热力管道设计方法

Qh＝qhA·10 -3
式中 Qh —— 采暖设计热负荷（kW）；
qh —— 采暖热指标（W/m2），
A —— 采暖建筑物的建筑面积（m2）。
住宅 居住区 办公 医院、托幼 旅馆
节能 40～45 45～55 50～70 55～70
50～60
未节能 58～64 60～67 60～80 65～80
60～70
•低支架：
• H：0.3～1.0m
•地 •上 •敷
•中支架 • H：2.0~4.5m
•设
• 高支架
• H≥4.5m
•（四）管道敷设方式
C
H
•通行
•地 •沟 •半通行 •敷 •设 • 不通行
D
B
E
A
通行 半通行 不通行
（H） ≥1.8 ≥1.2 －
（A） ≥0.6 ≥0.5 －
（B） ≥0.2 ≥0.2 ≥0.1
➢ 蒸汽直埋敷设应采用保温良好、防水可靠、耐腐蚀的预制保温管，
设计寿命不低于25年。
直埋敷设与地沟敷设经济技术比较
直埋 地沟
热损失 投资
1
1
2.53 1.06
维修 寿命 施工期 施工难度 占地面积
1 4短
小
小
6.36 1 长
大
大
•（五）间距要求
•地上敷设管道与建（构）筑物或其它管线距离
建筑物、构筑物或管线名称
•（七）热力网管道附件
弯头、三通、法兰、变径管 •弯头、三通、法兰、变径管均选用标准件，弯头的壁厚应 不小于管道壁厚。焊接弯头应双面焊接。变径管制作应采 用压制或钢板卷制，壁厚不小于管道壁厚。钢管焊制三通， 支管开孔应进行补强。对于承受干管轴向荷载较大的直埋 敷设管道，应考虑三通干管的轴向补强，其技术要求按 《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81规定执行。
CJJ/81-98
• —《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》
CJJ104-2005
• —《城镇供热管网工程施工及验收规范》
CJJ28-2004
• —《工业金属管道工程施工及验收规范》
GB50235-2010
• —《工业金属管道设计规范》
GB50316-2008
• —《工业设备及管道绝热工程设计规范》
GB50246-97
• —《工业设备及管道绝热工程施工规范》
GB50126-2008
• —《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50236-98
—《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 —《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管管件》 CJ/T155-2001
• 特点：安全可靠，投资高。
• 用户
• 热源
•用 户
•用 户
•用 户
•用 户
•用 户
• 用户
•供热面积大于1000万m2的热网干线宜连成环网。
• 最低供热保证率
采暖计算温度（℃） 最低供热保证率（%）
＞-10 40
-10~-20 55
＜-20 65
•（二）平面布置形式 •多管制管网
•31 •不能间断的热用户；
（二）平面布置形式
•平面布置形式
•枝状管网
•环状管 网
•多管制管 网
•（二）平面布置形式
枝状管网 • 从热源引出主干线向用户供热，形成类似树枝状的管网。 • 特点：型式简单、投资低，调节方便。安全性较差。
热 源
用户
用户 用户 用户
用户
•（二）平面布置形式
环状管网：管网主干线之间连通构成环形.
•（七）热力网管道附件
弯头、异径管、三通、法兰、阀门及放气、放水装置等。
•（七）热力网管道附件
阀门
➢管道干线、支干线、支线的起点安装关断阀门。
➢热水网干线设分段阀门。输送干线2～3km；输配干线1～1.5km
热 输送干 源 线>2km
用 户
热• 源
用户 用户
输配干 线 >2km
➢热源间的连通干线、环网分段阀应采用双向密封阀门。 ➢压力≥1.6MPa，且直径≥500mm的闸阀应安装旁通阀。直径按 • 阀门直径十分之一选用。 ➢直径≥500mm的阀门，宜采用电动驱动装置。
－ － － － 轨底1.2 轨底1.0 － － － － － 0.15 0.5 1.0
•（五）间距要求
•地下敷设热网与建（构）筑物或其它管线距离
建筑物、构筑物或管线名称
燃气压力＜0.01MPa
管沟敷设
燃气 管道
直埋敷设 热水网
燃气压力≤0.4MPa 燃气压力≤0.8MPa 燃气压力＞0.8MPa 燃气压力≤0.4MPa 燃气压力≤0.8MPa 燃气压力＞0.8MPa
给排水管道
地铁
电气铁路接触网电杆基础
乔灌木（中心）
水平净距
1.0 1.5 2.0 4.0 1.0 1.5 2.0 1.5 5.0 3.0 1.5
垂直净距
0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.8
－ －
•（五）间距要求
•直埋敷设热力网管道最小覆土深度 直埋敷设管道最小覆土深度应考虑土壤和地面活荷载对管道 强度的影响并保证管道不发生纵向失稳。具体规定应按《城镇 直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81规定执行。
•用户规模
•自然条 件
•二、热负荷
（一） 热 负 荷 类 型
根据负荷性质分为： 生产热负荷 采暖热负荷 通风热负荷 空调热负荷 生活热水热负荷
（二） 热负荷计算
生产工艺热负荷：生产工艺实际数据
• 按燃料耗量验算
• 按产品单耗验算
•D： 平均耗汽量（kg/h）
•B1： 年燃料耗量（kg） •QL ：低位发热量（kJ/kg） •ηb ： 锅炉效率 •ηs ： 供热系统效率
W ： 年产量（t或件） b ： 单位产品耗煤量（kg/t或kg/件） •Ψ ： 回水率 •Ta ： 年平均负荷利用小时数（h） •hb、hma ：供汽焓、补水焓（kJ/kg） •hrt ： 回水焓（kJ/kg）
（二） 热负荷计算
采暖热负荷：室外采暖设计温度时，为保证室内温度
符合要求，由供热设备提供的热量。
热力管道设计方法
PPT文档演模板
2020/11/21
热力管道设计方法
热 力 管 道
（GB2）
• GB类压力管道： • 城市或乡镇范围内的用于公用或民用的燃气和 热力管道。 • 燃气管道GB1 • 热力管道GB2
•一、 集中供热系统
（一）定义
定义
一个或多个热源通过供热管网向多个用户供热的系统，由热源
•（七）热力网保温结构设 计
执行标准
•1
•《设备及管道 •绝热技术通则》
GB/T4272
•2
•《设备和管道 •绝热设计导则》
GB/T8175
•3
•（七）热力网管道附件
放气、疏放水装置 ➢热水、凝结水管道高点安装放气装置，低点安装放水装置。 ➢蒸汽管低点设启动疏水和经常疏水装置。
热水管道放水时
间
DN（mm） ≤ 300
放水时间 （h）
2～3
350～500 4～6
≥ 600
5～7
•疏放水小室
•（七）热力网管道附件
检查室
➢ 净空高度不小于1.8m，通道宽度不小于0.6m； ➢ 保温结构表面与检查室地面距离不小于0.6m； ➢ 人孔直径不小于0.7m，不少于2个， • 对角布置，人孔避开检查室内设备， • 净空面积小于4m2时，可设1个人孔； ➢ 至少设1个集水坑，置于人孔下方； ➢ 检查室地面应低于管沟内底不小于 • 0.3m； ➢ 爬梯高度大于4m时应设护拦或在爬梯中间设平台。
•（三）平面布置形式
•燃气管不得进入热网管沟。热网管沟与燃气管道交叉 垂直净距小于300mm时，燃气管必须加套管，套管两 端超出管沟1m以上。
•总原则
•节约用地 •降低投资
•运行安 全
•施工维修方便
•（四）管道敷设方式
•敷设方式
•地上敷设
•地下敷设
•低支架
•中支架
•高支架
•直埋
•管沟
•（四）管道敷设方式
管径（mm） 50~125 车 行 道 下 0.8 非车行道下 0.6
150~200 1.0 0.6
250~300 1.0 0.7
350~400 1.2 0.8
450~500 1.2 0.9
•（六）管材及连接方式
管材:无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。管道和钢材的规格
及质量应符合国家相关标准。
钢号 Q235A Q235B 10、20、Q245R及低合金钢
（C） ≥0.2 ≥0.2 ≥0.05
（D） ≥0.2 ≥0.2 ≥0.15
（E） ≥0.2 ≥0.2 ≥0.2
•（四）管道敷设方式
•无补偿
•直 •埋 •敷 •有补偿 •设
•冷安装 •敞槽预热安装
•覆土预热安装
补偿方式
无 冷安装 补 敞槽预热 偿 覆土预热
有补偿
特点及适用条件
施工简单，防止轴向失稳，介质温度≤130℃，安装温度≥10℃ 无补偿器费用，允许敞槽施工，有临时热源 部分沟槽可回填，需一次性补偿器 固定墩多，维护量大。保护薄弱部件、减小推力
适用范围 P ≤1.6MPa ，t ≤150℃ P ≤2.5MPa ，t ≤300℃ 热网规范适用的全部参数
钢板厚度 ≤ 16mm ≤ 20mm 不限
连接方式: 焊接、法兰连接和螺纹连接。
•热网连接应采用焊接。管道与设备、阀门等连接也应采用焊接，需 拆卸时，采用法兰连接。DN≤25mm的放气阀，可采用螺纹连接， 连接放气阀的管道应采用厚壁管。
铁路钢轨
电车钢轨
公路边缘
公路路面
架空输电线
（水平净距：导线 最大风偏时；垂直 净距：热网在下面 交叉通过导线最大 垂度时）
＜1kV 1～10kV 35～110kV
220kV 330kV 500kV
树冠
最小水平净距
轨外侧3.0 轨外侧2.0
1.5 － 1.5 2.0 4.0 5.0 6.0 6.5 0.5（树中不小于2）
•2 •供热系统中热用户所需介质参数差别较大
•3
•热负荷变化较大
•34
•季节性热负荷占全年总负荷比例较大
•（三）平面布置形式
➢平行于道路中心，敷设在车行道以外，同一条管道 • 应沿街道一侧敷设； ➢穿过厂区的热网敷设在易于检修和维护的位置； ➢通过非建筑区的热力网管道应沿公路敷设； ➢宜避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险带等不利地段。 ➢DN≤300mm管道，可穿过地下室或用开槽施工法自建筑物 • 下专门敷设的管沟内穿过。 ➢架空管道可和其它管道敷设在同一管架上，应便于检修，不 • 得架设在腐蚀性介质管道的下方。 ➢热网可以和自来水、10kV以下的电力电缆、通讯线路、压 缩空气管道、压力排水管和重油管敷设在管沟内。热力管应高 于自来水管和重油管，自来水管应做绝热层和防水层。
通讯、照明或10kV以下电力电杆
桥墩（高架桥、栈桥）边缘
架空管道支架基础边缘
高压输电线基础边缘35kV～220kV
通讯电缆管块
电力和控制电缆
35kV以下 110kV
水平净距
0.5 2.5 3.0 5.0 钢轨外侧3.0 钢轨外侧2.0 1.0 1.0 2.0 1.5 3.0 1.0 2.0 2.0
垂直净距
商店 55～70 65～80
•三、供热管网
（一）供热管网特点
➢ 输送距离长 ➢ 分支节点多 ➢ 附件设备多 ➢ 热水管网发生事故时允许有停供抢修时间
一般管网事故抢修时间不超过12小时， 大型管网事故抢修时间不超过24小时
常用设计规范
• —《城镇热力网设计规范》
CJJ34-2010
• —《城镇直埋供热管道工程技术规程》
•（四）管道敷设方式
选择原则
➢城镇街道上和居住区内的管网宜采用地下敷设，地下敷设困难时，
wk.baidu.com
可采用地上敷设，但应注意美观。
➢厂区热力网管道，宜采用地上敷设。
➢热水管道地下敷设时，优先采用直埋敷设；
➢管沟敷设首选不通行管沟敷设；穿越不允许开挖检修的地段时，
采用通行管沟敷设；通行管沟困难时，采用半通行管沟敷设。
➢ 热电厂供热系统 ➢锅炉房供热系统 ➢余热供热系统 ➢可再生能源供热系统
•其它5.8%
•热电厂 •51.3%
•锅炉房 42.9%
•（二）主要分类——根据热媒分类
➢蒸汽供热系统 ➢热水供热系统
•（二）主要分类——根据供热管网分类
➢单管制 ➢双管制 ➢多管制
（三）选择方法
•安全、经 济
•用户性质
热网和用户组成。
作用
热源: 能量转换：将天然或人造能源转化为热能。
热网 : 能量输送：向用户输送和分配供热介质的管线。
用户 : 从热源获得热能的用热装置。
用
热
户
(1个源或n个)
用 户
用 户
用 户
用 户
用 户
•（二）主要分类
•31 •根据热源分类 •2 •根据热媒分类 •3 •根据供热管网分类
•（二）主要分类——根据热源分类
最小垂直净距
轨顶5.5 电气铁路6.55 － － 4.5 1.0 2.0 4.0 5.0 6.0 6.5 －
•（五）间距要求
•地下敷设热网与建（构）筑物或其它管线距离
建筑物、构筑物或管线名称
管沟敷设
建筑物 直埋闭式
DN≤250
基础 热水网
DN≥300
直埋开式热水网
铁路钢轨
电车钢轨
路基边坡底脚或边沟的边缘