毕业论文范文——洛阳市某小区供热管网设计

河南理工大学本科生毕业设计（论文） 摘要摘要集中供热,特别是热电联产供热, 对于节约一次能源, 改善环境污染, 提高人民的生活水平有着重要的意义; 也充分显示了现代化城市的便利性、 舒适性、美观性及安全可靠性, 因而在欧美日等国获得了普遍运用。 随着经济蓬勃发展和人民生活水平的迅速提高, 从节能、 提高人民生活质量、 改善城市基础设施状况、 保护环境、 建设现代化城市等方面来看, 城市集中供热的发展前景将十分宽阔。本设计即采用城市热电厂提供的一次蒸气热媒通过小区换热站转换为二次热水热媒（95/70）的方法，向小区供热。本设计就室外管网的工程设计进行了分析和计算。设计内容主要包括：供暖系统热负荷的计算、供暖方案的确定、管网水力计算、运行调节、换热站设计及设备的选型、管道的保温、附件的选择、工程经济技术分析。最后通过比较分析，设计出最为合适的方案。关键词：集中供热；热负荷；水力计算；设备选型63河南理工大学本科生毕业设计（论文） 摘要AbstractFor energy conservation improvement of environmental pollution and improving the peoples standard of living central heating in particular the CHP heating is of important significance .It has fully demonstrated the modern city of convenience, comfort aesthetics and safe and reliable Which in Europe and the United States and other countries was generally used.With the economy booming and peoples living standards improving rapidly from the energy-saving , improving the peoples quality of life improving the situation of urban infrastructure, environmental protection, construction of modern cities and other terms the citys central heating will be very broad development prospects.In order to provide district heating the design use method that transferring the primary-steam heating medium into the secondary-hot-water heating medium by district heat transfer station The design was analyzed and calculated about the engineering design of outdoor network The design contents include: heating load calculation of heating system determination of heating programme hydraulic calculation of the net, run-conditioning heat transfer station design and equipment selection, pipe insulation annex choice economic analysis of engineering technology. Finally by comparative analysis to design the most appropriate programme.Keywords: central heating; heating load; hydraulic calculation; equipment selection河南理工大学本科生毕业设计（论文） 目录目 录第一章 基本资料71.1 设计题目及工程概述71.1.1 设计题目71.1.2 工程概述71.2 设计依据71.3 原始资料71.3.1 设计地区气象资料71.3.2 设计参数资料7第二章 集中供热热负荷92.1热负荷的类型92.2 热负荷的计算92.2.1 热负荷的计算方法92.2.2 热负荷的计算.10第三章 供热方案的确定.133.1集中供热系统的热源.133.2供热管网的热媒133.2.1 室外供热管网的热媒133.2.2 热水与蒸气两种热媒的特点133.2.3热媒参数的确定133.3室外供热管道的平面布置及敷设143.3.1 供热管道的平面布置类型143.3.2 供热管道的定线原则153.3.3 供热管道的敷设153.4 热用户与热水网路的连接方式193.5供热管网系统定压方式的确定193.5.1热水供热系统定压方式193.5.2定压方式的选取19第四章 管网水力计算214.1 室外管网的水力计算214.1.1 水力计算的主要任务214.1.2 水力计算的步骤214.2 室外管网水力计算实例224.2.1主干线水力计算实例234.2.2支干线水力计算实例244.3 热水网路的水压图264.3.1 水压图的理论基础和基本步骤264.3.2 管网水压图27第五章 热水供暖系统的运行调节285.1 运行调节的意义285.2 调节方式的确定285.3调节曲线的确定28第六章 换热站设计及设备选型316.1换热站的设计316.1.1 换热站的作用316.1.2 换热站的分类316.1.3 换热站建筑设计316.2 循环水泵的选择316.2.1 循环水泵应满足的条件316.2.2 循环水泵的选择326.3 补给水泵的选择336.3.1 补给水泵应满足的条件336.3.2 补给水泵的选择346.4 换热器的选择366.4.1换热器类型的选取366.4.2已知参数及换热器内的换热过程376.4.3换热器选型计算386.5分气缸的选择406.5.1分气缸的应用406.5.2分气缸筒身直径的计算406.5.3分气缸的制作安装要求416.6 补水箱的选择416.7 除污器的选择416.8 水处理设备的选择426.9 换热站内部水力计算43第七章 供热管道及其附件457.1 供热管道管材、壁厚及连接457.1.1 供热管道管材及管厚457.1.2 供热管道的连接457.2 管道保温467.2.1 保温的目的467.2.2 保温一般规定467.2.3 预制式保温477.2.4 保温层厚度487.3 供热管道附件7.3.1 阀门497.3.2 法兰组件507.3.3 弯头、大小头、三通和封头507.3.4管道的放气、排水及疏水装置507.4 检查井55第八章 工程经济技术分析568.1 概述568.2 管网布置的合理性分析56第九章 参考资料58第十章 致谢60河南理工大学本科生毕业设计（论文） 第一章 基本资料第一章 基本资料1.1 设计题目及工程概述1.1.1 设计题目洛阳市某小区供热管网设计1.1.2 工程概述洛阳市某小区是集住宅、商业建筑、餐饮建筑为一体的大型综合建筑群。该工程地势较为平坦，一期供热面积约1.7万平方米，供热负荷约1180千瓦。换热站设在小区东北部，其中一次热媒为热电厂提供的0.4MPa（abs）饱和蒸气，二次热媒为95/70的热水。供热管网最不利环路比摩阻控制在30-80Pa/m，室外管网采用有补偿的直埋敷设。1.2 设计依据 (1) 小区建筑平面图； (2) 城市热力网设计规范（CJJ34-2002）； (3) 城镇直埋供热管道工程技术规范（CJJ/T81-98）； (4) 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）；(5) 锅炉房设计规范（GB50041-92）。1.3 原始资料1.3.1 设计地区气象资料冬季大气压力：；冬季室外平均风速：；采暖室外计算温度：；采暖季天数：；采暖室外平均温度：。1.3.2 设计参数资料采暖供回水温度：；室内计算温度：。河南理工大学本科生毕业设计（论文） 第二章 集中供热热负荷第二章 集中供热热负荷2.1热负荷的类型 集中供热系统系统指的是以热水或蒸汽作为热媒集中向一个具有多种热用户的较大区域供热的系统，一般由热源、热网和热用户三部分组成。热负荷的类型主要有： （1）按性质分为两大类：一类是季节性热负荷,它与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射热等气候条件密切相关,起决定性作用的是室外温度在全年中有很大的变化。另一类是常年性热负荷主要取决于生活用热和生产状况,其日变化较大,而在全年的变化较小。（2）按热用户的性质分a、供暖设计热负荷；b、通风设计热负荷；c、生产工艺热负荷d、生活用热的设计热负荷本次设计只考虑供暖设计热负荷。 2.2 热负荷的计算2.2.1 热负荷的计算方法供暖设计热负荷常采用的方法有面积热指标法和体积热指标法。1）面积热指标法建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算： （2-1）式中 建筑物的供暖设计热负荷,； 建筑物供暖面积热指标,； 建筑物的建筑面积,。2）体积热指标法建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算：kW （2-2）式中: 建筑物的供暖设计热负荷，kW； 建筑物的外围体积，m3 ； 供暖室内计算温度，； 供暖室外计算温度，； 建筑物的供暖体积热指标,W/ m3。供暖体积热指标的大小，主要与建筑物的围护结构及外形有关。建筑物围护结构传热系数越大、采光率越大、外部建筑体积越小、建筑物的长宽比越大，单位体积的热损失，亦即qv值也越大。3) 城市规划指标法 对一个城市新区供热规划设计，各类型的建筑面积尚未具体落实时，可用城市规划指标来估算整个新区的供暖设计热负荷。 根据城市规划指标，首先确定该区的居住人数，然后根据街区规划的人均建筑面积，街区住宅与公共建筑的建筑比例指标，来估算该街区的综合供暖热值标值。2.2.2 热负荷的计算采暖热负荷使城市集中供热系统中最重要的负荷。它的设计热负荷占全部设计热负荷的80%-90%以上（不包生产工艺用热）。本次设计供暖设计热负荷的概算可采用面积热指标进行计算,即式（2-1） 。另外，建筑物供暖面积热指标的推荐取值，如表2-1所示。 表2-1 建筑物供暖面积热指标推荐值 建筑物类型住宅餐饮建筑商业办公医院托幼旅馆商店居住区综合热指标（）58-64 115-14068-8065-8060-7065-8060-67 注：1、本表摘自城市热力网设计规范CJ34-90,1990年版； 2、热指标中已包括约5%的管网热损失在内。例：A1类型建筑，建筑面积F=1560 m面积热指标取60 W/m.=60 W/m1560 m =93600W小区内建筑类型见图2-1，本设计中所有的建筑物的面积与热负荷汇总，如表2-2所示A9图2-1 小区内各建筑物类型表2-2 各建筑物供暖面积与热负荷汇总表 建筑物类型建筑物面积m2热负荷指标W/ m2热负荷WA1175075131250A2175075131250A3170060102000A4196060117600A5293860176280A6293860176280A71080125135000A8140075105000A9140075105000总面积16916总采暖热负荷1179660根据表2-2可知总供热面积为16916 m2,总的采暖热负荷为1179.66 KW。 河南理工大学本科生毕业设计（论文） 第三章 供热方案的确定第三章 供热方案的确定3.1集中供热系统的热源目前采用的热源形式有：热电厂、区域锅炉房、核能、地热、工业余热和太阳能等。热电厂、区域锅炉房是最广泛应用的热源形式。本小区所在城市采用热电厂作为集中供热系统的热源。热电厂产生的蒸汽通过设于小区内的换热站换热后，以95/75的热水向热用户供热。3.2供热管网的热媒3.2.1 室外供热管网的热媒目前，室外管网常见的热媒种类有热水和蒸气两种。在我国，习惯认为：水温低于或等于100的热水，称为低温水，水温高于100的热水，称为高温水。3.2.2 热水与蒸气两种热媒的特点热水：（1）热能利用率高； （2）可以改变水温进行供热调节（值调节）； （3）能减少热网热损失； （4）能满足卫生要求； （5）蓄热能力高，不会引起供暖状况大的波动； （6）可以远距离输送，供热半径大。蒸汽：（1）适用面广，能满足多种热用户的要求； （2）汽网中输送产生的冷凝水所耗电能比热水系统少； （3）可以减少散热设备面积，降低设备费用； （4）蒸气密度小，故静压力小； （5）与用户的连接方式简单； （6）运行较为方便。3.2.3热媒参数的确定对以热力站为热源的热水供热系统来说，提高供水温度和加大供回水温差，可使热网采用较小的管径，降低输送网路循环水的电能消耗和用户用热设备的散热面积，在经济上是合适的。但应注意，供水温度过高，对管道及设备的耐压要求高，运行管理水平与相应提高。对用户系统宜采用低温水供热。综合考虑以上因素，本次设计选用供、回水温度为95/70的热水作为供热热媒。3.3室外供热管道的平面布置及敷设3.3.1 供热管道的平面布置类型供热管道平面布置与热媒的种类、热源和热用户相互位置及热负荷的变化热点有关，主要有枝状和环状两种类型，如图3-1所示。图31 枝状管网和环状管网管网采用枝状连接，热网供水从热源沿主干线，分枝干线，用户从支线送到各个用户的引入口处，网路回水从各用户沿相同线路返回热源。枝状网结构比较简单，造价较低，运行管理比较方便，它的管径随着到热源的距离增加而减小，其缺点在于如没有供热的后备性能，即一旦网路发生事故，在损坏地点以后的所有用户均将中断供热。由于建筑物具有一定的蓄热能力，通常可采用迅速消除热网故障的办法，以使建筑物室温不致大幅度的降低。因此，枝状管网是热水管网最普遍采用的方式。环状网路的主要优点是具有供热的后备性能，可靠性好，运行也安全，但它在资金投资上比枝状网路的要大很多。本设计中，力争做到设计合理，安装质量符合标准和操作维护良好的条件下，热网能够无故障的运行，尤其对于只有供暖用户的热网，在非采暖期停止运行期内，可以维护并排除各种隐患，以满足在采暖期内正常运行的要求，加之考虑到目前我国的国情，因此在此次设计中的热力网类型采用枝状网。3.3.2 供热管道的定线原则（1）经济上合理，主干线力求短直且尽可能走热负荷集中区，管线上所需的阀门、补偿器和某些管道附件的合理布置。当涉及到检查井的数量和位置时，检查井的数量应力求减少；（2）技术上可靠，线路应尽量避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地带，尽可能走地势平坦，土质好，水位低的地区，尽量利用管段的自然补偿； （3）对周围环境影响少而协调，少穿主要街道，城市道路上的供热管道一般平行于道路中心线，并尽量敷设在车道以外的地方； （4）穿过街区的城市热力管网应敷设在易于检修和维护的地方； （5）通过非建筑区的热力管道应沿公路敷设； （6）热水管道坡度不小于0.0020.003，在最低点设放水阀，在最高点设放气阀，管线布置见管线平面图。3.3.3 供热管道的敷设室外供热管网是集中供热系统中投资份额较大，施工最繁重的部分。合理的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。(1) 供热管道的敷设型式供热管道的敷设是指将供热管道及其附件按设计条件组成整体并使之就位的工作。供热管道的敷设型式，可分为地上敷设（架空）和地下敷设两类。1）地上敷设：设在地面上或附墙支架上的敷设方式。按照支架的高度不同，又可以分为低支架、中支架和高支架三种敷设方式。地上敷设通常适用于下列场合：地下水位较高、年降雨量大、土质为湿陷性黄土或腐蚀性土壤；选用地下敷设时，必须进行大量土石方工程或地形复杂的地段；地下设施密度大，难以采用地下敷设的地段；或在工业企业中有其他管道，可共架敷设的场合。2）地下敷设：将管道置于地面以下的敷设方式。地下敷设不影响市容和交通，因而是城镇集中供热管道广泛采用的敷设方式。地下敷设又具体分为地沟敷设（通行、半通行和不通行）和直埋敷设。地下敷设不影响市容和交通，因此地下敷设是城镇集中供暖管道广泛采用的敷设方式。近年来直埋敷设因其施工方便、造价较低、寿命较长等优点得到广泛使用。直埋管道与地沟敷设的施工过程简要比较，如表3-1所示。表3-1 保温直埋管与地沟敷设工程工序比较工艺名称施 工 工 艺 流 程直埋敷设钢管试压除锈直埋管制作现场接沟直埋管焊接水压试验现场发泡回填土地沟敷设现场挖沟预制水泥盖板打混凝土垫屋砖砌地沟埋设角钢支架加工固定卡钢管除锈钢管焊接钢管固定水压试验缠玻璃布刷沥青盖沟盖板回埋土综合考虑设计要求、施工成本、环境美化要求，本设计采用枝状管网无地沟直埋敷设，下面具体介绍一下直埋敷设。(2) 供热管道的直埋敷设直埋敷设：供热管道直接埋设于土壤中的敷设方式。在热水供热管网中，直埋敷设在国内外已得到广泛的应用。目前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接在一起，形成整体式预制保温管结构型式，如图3-2所示。图3-2直埋预制保温管大样图无沟地下直埋敷设方式的适合场合一般是：在情况允许下，对公称直径小于或等于500mm的热力管道宜采用直埋敷设。直埋供热管道最小覆土深度根据城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T8198），应符合表3-2的规定。表3-2 直埋供热管道最小覆土深度管径/mm50125150200250300350400车行道下/m0.81.01.01.2非车行道下/m0.60.60.70.8另外，直埋管道与有关设施相互净距，应符合表3-3的规定。表3-3 直埋管道与有关设施相互净距名称与热力网管最小水平净距/与热力网管道最小垂直净距/给水管1.50.15排水管1.50.15燃气管道压力400Kpa1.00.15400Kpa400Kpa2.00.15压缩空气或CO2管1.00.15排水盲沟沟边1.50.50乙炔、氧气管1.50.25公路、铁路坡底脚1.0地铁5.00.80电气铁路接触网电杆基础3.0道路路面0.70建筑物基础Dg2502.5Dg3003.0电缆通讯电缆管块1.00.30电力及控制电缆35KV2.00.50110KV2.01.00(3) 直埋敷设的优点整体式预制保温管直埋敷设与地沟敷设相比较，具有下述优点：（1）无沟敷设不需要砌筑地沟，土方量及土建工程量减少，管道预制、现场安装工作量减少，施工进度快，因此可以节省供热管网的投资费用。（2）无沟敷设占地面积小，易于与其他地下管道和设施相协调，此优点在某区域、街道窄小、地下管线密集的地段敷设供热管网时尤为明显。（3）整体式预制保温管严密性好，水难以从保温材料与钢管之间渗入，管道不易腐蚀，据国外资料，认为其使用寿命可保证达到50年以上，远到于地沟敷设。（4）根据整体式预制保温管受土壤摩擦力约束的特点，实现了无补偿直埋方式，在管网直管段上，可以不设置补偿器和固定支座，简化了管网系统和节省了基建投资费用。（5）以聚氨酯作为直埋敷设的保温材料，聚氨酯作为保温材料导热系数小，供热管道的损失小于地沟敷设。近十年来直埋敷设管道在我国得到了迅速的发展，可以预期它将成为热水供热管网管道的主要敷设形式。3.4 热用户与热水网路的连接方式供暖系统热用户与热水网路连接方式可分为直接连接和间接连接两种方式。（1）直接连接：用户系统直接连接于热水网路上。热水网路的水力工况（压力和流量状况）和供热工况与供暖热用户有着密切的联系。其常用连接方式有无混合装置的直接连接、装水喷射器的直接连接和装混合水泵的直接连接。（2）间接连接：在供暖系统热用户设置表面式水-水换热器（或在热力站处设置担负该区供暖热负荷的表面式水-水换热器），用户系统与热水网路被表面式水-水换热器隔离，形成两个独立的系统。用户与网路之间的水力工况互不影响。间接连接方式需要在建筑物用户入口处或热力站内设置表面式水-水换热器和供暖系统热用户的循环水泵等设备，造价比直接连接高得多。循环水泵需经常维护，并消耗电能，运行费用增加。但热源的补水率大大减少，同时热网的压力工况和流量工况不受用户的影响，便于热网运行管理。这种连接方式只有在热网回水关在用户入口处的压力超过该用户散热器的承受能力，或高层建筑采用直接连接，影响到整个热水网路压水平升高时才采用。在本设计中全部用无混合装置的直接连接。这样既节省了总投资，又满足了所有热用户的要求。3.5供热管网系统定压方式的确定3.5.1热水供热系统定压方式热水供热系统定压常见方式有：膨胀水箱定压、补给水泵定压、气体定压罐定压、蒸汽定压、稳定的自来水定压等多种补水定压方式。3.5.2定压方式的选取补给水泵定压方式是目前国内集中供热系统最常用的一种定压方式。补给水泵定压方式主要有三种形式：（1）补给水泵连续补水定压方式（2）补给水泵间歇补水定压方式（3）补给水泵补水定压设在旁通管处的定压方式间歇补水定压方式要比连续补水定压方式少耗一些电能，设备简单，但其动水压曲线上下波动，不如连续补水方式稳定。间歇补水定压方式宜使用在系统规模不大，供水温度不高、系统漏水量较小的供热系统中；对于系统规模较大，供水温度较高的供热系统，应采用连续补水定压方式如图3-3所示。1补给水箱 2补给水泵 3安全阀 4加热装置5网路循环水泵 6压力调节阀 7热用户图 3-3 补给水泵连续补水定压方式示意图上述三种补水定压方式，其定压点都在网路循环水泵的吸入端。对于大型的热水供热系统，为了适当地降低网路的运行压力和便于网路的压力工况，可采用定压点设在旁通管的连续补水定压方式，使旁通管不断通过网路水。网路循环水泵的计算流量，要包括这一部分流量，因此多耗电能。综合考虑，本设计中选择补给水泵连续补水定压方式。河南理工大学本科生毕业设计（论文） 第四章 管网水力计算第四章 管网水力计算4.1 室外管网的水力计算4.1.1 水力计算的主要任务热水网路水力计算的主要任务是：（1）按已知热媒流量和压力损失，确定管道的直径；（2）按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失；（3）按已知管道直径和压力损失，计算或校核管道中的流量。4.1.2 水力计算的步骤（1）确定热水网路中各个管段的热媒的计算流量 （4-1）式中 供暖系统用户的计算流量，T/h； 用户热负荷，KW； 水的比热，取=4.187KJ/Kg； /一级网的设计供回水温度，。（2）确定热水网路的主干线（网路中平均比摩阻最小的一条管线），及其沿程比摩阻。根据城市热力网设计规范，主干线平均比摩阻R取30-80Pa/m。（3）根据网路主干线个管段的流量和初选的R值，利用热水供暖管道水力计算表确定主干线个管段的公称直径和相应的实际比摩阻。（4）根据选用的公称直径和管中局部阻力形式，确定各管段局部阻力系数。（5）根据管段长度L和管段局部阻力系数利用（4-2）式计算各管段压降P。 （4-2） 式中 管段压降，Pa； 管段的沿程阻力损失，Pa； 管段的局部阻力损失，Pa； 管段的阻力系数之和，无量纲； 管段的动压，为，Pa； 管段的实际比摩阻，Pa/m； 管段的实际长度，m。 （6）确定主干线的管径后，便可进行支干线、支线等水力计算。应按支干线、支线的资用压力确定其管径，但热水流速不应大于3.5，同时比摩阻不应大于300。为了满足网路中各用户的作用压差平衡，必须使各并联管路的压降大致相等，故并联支线的推荐比摩阻Rtj需用式（4-3）进行计算 Rtj=P/Lzh （4-3）式中 Rtj推荐比摩阻，Pa/m；P资用压降，即与直线并联的主干线的压降，Pa；Lzh考虑局部阻力的管段折算长度，Lzh=L1.3,m;根据式（4-3）可得到支线的推荐比摩阻，结合管段的流量可利用热水供暖系统管道水力计算表确定支线的公称直径、实际比摩阻及实际压降。对于实际压降过小的管段为维持网路平衡，可安装调节孔板或小管径阀门来消除剩余压头，节流孔板的消压可查表选取或者按式（4-4）进行计算 （4-4）式中 G热媒流量，Kg/h；调压板消耗压降，Pa。4.2 室外管网水力计算实例本小区外网水力计算简图，如图4-1所示。图4-1 本小区外网水力计算简图4.2.1主干线水力计算实例本设计对洛阳市某小区室外管网供热系统内管路的节点编号情况如图4-1所示。对整个管网来说由于从换热站到9热用户的管道的输送距离最远，故选取该管线为主干线（最不利环路）进行计算。根据流量和初步选定的主干管推荐比摩阻，可得主干线的各管段的公称直径，同时可得出各管段实际的比摩阻,如管段9-8,确定管段9-8的管径和相应的比摩阻R值。t/hD=70mm， R=30.85Pa/m管段9-8中局部阻力系数之和,可由相关图表查得，9-8段含有两个闸阀，一个弯头，一个直流三通局部阻力系数之和：=20.5+11+11=3管段AB的压力损失 ： 用同样的方法，可计算主干线的其余管段，确定其管径和压力损失，如表4-1所示。 表4-1 干线水力计算表序号负荷(kW)流量(kg/h)管径管长(m)(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)动压(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)9-8135 4644 DN70 14.57 0. 3630.85449.61 3.0 61.46 184.38 633.998-7240 8256 DN80 25.21 0.453 38.78 977.64 3.0 98.41 295.22 1272.867-E345 11868 DN80 3.7520.65 79.9 299.78 1.0 202.61 202.61 502.39E-D345 11868 DN80 33.229 0.65 79.9 2655.0 3.0 202.61607.83 3262.83D-C 815.1628041.5 DN125 24.927 0.66 47.6 1186.53 3.5 208.89731.11 1917.64C-B1179.66 40580.3 DN150 23.067 0.67 38.3 883.466 3.5 215.27 753.44 1636.9小计9226.61由上面水力计算知洛阳市该小区压力损失：4.2.2支干线水力计算实例 以该小区D-6支干线为例，D-6支干线的资用压力为： =5672.07Pa设局部阻力损失与沿程损失的估算比值=0.3，则比摩阻大致应控制为 =5672.07/52.936(1+0.3)= 82.42Pa/mD-6支干线应尽可能消耗掉其资用压力，最好是通过改变D-6支干线上各管段的管径来实现，既可节约不必要的管材（避免管径过大），又可节省用来消耗资用压力的阀门。但对于某些支干线，即使使用最小管径也不足以消耗掉其资用压力来达到水力平衡，那么只能通过加节流阀门来调压。根据=82.42Pa/m和=4.045t/h，可确定管段6-5的公称直径为DN50，实际比摩阻为R=129.64Pa/m，局部阻力系数如表4-3所示。表4-3 管段6-5局部阻力表管段名称闸阀补偿器热压弯头直流三通异径接头6-5201103由前面的式子（4-2），可求得实际压降为609.30Pa。 用同样的方法计算D-6支干线上其他管段的管径、比摩阻、压降，对于其他支干线其计算方法完全相同，所以该小区支干线管段水力计算结果列于表4-4， 表4-4该小区支干线管段水力计算表 序号负荷(kW)流量(kg/h)管径管长(m)(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)动压(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)D-6支干线6-5117.6 4045.44 DN50 19.3030.597 129.642502.44 3.0 170.77 512.31 3014.755-4293.88 10109.5 DN80 25.208 0.55558.08 1464.113.0 147.964 443.89 1098.004-D470.16 16173.50 DN100 8.4040.594 51.4 135.91 2.0 169.20 338.4 474.31小计4587.06C-3支干线3-2131.25 4515DN50 24.90.667 162.48 4045.89 3.0 213.50 640.51 4686.402-1262.5 9030 DN70 28.21 0.702 115.53 3258.963.0 236.59 709.77 3968.731-C364.512539 DN80 4.05 0.71997.38 394.39 2.0 248.09 496.18 890.57东区D-6支线的资用压力：东区D-6支线的压力损失：计算得该小区D-6支线与D-6支线的不平衡率，也即东区节点D的不平衡率：根据相同的计算方法可以求得其他支线节点（如C点）的不平衡率最后将支干线与主干线节点处的不平衡率汇总如表4-5所示。表4-5 小区外网各支干线不平衡率不平衡的节点不平衡率数值4.3 热水网路的水压图热水网路上连接着许多热用户。它们对供水温度和压力要求，在设计阶段必须对整个网路的压力状况有个整体的考虑。通过绘制热水网路的水压图，用以全面地反映热网和各热用户的压力状况，并确定保证使它实现的技术措施。水压图是热水网路设计和运行的重要的工具，应掌握绘制水压图的基本要求、步骤和方法，以及会利用水压图分析系统压力状况。4.3.1 水压图的理论基础和基本步骤通过室内热水供暖系统和热水网路水力计算的阐述，可以看出：水力计算只能确定热水管道中各管段的压力损失(压差)值，但不能确定热水管道上各点的压力(压头)值。通过绘制水压图可以全面地反映热网和各热用户的压力状况，可以清晰地表示出热水管路中各点的压力。，并确定使其实现的技术措施。在运行中，通过热水管路的实际水压图，可以全面地了解整个系统在调节过程中或出现故障时的压力状况，从而发现关键性的矛盾和采取必要的技术措施，保证安全运行。热水供热系统在运行和停止运行时，系统内热媒必须满足下列基本技术要求：(1)在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不超过用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。(2)在高温水网路和用户系统内，水温超过100的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。从安全角度考虑，热网规范规定，除上述要求外，还应留有3050Kpa的富裕压力。(3)与热水网路直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运行和停止运行时，其用户系统回水管出口压力必须高于用户系统内的充水高度，以防止系统倒空吸入空气破坏正常的运行和腐蚀管道。回水管内任何一点的压力都应比大气压高出5mH2O。以免吸入空气。热水网路的热力站或用户的吸入口，供回水管的资用压力应满足所需的作用压头。水压图绘制的理论依据：流体力学中的伯努利能量方程式是绘制水压图的理论基础。 绘制水压图的基本步骤：（1） 选取基准面和坐标；（2） 选取静水压曲线的位置；（3） 选定主干线回水管的动水压曲线位置；（4） 选定主干线供水管的动水压曲线位置；（5） 支干线、支线的动水压曲线。4.3.2 管网水压图本设计中的管网水压图如图4-2。图4-2 管网干线水压图河南理工大学本科生毕业设计（论文） 第五章热水供暖系统的运行调节第五章 热水供暖系统的运行调节5.1 运行调节的意义 热水供暖系统对建筑物供暖时，不仅要保证在设计室外温度下，维持室内温度符合设计值，而且要在其它冬季室外温度下保证用户的热舒适度。5.2 调节方式的确定根据供热调节地点不同，供热调节可分为集中调节、局部调节和个体调节三种调节方式。而集中供热调节容易实施、运行管理方便，是最主要的调节方法。其主要有以下几种：（1）质调节：只改变供暖系统的供水温度，循环水量保持不变；（2）量调节：改变网路的循环水量；（3）分阶段改变流量质调节：在供暖期中按室外温度高低分成几个阶段，在室外温度较低的阶段中，保持设计最大流量，而在室外温度较高的阶段中，保持较小的流量。在每一阶段内，网路的循环水量始终不变，按改变网路供水温度的质凋节进行供热调节;（4）间歇调节：不改变网路的循环水量和供水温度，而只减少每天供暖小时数。可在室外温度较高的供暖初期和末期，作为一种辅助的调节措施。随室外温度的改变，需同时对热水网路和供暖用户进行供热调节，通常，对供暖用户采用质调节方式进行供热调节，以保持供暖用户系统的水力工况稳定，本次设计即采用质调节。5.3调节曲线的确定进行质调节时，只改变供暖系统的供水温度，而用户的循环水量保持不变，即1故对于无混合装置的直接连接的热水供暖系统供水： (5-1)回水： (5-2) 式中： 用户散热器的设计平均计算温差 用户设计供回水温差 本设计中供水95，回水70，室内计算温度18，故：64.5 =25取b0.3 1/ （1+b）=0.77公式简化为： (5-3) (5-4)式中： 相对于室外温度的供暖热负荷比直接连接热水供暖系统供热质调节的热网水温（）调节如表5-1所示，调节曲线如图5-1所示。表5-1 供热质调节的热网水温（）调节表室外温度()热负荷比供水温度()回水温度()供回水温差()50.5263.550.513.040.5666.352.314.030.6068.353.614.720.6471.755.315.810.6873.857.016.800.7277.159.118.0-10.7679.760.719.0-20.8082.562.220.1-30.8485.564.321.2-40.8888.165.822.3-50.9290.667.423.2-60.9692.568.524.0-71.009570.0251网路和用户的供水温度曲线2网路和用户的回水温度曲线图5-1按供暖热负荷进行供热质调节的水温调节曲线图河南理工大学本科生毕业设计（论文） 第六章 换热站设计及设备的选型第六章 换热站设计及设备选型6.1换热站的设计6.1.1 换热站的作用集中供热系统的热力站是供热网路与热用户的连接场所。它的作用是根据热网工况和不同的条件，采用不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户要求；并根据需要，进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。6.1.2 换热站的分类（1）根据热网输送的热媒不同可分为热水供热热力站和蒸汽供热热力站；（2）根据热力站的位置和功能的不同 可分为用户热力站（点)、小区热力站、区域性热力站； （3）根据服务对象不同可分为工业热力站和民用热力站。6.1.3 换热站建筑设计 根据小区建筑物实际布置情况，本设计将小区换热站设于小区东北角。换热站建筑尺寸为长宽高=21.09.05.0m。站内设有值班室、配电室、卫生间等附属间。换热站四面均设有窗户以满足换热站通风及采光要求。 换热站门应该向外开，尺寸要满足站内需检修更换的最大设备的出入。换热站内设排水沟用以将站内排水排出室外，站内地坪应设坡度，保证管道和设备排出的水引向排水沟。6.2 循环水泵的选择6.2.1 循环水泵应满足的条件（1）循环水泵的总流量应不小于管网的总设计流量，当热水锅炉出口至循环水泵的吸入口有旁通管时，应不计入流经旁通管的流量。 （2）循环水泵的扬程应不小于流量条件下热源、热力网、最不利环路压力损失之和。 （3）循环水泵应具有工作点附近较平缓流量扬程特性曲线，并联运行的水泵型号相同。（4）循环水泵承压耐温能力应与热力网的设计参数相适应。 （5）应尽量减少循环水泵的台数，设置三台以下循环水泵时，应有备用泵，当四台或四台以上水泵并联使用时，可不