熱力管道設計方法
熱力網保溫結構設計：
執行標準：《設備及管道絕熱技術通則》GB/T4272；《設備和管道絕熱設計導則》GB/T8175；《工業設備及管道絕熱工程設計規范》GB50264。
保溫目的：減少熱損失、節能；運行人員安全；保證用戶用熱需求。
保溫材料選用原則：
工作溫度下的導熱系數不大于0.08W∕(m?K)，
有隨溫度變化的導熱系數方程式或圖表；松散或可壓縮的保溫材料應有使用密度下的導熱系數方程式或圖表；密度不應大于300kg/m3；
硬質預制成型制品抗壓強度不應小于0.3MPa；半硬質的保溫材料壓縮10％時的抗壓強度不應小于0.2MPa。
其它：吸水率低、對環境人體危害小、對管道無腐蝕。
直埋敷設熱水管道：
采用鋼管、保溫層、外護管結合成一體的預制管。
符合《高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》CJ/T114和《玻璃纖維增強塑料外護層聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管》CJ/T129的規定。
保溫計算：計算管網散熱損失、供熱介質溫降，確定經濟保溫厚度。
管網水力計算：
計算參數確定：
計算流量選取原則：
從熱源引出的主管按熱源最大能力計算；
直接與用戶連接的支管按用戶遠期負荷計算；
主干管或分支干管按各用戶計算流量之和計算。
計算長度：管道幾何展開長度和管件局部阻力當量長度。
Lj＝（1+α）Lz
Lj—計算長度，（m）；Lz—幾何展開長度，（m）；
α—局部阻力與沿程阻力的比值。
主干線單位長度允許壓降：Δh=ΔP/Lj
Δh—單位長度允許壓降（Pa/m）；
Lj—主干線計算長度（m）；ΔP —主干線壓差（Pa）。
介質允許流速：
管網管徑：
式中：Dn—管道內徑（mm）；Q —計算流量(m3/h)；
w —介質流速（m/s）。
壓力損失：△P = P1+P2+P3
式中：P1—沿程阻力；P2—局部阻力；P3—靜壓力。
管網水力計算表
動態水力工況分析：
動態水力分析條件：輸送距離長、地形高差大、壓力高、溫度高、可靠性要求高。
動態水力分析內容：循環泵或中繼泵、輸送干線閥門、換熱器等發生事故時的壓力瞬變。
安全保護措施：
（1）設置氮氣定壓罐；
（2）設置靜壓分區閥；
（3）設置緊急泄水閥；
（4）延長主閥關閉時間；
（5）循環泵、中繼泵與輸送干線的分段閥聯鎖控制；
（6）提高管道和設備的承壓等級；
（7）適當提高定壓或靜壓水平；
（8）增加事故補水能力。
熱網設備選擇：
熱網循環水泵：泵的總流量應不小于管網總設計流量；
泵的揚程不小于設計流量下熱源、熱網、最不利用戶壓力損失之和；
并聯運行水泵的特性曲線宜相同；
泵的承壓、耐溫能力應與熱力網設計參數相適應；
應減少并聯水泵臺數，3臺或3臺以下循環水泵并聯運行時，應設備用泵，當4臺或4臺以上泵并聯運行時，可不設備用泵；多熱源聯網運行或質量調節的單熱源供熱系統，采用調速泵。
熱網補水泵：閉式熱力網補水裝置的流量，應不小于供熱系統循環流量的2%；事故補水量不小于供熱系統循環流量的4%；
開式熱力網補水泵的流量，應不小于生活熱水最大設計流量和供熱系統泄漏量之和；
閉式熱力網補水泵應不少于二臺，可不設備用泵；開式熱力網補水泵不宜少于三臺，其中一臺備用
事故補水時，軟化除氧水量不足，可補充工業水。
熱力管道位移及補償方式：
熱位移：管道內介質溫度高于周圍環境溫度，因熱脹而產生的伸長。
熱補償：管道的補償可采用自然補償和利用補償器補償兩種方式。
自然補償是利用管道布置的自然彎曲和扭轉產生變形來吸收管道的熱伸長，以消除管道的熱應力。應盡量采用自然補償，當自然補償無法滿足補償要求時，可設置補償器進行熱補償。選擇補償器時，應根據敷設條件，采用維修工作量小，工作可靠，價格低廉的補償器。
補償器：方型補償器；波紋補償器；套筒補償器；球形補償器。
波紋補償器：由單層或多層薄壁金屬管制成的具有軸向波紋的補償設備，占地小，介質流動阻力小。
套筒補償器：由套管和外殼管組成，其補償能力大，占地小，介質流動阻力小。
球形補償器：由球體及外殼組成，能作空間變形，補償能力大，安裝方便。
管道應力計算和作用力計算：
（一）熱力管道應力計算：
原則：采用應力分類法。
一次應力、二次應力、峰值應力。
一次應力：管道由內壓、持續外載引起的應力屬于一次應力，應力驗算采用彈性分析和極限分析；
二次應力：管道由熱脹冷縮等變形受約束產生的應力，屬于二次應力，應力驗算采用安定性分析；
峰值應力：管件由于局部結構不連續等產生的應力，屬于峰值應力，應力驗算采用疲勞分析。
計算目的：判斷管道是否安全。提供結構設計依據。
管道作用力計算：熱脹冷縮受約束產生的作用力；內壓產生的不平衡力；活動端位移產生的作用力。
（二）管道作用力計算
固定支架推力計算：
（1）架空和溝道敷設
摩擦力：
，內壓力：
式中： Pm —摩擦力（N）；
q—單位長度結構荷重，（N/m）；μ—摩擦系數；
L—管段計算長度（m）；Pn—內壓力（MPa）；
P—工作壓力（MPa）；F—管道截面積（cm2）。
2）直埋敷設
摩擦力：Pm=μ·ρ·[π Dc·（H+Dc/2）·g]/V
式中： Pm—每米管道的摩擦力（N/m）；
H—管頂覆土深度（m）；
μ—摩擦系數；Dc—保溫管外徑（m）；
ρ—土壤密度（kg/m3）。
補償器推力及內壓力的計算與架空和溝道敷設計算方法相同。
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