池水加热(模板)难点.doc

北 京 恒 有 源 科 技 发 展 股 份 有 限 公 司编号：GF2003-127中央液态冷热源环境系统冷热源机房设计方案项目名称：公园 项目内容：冷热源系统池水加热水池面积：4300m2设 计：校 对：审 核：批 准：北京恒有源科技发展有限公司2003年6月4日公园应用中央液态冷热源环境系统加热冷却池水方案第一节 工程概况公园，水池面积4300 m2，储水量6450 m3，平均水深1.5m。为防止冬季池水冻结，需要对池水冬季加热。池水加热的热源采用中央液态冷热源环境系统，冷热源机组与池水利用末端设备进行热交换，末端设备可采用池壁布喷管，集中设回水点方式，强制池水循环，进行换热。池水循环周期为(6450m3200 m3)32.25小时/次。 第二节 池水热负荷确定一、 池水加热负荷计算原始条件：1、 市冬季大气压1020.4mbar，夏季大气压998.6mbar；冬季采暖温度-9，空调温度-12，最低日平均-15.9；夏季空调温度33.2，空调日平均28.6；最冷月平均室外计算相对湿度45%；冬季平均室外风速2.8m/s；冬季日照率67%；极端气温最低为-27.4，最高为40.6； 极端最低平均温度为-17.1，最高极端平均温度37.1； 以上数据统计年份1951年1980年，参见采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19-87）。 由于水池水的蓄热能力，热损失转化为热负荷过程中，存在着延迟现象，热负荷的峰值不但低于热损失的峰值，而且在时间上有所滞后，因此本设计方案室外计算温度采用：冬季采暖温度-9，室外风速2.8m/s。2、水池面积4300平方米。3、池水深平均1.5米。4、水池储水量6450立方米。要求：冬季最冷季池水不冻温度ts=1；散热损失分析： a、水面蒸发损失热量 Qz b、水面传导损失热量 Qch c、池底和池壁传导损失热量 Qdb d、管道和设备散热损失 Qsh e、补充水加热所需热量 Qb1. 水面蒸发损失的热量计算：Qz = 1.163r(0.0174Vf + 0.0229)(PbPq)F760/B 式中：r 水的蒸发汽化的潜热 594.4Kcal/KgVf 池水面上的风速 Vf = 2.8 m/s B 1020.4750.110-3=765.4mmHg Pb 与池水温度相等时饱和空气水蒸汽的分压力 Pb = 6.560.7501=4.92 mmHgPq 空气的水蒸汽的分压力 Pq = Pqb 45%=2.830.75010.45=0.96 mmHg水面蒸发损失的热量Qz = 1.163r(0.0174Vf + 0.0229)(PbPq)F1760/B式中：F1 水池面积4300平方米Qz = 1.163594.4(0.01742.8 + 0.0229)(4.920.96)4300760/765.4= 837.11 kW2. 水面传导损失的热量计算水面传导损失的热量Qch = 1.163F(tstq) kW式中： 水面传热系数，近似采用 8Kcal/m2htS 池水温度，采用 1 tq 空气温度，采用 9F 水池面积，4300平方米Qch= 1.16384300(1+9) =400.01kW3.池壁、池底传热量 1)池壁传热量Qb = 1.163KF(tstq) kW式中：K 池壁传热系数，近似采用 3.5Kcal/m2htS 池水温度，采用 1 tq 空气温度，采用 9F 池壁面积，471（3.141001.5）平方米Qb = 1.1633.5471(1+9)=19.19kW2)池底传热量Qd = 1.163F(tstt) Kw式中：K 土壤传热系数，近似采用 1Kcal/m2htS 池水温度，采用 1 tt 土壤温度，采用 -5F 与土壤接触的池底面积，4300平方米Qd = 1.16314300(1+5)= 30.00kW3)池壁、池底总损失热量Q db = Qd +Qb= 19.19+30.00=49.19kW4其它热损失管道和设备散热损失较小，忽略不计。5总热损失：Q = Qz + Qch+ Qdb = 837.11+ 400.01+49.19=1286.31kW第三节 采集装置设计计算根据公园水池的要求，初步确定水池冬季池水温度ts=1。地下水温度为tx=12,地下水回灌温度tg=7，流量为100m3/h。相比之下，地下水为高温热源。将地下为12的水抽取上来通过水-水换热方式将地下水的热量传给池水，池水温度升高。单个采集装置的能力：Qs = 1.163GtC =1.1631001035 = 581.5kW室外计算采用-9时，采集装置数量：N= Q/ Qs = 1286.31/581.5= 2.21(口)选取3口能量采集井。第四节 设备的选择计算及冷热源井布置1设备选择原则如下:a.设备及系统配置应符合北京市能源与环保政策的要求；b.设备应具有显著的节能环保特点与效果；c.设备性能先进，有较好的性能价格比；d.设备运行安全可靠，便于调节，运行费用经济2换热器的选择计算已知：(1)采集装置流量100t/h，进出换热器井水温度12/7。(2)池水总循环流量300t/h,单台换热器的流量100t/h。(3)池水最低温度1。1)板式换热器出口温度的计算:Q=CtGt1 换热器池水侧进水温度 t2换热器池水侧出水温度 G1/G2=t2/t1 t2=G1t1/G2t2=t2+G1t1/G2=1+1005/100=62)池水混合绝热温度:t=(61501+3006)/6450=1.233)算数平均温差:t=（td +tx）/2=6根据板式换热器传热特性曲线（介质水-水），传热系数确定为K=2000W/m4)换热面积计算:H=1.16351001000/200060.7 =55。38m2选用板式换热器BR65-60,单台换热面积60m2,数量3台。第四节 冷热源辅机设备的选取1、低位能量采集系统： 采用3口具有单井抽灌功能的冷热源井，单井循环水量为100m3/h。配3台250QJ100-36/2潜水泵，单台流量100m3/h，扬程36米，功率15kW，井内安装。对应配置SYS-100S/D旋流除砂器3台，机房内安装。2 外线方案: 外线指冷热源井至机房的二次水供回水管路部分。外线采用干管方式，直埋敷设。3、循环泵系统:末端循环泵2台，型号为QPG100-315，单台流量100m3/h，扬程32m，功率15kW。设置于冷热源机房内。设备清单：序号设备名称设备型号数量电功率(kW)设备参数备注1板式换热器BR65-603换热面积60 m22循环水泵QPG100-315315流量100m3/h扬程32m末端水循环3井用潜水泵250QJ100-36/2315流量100m3/h扬程36m4旋流除砂器SYS-100S/D3机组运行时总用电功率：N=153+153=90kW机房装机容量为：N=901.2=108kVA 第五节 冷热源机房的布置冷热源机房设在公园内一独立建筑物内，机房面积约为60m2。