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第三章 供热方案的确定

3.1 室外供热管道的平面布置

3.1.1 供热管道的平面布置类型

供热管道平面布置图示与热媒的种类、热源和热用户相互位置及热负荷的变化热点有关，主要有枝状和环状两类。

枝状网比较简单，造价较低，运行管理比较方便，它的管径随着到热源的距离增加而减小，其缺点在于如没有供热的后备性能，即一旦网路发生事故，在损坏地点以后的所有用户均将中断供热。

环状网路的主要优点是具有供热的后备性能，可靠性好，运行也安全，但它往往比枝状网路的投资要大很多。

本设计中，力争做到设计合理，安装质量符合标准和操作维护良好的条件下，热网能够无故障的运行，尤其对于只有供暖用户的热网，在非采暖期停止运行期内，可以维护并排除各种隐患，以满足在采暖期内正常运行的要求，加之考虑到目前我国的国情，故设计中的热力网型式采用枝状网。[1]

3.1.2 供热管道的定线原则

（1）经济上合理，主干线力求短直，使金属耗量小，施工方便，主干线尽量走热负荷集中区，管线上所需的阀门及附件涉及到检查井的数量和位置，而检查井的数量应力求减少。

（2）技术上可靠，线路尽可能走地势平坦，土质好，水位低的地区，尽量利用管段的自然补偿。

（3）对周围环境影响少而协调，少穿主要街道，城市道路上的供热管道一般平行于道路中心线，并尽量敷设在车道以外的地方。

（4）穿过街区的城市热力管网应敷设在易于检修和维护的地方。 （5）通过非建筑区的热力管道应沿公路敷设。

（6）热水管道在最低点设放水阀，在最高点设放气阀，管线布置见管线平面图。[4]

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3.1.3 热水供应方案的确定

对要求热水供应的信大小区需单独确定热水供应方案。

为实现环保的要求，冬季可使用一级网供应热量，结合换热器提供生活热水，供水温度应保持在65?C左右，以减少小型锅炉的污染，节省能源。而夏季时，则采用专门的热水锅炉房提供生活热水，白天同时可使用太阳能积蓄部分热量，不足的热量可由锅炉房提供，夜间利用白天积蓄的热量与锅炉房配合满足需要。由于热水供应量的不确定性，故本设计采用壳管式换热器，可兼作储水箱的作用。系统图如图3-1所示。

冬季运行时，打开3号阀门，关闭1、2、4、5号阀门，只运行换热器。 夏季运行时，关闭3号阀门，打开1、2、4、5号阀门，停止运行换热器，水通过锅炉房和太阳能集热器进行加热。在太阳能集热器的出口管和锅炉房出口管上上装有温度传感器和比较器，当太阳能集热器出口水的温度低于锅炉房出水温度而高于进口温度时，则关闭6号阀门，打开7号阀门使水流至锅炉房入口，当太阳能集热器的出口温度高于锅炉房出口温度时则打开6号阀门，关闭7号阀门使水流至分水器。

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图3-1 热水供应系统图

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第四章 管网水力计算与水压图

4.1 一级网的水力计算

4.1.1 计算方法

本设计中的水力计算采用当量长度法。 4.1.2 水力计算的步骤

（1）确定网路中热媒的计算流量

Q0.86Q G? （4-1） ?c(?'1??'2)?'1??'2式中 G—供暖系统用户的计算流量，T/h； Q—用户热负荷，KW；

c—水的比热，取c=4.187KJ/Kg·℃； ?'1/?'2—一级网的设计供回水温度，℃。

（2）确定热水网路的主干线，及其沿程比摩阻，根据《城市热力网设计规范》，比摩阻R取60Pa/m。

（3）根据网路主干线个管段的流量和初选的R值，利用参II中的表4-2确定主干线个管段的公称直径和相应的实际比摩阻。

（4）根据选用的公称直径和管中局部阻力形式，确定管段局部阻力当量长度Ld及折算长度Lzh。

（5）根据管段折算长度Lzh的总和利用下式计算各管段压降△P。

?P?R(L?Ld) （4-2） 式中 ?P—管段压降，Pa；

R—管段的实际比摩阻，Pa； L—管段的实际长度，m； Ld—局部阻力当量长度。

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（6）确定主干线的管径后，就可以利用同样方法确定支管管径，为了满足网路中各用户的作用压差平衡，必须使各并联管路的压降大致相等，故并联支线的推荐比摩阻Rtj需用式（4-3）进行计算

Rtj=△P/Lzh (4-3) 式中 Rtj—推荐比摩阻，Pa/m；

△P—资用压降，即与直线并联的主干线的压降，Pa； Lzh—考虑局部阻力的管段折算长度，Lzh=L×1.3,m;

根据式（4-3）可得到支线的推荐比摩阻，结合管段的流量可利用参2中的表4-2确定支线的公称直径、实际比摩阻及实际压降。对于实际压降过小的管段为维持网路平衡，可安装调节孔板或小管径阀门来消除剩余压头，节流孔板的消压可查表选取或者按式（4-4）进行计算

2G dt?3.564 （4-4）

?P式中 G—热媒流量，Kg/h；

?P—调压板消耗压降，Pa。

4.1.3 部分管路计算实例

（1）主干线水力计算实例

对各个热力站和管路的节点编号如图4-1所示，本设计中由于从热源到R23的管道的输送距离最远，故选取该管线为主干线进行计算。根据流量和初步选定的主干管推荐比摩阻，可得主干线的各管段的公称直径，同时可得出各管段实际的比摩阻,如管段AB,确定管段AB的管径和相应的比摩阻R值.（由于设计资料缺乏，本设计认为自热源至A节点为一段长度为1000m的直管段，没有支线。）

D=450mm， R=60.7Pa/m 管段AB中局部阻力的当量长度ld,可由参2的表4-8查得， AB段含有两个闸阀，公称直径为450mm 局部当量长度为 Ld=4.7m.

管段AB的折算长度 Lzh=2.52+61.25=63.77m 管段AB的压力损失 ?P=R?Lzh= 61270.58Pa

用同样的方法，可计算主干线的其余管段。确定其管径和压力损失。其他管段

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