑較大且管道垂直排列高度≥1.5m時(shí)。維護(hù)方便，基建投資大，占地大；單側(cè)布管或雙側(cè)布管1、通行地溝地面不允許挖開，管道數(shù)量較多，采用不通行地溝受地溝寬度限制。2、半通行地溝應(yīng)用廣泛；土壤干燥、地下水位低、管道少、管徑小、維修工作量不大，地下直接埋設(shè)時(shí)，轉(zhuǎn)彎及補(bǔ)償器處；尺寸小、占地少、耗材少，維護(hù)檢修不便3、不通行地溝6四、地溝敷設(shè)通行地溝、半通行地溝和不通行地溝地面不允五、直埋敷設(shè)兩種保溫管由鋼管、防腐層、保溫層和保護(hù)層四部分組成，耐溫150℃，15年壽命，溫降≤1℃/km1、氰聚塑直埋保溫管由鋼管、導(dǎo)線、保溫層和保護(hù)層組成，耐溫120℃2、“管中管”預(yù)制保溫管1）無補(bǔ)償方式：3、直埋管道的敷設(shè)方式(1)安定性分析理論：ASME提出,一次應(yīng)力、二次應(yīng)力、峰值應(yīng)力進(jìn)行校核。DN500以下可用，150℃以下直線段，可不補(bǔ)償7五、直埋敷設(shè)兩種保溫管由鋼管、防腐層、保溫層和保護(hù)層預(yù)熱方式兩種：敞開式和覆蓋式。敞開式：不補(bǔ)償，不設(shè)固定點(diǎn)，造價(jià)低，缺點(diǎn)管溝敞開時(shí)間長覆蓋式：回填土完后預(yù)熱，需補(bǔ)償器(2)彈性分析理論：北歐，供熱管網(wǎng)預(yù)熱2）有補(bǔ)償方式：管道溫度過高，或難以找到預(yù)熱源（1）有固定點(diǎn)方式：補(bǔ)償器兩側(cè)設(shè)固定點(diǎn)（2）無固定點(diǎn)方式：需校核兩個(gè)直管段是否超過最大安裝長度的兩倍3）敷設(shè)方式選擇：無補(bǔ)償方式優(yōu)于有補(bǔ)償方式，敞開式優(yōu)于覆蓋式，有補(bǔ)償方式中無固定點(diǎn)計(jì)算量大，投資少，占地面積小，運(yùn)行安全8預(yù)熱方式兩種：敞開式和覆蓋式。(2)彈性分析理論：北歐，供熱4、直埋管道設(shè)計(jì)計(jì)算1）土壤摩擦力2）彈性力3）最大間距4）最大安裝長度，表6-15）最大覆土深度H94、直埋管道設(shè)計(jì)計(jì)算1）土壤摩擦力2）彈性力3）最大間距4）5、直埋管道設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)遵守相關(guān)規(guī)定105、直埋管道設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)遵守相關(guān)規(guī)定10一、熱力管道種類及參數(shù)第二節(jié)熱力管道系統(tǒng)蒸汽管道、廢汽管道、熱水管道、凝結(jié)水管道二、熱力管道系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)；可分為單管、雙管、三管和四管系統(tǒng)，也可分為開式系統(tǒng)和閉口系統(tǒng)；熱源：熱電廠、區(qū)域鍋爐房及自備鍋爐房；熱媒選擇取決于熱負(fù)荷特點(diǎn)和參數(shù)，熱源種類，主要是水與蒸汽1、熱水系統(tǒng)1）熱水制備方式：鍋爐、換熱器、蒸汽噴射器、容積式加熱器11一、熱力管道種類及參數(shù)第二節(jié)熱力管道系統(tǒng)蒸汽管道、廢汽管2）熱水系統(tǒng)定壓方式高溫水系統(tǒng)，需設(shè)定壓設(shè)備；補(bǔ)水泵定壓、膨脹水箱定壓、氮?dú)舛▔?、空氣定壓、蒸汽定壓須滿足（1）循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，高溫水不汽化（2）循環(huán)水泵停止時(shí)，熱水靜壓應(yīng)高于用戶最高充水高度（3）用戶室內(nèi)系統(tǒng)壓力不超過散熱器允許壓力（4）定壓裝置必須操作簡單（5）定壓裝置投資最省122）熱水系統(tǒng)定壓方式高溫水系統(tǒng)，需設(shè)定壓設(shè)備；補(bǔ)水2、蒸汽系統(tǒng)1）蒸汽系統(tǒng)選擇用戶用汽參數(shù)相同，采用單管供汽系統(tǒng)；用汽參數(shù)相差較大，可用雙管供汽；采暖期短、采暖占總用汽量50%以下，單管，50%以上，雙管；用戶性質(zhì)、熱媒種類、熱負(fù)荷、用戶分散程度2）工業(yè)廢汽利用系統(tǒng)一定壓力和溫度的廢汽,經(jīng)過填料分離或油分離可利用，廢汽凝結(jié)水經(jīng)過活性炭過濾后,各項(xiàng)指標(biāo)滿足鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，送入給水箱132、蒸汽系統(tǒng)1）蒸汽系統(tǒng)選擇用戶用汽參數(shù)相同，采用單管供3、凝結(jié)水系統(tǒng)1）凝結(jié)水回收原則符合鍋爐水質(zhì)的,盡可能回收;加熱油槽或有毒,有生活用汽時(shí),嚴(yán)禁回收;不宜回收的利用熱量;可能污染的，應(yīng)檢測和凈化2）凝結(jié)水系統(tǒng)分類是否與大氣相同，開式與閉式按流動的動力不同，自流式、余壓及加壓三種143、凝結(jié)水系統(tǒng)1）凝結(jié)水回收原則符合鍋爐水質(zhì)的,盡可能回一、概述第三節(jié)熱力管道水力計(jì)算據(jù)流量和允許壓力損失確定管徑或由管徑和介質(zhì)流量驗(yàn)算壓力損失二、熱負(fù)荷1、種類生產(chǎn)熱負(fù)荷、采暖通風(fēng)熱負(fù)荷、生活熱水供應(yīng)負(fù)荷2、收集與核算1）收集：供熱介質(zhì)及參數(shù)，各種熱負(fù)荷小時(shí)最大及平均值用熱量，熱負(fù)荷曲線，回水率及參數(shù)，余熱利用數(shù)據(jù)，熱負(fù)荷發(fā)展情況等15一、概述第三節(jié)熱力管道水力計(jì)算據(jù)流量和允許壓力損失確定管2）熱負(fù)荷的核算必須換算（1）按熱電站出口換算Dck-熱電站出口蒸汽量(kg/h)h’w-用戶回水質(zhì)量焓(kJ/kg)hw-熱電站處回水質(zhì)量焓(kJ/kg)-回水率ηw-熱網(wǎng)效率，一般取0.96162）熱負(fù)荷的核算必須換算（1）按熱電站出口換算Dc（2）按供熱鍋爐房鍋爐出口換算D-換算后新蒸汽量(kg/h)h-新蒸汽質(zhì)量焓(kJ/kg)h1-各種壓力蒸汽質(zhì)量焓(kJ/kg)D1-各種壓力下飽和蒸汽量(kg/h)h2-鍋爐給水質(zhì)量焓(kJ/kg)（3）已知熱用戶耗熱量Qyh-熱用戶耗熱量(kJ/h)17（2）按供熱鍋爐房鍋爐出口換算D-換算后新蒸汽量(kg/h)3、熱負(fù)荷典型曲線圖繪制1）生產(chǎn)熱負(fù)荷曲線按用汽量和熱耗量繪制。含典型日負(fù)荷曲線、月負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線2）采暖（空調(diào)）熱負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線、年熱負(fù)荷延續(xù)曲線3）生產(chǎn)熱水供應(yīng)熱負(fù)荷曲線典型日負(fù)荷曲線183、熱負(fù)荷典型曲線圖繪制1）生產(chǎn)熱負(fù)荷曲線按用汽量和熱耗4、熱負(fù)荷的計(jì)算根據(jù)生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活需要的熱負(fù)荷，計(jì)算出最大熱負(fù)荷、平均熱負(fù)荷，確定鍋爐房規(guī)模和計(jì)算各種耗量1）根據(jù)各熱負(fù)荷曲線求總熱負(fù)荷，其最大值及平均值乘以K值（自用汽系數(shù)），即鍋爐房熱負(fù)荷2）若無熱負(fù)荷曲線，以熱負(fù)荷資料計(jì)算最大熱負(fù)荷K-管網(wǎng)熱損失及鍋爐房自用汽系數(shù),1.1-1.2K1,K2,K3,K4-生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活熱負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)194、熱負(fù)荷的計(jì)算根據(jù)生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活需要的熱負(fù)荷，計(jì)算3）全年熱負(fù)荷4）若用戶提不出熱負(fù)荷，根據(jù)《熱網(wǎng)規(guī)范》估算Qcp-平均熱負(fù)荷h1,h2,h3,h4-生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活熱負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)203）全年熱負(fù)荷4）若用戶提不出熱負(fù)荷，根據(jù)《熱網(wǎng)規(guī)范》估算Q三、管徑和壓力損失計(jì)算1、管徑計(jì)算按允許壓力降計(jì)算G-t/h,v-m3/kg,w-m/s,Q-m3/h,Di-mmΔh-Pa/m,允許壓力降21三、管徑和壓力損失計(jì)算1、管徑計(jì)算按允許壓力降計(jì)算G-t/h2、壓力損失計(jì)算H1,H2-m,管道起點(diǎn)和終點(diǎn)標(biāo)高Δp-Pa,總阻力之和vp-m3/kg,平均比體積222、壓力損失計(jì)算H1,H2-m,管道起點(diǎn)和終點(diǎn)標(biāo)高Δp-Pa3、允許比壓降計(jì)算2）自流回水管1）蒸汽、熱水、壓力管3）余壓回水管233、允許比壓降計(jì)算2）自流回水管1）蒸汽、熱水、壓力管3）余四、水壓圖1、水壓圖水力工況應(yīng)滿足條件1）循環(huán)水泵停止運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保持必須的靜壓力熱水管網(wǎng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，常以水壓圖形式表示出系統(tǒng)各點(diǎn)壓力大小和分布情況2）循環(huán)水泵工作時(shí)，供水管應(yīng)保證合適的靜壓力3）循環(huán)水泵工作時(shí)，回水管網(wǎng)任一點(diǎn)壓力，不應(yīng)低于50kPa，不超允許壓力4）供回水管網(wǎng)的壓差，應(yīng)滿足用戶系統(tǒng)所需壓頭5）循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，不產(chǎn)生汽蝕6）選好靜水壓線位置，不許超高和超低24四、水壓圖1、水壓圖水力工況應(yīng)滿足條件1）循環(huán)水泵停止運(yùn)行時(shí)2、水壓圖繪制方法和步驟1）循環(huán)水泵入口中心線為基準(zhǔn)面,ox軸,y軸標(biāo)高2）靜水壓線(j-j),循環(huán)水泵停運(yùn),管網(wǎng)中各點(diǎn)壓力連接線，水平直線3）回水管動水壓線(BA),循環(huán)水泵運(yùn)行中回水管路各點(diǎn)壓力連線4）供水管動壓線(DC)，循環(huán)水泵運(yùn)行供水壓力線252、水壓圖繪制方法和步驟1）循環(huán)水泵入口中心線為基準(zhǔn)面,ox2、幾種類型水壓圖1）補(bǔ)給水泵定壓圖I點(diǎn)定壓點(diǎn),j-j靜水壓線,閥門2、3開度控制壓力。旁通管4補(bǔ)水定壓,可降低運(yùn)行時(shí)動水壓線，同時(shí)調(diào)節(jié)其上兩個(gè)閥門可調(diào)節(jié)壓力，但需消耗電能262、幾種類型水壓圖1）補(bǔ)給水泵定壓圖I點(diǎn)定壓點(diǎn),j-j靜水壓一、管道熱伸長計(jì)算第四節(jié)管道熱伸長及補(bǔ)償器ΔL-管道熱伸長量（mm)α-管材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]t1,t2-管道安裝溫度和供熱介質(zhì)最高溫度L-二固定支架間直線距離（m)27一、管道熱伸長計(jì)算第四節(jié)管道熱伸長及補(bǔ)償器ΔL-管道熱伸長二、管道熱補(bǔ)償1、自然補(bǔ)償1）利用自然管段吸收熱伸長變形，裝置簡單、可靠，缺點(diǎn)是管道變形時(shí)產(chǎn)生橫向位移2）原則:L形、Z形和空間立體彎（1）盡量利用管路彎曲的自然補(bǔ)償（2）彎管轉(zhuǎn)角小于150°L形，大于150°不能用（3）L形自然補(bǔ)償管道臂長不應(yīng)超過20-25m,彎曲應(yīng)力不應(yīng)超過80MPa28二、管道熱補(bǔ)償1、自然補(bǔ)償1）利用自然管段吸收熱伸長變形，裝2、方形補(bǔ)償器1）無縫鋼管煨彎而成，制造方便、補(bǔ)償能力大、周向推力較小、維修方便、運(yùn)行可靠，缺點(diǎn)：單向外伸臂較長，占地面積大，需增設(shè)支架2）原則:四個(gè)90°彎頭（1）熱力管網(wǎng)一般都采用（2）自由臂（導(dǎo)向支架至補(bǔ)償器外伸臂距離）一般40倍公稱直徑距離（3）安裝時(shí)需預(yù)拉伸，250℃50%，250-400℃75%292、方形補(bǔ)償器1）無縫鋼管煨彎而成，制造方便、補(bǔ)償能力大、周3、套管補(bǔ)償器1）熱力管網(wǎng)特殊情況下選用，安裝簡單、占地少、補(bǔ)償能力較大、流體阻力較小，缺點(diǎn)：軸向推力大、造價(jià)高、易漏水、漏汽，要求經(jīng)常檢修和更換填料2）原則:（1）計(jì)算各安裝溫度下安裝長度，留20mm余量（2）一般用于管徑大于100mm，壓力小于1.3MPa(鑄鐵管)及1.6MPa(鋼管)（3）不宜使用于不通行地溝（4）單向補(bǔ)償器在近支架的平直管段，活動側(cè)設(shè)導(dǎo)向支架；雙向補(bǔ)償器在支架中間，套管固定303、套管補(bǔ)償器1）熱力管網(wǎng)特殊情況下選用，安裝簡單、占地少、4、波形補(bǔ)償器1）強(qiáng)度較弱、補(bǔ)償能力小、軸向推力大，適于管徑大(300mm以上)壓力低2）原則:（1）管道上應(yīng)安裝防止波紋管失穩(wěn)的導(dǎo)向支座（2）應(yīng)預(yù)先冷緊，冷緊值為熱伸長量一半314、波形補(bǔ)償器1）強(qiáng)度較弱、補(bǔ)償能力小、軸向推力大，適于管徑5、球形補(bǔ)償器利用球形管接頭的隨機(jī)彎轉(zhuǎn)解決熱脹冷縮，適于三向位移的蒸汽和熱水管道。占地面積小、節(jié)省材料、不存在推力，缺點(diǎn)是存在側(cè)向位移，易漏水、漏汽，要加強(qiáng)維修325、球形補(bǔ)償器利用球形管接頭的隨機(jī)彎轉(zhuǎn)解決熱脹冷縮，三、管道固定支架間距確定1、原則承受推力必須堅(jiān)固，布置合理：（1）熱伸長量不超過補(bǔ)償器允許補(bǔ)償量（2）管道膨脹推力不超過支架承受允許推力（3）不宜使管道產(chǎn)生彎曲33三、管道固定支架間距確定1、原則承受推力必須堅(jiān)固，布置合理：四、支架荷載計(jì)算1、垂直荷載分為垂直荷載、軸向水平荷載、與軸向交叉?zhèn)认蛩胶奢d管道、管道附件、保溫結(jié)構(gòu)、管內(nèi)輸送的介質(zhì)以及在某些情況下考慮管道水壓試驗(yàn)時(shí)的水重，還有冰雪、積灰、平臺和行人等荷載2、軸向水平荷載補(bǔ)償器反彈力、不平衡內(nèi)壓力，管道移動時(shí)摩擦反力或管架變位彈力3、與軸向交叉?zhèn)认蛩胶奢d風(fēng)載荷、拐彎管道或支架傳來的推力，管道橫向位移摩擦力34四、支架荷載計(jì)算1、垂直荷載分為垂直荷載、軸向水平荷載、五、固定支架推力計(jì)算1、垂直荷載固定支架承受載荷包含：2、軸向水平荷載3、與軸向交叉?zhèn)认蛩胶奢d4、矩形補(bǔ)償器和自然補(bǔ)償器固定支架推力5、套管補(bǔ)償器固定支架推力6、波形補(bǔ)償器固定支架推力7、球形補(bǔ)償器固定支架推力35五、固定支架推力計(jì)算1、垂直荷載固定支架承受載荷包含：2一、管子和管道附件的標(biāo)準(zhǔn)化第五節(jié)管子和管道附件1、公稱直徑附件指安裝在管道及設(shè)備上的連接、閉路和調(diào)節(jié)裝置的總稱。標(biāo)準(zhǔn)化含直徑、壓力、幾何尺寸管子和管道附件的名義直徑，公稱通徑，DN2、公稱壓力在基準(zhǔn)溫度下允許的最大工作壓力，PN3、試驗(yàn)壓力進(jìn)行水壓強(qiáng)度和材料嚴(yán)密性檢驗(yàn)的壓力，ps4、工作壓力據(jù)最高溫度規(guī)定最大壓力，p表示，200℃p2036一、管子和管道附件的標(biāo)準(zhǔn)化第五節(jié)管子和管道附件1、公稱直徑二、管子1）低壓流體輸送焊接鋼管：壓力和溫度較低管道分類2）流體輸送用無縫鋼管:規(guī)格多,強(qiáng)度高,最常用3）螺旋縫電焊鋼管:工作壓力不超2.0MPa,最高溫度不超200℃4）直縫電焊鋼管:工作壓力不超1.6MPa，最高溫度不超2005）直縫卷制電焊鋼管6）純銅及黃銅管:拉制或擠制,拉制用于中低壓管7）鋁及鋁合金管37二、管子1）低壓流體輸送焊接鋼管：壓力和溫度較低管道分類三、常用閥件根據(jù)用途、介質(zhì)特征、最大工作壓力、介質(zhì)最高溫度、介質(zhì)流量或管道公稱直徑低壓流體輸送焊接鋼管1）閥件分類（1）按用途1、閥件選用截?cái)嚅y類：截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流，含閘閥、截止閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥等調(diào)節(jié)閥類:調(diào)節(jié)介質(zhì)流量和壓力等,調(diào)節(jié)閥,節(jié)流閥等止回閥類：阻止介質(zhì)回流，止回閥分流閥類:分配、分離或混合介質(zhì),分配閥、疏水閥安全閥類:超壓安全保護(hù)，各安全閥38三、常用閥件根據(jù)用途、介質(zhì)特征、最大工作壓力、介質(zhì)最高溫（2）按壓力真空閥：工作壓力低于大氣壓低壓閥:PN≤1.6MPa中壓閥:PN=2.5-6.4MPa高壓閥:PN=10-80MPa超高壓閥:PN≥100MPa（3）按工作溫度高溫閥：t＞450℃中溫閥:120℃<t≤450℃常溫閥:-30℃≤t≤120℃低溫閥:t<-30℃（4）按其它：材料，驅(qū)動方式，使用部門特點(diǎn)2)閥件溫壓表：工作溫度和最大工作壓力變化表39（2）按壓力真空閥：工作壓力低于大氣壓低壓閥:PN≤1.6M一、概述第六節(jié)管道保溫及防腐1、分類節(jié)能重要措施1）無機(jī)保溫材料：熱力管道多用，不腐爛、不燃燒、耐高溫，石棉、硅藻土、珍珠巖、玻璃纖維等2）有機(jī)保溫材料：容重輕、熱導(dǎo)率小、原料來源廣、不耐高溫、吸濕時(shí)易腐蝕，軟木、泡沫材料二、保溫材料3）使用溫度：高溫、中溫和低溫。700℃以上高溫，100℃以下低溫，二者間中溫40一、概述第六節(jié)管道保溫及防腐1、分類節(jié)能重要措施1）2、對保溫材料要求1）保溫層材料：熱導(dǎo)率小，堆密度小，耐熱溫度高且不易燃燒，具有一定機(jī)械強(qiáng)度，吸水率小，施工方便和價(jià)格低廉2）保護(hù)層材料：良好防水性能；堆密度800-1500kg/m3范圍內(nèi)；耐壓強(qiáng)度不小于0.8MPa；熱導(dǎo)率值在50℃時(shí)，不大于0.35W/(m·℃）；可燃性有機(jī)物含量不大于15%；在溫度變化和振動情況下不易開裂412、對保溫材料要求1）保溫層材料：熱導(dǎo)率小，堆密度小，耐熱三、管道保溫結(jié)構(gòu)由保溫層和保護(hù)層組成據(jù)保溫材料和施工方法，分為膠泥結(jié)構(gòu)、填充結(jié)構(gòu)、包扎結(jié)構(gòu)、纏繞結(jié)構(gòu)、預(yù)制品結(jié)構(gòu)和澆灌結(jié)構(gòu)42三、管道保溫結(jié)構(gòu)由保溫層和保護(hù)層組成據(jù)保溫材料和四、保護(hù)層1、防止材料在外力和內(nèi)力作用下發(fā)生破壞,以及防止雨水侵蝕,同時(shí)使保溫結(jié)構(gòu)外表面整齊美觀2、分類：涂抹式，金屬板式，氈、布類43四、保護(hù)層1、防止材料在外力和內(nèi)力作用下發(fā)生破壞,以及防止雨五、金屬腐蝕、涂料及防腐1、金屬的腐蝕因化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)引起金屬表面耗損現(xiàn)象總稱可分為干蝕和濕蝕，全面腐蝕和局部腐蝕，局部腐蝕又有點(diǎn)蝕、孔蝕、溝蝕、間隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等2、管道防腐方法1）地上管道：防銹漆2）埋地管道：根據(jù)土壤腐蝕性決定，常用管道外表面涂刷瀝青防腐絕緣層44五、金屬腐蝕、涂料及防腐1、金屬的腐蝕因化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)引第七節(jié)熱力站1、采暖系統(tǒng)熱力管網(wǎng)與熱用戶之間連接樞紐單幢樓用或集中熱力站，位置最好在熱負(fù)荷中心1）直接連接的條件一、熱力站的規(guī)模保證擁護(hù)內(nèi)部采暖系統(tǒng)不汽化；不超過用戶允許壓力；熱力網(wǎng)資用壓頭大于用戶采暖系統(tǒng)阻力二、熱力站的連接方式2）間接連接的條件系統(tǒng)與供熱熱力網(wǎng)連接；供水壓力小于系統(tǒng)高度；承壓能力低；資用壓力小于阻力；失水率過大或有特殊安全要求。以上之一45第七節(jié)熱力站1、采暖系統(tǒng)熱力管網(wǎng)與熱用戶之間連接樞紐一般間接連接2、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)熱力網(wǎng)開式時(shí)，直接連接；閉式時(shí)，間接連接3、生活熱水系統(tǒng)采暖與通風(fēng)、空調(diào)一般并聯(lián)間接連接；與生活熱水并聯(lián)，多在生活熱水負(fù)荷較小時(shí)；生活熱水負(fù)荷較大時(shí)，與采暖系統(tǒng)串聯(lián)或混合連接4、串聯(lián)和并聯(lián)46一般間接連接2、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)熱力網(wǎng)開式時(shí)，直接連接三、換熱器的選擇1、計(jì)算熱負(fù)荷1）采暖換熱器用室外計(jì)算溫度時(shí)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，并考慮5-10%熱損失2）生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷除考慮5-10%熱損失外，還應(yīng)考慮廠內(nèi)設(shè)備同時(shí)使用系數(shù)3）生活熱水換熱器：有儲水箱，取日平均，無水箱或儲水不足，取最大小時(shí)負(fù)荷47三、換熱器的選擇1、計(jì)算熱負(fù)荷1）采暖換熱器用室外計(jì)算溫度2、傳熱系數(shù)計(jì)算K-傳熱系數(shù)[W/(m2·℃)]α1,α2-介質(zhì)至傳熱壁和壁面至被加熱介質(zhì)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)[W/(m2·℃)]δsg,λsg-水垢厚度(一般0.0005mm)，和水垢熱導(dǎo)率[2-3W/(m·℃)]λ-傳熱壁熱導(dǎo)率[W/(m·℃)]；鋼管45-50，黃銅81-116，純銅349-465482、傳熱系數(shù)計(jì)算K-傳熱系數(shù)[W/(m2·℃)]α1,α2-３、溫差計(jì)算算術(shù)平均溫差對數(shù)平均溫差49３、溫差計(jì)算算術(shù)平均溫差對數(shù)平均溫差494、傳熱面積計(jì)算有效長度fd-沿流程每米長度加熱面積504、傳熱面積計(jì)算有效長度fd-沿流程每米長度加熱面積505、換熱器阻力計(jì)算1）流速確定de-當(dāng)量直徑，Z-管子根數(shù)2）阻力計(jì)算，管殼式管內(nèi)殼程3）阻力控制推薦值：水側(cè),50~100kPa;汽側(cè)，<20kPa515、換熱器阻力計(jì)算1）流速確定de-當(dāng)量直徑，Z-管子根數(shù)2四、水泵選擇1、間接連接的采暖系統(tǒng)循環(huán)水泵選擇1）最大總流量為所有用戶流量之和加10%裕量2）揚(yáng)程大于系統(tǒng)內(nèi)部阻力和加上30~50kPa裕量3）臺數(shù)不小于兩臺，一臺備用4）外網(wǎng)質(zhì)量調(diào)節(jié)或自主調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)選調(diào)速泵2、間接連接的采暖系統(tǒng)補(bǔ)水泵選擇1）正常補(bǔ)水量為水容量1%,考慮事故，取4~5倍2）揚(yáng)程補(bǔ)水點(diǎn)壓力加上30~50kPa裕量3）臺數(shù)不小于兩臺，一臺備用52四、水泵選擇1、間接連接的采暖系統(tǒng)循環(huán)水泵選擇1）最大總流五、直接連接采暖系統(tǒng)的混水裝置1、設(shè)計(jì)流量計(jì)算2、揚(yáng)程不小于總阻力3、采用混合泵時(shí)，臺數(shù)不小于兩臺，一臺備用G’h,Gh-混水裝置和采暖負(fù)荷熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)流量;(t/h)t1,t2,θ1-熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)供水，用戶設(shè)計(jì)回水，用戶采暖設(shè)計(jì)供水溫度，（℃）u-混水裝置設(shè)計(jì)混合比4、小型系統(tǒng)中，條件允許，可用汽水混合加熱器53五、直接連接采暖系統(tǒng)的混水裝置1、設(shè)計(jì)流量計(jì)算2、揚(yáng)程不小六、凝結(jié)水回收4)水泵臺數(shù)不少于兩臺，一臺備用1)工業(yè)熱力站，凝結(jié)水應(yīng)盡量回收，宜閉式系統(tǒng)2)凝結(jié)水箱總儲水量,可按20~40min最大水量考慮3)凝結(jié)水箱一般設(shè)兩個(gè)54六、凝結(jié)水回收4)水泵臺數(shù)不少于兩臺，一臺備用1)工業(yè)熱力站七、熱力站設(shè)計(jì)其它要求及注意事項(xiàng)4)位置較高設(shè)備，經(jīng)常操作需設(shè)操作平臺1)水泵采取降噪防振動措施2)門向外開，設(shè)兩個(gè)出口3)站內(nèi)應(yīng)有必要起重設(shè)施5)熱水供應(yīng)系統(tǒng)換熱器，熱水出口有閥門時(shí)，應(yīng)在換熱器上設(shè)安全閥6)帶有凝結(jié)水過冷段的換熱器，設(shè)水位調(diào)節(jié)裝置7)補(bǔ)水應(yīng)軟化或加藥處理8)熱力網(wǎng)供、回水總管應(yīng)設(shè)閥門9)生活熱水系統(tǒng)，出水口設(shè)溫度調(diào)節(jié)閥10)供水總管和用戶回水總管，設(shè)除污器55七、熱力站設(shè)計(jì)其它要求及注意事項(xiàng)4)位置較高設(shè)備，經(jīng)常操作需14)有不銹鋼設(shè)備時(shí)，考慮氯離子腐蝕11)應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷需要設(shè)置分汽缸，蒸汽主管和分支管上應(yīng)設(shè)閥門12)蒸汽管路最低點(diǎn)，設(shè)疏水裝置13)有凝結(jié)水回收時(shí)，應(yīng)設(shè)凝結(jié)水取樣點(diǎn)15)設(shè)置必要儀表和設(shè)備，檢測壓力、溫度、流量等參數(shù)5614)有不銹鋼設(shè)備時(shí)，考慮氯離子腐蝕11)應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷需要設(shè)第八節(jié)熱力網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)為保證供熱質(zhì)量和熱網(wǎng)的正常運(yùn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)按地點(diǎn):集中調(diào)節(jié)、局部調(diào)節(jié)和個(gè)體（單獨(dú)）調(diào)節(jié)一、運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本方程式集中調(diào)節(jié)分類：質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)、分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)、間歇調(diào)節(jié)-相對供暖熱負(fù)荷（實(shí)際負(fù)荷和設(shè)計(jì)負(fù)荷之比），相對流量熱平衡方程，n-室內(nèi)，w-室外，g-供水，h-回水，b-散熱器特性系數(shù)57第八節(jié)熱力網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)為保證供熱質(zhì)量和熱網(wǎng)的正常運(yùn)行進(jìn)二、質(zhì)調(diào)節(jié)在熱源處改變網(wǎng)路供水溫度,管路簡單,操作方便，網(wǎng)路水力工況穩(wěn)定，但耗電能較多。應(yīng)用最多1、無混合裝置直接連接熱水供暖用戶散熱器設(shè)計(jì)平均計(jì)算溫差用戶設(shè)計(jì)供回水溫差58二、質(zhì)調(diào)節(jié)在熱源處改變網(wǎng)路供水溫度,管路簡單,操作方便，網(wǎng)路二、質(zhì)調(diào)節(jié)2、帶混合裝置網(wǎng)路供水溫度計(jì)算網(wǎng)路與用戶設(shè)計(jì)供水溫差3、質(zhì)調(diào)節(jié)例題59二、質(zhì)調(diào)節(jié)2、帶混合裝置網(wǎng)路供水溫度計(jì)算網(wǎng)路與用戶設(shè)計(jì)供水溫3、質(zhì)調(diào)節(jié)例題603、質(zhì)調(diào)節(jié)例題60三、量調(diào)節(jié)在熱源處改變網(wǎng)路供水流量，采用量調(diào)節(jié)時(shí)，隨著tw升高，循環(huán)水量迅速減小，易引起供暖系統(tǒng)垂直熱力失調(diào)，操作技術(shù)較復(fù)雜，難以進(jìn)行管理，常需變速泵實(shí)現(xiàn)。很少采用61三、量調(diào)節(jié)在熱源處改變網(wǎng)路供水流量，采用量調(diào)節(jié)時(shí)，隨著tw升四、分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)把整個(gè)供暖期按室外溫度分成2~3個(gè)階段，溫度較低時(shí)保持設(shè)計(jì)最大流量，較高時(shí)，較小流量。同時(shí)隨室外溫度進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)。綜合質(zhì)、量調(diào)節(jié)優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)合理，區(qū)域鍋爐房熱水供暖較多應(yīng)用在分階段后，循環(huán)水泵流量與設(shè)計(jì)流量的百分率為，無混合混合62四、分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)把整個(gè)供暖期按室外溫度分成2~3個(gè)五、間歇調(diào)節(jié)在室外溫度升高時(shí),減少每天供暖的小時(shí)數(shù)。一般在室外溫度較高的供暖初期和末期，輔助調(diào)節(jié)tn-要求室內(nèi)溫度，tw-間歇運(yùn)行時(shí)某一室外溫度t”w-開始間歇調(diào)節(jié)時(shí)室外溫度（相應(yīng)于網(wǎng)路保持的最低供水溫度）63五、間歇調(diào)節(jié)在室外溫度升高時(shí),減少每天供暖的小時(shí)數(shù)。一般在室全國勘察設(shè)計(jì)注冊公用設(shè)備工程師動力專業(yè)劉文毅第六章熱力網(wǎng)及熱力站641/9/2023全國勘察設(shè)計(jì)注冊公用設(shè)備工程師動力專業(yè)劉文毅第六章熱力網(wǎng)一、熱力管道的布置原則第一節(jié)熱力管道的布置及敷設(shè)1、熱力管道布置的綜合因素1）廠區(qū)或建筑區(qū)域的總平面布置圖2）廠區(qū)或建筑區(qū)域的水文地質(zhì)及氣象材料3）各建筑物及構(gòu)筑物的熱負(fù)荷資料4）廠區(qū)或建筑區(qū)域的近期及遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃5）廠區(qū)或建筑區(qū)域的地下電纜、給排水管道、及煤氣、氧氣、等動力管道布置情況65一、熱力管道的布置原則第一節(jié)熱力管道的布置及敷設(shè)1、熱力管道2、熱力管道布置的總原則和具體要求技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理和施工維修方便1）力求短直，靠近熱用戶2）走向平行于廠區(qū)或建筑區(qū)域的干道或建筑物3）不宜穿越危險(xiǎn)場所，減少與道路、河流交叉，穿越交通線、河流時(shí)，采用拱形管道4）盡量利用自然彎角作為管道受熱膨脹自然補(bǔ)償5）熱力地溝分支處應(yīng)設(shè)檢查井或人孔，閥門在檢查井或人孔內(nèi)6）從主干線設(shè)置支管上，應(yīng)設(shè)截?cái)嚅y門7）設(shè)疏水閥：蒸汽管道最低點(diǎn)，垂直升高管段前最低點(diǎn)，見具體規(guī)范8）熱力及凝結(jié)水管最低點(diǎn)放水，最高點(diǎn)放氣662、熱力管道布置的總原則和具體要求技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理和施工維二、熱力管道的敷設(shè)方式室外，一般枝狀布置：系統(tǒng)簡單、造價(jià)較低、運(yùn)行方便，沒有供熱后備性能。不允許中斷供汽擁護(hù)，采用復(fù)線枝狀管網(wǎng)。環(huán)狀管網(wǎng)（主干線環(huán)行）：有后備供熱能力，投資和金屬消耗量都很大。輻射狀管網(wǎng)：小型工廠，控制方便，可分片供熱，投資和金屬耗量大山區(qū)：沿山坡或道路低支架布置；直徑DN≤150mm，可沿建筑物外墻敷設(shè)；爬山管道階梯形布置；跨越?jīng)_溝或河流時(shí)，沿橋或沿棧橋布置或拱形管道67二、熱力管道的敷設(shè)方式室外，一般枝狀布置：系統(tǒng)簡單、三、架空敷設(shè)工廠區(qū),地形復(fù)雜、地質(zhì)、地下水位高、地下管道多等

1、低支架敷設(shè)：山區(qū)和不影響交通及景觀地區(qū)，與地面凈距0.5-1.0m，最經(jīng)濟(jì)、方便

2、中支架敷設(shè)：人行交通頻繁地區(qū)，距地2.0-2.5m,用鋼材、混凝土，較經(jīng)濟(jì)、方便3、高支架敷設(shè)：交通要道和管道跨越鐵路、公路時(shí)，與地面凈距4.5m以上，耗鋼材大、周期長、維修管理不方便68三、架空敷設(shè)工廠區(qū),地形復(fù)雜、地質(zhì)、地下水位高、地下管道四、地溝敷設(shè)通行地溝、半通行地溝和不通行地溝地面不允許挖開；管道數(shù)量較多或管徑較大且管道垂直排列高度≥1.5m時(shí)。維護(hù)方便，基建投資大，占地大；單側(cè)布管或雙側(cè)布管1、通行地溝地面不允許挖開，管道數(shù)量較多，采用不通行地溝受地溝寬度限制。2、半通行地溝應(yīng)用廣泛；土壤干燥、地下水位低、管道少、管徑小、維修工作量不大，地下直接埋設(shè)時(shí)，轉(zhuǎn)彎及補(bǔ)償器處；尺寸小、占地少、耗材少，維護(hù)檢修不便3、不通行地溝69四、地溝敷設(shè)通行地溝、半通行地溝和不通行地溝地面不允五、直埋敷設(shè)兩種保溫管由鋼管、防腐層、保溫層和保護(hù)層四部分組成，耐溫150℃，15年壽命，溫降≤1℃/km1、氰聚塑直埋保溫管由鋼管、導(dǎo)線、保溫層和保護(hù)層組成，耐溫120℃2、“管中管”預(yù)制保溫管1）無補(bǔ)償方式：3、直埋管道的敷設(shè)方式(1)安定性分析理論：ASME提出,一次應(yīng)力、二次應(yīng)力、峰值應(yīng)力進(jìn)行校核。DN500以下可用，150℃以下直線段，可不補(bǔ)償70五、直埋敷設(shè)兩種保溫管由鋼管、防腐層、保溫層和保護(hù)層預(yù)熱方式兩種：敞開式和覆蓋式。敞開式：不補(bǔ)償，不設(shè)固定點(diǎn)，造價(jià)低，缺點(diǎn)管溝敞開時(shí)間長覆蓋式：回填土完后預(yù)熱，需補(bǔ)償器(2)彈性分析理論：北歐，供熱管網(wǎng)預(yù)熱2）有補(bǔ)償方式：管道溫度過高，或難以找到預(yù)熱源（1）有固定點(diǎn)方式：補(bǔ)償器兩側(cè)設(shè)固定點(diǎn)（2）無固定點(diǎn)方式：需校核兩個(gè)直管段是否超過最大安裝長度的兩倍3）敷設(shè)方式選擇：無補(bǔ)償方式優(yōu)于有補(bǔ)償方式，敞開式優(yōu)于覆蓋式，有補(bǔ)償方式中無固定點(diǎn)計(jì)算量大，投資少，占地面積小，運(yùn)行安全71預(yù)熱方式兩種：敞開式和覆蓋式。(2)彈性分析理論：北歐，供熱4、直埋管道設(shè)計(jì)計(jì)算1）土壤摩擦力2）彈性力3）最大間距4）最大安裝長度，表6-15）最大覆土深度H724、直埋管道設(shè)計(jì)計(jì)算1）土壤摩擦力2）彈性力3）最大間距4）5、直埋管道設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)遵守相關(guān)規(guī)定735、直埋管道設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)遵守相關(guān)規(guī)定10一、熱力管道種類及參數(shù)第二節(jié)熱力管道系統(tǒng)蒸汽管道、廢汽管道、熱水管道、凝結(jié)水管道二、熱力管道系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)；可分為單管、雙管、三管和四管系統(tǒng)，也可分為開式系統(tǒng)和閉口系統(tǒng)；熱源：熱電廠、區(qū)域鍋爐房及自備鍋爐房；熱媒選擇取決于熱負(fù)荷特點(diǎn)和參數(shù)，熱源種類，主要是水與蒸汽1、熱水系統(tǒng)1）熱水制備方式：鍋爐、換熱器、蒸汽噴射器、容積式加熱器74一、熱力管道種類及參數(shù)第二節(jié)熱力管道系統(tǒng)蒸汽管道、廢汽管2）熱水系統(tǒng)定壓方式高溫水系統(tǒng)，需設(shè)定壓設(shè)備；補(bǔ)水泵定壓、膨脹水箱定壓、氮?dú)舛▔?、空氣定壓、蒸汽定壓須滿足（1）循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，高溫水不汽化（2）循環(huán)水泵停止時(shí)，熱水靜壓應(yīng)高于用戶最高充水高度（3）用戶室內(nèi)系統(tǒng)壓力不超過散熱器允許壓力（4）定壓裝置必須操作簡單（5）定壓裝置投資最省752）熱水系統(tǒng)定壓方式高溫水系統(tǒng)，需設(shè)定壓設(shè)備；補(bǔ)水2、蒸汽系統(tǒng)1）蒸汽系統(tǒng)選擇用戶用汽參數(shù)相同，采用單管供汽系統(tǒng)；用汽參數(shù)相差較大，可用雙管供汽；采暖期短、采暖占總用汽量50%以下，單管，50%以上，雙管；用戶性質(zhì)、熱媒種類、熱負(fù)荷、用戶分散程度2）工業(yè)廢汽利用系統(tǒng)一定壓力和溫度的廢汽,經(jīng)過填料分離或油分離可利用，廢汽凝結(jié)水經(jīng)過活性炭過濾后,各項(xiàng)指標(biāo)滿足鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，送入給水箱762、蒸汽系統(tǒng)1）蒸汽系統(tǒng)選擇用戶用汽參數(shù)相同，采用單管供3、凝結(jié)水系統(tǒng)1）凝結(jié)水回收原則符合鍋爐水質(zhì)的,盡可能回收;加熱油槽或有毒,有生活用汽時(shí),嚴(yán)禁回收;不宜回收的利用熱量;可能污染的，應(yīng)檢測和凈化2）凝結(jié)水系統(tǒng)分類是否與大氣相同，開式與閉式按流動的動力不同，自流式、余壓及加壓三種773、凝結(jié)水系統(tǒng)1）凝結(jié)水回收原則符合鍋爐水質(zhì)的,盡可能回一、概述第三節(jié)熱力管道水力計(jì)算據(jù)流量和允許壓力損失確定管徑或由管徑和介質(zhì)流量驗(yàn)算壓力損失二、熱負(fù)荷1、種類生產(chǎn)熱負(fù)荷、采暖通風(fēng)熱負(fù)荷、生活熱水供應(yīng)負(fù)荷2、收集與核算1）收集：供熱介質(zhì)及參數(shù)，各種熱負(fù)荷小時(shí)最大及平均值用熱量，熱負(fù)荷曲線，回水率及參數(shù)，余熱利用數(shù)據(jù)，熱負(fù)荷發(fā)展情況等78一、概述第三節(jié)熱力管道水力計(jì)算據(jù)流量和允許壓力損失確定管2）熱負(fù)荷的核算必須換算（1）按熱電站出口換算Dck-熱電站出口蒸汽量(kg/h)h’w-用戶回水質(zhì)量焓(kJ/kg)hw-熱電站處回水質(zhì)量焓(kJ/kg)-回水率ηw-熱網(wǎng)效率，一般取0.96792）熱負(fù)荷的核算必須換算（1）按熱電站出口換算Dc（2）按供熱鍋爐房鍋爐出口換算D-換算后新蒸汽量(kg/h)h-新蒸汽質(zhì)量焓(kJ/kg)h1-各種壓力蒸汽質(zhì)量焓(kJ/kg)D1-各種壓力下飽和蒸汽量(kg/h)h2-鍋爐給水質(zhì)量焓(kJ/kg)（3）已知熱用戶耗熱量Qyh-熱用戶耗熱量(kJ/h)80（2）按供熱鍋爐房鍋爐出口換算D-換算后新蒸汽量(kg/h)3、熱負(fù)荷典型曲線圖繪制1）生產(chǎn)熱負(fù)荷曲線按用汽量和熱耗量繪制。含典型日負(fù)荷曲線、月負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線2）采暖（空調(diào)）熱負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線、年熱負(fù)荷延續(xù)曲線3）生產(chǎn)熱水供應(yīng)熱負(fù)荷曲線典型日負(fù)荷曲線813、熱負(fù)荷典型曲線圖繪制1）生產(chǎn)熱負(fù)荷曲線按用汽量和熱耗4、熱負(fù)荷的計(jì)算根據(jù)生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活需要的熱負(fù)荷，計(jì)算出最大熱負(fù)荷、平均熱負(fù)荷，確定鍋爐房規(guī)模和計(jì)算各種耗量1）根據(jù)各熱負(fù)荷曲線求總熱負(fù)荷，其最大值及平均值乘以K值（自用汽系數(shù)），即鍋爐房熱負(fù)荷2）若無熱負(fù)荷曲線，以熱負(fù)荷資料計(jì)算最大熱負(fù)荷K-管網(wǎng)熱損失及鍋爐房自用汽系數(shù),1.1-1.2K1,K2,K3,K4-生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活熱負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)824、熱負(fù)荷的計(jì)算根據(jù)生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活需要的熱負(fù)荷，計(jì)算3）全年熱負(fù)荷4）若用戶提不出熱負(fù)荷，根據(jù)《熱網(wǎng)規(guī)范》估算Qcp-平均熱負(fù)荷h1,h2,h3,h4-生產(chǎn)、采暖、通風(fēng)、生活熱負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)833）全年熱負(fù)荷4）若用戶提不出熱負(fù)荷，根據(jù)《熱網(wǎng)規(guī)范》估算Q三、管徑和壓力損失計(jì)算1、管徑計(jì)算按允許壓力降計(jì)算G-t/h,v-m3/kg,w-m/s,Q-m3/h,Di-mmΔh-Pa/m,允許壓力降84三、管徑和壓力損失計(jì)算1、管徑計(jì)算按允許壓力降計(jì)算G-t/h2、壓力損失計(jì)算H1,H2-m,管道起點(diǎn)和終點(diǎn)標(biāo)高Δp-Pa,總阻力之和vp-m3/kg,平均比體積852、壓力損失計(jì)算H1,H2-m,管道起點(diǎn)和終點(diǎn)標(biāo)高Δp-Pa3、允許比壓降計(jì)算2）自流回水管1）蒸汽、熱水、壓力管3）余壓回水管863、允許比壓降計(jì)算2）自流回水管1）蒸汽、熱水、壓力管3）余四、水壓圖1、水壓圖水力工況應(yīng)滿足條件1）循環(huán)水泵停止運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保持必須的靜壓力熱水管網(wǎng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，常以水壓圖形式表示出系統(tǒng)各點(diǎn)壓力大小和分布情況2）循環(huán)水泵工作時(shí)，供水管應(yīng)保證合適的靜壓力3）循環(huán)水泵工作時(shí)，回水管網(wǎng)任一點(diǎn)壓力，不應(yīng)低于50kPa，不超允許壓力4）供回水管網(wǎng)的壓差，應(yīng)滿足用戶系統(tǒng)所需壓頭5）循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，不產(chǎn)生汽蝕6）選好靜水壓線位置，不許超高和超低87四、水壓圖1、水壓圖水力工況應(yīng)滿足條件1）循環(huán)水泵停止運(yùn)行時(shí)2、水壓圖繪制方法和步驟1）循環(huán)水泵入口中心線為基準(zhǔn)面,ox軸,y軸標(biāo)高2）靜水壓線(j-j),循環(huán)水泵停運(yùn),管網(wǎng)中各點(diǎn)壓力連接線，水平直線3）回水管動水壓線(BA),循環(huán)水泵運(yùn)行中回水管路各點(diǎn)壓力連線4）供水管動壓線(DC)，循環(huán)水泵運(yùn)行供水壓力線882、水壓圖繪制方法和步驟1）循環(huán)水泵入口中心線為基準(zhǔn)面,ox2、幾種類型水壓圖1）補(bǔ)給水泵定壓圖I點(diǎn)定壓點(diǎn),j-j靜水壓線,閥門2、3開度控制壓力。旁通管4補(bǔ)水定壓,可降低運(yùn)行時(shí)動水壓線，同時(shí)調(diào)節(jié)其上兩個(gè)閥門可調(diào)節(jié)壓力，但需消耗電能892、幾種類型水壓圖1）補(bǔ)給水泵定壓圖I點(diǎn)定壓點(diǎn),j-j靜水壓一、管道熱伸長計(jì)算第四節(jié)管道熱伸長及補(bǔ)償器ΔL-管道熱伸長量（mm)α-管材的線膨脹系數(shù)[m/(m·℃)]t1,t2-管道安裝溫度和供熱介質(zhì)最高溫度L-二固定支架間直線距離（m)90一、管道熱伸長計(jì)算第四節(jié)管道熱伸長及補(bǔ)償器ΔL-管道熱伸長二、管道熱補(bǔ)償1、自然補(bǔ)償1）利用自然管段吸收熱伸長變形，裝置簡單、可靠，缺點(diǎn)是管道變形時(shí)產(chǎn)生橫向位移2）原則:L形、Z形和空間立體彎（1）盡量利用管路彎曲的自然補(bǔ)償（2）彎管轉(zhuǎn)角小于150°L形，大于150°不能用（3）L形自然補(bǔ)償管道臂長不應(yīng)超過20-25m,彎曲應(yīng)力不應(yīng)超過80MPa91二、管道熱補(bǔ)償1、自然補(bǔ)償1）利用自然管段吸收熱伸長變形，裝2、方形補(bǔ)償器1）無縫鋼管煨彎而成，制造方便、補(bǔ)償能力大、周向推力較小、維修方便、運(yùn)行可靠，缺點(diǎn)：單向外伸臂較長，占地面積大，需增設(shè)支架2）原則:四個(gè)90°彎頭（1）熱力管網(wǎng)一般都采用（2）自由臂（導(dǎo)向支架至補(bǔ)償器外伸臂距離）一般40倍公稱直徑距離（3）安裝時(shí)需預(yù)拉伸，250℃50%，250-400℃75%922、方形補(bǔ)償器1）無縫鋼管煨彎而成，制造方便、補(bǔ)償能力大、周3、套管補(bǔ)償器1）熱力管網(wǎng)特殊情況下選用，安裝簡單、占地少、補(bǔ)償能力較大、流體阻力較小，缺點(diǎn)：軸向推力大、造價(jià)高、易漏水、漏汽，要求經(jīng)常檢修和更換填料2）原則:（1）計(jì)算各安裝溫度下安裝長度，留20mm余量（2）一般用于管徑大于100mm，壓力小于1.3MPa(鑄鐵管)及1.6MPa(鋼管)（3）不宜使用于不通行地溝（4）單向補(bǔ)償器在近支架的平直管段，活動側(cè)設(shè)導(dǎo)向支架；雙向補(bǔ)償器在支架中間，套管固定933、套管補(bǔ)償器1）熱力管網(wǎng)特殊情況下選用，安裝簡單、占地少、4、波形補(bǔ)償器1）強(qiáng)度較弱、補(bǔ)償能力小、軸向推力大，適于管徑大(300mm以上)壓力低2）原則:（1）管道上應(yīng)安裝防止波紋管失穩(wěn)的導(dǎo)向支座（2）應(yīng)預(yù)先冷緊，冷緊值為熱伸長量一半944、波形補(bǔ)償器1）強(qiáng)度較弱、補(bǔ)償能力小、軸向推力大，適于管徑5、球形補(bǔ)償器利用球形管接頭的隨機(jī)彎轉(zhuǎn)解決熱脹冷縮，適于三向位移的蒸汽和熱水管道。占地面積小、節(jié)省材料、不存在推力，缺點(diǎn)是存在側(cè)向位移，易漏水、漏汽，要加強(qiáng)維修955、球形補(bǔ)償器利用球形管接頭的隨機(jī)彎轉(zhuǎn)解決熱脹冷縮，三、管道固定支架間距確定1、原則承受推力必須堅(jiān)固，布置合理：（1）熱伸長量不超過補(bǔ)償器允許補(bǔ)償量（2）管道膨脹推力不超過支架承受允許推力（3）不宜使管道產(chǎn)生彎曲96三、管道固定支架間距確定1、原則承受推力必須堅(jiān)固，布置合理：四、支架荷載計(jì)算1、垂直荷載分為垂直荷載、軸向水平荷載、與軸向交叉?zhèn)认蛩胶奢d管道、管道附件、保溫結(jié)構(gòu)、管內(nèi)輸送的介質(zhì)以及在某些情況下考慮管道水壓試驗(yàn)時(shí)的水重，還有冰雪、積灰、平臺和行人等荷載2、軸向水平荷載補(bǔ)償器反彈力、不平衡內(nèi)壓力，管道移動時(shí)摩擦反力或管架變位彈力3、與軸向交叉?zhèn)认蛩胶奢d風(fēng)載荷、拐彎管道或支架傳來的推力，管道橫向位移摩擦力97四、支架荷載計(jì)算1、垂直荷載分為垂直荷載、軸向水平荷載、五、固定支架推力計(jì)算1、垂直荷載固定支架承受載荷包含：2、軸向水平荷載3、與軸向交叉?zhèn)认蛩胶奢d4、矩形補(bǔ)償器和自然補(bǔ)償器固定支架推力5、套管補(bǔ)償器固定支架推力6、波形補(bǔ)償器固定支架推力7、球形補(bǔ)償器固定支架推力98五、固定支架推力計(jì)算1、垂直荷載固定支架承受載荷包含：2一、管子和管道附件的標(biāo)準(zhǔn)化第五節(jié)管子和管道附件1、公稱直徑附件指安裝在管道及設(shè)備上的連接、閉路和調(diào)節(jié)裝置的總稱。標(biāo)準(zhǔn)化含直徑、壓力、幾何尺寸管子和管道附件的名義直徑，公稱通徑，DN2、公稱壓力在基準(zhǔn)溫度下允許的最大工作壓力，PN3、試驗(yàn)壓力進(jìn)行水壓強(qiáng)度和材料嚴(yán)密性檢驗(yàn)的壓力，ps4、工作壓力據(jù)最高溫度規(guī)定最大壓力，p表示，200℃p2099一、管子和管道附件的標(biāo)準(zhǔn)化第五節(jié)管子和管道附件1、公稱直徑二、管子1）低壓流體輸送焊接鋼管：壓力和溫度較低管道分類2）流體輸送用無縫鋼管:規(guī)格多,強(qiáng)度高,最常用3）螺旋縫電焊鋼管:工作壓力不超2.0MPa,最高溫度不超200℃4）直縫電焊鋼管:工作壓力不超1.6MPa，最高溫度不超2005）直縫卷制電焊鋼管6）純銅及黃銅管:拉制或擠制,拉制用于中低壓管7）鋁及鋁合金管100二、管子1）低壓流體輸送焊接鋼管：壓力和溫度較低管道分類三、常用閥件根據(jù)用途、介質(zhì)特征、最大工作壓力、介質(zhì)最高溫度、介質(zhì)流量或管道公稱直徑低壓流體輸送焊接鋼管1）閥件分類（1）按用途1、閥件選用截?cái)嚅y類：截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流，含閘閥、截止閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥等調(diào)節(jié)閥類:調(diào)節(jié)介質(zhì)流量和壓力等,調(diào)節(jié)閥,節(jié)流閥等止回閥類：阻止介質(zhì)回流，止回閥分流閥類:分配、分離或混合介質(zhì),分配閥、疏水閥安全閥類:超壓安全保護(hù)，各安全閥101三、常用閥件根據(jù)用途、介質(zhì)特征、最大工作壓力、介質(zhì)最高溫（2）按壓力真空閥：工作壓力低于大氣壓低壓閥:PN≤1.6MPa中壓閥:PN=2.5-6.4MPa高壓閥:PN=10-80MPa超高壓閥:PN≥100MPa（3）按工作溫度高溫閥：t＞450℃中溫閥:120℃<t≤450℃常溫閥:-30℃≤t≤120℃低溫閥:t<-30℃（4）按其它：材料，驅(qū)動方式，使用部門特點(diǎn)2)閥件溫壓表：工作溫度和最大工作壓力變化表102（2）按壓力真空閥：工作壓力低于大氣壓低壓閥:PN≤1.6M一、概述第六節(jié)管道保溫及防腐1、分類節(jié)能重要措施1）無機(jī)保溫材料：熱力管道多用，不腐爛、不燃燒、耐高溫，石棉、硅藻土、珍珠巖、玻璃纖維等2）有機(jī)保溫材料：容重輕、熱導(dǎo)率小、原料來源廣、不耐高溫、吸濕時(shí)易腐蝕，軟木、泡沫材料二、保溫材料3）使用溫度：高溫、中溫和低溫。700℃以上高溫，100℃以下低溫，二者間中溫103一、概述第六節(jié)管道保溫及防腐1、分類節(jié)能重要措施1）2、對保溫材料要求1）保溫層材料：熱導(dǎo)率小，堆密度小，耐熱溫度高且不易燃燒，具有一定機(jī)械強(qiáng)度，吸水率小，施工方便和價(jià)格低廉2）保護(hù)層材料：良好防水性能；堆密度800-1500kg/m3范圍內(nèi)；耐壓強(qiáng)度不小于0.8MPa；熱導(dǎo)率值在50℃時(shí)，不大于0.35W/(m·℃）；可燃性有機(jī)物含量不大于15%；在溫度變化和振動情況下不易開裂1042、對保溫材料要求1）保溫層材料：熱導(dǎo)率小，堆密度小，耐熱三、管道保溫結(jié)構(gòu)由保溫層和保護(hù)層組成據(jù)保溫材料和施工方法，分為膠泥結(jié)構(gòu)、填充結(jié)構(gòu)、包扎結(jié)構(gòu)、纏繞結(jié)構(gòu)、預(yù)制品結(jié)構(gòu)和澆灌結(jié)構(gòu)105三、管道保溫結(jié)構(gòu)由保溫層和保護(hù)層組成據(jù)保溫材料和四、保護(hù)層1、防止材料在外力和內(nèi)力作用下發(fā)生破壞,以及防止雨水侵蝕,同時(shí)使保溫結(jié)構(gòu)外表面整齊美觀2、分類：涂抹式，金屬板式，氈、布類106四、保護(hù)層1、防止材料在外力和內(nèi)力作用下發(fā)生破壞,以及防止雨五、金屬腐蝕、涂料及防腐1、金屬的腐蝕因化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)引起金屬表面耗損現(xiàn)象總稱可分為干蝕和濕蝕，全面腐蝕和局部腐蝕，局部腐蝕又有點(diǎn)蝕、孔蝕、溝蝕、間隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等2、管道防腐方法1）地上管道：防銹漆2）埋地管道：根據(jù)土壤腐蝕性決定，常用管道外表面涂刷瀝青防腐絕緣層107五、金屬腐蝕、涂料及防腐1、金屬的腐蝕因化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)引第七節(jié)熱力站1、采暖系統(tǒng)熱力管網(wǎng)與熱用戶之間連接樞紐單幢樓用或集中熱力站，位置最好在熱負(fù)荷中心1）直接連接的條件一、熱力站的規(guī)模保證擁護(hù)內(nèi)部采暖系統(tǒng)不汽化；不超過用戶允許壓力；熱力網(wǎng)資用壓頭大于用戶采暖系統(tǒng)阻力二、熱力站的連接方式2）間接連接的條件系統(tǒng)與供熱熱力網(wǎng)連接；供水壓力小于系統(tǒng)高度；承壓能力低；資用壓力小于阻力；失水率過大或有特殊安全要求。以上之一108第七節(jié)熱力站1、采暖系統(tǒng)熱力管網(wǎng)與熱用戶之間連接樞紐一般間接連接2、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)熱力網(wǎng)開式時(shí)，直接連接；閉式時(shí)，間接連接3、生活熱水系統(tǒng)采暖與通風(fēng)、空調(diào)一般并聯(lián)間接連接；與生活熱水并聯(lián)，多在生活熱水負(fù)荷較小時(shí)；生活熱水負(fù)荷較大時(shí)，與采暖系統(tǒng)串聯(lián)或混合連接4、串聯(lián)和并聯(lián)109一般間接連接2、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)熱力網(wǎng)開式時(shí)，直接連接三、換熱器的選擇1、計(jì)算熱負(fù)荷1）采暖換熱器用室外計(jì)算溫度時(shí)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，并考慮5-10%熱損失2）生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷除考慮5-10%熱損失外，還應(yīng)考慮廠內(nèi)設(shè)備同時(shí)使用系數(shù)3）生活熱水換熱器：有儲水箱，取日平均，無水箱或儲水不足，取最大小時(shí)負(fù)荷110三、換熱器的選擇1、計(jì)算熱負(fù)荷1）采暖換熱器用室外計(jì)算溫度2、傳熱系數(shù)計(jì)算K-傳熱系數(shù)[W/(m2·℃)]α1,α2-介質(zhì)至傳熱壁和壁面至被加熱介質(zhì)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)[W/(m2·℃)]δsg,λsg-水垢厚度(一般0.0005mm)，和水垢熱導(dǎo)率[2-3W/(m·℃)]λ-傳熱壁熱導(dǎo)率[W/(m·℃)]；鋼管45-50，黃銅81-116，純銅34