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暖通空调水系统管道热补偿的布置方案

  暖通空调水系统管道热补偿的布置方案_工程科技_专业资料。暖通空调水系统管道热补偿的布置方案 一.引言 现代建筑多为高层或超高层的建筑,在其暖通系统中立管常常超过一百米, 为了保证竖向的水管能安全、 可靠的安装和运行,往往需要设置固定支架和膨胀 补偿器。 如

  暖通空调水系统管道热补偿的布置方案 一.引言 现代建筑多为高层或超高层的建筑,在其暖通系统中立管常常超过一百米, 为了保证竖向的水管能安全、 可靠的安装和运行,往往需要设置固定支架和膨胀 补偿器。 如向正确的计算固定支架的受力和合理的选择补偿器,这对建筑物的结 构的受力显得十分重要。我以下面案例作为分析一起探讨。 二.方案概述 1.项目位于天津市的暖通空调系统,空调水管道最大口径为 DN400,系统 设计工作压力为 1600kpa。 2.系统所处的环境温度和工况温度; 3. 由于钢管的承压能力很强,管道内部因介质压力引起的张力通常被 人忽视,当在管道上加入弹性类的补偿器后,其内部张力的的作用就非常明显, 如果不加限制, 这些弹性类的管道器件将会被拉长甚至受损,在补偿器的两端设 置固定支架后, 管道的张力将通过固定支架传递到相应的建筑结构上。由于管径 较大, 管道补偿作用在受力固定支架上的推力会很大,可能会对某些末经特殊设 计的结构构成威胁。为此,提前对管道上需要设置的弹性类管道器件(补偿器, 软接头)及其固定支架进行规划和布置,明确固定支架上的受力,寻求结构受力 有准备的支持。 4. 补偿方式和支架安装位置 在进行平面管道布置时, 尽量采取自然补偿的热补偿方式,尽可能避免大口 径管道的架设对结构受力造成大的影响。具体做法是:当直管的长度少于 60 米 的,在直管的中部设置非受力的(不受管道张力的作用的)固定支架,使管道从 固定点到自由端的长度小于 30 米,免除在长管中设置补偿器。 1. 当遇到长走廊或遇到其他无法调整直管长度的情况时,采取设置不 锈钢波纹管的补偿方式。 其布置时应注意支架的设置,这是补偿器正常运行的决 定因素。具体做法是:以波纹管伸缩节及其两端的固定支架形成的三个点,固定 支架和导向支架的位置还需根据就近主梁的位置稍作调整,如下图所示: 2. 互为自由端的管道拐角处支架采用能稍作摆动的悬挂式管道支架, 以吸收自由端自然补偿的变形量。管道拐角处的悬挂式支架分别设置三组。 3. 4. 其余有导向作用要求的支架采用稳定型的悬挂式管道支架。 管道跨越结构变形缝时,变形缝两端应设固定支架和伸缩节。 5. 管道的固定支架 (横管和立管) 。 套管的外表可与连接钢板直接焊接, 形成多种与结构的联结方式。 6. 不足 50 米的空调水立管,依计算补偿量少于 40mm,可采用自然补偿 的热补偿方式。其固定支架的布置可在其中部)设置一个固定支架,使上下自由 端与固定架的长度少于 25 米。其补偿量和固定支架的计算如下:(选择最大管径 的管井为计算作计算分折) 管井冷(热)水管系统 确定立管的总热伸长量: 立管总的热伸长量 ΔL(mm)可按下式计算: ΔL=αL(t2-t1) = 0.012 * 40 (60 – 0) = 28.8 mm 补偿量 ΔL = 28.8 mm 少于 40mm,可采用自然补偿的热补偿方式。ag开户,式中: α——管道的线膨胀系数,一般可取 α=12× 10-6m/m.。C;t2——管道的最 高使用温度。C,根据设计取供水温度 60。C;t1——管道安装时的温度,近似 取 0。C;L——管道的长度,m 水管伸缩器及固定支架承重计算书 1) 固定支架上部水管的伸缩量计算 a) 伸缩量 = 23(管长)* 0.012 * 60(温差)= 16.56 mm b) 膨胀引起的弹性力 = K * Δδ=231(DN200 的刚度 N/mm) * 16.56(膨胀量) =3825.36N 2) 固定支架下部水管的伸缩量计算 a) 伸缩量 = 17(管长) * 0.012 * 60(温差)= 12.24 mm b) 膨胀引起的弹性力(为 L 形补偿的长臂固定点的弹性力) 如图: = ( B`/L21) * (a*E*J*Δt / 107 )=(1.8/16) * 14423.04= 1622.6N 式中:B`—L 形 补偿器长臂弹性力系数;(a*E*J*Δt / 107 )——辅助数值 3) 支架的受力计算 F=L1q1+L2q2+L3q3+L4q4-Pn0A1+Pn1(A1-A2)+Pn2(A2-A3)+Pn3(A3-A4)+P n4A4+Fy F = 18.8(管道加保温的重量 N/m)*5.5 (管长 m) + 103.8(管道加保温的重量 N/m)* 6.5(管长 m) + 316.4(管道加保温的重量 N/m)*15 (管长 m) + 626.6(管道加保 温的重量 N/m)*13 (管长 m)– 350 (顶端管内的水压力 N) – 5549.25 (变径管水压 N) - 19311(变径管水压 N) - 36670(变径管水压 N) + 86100 (管内的水压力 N) + 1622.6(L 形补偿的长臂固定点的弹性力 N)= 39512.25N 固定支架最大承重力 = 39512.25*2 (供回水管) =79024.5 N 以上计算选择了裙楼最大管径的管井 L4 作为裙楼的固定架受力计算。裙楼 的其余管井可选用此受力难以确定立管固定支架最大承重力。 8 立管上,下方自由端处的横管采用弹性悬挂式管道支架,以吸收自由端处 的热补偿量。 上方自由端的横管处, 当管径较小时, 其热补偿量由管道自行吸收。 9 塔楼部分 的暖通空调水立管, 其热补偿的布置采用小于/等于 50 米设置一 组补偿的连续布置方式,其膨胀伸缩补偿和固定支架的受力计算如下: 冷冻水管系统 冷冻水管伸缩器及固定支架承重计算书 立管 1 总的热伸长量: 立管总的热伸长量 ΔL(mm)可按下式计算:ΔL=αL(t2-t1) = 0.012 * 90 (60 – 0)= 64.8 mm。按补偿量,立管设 2 个补偿量为 40mm 的波纹补偿器。 立管 2 总的热伸长量: 立管总的热伸长量 ΔL(mm)可按下式计算:ΔL=αL(t2-t1) = 0.012 * 112(60 –0)= 80.64mm。按补偿量,立

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