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第十四章供热管线的敷设和构造能源与安全工程学院成剑林概述•集中系统的供热管网是由将热媒从热源和分配到各热用户的管线系统所组成。•在大型热网中，有时为保证管网压力工况、集中调节和检测热媒参数，还设置中集中站或控制分配站。•供热管线的敷设分为地上敷设和地下敷设两大类型。•供热管线的构造包括：供热管道及其附件、保温结构、补偿器、管道支架以及地上敷设的管道支架、操作平台和地下敷设的地沟、检查室等。第一节供热管网布置原则供热管网布置型式：•枝状管网•环状管网两大类型。定线应遵守的基本原则：•供热管线平面位置的确定，即定线。1、经济上合理主干线力求短直，主干线尽量走热负荷集中区。2、技术上可靠3、对周围环境影响少而协调第二节室外供热管道的敷设方式•合理地选择供热管道的敷设方式以及做好管网的定线工作，对节省投资、保证热网安全可靠的运行和施工维修方便等，都有重要意义。一、地上敷设一、地上敷设一、地上敷设•按照支架的高度不同，可有以下三种地上敷设型式：1、低支架通常是沿着工厂的围墙或平行于公路或铁路敷设。2、中支架在人行频繁和非机动车辆通行地段，可采用中支架敷设。3、高支架管道保温结构底距地面净高为4米以上，一般为4.0~6.0米。在跨越公路、铁路或其他障碍物时采用。一、地上敷设一、地上敷设支架•支架按力学特点可分为：•刚性支架•柔性支架•铰性支架。二、地下敷设•1、地沟敷设通行地沟是工作人员可以在地沟直立通行的地沟。半通行地沟，留有高度约1.1~1.4米，宽度不小于0.5米的人行通道。不通行地沟的横截面较小，只需保证管道施工安装得必要尺寸。二、地下敷设二、地下敷设地沟敷设（二）无沟（直埋）敷设•最多采用的型式是供热管道、保温层和保护外壳三者紧密粘结在一起，形成整体式的预制保温管道结构型式。预制保温管道直埋敷设的优点:1、无沟敷设不需砖砌地沟；2、占地小，易于与其他地下管道和设施相协调；3、严密性小，管道不易腐蚀；4、可以不设置补偿器和固定支座；5、导热系数小，供热管道散热小；6、结构简单，采用工厂预制，易于保证工程质量。预制保温管道直埋敷设第三节供热管道及其附件•一、供热管道供热管道通常采用钢管。室内供热管道常采用水煤气管或无缝钢管；室外供热管道都采用无缝钢管和钢板卷焊管。二、阀门常用的阀门型式有：•截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀和调节阀等。截至阀•介质流向可分为直通式、直角式和直流式三种。•其结构型式，按阀杆螺纹位置可分为明杆和暗杆两种。•截至阀关闭严密性好，但阀体长，介质流动力大。截至阀闸阀•闸阀的结构型式，也有明杆和暗杆两种。•按闸板的形状及数目，有楔式与平形式，以及单板与双板的区分。闸阀蝶阀•蝶阀阀体长度很小，流动阻力小，调节性能稍优于截至法和闸阀，但造价高。•蝶阀在国内热网工程上应用逐渐增多。止回阀•止回阀（逆止阀）是用来防止管道或设备中介质倒流的一种阀门。•常用的止回阀主要有旋启式和升降式。管道的放气、排水及疏水装置•放气装置应设置在热水、凝结水管道的高点处（包括分段阀门划分的每个管段的高点处）。•为排水蒸汽管道的沿途凝水，蒸汽管道的低点垂直升高的管段前应设起动疏水何经常疏水装置。第四节补偿器•为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏需要在管道上设置补偿器。补偿器的种类•主要有管道的自然补偿、方形补偿、波纹管补偿器、套筒补偿器和球星补偿器等。一、自然补偿自然补偿的概念：利用供热管道自身的弯曲管段（如L型或Z型）来补偿器管段的热伸长的补偿方式。•优点：自然补偿不必特设补偿器；•缺点是管道变形只会产生横向位移，而且补偿的管段不能很长。二、方形补偿器•概念：由四个90º弯头构成“U”形的补偿器。靠其弯管的变形来补偿管段的热伸长。•优点：制造方便；不用专门维修，因而不需要为它设置检查室；工作可靠；作用在固定支架上的轴向推力相对较小。•其缺点：介质流动阻力大，占地多。二、方形补偿器•图三、波纹管补偿器•概念：利用波纹变形进行管道热补偿的补偿器。主要优缺点是占地小，不用专门维修，介质流动阻力小，造价较贵些。三、波纹管补偿器四、套筒（管）补偿器•概念：套筒（管）补偿器是由填料密封的套管和外壳组成，两者同心套装并可轴向补偿的补偿器。•优点：补偿能力大；占地小；介质流动阻力小，造价低；•缺点：其压紧、补充和更换调料的维修工作量大；管道地下敷设时，要增设检查室；如管道变形有横向位移时，需要设置加强得分固定支座。四、套筒（管）补偿器五、球形补偿器•球体与外壳可向对折曲或旋转一定角度（一般可达30º），以此进行热补偿。•它的特点是能作空间变形，补偿能力大，适用于架空敷设上。第五节管道支座（架）•概念：管道支座是直接承管道并承受管道作用力的管道附件。•作用：支撑管道和限制管道位移。•分类：根据支座对管道位移的限制情况，分为活动支座和固定支座（架）。一、活动支座（架）•概念：活动支座（架）是允许管道和支承结构有相对位移的管道支座（架）。•分类：滑动、滚动、弹簧、悬吊和导向等支座（架）形式。一、活动支座（架）•滑动支座与支架是由安装（采用卡固或焊接方式）在管子上的钢制管托与下面的支承结构构成。一、活动支座（架）•滚动支座是由安装在管子上的钢制管托与设置在支承结构上上的辊轴、滚柱或滚珠盘等部件构成。一、活动支座（架）•悬吊支架常用在室内供热管道上。一、活动支座（架）•弹簧支座（架）的构造一般由在滑动支座、滚动支座的管托下或在悬吊支架的构件中加弹簧构成。二、固定支座•概念：是不允许管道和支承结构有相对位移的管道支座。•分类：最常用的是金属结构的固定支座，有卡环式、焊接角钢固定支座、曲面槽固定支座和挡板式固定支座等。二、固定支座•直埋敷设所采用的一种固定支座型式，管道从固定墩上部穿过，在管子上焊有卡板进行固定。第六节检查室与操作平台•作用：1、地下敷设管道安装有套筒补偿器、阀门、放水、排气何除污装置等装置处，应设检查室（井）。2、检查室还用来汇集和排除渗入地沟或由管道放出的网路水。第七节供热管道的保温及其热力计算•主要目的：1、减少热媒在输送过程中的热损失，节约燃料；2、保证操作人员安全，改善劳动条件；3、保证热媒的使用温度。保温材料及其制品•保温材料应满足的要求：重量轻、导热系数小，在使用温度下不变形或变质、具有一定的机械强度、不腐蚀金属、可燃成份小、吸水率低、易于使工成型，且成本低廉。保温材料及其制品•目前常用的管道保温材料有：石棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、岩棉、矿渣棉、玻璃纤维及玻璃棉、微孔硅酸钙、泡沫混凝土、聚氨酯硬质泡沫材料等。管道的保温结构•管道的保温结构是由保温层和保护层两部分组成。•供热管道常用的保温方法有涂抹式、预制式、缠绕式、填充式、灌注式和喷涂式等。涂抹式保温•概念：将不定型的保温材料加入粘合剂等用水拌合成塑性泥团，分层涂抹于需要保温的设备、管道表面上，干后形成保温层的保温方法。•特点：该法不用模具，整体性好，特别适用于填堵洞孔和异性表面的保温。预制式保温•将保温材料制成板状、弧形块、管壳等形状的制品，用捆扎或粘接方法安装在设备或管道上形成保温层的保温方法。该方法用于操作方便和保温材料多以制品形式供货，因而目前被广泛采用。缠绕式保温•概念：用绳状或片状的保温材料缠绕捆扎在管道或设备上形成保温层的保温方法。•特点：操作方便，便于拆卸用纤维类（如岩棉、矿渣棉、玻璃棉）保温毡进行管道保温，在管道工程上应用较多。填充式保温•概念：将松散的或纤维状保温材料，填充于管道、设备外围特制的壳体或金属网中或直接填充于安装好管道的地沟或沟槽内形成保温的保温方式。•近年来由于多把松散的或纤维状保温材料作管壳式。这种保温材料方式已不多用了。灌注式保温•概念：将流动状态的保温材料，用灌注式方法成型硬化后，在管道或设备外面形成保温层的保温方法。•特点：保温层为一连续整体，有利于保温和对管道的保护。喷涂式保温•概念：利用喷涂设备，将保温材料喷射到管道、设备表面上形成保温层的保温方法。•无机保温材料（膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、颗粒状石棉等）和泡沫塑料等有机保温材料均可用喷涂法施工。供热管道保护层供热管道保护层的作用主要是：防止保温层的机械损伤和水分侵入，有时他还兼起美化保温结构外观的作用根据保护层所用的材料和施工方法不同，可分为以下三类：涂抹式保护层、金属保护层和毡、布类保护层。