室外供热管网设计管道保温结构和管网土建措施.docx

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1、室外供热管网设计管道保温结构和管网土建措施第一节管道的保温选择和计算第二节管沟形式和检查井的确定第三节固定蹲位置的确定及推力计算第一节管道的保温选择和计算一、材料的选择（一）保温材料以及制品的使用温度，应大于、等于正常工作时的介质最高温度。相同温度范围内有不同保温材料可供选择时，应选择导热系数小，密度小，造价低，运输方便，易于施工的材料制品，同时应进行总和比较，以经济效益较好的材料使用。保温材料以及制品应具有的主要性能有：1、 导热系数小。在平均温度小于、等于350C时，导热系数值不得大于0.12W（mk）,并有明确的随温度变化的导热方程式或图表。2、 密度小。密度不大于400kg?.3、 具

2、有一定的强度，除软质，半硬质以及松散材料外，硬质成型制品的抗压强度不应小于0.29Mpa.4、 必须注明允许使用最高温度，必要时需说明耐火性，吸水性，腐蚀性和耐腐蚀性等。（二）供热管网中常用的保温材料有：膨胀珍珠岩及其制品，玻璃棉及其制品，岩棉制品，微孔硅酸钙，硅酸吕纤维制品，泡沫塑料，泡沫石棉等。各种材料及其制品的技术性能可从生产厂家或一些设计手册中得出。在选用保温材料时，要考虑因地制宜，就地取材，力求节约供热管网中常用的保温材料有：1 岩棉制品：其特点具有体积密度小、热导率低、化学稳定性好、使用温度高、不可燃等特点。同时还有隔音、易于加工、施工方便、价格便宜等优点。因而在架空管道、设备保温

3、、隔音、建筑墙体等方面得到了广泛的应用。其种类有岩棉板、岩棉保温管、保温带、岩棉玻璃布缝毡和岩棉铁丝网缝粘等。2、膨胀珍珠岩及其制品：水泥珍珠岩板、水玻璃珍珠岩板珍珠岩制品分为水泥珍珠岩、水玻璃珍珠岩、沥青珍珠岩和高温超轻质珍珠岩制品等。水泥珍珠岩可用于室内外管道和热力设备的保温，如用于露天和振动大的部位时，应采取必要措施。水玻璃珍珠岩可用于不受水或潮湿侵蚀的设备和管道保温。沥青珍珠岩只适用于屋顶建筑、低温冷库和地下工程。高温超轻质珍珠岩采用磷酸盐作粘结剂，经成型烧制而成。该产品其优点：密度轻、导热系数小、化学稳定性强、不燃、不腐蚀、无毒、无味、廉价产量大、资源丰富、使用广泛；其缺点是吸水率高

4、、耐压强度底、脆性大、耐磨性差等缺点，将膨胀珍珠岩与各种憎水剂水溶液混拌处理、成型烘干、即憎水保温制品。消除了毛细管吸附现象，吸潮率和吸水率很底。也可将珍珠岩与有关材料经煨烧或发泡处理，克服了原有缺点、制成优质保温产品。3、玻璃纤维制品(1)普通玻璃棉类及其制品：中级纤维淀粉制品、玻璃沥青粘结制品其优点：耐酸、抗腐、不燃、不蛀、吸水率小、化学稳定性好、无毒、无味、廉价、寿命长、导热系数小、施工方便、但刺激皮肤易受潮变形。当用酚醛树脂作粘结剂时，超过200,在受热面会发生分解，造成变形、脱层等现象，因而出厂前应做耐热性实验。(2)超细玻璃棉类：原棉、超细棉无酯毡和缝合垫该产品分为有碱类和无碱类。

5、有碱类指总含碱量在15%以内，无碱类在2%以下。超细玻璃棉类制品体积密度小，导热系数底，吸音和吸附过滤作用好、无毒、不蛀、耐腐蚀、不刺激皮肤等特点同普通玻璃棉。4、硅酸钙制品：硅酸钙制品可分为普通微孔硅酸钙和超轻微孔硅酸钙。近年来又开发制成无石棉高温硅钙板，技术性能明显改善，最高使用温度可达到1050C,耐压强度也有所提高，扩大了应用范围。硅酸钙保温制品的共同特点是体积密度小，热导率底、机械强度和耐热温度高，保温隔热效果好。在使用时应注意高温线收缩率变化情况，最好进行实际抽验。5、石棉制品：石棉是一种含水硅酸镁的天然保温材料，主要品种有泡沫石棉、石棉板、石棉绳、石棉绒等。(1)泡沫石棉制品。系

6、新研制成的超轻、优质产品。最大特点是：体积密度小、热导率低、制造工艺简单、施工方便、可任意裁减、依形包扎、重复使用、不老化、无粉尘、不刺激皮肤、且在运输、施工中损耗小、比较经济。泡沫石棉制品主要有防水泡沫石棉、弹性泡沫石棉和硬质泡沫石棉等。防水泡沫石棉可防止水分侵蚀，克服了遇水酥解的缺点，能在雨季施工，并能保持石棉的软性，扩大了应用范围，可用于室内外架空管道。（2）石棉绳主要用于小直径管道、设备收缩缝、穿墙和楼板间密封等。可依形缠绕，厚度随意，施工方便。（3）石棉绒可用于设备或管道的隔热、保温衬垫与填充物等。角闪石棉绒用作耐酸碱洗设备，耐热温度可达到600。6、矿渣棉制品：矿渣棉的主要特点是原

7、料来源广泛、制造工艺简单、成本低、导热率小、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、不老化、施工方便、并能重复使用。缺点是灰尘大、刺激皮肤、填充结构易沉陷。可用于低温、大型设备或管道保温。7、硬质泡沫塑料制品：硬质泡沫塑料制品运用于地下直埋管道，详见有关章节。各种材料及其制品的技术性能可从生产厂家或一些设计手册中得出。在选用保温材料时，要考虑因地制宜，就地取材，力求节约。（三）经综合比较，本工程中，直埋部分管道采用聚氨脂保温。厚度是50-60mm,但是计算结果会偏小。其各种管道的保温层厚度的计算如下：常用的保温层的计算方法有如下三种：1按经济厚度法计算；2已知允许热损失计算保温层的厚度。3已知保温层厚度

8、为定值时，计算保温层厚度。在上述的计算方法中尤以第二中方法最为常用。根据供暖通风设计手册可以知道，本设计属于采用单层保温的管道，计算保温层的厚度时采用最大允许热损失计算，根据热能工程设计手册按照下式计算。AIn4=2或J-1Iq）d1主保温层外径R1管道传热热阻i管道外径tf管道外表面温度tk管道周围环境温度1主保温材料在安装密度时的热导率WmKq每平方米保温层的外表面积的单位最大允许热损失W/ml聚氨脂以及玻璃板毡保温材料的性能如下:材料密度(Kgm3)适用温度热导率W/mK抗压强度聚氨脂3050-801000.0358250500玻璃板毡20-50500以下0.0633(1).土壤热阻的计

9、算直埋敷设管网直接埋于土壤中，计算管道的散热损失时，需要考虑土壤的热阻。根据文献4P258中当埋设深度较深(埋设深度大于二倍的加保温后的管径时)，土壤热阻可用以下的公式的计算：14”R1=iInmCW2ldz4-土壤的传热系数,取2.4WmoC乩-与士接触步的管子外表面的直径,m施瞬就咯算4-土壤的传热系数6-24Y像温郴蒸随输爵敏m痣一誓埋他睿逼即相隹理敷设时，要要考虑其相互间的传热影响。其相互传热影响可以考博为一M裨的附加热阻。在双管直埋敷设情况下，附加热阻三三,nkr1m3b两管中心线间的距离m(4).第中幅锦瞰熟损失：(1)e2-q2-,)*ZR%W第二根管的散热损失：&2功)ZRl一

10、adb)Rclzzq11=W/mERTzR2-Rc式中，q1q2一一第一根和第二根管道单位长度的散热损失W/mN,生等暨野菊腾t喝鬻取卷必知散热损失W/？Z4=%+R；Z&=r2+6根据规范得出保温的外管道单位面积的热损失为116Wm2两管中心距为O.76m,管子的埋设深度为1.2m,采用聚氨酯保温，导热系数取0.023WmC第二节管沟形式和检查井的确定1、检查井的确定在地下铺设动力管道时，在管道分支处和装有套筒补偿器，阀门，放水，排气，除污装置处都应设置检查井，以便对这些管道附件进行维护和修检，检查井为一矩形或圆形地下小室，圆形地下小室又称人孔。检查井的井壁用砖或钢筋混凝土浇灌而成。井盖为钢

11、筋混凝土现浇或预制板，井低用混凝土做成。在检查井底部做一集水的小坑（集水坑），其尺寸为400X400X400mm,用于蓄水管道与配件处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。坑内的水可由移动式水泵或喷射器定期抽出排出地面，在有条件的地方，例如排水管标高低于检查井标高，也可在集水坑下面设一排水管排入排水管中。检查井的布置原则如下：（1）检查井的平面尺寸参考河北省工程建设标准设计05系列建筑标准设计图集DBJT02-45-2005中热水管道阀门检查井工艺安装尺寸表。（2）检查井的静空高度不应小于1.8m,一般为L82.0m。本工程中以检查井低面与井中最低管道管底距离不小于500mm,

12、井顶面与地面间距离为500mm,由此确定检查井的高度。检查井的静面积大于4m2时，人孔的数量不应小于2个，等于或小于4m2时人孔为一个。人孔的直径不应小于0.7m。人孔高出低面不应小于0.15m。检查井的排水坑位置在人孔的正下方，以便排出坑内积水，在人孔的下方井壁装有爬梯，爬梯用直径16圆钢制成并嵌入井壁内。检查井的底部应有坡度并坡向集水坑。检查井的面积大小和井内管道及阀门附件的布置，都应满足管道安装，操作及维修的要求。所有管道都应坡向检查井，坡度不应小于2%,所有支管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，及时排出管道系统中的水。检查井内积水可用蒸汽喷射抽水器抽出。检查井详图见大图2、管沟形式的确定本工程管道主管线和主要分支管线采用直埋敷设。第三节固定支墩的位置确定和推力计算及选择本设计采用直埋敷设方式，目前计算固定支墩的推力各参考材料无统一的公式，在此我们采用直埋供热管道工程设计软件进行计算。计算结果已在本设计中列出。