1、課程大作業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書課程供熱工程班級(jí)建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師李德英2010年11月目錄1工程概況11 TOC o 1-5 h z 工程概況.11設(shè)計(jì)內(nèi)容.112設(shè)計(jì)依據(jù).門設(shè)計(jì)依據(jù).11設(shè)計(jì)參數(shù).113負(fù)荷概算.11用戶負(fù)荷.11負(fù)荷匯總.114熱交換站設(shè)計(jì)11熱交換器11蒸汽系統(tǒng)11凝結(jié)水系統(tǒng).11熱供熱水系統(tǒng).11補(bǔ)水定壓系統(tǒng).115室外管網(wǎng)設(shè)計(jì)11管線布置與敷設(shè)方式.11熱補(bǔ)償11管材與保溫.11熱力入口.11補(bǔ)水定壓系統(tǒng).11課程作業(yè)總結(jié).11參考資料1工程概況工程概況工程名稱：某小區(qū)供熱系統(tǒng)地理位置：合肥地區(qū)本工程為合肥某小區(qū)的供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為小區(qū)的住宅樓和公寓樓采暖提供熱

2、源，各熱用戶如下表1表1名稱1#住宅2#住宅3#住宅4線寓5#公寓6蚣寓層數(shù)P1111P11545建筑面積121001210012100400048005000設(shè)計(jì)內(nèi)容某小區(qū)換熱站及室外熱網(wǎng)方案設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)1,李德英。供熱工程。中國建筑工業(yè)出版社，20042,流體輸配管網(wǎng).中國建筑工業(yè)出版社3,王飛.張建偉.直埋供熱管道工程設(shè)計(jì).中國建筑工業(yè)出版社，20074,陸耀慶主編。實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊。中國建筑工業(yè)出版社，19935,城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ34-20026,采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范GB0019-2003,7,城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ34-2002,8,公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)50

3、189-2005,9,城市直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)范CJJ/T81-98,10,李國斌.冷熱源系統(tǒng)安裝.中國建筑工業(yè)出版社，200611,張金和.圖解供熱系統(tǒng)安裝.中國電力出版社.2007設(shè)計(jì)參數(shù)冬季采暖設(shè)計(jì)供水溫度80C,回水溫度60C,3熱負(fù)荷概算熱用戶熱負(fù)荷概算及匯總一、確定總負(fù)荷：利用公式QrY=qfFX10-3可以計(jì)算出各棟樓的熱負(fù)荷，匯總列入下表2:表2熱用戶熱負(fù)荷（W）合計(jì)熱負(fù)荷（kw1#住宅12100X45=544500(Kvy2#住宅12100X45=5445003#住宅12100X45=5445004蚣寓4000X50=2000005蚣寓4800X50=2400006蚣寓50

4、00X55=275000由上表計(jì)算的各用戶的熱負(fù)荷可以匯總得小區(qū)的總熱負(fù)荷為：（KW4熱交換熱站設(shè)計(jì)換熱器4.1.1換熱器選型及臺(tái)數(shù)確定因?yàn)楸拘^(qū)的總熱負(fù)荷為，按照單臺(tái)換熱器的換熱量要達(dá)到總熱荷的60375%勺比例，選一臺(tái)換熱器不合適，且要考慮備用，故選用兩臺(tái)換熱器較為合理。x=,x=.所以取每臺(tái)換熱量為1700KW所以選擇換熱量1700KW左右的換熱器兩臺(tái).蒸汽系統(tǒng)熱源：小區(qū)由市政熱網(wǎng)提供飽和蒸汽，蒸汽壓力為。蒸汽經(jīng)過除塵以后進(jìn)入分氣缸分出，再經(jīng)過減壓進(jìn)入汽水換熱器.蒸汽系統(tǒng)：市政蒸汽-計(jì)量-分汽缸-減壓-汽-水換熱，汽-水換熱器進(jìn)口設(shè)溫控閥，控制熱水出水溫度。凝結(jié)水系統(tǒng)：汽-水換熱器（分汽

5、缸）凝結(jié)水-疏水器-凝水（軟水）箱-米暖系統(tǒng)補(bǔ)水（排至室外下水道）。熱水系統(tǒng)4.4.1熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱水供暖系統(tǒng)：換熱器熱水出口-熱用戶-循環(huán)水泵-換熱器熱水進(jìn)口，循環(huán)水泵選用3臺(tái)（2用1備），均采用變頻控制。4.4.2熱水系統(tǒng)主要設(shè)備選型計(jì)算補(bǔ)水定壓4.5.1補(bǔ)水定壓方式確定補(bǔ)水定壓水系統(tǒng)：采用膨脹罐加補(bǔ)給水泵的方式對熱水系統(tǒng)定壓補(bǔ)水，補(bǔ)水泵選用2臺(tái)（1用1備）。5室外管網(wǎng)設(shè)計(jì)管線布置與敷設(shè)方式管線布置原則布置原理：外網(wǎng)的網(wǎng)路形式對于供熱的可靠性、系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性、運(yùn)行是否方便以及經(jīng)濟(jì)效率有著很大影響。（1）對周圍環(huán)境影少而協(xié)調(diào)，管道應(yīng)少穿交通線，考慮園林綠化等因素，管道便于檢查、維修。(2)經(jīng)濟(jì)

6、上合理。主干線力求短直，主干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)。注意管線上的閥門、補(bǔ)償器和某些管道附件；枝狀管網(wǎng)布置簡單，供熱管道的直徑隨距熱源越遠(yuǎn)而逐漸減??；而金屬耗量小，基建投資小，運(yùn)行管理簡便，因?yàn)楸竟こ淌切^(qū)的管網(wǎng)敷設(shè)，所以選擇枝狀管網(wǎng)。由城鎮(zhèn)供熱工程技術(shù)規(guī)程可查閱知，熱水管網(wǎng)距建筑物基礎(chǔ)要大于3米,距城市道路邊緣不小于1.5米，所以布置管線鄰近道路的管線距道路邊緣距離為2米，供回水管道間距為750mm具體布置如小區(qū)管網(wǎng)布置圖所示。敷設(shè)方式供熱管道的敷設(shè)方式分為架空敷設(shè)和地下敷設(shè)。本小區(qū)管網(wǎng)敷設(shè)均采用地下敷設(shè)方式。本工程采用高密度聚乙烯外護(hù)管聚安酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管，所以本工程管線均采用直埋敷設(shè)

7、。敷設(shè)的截面圖如CAD圖所示。管徑確定確定管道的管徑計(jì)算過程如下：(1)管段的計(jì)算流量就是該管段所負(fù)擔(dān)的各個(gè)用戶的計(jì)算流量之和，以此計(jì)算流量、確定管段的管徑和壓力損失。G/=XQn3#住宅：t/h.4#公寓：t/h.5#公寓：t/h.6#公寓：t/h(3)主干線計(jì)算：因?yàn)闊崴W(wǎng)路各用戶所需要的作用壓差是相等的，所以從熱源到最遠(yuǎn)用戶G為主干線，即主干線為：A-B-C-D-E-F-G.根據(jù)熱力網(wǎng)路水力計(jì)算的方法及步驟、供暖平面圖中管道的布置及管道附件的位置，以經(jīng)濟(jì)比摩阻30-70Pa/m為計(jì)算基礎(chǔ)，范圍內(nèi)，根據(jù)各管段的流量和平均比摩阻，查水力計(jì)算表確定管徑和實(shí)際比摩阻，以AB為例:AB段設(shè)計(jì)流量G

8、/=h,由經(jīng)濟(jì)比摩阻查水力計(jì)算表得：d=200mm,R=m,v=s.同理，其他干管的計(jì)算也如此，分別列表如下：表3.表3管段編號(hào)計(jì)算流量(t/h)管段長度(m)局部阻力當(dāng)量長度(m)折算長度(m)直徑(mm)流速(m/s)比摩阻(Pa/m)管段壓力損失(Pa)不平衡率(%)AB59200BC10200CD45150DE5150EF50125FG6080C12280311E222100F322100B45570D555701I34702H34703m3480管段AB的局部阻力當(dāng)量長度可查閱供熱工程附錄2-2.結(jié)果為：一個(gè)煨彎:2.52.1個(gè)波紋管補(bǔ)償器：.合計(jì):.折算長度lzs=59+=，管段A

9、B的壓力損失P=RX=計(jì)算結(jié)果計(jì)入表3.用同樣的方法計(jì)算其他干管的管徑和壓力損失.各管段的局部阻力當(dāng)量長度計(jì)算表4:單位(m)管段編號(hào)/局部阻力形式閘閥補(bǔ)償器彎頭分流三通直通管分流三通分支管三通分流管AB波紋：一個(gè)：BC一個(gè)：CD波紋：一個(gè)：DE一個(gè)：EF波紋：一個(gè)：FG一個(gè)：方形；一個(gè)：一個(gè)：C1一個(gè)：一個(gè)：E2一個(gè)：一個(gè)：F3一個(gè)：一個(gè)：B4一個(gè):1方形：一一個(gè)：一個(gè):3D5一個(gè):1方形：一個(gè)：一個(gè):31I一個(gè)：一個(gè):22n一個(gè)：一個(gè):23m一個(gè)：一個(gè)：(4)支線計(jì)算以支管D5為例說明水力計(jì)算過程管段D5的資用壓力為：PnXPde+APef+APfg=+=.管段D5的估算比摩組為：R/=A

10、P/lbj(1+aj),其中aj=,則R=m根據(jù)D5的流量h和R查水力計(jì)算表得d=70mm,R=mv=0.80m/s,由表4,可知其當(dāng)量長度ld=1+3+=4.6m,則折算長度lzs=55+=62.8m,P=RL=x=,不平衡率X沂以平衡率滿足要求。同理：其他支管計(jì)算方法與此相同，現(xiàn)將各管段的計(jì)算結(jié)果列入表3.但是有的支路不平衡率大于15%例如B4支路的不平衡率為需要裝調(diào)壓裝置，在B4管段上加調(diào)壓孔板，采用調(diào)壓板消除剩余壓頭B4的剩余壓頭為P=2X=20543Paf=X104/X70X70X(20543X1000)+X8600=d=(GXDnXD/f)=(8600X70X70+=mm.即調(diào)壓板

11、的孔徑為mm所以，對不平衡率很大的支路可以加裝調(diào)壓孔板來消除剩余壓頭.熱補(bǔ)償5.2.1補(bǔ)償方式(1)確定熱補(bǔ)償器方式及固定支座位置：固定支架間的最大允許間距可根據(jù)初步設(shè)定管徑確定，安裝波紋管補(bǔ)償器的的干線固定支架的最大間距應(yīng)小于50米.當(dāng)每個(gè)支架之間必須設(shè)一個(gè)補(bǔ)償器。盡量利用自然補(bǔ)償，不便使用方形補(bǔ)償器時(shí)應(yīng)選用套筒補(bǔ)償器或波形補(bǔ)償器，當(dāng)鋼管直徑較大，安裝位置有限時(shí)可設(shè)置套筒補(bǔ)償器或波形補(bǔ)償器。套筒補(bǔ)償器使用時(shí)需要注意定期檢修，以防漏水。波形補(bǔ)償器選擇時(shí)應(yīng)注意使用條件，避免氯離子腐蝕。本設(shè)計(jì)主要采用波紋管補(bǔ)償器和方形補(bǔ)償器。具體位置見圖紙所示。局部阻力當(dāng)量長度結(jié)果如表2。(2)固定支架間距的確定

12、原則：固定支架用來承受管道因熱脹冷縮時(shí)所產(chǎn)生的推力，為此支架和基礎(chǔ)需堅(jiān)固以承受推理的作用，固定支架間距的大小直接影響到管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，因此要求周定支架布置合理，使固定支架允許間距加大以減小管架的數(shù)量.(3)固定支座有以下要求：1,在管道不允許有軸向位移餓節(jié)點(diǎn)處設(shè)置固定支座，例：在支管分出的干管處在熱源出口，熱力站和熱用戶入口處，均應(yīng)設(shè)置固定支座，以消除外部管路作用于附件和閥門上的作用力，使室內(nèi)管道相對穩(wěn)定在管路彎管的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置，以保證管道彎曲部位的彎曲應(yīng)力不超過管子的許用應(yīng)力范圍。2,在支管裝設(shè)的支架要求距干管三通處的距離小于9m,3,一次性補(bǔ)償器與固定支架之間的間距不應(yīng)大于表中數(shù)據(jù)的一半：見表

13、3.(此表摘錄于實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊)管徑(mm)20015012510080間距(m)綜上，本小區(qū)供熱管網(wǎng)固定支座位置如圖紙所示。5.2.2固定支座受力計(jì)算(只算一個(gè))固定支座受力以B4支路為例，在固定支座之間設(shè)有方形補(bǔ)償器.計(jì)算如下：1、方形補(bǔ)償器的尺寸H=4.0L3=0.5L2R=0.6m固定支座的間距L=40m(1)確定方形補(bǔ)償器的幾何尺寸自由臂長L1=40DN=40X=根據(jù)圖形所示L2=H-2R=X=L3=0.5L2=X=1.4m根據(jù)管子規(guī)格，查表得彎管的特性系數(shù)和管子的材料特性值。彎管柔性系數(shù)K=,應(yīng)力加強(qiáng)系數(shù)m=，管子的斷面抗彎矩w=t子的斷面慣性矩I=管子的彈性系數(shù)E=x104

14、MPa管子的線膨脹系數(shù)=x106m/m.c(3)計(jì)算方形補(bǔ)償器的折算長度Lzh和彈性中心坐標(biāo)位置：Lzh=2L1+2L2+L3鈦K=2X+2X+XX=19.6mXo=O(L22R)(L2L33.14R*K)乂二Lzh=(4)計(jì)算折算管段對x。軸的慣性矩3=L2_ (2L2+4L3)*( (L2 X0622R) +*k(2L2_ +1.635L2k+|/6k23y 0-m(5)確定固定支架之間管道的計(jì)算熱伸長量 X= (t1-t2) XL=X 10 6 x (80-0) X40=(6)計(jì)算方行補(bǔ)償器彈性力Ptx* E*I *3Ptx=10 =I x0支座的受力計(jì)算 簡圖如下所示：.:nT山Tii

15、.F=Pt1+uq1L1=+x X20X =HL2管材與保溫本工程采用高密度聚乙烯外護(hù)管聚安酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管，熱力入口具體詳圖見2#圖紙，它設(shè)置在單幢建筑物用戶的地溝入口，站內(nèi)設(shè)置溫度計(jì)、壓力表等檢測裝置，在供水管道上裝過濾器，防止污垢、雜物等局部系統(tǒng)內(nèi)，在低點(diǎn)處設(shè)置泄水閥，檢修時(shí)排泄供暖系統(tǒng)中的水量。6,管網(wǎng)試調(diào)節(jié)運(yùn)行方案(1)供熱管線工程宜與熱力站工程聯(lián)合進(jìn)行試運(yùn)行.(2)供熱管線的試運(yùn)行應(yīng)有完善，靈敏，可靠的通信系統(tǒng)及其他安全保障措施.在試運(yùn)行期間，管道法蘭，閥門，補(bǔ)償器及儀表等處的螺栓應(yīng)進(jìn)行熱緊.熱緊時(shí)的運(yùn)行壓力應(yīng)在以下.溫度宜達(dá)到設(shè)計(jì)溫度，螺栓應(yīng)對稱擰緊，在熱緊部位應(yīng)采取保護(hù)

16、操作人員安全的技術(shù)措施.(4)試運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)的問題，屬于不影響試運(yùn)行安全的，可以待試運(yùn)行結(jié)束后處理屬于必須當(dāng)即解決的，應(yīng)停止運(yùn)行處理.試運(yùn)行的期間，應(yīng)從正常試運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間起計(jì)72小時(shí).(5)供熱工程應(yīng)在認(rèn)可的參數(shù)下試運(yùn)行,試運(yùn)行的時(shí)間應(yīng)連續(xù)運(yùn)行72小時(shí).試運(yùn)行應(yīng)緩慢地升溫,升溫速度不應(yīng)大于10度/小時(shí).在低溫試運(yùn)行正常以后,可緩慢 TOC o 1-5 h z 升溫到試運(yùn)行參數(shù)下運(yùn)行.試運(yùn)行期間,管道,設(shè)備的工作狀態(tài)應(yīng)正常,并應(yīng)做好檢查和考核的各項(xiàng)工作及試運(yùn)行資料等記錄.試運(yùn)行開始后,每隔1小時(shí)對補(bǔ)償器及其他管路附件進(jìn)行檢查,并應(yīng)做好記錄.課程作業(yè)總結(jié):首先感謝王老師這學(xué)期對我們的教導(dǎo),謝謝!

17、我自己做了這次大作業(yè),真的感受很深,供熱工程是我們的專業(yè)課,我們必須努力去較好地完成.這次大作業(yè)是我上大學(xué)以來的第一次大作業(yè),主要是用計(jì)算機(jī)完成,在作業(yè)的進(jìn)行中,在畫圖和計(jì)算中遇到了很多不懂的問題,及時(shí)到圖書館查找資料,最后得到解決,在這期間,我學(xué)會(huì)了自己查找資料,也開始了解了一點(diǎn) TOC o 1-5 h z 專業(yè)的規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊,以后要多看這方面的書籍.我這次做的這作業(yè)當(dāng)然會(huì)有很多錯(cuò)誤之處,因?yàn)槲覀兤綍r(shí)學(xué)的是理論知識(shí),而這是一個(gè)實(shí)際工程,會(huì)有很多實(shí)際的客觀因素影響,還有一些工程中的要求規(guī)范.所以我們以后要多了解規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊.作業(yè)存在錯(cuò)誤之處,希望老師指正,謝謝!在后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)中,我會(huì)更加努力學(xué)習(xí),下學(xué)期的暖通空調(diào)是我們專業(yè)的重要專業(yè)課,我們應(yīng)該更加努力.參考資料1，李德英。供熱工程。