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1、第十四章 供热管线的敷设和构造,教学目的：理解供热管网布置原则、掌握供热管道和附件的敷设 教学重点：供热管道的敷设 教学难点：供热管道附件的选择,概述,集中系统的供热管网是由将热媒从热源和分配到各热用户的管线系统所组成。 在大型热网中，有时为保证管网压力工况、集中调节和检测热媒参数，还设置集中站或控制分配站。 供热管线的敷设分为地上敷设和地下敷设两大类型。 供热管线的构造包括：供热管道及其附件、保温结构、补偿器、管道支架以及地上敷设的管道支架、操作平台和地下敷设的地沟、检查室等。,供热管网布置型式以及供热管线在平面位置的确定（即“定线”），是供热管网布置的两个主要内容。 供热管网布置型式有枝状
2、管网和环状管网两大类型。选用那一种管网布置型式已在第八章中阐述。 本节主要阐述定线的基本原则。 供热管网布置原则：应在城市建设规划的指导下，考虑热负荷分布、热源布置、与各种管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素，经技术经济比较确定。,第一节 供热管网布置原则,定线应遵守的基本原则：,供热管线平面位置的确定，即定线。应遵守如下基本原则： 经济上合理 主干线力求短直，主干线尽量走热负荷集中区。要注意管线上的阀门、补偿器和某些管道附件（如放气、放水、疏水等装置）的合理布置，因为这将涉及到检查室（或操作平台）的位置和数量，应尽可能使其数量减少。 技术上可靠。供热管线应尽量避开采空区、土
3、质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段。,定线应遵守的基本原则：,对周围环境影响少而协调。供热管线应少穿主要交通线。一般平行于道路中心线并应尽量敷设在车行道以外的地方。当必须设置在车行道下时，宜将检查小室人孔引至车行道外。通常情况下管线应只沿街道的一侧敷设。地上敷设的管道，不应影响城市环境美观，不妨碍交通。供热管道与各种管道、构筑物应协调安排，相互之间的距离，应能保证运行安全、施工及检修方便。,第二节 室外供热管道的敷设方式,室外供热管网是集中供热系统中投资份额较大，施工最繁重的部分。合理地选择供热管道的敷设方式以及做好管网的定线工作，对节省投资、保证热网安全可靠地运行和
4、施工维修方便等，都有重要的意义。 供热管道敷设是指将供热管道及其附件按设计要求组成整体并使之就位的工作。 供热管道的敷设型式，分为地上（架空）敷设和地下敷设两类。,一、 地上敷设,按照支架的高度不同，可有以下三种地上敷设型式： 1、低支架：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，但其适用范围太窄。,一、 地上敷设,一、 地上敷设,2、中支架：在人行频繁和非机动车辆通行地段，可采用中支架敷
5、设。管道保温结构底距地面净高为2.04.0m 。 3、高支架：管道保温结构底距地面净高为4m以上，一般为4.06.0m。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一支架上，但应便于检修，且不得架设在腐蚀性介质管道的下方。,一、 地上敷设,一、 地上敷设,支架,支架按力学特点可分为： 刚性支架 柔性支架 铰性支架。,二、地下敷设,地下敷设不影响市容和交通，因而地下敷设是城镇集中供热管道广泛采用的敷设方式。 （一）地沟敷设 地沟是地下敷设管道的围护构筑物。地沟的作用是承受土压力和地面荷载并防止水的侵入。 地沟分砌筑、装配和整体等类型。砌筑地沟采用砖、石或大型砌体
6、砌筑墙体，配合钢筋混凝土预制盖板。装配式地沟一般用钢筋混凝土预制构件现场装配，施工速度较快。整体式地沟用钢筋混凝土现场灌筑而成，防水性能较好。地沟的横截面常做成矩形或拱形。,（一）地沟敷设,根据地沟内人行通道的设置情况，分为通行地沟、半通行地沟和不通行地沟。 通行地沟是工作人员可以在地沟直立通行的地沟。通行地沟内，可采用单侧布管或双侧布管两种方式。通行地沟人行通道的高度不低于1.8m，宽度不小0.6m，并应允许地沟内最大直径的管道通过通道。,（一）地沟敷设,半通行地沟：净高不小于1.2m，人行通道宽度不小于0.5m。操作人员可以在半通行地沟内检查管道和进行小型修理工作，但更换管道等大修工作仍需
7、挖开地面进行。当无条件采用通行地沟时，可用半通行地沟代替，以利于管道维修和判断故障地点，缩小大修时的开挖范围。,（一）地沟敷设,不通行地沟：横截面较小，只需保证管道施工安装的必要尺寸。不通行地沟的造价较低，占地较小，是城镇供热管道经常采用的地沟敷设型式。其缺点是管道检修时必须挖开地面。,（一）地沟敷设,（一）地沟敷设,预制钢筋混凝土椭圆拱形地沟：可以是通行或不通行的。,整体现场灌筑的钢筋混凝土地沟：在综合管沟内，热力管道可以和上水管道、电压10kV以下的电力电缆、通讯电缆、压缩空气管道、压力排水管道和重油管道一起敷设。,整体式钢筋混凝土综合管沟示意图 1、2供水管与回水管；3凝结水管； 4电话
8、电缆； 5动力电缆； 6蒸汽管道； 7自来水管,（二）无沟（直埋）敷设,供热管道直接敷设于土壤中的敷设型式。 在热水供热管网中，无沟敷设在国内外已得到广泛地应用。最多采用的型式是供热管道、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道结构型式。,（二）无沟（直埋）敷设,预制保温管直埋敷设示意图 1钢; 2聚氨酯硬质泡末塑料保温层；3高密度聚乙烯保温外壳,预制保温管道直埋敷设的优点:,无沟敷设不需砖砌地沟； 占地小，易于与其他地下管道和设施相协调； 严密性小，管道不易腐蚀； 可以不设置补偿器和固定支座； 导热系数小，供热管道散热小 ； 结构简单，采用工厂预制，易于保证工程质量。,第
9、三节 供热管道及其附件,供热管道及其附件是供热管线输送热媒的主体部分。 供热管道附件是供热管道上的管件（三通、弯头等）、阀门、补偿器、支座和器具（放气、放水、疏水、除污等装置）的名称。这些附件是构成供热管线和保证供热管线正常运行的重要部分。,第三节 供热管道及其附件,一、供热管道 供热管道通常都采用钢管。钢管的最大优点是能承受较大的内压力和动荷载，管道连接简便；但缺点是钢管内部及外部易受腐蚀。 室内供热管道常采用水煤气管或塑料管；室外供热管道都采用无缝钢管和钢板卷焊管。,低压流体输送用焊接钢管 类型：,材质：普通碳素钢 规格：DN为6150mm，普通长度为412m。,适用场合：主要用于工作压力
10、、工作温度较低，管径不大（DN150以内）和要求不高的管道系统中。,特征：纵向有一条缝，其缝迹有的很明显，有的则不太明显。,钢板卷制直缝电焊钢管 材质：用中厚钢板采用直缝卷制，以电弧焊方法焊接而成。 特征：管材纵、横向均有直的焊缝。 适用场合：适用于工作压力1.6MPa，工作温度不超过200 的气、水等介质管道，多用在室外汽、水和废汽管道。如燃气、水泵房水泵配管等。,无缝钢管 材质：普通碳素钢、优质碳素钢或低合金结构钢 适用范围：各种压力级别的工艺管道。例如氧气、乙炔、室外蒸汽管道 。,钢管的连接可以采用焊接、法兰连接和丝扣连接。,焊接连接 管道焊接是将管道接口处及焊条加热，达到使金属熔化的状
11、态，而使两个被焊件连接成一整体。 暖卫管道的焊接有电焊和气焊两种方式,气焊是将氧气和乙炔按一定的比例混合，以一定速度喷出燃烧，产生3100-3300的火焰，以熔化金属，进行焊接。,电焊 电弧焊接分为自动电焊接和手动电焊接两种方式，大直径管口焊接一般采用自动电焊接，安装工程施工（小直径管口）多用手工电弧焊。 手工电弧焊采用直流电焊机或交流电焊机均可。由于施工现场只有交流电源，为使用方便，施工现场一般采用交流电焊接。,焊接-电焊与气焊方法选用 电焊穿透力比气焊大，电焊适于焊接3.5mm以上的焊件，气焊适于3.5mm的薄焊件。 气焊加热面积大，焊件易产生局部变形。 电焊焊缝强度高于气焊。气焊可焊接、
12、切割、开孔、加热。 气焊消耗氧气、乙炔气、气焊条，电焊消耗电能和电焊条，相比之下，气焊成本较高。 电焊优于气焊应优先采用，一般只有DN 50mm，管壁厚度小于3.5mm才考虑用气焊。,法兰连接 法兰连接是管道的连接件法兰盘在螺栓、螺帽的紧固下，压紧两片法兰之间的法兰垫片，使管道连接起来的一种方式。 拆卸方便、连接强度高、严密性好，适用于暖卫管道、法兰阀件、带法兰接口的设备配管的连接。,丝扣连接（螺纹连接） 适用于镀锌钢管、较小直径（如32 mm 以内）、较低工作压力（如l MPa以内） 。 1）螺纹的连接类型 圆柱形接圆柱形螺纹：指管端的外螺纹与管件的内螺纹都是圆柱形螺纹，用于管子的长螺纹与管
13、箍、根母的连接。 圆锥形接圆柱形螺纹：管端为圆锥形外螺纹，管件为圆柱形内螺纹的连接 圆锥形接圆锥形螺纹：管子和管件的螺纹都是圆锥形螺纹的连接。最紧密牢靠，应用最多。,管件用途分为几种： 管路延长连接用配件：管箍、外丝（内接头）； 管路分支连接用配件：三通、四通； 管路转弯用配件：90弯头、45弯头； 节点碰头连接用配件：根母、活接头、带螺纹法兰盘； 管子变径用配件：补心、异径管箍； 管子堵口用配件：丝堵、管堵头,接口填料 为保障接口的严密性，防止锈蚀和便于检修拆卸，在接口连接时，应在螺纹之间加入填料。选用的填料种类，与介质的性质和压力、温度等参数有关。 填料要求：充填空隙、防腐蚀聚四氟乙烯胶带
14、麻丝沾白铅油（铅丹粉拌干性油） 黑铅油（石墨粉拌干性油）石棉绳：,热水采暖或冷水管道,介质温度120,第三节 供热管道及其附件,二、 阀门 阀门是用来开闭管路和调节输送介质流量的设备。 在供热管道上，常用的阀门型式有：截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、调节阀和球阀等。,（6）按压力分： 真空阀门 低压阀门PN1.6MPa 中压阀门PN2.5-10MPa 高压阀门10100MPa。,建筑设备系统,截止阀：特点：结构简单，严密性较高，制造和维修方便，阻力比较大。 一般公称直径都限制在200mm以下。适用：热水、蒸汽等严密性要求较高管路中。安装特点：有方向要求，“低进高出”。,闸阀： 特点：流体通过阀门时
15、流向不变，水阻力小，无安装方向；但严密性较差，不宜用于需要调节开度大小、启闭频繁或阀门两侧压力差较大的管路上；外形尺寸和安装高度较高，安装需要较大的空间。 适用：冷、热水管全开、全关或大直径蒸汽管不常开关的场合。,闸阀与截止阀相比：闸阀在开启和关闭时较省力，阀体比较短，当闸阀完全开启时，其阀板不受流动介质的冲刷磨损；但启闭频繁时，由于闸板与阀座之间密封面受磨损，会降低闸阀的严密性。,蝶阀： 原理：蝶阀是靠圆盘形阀芯围绕垂直于管轴线的固定轴旋转达到开关的目的。 适用：该阀构造简单，重量轻，开、关迅速（旋转90即可），阀体比闸板还短小，但严密较差，一般用在大管径、低参数的汽水管路中。,截止阀和闸阀
16、主要起开闭管路的作用。由于其调节性能不好，不适于用来调节流量。 蝶阀阀体长度很小，流动阻力小，调节性能稍优于截至法和闸阀，但造价高。蝶阀在国内热网工程上应用逐渐增多。 截止阀、闸阀、蝶阀的连接方式可用法兰、螺纹连接或采用焊接。它们的传动方式可用手动传动（用于小口径），齿轮、电动、液动和气动等（用于大口径）传动方式。 热网规范规定，对公称直径大于或等于500mm的闸阀，应采用电动驱动装置。,旋塞阀： 组成：又称转心门，由阀体和塞子两部分所构成。 特点：旋塞阀构造简单，外形尺寸小，开启和关闭迅速，旋转90（1/4圈）就全开或全关，阻力较小，但严密性较差。,适用：通常用于低压、小管径、介质温度不高的情况下起开闭作用，不宜作为流量调节阀。,球阀： 原理：阀芯的工作原理与旋塞阀相同，但阀芯是球形体，在球形芯中间开孔，借手柄转动球芯达到开关目的。 特点及适用：球形阀的构造简单，体积较小，零部件少，重量较轻，开关迅速，阻力小，严密性和开关性能都比旋塞阀好。但由于密封结构和材料的限制，球阀不宜用在高温介质中。,
