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模块四供热管线的敷设单元4补偿器和管道支座(架)安装
供热管道采用的补偿器种类很多,主要有自然补偿器、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等,前三种是利用补偿材料的变形来吸收热伸长的,后两种是利用管道的位移来吸收热伸长的。一、补偿器模块四供热管线的敷设1.自然补偿器
利用供热管道自身的弯曲管段来补偿管段的热伸长的补偿方式,称为自然补偿。自然补偿不必特设补偿器,因此考虑管道的热补偿时,应尽量利用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。
常见的自然补偿管段的形式有:L型、Z型和直角弯的自然补偿管段(图4.18)。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设2.方形补偿器
方形补偿器通常是由四个90°无缝钢管揻弯或机制弯头构成的U形补偿器,依靠弯管的变形来补偿管段的热伸长。方形补偿器制造安装方便,不需要经常维修,补偿能力大,作用在固定点上的推力(即补偿器的弹性力)较。捎糜诟髦盅沽臀露忍跫;其缺点是补偿器外形尺寸大,占地面积多图4.19是方形补偿器的类型图。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设3.套筒补偿器
套筒补偿器是由填料密封的套管和外壳管组成,两者同心套装并可轴向补偿,有单向和双向两种形式。图4.20所示是单向套筒补偿器。套筒与外壳体之间用填料圈密封,填料被紧压在端环和压盖之间,以保证封口紧密。填料采用石棉夹铜丝盘根,更换填料时需要松开压盖,维修方便。
套筒补偿器的补偿能力大,一般可达250~400mm,占地少,介质流动阻力。旒鄣,适用于工作压力小于或等于1.6MPa,工作温度低于300℃的管路上,补偿器与管道采用焊接连接。模块四供热管线的敷设
套筒补偿器轴向推力大,易发生介质渗漏,而且其压紧、补充和更换填料的维修工作量大,管道在地下敷设时要增设检查室。如果管道变形有横向位移时,易造成填料圈卡。灾荒苡迷谥毕吖芏紊。当使用在阀门或弯管处时,其轴向产生的盲板推力(由内压引起的不平衡)也较大,需要设置加强的固定支座。套筒补偿器的最大补偿量可从产品样本上查出。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设4.波纹管补偿器
波纹管补偿器是用多层或单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。图4.21所示是供热管道上常用的轴向型波纹管补偿器,这种补偿器体积。柿壳,占地面积和占用空间。子诓贾,安装方便。在波纹管内侧装有导流管,减小了流体的流动阻力,同时也避免了介质流动时对波纹管壁面的冲刷,延长了波纹管的使用寿命。波纹管补偿器具有良好的密封性能,不需要进行维修,承压能力和工作温度较高,但其补偿能力。鄹褚步细。轴向补偿器的最大补偿能力可从产品样本上查出选用。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设
为使轴向波纹管补偿器严格地按管道轴向热胀或冷缩,补偿器应靠近一个固定支架设置,并设置导向支座,导向支座宜采用整体箍住管子的方式以控制横向位移和防止管子纵向变形。常用的轴向波纹管补偿器通常都作为标准的管配件,用法兰或焊接的形式与管道连接。模块四供热管线的敷设5.球形补偿器
球形补偿器如图4.22所示,它是靠一组两个或三个球形接头的灵活转动及其所构成的相应角度变化来补偿管道的热膨胀。球形补偿器具有很好的耐压和耐温性能,能适应230℃的高温和0.4MPa的压力,使用寿命长,运行可靠,占地面积。旧衔扌栉,补偿能力大。工作时变形应力。跎倭硕灾ё囊。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设
根据支架对管道的制约情况,分为活动支架和固定支架。1.活动支架
支承管道且允许管道有位移的支架称为活动支架。活动支架的类型较多,有滑动支架、导向支架、滚动支架和吊架等。(1)滑动支架
滑动支架的主要承重构件是横梁,管道在横梁上可以自由移动。不保温管道用低支架安装,保温管道用高支架安装。二、管道支座(架)模块四供热管线的敷设1)低支架
用在不保温管道上,按其构造形式又分为卡环式和弧形滑板式两种。图4.23所示卡环式低滑动支架,用圆钢揻制U形管卡,管卡不与管壁接触,一端套丝固定,另一端不套丝。图4.24所示是弧形滑板式低滑动支架,在管壁与支承结构间垫上弧形板,并与管壁焊接,当管子伸缩时,弧形板在支承结构上来回滑动。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设2)高支架
高支架用在保温管道上,焊在管道上的高支座在支承结构上滑动,以防止管道移动摩擦损坏保温层,其结构形式如图4.25所示。
活动支架的各部分构造尺寸、型钢规格可参照标准图集或施工安装图册进行加工和安装。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设(2)导向支架
导向支架是为使管子在支架上滑动时不至于偏离管子轴线而设置的。它一般设置在补偿器两侧、铸铁阀门的两侧或其他只允许管道有轴向移动的地方。
导向支架是以滑动支架为基。诨Ъ芰讲嗟暮崃荷,每侧焊上一块导向板,如图4.26所示。导向板通常采用扁钢或角钢,扁钢规格为—30×10,角钢为36×5,导向板长度与支架横梁的宽度相等,导向板与滑动支座间应有3mm的空隙。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设(3)吊架
悬吊架结构简单,摩擦力小。一种常见的悬吊架形式如图4.27所示。管道通热运行后,各点的热变形量不同,造成各悬吊架的偏移幅度不一样,使管道产生扭曲。如果管道有垂直位移而又不允许产生扭曲,则可采用弹簧吊架,如图4.28所示。因悬吊架管道有易产生扭曲的特点,所以选用补偿器时应加以注意。如只能选用可抗扭曲的方形补偿器,而不能选用套管补偿器。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设(4)滚动支架
滚动支架以滚动摩擦代替滑动摩擦,可减小管道热伸缩时的摩擦力,如图4.29所示。滚动支架主要用在管径较大而无横向位移的管道上。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设2.固定支架
在固定支架处,管道被牢牢地固定。荒苡腥魏挝灰,管道只能在两个固定支架间伸缩。因此,固定支架不仅承受管道、附件、管内介质及保温结构的重力,同时还承受管道因温度、压力的影响而产生的轴向伸缩推力和变形应力,并将这些力传到支承结构上去,所以固定支架必须有足够的强度。模块四供热管线的敷设(1)卡环式固定支架
卡环式固定支架主要用在不需要保温的管道上。1)普通卡环式固定支架
揻制U形管卡,管卡与管壁接触并与管壁焊接,两端套丝紧固,如图4.30(a)所示,适用于DN15~150mm的室内不保温管道上。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设2)焊接挡板卡环式固定支架
U形管卡紧固,但不与管壁焊接,靠横梁两侧焊在管道上的弧形板或角钢挡板固定管道,如图4.30(b)所示,主要适用于DN25~400mm的室外不保温管道上。(2)挡板式固定支架
挡板式固定支架由挡板、肋板、立柱(或横梁)及支座组成,主要用于室外DN150~700mm的保温管道上。
图4.31所示为四面挡板式固定支架,有推力不大于450kN和推力不大于600kN两种。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设
在无沟敷设或不通行地沟中,固定支座也有做成钢筋混凝土固定墩的形式。图4.32所示是直埋敷设所采用的固定墩,管道从固定墩上部的立板穿过,在管子上焊有卡板进行固定。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设(3)固定支座的设置要求
1)在管道不允许有轴向位移的节点处设置固定支座,例如有支管分出的干管处。
2)在热源出口、热力站和热用户出入口处均应设置固定支座,以消除外部管路作用于附件和阀件上的作用力,使室内管道相对稳定。
3)在管路弯管的两侧应设置固定支座,以保证管道弯曲部位的弯曲应力不超过管子的许用应力范围。模块四供热管线的敷设(4)固定支座的间距
固定支座是供热管道中的主要受力构件,应按上述要求设置。为了节省投资,应尽可能加大固定支座间距,减少其数目,但固定支座的间距应满足下列要求:
1)管道的热伸长量不得超过补偿器所允许的补偿量。
2)管段因膨胀和其他作用而产生的推力不得超过固定支座所能承受的允许推力。
3)不应使管道产生纵向弯曲。模块四供热管线的敷设表4.2列出了地沟与架空敷设的直线管段固定支座的最大允许间距。模块四供热管线的敷设单元六供热管道及其附件保温一、保温的目的和作用
保温的目的是减少热量损失,节约能源,提高系统运行的经济性和安全性。供热管道的保温结构一般由保温层和保护层两部分组成。保温层的作用是减少能量损失,节约能源,提高经济效益,保障介质的运行参数满足用户生产生活要求。对于高温介质管道的保温层来说,还可降低保温层外表面温度,改善环境工作条件,避免烫伤事故发生。保护层的作用是保护保温层不受外界机械损伤。
保温能否取得上述各项满意效果,关键在于保温材料的选用和保温层的施工质量。模块四供热管线的敷设二、保温材料的种类和选用1.保温材料的特性
良好的保温材料应重量轻、导热系数。谑褂梦露认虏槐湫位虮渲、具有—定的机械强度、不腐蚀金属、可燃成分小、吸水率低、易于施工成型,且成本低廉。
根据《热网规范》规定,供热介质设计温度高于50℃的热力管道、设备、阀门一般应保温。规定中对保温材料及其制品,应具有如下的主要技术性能:模块四供热管线的敷设2.保温材料的种类(1)早期的保温材料:多为天然矿物和自然资源原材料,如石棉、硅藻土、软木、草绳、锯末等,这些材料一般经简单加工就可使用,其保温结构多为涂抹或填充形式。(2)人工生产的保温材料:如玻璃棉、矿渣棉、珍珠岩、蛭石等,这些保温材料一般为工厂生产的原料或预制半成品,其保温结构多为捆绑和砌筑形式。(3)20世纪70年代以来研制开发的保温材料:如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫石棉等,其保温层的结构多为喷涂或灌注成型的形式。模块四供热管线的敷设3.保温材料的选用
管道系统的工作环境多种多样,有高温、低温、空中、地下、干燥、潮湿等。所选用的保温材料要求能适应这些条件,在选用保温材料时首先考虑其热工性能,然后还要考虑施工作业条件,如高温系统应考虑材料的热稳定性,振动管道应考虑材料的强度,潮湿的环境应考虑材料的吸湿性,间歇运行的系统应考虑材料的热容量等。
在工程上,可根据保温材料适应的温度范围进行材料的应用分类,如表4.3所示。模块四供热管线的敷设表4.3
保温材料应用温度分类序号介质温度(℃)保
温
材
料10~250(常温)酚醛玻璃棉制品,水玻璃珍珠岩制品,水泥珍珠岩制品,沥青及玻璃棉制品2250~350矿渣棉制品,水玻璃珍珠岩制品,水泥珍珠岩制品,沥青及玻璃棉制品3350~450矿渣棉制品,水玻璃珍珠岩制品,水泥珍珠岩制品,水玻璃蛭石制品,水泥蛭石制品4450~600矿渣棉制品,水玻璃珍珠岩制品,水泥珍珠岩制品,水玻璃蛭石制品,水泥蛭石制品5600~800磷酸盐珍珠岩制品,水玻璃蛭石制品6-20~0酚醛玻璃棉制品,淀粉玻璃棉制品,水泥珍珠岩制品,水玻璃珍珠岩制品7-40~-20聚苯乙烯泡沫塑料,水玻璃珍珠岩制品8-196~-40膨胀珍珠岩制品模块四供热管线的敷设三、保温结构的施工方法
保温结构一般由保温层、保护层等部分组成,进行保温结构施工前应先做防锈层。
防锈层即管道及设备表面除锈后涂刷的防锈底漆,一般涂刷1~2遍。
保温层是减少能量损失、起保温作用的主体层,附着于防锈层外面。
保护层用来保护防潮层和保温层不受外界机械损伤,保护层的材料应有较高的机械强度,常用石棉石膏、石棉水泥、玻璃丝布、塑料薄膜、金属薄板等制作。
常用保温结构的施工方法有涂抹法、绑扎法和粘贴法等。模块四供热管线的敷设1.涂抹法
涂抹法保温采用石棉粉、碳酸镁石棉粉和硅藻土等不定形的散状材料,把这些材料与水调成胶泥涂抹于需要保温的管道设备上。这种保温方法整体性好,保温层和保温面结合紧密,且不受被保温物体形状的限制。
涂抹法多用于热力管道和设备的保温。施工时应分多次进行,为增加胶泥与管壁的附着力,第一次可用较稀的胶泥涂抹,厚度为3~5mm,待第一层彻底干燥后,用干一些的胶泥涂抹第二层,厚度为10~15mm,以后每层厚度为15~25mm,均应在前一层完全干燥后进行,直到要求的厚度为止。模块四供热管线的敷设
涂抹法不得在环境温度低于0℃情况下施工,以防胶泥冻结。为加快胶泥的干燥速度,可在管道或设备内通入温度不高于150℃的热水或蒸汽。2.绑扎法
绑扎法保温采用预制保温瓦或板块料,用镀锌钢丝绑扎在管道的壁面上,是热力管道最常用的一种保温方法,其结构见图4.34。为使保温材料与管壁紧密结合,保温材料与管壁之间应涂抹一层石棉粉或石棉硅藻土胶泥(一般为3~5mm厚),然后再将保温材料绑扎在管壁上。因矿渣棉、玻璃棉、岩棉等矿纤维材料预制品抗水性能差,采用这些保温材料时模块四供热管线的敷设可不涂抹胶泥而直接绑扎。绑扎保温材料时,应将横向接缝错开;如果保温材料为管壳,应将纵向接缝设置在管道的两侧。采用双层结构时,第一层表面必须平整,不平整时矿纤维材料可用同类纤维状材料填平,其他材料用胶泥抹平,第一层表面平整后方可进行下一层保温。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设3.聚氨酯硬质泡沫塑料的保温
聚氨酯硬质泡沫塑料由聚醚和多元异氰酸酯加催化剂、发泡剂、稳定剂等原料按比例调配而成。应将这些原料分成两组(A组和B组),A组为聚醚和其他原料的混合液,B组为异氰酸酯。施工时只要将两组混合在一起,即起泡而生成泡沫塑料。
聚氨酯硬质泡沫塑料一般采用现场发泡,其施工方法有喷涂法和灌涂法两种。喷涂法施工就是用喷枪将混合均匀的液料喷涂于被保温物体的表面上。为避免垂直壁面喷涂时液料下滴,要求发泡的时间要快一点。灌注法施工就是将混合模块四供热管线的敷设均匀的液料直接灌注于需要成型的空间或事先安置的模具内,经发泡膨胀而充满整个空间。为保证有足够的操作时间,要求发泡的时间应慢一些。4.缠包法保温
缠包法保温采用卷状的软质保温材料(如各种棉毡等)。施工时需要将成卷的材料根据管径的大小剪裁成适当宽度(200~300mm)的条带,以螺旋状缠包到管道;也可以根据管道的圆周长度进行剪裁,以原幅宽对缝平包到管道上,如图4.35所示。不管采用哪种方法,均需边缠边压边抽紧,使保温后的密度达到设计要求。一般矿渣棉毡缠包后的密度为模块四供热管线的敷设150~200Kg/玻璃棉毡缠包后的密度为100~130Kg/超细玻璃棉毡缠包后的密度为40~60Kg/。如果棉毡的厚度达不到规定的要求,可采用两层或多层缠包。缠包时接缝应紧密结合,如有缝隙,应用同等材料填塞。采用分层缠包时,第二层应仔细压缝。保温层外径不大于500mm时,应在保温层外面用直径为1.0~1.2mm的镀锌钢丝绑扎,间距为150~200mm,禁止以螺旋状连续缠绕。当保温层外径大于500mm时,还应加镀锌钢丝网缠包,再用镀锌钢丝绑扎牢。模块四供热管线的敷设模块四供热管线的敷设四、保温层厚度的确定
保温层厚度可在供热管道保温热力计算的基础上确定。确定的保温层越厚,管路热损失越。浇谠既剂希坏穸燃哟蠡崾贡N陆峁乖旒墼黾,投资费用提高。在工程设计中,保温层厚度在管道保温热力计算的基础上,按技术经济分析得出的“经济保温厚度”确定。
经济保温厚度是指考虑管道保温结构的基建投资和管道散热损失的年运行费用两个因素,折算出在一定年限内“年计算费用”最小值时保温层厚度。模块四供热管线的敷设
管道和设备经济保温厚度可参考有关设计手册中的公式计算确定,还可查阅枟民用建筑节能设计标准枠中供暖、供热管道最小保温厚度参考选用。学习项目四
供热管线的敷设
模块一
建筑集中供热管网施工第一单元供热管网布置供热管网布置一、供热管网的布置形式二、供热管网的平面布置一、供热管网的布置形式集中供热系统中,供热管道把热源与用户连接起来,将热媒输送到各个用户。管道系统的布置形式取决于热媒(热水或蒸汽)、热源(热电厂或区域锅炉房等)与热用户的相互位置和热用户的种类、热负荷大小和性质等。选择管道的布置形式时应遵循安全和经济的原则。供热管网分成环状管网和枝状管网。模块一
建筑集中供热管网施工枝状管网如图4.1所示,供热管网的管道直径随着与热源距离的增加而减。医ㄉ柰蹲市。诵泄芾肀冉霞虮。但枝状管网没有备用功能,供热的可靠性差,当管网某处发生故障时,在故障点以后的热用户都将停止供热。环状管网如图4.2所示,供热管道主干线首尾相接构成环路,管道直径普遍较大。环状管网具有良好的备用功能,当管路局部发生故障时,可经其他连接管路继续向用户供热,甚至当系统中某个热源出现故障不能向热网供热时,其他热源也可向该热源的网区继续供热。环状管网通常设两个或两个以上的热源,管网的可靠性好。与枝状管网相比,环状管网建设投资大,控制难度大,运行管理复杂。模块一
建筑集中供热管网施工模块一建筑集中供热管网施工
图4.1枝状管网模块一建筑集中供热管网施工
图4.2环状管网1—管网;2—热力站;3—使热网具有备用功能的跨接管;4—使热源具有备用功能的跨接管模块一建筑集中供热管网施工
由于城市集中供热管网的规模较大,故从结构层次上又将管网分为一级管网和二级管网。一级管网是连接热源与区域热力站的管网,又称为输送管网。二级管网以热力站为起点,把热媒输配到各个热用户的热力引入口处,又称为分配管网。一级管网的形式代表着供热管网的形式。如果一级管网为环状,就将供热管网称为环状管网;若一级管网为枝状,就将供热管网称为枝状管网。二级管网基本上都是枝状管网,将热能由热力站分配到一个或几个街区的建筑物内。模块一建筑集中供热管网施工
还有一种环状管网分环运行的方案被广泛采用,在管网的供、回水干管上装设具有通断作用的跨接管,如图4.2所示。跨接管3为热网提供备用功能,当某段管路、阀门或附件发生故障时,利用它来保证供热的可靠性。跨接管4为热源提供备用功能,当某个热源发生故障时,可通过跨接管4把这个热源区的热网与另一个热源区的热网连通,以保证供热不间断。跨接管4在正常工况下是不参与运行的,每个热源保证各自供热区的供热,任何用户都不得连接到跨接管上。模块一
建筑集中供热管网施工二、供热管网的平面布置供热管线平面位置的确定,即定线,应遵守如下基本原则:1.技术上可靠。供热管道应尽量布置在地势平坦、土质好、地下水位低的地区,应考虑出现故障与事故时能迅速排除。供热管道与建筑物、构筑物和其他管线的最小水平和垂直距离应符合相关规范的规定。模块一
建筑集中供热管网施工2.经济上合理。供热管网主干线应尽量布置在热负荷集中的地区,应力求管线短而直,减少金属的耗量。要注意管道上阀门(分段阀、分支管阀、放水阀、放气阀等)和附件(补偿器和疏水器等)应合理布置。阀门和附件通常设在检查室内(地下敷设时)或检查平台上(地上敷设时),应尽可能减少检查室和检查平台的数量。管网应尽量避免穿过铁路、交通主干线和繁华街道,一般平行于道路中心线并尽量敷设在车行道以外的地方。3.注意对周围环境的影响。供热管道不应妨碍市政设施的功用及维护管理,不影响环境美观。供热管网定线后标注在供热区域地形平面图上。模块一
建筑集中供热管网施工。模块一
建筑集中供热管网施工绘制步骤和方法:1.在图纸下部绘制出热水网路的平面布置图(可用单线展开图表示)。2.在平面图的上部以网路循环水泵中心线的高度(或其他方便的高度)为基准面,沿基准面在纵坐标上按一定的比例尺做出标高刻度,如图3.1上的O-y轴;沿基准面在横坐标上按一定的比例尺做出距离的刻度,如图3.1上的O-x轴。模块一
建筑集中供热管网施工3.在横坐标上找出网路上各点或各用户距热源出口沿管线计算距离的点,在相应点沿纵坐标方向绘制出网路相对于基准面的标高,构成管线的地形纵剖面图,如图3.1中带阴影的部分。还应注明建筑物的高度,如图3.1中Ⅰ—Ⅰ′、Ⅱ—Ⅱ′、Ⅲ—Ⅲ′、Ⅳ—Ⅳ′。对高温水用户,还应在建筑物高度顶部标出汽化压力折合的水柱高度,如虚线Ⅰ′—Ⅰ″、Ⅱ′—Ⅱ″。模块一
建筑集中供热管网施工4.绘制静水压曲线静水压曲线是网路循环水泵停止工作时,网路上各点测压管水头的连线。因为网路上各用户是相互连通的,静止时网路上各点的测压管水头均相等,静水压曲线就应该是一条水平直线。绘制静水压曲线应满足下列基本技术要求:(1)因各用户采用铸铁散热器,所以与室外热水网路直接连接的用户系统内压力最大不应超过底层散热器的承压能力,一般为0.5MPa(50)。(2)与热水网路直接连接的用户系统内不应出现倒空现象。模块一
建筑集中供热管网施工(3)高温水用户最高点处不应出现汽化现象。在本设计中,如果所有用户均采用直接连接,并保证所有的用户不汽化、不倒空,要求的静水压线高度就不能低于64m(即用户Ⅲ的高度加3m的富裕高度)。如果静水压线定得这样高,用户Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ底层散热器承受的压力都将超过0.5MPa(50),所有的用户都需采用间接连接的形式,这将增加系统的投资费用,既不合理又不经济,所以不能按用户Ⅲ的要求定静水压线位置,而应按照能满足多数用户直接连接的要求来确定。模块一
建筑集中供热管网施工如果用户Ⅲ采用间接连接,其他用户采用直接连接,若按用户Ⅰ不汽化的要求,静压线高度最低应定为21m+17.6m+3m=41.6m(其中17.6m为130℃水的汽化压力,3m为富裕值);若按用户Ⅱ底层散热器不超压的要求,静压线最高定为50m-3m=47m。因此,本设计中将静压线定为42m,除用户Ⅲ采用间接连接形式外,其他所有用户都可以直接连接,这样,当网路循环水泵停止运行时能够保证系统不汽化、不倒空,而且底层散热器不超压。选定的静水压线位置靠系统采用的定压方式来保证,目前热水供热系统采用的定压方式主要有高位水箱和补给水泵定压,定压点位置通常设在网路循环水泵的吸入端。模块一
建筑集中供热管网施工5.绘制回水干管动水压曲线当网路循环水泵运行时,网路回水管各点测压管水头的连线称为回水管动水压曲线。绘制回水管动水压曲线应满足下列基本技术要求:(1)回水管动水压曲线应保证所有直接连接的用户系统不倒空、不汽化,网路上任何一点的压力不应低于5,它控制的是动水压线的最低位置。(2)与热水网路直接连接的用户,回水管动水压曲线应保证底层铸铁散热器承受的压力不超过0.5MPa(50),它控制的是动水压线的最高位置。模块一
建筑集中供热管网施工题中如果采用高位水箱定压,为了保证静水压线j—j的高度,高位水箱的水面高度应比循环水泵中心线高出42m,这在实际运行中难以实现。因此,本设计中采用补给水泵定压,定压点设在回水干管循环水泵的入口处,定压点压力应满足静水压力的要求,维持在42m。本设计中回水管动水压曲线末端的最低点就是回水管动水压线与静水压线的交点A,压力仍是42m。实际上底层散热器承受的压力比用户系统回水管出口处的压力高,它应等于底层散热器供水支管上的压力,但由于两者的差值比用户系统的热媒压力小很多,可近似认为用户系统底层散热器所承受的压力就是热网回水管在用户出口处的压力。模块一
建筑集中供热管网施工再根据热水网路的水力计算结果,按各管段实际压力损失绘出回水管动水压线。本设计中回水干线总压降为12,回水干线起端E点的水位高度为42+12=54。回水管动水压线在静水压线之上,能满足回水管动水压线绘制要求的第一条,但确定的热网回水管在用户出口处的压力有的超过了散热器的承压能力(如用户Ⅱ),只能靠用户与外网的连接方式解决这个问题。模块一
建筑集中供热管网施工6.绘制供水干管的动水压曲线当网路循环水泵运行时,网路供水管各点测压管水头的连线称为供水管动水压曲线。供水干管的动水压曲线也是沿流向逐渐下降的,它在每米长度上降低的高度反映了供水管的比压降值。绘制供水管动水压曲线应满足下列基本要求:(1)网路供水干管及与管网直接连接的用户系统的供水管路中,热媒压力必须高于该温度下的汽化压力,任何一点都不应出现汽化现象。(2)在网路上任何一处用户引入口供、回水管之间的资用压差能满足用户所需的循环作用压力。这两条限制了供水管动水压曲线的最低位置。模块一
建筑集中供热管网施工题中用户Ⅳ在网路末端,供、回水管之间的资用压力为最。没Б粑臀滤没,考虑采用设水喷射器的直接连接,资用压力选定为10,则供水干管末端E(用户Ⅳ的入口)的测压管水头应为54m+10m=64m。再根据外网水力计算结果可知供水干线的压降为12,在热源出口处供水管动水压曲线的高度(即A点的高度)应为64m+12m=76m。题中定压点位置在网路循环水泵的吸入端,确定的回水管动水压曲线已全部高于静水压线j—j,所以供水干管内各点的高温水均不会汽化。这样就绘制出供、回水干管的动水压曲线AEE′A′和静水压曲线j—j,组成了该网路主干线的水压图。模块一
建筑集中供热管网施工7.各分支管线的动水压曲线可根据各分支管线在分支点处供、回水管的测压管水头高度和分支线的水力计算结果,按上述同样方法和要求绘制。如图3.1所示,用户Ⅰ供水支线和干管的连接点B的水头为73m,考虑B-Ⅰ段供水支管的水头损失3m,在用户Ⅰ入口处的测压管水头73m-3m=70m。用户Ⅰ回水支管和干管的连接点B′的水头为45m,考虑B′唱Ⅰ段回水支管的水头损失3m,在用户Ⅰ出口处测压管水头为45m+3m=48m。模块一
建筑集中供热管网施工各用户分支管线的供、回水管路动水压曲线已绘入图3.1中。由此可见,绘制热水网路水压图的步骤和方法大致如下:(1)选择确定连接方式。(2)确定静水压线。(3)确定恒压点,选择定压方式。(4)绘制动水压线。模块一
建筑集中供热管网施工三、用户与热网的连接形式为使热网正常运行,合理选择外网与用户系统的连接方式是一个重要渠道。热水网路的水压图绘制后,就可以分析确定用户与热网的连接形式。根据已绘制的水压图(图3.1)分析如下:1.用户Ⅰ:该用户是高温水采暖用户,从水压图可知,用户Ⅰ中130℃的高温水考虑不汽化的要求,压力应为38.6,静水压线定在42m,可以保证用户Ⅰ不汽化、不倒空,而且无论运行还是静止时底层散热器都不会超压。模块一
建筑集中供热管网施工用户Ⅰ的资用压力ΔH=70-48=22,用户Ⅰ是大型高温水采暖用户,假设内部设计水头损失为
=5,资用压力远远超过了用户系统的设计水头损失,需要在用户Ⅰ入口处供水管上设阀门或调压板节流降压,使进入用户的测压管水头降到48+5=53,阀门节流的压降为
=70-53=17,这可以满足用户对压力的要求正常工作,如图3.2(a)。模块一
建筑集中供热管网施工2.用户Ⅱ:该用户也是一个直接取用高温水的采暖用户,静压线高度可以保证该用户不汽化、不倒空,虽然静止时底层散热器不会超压,即42+3=45,但由于该用户地势较低,运行工况时,用户Ⅱ回水管的压力为51-(-3)=54,已超过了散热器的允许压力,所以不能采用简单的直接连接形式。可在供水管上设阀门节流降压,回水管上再设水泵加压,如图3.2(b)。其设计步骤如下:(1)先假定一个安全的回水压力,回水管的测压管水头不超过50-3=47,可定为45m。(2)该用户所需的资用压力如果为4m,则供水管测压管水头应为45+4=49。(3)供水管应设阀门或调压板降压
=67-49=18。(4)用户回水管加压水泵的扬程
=51-45=6。模块一
建筑集中供热管网施工该用户热网供、回水管提供的资用压差不仅未被利用,反而供水管上需要节流降压,而回水管上又要设加压水泵,不经济,应尽量避免。用户系统设回水泵加压的连接方式常出现在热水网路末端的一些用户和热力站上。当热水网路上连接的用户热负荷超过设计热负荷,或网路没有很好地进行初调节,末端的一些用户和热力站容易出现网路提供的资用压力小于用户或热力站要求的压力,就会出现作用压力不足的情况,此时回水压力过低,需设加压水泵。此外,利用网路回水再向一些用户进行回水供暖时(例如厂区回水再向生活区采暖),往往也需设回水加压泵,设回水加压泵时,常常由于选择的水泵流量或扬程较大,影响临近用户的供热状况,造成网路的水力失调,因此,应慎重考虑和正确选择加压水泵的流量和扬程。模块一
建筑集中供热管网施工3.用户Ⅲ:该用户是高层建筑低温水采暖用户,系统静压线和回水动压线高度均低于系统充水高度61m(也就是该用户的静水压线高度),不能保证其始终充满水和不倒空。因此,需采用设表面式水唱水换热器的间接连接,如图3.2(c)。
由水压图(图3.2)可知,该用户与热网连接处回水管的压力为54,如果水唱水换热器的压力损失为4,水唱水换热器前的供水压力应为54+4=58,该用户与热网连接处供水管的压力为64,用户Ⅲ供水管路应设阀门节流降压,压降应为
=64-58=6。应注意,该用户的静压线为61m,超过了常用铸铁散热器的承压能力,系统应采用承压能力较高的散热器或采用分区采暖系统。模块一
建筑集中供热管网施工如果该用户欲与管网直接连接,可在用户回水管上安装一个保证系统始终充满水、不倒空的阀前压力调节器,在供水管上安装止回阀,阀前压力调节器与止回阀一起将用户系统与网路隔开。4.用户Ⅳ:该用户是低温水采暖用户,从水压图(图3.1)可以看出,网路循环水泵停止运行时,静水压线能保证用户Ⅳ不汽化、不超压。假设该用户内部的水头损失为1,而外网提供的资用压力为10,可以考虑采用设水喷射器的直接连接,如图3.2(d)。水喷射器出口的测压管水头为54+1=55,喷射器本身消耗的压降为
=64-55=9,满足水喷射器的设置要求。模块一
建筑集中供热管网施工总结上述内容,外网与用户系统常用连接方式有以下几种:(1)直接连接:当外网提供给用户的资用压头在2~12,可选用简单直接连接,喷射泵、水喷射器等连接方式;当用户的资用压头不足2~5,可采用混合水泵连接方式(当水温要求合理)。(2)间接连接:当热用户为高层建筑时,采用直接连接时底层散热设备将被压坏。遇到这种情况,有几种解决方法:一种是把水压图的静水压线和回水压线提高,采用承压能力较高的散热器;一种是采用分层间接连接方式,40m以下各层采用简单直接连接,40m以上各层采用热交换器的间接连接;另一种是采用双水箱分层连接。模块一
建筑集中供热管网施工(3)加压泵连接:只是个别热用户回水动压线过高而导致底层散热设备超压时,可采用在用户热入口装设回水加压泵的连接方式。通过局部降低用户处回水压线,满足散热器承压能力,但装设回水加压泵是有条件的,它只能解决运行状态下的超压问题,当静水压线也过高时,将无能为力。在一个供热系统中,加压泵数量只应是少量,否则整个系统的水力工况将会恶化。模块一
建筑集中供热管网施工假设该用户内部的水头损失为3,而外网提供的资用压力为10,不能保证设置水喷射器要求的作用压力,可采用设置混合水泵的连接方式,如图3.2(e)。该用户与热网连接处供水管的压力为64,阀门节流降压的压降应为
=64-(54+3)=7,混合水泵的扬程应等于用户系统的压力损失
=3。虽然该用户回水管动水压曲线的高度为54m,但用户地势较高,作用在底层散热器上的压力为54-7=47,没有超过底层散热器的承压能力。模块一
建筑集中供热管网施工图3.2用户与热网的连接形式及水压图(a)直接连接;(b)设回水加压泵的直接连接;(c)设换热器的间接连接;(d)设水喷射器的直接连接;(e)设混合水泵的直接连接1—阀门;2—加压泵;3—水唱水换热器;4—用户循环水泵;5—水喷射器;6—膨胀水箱学习项目四
供热管线的敷设模块一
建筑集中供热管网施工单元2供热管网敷设供热管网敷设一、地上敷设二、地沟敷设三、直埋敷设一、地上敷设(图4.3)管道敷设在地面上或附墙支架上的敷设方式。按照支架的高度不同,可有以下三种地上敷设型式:模块一
建筑集中供热管网施工图4.3地上敷设1.低支架(图4.4)在不妨碍交通,不影响厂区扩建的场合,可采用低支架敷设。通常是沿着工厂的围墙或平行于公路或铁路敷设。为了避免雨雪的侵袭,低支架敷设,供热管道保温结构底距地面净高不得小于0.3m。低支架敷设可以节省大量土建材料、建设投资小、施工安装方便、维护管理容易,但其使用范围太窄。2.中支架(图4.5)在人行频繁和非机动车辆通行地段,可采用中支架敷设。管道保温结构底距地面净高为2.5—4.0m。模块一
建筑室内给水工程施工图的识读3.高支架(闻4.6)管道保温结构底距地面净高为4m以上,一般为4.5一6.0m。在跨越公路、铁路或其它障碍物时采用。地上敷设的供热管道可以和其它管道敷设在同—支架上,但应便于检修,且不得架设在腐蚀性介质管道的下方。地上敷设所用的支架按其构成材料可分为:砖砌、毛石砌、钢筋混凝土结构(预制或现场浇灌)、钢结构和木结构等。目前,国内常用的是钢筋混凝土支架。它较为坚固耐用并能承受较大的轴向推力。模块一
建筑室内给水工程施工图的识读地上敷设的管道不受地下水位和土质的影响,使用寿命长,管道坡度易于保证,所需的放水、排气设备少,可充分使用工作可靠、构造简单的方形补偿器,且土方量。す芾矸奖。但占地面积大,管道热损失大,不够美观。地上敷设适用于地下水位高,年降雨量大,地下土质为湿陷性黄土或腐蚀性土壤,沿管线地下设施密度大以及地下敷设时土方工程量太大的地区。模块一
建筑室内给水工程施工图的识读模块一
建筑室内给水工程施工图的识读
模块一
建筑集中供热管网施工二、地沟敷设(图4.7)将管道敷设在地沟内,使管道不受外力的作用和水的侵袭,保护管道的保温结构,并使管道能自由伸缩。管道的地沟底板采用素混凝土或钢筋混凝土结构,沟壁采用砖砌结构或毛石砌筑,地沟盖板为钢筋混凝土结构。供热管道的地沟按其功用和结构尺寸,分通行地沟、半通行地沟和不通行地沟。模块一
建筑集中供热管网施工图4.7地沟敷设模块一
建筑集中供热管网施工1.通行地沟通行地沟是工作人员可自由通过,并能保证检修、更换管道等操作的地沟。其土方工程量大,建设投资高,仅在特殊或必要场合采用。通行地沟的净高不低于1.8m,人行通道净宽不小于0.6m,如图4.8所示。沟内可采用单侧或双侧布管,地沟断面尺寸应保证管道和设备检修及换管的需要,有关尺寸见相关规范规定。通行地沟沿管线每隔100m应设置一个人孔,整体浇筑的钢筋混凝土通行地沟每隔200m应设置一个安装孔,其长度至少应保证6m长的管子进入地沟,宽度为最大管子的外径加0.4m,但不得小于1m。模块一
建筑集中供热管网施工通行地沟应设有自然通风或机械通风设施,以保证检修时地沟内温度不超过40℃。另外,运行时地沟内温度不宜超过50℃,管道应有良好的保温措施。地沟内应装有照明设施,照明电压不得高于36V。2.半通行地沟半通行地沟是工作人员能弯腰行走,进行一般管道维修工作的地沟。地沟净高不小于1.4m,人行通道净宽为0.5~0.7m,如图4.9所示。半通行地沟每隔60m应设置一个检修出入口。半通行地沟敷设的有关尺寸见相关规范规定。模块一
建筑集中供热管网施工图4.8通行地沟3.不通行地沟
不通行地沟是人员不能在沟内通行,其断面尺寸以满足管道施工安装要求来决定的地沟,如图4.10所示。地沟中管道的中心距离应根据管道上阀门或附件的法兰盘外缘之间的最小操作净距离的要求确定。当沟宽超过1.5m时,可考虑采用双槽地沟。不通行地沟造价较低,占地较。浅钦蚬┤裙艿谰2捎玫牡毓捣笊璺绞,但管道检修时必须掘开地面。模块一
建筑集中供热管网施工图4.9半通行地沟图4.10不通行地沟模块一
建筑集中供热管网施工
供热管道地沟内积水时,极易破坏保温结构,增大散热损失,腐蚀管道,缩短使用寿命。管道地沟底应敷设在最高地下水位以上,地沟内壁表面应用防水砂浆抹面,地沟盖板之间、盖板与沟壁之间应用水泥砂浆或沥青封缝。尽管地沟是防水的,但土壤中的自然水分会通过盖板或沟壁渗入沟内,蒸发后使沟内空气饱和,当湿空气在地沟内壁面上冷凝时,就会产生凝结水并沿壁面下流到沟底,因此,地沟应有纵向坡度,以使沟内的水流入检查室内的集水坑里,坡度和坡向通常与管道的坡度和坡向相同(坡度不得小于0.002)。如果地下水位高于沟底,则必须采取防水或局部降低地下水位的措施。为减小外部荷载对地沟盖板的冲击,使盖板受力均匀,盖板上的覆土厚度不得小于0.3m。模块一
建筑集中供热管网施工三、直埋敷设直埋敷设是将管道直接埋设在土壤里,管道保温结构外表面与土壤直接接触的敷设方式。在供热管网中,直埋敷设最多采用的方式是供热管道、保温层和保护外壳三者紧密粘结在一起,形成整体式的预制保温管结构形式,如图4.11所示。图4.11预制保温管直埋敷设1—钢管;2—聚氨酯硬质泡沫塑料保温层;3—高密度聚乙烯保护外壳模块一
建筑集中供热管网施工预制保温管可以在工厂预制或现场制作。预制保温管的两端留有约200mm长的裸露钢管,以便在现场管线的沟槽内焊接,最后将接口处做保温处理。施工安装时在管道沟槽底部要预先铺约100~150mm粗砂砾夯实,管道四周填充砂砾,填砂高度100~200mm,之后再回填原土并夯实。整体式预制保温管直埋敷设与地沟敷设相比有如下特点:模块一
建筑集中供热管网施工1.不需要砌筑地沟,土方量及土建工程量减。艿揽梢栽ぶ,现场安装工作量减少,施工进度快,可节省供热管网的投资费用。2.整体式预制保温管严密性好,水难以从保温材料与钢管之间渗入,管道不易腐蚀。3.预制保温管受到土壤摩擦力约束的特点,实现了无补偿直埋敷设方式。在管网直管段上可以不设置补偿器和固定支座,简化了系统,节省了投资。4.聚氨酯保温材料导热系数。┤裙艿赖纳⑷人鹗∮诘毓捣笊。5.预制保温管结构简单,采用工厂预制,易于保证工程质量。模块四供热管线的敷设单元5检查井设置一、检查井
对于地下敷设的供热管道,在装有阀门、排水与放气、套筒补偿器、疏水器等需要经常维护管理的管路设备和附件处应设置检查室。检查室的结构尺寸应根据管道的根数、管径、阀门及附件的数量和规格大小确定,既要考虑维护操作方便,又要尽可能地紧凑。
检查室的净高不小于1.8m,人行通道宽度不小于0.6m,干管保温结构外表面距检查室地面不应小于0.6m,检查室人孔直径不小于0.7m,人孔数量不少于2个,并模块四供热管线的敷设应对角布置。当检查室面积小于4㎡时可只设一个人孔,在每个人孔处应装设梯子或爬梯,以便工作人员出入。检查室内至少设一个集水坑,尺寸不小于0.4m×0.4m×0.5m(长×宽×深),位于人孔的下方。检查室地面应坡向集水坑,其坡度为0.01。检查室地面低于地沟内底应不小于0.3m。
当检查室内设备和附件不能从人孔进出时,在检查室顶板上应设安装孔,安装孔的位置和尺寸应保证最大设备的出入和便于安装。所有分支管路在检查室内均应装设关断阀和排水管,以便当支线发生事故时能及时切断管路,并将管道中的积水排除。检查室内公称直径大于或等于300mm的阀门应模块四供热管线的敷设
设支承。检查室盖板上的覆土深度不得小于0.3m。图4.33是检查室布置图例。
架空敷设的中、高支架敷设的管道,在安装阀门和排水、放气、除污装置的地方应设操作平台,操作平台的尺寸应保证维修人员操作方便,平台周围应设防护栏杆。
检查室或操作平台的位置及数量应在管道平面定线和设计时一起考虑,在保证安全运行和检修方便的前提下,尽可能减少其数目。模块四供热管线的敷设图4.33
检查室布置图例-1模块四供热管线的敷设图4.33
检查室布置图例-2
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