基于室外热力管线设计的思考

2015-07-03 09:15杨磊中国城市建设研究院有限公司北京100029
中国科技纵横 2015年12期
关键词:热媒补偿器热力

杨磊(中国城市建设研究院有限公司,北京 100029)

基于室外热力管线设计的思考

杨磊
(中国城市建设研究院有限公司,北京 100029)

结合具体工程实例,探讨分析室外热力管线设计的具体工作,并提出有效设计方案。其中主要包括热媒选择、用户与外网连接方式、采暖热负荷计算、水泵流量和扬程确定、外网方案设计、管道补偿设计、管道保温及固定支架设计等内容,同时提出具体设计对策。实际应用表明,该设计方案有效指导管线施工实际工作,促进热力管线工程质量提高,可为类似工程提供启示。

室外热力管线 设计 水泵流量 水泵流程

在室外热力管线工程建设中,设计是非常重要的环节。通过采取有效设计对策,科学合理安排管线规划,不仅能促进设计水平提高,还能有效指导室外管线工程建设,促进工程质量提升。因此,设计工作受到设计单位的普遍重视和关注。但在实际工作中,一些设计单位技术水平较低,工作人员素质不高,制约设计水平提升,对室外热力管线工程建设也产生不利影响。今后应转变这种情况,综合采取有效对策,提高设计水平,为室外热力管线施工和供热提供指导。下面将结合具体工程实例,对该问题进行探讨分析,并提出具体的设计对策,希望能够为实际工作提供参考。

1 工程概述

某小区占地面积约23万m2,东西长约366m,南北长约560m,一共有90栋商铺,建筑高度在10-20m之间,其中A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2采用风冷模块机组作为冷热源,夏季提供7/12℃冷冻水,冬季提供60/50℃热水,其余82栋商铺采用市政管网供热方式,换热站设置楼栋中心位置,从而更好换热,满足各楼栋供热需要,促进供热效果提高。在该工程设计中,为促进室外热力管线设计水平提升,更好满足供热具体工作需要,设计单位十分注重提高设计水平,以取得更好的效果。

2 室外热力管线设计的对策

为提高设计水平,促进室外热力管线工程质量提高,在该工程设计过程中,综合采取以下措施。

2.1热媒选择

集中供热的热媒采用热水或蒸汽,二者对比来看,热水的优势更为明显,主要体现在以下几个方面:热水供热系统的热能利用效率高,不会出现冷凝水和蒸汽泄漏现象,也无二次蒸汽的热损失情况发生,大大提高热能利用率,通常可节约燃料20%—40%;供暖系统采用热水作为热媒,能改变供水温度来调节供热情况,可以减少热损失,避免对周围带来污染;热水供热系统的蓄热能力高,系统存储水量较多,水的比热大,易受外界因素影响小,即使水力工况出现失调现象,不会引起供暖的较大波动,有利于确保供热稳定进行;热水供热系统输送距离远,供热半径大,能更好满足用户采暖需要。根据上述特点和优势,结合本工程实际情况,该供热工程供回水温为95/70℃的热水。

2.2采暖热用户与外网连接方式

在连接过程中,采用的是间接连接方式,热力站设置表面式水-水换热器,用户系统与热水网路被换热器隔离,形成两个独立系统,使得用户与网路间的水力工况之间不会相互影响,热水网路回水管内任何一点压力,要比大气压力高50kPa,避免吸入空气。

2.3采暖热负荷计算

采暖热负荷=采暖设计热负荷×采暖热指标×采暖建筑物的建筑面积,对该工程计算可以得知,总的热负荷为11.5MW,90栋总和为10.35MW,初步制定方案总的热负荷为11MW,每台按总热负荷75%计算,采用2台8.5MW的换热机组,对其进行并联,从而满足采暖热负荷的实际需要。

2.4水泵流量和扬程确定

经过计算得知,每台换热机组水泵流量选择333m3/h,局部阻力损失为3.6m,水泵扬程为46.2m,加上富余量,水泵扬程=46.2× 1.2=55m,然后确定补水定压系统,采用整体补水定压机组,设置安全阀,补水泵启动压力430kPa,停泵压力648kPa。

2.5外网方案设计

室外供热管道布置分为架空、地下、直埋敷设三种不同方式,架空敷设造价低、维修方便、管道寿命长。地下敷设维修方便,对周围景观影响较小,直埋敷设能节约材料和空间。考虑不同方案的优点和缺点,结合该供热工程实际情况,采用直埋敷设方式。热交换站引至楼栋的二次热媒只有供水和回水两条管线,采用直埋敷设方式能节约投资,减少占地,避免影响小区的景观,有利于管线施工,同时还能够节约成本,降低工程造价。管网布置采用枝状管网,干管与分支处都设置阀门,这样有利于对管网进行控制,方便对供热情况进行调节,更好满足供热需要,提高供热效果。

2.6管道补偿设计

一般来说,外网供热管线比较长,安装施工完成之后,管道内供热介质和周围环境温度发生变化时,管道会出现热胀冷缩现象,在管壁内产生巨大压力,当超过管材的强度极限时,会导致管道出现破坏情况。为避免这种情况发生,管道施工时安装补偿器,并根据管道热伸长量选择合适的补偿器。通常来说,管道热伸长量大小与管道固定点间的直线段长度、管材、热媒温度、环境温度相关,设计时还要考虑管道热伸长量与管线埋深及管径大小等,这些因素不一样,所采用的补偿器型号也不完全一样。正确选择补偿器,有利于保证外网管线的使用安全,选用时,应该综合考虑敷设条件,尽量选用维修量小,工作可靠,性能优良,价格较低的补偿器。为降低成本,提高供热管网可靠性,尽量利用管道上的自然弯曲段吸收管道热伸长变形,确保管道处于良好性能和工作状态。该室外热力管线设计中,在管道自然补偿不能满足管道热伸长变形的地方,采用波纹型补偿器,这样不仅能节约投资,还可以缩短施工周期,促进工程建设效益提高。

2.7管道保温及固定支架设计

直埋敷设热水管采用预制管进行施工,设计中也采用该方案,钢管、保温层、外护管紧密结合为一体,并确保各类管线满足规范要求,保护材料技术性能要求如下:平均工作温度下的导热系数不大于0.12W/(m.℃),密度不大于350kg/m3,抗压强度不小于300kPa,

……

……

保温层外具有性能良好的保护层,并且其机械强度、防水性能满足施工和运行需要,预制保温结构满足运输要求。供热管道设固定支架,在满足技术标准和要求的前提下,尽量减少固定支架和补偿器的设置。补偿器设置在固定支架的两端,采用对称布置方式,从而减小支架两端推力,促进管道和支架更好运行和发挥作用。

3 室外热力管线设计的效果

上述室外热力管线设计中,通过采取有效措施,不仅顺利完成设计任务,还取得良好效果。通过对不同方案的技术性、经济性的对比分析,选用最优设计方案,从而有效指导室外热力管线施工,促进工程质量提高,对管线施工产生积极作用。受到设计单位和施工单位的好评,也有效保障供热效果,得到附近居民的赞扬和高度评价,可为类似工程提供指导与参考。

4 结语

开展室外热力管线设计中,应该结合具体需要,采取有效对策,促进热力管线更好运行和工作。这样不仅能指导管线施工顺利进行,还能确保管线工程施工质量提高,更好满足居民供热需要,为人们日常生活创造良好条件。上述室外热力管线设计取得良好效果,类似工作可从中得到启示与借鉴。

[1]王尧,汪霞.室外供热管道改造设计及技术措施[J].城市建设理论研究,2014(2):122-125.

[2]魏玉满.室外供热管道设计建议及施工质量控制[J].应用能源技术,2012(5):38-39.

[3]刘德娣.浅谈室外热力管线设计[J].城市建设理论研究,2012(31):92-94.

[4]甘雨虹.谈新建小区规划管线综合设计[J].2014(19):135-136.

[5]闻涛.直埋供热管道安装工程的质量管理[J].科技信息,2013(3):356-357.

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