大工《供热工程》学习资料期末备考十七63

《供热工程》辅导资料十七
主题：第六章室外管网系统的设计（第4节）
学习时间： 1月18日－1月24日
内容：
第六章室外管网系统的设计
这周我们将学习第六章中的第4节，这部分重点介绍室外供热管网的应力计算，下面整理出的理念框架供同学们学习。

第四节室外供热管网的应力计算
一、供热管道可能受到哪些因素影响而导致其产生应力
流体内压力、管道自重、风雪等外载负荷、温度变化
应力分类法原理认为：作用在结构物上的各种应力，对结构物的危害程度差别很大。

应力分类：
1）一次应力（无自限性）
始终随内压力或外载增加而增大
当超过某一限度时，将使管道变形增加直至破坏
管内介质压力，持续外载
2）二次应力（有自限性）
由于变形或进入屈服后，变形协调即得到满足，变形不再继续发展，应力不再增加
热胀冷缩、其它位移作用产生的应力
对于塑性良好的钢管，二次应力一般不会直接导致破坏
3）峰值应力
结构形状的局部突变引起
虽无显著变形，却是材料疲劳、破坏的主要原因
二、供热管道应力计算
目的：自身安全需要、支座受力分析需要
计算项目：
选定或校核钢管壁厚；
确定活动支座的最大允许间距；
计算固定支座受力；
计算管道热伸长，确定补偿器及其受力情况。

三、供热管道热伸长及补偿
1、热伸长计算公式：α(t
1-t
2
)L
α——管道的线膨胀系数；
t
1
——管壁最高温度，可取热媒的最高温度，℃；
t
2
——管道安装时的温度，在温度不能确定时，可取最冷月平均温度，℃；
L——计算管段的长度，m。

2、如何补偿，以消除因此而产生的应力？
在供热管网中设置固定支架，并在固定支架之间设置各种形式的补偿器，其目的在于补偿该管段的热伸长，从而减弱或消除因热胀冷缩力所产生的应力。

3、补偿器种类？优先选择哪种补偿？
自然补偿器、套管式补偿器、波纹式补偿器、方形或球形补偿器
供热管道在设计过程中，应充分利用管道本身的自然弯曲（柔性）来补偿管道热伸长。

四、补偿器的选择及校核计算
1、管道自然补偿。