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架空敷設供熱管網的設計

文檔作者：梁磊文檔來源：邯鄲市柵規劃設計院		點擊數：	更新時間： 2025年07月13日
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㈤
—
1 引言
架空敷設供熱管網的設計
(邯鄲市柵規 劃設計院，邯鄲056001) Iu q～ 一 ，
隨著城市集中供熱的發展，城市供熱管
網越來越多，由于供熱管網架空敷設，投資
少、便于檢修，越來越被人們重視，尤其在
城市工業區，蒸汽管網普遍為架空敷設。但
是在架空敷設供熱管網設計中存在著許多容
易忽視的問題，本文就架空敷設供熱管網設
計中遇到的關鍵步驟和重點問題進行分析
和探討， 供廣大工程技術人員在工柞中參
考
2 架空敷設供熱管網工藝設計
架空敷設供熱管網主要由管道、活動支
座， 固定支座、熱力補償器、閽門和泄水、
放氣等裝置構成。供熱管網工藝設計包括以
下內容：
(1)選擇管道直徑。根據管道流量和
供熱管道沿壓力損失或經濟流速定出管徑，
管道的壁厚由管內熱媒的工作壓力和管材的
額定許用應力求得。
(2)確定管道支架間距。支架間距的
計算只考慮外載(自重及風荷載)柞用， 按
強度條件和刖度條件來確定，取其較小值。
(3)根據支架間距及地形情況布置管
道支架，支架高度結合城市規劃考慮。
(4)熱力補償器的選擇。由供熱熱媒
參數，計算出各管段的熱伸長量，結合城市
規劃和地形條件選擇不同型式的補償器，補
償器數量和大小由管道的熱伸長量確定。
(5)根據選擇的補償器，考慮設置固
定支座、導向支座、精動支座及彈簧支座的
位置，并對個別支架間距進行調整。
(6)選擇管道閥門、泄水及排氣安裝
位置。閥門的設置應符合規范和用戶的需
要，管道敷設應考慮0．fi01~O．003坡度，并
在管道低點和高點設置泄水，排氣裝量。
(7)計算固定支架、活動支架的受
力。
供熱管網工藝設計完成后， 應向土建提
供管網布置平面、縱斷圖，提供活動支架、
固定支架設置位置及受力數值。
3 管道工藝設計中應注意的問題
5．1 管道支架閭置的計算
在計算管道支架間距時，首先要考慮
供， 回水管道的敷設方式。水網一般兩管平
行敷設，汽嗣一般采用大管背小管敷設。對
于供汽管網，計算每米管道重量時，首先要
計算大管自重、保溫層重量，其次要計算小
管的自重、保溫層重量，還要考慮風荷載的
影響。值得注意的是，單位管長的重量應接
管道試壓時充滿水情況下計算。最后按強度
條件和剛度條件來確定支架間距， 取其最小
值。
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·54· 煤氣與熱力 I995年3月
5．2 熱力樸倦矗的選擇
供熱管嘲中補償器型式直接影響著供熱
管網的造價和固定支架的設置(固定支架的
數量和固定支架基礎的大小)， 所以在進行
供熱管網設計時應合理地選擇補償器。在實
際工程中，補償器選擇與城市總體規劃和管
道所處的地形有關。架空敷設供熱管道， 首
先應考慮方形補償器， 設置位置要結合跨越
道路、大門位置，為美觀起見，其它方形補
償器的設置高度一般與跨越大門的高度一
致。在有特殊要求的地方，如跨越鐵路、公
路時不允許高架管道，管道埋地下返， 地下
水位又較高， 不能下返很深，這時需要做涵
洞，管道在舾洞內穿過，方形補償器、L形
補償均不能滿足要求，需要設置其它型式的
補償器。套管補償器安裝簡單、占地少、補
償能力較大， 但由于它運行時易漏水、漏
氣，需要經常檢修和更換填料， 當供熱管道
常年運行時，就不易使用這種補償器。球形
伸縮器，可以三向位移，不存在推力，但管
徑較小， 一般用于廠區蒸汽或熱水管道。波
紋管補償器在以往的熱力管網上不常使用，
但近年來由于生產廠家采用新材料、新工
藝，使波紋管補償器克服了承壓低、補償
能力小等缺點， 在供熱管嘲上應用逐漸普
遍。雙層波紋管伸縮器， 適用于13表壓、
350℃的高溫高壓蒸汽， 補償能力也大大加
強。如一組復式DN500波形伸縮器位移量達
±122ram。當用于壓力為12表壓、供汽溫度
273℃的高壓過熱蒸汽管道上， 安裝兩組復
式DN500波形伸縮器，補償能力可達488mm。
經計算固定支架間距可達12 5m 。這樣可以
減少固定支架數量， 降低工程造價。
使用波紋管伸縮器， 熱力管道不用上下
返轉或左右拐彎，對市容、市貌影響較小，
如果管道保溫后保護殼用鋁合金或玻璃鋼管
殼， 其美觀效果更好。需要注意的是， 熱力
管道使用波紋管伸縮器時，管道固定支座、
導向支座問距有一定的要求，應按圖1設
置。
5．5 翻定支鏖受力計算
固定支座所受到的水平推力， 通常是由
下列兒方面產生的：
(1)活動支座對于管道的摩擦力所產
生的水平推力Pm。
(2)方形補償器、自然補償管段的彈
性力Pd所產生的水平推力， 或由于套簡補
償器摩擦力Pm ，波紋管補償器彈性力Pd
所產生的水平推力。
(3)套筒補償器 波紋管補償器由于
管道內壓力而引起的水平推力Pn。
(4)在管道的堵板、閘門、彎頭處由
于流體的流動產生的水平推力Pn 。
以上各力的計算方法和計算公式均可以
通過設計手冊查出，各力疊加就是固定支座
一惻所受的推力， 固定支座所受水平推力應
固定主顰 第一導自立壹鼉 第．導向點肇 其案導向主肇
n臂進直徑
【犧動主泉
圈l
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第l5卷第2期 煤氣與熱力 ·55·
為一側所受力減去0．7{ 一側所受力。
在某些情況下， 固定支座還會受到一些
橫向推力，如風荷載， 自然補償管段(“L
補償、“z” 補償)，立體形管段均對附近
的固定支架產生橫向推力。
計算固定支架推力時，需要注意以下兩
種情況：
第一種，在供熱管道上波紋管補償器和
方形補償囂棍合使用時(或套簡補償器和方
形補償器餛合使用)， 固定支架的推力計
算， 如圖2所示。
固定支架A受下列力；
(1)方形補償器的彈性力Pa， 向右。
(2)活動支座對管道的摩擦力所產生
的水平推力Pm， 向右。
(3)波紋補償器的彈性力Pd 及內壓
力引起的水平推力P ， 向左。
(4)在方形補償器彎頭d處產生的水
平推力Px ， 向左。
從圖2可以看出，如果管道上均使用方
形補償器， 那么Px 就相互抵消了。
這樣， 固定支架A受力：
P = (Pa+ Pro )一0．7·(P +Pn+PX。)
其中：PxJ=÷d ·P城體壓力
4
第二種， 在管道上有堵板， 閘門或彎頭
時， 固定支架的推力計算如圖3所示。
固定支架A受下列為：
(1)方形補償器的彈性力Pd， 向右。
(2)活動支座對管道的摩擦力所產生
3
的水平力Pm， 向右。
(3)在管道堵板處由于流體的流動產
生的水平推力Pn ， 向右。
這樣固定支架A受力：
P =Pd+Pm + Pn
其中：Pn ： d ·P流體壓力
4 結偌
供熱管道架空敷設看似簡單， 但是實際
工作中莆要考慮的問題很多，不能輕視， 尤
其是輸送高溫高壓過熱蒸汽的管道，在設計
中更應慎重，不然會出現固定支架被推倒、
管道補償器被扭曲變形等重大事故。
供熱管道補償器選擇， 固定支架設置都
應根據實際工程情況， 經過技術經濟比較后
決定，固定支架推力計算應該具體問題具諱
分析。
參考文獻
【1] 喑爾濱建筑工程學院， 天淳大學， 西安堆金啦
筑學院， 太塒【工學皖舍編· 供熱工程。中置建
筑工業出版社， 19；80年．
(2] 趙畦元、岳學土， 孫振安音著， 熱力臂道設計
手冊。山西科學l教育出版社出版． 1988年5
月．

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