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集中供热管网布置规划

时间:2022-10-10 百科知识 版权反馈
【摘要】:在地平面上确定供热管线的布置形式和走向,一般称为“定线”,是管网设计的重要工序。一旦发生事故仍可保证对重点用户及时供热。详见城市热力网设计规范中的3.1.3。在集中供热系统中常常利用热指标方法确定热负荷,特别是当计算条件不充分时,利用热指标进行规划或初步设计,均能满足实际要求。这就是确定热源和供热管网规模的主要依据。在实际工程中,热水管网主干线通常选为从热源开始到最远用户为止的一条干线。

6.4 集中供热管网布置规划

6.4.1 供热管网布置要求及原则

1.供热管网布置要求

供热管网布置要求如下。

(1)管网布置应在城市总体规划的指导下,深入地研究各功能分区的特点及对管网的要求。

(2)管网布置应能与市区发展速度和规模相协调,并在布置上考虑分期实施。

(3)管网布置应满足生产、生活、采暖、空调等不同热用户对热负荷的要求。

(4)管网布置应考虑热源的位置、热负荷的分布,热负荷的密度。

(5)管网布置应充分注意与地上、地下管道及构筑物、园林绿地的关系。

(6)管网布置要认真分析当地地形、水文、地质条件。

2.管网的布置原则

管网的布置原则如下。

(1)管网主干线尽可能通过热负荷中心。

(2)管网力求线路短直。

(3)管网敷设应力求施工方便,工程量少。

(4)在满足安全运行、维修简便的前提下,应节约用地。

(5)在管网改建、扩建过程中,应尽可能做到新设计的管线不影响原有管道正常运行。

(6)管线一般应沿道路敷设,不应穿过仓库、堆场以及发展扩建的预留地段。

(7)管线尽可能不通过铁路、公路及其他管线、管沟等,并应适当整齐美观。

(8)街区或小区干线一般应敷设在道路路面以外,在城市规划部门同意下可以将热网管线敷设在道路下面和人行道下面。

(9)地沟敷设的供热管线,一般不应同地下敷设的热网管线(通行、不通行沟,无沟敷设)重合。

6.4.2 供热管网布置的基本形式

热水供暖室外管网布置的基本形式一般有4种,见图6-1。

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图6-1 供热管网的布置形式

(a)枝状或辐射状;(b)环状;(c)梳齿状;(d)网眼状

在地平面上确定供热管线的布置形式和走向,一般称为“定线”,是管网设计的重要工序。定线主要以厂区或街区的总平面布置,该地区的气象、水文、地质以及地上地下的建筑物和构筑物(如铁路、公路、其他管道、电缆等设施)的现状和发展规划为依据,同时要考虑热网的经济性、合理性并注意施工和维修管理方便等因素,来确定管网的布置形式。管网的布置形式不但直接影响管网工程的投资,还影响管网系统运行水力工况的稳定性,因此必须深入调查,反复比较,慎重选定合理的布置形式。

枝状和辐射状管网比较简单,造价较低,运行方便,其管网管径随着与热源距离的增加而逐步减小。其管网布置形式的缺点是没有备用供暖的可能性,特别是当管网中某处发生事故时,在损坏地点以后的用户就无法供热。

环状和网眼状管网主干管是互相联通的,主要的优点是具有备用供热的可能性,其缺点是管径比枝状管网大,消耗钢材多,投资大,水力平差计算比较复杂。

在实际工程中,多采用枝状管网形式。因为枝状管网只要设计合理,妥善安装,正确操作,一般都能无故障地运行。环状和网眼状管网形式使用得极少。某些工厂企业对供暖系统的可靠性要求特别严,不允许出现中断情况。此时除可选用环状管网形式解决外,一般多采用复线枝状管网,即同时采用两根供热管,每根管道按50%~75%的热负荷计算。一旦发生事故仍可保证对重点用户及时供热。

6.4.3 供热管网热负荷的确定方法

在集中供热系统中,能否正确合理地计算热负荷是确定热源类型、规模,供热系统管径大小,方案运行是否合理,能否取得经济效益、社会效益、环境效益的重要因素。因此在管网设计前必须对各类热负荷的数量、性质及参数进行详细调查和准确计算。

1.供暖管网热负荷的确定方法

1)在供热范围内进行热负荷调查

在供热区域内对所有需要供暖的建筑物进行负荷调查,调查内容如表6-5所示。

表6-5 热负荷调查

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将统计的每个建筑物的热负荷相加,再乘以管网沿程热损失1.05即得供热总负荷。可用下式表示:

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式中 ∑Q————管网供热的总负荷,W;

 1.05————管网沿程热损失系数;

 q1、q2…qn————单体建筑物设计热负荷,W。

2)热负荷计算

在中华人民共和国行业标准《城市热力网设计规范》(CJJ34—2002)中,热负荷是按如下方法计算的。

热力网支线及用户热力站设计时,采暖、通风、空调及生活热水热负荷,宜采用经核实的建筑物设计热负荷。

当无建筑物设计热负荷资料时,民用建筑的采暖、通风、空调及生活热水热负荷,可按下列方法计算。

(1)采暖热负荷:

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式中 Qh————采暖设计热负荷,kW;

 qh————采暖热指标,W/m2,可按表6-6取用;

 A————采暖建筑物的建筑面积,m2

表6-6 采暖热指标推荐值qh  W/m2

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注:1.表中数值适用于我国东北、华北、西北地区。

  2.热指标中包括约5%的管网热损失。

(2)通风热负荷:

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式中 Qv————通风设计热负荷,kW;

 Qh————采暖设计热负荷,kW;

 Kv————建筑物通风热负荷系数,可取0.3~0.5。

(3)空调热负荷:

空调冬季热负荷

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式中 Qa————空调冬季设计热负荷,kW;

 qa————采暖热指标,W/m2,可按表6-6取用;

 A————采暖建筑物的建筑面积,m2

空调夏季热负荷

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式中 Qc————空调夏季设计热负荷,kW;

 qc————空调冷指标,W/m2,可按表6-7取用;

 A————空调建筑物的建筑面积,m2

 COP————吸收式制冷机的制冷系数,可取0.7~1.2。

表6-7 空调热指标qa、冷指标qc推荐值  W/m2

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注:1.表中数值适用于我国东北、华北、西北地区。

2.寒冷地区热指标取较小值,冷指标取较大值;严寒地区热指标取较大值,冷指标取较小值。

(4)生活热水热负荷:

生活热水平均热负荷

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式中 Qw,a————生活热水平均热负荷,kW;

 qw————生活热水热指标,W/m2,应根据建筑物类型,采用实际统计资料,居住区可按表6-8取用;

 A————总建筑面积,m2

表6-8 居住区采暖期生活热水日平均热指标推荐值qw   W/m2

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注:1.冷水温度较高时采用较小值,冷水温度较低时采用较大值。

2.热指标中已包括约10%的管网热损失在内。

生活热水最大热负荷

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式中 Qw,max————生活热水最大热负荷,kW;

 Qw,a————生活热水平均热负荷,kW;

 Kh————小时变化系数,根据用热水计算单位数按《建筑给水排水设计规范》(GBJ15)规定取用。

工业热负荷包括生产工艺热负荷、生活热负荷和工业建筑的采暖、通风、空调热负荷。详见城市热力网设计规范中的3.1.3。

3)采用热指标方法

在集中供热系统中常常利用热指标方法确定热负荷,特别是当计算条件不充分时,利用热指标进行规划或初步设计,均能满足实际要求。

所谓建筑热指标是指在室外采暖计算温度下,建筑物单位面积(或单位体积)维持室内采暖设计温度所需要的热量。热指标的大小与当地室外计算温度,建筑物围护结构型式、用途、体积造型有关。因此不同地区不同类型的建筑物,其热指标也不同。一般来说气候寒冷的地区热指标大一些,但由于寒冷地区的围护结构比非寒冷地区围护结构在设计上都采取了较好的保温措施,外墙比较厚,多是双层窗,所以东北、华北地区住宅建筑热指标相差不多。

目前在国内外多采用单位面积平均热指标计算热负荷,因为它比单位体积热指标在使用上简便易行,计算方便。

如果已知供热范围的建筑面积或体积及该地区各类建筑的热指标,就可用下式求出管网的总热负荷。

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式中 Q————建筑物供暖设计热负荷,W;

 qF————建筑物单位面积热指标,W/m2,见表6-9;

 qV————建筑物单位体积热指标,W/m3;

 F————建筑物的建筑面积,m2;

 V————建筑物的外围体积,m3

表6-9 qF

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2.平均热指标及全年负荷的计算方法

按供暖室外设计温度计算的热指标称为最大小时热指标。在实际工程中常应用“平均热指标”的概念。所谓“平均热指标”就是最大小时热指标乘平均负荷系数。平均负荷系数用下式求得:

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式中 φ————平均负荷系数;

 tn————供暖室内计算温度,℃;

 tp————冬季供暖平均温度,℃;

 tw————供暖期室外计算温度,℃。

故平均热指标可表示为

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式中 qFp————单位面积平均热指标,W/m2;

 qVp————单位体积平均热指标,W/m3

全年供暖小时数乘以平均负荷系数为供暖热负荷最大利用小时数,也就是说在供暖季节只要保证最大利用小时数所需要的热负荷,则大部分时间内各用户供暖都能满足设计要求。少数时间不能满足用户供暖设计要求,必须增加负荷,该负荷为高峰负荷。该负荷供应小时数为高峰负荷小时数,可用下式求得:

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式中 ng————高峰负荷小时数,h;

 n————全年供暖小时数,h;

 nφ————热负荷最大利用小时数,h;

 φ————平均负荷系数。

现将国内主要城市的供暖室外计算温度tw、供暖期日平均温度tp、全年供暖小时数n、热负荷最大利用小时数nm、供暖小时数n,以及平均负荷系数列于表6-10。

表6-10 全国主要城市供暖时数

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掌握上述数据便很容易求出全年热负荷。这就是确定热源和供热管网规模的主要依据。全年热负荷也称供暖负荷年用量,可以下列3种方法进行计算。

(1)按照地区的历年气象资料及有关数据所绘制的供暖热负荷负荷曲线图计算。图6-2为某地区供暖负荷曲线图。

图6-2利用求积法求的面积PabNLMP,即为供暖期间的年用热量。若已知该地区供暖小时数n=121×24=2904h,除以年用热量,则求出小时平均负荷

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图6-2 供暖年负荷曲线

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用这种方法求得的数值准确,但往往缺乏齐全的气象资料,不易绘成供暖年负荷曲线图。

(2)求出供暖期间的平均热负荷,乘以供暖小时数,即得全年负荷。

例如某地区供暖时间为121天,供暖室外设计温度tw=-12℃,供暖季节室外日平均温度tp=-0.3℃,室内计算温度tn=16℃。

设:Q为供暖设计热负荷,Qp为小时热负荷,Qa为全年热负荷。

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即该地区平均热负荷为设计热负荷的58%。

Qa=Qp×121×24=0.58Q×121×24=1690Q

3)求出供暖期间的最大利用小时,乘以设计热负荷即得全年热负荷。

最大利用小时数nmax=φn=0.5.×121×24=1690h

则全年热负荷为Qn=nmax×Q=1690Q

国内主要城市的供暖平均负荷系数可从表6-10查出。如某些地区缺乏气象资料,则黄河以北各省的供暖平均负荷可按供暖设计计算负荷的60%~70%计算。

(4)民用建筑的采暖全年耗热量应按下列公式计算:

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式中 Qah————采暖全年耗热量,GJ;

 N————采暖期天数;

 Qh————采暖设计热负荷,kW;

 ti————采暖室内计算温度,℃;

 ta————采暖期平均室外温度,℃;

 to,h————采暖室外计算温度,℃。

3.热水供热管网水力计算

(1)采暖、通风、空调热负荷热水热力网设计流量及生活热水热负荷闭式热水热力网设计流量,应按下列公式计算:

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式中 G————热力网设计流量,t/h;

 Q————设计热负荷,kW;

 c————水的比热容,kJ/(kg·℃);

 t1————热力网供水温度,℃;

 t2————各种热负荷相应的热力网回水温度,℃。

(2)生活热水热负荷开式热水热力网设计流量,应按下列公式计算:

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式中 G————生活热水热负荷热力网设计流量,t/h;

 Q————生活热水设计热负荷,kW;

 t1————热力网供水温度,℃;

 two————冷水计算温度,℃。

管网水力计算的主要任务是根据热媒的流量和允许比摩阻来选择管径,或者根据管径和热媒流量来验算压力损失以及求出管网中各点压力,分析验算调整系统的水力工况;另一方面也可根据管径和比摩阻校核管道流量。正确地选择管径和压力损失,对整个管网投资、管网运行管理、经济效益都有重要意义。同时根据水力计算结果还可以确定管网循环水泵的扬程和流量,是选择水泵的重要依据。

为在设计工作中简化烦琐的水力计算,通常利用以公式编制的95~70℃管网水力计算表。热水供暖管网管径计算表,在一些专业书籍中可以找到,这里只介绍表的形式,见表6-11所示。

表6-11 热水供暖管网管径计算  (K=0.5mm,95~70℃)

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表中 K————管壁的绝对粗糙度,mm;

 G————流量,t/h;

 R————比摩阻(单位管道长度的沿程压力损失),Pa/m;

 v————流速,m/s;

 hd————动压头,Pa。如进行水力计算的管道内表面粗糙度与所用表规定的粗糙度不同,必须加以修正。管道流体计算一般可按下列顺序进行。

(1)绘制管道平面布置图或计算系统图,并在图上注明:①热源和用户的流量与参数;②各管段的几何展开长度;③管道附件、补偿器以及有关设备;④对于热水管道尚应注明各管段始点和终点(沿流动方向)的标高。

(2)确定计算条件,其中包括各种管段的计算流量、计算长度、计算参数以及选择主干线、确定经济比摩阻R值。

在实际工程中,热水管网主干线通常选为从热源开始到最远用户为止的一条干线。因各供暖用户所预留的压差一般都相等,因主干线最长,所以其平均比摩阻为最小。正确选择比摩阻R值,对确定管径D起决定性作用。R值大,管径小,工程投资少,热损失少,但是管网压力损失增大,循环水泵耗电量增加,所以必须确定一个经济比摩阻。目前在国内尚无统一规定,一般在工程设计中常采用下列数值:

主干线R————20~6.Pa/m;支干线R————50~100Pa/m。

(3)确定管径。若已知流量G及比摩阻R,利用表6-11很容易查得管径D、热媒流速v及动压头hd。初步计算各管段的管径后,再按计算结果选用标准管径。主干管的管径D确定以后,可用同样的办法确定各支管的管径。为了满足热网中各用户的作用压力,必须提高靠近热源处用户支线的比摩阻,以消耗剩余压头,但管内的流速不宜超过限定流速。热水管网的限定流速如表6-16。为规划方便,也可按表6-12估算供热管道的直径。

表6-12 热水管网的限定速度

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(4)核算。根据选用的标准管径,核算各管段的压力损失和流速,并对管网最远用户和对热媒参数有要求的用户核算是否满足设计要求。当管道阻力超过允许值,以致用户压力不够时,应考虑适当放大管径,重新计算以求达到上述要求。

(5)编制计算表。根据计算结果编制管道计算表。

4.热水管网中管段总压降的估算法

在集中供暖方案设计、可行性研究或城市供暖规划设计时,常利用局部阻力当量长度百分比估算法。公式如下:

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式中 H————管网总压力损失,Pa;

 R————单位比摩阻,Pa/m;

 l————管网展开总长度,m;

 ld————管件局部阻力当量长度,m;

 lzh————管段的折算长度,m。

在进行估算时,局部阻力当量长度ld可按管道实际长度l的百分比来计算,即

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式中 a————局部阻力当量长度百分数,%,详见表6-13;

 l————管道的实际长度,m。

表6-13 热水管道局部阻力损失当量长度百分数

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下面介绍柏林市某发电供暖并用的高温水供暖系统实例。

该供暖系统的形式如图6-3所示。这个供暖系统是把原有发电设备扩大以后形成的。原有蒸发量为70t/h锅炉1台,带12MW发电机,新增加蒸发量为60t/h锅炉2台,带22MW发电机。

高温水是在一次加热器中以汽轮机排气来制备的,然后通过管网送至各用户。在供暖高峰负荷或供热水时,二次加热器投入运行。

这一发电供暖并用系统规模和发展情况如表6-14所示。该系统采用泵加压方法,开式膨胀水箱和溢流阀使系统保持一定的静压。开始是按140℃/70℃设计的,后来由于条件有些变化,即使在高峰负荷时也只以95℃/70℃运行。

表6-14 发电供暖并用系统规模和发展情况

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可见供暖发电并用系统的高温水温度应根据发电量和热效率两个方面的条件恰当选择。

供暖发电并用的高温水系统中,若提高送水温度,则使发电量减少。若以汽轮机排汽直接作区域管网的热媒时,发电量更为减少。就送水温度和发电量之间的关系,由柏林市各发电供暖并用系统为例,作了统计,结果如表6-15所示。

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图6-3 柏林市某热电合产装置系统

表6-15 送水温度和发电量之间的关系

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表6-16 热水管网管径估算

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续表

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注:当热负荷指标为70W/m2时,单位压降不超过49Pa/m。

6.4.4 供热管道地上架空敷设

确定热力管道的敷设方式时,应考虑工厂企业所在地区的气象、水文地质、地形地貌、建筑物及交通线的密集程度等因素,且应技术经济合理、维修管理方便。

热力管道敷设方式有两种。

1)地上架空敷设

地上架空敷设有高支架、中支架、低支架、墙架、悬吊支架、拱形支架等。

2)地下敷设

地下敷设又可分为地沟敷设和无地沟敷设(直埋)2种。地沟形式有通行地沟、半通行地沟和不通行地沟3种。

在下列情况下,应首先考虑采用管道架空敷设方式。

(1)地形复杂(如遇有河流、丘陵、高山、峡谷等)或铁路密集处。

(2)地质为湿陷性黄土层和腐蚀性大的土壤,或为永久性冻土区。

(3)地下水位距地面小于1.5m时。

(4)地下管道纵横交错、稠密复杂,难于再敷设热力管道的。

(5)具有架空敷设的煤气管道、化工工艺管道等,可考虑与热力管道共架敷设的情况下.采用架空敷设既经济而又节省占地面积。

按照支架高度不同,地上架空敷设可分为3种:地上架空敷设所用的支架型式按外形分类有T形、Ⅱ型、单层、双层和多层以及单片平面管架或塔架等形式。

1.低支架敷设

在山区建厂时,应尽量采用低支架敷设。热力管道可沿山脚、田埂、围墙等不妨碍交通和不影响工厂扩建的地段进行敷设。采用低支架敷设时,管道保温层外表面至地面的净距离一般应保持在0. 5~1.0m。

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图6-4 支架形式

(a)单层T形;(b)单层Ⅱ形;(c)双层干形;(d)双层H形

低支架敷设时,当管道跨越铁路、公路时,可采用立体Ⅱ型管道高支架敷设。Ⅱ型管道可兼作管道伸缩器,并且在管道最高处设置弹簧支架和放气装置,在管道的最低点设置疏排水装置。低支架的材料有砖、钢筋混凝土等。低支架敷设是最经济的敷设,它的优点如下。

(1)管道固定支柱材料需用钢或钢筋混凝土,滑动支柱材料可大量采用砖或毛石砌筑,因而可以就地取材,管道工程造价大大降低。

(2)低支架敷设时,施工及维修都比较方便。可节约基建投资并缩短建设周期,也可降低维修费用。

(3)对于热水管道,用套管伸缩器代替方形伸缩器,可节约钢材和降低管道流体阻力,从而降低循环水泵的电耗。

2.中支架敷设

在人行交通频繁地段宜采用中支架敷设。中支架敷设时,管道保温层外面至地面的距离一般为2~2.5m,当管道跨越铁路、公路时应采用跨越公路的Ⅱ型管高支架敷设。

中支架的材料一般为钢材、钢筋混凝土、毛石和砖等,其中以砖砌和毛石结构最经济。中支架敷设与高支架敷设相比较,由于支架低,则相应的材料消耗少,基建投资小,施工及维护方便,建设周期也相应缩短。同时,由于采用砖和毛石材料砌筑支柱,则可做到就地取材。

3.高支架敷设

一般在交通要道和当管道跨越铁路、公路时,都应采用高支架敷设。高支架敷设时,管道保温层外表面至地面的净距一般为4.5m以上。

高支架敷设的缺点是耗钢材多,基建投资大,建设周期长,且维修管理都不方便,在管道阀门附件处,需设置专用平台和扶梯以便进行维修管理,相应地加大了基建投资。

6.4.5 供热管地下敷设

地沟敷设方法又分为通行地沟、半通行地沟和不通行地沟3种型式。

1.通行地沟敷设

在下列条件下,可以考虑采用通行地沟敷设。

(1)当热力管道通过不允许挖开的路面处时。

(2)热力管道数量多或管径较大,管道垂直排列高度大于或等于1.5m时。通行地沟敷设方法的优点是维护和管理方便,操作维修人员可经常进入地沟内进行检修。缺点是基建投资大,占地面积大。在通行地沟内采用单侧布管和双侧布管两种方法。自管子保温层外表面至沟壁的距离为120~150mm,至沟顶的距离为300~350mm,至沟底的距离为150~200mm。无论单排布管或双排布管,通道的宽度应不小于0.7m,通行地沟的净高不低于1.8m。

供生产用的热力管道,设永久性照明;以采暖为主的管道,设临时性照明。一般每隔8~12m距离以及在管道附件(阀门、仪表等)处,可装置电气照明设备,并注意电气线路免受水蒸气的影响,应相应地采取适当的保护性措施。电气照明设备的电压不超过36V。

通行地沟内温度不应超过45℃,当自然通风不能满足要求时,可采用机械通风。地沟盖板须作出0.03~0.05的横向坡度,以排出融化的雪水或雨水。在地下水位较高的地区,地沟壁、盖板和底板都应设置可靠的防水层,以防止地下水渗入地沟内部。地沟内底板也应有0.002~0.003的纵向坡度,以排出管道及其附件(法兰,阀门等)因损坏和失修而泄漏的水,并将这部分积水顺沟底板坡度排至安装孔的集水坑内,然后用排水管或水泵抽送至排水井中。

2.半通行地沟敷设

当热力管道通过的地面不允许挖开,且采用架空敷设不合理时,或当管子数量较多,采用单排水平布置地沟宽度受到限制时,可采用半通行地沟敷设。

由于维护检修人员需进入半通行地沟内对热力管道进行检修,因此半通行地沟的高度一般为1.2~1.4m。当采用单侧布置时,通道净宽不小于0.5m,当采用双侧布置时,通道宽度不小于0.7m。在直线长度超过60m时,应设置一个检修出入口(入孔),且应该高出周围地面。

半通行地沟内管的布置,自管道保温层外表面至以下各处的净距应符台下列要求:

沟壁 100~150mm

沟底 100~200mm

沟顶 200~300mm

3.不通行地沟敷设

不通行地沟是在工厂企业中应用最广泛的一种敷设形式。它适用于土壤干燥、地下水位低、管道根数不多且管径小、维修工作量不大的情况。敷设在地下直接埋设热力管道时,在管道转弯及伸缩器处都应采用不通行地沟。

不通行地沟外形尺寸较小,占地面积小,并能保证管道在地沟内自由变形,同时地沟所耗费的材料较少。它的最大缺点是难于发现管道中缺陷和事故,维护检修也不方便。

不通行地沟的沟底应设纵向坡度,坡度和坡向应与所敷设的管道相一致。地沟盖板上部应有覆土层,并应采取措施防止地面水渗入。

6.4.6 供热管无沟敷设

热力管道无沟敷设方法,是将热力管道直接埋于地下,而不需建造任何形式的专用建筑结构。此种情况下热力管道的保温材料直接与土壤接触,保温材料既起着保温的作用,又起着承重结构的作用。

这种敷设方法的主要优点是大大减少了建造热力网的土方工程,节省了大量的建筑材料,可以缩短施工周期,因此无沟敷设方法是基建投资最小的一种敷设方法。但是,此种方法的缺点是发现事故难,一旦发生故障进行检修时要开挖的土方量大,故一般只用于敷设临时性的热力管道,见图6-5所示。

热力管道采用无沟敷设方法时须注意下列事项。

(1)应敷设在土质密实而又不会沉陷的地区,例如砂质黏土。如在黏土中敷设热力管道时,应在沟底铺一层厚度为100~150mm的砂子。

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图6-5 某供热管道的无沟敷设

(a)双管敷设;(b)多管敷设

(2)地震的基本烈度不大于8度,土壤电阻率不小于20Ω·m地下水位低,土壤具有良好渗水性以及不受工厂腐蚀性溶液浸入的地区。

(3)为了解决热力管道受热膨胀产生伸缩的问题,管道伸缩器应设置在伸缩穴内,管道弯曲部分设在弯角地沟内,此外在管道分支处都应设检查井。

(4)应有不小于0.002的坡度,管道的最高点应设放气管,管道最低点应设排水管,放气管及排水管都应设置在检查井内。

6.4.7 专用构建物、建筑物

1.检查井

在地下敷设热力管道时,在管道分支处和装有套管伸缩器、阀门、排水装置处都应设置检查井,以便对这些管道附件进行维护和检修。检查井为一矩形或圆形地下小室,圆形地下小室又称人孔。

检查井的井壁用砖砌或钢筋混凝土浇灌而成,井盖为钢筋混凝土现浇板或预制板,井底用混凝土作成。在检查井底部作一蓄水的小坑(排水坑和集水坑),其尺寸为400mm×400mm×300mm,用于蓄集管道与配件处由于连接不严密而渗漏出来的水以及从土壤和地面渗透进来的水。坑内的积水可由移动式水泵或喷射器定期抽出排放到地面。在有条件的地方,例如排水管标高低于检查井井底标高时,也可在集水坑下面设一排水管直接排入排水管中。

检查井的面积应根据管道数量、管道直径、阀门附件尺寸和数量来决定,并应满足热力管道维修和操作所必需的面积。

检查井的布置如下。

(1)检查井的平面尺寸(净空尺寸),常用的规格有1400mm×1400mm、2000mm×1400mm、2000mm×2000mm、2000mm×2500mm、2000mm×3000mm、2500mm×3000mm等6种。

(2)检查井的净空高度不应小于1.8m,一般净空高度为1.8~2.0m。

(3)检查井的净面积大于4m2时,人孔的数量不宜少于2个;等于或小于4m2时人孔为1个,人孔的直径为φ760mm。

(4)检查井底部的排水坑位置在人孔的正下面,以便于排除坑内集水。在人孔下面的井壁装有铁梯。铁梯是用φ16圆钢制成并嵌入井壁内。检查井的底部应有坡度并坡向排水坑。

(5)检查井的面积大小和井内管道及阀门附件的布置都应该满足管道安装及维修的要求。

(6)所有支管都应坡向检查井。坡度不小于0.002。所有支管(蒸汽管除外)在检查井内应设排水装置或排水管,以便在支管发生故障时及时排除室内管道系统中的水。

检查井内积水可用蒸汽喷射抽水器抽出。图6-6为某检查井大样图。

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图6-6 某检查井大样图

(a)检查井平面图;(b)检查井剖面图

2.伸缩穴

在热力管道采用地沟敷设或无沟敷设时,为了安装管道伸缩器,必须留出专用的扩大部分即伸缩穴。伸缩穴的高度与其所连接的地沟高度相同,其平面尺寸可根据管道伸缩器的尺寸,以及伸缩器在管道受热变形时发生自由移动所需的间隔尺寸而定。伸缩穴有单面伸缩穴和双筒伸缩穴两种形式。

在伸缩穴内布置热力管道时,应将热介质温度较高的管道布置在最外侧,这是由于其热位移较大的缘故。当热力管道根数较多时,可采用双面布置管道伸缩器,以避免单面伸出部分过长。

3.城市热转换设施

热用户内部系统和热力网的联接点称为热用户引入口,也可称为热力点。

热力点一般应设在单独的建筑物内,也可设在建筑物的底层或地下室内。对于新建住宅区宜设立专门的公共热力点(也称换热站)。

热力点的平面布置中,一般应包括泵房、值班室、仪表间、厨房、厕所、加热器间等,其中加热器间与泵房的建筑面积主要取决于热负荷种类、连接方式、供热范围等因素。

6.4.8 某建筑供暖系统规划实例

1.热源概况

某市政中心区拟采用区域锅炉房集中供热,热媒经供热管网送至各用热户。

2.方案选定参数

冬季采暖室外设计计算温度-5℃,冬季室外平均风速2.7m/s。

采暖期,自11月22日到次年3月2日共105天,采暖期内的日平均温度按国家暖通规范列出的1.3℃计算。采暖热源设计温度95~70℃。

3.方案选择

热源采用区域锅炉房供热。供暖干管由该市政中心区东部引入,沿东向西敷设,采用枝状管网敷设方式,分别送至各用热户。五星级酒店等独立设换热站。

4.热力管网敷设

1)管网敷设方式

室外采暖管道采用直埋聚氨酯发泡保温钢管,沿道路两边的便道敷设。采暖管道分支处设阀门井,以便调节或关断。

2)管材

室外供暖干管采用无缝钢管或螺旋缝电焊钢管。

5.热负荷统计表

表6-17 热负荷统计

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详见图6-7某建筑供暖规划。

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图6-7 某建筑供暖规划

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