供热管网设计

供热管网设计毕业论文TOC\o"1-3"\h\u第1章绪论 1.1概述 1.1.1我国城市集中供热现状 1.1.2工程设计的目的及意义 1.1.3设计指导思想 1.2设计题目 1.3设计原始资料 第2章供暖系统设计热负荷 2.1面积热指标法 2.2体积热指标法 2.3城市规划指标法 第3章供暖方案的确定 3.1热源形式的选择 3.2热媒种类的选择 3.3热媒参数的确定 3.4热网形式的选择 3.4.1枝状管网 3.4.2环状管网 3.5供热系统热用户与热水网路的连接方式 3.6供热管道的定线原则 3.6.1热源位置 3.6.2管网的走向 3.6.3敷设方式 3.7直埋热水管道的防腐 3.8热水管网系统的定压方式 第4章供热管网的水力计算 4.1供热管网的水力计算方法 4.2供热管网水力计算的步骤 4.3管网的水力计算过程 第5章水压图的绘制 5.1绘制网路水压图的必要性 5.2网路水压图的原理及作用 5.2.1原理 5.2.2作用 5.3绘制水压图的原则和要求 5.4绘制水压图的步骤及方法 5.4.1确定热水网路水压图的基准面与坐标轴 5.4.2确定静水压曲线位置 5.4.3确定回水管动水压曲线的位置 5.4.4选定供水管动水压曲线的位置 第6章热负荷延续时间图及年耗热量 6.1热负荷延续时间图的意义 6.2供暖热负荷延续时间图 6.3年耗热量 第7章工程经济技术分析 7.1概述 7.2管网布置的合理性分析 7.3管道水力计算的经济分析 第8章设计总结 参考文献 绪论概述我国城市集中供热现状不断发展新的节能技术。具体新的节能方法有：发展地热能、利用工厂生产剩余的余热能源等。对于许多日益成熟的节能技术，必然会有更多的新的能源被开发出来，节能的技术也会更加成熟，节能体系将会更加完善。多热源联网供热。近年来，多热源联网在实际运行中取得了极大的成就与诸多优势：热电厂与区域锅炉房实现热电联产。有利于将热电厂的供热能力发挥到最大能力，提高对热电厂的热量的利用效率，这种热电联产的方法大大的提高了燃料的利用率，提高了经济效益，实现了对低品位能源的有效利用，在节约能源和环保方面的效果极其明显。热源的数目较多，来源较为广泛，某个热源出现问题而不能供热不会对整个供热系统造成很大的影响，系统的安全性会大大提高，可以实现稳定的供热。配置相应的环网系统图式，对于系统的供热后备能力可以实现明显的提升。对水利进行优化，平衡供热。建立智能控制协调机制。热的传递是热力管网在供热系统中完成的，热水经过热力管网将热量传送到热用户。用户对的热的需求不同，需要的热量也会不同。除此之外，用户在距离热源的距离上面也存在很大的差异，供热的管道也存在很大的不同，这些因素的存在也会成为很多用户设计流量和实际得到的流量存在比较大的差异，这种存在差异的现象叫做水力失调。针对存在的这种水利失调的现象，目前针对这种情况设计了解决复杂的供热网管系统的热量平衡问题的一套智能阀门，对其中一个阀门调节不能影响其他的阀门工作，这样就可以通过阀门对每个用户的流量进行调节，使得用户与用户之间的流量不再受到影响，通过确保管路的热量平衡达到节能的目的。分户调节和热量计量收费。我国现在的按面积热收费存在很大弊端，一方面用户不关心能耗的消耗，易造成能源的浪费；另一方面供热公司收费存在问题。而实行分户调节和热计量收费可以极大的减少用户对资源的浪费；另一方面分户调节和热量计量收费可以让供热公司根据用户实际热量收费。供热管网设计能够在节约资源，减少能耗的同时提高人们对的舒适度的要求。建筑物的能耗受风速等诸多外界因素影响而时刻变化。因此要保证保持室内温度不变，采暖系统需要时刻做出相应变化。所以空气补偿器可以在保证供暖质量的前提下通过及时有效的运行调节达到节能的效果。在采暖复核较大的中大城市时，可以采用两用机组，在采暖季节减少供热，在非采暖季节恢复正常供热，可以达到节能减耗的目的。工程设计的目的及意义毕业设计的目的主要是对我大学四年的知识的总结，通过认真的实践、充足的社会调查和对毕业论文的设计和编撰可以对我的思想品德，工作态度及生活作风等都产生了受益终生的作用，能过增强我的事业心及责任感，全面提高综合素质，是我对四年学习成果的研究和总结；是对我工程实践能力和综合素质的全面总结；为我以后成功走向工作岗位奠定了基础。设计指导思想现在，我国的能源浪费问题十分严重而能源发展速度却十分缓慢，且能源紧张一直是影响我国高速发展的重要因素，因此本工程设计在减少能耗、节约能源的情况下，有效低提高能源的利用率，确立合理的设计方案。本设计在满足人们舒适度的同时合理设计供热管网减少资费及加强系统的稳定性与平衡性。设计题目石家庄某小区居民楼供热管网设计。设计数据本设计为石家庄某小区建筑室外平面布置（图1-1）。根据所给的设计要求对小区的供热网进行合理的设计。如图所示，居民楼共八栋，其中宿舍楼（建筑面积10000m2），活动中心（建筑面积800m2），办公楼（建筑面积1000m2），超市（建筑面积1000m2），大会堂（建筑面积2000m2），干部公寓（建筑面积5000m2），小会议室（建筑面积1100m2），培训中心（建筑面积9000m2）。小区内含区域换热站供应小区用水。图1-1管网平面布置图供暖系统热负荷设计及计算在整个供暖系统中，供暖热负荷是整个系统占绝大部分的热负荷，大约为百分之八十左右，在设计计算时候有三种方法，分别是面积热指标、体积热指标及城市规划指标法。2.1面积热指标法建筑物的供暖热负荷计算方法：（2-1）2.2体积热指标法建筑物的供暖热负荷计算方法：（2-2）2.3城市规划指标法近几年，供热面积指标法在实际应用中较为广泛，在国内外对于城市供热系统的设计中使用较多，根据本设计的具体情况，选择面积热指标法来进行本次设计。供暖设计热负荷见表2-1、2-2第3章供暖方案的确定3.1热源形式的选择根据国家及石家庄市的相关规定，选择热电站作为本次设计的热源。3.2热媒种类的确定在供热系统当中，最为常见的两种热媒就是蒸汽和热水。在蒸汽作为热媒的系统当中，蒸汽热媒温度较高。室内卫生条件差且需要安全防护，更适用于工厂建筑。相较于蒸汽，热水作为热媒有节能降耗，卫生条件好，输送距离远，供热半径大等优点，其次水的热容大，温度易于调控，更适用于居民楼建筑，因此选用热水作为本次设计的热媒。3.3热媒参数的确定热水采暖系统设计最佳的供水回水温度，需要结合实际条件与热源、热力网等诸多因素，最后以技术经济比较来确定。当条件不足无法直接通过计算确定供水和回水的温度的时候，供热系统的供水和回水温度应该按以下条件来确定：本设计以换热站为热源，就一般而言居民建筑应采用低温水作为热媒。设计供水回水温度应用室内热水采暖系统温度，即低温热水。设计塑料管供水回水温度多采用85℃\60℃，考虑后期计算方便，本次设计采用的供水温度为80摄氏度，回水温度文60摄氏度。3.4热网形式的选择在集中供热系统中热网是重要的主要组成部分，具有传输热能的作用。热网受热媒（水和蒸汽）、热源（热电站和锅炉等）、热用户三者之间的相对位置的影响，而且对于供热区域的用户所需要的热量的种类和流量也会对热网产生较大的影响。所以在选择热网的时候需要充分考虑设计的安全性和经济性。对于热水供水系统来说，热网的形式主要有两种，分别是枝状管网和环状管网：3.4.1枝状管网枝状管网的系统形式如图3-1对于城市的供热系统，有数量较多的热用户与热水网路相连接，且供热区域也较大，因此系统的可靠性是确定热水供热系统的重要判断，当部分对于管段出现故障之后，热网应具有后备供热的可能性问题。图3-1所示是一个供热范围较小的热水供热系统的热网图，其中双管网路以单线标明，阀门未标出。管网采用了枝状连接方式，热网供水由主干线、分支干线、用户支线送至各热用户的引入口处，回水由各个用户按原来的路线传送至热源。枝状管网具有布置简单、金属能耗少、投资小、管理比较容易等好处；但枝状管网没有后备供热的性能。由于建筑物具有一定的蓄热能力，所以温度并不会很快的降低下来，通过快速的解决故障，在最短的时间内实现继续供热，减少发生故障给用户带来的影响。所以热水管网最普遍的采用方式是枝状管网。3.4.2环状管网环状管网的系统型式如图3-2.相较于枝状管网，环状管网的经济投资更高，能耗更多，操作系数加大，管理困难，运行复杂。所以综合以上比较，类似居民楼这种小范围供热更适合经济投资低，操作便捷，管理简单的枝状管网。3.5供热系统热用户与热水网路的连接方式热网与采暖用户的连接方式主要有两种，分别是直接接连接和间接连接。间接连接指的是换热器布置在热力站或热用户处，用户和供热网络之间有换热器存在，用户和供热网络就被分割为两个独立的系统，用户和供热网络各自独立的进行工作，它们之间相互不再影响。直接连接指的是由供热网络直接给用户进行供热，热网供水（蒸汽）直接进入热用户的散热器，放热后返回热网回水管。当热网为高温水供热，网路供水温度超过用户要求的供水温度时，可以采用装喷射器或者装混合水网的连接。直接连接有多种形式，可以分为无混合装置、装喷射器和装混合水网的连接。无混合装置的直接连接在所有的直接连接中，无混合装置是其中最简单的连接方式，热量通过供热网络直接进入用热用户，在对用户进行供热后，热量释放出来，温度降低形成回水，回水返回热网回水管器。这种连接经济投资最低，但应用范围小，需要求供水温度低于规范规定的散热器的最高热媒温度，且还要求用户要求的压力损失比回水管的资用压力差大。装喷射器的直接连接装喷射器的直接连接的特点有很多，装喷射器的结构设计的比较简单、运行起来十分安全，很少发生什么安全事故，符合安全性的要求、水力十分稳定，基本不会出现任何波动等，但需要求网路设计的供水温度高于供暖系统用户要求的供水温度，且需要足够的紫荆去支持热水喷射器的正常工作。因此喷射器的直连一般运用于单栋建筑物。装混合水网的直接连接装混合水网的直接连接是所有连接方式中经济投资最高的，也是能耗最为严重的连接方式，但可以进行集中管理，也可以通过对阀门的调节来改变进入用户的供水温度与流量大小。综上所述，考虑到本次设计现实情况：小区内多为多层建筑，并且将低温水作为供热系统的热媒，综合经济性和实际的使用情况，本次设计采用无混合装置的直接连接。3.6供热管道的定线原则3.6.1热源位置本次设计用小区内的换热站作为热源3.6.2管网的走向供热管网的布置受诸多因素影响，设计时候应该遵守以下几个原则：经济的合理性。对于主干线的设计应该尽可能的短，并且处于热负荷集中区，应该尽量减少阀门、补偿器和管道复件，降低材料的成本，充分的做到经济合理。技术的可靠性。供热管网的布置对类似于土质松软区、滑坡危险地带等诸多不利地段应尽量避免，需进行提前的勘察。尽量减少对周围环境的影响。供热管网的布置应尽量避免经过主要的交通要道。对于敷设在地上的供热管道应做到不影响交通运行与城市美观的要求。确定供热管线后应依据室外地形制定设计规划。3.6.3敷设方式对敷设方式的合理选用可以降低投资、加强对热网的运行安全与减少对周边环境的影响。考虑到石家庄地区的气候，小区的地质等条件，本次设计采用地下敷设方式。地下敷设一般分为地沟敷设和无沟（直埋）敷设两种方式。对于地沟敷设来说，除了安装管道以外，还需要开沟挖槽、砌筑地沟等工程需要做，有事土建工作量甚至占据全部工作量的60%以上；而无沟敷设直接将保温管埋入地下就可以了，不会占用很多的用地。具资料显示，减少的土方开挖量达50%以上，而减少的土建砌筑和混凝土量更是高达80%以上。因此从经济方面而言，直埋敷设方式的工程造价低、占地少、施工方便、施工时间短，有利于对环境的保护。从能源的节约方面，地沟敷设保温大多采用岩棉矿棉等，保温防水性差，而保温措施一般是缠绕包扎，这种方式在潮湿环境下易造成锈蚀断裂从而破坏保温层，增大管网的热损失；而直埋敷设则采用了聚氨酯硬质泡沫塑料，这种材料的绝热性能高、导热性低、吸水率低，在低温潮湿的环境下不易被腐蚀，可以大大降低供热管道的热损失。综上，本设计采用的是无补偿直埋敷设，预计埋深大于0.8m。无补偿直埋敷设是一种技术先进且造价低的敷设方式，其施工方法与注意事项如下。施工方法：预先对管道加热，减小管道的温度应力，将温度设定为大约是工作温度的一般，等敷土完毕后再对管道进行降温，这样以后管道再升温时，拉应力会逐渐减小直至被相互抵消，且对管道的预热是在管道温度较高的情况下必须完成的安全措施。管道的保温材料必须使用聚氨酯硬质泡沫塑料，且必须直接在钢管四周发泡完成，如此可以保证保温层与钢管之间的粘结力。在无补偿直埋敷设的管道中尽量避免安装阀件，如必须要安装应使用阀件紧按套管伸缩器，便于以后拆装，且在伸缩器两端两米处应各建筑一个固定墩来防止直埋管的伸缩位移。当供水回水平行敷设时，应斜向布置，可以避免在连接分支管时，支管焊接弯头从而产生焊缝。检查井的数量宜少，且应避免设置在交通路线与行人密集的地区。注意事项：管道宽度，热水管道最小坡度处于0.2%-0.3%，放气阀设置在最高点位置，泄水阀设置在最低点位置。在所有分支管道的检查井处都应设置排水阀，以防止分支发生故障时及时清除管内积水。技术可靠，管网路线应尽可能经过地势平坦、水位低的区域，利用好管道的自然补偿。经济上的合理，经济上应合理运用，主干线尽量短直，可以减少金属的消耗，检查井的数量应尽量减少。对通过街道的城市热力管网应敷设在便于检查和维修的区域；而对经过非建筑区的热力管网，则应尽量沿公交线敷设泄水阀设置在管网的最低处，放气阀设置在管网的最高点位置。3.7直埋热水管道的防腐（1）选择铁红防锈漆作为防腐材料对管道进行防腐。（2）通过水压实验对管道进行测试，实验压力应为工作状态下压力的1.5倍。实验时，在十分钟内将压力下降0.05MPa，若不漏水则合格。（3）实验合格后，应对管道进行清理，热水管道与冷凝水管道应使用最大压力及流量的清水进行冲洗，直至排出口的水完全洁净为止。3.8热水管网系统的定压方式为保证热水管网的水压按照设计的数据的正常运行，需要采用一定的定压方式维持压力恒定。热水网路的定压方式分为膨胀水箱定压、蒸汽定压、补给水泵定压等。其中补给水泵定压是集中供热系统使用最普遍的定压方式，因此本设计采用的是补给水泵定压，而补给水泵定压又分为连续补水、间歇补水和设旁通管处三种。连续补水定压方式稳定，适用于规模大，供水温度高的供热系统；间歇补水定压耗能少、设备简单，适用于规模系统较小的供热系统；定压点设在旁通管处的定压方式适用于大型热水供热系统。综上本设计采用的是补给水泵间歇补水定压方式。第4章供热管网的水力计算4.1供热管网的水力计算方法对于室内供热管网水力计算，才用的方法基本上室外供热管网水力计算差不多，采用当量长度法的方法来进行计算。4.2供热管网水力计算的步骤（1）确定供热网络中的计算流量（4-1）各建筑流量表见表4-1确定热水网路的主干线与平均比摩阻从主干线开始对供热网络进行水力计算，主干线是网路中比摩阻最小的。在一般的情况下，主干线是热源到最远用户的管线。当管道通过能力不变时，管道的比摩阻与直径成正比，因此直径越大，比摩阻越小，阻力损失也越小，经济运行费用也越低，但建筑投资则会增大。对经济比摩阻产生影响的因素很多，经济比摩阻是在设计的时候应该充分考虑的问题。既要满足设计的要求，实现对用户很好的供热效果，还叫使得花费的资金尽量的少，满足经济的需求，实现设计的合理与经济的最大化和合理化。根据《热网规范》中对供热网络设计的要求,通常情况下选用30-70Pa/m来计算主干线的比摩阻。（4）各管道的压降ΔP（4-2）（5）支线的推荐比摩阻为：（4-3）计算出支线的推荐比摩阻，确定出支线的实际比摩阻、实际压降与公称直径。（6）调压板孔径计算方式：（4-4）4.3管网的水力计算过程（1）主干线的计算①干线1-2的计算确定1-2的流量主干线的平均比摩阻取30-70pa /m,已知管网的流量与平均比摩阻的范围，查得1-2对于管段比摩阻为27pa/m，调压板孔径为200mm，速度0.69m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道1-2的局部阻力的当量长度为6m。对于管段1-2来说，折算长度为28.05m。对于管段1-2的压力损失=比摩阻×折算长度=760.16pa。②干线2—3的计算确定2-3的流量同上可查得2-3对于管段比摩阻为48.8pa/m，调压板孔径为125mm，速度0.69m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道2-3的局部阻力当量长度为7.32m。对于管段2-3来说，折算长度为20.82m。对于管段2-3来说，压力损失为816pa。③干线3-4的计算确定3-4的流量同上可查得3-4对于管段比摩阻为31.08pa/m，调压板孔径为125mm，速度0.54m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道3-4的局部阻力当量长度为6.5m。对于管段3-4来说，折算长度为84.65m。对于管段3-4来说，压力损失为2630.92pa。④干线4-5的计算确定4-5的流量同上可查得4-5对于管段比摩阻为48.22pa/m，调压板孔径为100mm，速度0.57m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道4-5的局部阻力当量长度为5.98m。对于管段4-5来说，折算长度为39.33m。对于管段4-5来说，压力损失为1849.2pa。⑤干线5-6的计算确定5-6的流量同上可查得5-6对于管段比摩阻为42.12pa/m，调压板孔径为80mm，速度0.47m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道5-6的局部阻力当量长度为4.08m。对于管段5-6来说，折算长度为53.83m。对于管段5-6来说，压力损失为2251.3pa。⑥干线6-3#的计算确定线6-3#的流量同上可查得6-3#对于管段比摩阻为26.55pa/m，调压板孔径为70mm，速度0.33m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道6-3#的局部阻力当量长度为2.9m。对于管段6-3#来说，折算长度为33.07m。对于管段6-3#来说，压力损失为870.0pa。（2）支线的计算①支线3-1#的计算管道3-1#的资用压力为：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为1590pa/m根据线3-1#对于管段的流量和R值的范围，可查出线3—1#对于管段的比摩阻R=800Pa/m,d=32mm,ν=1.1m/s由热水网路水力计算表可查得对于管段线3—1#的局部阻力当量长度1.4m.对于管段3—1#折算长度4.4m.对于管段3—1#压力损失3510.4Pa与资用压头的差值4091.1Pa不平衡率：需在3—1#对于管段上加调压孔板调压板的孔径为：②支线4-2#的计算对于管段4—2#的资用压力为：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为424.1pa/m同上可查得4-2#对于管段比摩阻为387.4pa/m，调压板孔径为50mm，速度1.03m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道4-2#的局部阻力当量长度为1.95m。对于管段4-2#来说，折算长度为9.3m。对于管段4-2#来说，压力损失为3593.3pa。与资用压头差值为1377.3pa不平衡率：在4-2#对于管段上加调压孔板③支线5-2#的计算对于管段5—2#的资用压力为：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为266.3pa/m同上可查得5-2#对于管段比摩阻为304pa/m，调压板孔径为50mm，速度0.92m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道5-2#的局部阻力当量长度为1.95m。对于管段5-2#来说，折算长度为9.3m。对于管段5-2#来说，压力损失为2819.8pa。与资用压头差值为301.6pa不平衡率：因此不用加调压孔板④支线6-3#的计算对于管段6—3#的资用压力为：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为99.5pa/m同上可查得6-3#对于管段比摩阻为110pa/m，调压板孔径为50mm，速度0.56m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道6-3#的局部阻力当量长度为1.95m。对于管段5-2#来说，折算长度为7.4m。对于管段5-2#来说，压力损失为814pa。与资用压头差值为1.7pa不平衡率过小，没有必要使用加调压孔板。（3）分干线的计算确定和支干线并联管路，得局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么可以计算参考比摩阻：①管线2-7的计算确定2-7的流量由上可取主干线平均比摩阻为8417.5，由热水网路水力计算表可查得2-7对于管段比摩阻为160pa/m，调压板孔径为125mm，速度1.22m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道2-7的局部阻力当量长度为6.62m。对于管段2-7来说，折算长度为9.52m。对于管段2-7来说，压力损失为1523.2pa。②管线7-8的计算确定7-8的流量同上可查得7-8对于管段比摩阻为100pa/m，调压板孔径为125mm，速度0.97m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道7-8的局部阻力当量长度为5.72m。对于管段7-8来说，折算长度为8.44m。对于管段7-8来说，压力损失为712pa。③管线8-9的计算确定8-9的流量同上可查得8-9对于管段比摩阻为85pa/m，调压板孔径为125mm，速度0.87m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道8-9的局部阻力当量长度为4.42m。对于管段8-9来说，折算长度为9.41m。对于管段8-9来说，压力损失为798.2pa。④管线9-10的计算确定9-10的流量同上可查得9-10对于管段比摩阻为70pa/m，调压板孔径为125mm，速度0.8m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道9-10的局部阻力当量长度为4.4m。对于管段9-10来说，折算长度为7.91m。对于管段9-10来说，压力损失为553.7pa。⑤管线10-11的计算确定10-11的流量同上可查得10-11对于管段比摩阻为79.2pa/m，调压板孔径为125mm，速度0.74m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道10-11的局部阻力当量长度为4.28m。对于管段10-11来说，折算长度为7.18m。对于管段10-11来说，压力损失为419.04pa。⑥管线11-12的计算确定11-12的流量同上可查得11-12对于管段比摩阻为73.1pa/m，调压板孔径为32mm，速度0.34m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道11-12的局部阻力当量长度为2.55m。对于管段11-12来说，折算长度为11.6m。对于管段11-12来说，压力损失为847.96pa。⑦管线12-13的计算确定12-13的流量同上可查得12-13对于管段比摩阻为47.7pa/m，调压板孔径为32mm，速度0.27m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道12-13的局部阻力当量长度为0.75m。对于管段12-13来说，折算长度为3.07m。对于管段12-13来说，压力损失为146.4pa。⑧管线13-6#的计算确定13-6#的流量同上可查得13-6#对于管段比摩阻为91.4pa/m，调压板孔径为50mm，速度0.5m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道13-6#的局部阻力当量长度为2.15m。对于管段13-6#来说，折算长度为8.75m。对于管段13-6#来说，压力损失为781.5pa。与资用压头的差值不平衡率：因此需要在2-7对于管段处加调压孔板调压板孔径为：（4）分支线的计算①支线7-4#的计算对于管段7-4#的资用压力：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为449.6pa/m根据线7-4#对于管段的流量和R值的范围，可查出线7-4#对于管段的比摩阻R=236Pa/m,d=70mm,ν=1.02m/s由热水网路水力计算表可查得对于管段线7-4#的局部阻力当量长度3m对于管段7-4#折算长度9.02m.对于管段7-4#压力损失2128.7Pa与资用压头的差值2202.1Pa不平衡率：因此需要在2-7对于管段处加调压孔板调压板孔径：②支线8-5#的计算对于管段8-5#的资用压力：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为449.6pa/m同上可查得8-5#对于管段比摩阻为234.4pa/m，调压板孔径为40mm，速度0.69m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道8-5#的局部阻力当量长度为8.77m。对于管段8-5#来说，折算长度为15.67m。对于管段8-5#来说，压力损失为3673.0pa。③支线9-5#的计算对于管段9-5#的资用压力：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为255.5pa/m同上可查得9-5#对于管段比摩阻为234.4pa/m，调压板孔径为40mm，速度0.69m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道9-5#的局部阻力当量长度为8.77m。对于管段9-5#来说，折算长度为15.67m。对于管段9-5#来说，压力损失为3673.0pa。④支线10-4#的计算对于管段10-4#的资用压力：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为235.4pa/m同上可查得10-4#对于管段比摩阻为236pa/m，调压板孔径为50mm，速度0.99m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道10-4#的局部阻力当量长度为8.77m。对于管段10-4#来说，折算长度为15.67m。对于管段10-4#来说，压力损失为3673.0pa。⑤支线12-5#的计算对于管段12-5#的资用压力：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为87.34pa/m同上可查得12-5#对于管段比摩阻为91.4pa/m，调压板孔径为50mm，速度0.5m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道12-5#的局部阻力当量长度为1.95m。对于管段12-5#来说，折算长度为5.35m。对于管段12-5#来说，压力损失为785.1pa。⑥支线13-6#的计算对于管段13-6#的资用压力：局部阻力的损失值与沿程阻力的损失值的估算比值设为一定值0.6，那么比摩阻可控制为109.0pa/m同上可查得13-6#对于管段比摩阻为135pa/m，调压板孔径为50mm，速度0.62m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道13-6#的局部阻力当量长度为1.95m。对于管段13-6#来说，折算长度为6.25m。对于管段13-6#来说，压力损失为868.1pa。（5）分支干线的计算11-6#与11-8#并联可得参考比摩阻：①支线11-13#的计算确定线11-13#的流量取主干线平均比摩阻为164pa，同上可查得11-13#对于管段比摩阻为175pa/m，调压板孔径为40mm，速度0.6m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道11-13#的局部阻力当量长度为12.95m。对于管段11-13#来说，折算长度为14.9m。对于管段11-13#来说，压力损失为2241.8pa。②支线13-8#的计算确定线13-8#的流量同上可查得13-8#对于管段比摩阻为106pa/m，调压板孔径为70mm，速度0.68m/s。查寻热水网络局部阻力当量长度表经计算可得管道13-8#的局部阻力当量长度为2m。对于管段13-8#来说，折算长度为14.9m。对于管段13-8#来说，压力损失为1143.7pa。第5章水压图的绘制5.1绘制网路水压图的必要性在供热网络中包括很多的用户存在，他们各自对供热的需求和所处的地理位置至各不相同，需要综合考虑整个网路的压力状态，需要绘制水压图，由此来反映出热网和热用户的压力状况。通过水压图，可以得到系统在运行调节或者发生故障时的压力状况，然后采取相应的措施以保证整个系统的正常运行。5.2网路水压图的原理及作用5.2.1原理绘制水压图的基本原理是伯努利方程：（5-1）5.2.2作用网路水压图的作用主要有以下四点：可以管中任意一处的压力值；可以得出各个对于管段的阻力损失值；可以了解到对于管段的平均压降值；可以确定其他各点的压力值。5.3绘制的原则和要求在供热系统的运行与停运时，热媒需满足以下几点要求：不超压由于供热管道与用户的管道是直接连接的，所以必须保证压力的大小符合用户管道的承压标准，保证用户的用热安全。不汽化在供热系统中，水温高于100℃，热媒压力就应高于该温度相应的汽化压力，且从安全方面考虑，还应富裕30kpa以上的压力来防止高温水汽化情况的发生。不倒空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系统正常的运行和腐蚀管道。保证热用户充足的资用压力回水管中任意一处压力都要比大气压高5.4绘制水压图的步骤及方法5.4.1确定热水网路水压图的基准面与坐标轴基准面一般选择为循环水泵吸热口的回水管中心线高度。确定xy轴，以一定比例标出地面与房屋的标高。纵坐标表示为地形纵高、建筑标高与测压管水头高度；横坐标表示为热源到网络各点、各用户之间的距离5.4.2确定静水压曲线位置静水压曲线指系统停止运行时，网路中各点的压力分布情况，静水压曲线为一水平直线，高度与定点压力相等。静水压曲线高度应满足以下两点要求：底层散热器承受的静水水压要低于其允许压力热水网路与其直连用户应保证不汽化与不倒空静水压线的位置由定压系统来确定，一般情况把静态压力线的高度视为定压线的压力值，且压力点一般设置在循环水泵的吸口处。采用的直连用户高为5层，每层高度为3m。循环水泵位于热源（热力站）内，基准面确定为循环水泵中心线，由于坡度较小，所以地形差忽略不计。供热水温为80℃，安全余量为3-5mH2O，汽化压力为0mH2O。可得出静水压线的高度：5.4.3确定回水管动水压曲线的位置回水管动水压曲线：循环水泵运行时，回水管上各点的测压管水头的连接线回水管动水压线的位置要求：最低位置要求：应保证所有的直连用户不倒空且网路上任意一点的压力值都应高于5mH2O最高位置要求：直连用户底层散热器所承受的静水压要高于其承受能力回水管主干线的总压降取9.2mH2O，那么回水管动水压曲线的末端位置为28.2mH2O。5.4.4选定供水管动水压曲线的位置供水管动水压曲线的位置要求：不汽化保证足够的资用压力用户预留资用压力差：供水管主干线末端的水位高度：供回水管来说，压力损失为9.2mH2O。则热源出口处，供水管动水压曲线的高度：换热器内部压力损失预留15mH2O，则网路循环水泵扬程：水压图绘制如图5-1图5-1水压图第6章热负荷延续时间图及年耗热量6.1热负荷延续时间图的意义通过热负荷延续时间图，可以清晰表示出不同的室外气温下的热负荷大小与采暖季节累计耗热量及其在总耗热量中所占比例。6.2供暖热负荷延续时间图延续时间图横坐标：室外温度；纵坐标：延续小时数供暖热负荷计算公式：（6-1）室外温度对应的供暖热负荷和延续时间(石家庄)见表6-1热负荷延续时间图见图6-16.3年耗热量供暖年耗热量计算方式：（6-2）（6-3）根据《暖通规范》取值，采用式6-3可得：GJ/a工程经济技术分析7.1概述对于供热工程的设计来说，不管要求符合现实要求和工程要求，经济性分析也是其中重要的环节，设计应该尽可能的在符合工程要求的前提下节约资本，而不只是以为的要求技术上的过关，任何一个工程设计都要从经济和技术两方面综合考虑。7.2管网布置的合理性分析（1）热用户连接方式的经济技术分析本设计中热力站的供水温度为80℃，属于低温热水，且所有建筑物都是低层，因此经济技术比最高的是直接连接的连接方式。（2）热网定压方式的经济技术分析定压方式有高架开口水箱、连续补水泵以及间歇式补水泵等多种定压方式。①高架开口水箱的定压方式适用于热源和热用户距离近的时候，及适用于较小的热力网系统，经济性能好②连续补水泵的定压方式适用于热源与热用户距离较远的时候，及适用于较大的热力网系统。这种定压方式的水力稳定性好。连续补水泵定压方式的建设较为昂贵，但是在使用过程中耗能少，节能效率高。③间歇式补水泵的定压方式用于热源与热用户距离较远且小区内热用户对供热要求低的时候。综上，通过对多种方式的经济技术比较，本设计采用了连续补水泵定压方式供热管道平面布置的经济技术分析本设计采用的是枝状管网的平面布置，这种