热网主干线水力校核工况分析(二) 表6-8
序号 W- V-W U-V T-U S-T R-S Q-R P-Q N-P M-N L-M K-L J-K J'-J A-J O-A 流量t/h 46.9 93.7 140.6 187.5 304.7 351.5 398.4 445.3 515.6 562.4 632.7 679.6 796.8 867.1 1101.4 2343.5 管段长度m 436 661 27 1168 111 259 247 359 339 329 114 358 246 788 781 121 管 径 壁 厚mm mm 219 273 325 325 426 426 426 426 478 478 529 529 630 630 630 820 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 流 雷诺数 速m/s 0.39 0.49 0.51 0.69 0.63 0.73 0.83 0.93 0.85 0.92 0.84 0.91 0.75 0.81 1.03 1.28 271463 433921 542053 722737 886537 1022927 1159317 1295707 1332157 1453262 1473015 1588295 1555826 1693105 2150701 3494576 41
阻力系数 0.0246 0.0232 0.0221 0.0221 0.0206 0.0206 0.0206 0.0206 0.0200 0.0200 0.0195 0.0195 0.0187 0.0187 0.0187 0.0175 比摩阻Pa/m 8.5 10.5 9.0 16.0 9.6 12.8 16.5 20.6 14.8 17.6 12.9 15.2 8.1 9.6 15.6 17.2 局部阻力系数 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 管段阻力m 0.45 0.83 0.03 2.24 0.13 0.40 0.49 0.89 0.65 0.75 0.19 0.71 0.26 0.99 1.58 0.27 累计阻力m 0.45 1.28 1.31 3.55 3.68 4.07 4.56 5.45 6.10 6.85 7.05 7.75 8.01 9.00 10.58 10.85
第三节 管网的敷设与补偿方式
一、管网的敷设方式
随着热力管道直埋敷设技术的日臻成熟,在实际的应用中越来越被广泛的采用。虽然本设计各区热网出口管径较大,但从降低热网投资,方便热网施工等方面考虑,设计仍采用直埋敷设方式。为保证管道的纵向稳定性,管道在不同管径下的最小埋深如下:
直埋敷设管道最小覆土深度
管径DN(mm) 50~125 150~300 350~500 600~800 管顶埋深(m) 二、管道的补偿方式
根据《城镇热力网设计规范》(CJJ34-2010)中的规定:“城市街道上和居住区内的热力网宜采用地下敷设”及“热水热力网噶、管道地下敷设时,应优先采用直埋敷设”。本项目设计一级热网供水管网为高温水网,管网的补偿方式采用自然补偿与有补偿直埋相结合的敷设方式。根据应力计算结果,在有条件的地段尽量减少补偿器数量,部分管段采用无补偿直埋敷设。
有补偿敷设管段的补偿器采用直埋型套筒补偿器。在两个连续套筒补偿器之间一般设置一个固定墩,固定墩由钢筋混凝土制作。在管网布置时,尽量利用管道转弯进行自然补偿,以减少补偿器的数量。在布置补偿器时,尽量对称布置,以减少固定墩的推力。
0.8 1.0 1.2 1.3 二级网全部采用无补偿直埋敷设方式。
第四节 管道及附件的设置
本项目热水网管道采用钢管、保温层和外保护层紧密结合成一体的预制保温管,其技术性能应符合《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》
(CJ/T114-2000)规定要求,管件采用钢管、保温层及外保护管紧密结合成一体的预制保温管件,其技术性能应符合《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管件》(CJ/T155-2001)规定要求。
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一、工作钢管管材及管道壁厚的选取: 1、管材的选取
管道管径大于DN200mm时采用螺旋缝电焊钢管,管材采用Q235B钢;管道管径小于等于DN200mm时采用无缝钢管,管道材质为20#钢。
2、管道壁厚的选取
(1)、管道理论计算壁厚的计算公式为: PjsDw
S1=------------------ (mm)
t
Pjs +η2[σ]j 式中:
[σ]jt : 管道在计算温度下的基本许用应力;查表取124.3(Mpa) P: 管道的设计压力;取1.6MPa DW : 管道外径;(mm) s: 管子理论计算壁厚;(mm) η: 纵向焊缝减弱系数:取1.0 (2). 管道的计算壁厚:Sjs=S1+C 式中:
Sjs: 管道的计算壁厚 (mm) C: 管道壁厚附加值,取0.8(mm) (3). 管道的取用壁厚S: S≥Sjs
计算结果见下表。
管道壁厚一览表
管道外径820 720 630 529 478 426 377 325 273 219 159 (mm) S1(mm) 5.4 4.4 3.8 3.5 3 2.7 2.4 2.1 1.8 1.4 1.0 Sjs(mm) 5.8 5.2 4.6 4.2 3.8 3.5 3.2 2.9 2.6 2.2 1.8 S(mm) 10 9 8 8 7 7 7 7 7 6 4.5 43
考虑大管径直埋管道产生椭圆化变形,设计管道壁厚按S选取。 二、井室的设置:
根据规范,在热网干线上每隔1km-2km设一截断井;若分支线长度大于2km,在适当位置设截断井。每个分支线均设置支线井。热网的最高点设置放风井;最低点设置泄水井。井室内主管道阀门采用蝶阀,阀门公称压力等级按2.5Mpa选取。
第四节 管道保温
为保障热网管道运行安全,提高管道使用寿命,管道采用预制保温管。管道保温材料采用聚氨酯,外保护采用高密度聚乙烯外套。管道附件如三通、变径、弯头等均为预制件。
聚氨酯主要指标见下表。
聚氨酯主要指标表
密度 (kg/m3) 60-80
高密度聚乙烯外套主要指标见下表。
抗压强度 (kPa) ≥200 导热系数 W/(m.℃) ≤0.033 耐热性 ℃ 80 高密度聚乙烯外套主要指标表
密度 (kg/m3) 940-965 断裂伸长率 % ≥350 纵向回缩率 % ≤3 耐环境应力开裂 F50 ≥200h 第五节 管道的特殊跨越方式
管道的特殊跨越有穿越公路和铁路。跨越采取的方式为: 一、穿越公路采取钢筋混凝土套管;
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二、穿越铁路采取顶管方式。 管道穿越公路方案图 第六节 热网运行调节 一、一级网的运行调节 一级网的运行调节采取质量综合的调节方式。但为避免热网流量过低造成热网水力失调,经计算,热网流量在低于设计流量的60%时,一级网的调节方式采用质调节;即当室外温度在5℃~-4℃时,一级网采用质调节,保持热网流量不变,以免流量过小 45