热力管道设计方法
热力网保温结构设计：
执行标准：《设备及管道绝热技术通则》GB/T4272；《设备和管道绝热设计导则》GB/T8175；《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264。
保温目的：减少热损失、节能；运行人员安全；保证用户用热需求。
保温材料选用原则：
工作温度下的导热系数不大于0.08W∕(m?K)，
有随温度变化的导热系数方程式或图表；松散或可压缩的保温材料应有使用密度下的导热系数方程式或图表；密度不应大于300kg/m3；
硬质预制成型制品抗压强度不应小于0.3MPa；半硬质的保温材料压缩10％时的抗压强度不应小于0.2MPa。
其它：吸水率低、对环境人体危害小、对管道无腐蚀。
直埋敷设热水管道：
采用钢管、保温层、外护管结合成一体的预制管。
符合《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》CJ/T114和《玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》CJ/T129的规定。
保温计算：计算管网散热损失、供热介质温降，确定经济保温厚度。
管网水力计算：
计算参数确定：
计算流量选取原则：
从热源引出的主管按热源最大能力计算；
直接与用户连接的支管按用户远期负荷计算；
主干管或分支干管按各用户计算流量之和计算。
计算长度：管道几何展开长度和管件局部阻力当量长度。
Lj＝（1+α）Lz
Lj—计算长度，（m）；Lz—几何展开长度，（m）；
α—局部阻力与沿程阻力的比值。
主干线单位长度允许压降：Δh=ΔP/Lj
Δh—单位长度允许压降（Pa/m）；
Lj—主干线计算长度（m）；ΔP —主干线压差（Pa）。
介质允许流速：
管网管径：
式中：Dn—管道内径（mm）；Q —计算流量(m3/h)；
w —介质流速（m/s）。
压力损失：△P = P1+P2+P3
式中：P1—沿程阻力；P2—局部阻力；P3—静压力。
管网水力计算表
动态水力工况分析：
动态水力分析条件：输送距离长、地形高差大、压力高、温度高、可靠性要求高。
动态水力分析内容：循环泵或中继泵、输送干线阀门、换热器等发生事故时的压力瞬变。
安全?；ご胧?/p>
（1）设置氮气定压罐；
（2）设置静压分区阀；
（3）设置紧急泄水阀；
（4）延长主阀关闭时间；
（5）循环泵、中继泵与输送干线的分段阀联锁控制；
（6）提高管道和设备的承压等级；
（7）适当提高定压或静压水平；
（8）增加事故补水能力。
热网设备选择：
热网循环水泵：泵的总流量应不小于管网总设计流量；
泵的扬程不小于设计流量下热源、热网、最不利用户压力损失之和；
并联运行水泵的特性曲线宜相同；
泵的承压、耐温能力应与热力网设计参数相适应；
应减少并联水泵台数，3台或3台以下循环水泵并联运行时，应设备用泵，当4台或4台以上泵并联运行时，可不设备用泵；多热源联网运行或质量调节的单热源供热系统，采用调速泵。
热网补水泵：闭式热力网补水装置的流量，应不小于供热系统循环流量的2%；事故补水量不小于供热系统循环流量的4%；
开式热力网补水泵的流量，应不小于生活热水最大设计流量和供热系统泄漏量之和；
闭式热力网补水泵应不少于二台，可不设备用泵；开式热力网补水泵不宜少于三台，其中一台备用
事故补水时，软化除氧水量不足，可补充工业水。
热力管道位移及补偿方式：
热位移：管道内介质温度高于周围环境温度，因热胀而产生的伸长。
热补偿：管道的补偿可采用自然补偿和利用补偿器补偿两种方式。
自然补偿是利用管道布置的自然弯曲和扭转产生变形来吸收管道的热伸长，以消除管道的热应力。应尽量采用自然补偿，当自然补偿无法满足补偿要求时，可设置补偿器进行热补偿。选择补偿器时，应根据敷设条件，采用维修工作量小，工作可靠，价格低廉的补偿器。
补偿器：方型补偿器；波纹补偿器；套筒补偿器；球形补偿器。
波纹补偿器：由单层或多层薄壁金属管制成的具有轴向波纹的补偿设备，占地小，介质流动阻力小。
套筒补偿器：由套管和外壳管组成，其补偿能力大，占地小，介质流动阻力小。
球形补偿器：由球体及外壳组成，能作空间变形，补偿能力大，安装方便。
管道应力计算和作用力计算：
（一）热力管道应力计算：
原则：采用应力分类法。
一次应力、二次应力、峰值应力。
一次应力：管道由内压、持续外载引起的应力属于一次应力，应力验算采用弹性分析和极限分析；
二次应力：管道由热胀冷缩等变形受约束产生的应力，属于二次应力，应力验算采用安定性分析；
峰值应力：管件由于局部结构不连续等产生的应力，属于峰值应力，应力验算采用疲劳分析。
计算目的：判断管道是否安全。提供结构设计依据。
管道作用力计算：热胀冷缩受约束产生的作用力；内压产生的不平衡力；活动端位移产生的作用力。
（二）管道作用力计算
固定支架推力计算：
（1）架空和沟道敷设
摩擦力：
，内压力：
式中： Pm —摩擦力（N）；
q—单位长度结构荷重，（N/m）；μ—摩擦系数；
L—管段计算长度（m）；Pn—内压力（MPa）；
P—工作压力（MPa）；F—管道截面积（cm2）。
2）直埋敷设
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—管顶覆土深度（m）；
μ—摩擦系数；Dc—保温管外径（m）；
ρ—土壤密度（kg/m3）。
补偿器推力及内压力的计算与架空和沟道敷设计算方法相同。
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