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文档简介
毕业设计(论文)白山市某小区供热外网及换热站工程设计学生姓名学历层次所在系部·能源动力工程学院所学专业.建筑环境与设备工程所在班级建环0843指导教师·教师职称·完成时间本设计名称是白山市某小区的室外供热管网和换热站工程设计。该小区的建筑面积为1073蔚,总热负荷为832S285W。基本参数:一次网供回水温度为110/70℃,小区所有建筑物进行低温水供暖,要求供回水温度80/60℃。本次设计主要有工程概述、热负荷计算、供热方案确定、管道水力计算、系统定压方式的确定和水压图绘制,设备及附件的选择计算,换热站设计及相关设备的选择计算等几方面的内容。除上述内容外,在计算说明书中尚应包括如下一些曲线:热负荷随室外温度变化曲线,即热负荷延续图。调节曲线(含水温变化和水量变化曲线)水泵选择曲线等。本次设计要求使用CAD绘出图纸,其中包括设计施工说明、主要设备附件材料表,管网平面布置图,管道纵断面图,横断面图、水压图、检查井详图,热力管道平面图、换热站设各平面布置图、换热站管道半面布置图、换热站流程图及剖面图等。在热网设计合理,安装质量符合标准和操作维修良好的条件下,热网能够顺利地运行,尤其对于只有供暖用户的热网,在非采暖期停止运行期内,可以维修并且排除各种患,以满足在采暖期内正常运行的要求。关键词:供热负荷干线管网支线管网换热站供暖系统2目录第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章工程概述第一节原始资斗一第二节热源状况介绍热负荷计算第一节供热系统一一第二节绘制热负荷延续时司图“·供暖方案的确定一第一节热媒的选择及参数的确吓第二节供热管网的平面布置一一第三节管网附件设计原世一管道水力计算一第一节管道水力计算图绘制一二第节第节计算管路的确系统水压图及设施的选择第一节系统定压方式及其确定一一31第二节水压图的绘制“·31第三节调节方式及调节曲线的绘匍、供热系统工艺设各的选择一32第四节供热系统供热设备的选择一一管道保温结构和管网土建措施第一节管道的保温选择和计算“一·43第二节管沟形式和检查井的确吓一·45设计总结设计总结一一49参考文献·50致谢-513前随着国家计量供热的逐步推行,供热行业面临着新的机遇和挑战。计量供热是供热行业从粗放型管理方式向精细型管理方式的一次深刻转变。计量供热的主目标是节能环呆。计量供热的成功实行必须依托高精确的热网调控.而热网的高精确调控基础是热网的设计和建设。这对我们供热系统的设计人员和施工人员提出了新的更高的要求。能否设计出满足热网精确调控需求的供热系统是当前我们设计人员面临的一道重要难题:供热工程是现代化城市重要的基础设施,也是城市公共事业的一项重要设计。各地区都努力从现有条件出发,积极调整能源结构,研宄多元化的供热方式,实现供热事业的可持续发展,实现计量供热的节能目标。计量供热不仅能给城市提供稳定的可靠地高品位热源,改善人民生活环境。而且能节约能源,减少城市污染。有利于城市美化,有效地利用城市空间。城市供热管网的设计,首先要在总体规划的指导下,既要为今后的发展留有余地又要实事求是的对热负荷进行调查和计算。在了解热负荷的性质、类别、用途等多方面现场的资料后,进行供热外网的设计本次设计以节能建筑的热指标为基础,以热网的精确调节为最终目标,尽量降低热网的各项指标尽量应用精确调节的阀门和设备,为计量供热打好基础。 第一章 工程概述第一节原始资料供热参数:一次网供回水温度为110/70℃,小区所有建筑物进行低温水供暖,要求供回水温度80/60℃:其它供热参数根据外网情况确定。白山市气象资料卩]室外计算温度:一25℃冬季室外平均风速和主导风向:。风速为13丽s采暖期天数:167大最冷月平均温度:一297℃采暖期日平均温度:一24℃最大冻土深度:133cm不同室外温度的延续时间:0一10一《4一20一24417632932731192312163271第二节热源状况介绍、土建资料该工程的总建筑面积是185073m2,建筑物均属民用住宅,大多数是6层,有少部分其他建筑,为3层。、热源资料该住宅小区采用“集中供热”的方式,热媒种类为热水。、换热站〔1)换热站的位置应尽量靠近供热区域的中心或热负荷最集中区的中心,可以设在单独建筑内,也可以利用旧建筑物的底层或地下室。热力站尽量采用原有的供暖锅炉房,可以完全利用原有的管网系统,减少小区管网投资。本设计的换热站根据上述原则,将换热站设在两栋住宅楼的中间。换热站的布置在换热站的布置中,一般包括设备间、配电室和值班间。水一水式换热站,一般,布置在单层建筑中:详见换热站平面图:o换热站的规模本设计换热站的总供暖热负荷Qz一185073m2*45w一8328285w:总的循环水量Gz:36L20h,查得换热站的面积为450m2罔。但是由于我所设计的换热站设备较少,选取450m2时太大,所以换热站的面积选取为230m2。5第二章热负荷计算第一节供热系统`供暖热负荷热指标是表示各类建物,在室内外温差1℃时,单位体积(面积)的供暖热负荷。对于热指标的估算,主要取决于通过垂直维护结构向外传递的热量,它与建筑物的平面尺寸和层高有关,因而不直接取决于建筑平面面积,热指标有体积热指标与面积热指标两种方法,体积热指标更能准确的反映出建筑物的传热状况,但是采用面积热指标比体积热指标更易于概算,计算方法简便。因此,本设计采用单位建筑面积热指标法进行计算。选择热指标的大小,主要与建筑物的结构外形以及层高有关,建筑物的维护结构传热系数越大,采光率越高,则建筑物的热损失越大,在这种情况下,热指标可取较大值,反之,则取较小值。因此热指标的选择合适与否直接影响个计算热负荷的计算值以及系统的总的耗热量。表2一1各类建物采緩热指标推荐值的[3]建筑物类型件宅居住区综合学校办公医院托旅馆商店食堂餐亍影剧院展览綰大礼堂体肩馆采取.节40^一45~巧550705一7050一一605驴一100~03030_1050^一1注:白山市采暖热指标为64w/平方米。因国家推行节能建筑和采取节能改造措施(暖房子工程),达到第一阶段目标将节能30%。所以白山采暖热指标为:64下一64W×30‰=448W/平方米:计算取450半方米,符合上表推荐值:建筑面积热指标法,其计算公式为: Qh=qn*A*10一3式中:Qh—.采暖设计热负荷(kw)采暖热指标(w/m2)A一一采暖建筑物的建筑面积(由于我所设计的建筑物过多,且没有编号,我把我所设计的小区分为A-D4个区:以A区的4号建筑为例(计算它的热负荷):测量可知4号居民楼的面积A一48俨3一1440m,qn=45w/mQh一144俨45一648佣。其他计算结果如下:表2一2各建筑热负荷表6编号建筑面积层数热指标采暖设计抹负荷v48D64s0057D75950145C1004过50《384536010《384536012210557001321055700《3243740《324374017396607802045360214536023210567002刂210567002664513到5027馬24374028453603072972033453603刂4536036453603745360《985346040《985346042453604536045453604645360《98534609四953730区号建筑面积层数热指标采暖设计热负荷w71596004324511€6404324511€64060458100114324511€64014701018501647045126900192704032019320452099670209160244704512690025470451269002732045864003204586400297201002160003115347032214033470451269003447045126900363204586400373204586400451296004512960031045837003104583700104324511664011542451463401367845915301563045170100164704512690018204452754020630451701002147045126900236304517010024470451269002620445275406304517010029470451269003147045126900332044527540341047451413453527345737102794575330279457533045648005154569525115154569525451296001545129600172794575330182794575330202794575330212794575330235154569525255154569525275154569525305674576545315674576545332794575330342794575330372794575330387245972039279457533041515456952543515456952545567457654546537375545AS279753304964838748027975330527553103275合计1s5073832s28巧第二节绘制热负荷延续图在供热工程规划设计过程中需要绘制热负荷延续时间图。利用热负荷延续时司图,可以计算出供暖期间的供暖年总耗热量,而且还能从图上直观的了解在不同室外譜度状况下的热负荷及相应的小时数。能够清晰的反映出整个供暖期间系统热负荷的情况,从而为系统调节,技术分析及运行管理提供必要的资料。各城市的地理位置和气象条件等因素是有很大差别的,但也有一些共同的特点、()各城市的开始和停止供暖温度都定为+5℃:以不保证天数为5天的原则,确定各城市的供暖室外计算温度'值[4]各城市供暖期长短(n小时数)与其室外温度变化幅度,大致也有一定规律。用下列无因次群形式的数学模型,来表达供暖期内的气温分布规律。Rt:0(N《5〕或Rt=Rb巧<N《N山)或用下式表示.“一(N习或t、—tw'+(5—tpJ)R;h(5<N<Nzh)式中 一某一室外温度,℃;“,、叩j、和5一一供暖室外计算温度、供暖期室外日平均温度和供暖期开始及终止供暖的室外日平均温度,℃;RoRn一一两个无因次群,分别代表无因次室外气温和无因次延续天数和小时数tt一120N3,一5能一120N、上h、5、120一一供暖期总天数或总小时数;不保证天数巧天)或不保证小时数(120h)一延续天数或延续小时数;b——的指数值:一修正系数。ZZ一5nJ,一120根据供暖热负荷与室内、外温度差成正比关系,即式中贶Qk'一供暖设计热负荷和在室外温度tw下的供暖热负荷;一一供暖相对热负荷:0一供暖室内计算温度,取18℃。由上可以得出供暖热负荷延续时间图的数学表达式.Qk'=Qn(N5时)或Qk'=()—卩oRnb)Qn,0<NN山时)式中可得由于设计资料上提供白山市的延续时间0故查供热工程附录供暖期室内温度吓一18℃亻共暖室外计算温度=一25℃供暖期天数Nzh67天供暖期日平均温度一一24℃在室外温度“下的供暖热负荷^Q“:式中: Q 室外温度“下供暖热负荷(kw)Qn一一供暖设计热负荷()供熟延爨圈如下;0다(날)0다(날)胕0刪Il[0圊0•tVOC)2_1鹽負荷延蟻囹
第三章供热方案的确定第一节热媒的选择及参数确定、热媒分类供暖系统的常用热媒是水、蒸汽、空气。供暖系统的热媒,应根据安全、卫《生、济、建筑性质和地区供热条件等因素考虑决定:查实用供热空调设计手朋[习,列表如下:表3一1热媒的选用民用及公共建建筑种类适宜采用允许采用居民建筑、医院、幼儿园托儿所等不超过%℃的热水1低压蒸汽2不超过110℃的抹水办公楼、学校、展览馆等《不超过110℃的热水2低压蒸汽高压蒸汽一般惧乐部影0院《不超过110℃的抹水2低压蒸汽不超过130℃的热水注.氐压蒸汽系压力为70Kpa的蒸汽。2采用蒸汽为热媒时,必须技术论证为管理,并在经济上经分析为合理时才允许。在集中供热系统中以水作为热媒和蒸汽相比,有下述优点:a热水供热系统的利用率高。由于在热水供热系统中,没有凝结水和蒸汽泄漏,以及二次蒸汽的热损失,因而热能利用率比蒸汽供热系统高,实践证明,一般可节约燃料20%一40%。b以水作为热媒用于供暖系统时,可以改变供水温度来进行供热调节(质调节),既能减少热网损失,又能较好的满足卫生要求。c由于水的热容量大,在短时司水力工况失调时,不会引起显著的供热状况的改变。d在热电厂供热的情况下,可以充分利用汽轮机的低压抽汽,得到较高经济效益。热水介质的缺点是输送耗电量大。以蒸汽作为热媒,与热水相比有如下优点,以蒸;气作为热媒的使用面广能满足多种热用户的要求。尤其在生产工艺用热都要求采用蒸汽来供给热量:2汽网中输送蒸汽凝结水所耗的电能少,输送靠自身压力,不用循环系统,不用耗电。3因温度和传热系数都比水高,可以减少散热设备面积,降低了设备的费用。4由于蒸汽的密度很小,可以适用于地形起伏很大的地区和高层的建筑中,输送和使用过程中不用考虑静压,连接方式简便,运行也很方便:但是蒸汽介质有如下缺点:(0热源效率低蒸汽使用后凝结水回收困难,仅除盐水(或软化水)损失大,而且热损失也大。蒸汽在使用和输送过程中损失大'。以蒸汽输送距离短:以热水作为热媒时一般有如下的优点.田热水供热系统的热能利用的效率高。罔用热水可以改变热水温度来进行供热调节,既可以减少热网的热损失又可以很好的满足卫生要求。[3]热水供热系统的蓄热能力强,系统中的水量大,水的比热很大。因此,水力工况和热力工况短时间的失调时也不会引起供暖状况的很大波动。[4]热水供热系统可以实现远距离输送,其供热半径大。蒸汽和凝结水状态参数变化较大的特点是蒸汽供暖系统比热水系统在设计和运行管理上较为复杂的原因之一。由这一特点引起系统中出现“跑”、“冒”、“滴”、“漏”可题解决不当时,会降低蒸汽供热系统的经济性和适用性。蒸汽亻共暖系统散热器表面温度高,易烤炙积在散热器上的灰尘,产生异味,卫生条件较差。由于上述“跑”、“冒”、“滴”、“漏”影响能耗以及卫生条件等两个原因,在民用建筑中,不适宜采用蒸汽供暖系统。在工厂中,蒸汽作为供热系统的热媒得到极广泛的应用,生产工艺热负荷与其他热负荷共存时,传热介质的选择尽量只利用一种供热介质,根据个体情况,通过全面的技术经济比较确定热媒:本设计对象是白山某小区,属于住宅供暖系统,权衡热水和蒸汽两种热媒的优缺点,本设计的热媒选用热水。热媒参数的确定热水供暖系统按照水的参数的不同,可以分为低温热水供暖系统(水温低于100℃)高温热水供暖系统〔水温高于100℃)t热水参数越高,输送能力越大,越能节省输送电量。但温度过高反而不经济:要提高热水参数则能耗大,设各投资大,所以确定热水譜度时,要经过技术经济比较。对于以区域锅炉房为热源的热力网,提高供水温度、加大供回水温差,可以减少热力网的流量降低管网投资和运行费用,而对锅炉运行的煤耗影响不大,从这方面看,应提高区域锅炉房供热介质温度。但当介质温度高于热用户系统的设计温度时,用户入口要增加换热或降温装置,故提高供热介质温度也存在技术经济合理化的问題。当不具备确定最佳供回水温度的技术经济比较条件时,推荐的热水热力网供回水温度的依据是:以区域锅炉房为热源时,供回水温度的高低对锅炉房运行的经济性能影响不大:当供热规模较小时,与户内采暖设计参数一致,可减少用户入口设备投资.当供热规模较大时,为降低管网投资,宜扩大供回水温差,采用较高的供水温度。当供水温度确定以后,回水温度应根据室外管网及内部系统散热设备的基建投资(室内管网的基建投资与用水温度的变化有关),系统运行费用及系统折旧、修理和维护费用总和最小的技术经济比较而确定:当不具备确定最佳供回水温度的技术经济比较条件,热水供回水温度按以下原则确定:(1)区域性锅炉房供回水温度区域性锅炉房为热源,供热规模较小时,供回水温度可采用9,70℃,80/60℃的水温,而供热规模较大时,经济技术比较可采用170℃,130/70℃,巧0/80℃等高温水作为供热介质。闊二次网供回水温度可根据一次供回水温度和卫生要求及供热区内热用户的需要,并经过详细技术经济分析后确定。一般二次网供回水温度有如下几种参考:95770℃,85炻5℃,80/60℃,70巧0℃等罔。本设计的集中供热系统的热源形式是以换热站为热源,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,降低输送网络循环水的电能消耗和用户用热设备的散热面积,在经济上是合理的,但是由于供水温度过高,对管道及设备的耐要求高,运行管理水平也相应提高,综合考虑热氵原、热力网,热用户系统等方面因素,并进行技术经济比较,确定本设计热媒参数为8伊60℃。第二节管网平面布置管网的布置形式供热管网布置形式有枝状管网和环状管网两大类型。枝状管网布置简单,供热管路的直径随与热源的距离增大而减少且金属耗量小,基建投资少,运行管理简便,但枝状管网不具备后备供热能力,山于建筑物具有一定的蓄热能力,通常迅速消除热网故障的方氵去,以使建筑室温不至显著降低。环状管网和枝状管网相比,热网投资增大,运行管网更为复杂。热网要有较好的自动控制措施,目前国内刚开始使用。本次设计热源为地下换热站,且考虑到枝状管网应用较成熟,运行调节较简便,故本次设计热网布置宜采用枝状管网。热水系统形式热水热源系统主要采用两种形式:闭式系统和开式系统。在闭式系统中,热网的循环水作为热媒供给热网用,户热量而不从热网中取出支用。在开式系统中,热网的循环水全部或部分的从热网中取出,直接用或热水供应热用户中:采用闭式系统,热网补水量很少,可以减少水处理费用和水处理设备投资:供热系统的严密性也便于检测。考虑到城市水源,水质方面因素等限制,本设计采用闭式管网较宜。平面布置原则(l)经济合理,主干线力求短而直,主干线尽量走热负荷集中区,o技术上可靠,囹对周围环境影响小而协调。四、管网位置布置确定查《城市热力网设计规范》,城市热力网的布置应在城市规划的指导下,考虑热负荷分布,热源位置,与各种地上、地下管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素,经技术经济比较确定。热力网管道的位置应符合下列规定:1城市道路上的热力网管道应平行与道路中心线,并宜敷设在车行道以外的地方,同一条管道应只沿街道的一侧敷设;2穿过0区的城市热力网管道应敷设在易于检修和维护的位置:3通过菲建筑区的热力网管道应沿道路敷设;4热力网管道选线时宜避开十质松软的地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及高地下水位区等不利地段:五、管网走向〔D一级管网从热源引出后至各热力站的主干线,应考虑至各热力站的分支管线引出方便和路径最短,也就是应敷设在各热力站的中心。二级管网从热力站引出至各用户的主干线,应考虑至各热用户的分支管线路径最短,也就是应敷设在各用户的中心。@供热管道敷设应在有关部门近、远期规划的基础上,考虑与城市其它公用配套设施协调一致。o供热管道的敷设,如在市区应平行于街道和建、构筑物,不妨碍交通,不损坏现有建筇物,不影响道路和建筑物的扩建、新建:@管道敷设应沿着建筑物侧墙。六、敷设方式供热管网的敷设方式分地上,地下。地上敷设按照支架的高度不同,可分为低支架、中支架、高支架三种敷设方式。查《城市热力网设计规范》,城市街道上和居住区内的热力网管道宜采用地下敷设,当地下敷设困难时,可采用地上敷设,但设计应注意美观。工厂区的热力网管道,宜采用地上敷设[6]。由于该小区设有换热站,本设计采用的是“直埋敷设”。第三节管网附件设计原则管道系统阀门设定位置查《集中供热设计手册》,根据不同用途、介质温度及工作压力等因素选择1闸阀只用于全开、全闭的供热管道,不允许作调节用。闸阀主要起关断作用,不宜做调节流量用。一般明杆式适用于腐蚀性介质和室内暗杆式适用于非腐蚀性介质和操作位置受限制处:楔式多为单闸板,平行式多为双闸板。闸阀具有密封性好“全开启时,介质流动阻力小;长度较短,布置紧凑;安装时无方向性等优点。但是,闸阀不宜单侧受力,结构也比较复杂,密對面易磨损,维修较困难,手轮高度较高。它常用在公称通径大于200的管道上。2蝶阀用于全开全闭的供热管道上,并具有良好的调节性能。蝶阀可作启闭和控制流量时使用。蝶阀的密封性能好,寿命长,开闭时间短,省力;流动阻力小;结构简单,便于操作;外形尺勺、小,重量轻,便于运输和安装。但蝶阀的使用温度较低,耐压范围也比较小:近年来,在城市供热的热水管网上和热力站内使用较为普遍,安装时无方向性。3截止阀只用于全开全闭的供热管道,一般不作流量或压力调节用。截止阀主要起关断作用。小直径截1上阀一般为暗杆式,大直径一般为明杆式。截让阀有方向性,安装时应注意使介质流动方向与阀体的箭头方向一致,不能装反:截止阀的结构比较简单,制造、维修都比闸阀方便。但介质流动阻力较大,阀体长度较长。产品公称通径不大于川04调节阀可用于全开全闭的供热管道上并具有良好的调节性能。。在供热系统中,调节阀一般装在干线的分支点、用户的热人口处,以及热源的分、集水器和热力站中,用以解决初调节和运行调节中的流量控制。但价格昂贵,易坏。5减压阀减压阀的作用是降低管路中介质的压力。选用时,活塞式减乐阀减压后的压力不应小于0.IMPa,若需减至007MPa以下,应再设波纹管式减压阀或用截1上阀进行二次减压。若减压阀前后压力比>0.5一07时,应串联装两个。减烁阀安装时有方向性,不能装反,同时使它垂直地安装在水半管道上:6、止回阀止回阀是根据阀瓣前后的压力差不同而自动启闭的,可防止管道中流体倒流,也被称为单流阀或逆止阀。安装时不能装反。在供热系统中,止回阀常安装在泵的出口、疏水器出口管道上,以及其他不允许流体反向流动的地方:综上所述,结合与最不利用户并联用户的调压方式一一孔板调节,该系统选择了在用户入口处安装二个蝶阀,中间安装孔板进行调节,而用户出口处安装一个蝶阀。2阀门及管道附件的安装原则:1寒冷地区,露天敷设的热网管道上不得采用灰铸钢的阀门和附件,宜采用钢制阀门和附件。2热网管网干、支线的起点应安装关断阀门:3热水供热管网输送干线每隔2000一3000米,输配干线每隔1000一巧00米,宜装设一个分段阀门。4DN大于等于600毫米的阀门,宜采用电动驱动装置。5工作压力PN大于等于1.6MPa,且DN大于等于350亳米的管道上的闸阀应安装旁通阀,旁通阀的直径可按闸阀的直径的十分之一选用。第四章第一节管道水力计算图绘制平面布置原则管道水力计算城市管道上的热力网管道应平行于管道中心线,并宜敷设在车行道以外的地方,同一条管道应只沿街道的一侧敷设:穿过厂区的城市热力网管道应敷设在易于检修和维护的位置通过非建筑区的热力网管道应沿公路敷设热力网管道选线时宜避开土质松软地区,地震断裂带,滑坡危险地带以及高地下水位区等不利地段。第二节计算管路的确定、比摩阻的选择、确定热水网路的计算管路热水管路的水力计算是从主干线开始计算的,网路中的平均比摩阻最小的一条管线,称为主干线。在一般的情况下,热水网路各热用户要求的预留的作用压力是基本相同的,所以通常从热源到最远的热用户的管线是主干线。1供热管道水力计算的一股要求(1)在进行热水网路水力计算之前,首先应该按比例绘制管网平面布置图,图中标明热氵原位置,管道上所有附件和配件,每个计算管段的热负荷及其长度等。闊在进行热水管网的水力计算时,应注意提高整个供热系统的水力稳定性,为防止水力失调可以采取以下措施:(i)减少管网干管的压力损失,计算时宜选取较小的比摩阻,适当加大管径;增大热网用户系统的压力损失,一般在热用户人口处安装手动调节阀(或平衡阀)、调压孔板,控制和调节入口压力;高温水采暖系统的热源内部压力损失对管网的水力稳定性也有影响,一般在热源内部留有一定的富裕压头,在正常情况下,富裕压头消耗在循环水泵的出口阀门。当管网流量发生变化引起热源出口的压力变化时,可调整循环水泵出口阀门的开度,使出口压力保持稳定。供热管网的管径DN,不论热负荷是多少,均不应小于50mm,而通往各单体建筑物〔热用户)的管径对于热水管网一般不宜小于32mm@热水采暖管网,宜采用双管闭式系统,其供回水管道应采用相同的管径:2供热管网水力计算的目的(1)按设计流量和允许的压力降选择管径;〔2)按设计流量和所选择的管径计算压力损失,确定或分配各用,户的入口压力;按己确定的管径和管道始终点压力校核管道计算流量是否合适。、比摩阻的选择主干线的平均比摩阻R值,对于确定整个管网的管径起着决定性作用。如:选用的比摩阻R值越大,需要的管径越小,因而降低了管网的基建投资和热损失,但管路循环水泵的基建投资及运行电耗随之增大,这就需要确定一个经济的比摩阻,亻吏得在规定的年限内总费用为最小。经济比摩阻应根据工程具体条件确定。确定热水热力网主干线管径时,宜采用经济比摩阻,支线及干线设计比摩的确定应按容许压降的原则确定:查热能工程设计手册得如下表,表4一1推荐比压降卩]设计伊回水温差/℃比乐降^h(F匐推荐值<4040一8040一6060—80经济比摩阻按以下原则选择(1)设计供回水温差小时,比压降取下限,反之取上限:闊附表中的数值适合用于供热距离在2一10№范围内,当供热距离小于41时,比压降取值应加大,反之应减小。热水热网支干线应按容许压降确定管径。介质流速不小于30丽s时,对于连接两个或以上热力站的支干线比压降不应大于300Pa/m-考虑目前设计中的实际情况以及热网水力稳定性的要求,水力计算时,我们采用指导老师的计算程序,经过反复输入比摩阻得出比较合理的水力计算结果。最后的输入的比摩阻为低温水30一70Pa/m。根据网路主干线各管段的计算流量和初步选用的平均比摩阻R值,利用附录9一1的水力计算表,确定主干线各管段的标准管径和相应的实际比摩阻:根据选用的标准管径和管段中局部阻力的形式,查附录9差确定各管段局部阻力的当量长度Id的总和,以及管段的折算长度Izho根据管段的折算长度Izh以及由附录9一1查到的比摩阻,利用公式厶P一RI,计算主干线各管段的总压降。干线水力计算完成后,便可进行热水网路支干线、支线等水利计算。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35丽s,同时比摩阻不应大于300Pa丿m。规范中采用了两个控制指标,实质上是对管径DN400皿n的管道,控制其流速不得超过35m/s(尚未达到300Pa/m);而对管径DN<400n皿的管道,控制其比摩阻不得超过300Pa/m(如对DN50的管子,当R一300Palm时,流速今约为09在一段的情况下,室外热水网路主干线的平均比摩阻,可取40一80Pa/m进行计算[3]。第三节阻力平衡原则及措施、阻力平衡原则热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间(不包括共同管段)的计算压力损失相对差额,不应大于±巧%。在实际设计过程中,为了半衡各并联环路的压力损失,往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速。在水力计算中,管道系统前半部供水干管的比摩阻R值,宜选用稍小于回水干管的R值;而管道系统后半部供水干管的比摩阻R值宜选用稍大于回水干管的R值:其原则如下:)根据平均比摩阻R值和流量Q确定主干线各管段的管径、流速、单位长度比摩阻等。)计算各管段的沿程阻力卸和局部阻力卸重复上述步骤,计算并联管路的沿程阻力卸和局部阻力卸根据“并联管路阻力平衡的原则”,确定调。压装置。、平衡措施1、调节阀的选择(I)以热水或冷水为热媒的系统,宜选用“等百分比流量特性”。以蒸汽为热媒的系统当调节阀的阻力占系统的阻力小于60%时,宜选用“等百分比流量特性”或“直线流量特性”。当调节阀的力占系统的阻力大于或等于60%时,宜选用“等百分比流量特性”:当负荷变化幅度较大时,宜选用“等百分比流量特性”。快开流量特性的调节阀,只适用于双位控制系统。巧〕冷水系统的三通调节阀,宜选择“抛物线流量特性”。(6)当调节量事先无氵去精确确定时,应选择以等百分比流量特性”。2、节流孔板调节节流孔板的作用是用来消除系统入口处的过剩压力。孔板的孔径按下式计算:冒一CJD/f丿。:23.21·10一·0:新寸-:十0.812'G式中:d一一孔板孔径,D一管道内径,H一一消耗压头,PaG一一热水流量,kg}]p一一热水密度,第四节水力计算、水力计算方法和步骤(0确定热水网路中各个管段的计算流量公式:Gn=A*Qn1'一t2〕确定热水热水网路的主干线和沿程比摩阻根据网路主干线各管段的流量和初步选用的比摩阻R值,利用水力计算表,确定主干线各管段的标准管径和实际比摩阻。根据选用的标准管径和管段中局部阻力的形式,确定各管段局部阻力的当量长度0的总和,以及管段的折算长度0。巧)根据管段的折算长度0以及查到的比摩阻,利用卸:气/+0一*,计算主干线各管段的总压降。(6)主干线水力计算完成后,便可进行热水网路支干线、支线等水力计算:例如:A管中,管段31一41和管段41一44的折算长度值,如下:管段31一41DN=100mmR=31.5pa/mo直流三通1*3、3=3.3m,异径接头1*0、33一0.33m,波纹管补偿器此管没加为0n1,管段长度 60 L=3、3m十033m十60.2m=63.83m卸:人气00一R到31.5pa/m*63.83m一20H9pa管段41一44DN=80mmR=42.lpajmo直流三通1*2.55=2.55m,异径接头1*0.26一0.26m波纹管补偿器此管没加故为0m,管段长度48.9mL=2、55m十0、26m十4&9m=51.71m卸:人气00一到 42彐pa/m*48.9m=2176围pa按照上述步骤对水力计算进行编程,计算结果如下:表4一2水力计算表管段编号计算流量管段长度L圃管段直径叭)比厚阻(pa/m)流速(m/s)当量长度Ld囿主管1一48200615&915042.3692521504伍68&2918一282应619.812545.3伍65生8123一2925.612539.360生9329一3125.23上125350.5931一4112.6100伍45&634《一44刂2.刂7,晷一472上870320.33347-482.31050o.3441-421032292.2o.68IV3041-431032292.2o.68IV3044-4510104.30.464544-4310104.so.464547-492.3105041.8o.34082-62-314.534.3100o.546.6176.9soo.460913.2204.4o.651.453-53.3283.go.767-177-814.929100o.556.618-1110.936.8so67.511-147053o.48202.318.15041.8o.341032292.28-1032292.2o.6811-12150.1o.5511-13150.1o.5514-1529.5o.281.4514-161029.5o.2818-261s-1914.418.S10041.1o.546.6119-2210.438.6soo.572L8122-255.67044.6o.432025-2724.35029.5o.280819-2032292.2o.6819-2132292.2o.681L132223150.1o.5522-24150.1o.551.4525-2650108.3o.55202832292.21L1329-3068.2251L1331-3931-3212.621.s10031.5o.466.613242.1o.472.8135-384.633.57030.20.362.2038-392.3105041.8o.340832-3321032292.21.1332-341032292.2o.681.1335—3G210104.3o.4635-3721040104.3o.4638-402.3105041.8o.342.os(pa)H(paif1-461-250.911099.752.262211.47-1856.492310.418-2824.1140.328-2913.66543.929—31391503.131-4163.2011.941—4451.712176.o44-4727815.447-4812.os504.914317.o41-4211.33301.941-43IIL33301.944-4511.451194.21320.a7572.92920.5644-4611.451194.21320.37572.20.5647-4912.08504.92-62-340.911705.93-680.993272.o8239.465264,26628.4814.652994.53-510.953108.77-1735.1566.83817.g75323.315488-1139.Gl2673.711-1439.72104.114-1720.IS843.58-911.33301.92319.6670.22617.52s-1010.33009.72611.6697S.65817.1311-1210.951643.61304.o7860.22.1011-1310.951643.61304.o7860.79422.1014-1510.45308.s535.25330.30514-1611.45337.8505.75224.44324.1218-2618-1925.411044.43398.371342.44.9319-2241.412542.622-2520.9932.125-2726.38778.219—2010.433047.61205.s5261.6327319-2110.433047.61205.35261.63219.7322-2310.751613.622-2410.751613.625-267.10768.9284.631352.96202.39875.14.4029—3069.332475.14536.24632.0637.3531-3931-3229.41894.91333.247592.19151.4532-3540.311697.135—381078.138-3912.os504.932-3311.133252.232-3411.133252.235—3611.451194.2368.s4852.25.6335-3711.451194.2388.s4852.18425.38-4012.08504.9(t/h)(pa/m)1-277.20033.3a.774.412-415.820030.oa.72s.404-679.236.220026.74.213.o20023.2a.64s.40s-1073.S21.s20023.og.4510-1268.820020.oa.5912-1366.023.6200a.579.4513-2149.966.o150a.326.1621-2231.557.812560.3a.758422-3027.313.512545.3a.6530-3227.10067.1a.664.1032-3535.831.12.8135—3614.37020.1a.293.202-367.950153.2a.342.614-550a.742.617.250197.sa.742.61321431.1310-117.250197.sa.742.6112-1440204.4a.651.4522-2950139.Ea.622.6132-3311.85043.1a.432.6132-3413.25043.1a.432.6135-377020.1a.290030-3170112.7a.69i.1013-2013-1516.129.610051.a.596115-1710.638.263.8a.592.8117-2012.97047.sa.453.2015-1610.s50239.4a.822.6117-188.23237.6a.251.1317-195020.1a.292.611-2821-2324.310067.16.6123-2634.477.sa.572.3126-2715.o50106.3a.552.os23-2412.550239.4a.822.6123-2512.550239.4a.322.6126-2715.o5020.1a.292.6126-2810.o50106.3a.55JVS,"IV:ęk(pa)H(pa)82.112734.320726.4-6601181.9496.53-1030.75707.310-1251.101022.o12-1305700.113-2172.164163.621-2262.643777.222-30IT90810.930-3231,202093.53235611200.s35-3617.50351.s2370,5110302.16429.4369374-51940.414565.134932.476921940.13383.233653.sss277,231070.o13757.15.3410-111940.412179.432291.16612-14s.75lîss.511309.419684.21615.0922-291174.o3282.g1132-3314L41621.1931.512273.19547323415.s:631.412016L03335-3714.70295.556.36765.79051.7730-3125vso2907.7738.45.7313-2013-1536,211861.27150.599596.70440.2115-172616.17-2016L10769.615-1612.913090.7295.3917-189,33350.8418.s3037L3942617-1910.41209.2560.39059.77031.9521-2821-2330.912074.11415.353435.23-26212894.926-2717.os1849.s23-2415.113617.313055.10932.4523-2515.113617.31127.413055„10932.4526-2717.61354.o1495.s12897.95726.26-2S12.osłsas.3541.510732.14:(t/h)(pa/m)103,214420044.95.462-1219.220022.8o.64s.4012-1469.655.120020L59.4514-1756.16.6150o.766.1617-1955.s17.315071.619-2242.835.61506.2922-253015.1125o.714.8425-2723.21.61254.4027-3016100o.594.0530—32IO.512.262E6o.582.8132-3542.850SIo.472.202-102-332.11258.8039.3100o.683.6311.s43.372.5o.622.SI9—1111.270o.492.2012.8502482.613-513.250248O.sg2.6115.350102.5o.532.616-650102.5o.532.619—1011.s7035.6o.39432.6114-1550406.12.6114-1650239.2.6117-181.232105.3o.411.1319—2050406.12.6119-2150239.2.6122-2350406.1os2.6122-2450239.4o.842.6125261.24038.s1.4527-2850o.562.6127-2950239.4o.842.6130—317043or424.0032-331.2401.4532-3470534.001-2149.466710.s2-1227.6629,312-1464.551323.314-1724.7617-1922.91639.619-2241.sg1776.122-2519.94logo.725-27261310.27-30as.951974.s30—3215.01939.32-353645Ŕ+E2-102-340.g2192.2sosg.7148881.3-642.932914.96—946.113343.o9—11757.13—415.413821.73193,319002.96127.143-515.613920.93094,116776.56027.3117.911835.82264.315095.4213.311364.316303.240509—1015.s562,5194.611054.63512-1371927,i13740.233152.292111514-1511.414633.629802.64924.7514-164,911175.512168.932685.oos5117-18sg.539427.52948.86664.18819—2011.414633.66103,o25911.26L5419—214,911175.59561,229479.21.6022-2311.414633.64326.922754.3222-241175.57785.127036.75522.5525-2689.853486.184383,611813.94912.7527-2311.41863,75695,725233.36627-294.911175.55383.923236.0413330—311234.13350,533488.0323732-3389.3486.1832-3426.71415.12229,926629.50932.31(pa/m)1-29816.62003.362-691.647.920035.5o.798667.420031.3o.74g.458-108334.820029.2a.714510-12so29.6200270.6912-225615072.o.926.1622-245315065.3a.876.2924-265048.815057.9a.8226284714.951.2o.776.2928—4027.2125454.84110—4224.241.212535.a.574.9642—4421.24712527.344-4714.656.810042.3o.544.0547-5032.go.4250-5118.4502.210.550248o.8311.540234.6O.69.4510-1111.540234.6a.691.45222311.540234.60.694524-2511.540234.6o.69.4526-2711.540234.6a.694540—4111.540234.60.694511.540234.60.69452-52-38.37059.23-516.450o.47432.15012-2112-132463125114.10.8913-1612.S49.10032.4.0516-1932.67059.22.2192015.a50o.474313-1411.850248a.8313-1514.250248a.8316-1712.í50o.472.6116-1814.2508119-215028-3328-2919.S46.112523.g293213.257.610034.60.4932-3534.e7065.sa.532.235-3750812.as29-3011.240283.9a.764529-3115.g40283.ga.761.4532-3311.250a.472,6132-3415.950a.472,6135-3913.450a.472,as35-3823.2535.71.1344-4515.940283.9a.764544—A611.240283.ga.761.4515.950a.472,6147-4910.950114.3a.562,6150-5216.e7027.5o.344 ifi (11)(pa)ĐŽflÎłd(nun)1-219.96912,42-656.31998.776.să2405.43-1044.251292.110-121026.012-2217.861296.622-2452.3460.224-2654.43149.s26-2821.191084.928-4040.541624.340—4246.161643.34451.41403.244—4760.2574.o47-5032.811076.250-5120.61668.66-713.113251.320653.341310.149IS.418-912.3038.118461.124680.59413.10-1112.953038.117169.o02114.IS22-2312.3038.114846.422384.14.24-2512.3038.111386.219905.63415.5326-2712.953038.18236.417294.12016.6640—4112.953038.15327.2327IS.27刂2一4312.95303&13683.9《2372、的3支干管2一512.323742s2454、311《9.5017.31444.2生71381.51062.《0930527.04支干管12一2112一1371.33192.4j85&014适35.5915L4213一1653.;51752.316一1934.82C25.419一201&73135131141生413573.71559.《464能78830.9213一151&81415&996&9《24806033.4816一1715.4112&2《2132.3《441077923.5516一适1&01133讼6《20还.9《4的2、38223.8319一211生311159.119&O3179D435.98支干管28一3828一2954.913茈.63037.0跹41g6、754.4929一3261.652133.132一35372434.635一3715.78127&229一3012.65359L3225监巧《045引22722.4729一3117.354925.792伍27645.9522&2832一3313.01111&6259监2巧E2050《22.6332一341&巧11499.322《3.巧《463引56523.35一3915.」]81253.935一382监23E501&21E24、727《2.4044一4517.354g25.744一4612.65359L317249484、00523.60刂7一481&5199.31200.604609952&427一4913.巧115」]4.112C0.6《1941952&205萨5220.8572·0109&62017&13932.69由于由换热站出来4根主管,所以每根管的压力损失不同。所以另外3根管要节流一部分压力损失,而在这里我们就不用孔板来节流了,我所采用的是平衡阀。如下表所表4一3其他干管上平衡的选取尺寸[5]平衡阀尺寸100.ао350.оа3-118125.ао400.оа5-214100.ао350.оа3-11833第五章系统水压图、调节方式和系统设施的选择第一节系统定压形式及其确定、定压方式(0补水泵定压补水泵连续补水定压方式定压点设在管网循环水泵的吸入端,利用压力调压阀保持定压点恒定的压力。补水泵间歇补水定压方式间歇补水定压方式比连续补水定压方式节电,设各简单,但其动水压线上下波动,不如连续补水方式稳定:间歇补水定压方式宜用于漏水量较小的系统、规模不大、供水温度不高的供热系统。补水泵补水定压点设在旁通管处的定压方式利用旁通管定压点连续补水定压方式可以适当的降低运行时动水压线。网路循环泵吸入口端的压力小于定压点的压力,适用于大型热水供应系统:、定压方案的确定由于空间限制和安全性等因素,故选用“补水泵连续补水定压方式”。第二节水压图、热水网路压力状况的基本技术要求热水网路的水压图是表示热水网路中各点压力上下分布的图。它可以全面的反映热网和各热用户的压力状况,反映各热用户所处地势高低,建筑物高度和热网系统恒压点位置等对网路压力分亻j的影响。通过绘制水压图,可以确定网路与各热用户的连接方式,选择网路和用户的自控措施,以保证供热系统安全经济的运行。热水供热系统在运行或停止运行时,系统内热媒的压力必须满足下列基本要求。(0在与热水网路直接连接的用户系统内,压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。在高温水网路和用户系统内,水温超过100℃的地方,热媒压力不低于该水温下的汽化压力。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或停止工作时,其用户系统回水管出口处的压力,必须高于用户系统的充水高度,以防止系统倒空吸入空气,破坏正常运行和,腐蚀管道。网路回水管内任何一点的压力,都应比大气压力至少高出5mH20,以免吸入空气:在热水网路的热力站或用户引入口处,供、回水管的资用压力差,应满足热力站或用户所需的作用压力。、绘制热水网路水压图的步骤和方法(0以网路循环水泵上午中心线的高度为基准线,在纵坐标上按一定的比例尺作出标高的刻度。沿基准面在横坐标上按一定的比例尺作出距离的刻度。选定静水压线的位置。静水压线是网路循环水泵停止工作时,网路上各点的测压管水头的连接线。它是一条水半的直线:选定回水管线的动水压线的位置。在网路循环水泵运行时,网路回水管各点的测压管水头的连接线,称为回水管动水压线。选定供水管动水压曲线的位置。在网路循环水泵运行时,网路供水管各点的;则压管水头的连接线,称为供水管动水压线:图5一1水压图第三节供热系统调节方式和调节曲线的绘制、调节概念以及分类热水供热系统的热用户,主要有供暖,通风,热水供应和生产工艺用热系统等。这些用热系统的热负荷并不是恒定的,如供暖通风热负荷随室外气象条件变化,热水供应和生产工艺受使用条件等因素的影响而不断变化。为了保证供热质量,满足使用要求,并使热能制备和输送经济合理,就要对热水供热系统进行供热调节。在城市集中热水供热系统中,供暖热负荷是系统最主要的热负荷,甚至是唯一的热负荷:因此,在供热系统中,通常按照供暖热负荷随室外温度的变化规律,作为供热调节的依据。供热调节的目的,在于使供暖热用户的散热设备的放热量与用户热负荷的变化规律相适应,以防止供暖热用户出现室温过高或过低。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。集中调节在热源处进行调节,局部调节在热力站或用户入口处调节,而个体调节直接在散热设备出进行调节。集中供热调节容易实施,运行管理方便,是最主要的调节方氵丞但即亻吏对只有单一供暖热负荷的供热系统,也往往需要对个别热力站或用户进行局部调节,调整用户的用热量。、、供暖热负荷供热调节的基本公式1质调节:只改变供暖系统的供水温度,而用户的循环水量呆持不变,(1)对无混水装置的直接连接的热水供暖系统,质调节供回水温度的计算公式:一+00的+05At0 甩+0 ℃一0'+0'一20一用,户散热器的设计平均计算温差,℃式中酊一(0一')一用户的设计供、回水温度筹,℃o带混水装置的直接连接的热水供暖系统所求得船值是混水后进入供暖用户的供水温度 g=Gh/GoG 其中: 一从供暖系统抽引的回水量,kg/h一网路的循环水量,kg/h式中:一网路与一网路与用户系统的设计供水温度分阶段改变流量的质调节,是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,保持较小的流量。在每一阶段内,网路的循环水量始终保持不变,按改变网路供水温度的质调节进行供热调节,即令:G=const对无混水装置的供暖系统℃对带混水装置的供暖系统式中代表符号同前。对直接连接的供暖用户系统,采用此调节方式时,应注意不要使进入供暖系统的流量过少,通常不应小于设计流量的60%,即p=G60%。如流量过小对双管供暖系统,由于各层的重力循环作用压头的比例差增大,引起用户系统的垂直失调。对单管供暖系统,由于各层散热器传热系数K值变化程度不一致,也同样会引起垂直失调:@间歇调节当室外温度升高时,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。当采用间歇调节时,网路的流量和供水温度保持不变,网路每天工作总小时数n随室外温度的升高而减小,n一242调节的具体方法分阶段改变流量的质调节即把整个供暖期室外温度的高低分为几个阶段,在室外温度较低的阶段采用较大的流量,而在室外温度较高的阶段采用较小的流量,但在每一阶段内则维持流量固定不变,阶段内采用改变供水温度的质调节。、供热调节线的绘制分阶段改变流量的质调节1.划分阶段当巾:75%时,即0:075此时t一l.5C 一 吓一5当'“一巧℃相应的0.G:100%阶段(4=1)一@巧)、(一8地一0.75、10G:75%阶段@:0.75)2、求出各阶段水温计算公式:对分阶段改变流量质调节的无混合装置连接的供暖系统:+At'*0宀+0巧*+A*0“一05*式中:At:住5*@+》一2新):0.5*(80+60一2*18)=52%=80一60=20阶段,:1代入上式中%t一18+50*+100:忭+500翩一10非0表5一1各段的水温075SO住85o.9557.26872。3874·9577.1980.0巛052.25土S55.S5&955&1960当G:75%阶段,:075代入上式中:18十64巧*0十16·7*0:18十64巧*0“一16.7*0表5一2巾二7“时各段的水温0O.57生60o.65070生75以061.353.16&269.272:042.243.144、545.853供热调节曲线如下:0《0《〕图5一2供热调节曲线第四节供热系统供热设备的选择、换热站的设备选择〔1)板式换热器:板式换热器是发展中的新型高效换热设备之一。结构上采用特殊的波纹金属板为换热板片,使热流体在半间流动时,能够不断改变流动方向和速度,形成激烈的湍流,以达到强化传热的效果,且传热板片采用6=0.6、12艹的薄板,这就大大提高了其换热能力。一般总传热系数达2500、5000耵m,℃,最高达7000耵m,℃,比壳管式换热器高3一5倍。换热板片之间(周遍或某些特殊部位)用垫片密封,形成水流通道。垫片用优质合成橡胶制成,耐一定的高温有弹性。由于传热板片紧密排列,板间距较小,而板片表面经冲压而成的波纹又大大增加了有效换热面积,所以单位容积中所容纳的换热面积很大,占地面积比同样换热面积的壳管式换热器小的多。同时相对金属消耗少,重量轻。每个板片有四个孔,左侧上下两孔通加热流体,右侧上下两孔通被加热流体。板式换热器两侧流体(加热侧与被加热侧)的流程配合很灵活。可以并联混联,混联可以2对2,也可以实现1对1、1对2、2对2和2对4等。将传热板片、板片间的密封垫,用固定盖板、活动盖板、定位螺栓、压紧螺栓夹紧,固定在框架上,盖板上设有冷热媒进出口短管。可以组装成型出厂,也可以将板片在热力站组装。这种形式的板式换热器在城市集中供热应用的很普遍,其优点也为人们所认识。城市集中供热一般采用热源大温差小流量,二次循环水采用小温差大流量的策略,此时正好发挥了不等通道板式换热器的优点,减少了动力消耗,提高了换热效率。但也有一些问題存在,我们都知道,在城市集中供热中,一次侧(热侧)与二次侧(冷侧)的阻力损失要求一般是不同的,一般清况下,一次侧的压降小与二次侧的压降。如果没有充分考虑这个问题,使用不等通道板式换热器,可能造成一定的问題,山于不等通道板式换热器热侧的接口口径一般小于冷侧的接口口径,并且其流通截而小,即使在两侧板间流速相同的情况下,一次侧的压降往往不可接受,导致的结果是,热侧的流速偏小,无氵去到达理想的换热效果。这种现象体现在供热主管路给各个子站的热源分配不均,可能致使有的子站热,有的子站不热的现象发生。因此在采用不等通道板式换热器时候,应该充分考虑一次侧的压降,尤其在热源不足的情况下,往往是谁的一次侧的压降小,谁的供热效果好目前板式换热器仅限于水一水交换,一般最高水温不超过150℃:用于蒸汽尚待研宄。另外要定期拆洗,有时要史换垫片。由于板片间间隙较小,要求水质好,一旦形成水垢,热力工况和水力工况将大大恶化。综合考虑各种换热器的优缺点、适应条件,并结合本设计的要求,选用“板式换热器“由于换热站出口处供热管道公称直径为DN200,且换热器的进口流速不宜大于25m/s等要求,再根据热水供应的循环流量G=1032+98+71.4+88.6:36L2t/h,t可以选取板式换热器,选取板式换热器的型号为BR06A,其单片换热面积为069,1m2/片,传热系数为3500w/m2*℃,选取3台。换热器的传热面积:式中.F一一一换热器传热面积(m2)换热量(K一一传热系数B一一考虑水垢的系数,832&285Kw:[6343(m 传热面积 3500*0.8*182163罔3板式换热器的总片数“一235(片)o.694一台板式换热器的片数为'3:235/3:78(片)其性能如下:表5一3换热器性能表型号换热面积最大換热水量工《h有效换热面积总高总宽BR06A403C006942025725、循环泵的选择全负荷运行时:流量:G—1.1气103.2十98十7L4十8&6)一39732m3山扬程:H=11气21十27十5+2.6十10)一45.43m一21一24.43在此,循环水泵选2台,五备互用,所以一75%流量:G=397.32×0.75一298m3/h扬程不变:H=24.43m根据流量和扬程选择循环泵,选择1900一巧0一3巧单级单吸悬臂式离心泵。其性能曲线如下、补水泵的选择.补给水泵的流量G一4%*361.2:巧.9@0幻扬程H一18十3一21m(181n为系统最高点的值,3m为富余量)根据流量和扬程选择补给水泵,选择的型号为IS65一40一3巧A型泵2台,互备互用。如下表[8]:表5一4水泵的型号水泵型号流量Q(m3/h)扬程H扁转速n仕in)效率0ISG5一40一315A11.92&5145036Is200一巧0一31弱34524290278分水器集水器按经验估算确定D.D—(15一一3)dmax式中D一一集水器,分水器的直径(mm)dmax一一一集水器或分水器支管中最大直径(mm)本设计中供、回水主干管管径dmax=200mm集,分水器筒体直径:D一2巧×200一500mm集、分水器筒体长度L按接管数计算确定:L=130十Ll十L2十L3+““十Li十120十211L一250十dl十120十dl十d2十120十d2十d3十1丿0十d3十d4+120十d4十120十2*巧0一2750mm式中IF巧dl,d),d3,d4:200mm(4根主管的管径)。其接管形式见下图:图5一5分、集水器除污器的选择作用和原则除污器的作用是用来清除和过滤管路中的杂质和污垢,以保证系统内水质的洁净,减少阻力和防止阻塞调压板孔口及管路。除污器一般应设置于供热系统的入口调压装置前。锅炉房循环泵的吸入口和热交换设备前,其他小孔口阀也应设除污器或过滤器。根据接管直径DN,选择除污器的型号,高层供暖系统、低层供暖系统和热水供应系统的回水管径均为DN219X6,该设计的除污器选择“卧式直通除污器”,其型号规格如下(单位:表5一6除污器型号H25063U辈6721053690软化水器根据补给水泵流量选择软化水器,我的流量计算为巧9t/h选择的软水器为1K型水力自动软水器型号是00一400*4型。表5一7软水器型号型号流量树脂总装填量外接管原水硬度工作压力范JK200一400414一16721C53690o.22一0.巧软化水箱有公式2Gt得V—12*巧9叫一19.08m3.根据开式水箱图集可以选择水箱的公称容积为20m3.型号如下:表5一8开式水箱尺寸公称容积()有效容积2019.9」]n0028002000补偿器选择为了防1上供热管道开温时,由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏,需要在管道上设置补偿器,以补偿管道的热伸长,从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架上的作用力。热力网管道的热补偿设计应考虑如下各点.(0充分利用管道的转角等进行自然补偿;采用弯管补偿器或轴向波纹补偿器时,应考虑安装时的冷紧;采用“套筒补偿器”时应计算各种安装温度下的安装长度,保证管道在可能出现的最高和最低温度下,补偿器留有不小于20mm的补偿余量;采用“波纹管轴向补偿器”时管道上应安装防止波纹管失稳的导向支座,当采用“套筒补偿器、球形补偿器、铰接波纹管补偿器”补偿管段过长时,亦应在适当的地点设导向支座;巧)采用“球形补偿器、铰接波纹管补偿器且补偿管段过长时,宜采用减小管道摩擦力的措施;当一条管道直接敷设于另一条管道上时,应考虑两管道在最不利运行状态下热位移不同的影响:直埋敷设管道宜采用无补偿敷设方式。九、补偿器的形式1管道自然补偿但弯管转角不能大于巧0。时管道臂长不宜超过20一25米。考虑管道的热补偿时,应尽量利用其自然弯曲的补偿能力。缺点是管道变形时会产生横向位移,而且补偿的管段不能很长:2管道补偿器为了防1上供热管道升温时,由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏,需要在管道上设置补偿器,以补偿管道的热伸长,从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力:供热管道上采用补偿器的种类很多,主要有管道的自然补偿,方形补偿器,波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等。前三种是利用补偿器材料的变形来吸收热伸长;后两种是利用管道的位移来吸收热伸长。a自然补偿利用供热管道自身的弯曲管段(如L型或z型等)来补偿管段的热伸长的补偿方式,称为自然补偿。自然补偿不用特设补偿器,因此考虑管道的热补偿
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