一级建造师考试《市政公用工程》精华辅导（74）

　　1K415023熟悉热力管道的分类

　　一、按热媒分类（图1K415023-1）

　　见教材第136页。

　　1K415024了解热力管网的附件

　　一、补偿器

　　1．热力管网的介质温度较高，热力管道本身长度又大，故管道产生的温度变形量就大，其热膨胀的应力也会很大，为了释放温度变形，消除温度应力，以确保管网运行安全，必须根据热力管道的热力伸长及应力计算（计算式见表1K415024）设置适应管道温度变形的补偿器。

　　热力管道的热伸长及应力计算式简表表1K415024

　　名称 计算式 说明

　　热伸长计算

　　AL=dLAt AL——热伸长（m）；d——管道线膨胀系数，碳素钢（J＝12Xlo-'m／（m'C），L——管长（m）；At——管道在运行时的温度与安装时的温度支差值（℃）

　　热膨胀应力计算

　　f=EaAt +热应力（MPa），E——管材弹性模量，碳素钢正＝20．14X10，MPa，其余同上

　　补偿器类型

　　补偿器分为自然补偿、人工补偿两类。目前常用的补偿器主要有：L形补偿器、Z形补偿器、Ⅱ形（或n形）补偿器、波形（波纹）补偿器和填料式（套筒式）补偿器等几种形式。

　　（1）自然补偿是利用管路几何形状所具有的弹性，来吸收热变形。最常见的管道自然补偿法是将管道两端以任意角度相接，多为两管道垂直相交。自然补偿的缺点是管道变形时会产生横向的位移，而且补偿的管段不能很大。

　　自然补偿器分为L形和Z形两种，安装时应正确确定弯管两端固定支架的位置。

　　（2）人工补偿是利用管道补偿器来吸收热变形的补偿方法，常用的有方形补偿器、填料式补偿器、波形补偿器等。

　　方形补偿器。方形补偿器由管子弯制或由弯头组焊而成，利用刚性较小的回折管挠性变形来补偿两端直管部分的热伸长量。其优点是制造方便，补偿性能大，轴向推力小，维修方便，运行可靠。缺点是占地面积较大。

　　填充式补偿器。填充式补偿器又称套筒式补偿器，主要有三部分组成：带底脚的套筒、插管和填料函。在内外管间隙之间用填料密封，内插管可以随温度变化自由活动，从而起到补偿作用。其材质有铸铁和钢质两种，铸铁的适用于压力在1.3MPa以下的管道，钢制的适用于压力不超过1.6MPa的热力管道，其形式有单向和双向两种。

　　填充式补偿器安装方便，占地面积小，流体阻力较小，补偿能力较大。缺点是轴向推力大，易漏水漏气，需经常检修和更换填料。如管道变形有横向位移时，易造成填料圈卡住。

　　这种补偿器主要用在安装方形补偿器空间不够的场合。

　　波形补偿器。波形补偿器是靠波形管壁的弹性变形来吸收了热胀或冷缩，按波数的不同分为一波、二波、三波和四波，按内部结构的不同分为带套筒和不带套筒两种。

　　在热力管道上，波形补偿器只用于管径较大（300mm以上）、压力较低的（0．6MPa）的场合。它的优点是结构紧凑，只发生轴向变形，与方形补偿器相比占据空间位置小。缺点是制造比较困难，耐压低，补偿能力小，轴向推力大。它的补偿能力与波形管的外形尺寸、壁厚、管径大小有关。

　　二、管道支架

　　管道的支承结构称为支架，其作用是支承管道并限制管道的变形和位移。根据支架对管道的约束作用不同，可分为活动支架和固定支架；按结构形式可分为托架、吊架和管卡三种。

　　（一）固定支架

　　固定支架主要用于固定管道，均匀分配补偿器之间管道的伸缩量，保证补偿器正常工作，共承受作用力很大，多设置在补偿器和附件旁。

　　（二）活动支架

　　活动支架的作用是直接承受管道及保温结构的重量，并允许管道在温度作用下，沿管轴线自由伸缩。活动支架可分为：滑动支架、导向支架、滚动支架、悬吊支架等四种形式。

　　1．滑动支架：滑动支架是能使管子与支架结构间自由滑动的支架。可分为低位支架和高位支架，前者适用于室外不保温管道，后者适用于室外保温管道。滑动支架形式简单，加工方便，使用广泛。

　　2．导向支架：导向支架的作用是使管道在支架上滑动时不致偏离管轴线。一般设置在补偿器、铸铁阀门两侧。

　　3．滚动支架：滚动支架是以滚动摩擦代替滑动摩擦，以减少管道热伸缩时的摩擦力。可分为滚柱支架及滚珠支架两种。

　　滚柱支架用于直径较大而无横向位移的管道；滚珠支架用于介质温度较高、管径较大而无横向位移的管道。

　　4．悬吊支架：可分为普通刚性吊架和弹簧吊架。普通刚性吊架主要用于伸缩性较小的管道，加工、安装方便，能承受管道荷载的水平位移；弹簧吊架适用于伸缩性和振动性较大的管道，形式复杂，使用在重要场合。普通吊架由卡箍、吊杆、支撑结构组成。

　　三、阀门

　　阀门是用以启闭管路，调节被输送介质的流向、压力、流量，以达到控制介质流动、满足使用要求的重要管道部件。管道工程中常用的阀门有：闸阀、截止阀、止回阀、旋塞、减压阀、安全阀及疏水阀。

　　（一）闸阀（又称闸板阀、水门）

　　闸阀是用来以一般汽、水管路作全启或全闭操作的阀门。按阀杆形式可分为明杆式和暗杆式；按闸板形状可分为平行式和楔式。

　　闸阀的特点是安装长度小，无方向性；全开启时介质流动阻力小；密封性能好；加工较为复杂，密封面磨损后不易修理。当管径DN50mm时宜选用闸阀。

　　（二）截止阀

　　截止阀主要用来切断介质道路，也可调节流量。截止阀可分直通式、直角式、直流式。

　　直通式适用于直线管路，便于操作，但阀门流阻较大。直角式用于管路转弯处。直流式流阻很小，与闸门接近，但因阀杆倾斜，不便操作。

　　截止阀的特点是制造简单、价格较低、调节性能好；安装长度大，流阻较大；密封性较闸阀差，密封面易磨损，但维修容易；安装时应注意方向性，即低进高出，不得装反。当管径DN≤50时宜选用截止阀。

　　（三）旋塞阀

　　旋塞阀主要用于温度较低、黏度较大的低压小口径的管道。旋塞阀可分为直通式、三通式、四通式。直通式可控制直线管道，三通式、四通式可用来分配介质流量和改变流向。

　　旋塞阀的特点是开关迅速，操作方便；结构简单，外形尺寸小，重量较小；流阻小，流量大；密封性差，不易维修。

　　（四）止回阀

　　止回阀只允许水流按阀体外壳箭头方向流动，否则阀板将会自动关闭。按结构可分为升降式和旋启式，前者适用于小口径水平管道，后者适用于大口径水平或垂直管道

　　（五）蝶阀

　　蝶阀主要用于低压介质管路或设备上进行全开全闭操作。按传动方式可分为手动、蜗轮传动、气动和电动。手动蝶阀可以安装在任何管道位置，带传动机构的蝶阀，必须垂直安装，保证传动机构处于铅垂位置。蝶阀的特点是体积小，结构简单，启闭方便、迅速且较省力，密封可靠，调节性能好。　

　　蝶阀广泛用于室外大口径的给水管道以及室内消防给水主干管上。

　　（六）球阀

　　球阀主要用于管道的切断、分配和改向。主要特点是流体阻力小，启闭迅速，结构简单、密封性能好。

　　球阀适用于低温、高压及黏度较大的介质以及要求开关迅速的管道部位。

　　（七）安全阀

　　安全阀是一种安全保护性的阀门。主要用于管道和各种压力容器上，当介质实际压力超过允许压力数值时，安全阀自动打开向外排放介质，随着介质压力的降低，安全阀将重新关闭，从而防止管道和设备的超压危险。安全阀分为弹簧式、脉冲式。安全阀适用于锅炉房管道以及减压器配管。

　　（八）减压阀

　　减压阀主要用于蒸汽管路，可根据需要来降低气体压力，并保持此压力在一定范围不变。减压阀可分为活塞式、杆杠式、弹簧薄膜式、气动薄膜式。减压阀的特点是体积小，重量轻，耐温性能好，便于调节，制作难度大，灵敏度低。

　　四、疏水器

　　疏水器又称回水盒，主要用于自动排放蒸汽管道中的凝结水，阻止蒸汽漏失和排除空气等非凝性气体，对保证系统正常工作，防止凝结水对设备的腐蚀以及汽水混合物对系统的水击等均有重要作用。常用的疏水器有浮桶式、热动力式及波纹管式等几种，其中热动力疏水器因其体积小、排水量大，在实际工程中应用较多。

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