燃气热水锅炉房的设计及经济环保性分析

结合工程实例,对燃气热水锅炉房的关键设计内容进行探讨,分析了项目经济性及环保效益.     

地板辐射供暖系统调节公式的修正

考虑实际工况,对设计工况下的地板辐射供暖系统调节公式进行修正.     

城镇供热直埋保温塑料管道的应力分析

结合工程实例,对城镇供热直埋保温塑料管道PE-RTⅡ的单位长度摩擦力、过渡段长度、应力状态、热伸长量、保温层应力验算进行研究,得出以下结论:过渡段长度、轴向应力和过渡段伸长量与管道的弹性模量、运行温差有关,而直埋保温塑料管道的弹性模量随温度的增加而减小,即塑料管的弹性模量与运行温度负相关,且变化很大。因此要求得这些量的最大值,就必须找出这些量为最大时的工况。将弹性模量关于温度的拟合公式代入这些量的计算公式,然后对管道工作温度求导,即可找到这些量为最大时的温度工况。由于PE-RTⅡ管道的弹性模量比钢质管道小很多,所以塑料管道的轴向力比相同管径钢质管道小很多,从而塑料管道过渡段最大长度比钢质管道小很多,即塑料管道只需很短的直管段就能锚固。在适用供热工况(压力小于或等于1. 0MPa、温度小于或等于75℃)下,PE-RTⅡ管道处于弹性状态,且最大当量应力远小于其所在工况的拉伸屈服强度。在适用供热工况下,PE-RTⅡ管道可以采用无补偿冷安装的敷设方式;膨胀量很小,可以不考虑热补偿。在适用供热工况下,PE-RTⅡ直管段的应力验算合格,满足要求。在适用供热工况下,只需要根据PE-RTⅡ管道的最大工作压力和设计应力来选择管系列,就可以保证其直管段应力验算合格。PE-RTⅡ直埋管道保温层应力符合规范要求。保温层实际承受压力为最大可承受压力的9. 09%～25. 07%,实际轴向剪切力为最大可承受轴向剪切力的13. 63%～37.61%。说明保温层在正常覆土深度情况下是安全的。     

综合管廊内蒸汽管道节能支座的研究

综合管廊内的蒸汽管道采用传统支座,存在很大的热桥效应,不仅使系统输送效率降低,还会使管廊热环境变差,有必要采用新型节能支座。新型节能支座需要满足隔热性能和受力性能要求。对于综合管廊内的滑动支座、导向支座,特点为数量多、受力小,因此减小或消除滑动支座、导向支座的热桥效应是提高蒸汽管道输送效率、改善管廊内热环境的主要途径。新型节能滑动支座、导向支座采用硬质复合保温结构,有足够的强度来支撑工作钢管,将支座与工作钢管隔开,可切断热桥效应,实现滑动支座、导向支座的绝热效果。对于综合管廊中的固定支座,特点为数量少、受力大,很难做到节能,对提高管道输送效率、改善廊内热环境的贡献很小,主要目标是在满足承受和传递推力的前提下,尽量减小热桥效应。因此,提出了2种新型节能固定支座:环形斜肋板固定支座和肋板剪力钉固定支座。环形斜肋板固定支座热损失较小,但是焊接强度低、受力条件差、稳定性差、承受推力小;肋板剪力钉固定支座焊接强度高、受力条件好、稳定性好、承受推力大,但是热损失较大。环形斜肋板固定支座适合综合管廊内小管径、小推力的工况,肋板剪力钉固定支座适合综合管廊内大管径、大推力的工况。     

热力管道锻制三通最小允许壁厚有限元分析

介绍三通补强设计方法。结合算例,采用有限元分析法对不同荷载条件下热力管道锻制三通最小允许壁厚进行模拟计算。在三通补强设计方法中,等面积法、压力面积法仅考虑了薄膜应力,未考虑弯曲应力、峰值应力的影响,有限元分析法考虑全面、精度高。算例中的锻制三通为分流三通,长度为2 400 mm,总管、直支管外直径均为1 420 mm,侧支管外直径为1 220 mm。分别在仅考虑内压、全部荷载条件(内压、温度、土压荷载以及土壤约束等)下,对三通最小允许壁厚进行有限元模拟计算。全部荷载条件下的三通最小允许壁厚大于仅考虑内压条件下的壁厚。预热安装可使三通最小允许壁厚减小,但减小幅度有限。采用较高强度钢材可减小三通最小允许壁厚。三通位于锚固段内将承受较大的轴向力。当三通位于过渡段时,总管、直支管热膨胀方向与Z型管段长臂热膨胀方向应保持一致,且Z型管段长臂长度应小于2倍的变形段长度。承受高弯矩时三通最小允许壁厚要比承受高轴向力时大,这是由于三通失效的主要原因是疲劳破坏,而弯矩是产生疲劳的主要原因。     

国内外标准大管径直埋热水管道壁厚计算对比

对中国标准、俄罗斯标准、欧盟标准大管径直埋热水管道(直管)壁厚计算异同进行探讨。对于内压作用要求，中国标准未考虑管道壁厚的内腐蚀裕量，建议修订中国标准时，考虑管道壁厚的内腐蚀裕量。对于局部稳定性要求，与中国标准相比，欧洲标准对直管许用轴向压缩应力的规定更加严格，建议采用欧盟标准。对于径向稳定性要求，俄罗斯标准未对径向稳定性分析进行规定，中国标准要求径向最大变形量不超过工作管外直径的3%。冷安装条件下，局部稳定性要求是主导因素，决定着工作管最终选取壁厚。欧盟标准局部稳定性要求壁厚比中国标准局部稳定性要求壁厚大，超出2～3 mm。预热安装条件下，局部稳定性要求是次要因素，内压作用要求和径向稳定性要求成为主导因素，决定工作管最终选取壁厚。