（封面）XXXXXXX學院某小區(qū)室外管網供熱系統工程設計報告題目：院（系）：專業(yè)班級：學生姓名：指導老師：時間：年月日摘要本次設計地點范圍為某花園小區(qū)室外管網工程設計，小區(qū)位于，內有六棟低層住宅樓，每棟為6層。本小區(qū)是一個住宿小區(qū)，小區(qū)內設有集中采暖系統，結合實際情況，小區(qū)都是底層住宅，所以采暖不分高低區(qū)，主要系統為:集中采暖系統。本小區(qū)內的配套系統大體如下：集中采暖系統,本小區(qū)采暖由小區(qū)換熱站統一提供熱源，一次網供熱由市政管網提供，各系統中的管道都沿路或沿墻敷設，力求簡短順直節(jié)約管材。隨著人們生活水平的提高，集中供熱被越來越多地采用，采用集中供暖可以減少能量的浪費,提高供熱效率,減少環(huán)境污染,利于管理.同時采用集中供熱可提高供熱質量,提高人們的生活質量本設計以經濟、環(huán)保、節(jié)能為原則，通過借鑒以前的設計方法和經驗，采用了合理的技術措施，使設計的各個系統達到了很好的使用效果。關鍵詞：集中供熱；管道保溫；換熱站目錄第1章緒論 11.1設計概況 11.1.1我國城市供熱的技術走向 11.2設計目的及意義 21.3設計指導思想 21.4集中供熱系統 21.4.1設計題目 21.4.2設計原始資料 21.4.3設計地區(qū)氣象資料 31.4.4設計參數資料 3第2章供暖外網熱負荷的計算 42.1集中供熱系統熱負荷的概算 42.1.1集中供熱系統 42.1.2熱負荷的計算方法和規(guī)劃供熱面積 42.2熱負荷的計算 42.2.1采暖設計熱負荷的計算 42.2.2年負荷的計算 6第3章供暖方案的確定 83.1系統熱源型式及熱媒的選擇 83.2供熱管道的平面布置類型 83.3供熱管道的定線以及敷設方式 83.4管道的保溫與防腐 93.5供熱管網系統定壓方式的確定 9第4章供暖管網的水力計算及水壓圖 114.1供暖管網的水力計算 114.1.1計算方法 114.1.2水力計算的步驟 11第5章供熱管網水壓圖的繪制 245.1供熱管網水壓圖確定 245.2選定靜水壓曲線位置 245.3選定回水管動水壓曲線位置 255.4選定供水管動水壓曲線位置 25第6章供熱調節(jié) 266.1供熱調節(jié)分類 266.2連接管道供暖系統計算 26第7章管道的保溫 297.1管道保溫目的 297.2管道保溫的方法 29第8章附件的選擇 308.1固定支座的選擇 308.2支架選擇計算 308.3補償器選擇計算 328.3.1供熱管道的熱伸長 328.3.2管道的補償器 33第9章換熱站設備的選取 359.1換熱器的選取 359.1.1換熱器類型的選取 359.1.2換熱器選型計算 359.1.3凝結水冷卻器（水—水換熱器）的選擇計算 379.2熱網循環(huán)水泵 389.2.1水泵的計算 389.2.2補給水泵選擇： 399.2.3補水箱的選擇 409.3集水器 409.4除污器的選擇 419.4.1旋流除污器原理 419.4.2旋流除污器產品特點 419.4.3旋流除污器技術參數 429.4.4旋流除污器工作原理 429.4.5旋流除污器外型尺寸 439.4.6旋流除污器規(guī)格型號 449.4.7旋流除污器選用說明 459.4.8旋流除污器設備使用 46第10章工程經濟技術分析 4810.1概述 4810.2管網布置的合理性分析 4810.3管道水力計算的經濟分析 49致謝辭 50參考文獻 51緒論設計概況我國城市供熱的技術走向1，我國城市集中供熱的技術方向，主要采用熱電聯產的型式，這是我國當前的具體情況決定的。當然，集中供熱的首要前提是節(jié)約能源，但是當前我國電力緊張的局面也是不能忽視的。在供熱的同時，生產一定量的電力，也能緩解部分用電的需要。2，落實熱負荷，是集中供熱一切要素之首。沒有準確的熱負荷，熱電站的建設將似海灘上的建筑，不僅不能節(jié)約燃料，更無經濟效益可談。3，目前，我國建設資金短缺，無論是建設熱源還是管網，耗資都相當大。因此，改造老凝汽式電站為熱電廠，既可大大降低投資，也可縮短工期，且運行效益可立竿見影。這是集中供熱應優(yōu)先考慮的熱源。4，盡可能在老廠擴建供熱機組，降低生產與非生產設施投資，并且技術上有比較強的后盾，安全生產有比較可靠的保證。5，熱源內機組參數的選擇，應優(yōu)先選用較高參數的機組。12MW及6MW容量機組，宜選用次高壓；3MW及以下機組宜選用中壓機組?？傊畱M可能少用和不用次中壓或低壓機組。6，熱源內機組型式的選擇，宜以背壓機組帶基本負荷，在多臺機組中可選用一臺抽汽冷凝機組，以增加負荷調節(jié)的靈活性。`7，在大、中城市采暖負荷較大時，宜選用大容量的兩用機組，采暖季節(jié)降低部分電負荷供熱，非采暖季節(jié)仍恢復正常運行，節(jié)能效益是非常理想的。8，近年發(fā)展起來的循環(huán)流化床鍋爐，具有許多優(yōu)點：煤種適應范圍廣；適應負荷變化范圍50%～100%；熱效率較高；易于脫硫且投資少，適宜作建筑材料。9，集中供熱方案的優(yōu)化方面，現已有北京水利電力經濟研究所、清華大學等單位研制了優(yōu)化軟件，它包括熱源布點優(yōu)化、熱源機組組合選型優(yōu)化、熱力管網管徑、路徑優(yōu)化、并可計算熱力規(guī)劃或可行性研究報告有關技術經濟指標等。今后應廣泛應用，以節(jié)約能源，降低投資，提高效益。設計目的及意義畢業(yè)設計的目的主要是對已經學過的專業(yè)知識的進一步加深，分析總結和解決實際問題的最后一次實踐教學環(huán)節(jié)，也是我在大學四年所學專業(yè)知識的綜合訓練。它對提高我們的個人素質，增強就業(yè)后的競爭能力至關重要。學生在畢業(yè)設計實踐的基礎上，綜合運用所學的專業(yè)知識，參考國家有關規(guī)范標準、工程設計圖集及其它參考資料，能夠比較系統地掌握專業(yè)設計的計算步驟、方法。獨立完成畢業(yè)設計任務，培養(yǎng)自己分析和解決實際工程問題的能力，熟練一定電腦繪圖能力和文字處理能力，為以后順利走向工作崗位奠定良好的基礎。設計指導思想目前，我國的能源緊張是影響我國經濟發(fā)展的重要因素，并被認為是當今世界具有普遍性的問題。我國能源發(fā)展的速度比較緩慢但是能源浪費卻十分嚴重，所以本工程的設計應該盡量的節(jié)約能源，提高能源的利用率，要因地制宜地確定綜合利用能源的供熱方案，同時結合我國的國情和社會主義建設初級階段資金短缺等實際困難，在確定設計方案時也要力求節(jié)儉，減少工程造價。本設計就是在遵循經濟合理的前提下，經過經濟分析比較后，設計小區(qū)集中供熱系統設計題目某花園小區(qū)室外管網工程設計設計原始資料區(qū)域總平面圖一張見包括道路走向、建筑物分布、建筑物高度及建筑面積、建筑用途、區(qū)域的地形標高和位置坐標設計地區(qū)氣象資料采暖室外計算溫度：tw=-5℃；冬季采暖天數:N=106天；采暖期：11月22日至次年3月7日采暖室外平均溫度：=7.6℃；最大凍土層深度：50。采暖期日平均溫度：0℃設計參數資料一級網供回水溫度：130/70℃；二級網供回水溫度：95/70℃；室內計算溫度：；供暖外網熱負荷的計算集中供熱系統熱負荷的概算集中供熱系統集中供熱系統指的是以熱水或蒸汽作為熱媒集中向一個具有多種熱用戶的較大區(qū)域供熱的系統.熱負荷的計算方法和規(guī)劃供熱面積本小區(qū)只有住宅樓居民，且都是底層住宅樓，供暖設計熱負荷采用面積熱指標法。規(guī)劃供熱面積如下表2-1表2-1小區(qū)建筑面積建筑性質住宅合計建筑面積㎡2188821888熱負荷的計算采暖設計熱負荷的計算根據《城市熱力網設計規(guī)范》及當地的氣象條件和實際情況，其采暖供熱熱負荷采用采暖面積熱指標法來確定。具體的計算公式方法如下：以下公式取自《供熱工程》P10頁1-2公式。Q=qF10KW式中Q——建筑物的供暖設計熱負荷，KW；F——建筑物的建筑面積，m2；q——建筑物供暖面積熱指標，W/m2；它表示每1m建筑面積的供暖設計熱負荷，見表2-2建筑物供暖面積熱指標推薦值:表2-2建筑物供暖面積熱指標推薦值建筑物類型住宅居住區(qū)綜合學校辦公醫(yī)院托幼旅館商店食堂熱指標（）58-6460-6768-8065-8060-7065-80115-148注：1、本表摘自《城市熱力網設計規(guī)范》CJ34-90,1990年版；2、熱指標中已包括約5%的管網熱損失在內.故此住宅居民熱指標取綜合值：60計算時候把樓層分為1—12號,如下圖2-1:1#2#3#4#1#2#3#4#5#6#7#8#5#6#7#8#9#10#11#12#圖2-1小區(qū)建筑編號根據計算各個樓的熱負荷如下表2-3:表2-2各建筑物供暖面積與熱負荷匯總表建筑編號建筑總面積(m2)層數熱指標熱負荷Q`ｎ(KW)1#115266069.12076846.082#1920660115.23#1920660115.24#1920660115.25#153666092.166#1920660115.27#153666092.168#153666092.169#1152666069.1207686046.0810#1920660115.211#1920660115.212#1920660115.2根據表2-2可知總供熱面積為21888,總的采暖熱負荷為1313.28KW.年負荷的計算Q=0.864×Qnp式中—采暖年耗熱量,GJ；—采暖平均熱負荷，KW；—采暖期天數?！覂扔嬎銣囟龋?；—供暖室外計算溫度，℃；—采暖期日平均溫度，℃；—供暖設計熱負荷，根據表2-2可知=11660.05KW。根據上式可得=(18+7.6)/(18+20)×11660.05=7855191.6W采暖期年耗熱量=0.864×7855191.6=6786885.5J供暖方案的確定系統熱源型式及熱媒的選擇該小區(qū)有如下特點：（1）小區(qū)處于建設階段，且規(guī)劃負荷只采暖熱負荷無生活熱水熱負荷；（2）該區(qū)域內建筑物以住宅為主，有六幢低層住宅每棟6層，熱負荷較集中；(3)小區(qū)總建筑面積為2.1888萬m2，設計總熱負荷為7.879MW。基于上述特點，本規(guī)劃以水-水換熱站作為供熱熱源，以熱水作為小區(qū)供熱管網的熱媒，換熱站設在小區(qū)的東南角上一低層住宅側。供熱管道的平面布置類型供熱管道平面布置圖示與熱媒的種類、熱源和熱用戶相互位置及熱負荷的變化熱點有關，分有枝狀和環(huán)狀兩類。由于枝狀網比較簡單，造價較低，運行管理比較方便，它的管徑隨著到熱源的距離增加而減小本設計中，力爭做到設計合理，安裝質量符合標準和操作維護良好的條件下，熱網能夠無故障的運行，尤其對于只有供暖用戶的熱網，在非采暖期停止運行期內，可以維護并排除各種隱患，以滿足在采暖期內正常運行的要求，小區(qū)采暖對熱網的后備儲熱能力要求不高，故采用閉式雙管制枝狀連接。供熱管道的定線以及敷設方式供熱管道的敷設方式分為架空敷設和地下敷設?？紤]到新鄉(xiāng)地區(qū)的氣候條件，小區(qū)所在地的地質條件，地下水位及供暖管網與小區(qū)整體環(huán)境和協調性等條件，本設計均采用地下敷設方式。再者小區(qū)面積較小、敷設管線較短，適宜采用無溝（直埋）敷設方式，一般采用的型式是供熱管道、保溫層和保護外殼，三者緊密粘接在一起，形成整體式的預制保溫管結構型式。管道的保溫與防腐（1）直埋敷設管道保溫采用預制保溫。首先在管道上涂耐熱防銹漆兩遍，外用玻璃棉氈捆扎再用鍍鋅絲纏繞，用密紋玻璃布包扎做為保護層，表面涂冷底子油2遍。（2）保溫。地下直埋管道保溫通常采用預制保溫管，采用采用氰聚塑預制保溫管,增加保溫層的耐久性和分辨各種介質的管道在保護層外涂刷顏色漆。（3）管道的防腐涂料選用鐵紅防銹漆。（4）水壓實驗，實驗壓力為工作壓力的1.5倍。管道系統安裝后，進行實驗，十分鐘內壓力下降不大于0.05MPa，不漏為合格。（5）熱力管道嚴密性實驗合格后，須清除管內留下的污垢或雜物，熱水及凝結水管道以系。統內可能達到的最大壓力和流量進行清水沖洗，直至排出口水潔凈為合格。供熱管網系統定壓方式的確定補給水泵定壓方式是目前國內集中供熱系統最常用的一種定壓方式。補給水泵定壓方式主要有三種形式：（1）補給水泵連續(xù)補水定壓方式（2）補給水泵間歇補水定壓方式（3）補給水泵補水定壓設在旁通管處的定壓方式間歇補水定壓方式要比連續(xù)補水定壓方式少耗一些電能，設備簡單，但其動水壓曲線上下波動，不如連續(xù)補水方式穩(wěn)定。間歇補水定壓方式宜使用在系統規(guī)模不大，供水溫度不高、系統漏水量較小的供熱系統中；對于系統規(guī)模較大，供水溫度較高的供熱系統，應采用連續(xù)補水定壓方式（見圖3-1）。圖3-1補給水泵連續(xù)補水定壓方式示意圖1－補給水箱2－補給水泵3－安全閥4－加熱裝置5－網路循環(huán)水泵6－壓力調節(jié)閥7－熱用戶上述三種補水定壓方式，其定壓點都在網路循環(huán)水泵的吸入端。對于大型的熱水供熱系統，為了適當地降低網路的運行壓力和便于網路的壓力工況，可采用定壓點設在旁通管的連續(xù)補水定壓方式，使旁通管不斷通過網路水。網路循環(huán)水泵的計算流量，要包括這一部分流量，因此多耗電能。綜合以上優(yōu)缺點以及小區(qū)實際，本設計中選擇補給水泵連續(xù)補水定壓方式。供暖管網的水力計算及水壓圖供暖管網的水力計算計算方法本設計中的水力計算采用當量長度法。水力計算的步驟（1）確定網路中熱媒的計算流量（4-1）式中—供暖系統用戶的計算流量，T/h；—用戶熱負荷，KW；—水的比熱，取=4.187KJ/Kg·℃；/—供熱網路的設計供回水溫度，℃。表4-1低層建筑的熱負荷與流量計算表建筑編號建筑總面積(m2)熱負荷Q`ｎ(KW)流量G(t/h)1#115269.1203.9628876846.082.641922#1920115.26.60483#1920115.26.60484#1920115.26.60485#153692.165.283846#1920115.26.60487#153692.165.283848#153692.165.283849#115269.1203.9628876846.082.6419210#1920115.26.604811#1920115.26.604812#1920115.26.6048（2）確定熱水網路的主干線，及其沿程比摩阻，根據《城市熱力網設計規(guī)范》，1、首先對主干線上的各管段進行水利算：取管段的平均比摩阻在R=20-70Pa/m范圍內，根據各管段的計算流量和平均比摩阻確定各管段的管徑。例如：管段0-1：計算流量75.29472t/h，平均比摩阻R=20-70Pa/m，從附錄9-1中可確定管段0-1的管徑和相應的比摩阻R值:DN=200mmR=23.724Pa/mv=0.6475m/s管段0-1中局部阻力的當量長度Ld，可由附錄9-2查出得閘閥1×3.36=3.36m一個方形補償器1×23.4=23.4m局部阻力當量長度之和Ld=3.73+23.4=27.13m管段0-1的折算長度Lzh=51+27.13=78.13m管段0-1的壓力損失Δp=RLzh=23.724×78.13=1853.56Pa用同樣的方法根據圖4-1,可計算主干線的其余管段，確定其管徑和壓力損失，計算結果列于附表1表4-2中。圖4-1小區(qū)水力計算草圖用戶入口編號主干線水力計算表附表1表4-2管段水力計算管段編號管徑閘閥或截止閥分流三通異徑接頭分段閥門和關斷閥方形補償器局部阻力當量長度∑ld(m)直通管分支管主干線0-12001×3.732×3.361×23.434.051-21501×3.361×5.61×0.562×2.241×15.429.242-31252×2.21×4.41×0.562×2.241×12.526.343-41251×2.21×4.42×2.241×12.523.584-51001×1.651×3.31×9.814.755-6701×11×21×0.56×7.911.466-7701×11×21×7.910.09環(huán)路的主干線水利計算附表2表4-3環(huán)路主干線水力計算管段編號計算流量G'(t/h)管段長度Ｌ(m)局部阻力當量長度之和Ｌd(m)折算長度Ｌzh(m)公稱直徑d(mm)流速v(m/s)比摩阻Ｒ(Pa/m)管段的壓力損失Δp（Pa)123456789主干線0-175.29478.634.0542.652000.64823.7241011.831-248.875548.1629.2477.41500.80555.54295.72-326.419254.326.3480.641250.63844.423582.033-419.814428.6623.5852.241250.45221149.284-513.2136.8414.7551.591000.4834.731791.725-66.62311.4634.46700.560.062069.676-73.96311.4610.0921.55700.29621.6465.482.支線,以及支線的計算(1)支線2-11以2--8段為例,2--8段的資用壓力為：管段2--8的資用壓差P2-8=P2-7=9058.177Pa設局部損失與沿程損失的估算比值j=0.6(見《供暖工程》附錄9-3)，則比摩阻大致可控制為:根據G2-15=23.78t/h，由參1附錄9-1可確定管段2-8的公稱直徑為DN80，實際比摩阻為R=320.44Pa/m，局部阻力列于表4-3，表4-4局部阻力表管段名稱閘閥補償器熱壓彎頭分流三通異徑接頭當量長度2-8DN80×110111×1.281×7.903.820.2612.72則管道的這算長度L=19.11+12.72=31.83m實際壓里損失P2-8=320.44×31.83=10199.6pa支線2-8和主干線并聯環(huán)路234567之間的不平衡率為X=10199.6-9058.177/10199.6=0.11=11%<15%由此可知環(huán)路基本平衡不必加調節(jié)裝置。由于R=為參考，則可以計算的支線4-5的管徑表4-5支線的水力計算管段編號管徑閘閥或截止閥分流三通異徑接頭分段閥門和關斷閥方形補償器局部阻力當量長度∑ld(m)直通管分支管支線2-8801.283.820.267.912.728-97010.227.93.29-107010.227.93.210-11500.650.131.36.52.08環(huán)路的支線水利計算表4-6環(huán)路支線水力計算管段編號計算流量G'(t/h)管段長度Ｌ(m)局部阻力當量長度之和Ｌd(m)折算長度Ｌzh(m)公稱直徑d(mm)比摩阻Ｒ(Pa/m)管段的壓力損失Δp（Pa)12345689支線2-822.45619.11412.7241.5780220.449163.69088-917.172522.9273.240.099570119.964810.336029-1011.8942.5683.254.458701015500.25810-115.2828.6592.0833.93950147.65009.3964（2）支線1—16的管段水力計算1--12段的資用壓力為：管段1--12的資用壓差為：P1-12=P1-7=13353.88Pa設局部損失與沿程損失的估算比值j=0.6(見《供暖工程》附錄9-3)，則比摩阻大致可控制為根據G1-16=26.4192t/h，由參1附錄9-1可確定管段1-12的公稱直徑為DN80，實際比摩阻為R=145.76Pa/m，局部阻力列于表4-7表4-7局部阻力表管段名稱閘閥補償器熱壓彎頭分流三通異徑接頭當量長度1-12DN80*211112*1.281*7.91.283.820.2615.28則管道的這算長度L=46.831+15.28=62.111m實際壓里損失P1-12=295.76×62.1113=9053pa支線1-12和主干線并聯環(huán)路234567之間的不平衡率為:X=13353.88-9053/13353.88=0.322%>15%由此可知環(huán)路不能平和必需加調節(jié)裝置。以消除剩余壓頭，可以加調壓板，則調壓板的孔徑計算為：支線的剩余壓頭為H=2×（13353.88-9053）=4300.88×2=8601pa=23.21×80×2870+0.812×26.4192×1000=21645根據公式得到調壓板的孔徑為：=64mm由R=264.25Pa/m為參考，則可以計算的支線管徑如表4-8支線的水力計算表4-8支線水力計算管段編號管徑閘閥或截止閥分流三通異徑接頭分段閥門和關斷閥方形補償器局部阻力當量長度∑ld(m)直通管分支管支線1-128011.483.280.267.922.9212-1380127.910.913-147010.227.911.114-15500.650.131.36.58.5815-16501.36.57.8環(huán)路的支線水利計算表4-8-1支線水力計算管段編號計算流量G'(t/h)管段長度Ｌ(m)局部阻力當量長度之和Ｌd(m)折算長度Ｌzh(m)公稱直徑d(mm)比摩阻Ｒ(Pa/m)管段的壓力損失Δp（Pa)12345689支線1-1226.419246.83122.9269.75180145.763340.81912-1319.814428.65910.939.55980222.272422.74313-1413.209636.8111.147.9170248.82761.6814-156.604822.9548.5831.53450366.553144.99915-163.9628811.4647.819.26450129.61010.88計算管路引入戶管道的支線abcde的管徑如下圖4-2所示:76543ihgf1615141312edcba1110982100nmlkj圖4-2入戶管段編號示意圖1）支線3a上的水力計算管段3a上的資用壓差為：P3a=P3-7=5476.149Pa設局部損失與沿程損失的估算比值E=0.6(見《供暖工程》附錄9-3)，則比摩阻大致可控制為計算結果見下表表4-9-1水力計算表管段編號計算流量(t/h)管段長度（m）局部阻力當量長度之和（m）折算長度（m）公稱直徑（mm）比摩阻（Pa/m）管段的壓力損失(Pa)2-a6.6054.6952.537.009503452481.16表4-9-2局部阻力計算表管段編號公稱直徑d(mm)名稱數量（個）局部阻力(m)2-a50截止閥10.56旋鈕開關11.7合計12.53由與資用壓頭的差值=2994.96不平衡率：需在2-a管段上加調壓孔板17421.63調壓板的孔徑為：如上圖所計算同理用此方法可計算的其他入戶管徑水力計算經過計算所有用戶的計算結果如表4-10:表4-10入戶管徑水力計算管段編號計算流量G'(t/h)管段長度Ｌ(m)當量長度之和Ｌd(m)折算長度Ｌzh(m)公稱直徑d(mm)比摩阻Ｒ(Pa/m)管段的壓力損失Δp（Pa)支線不平衡率(%)1234568910主干線3-a3.962884.6592.357.009503542481.19544-b2.641924.6592.357.009503542481.19425-c6.60484.6592.357.009503542481.1926-d6.60484.6592.357.0095059.6417.736107-e6.60484.6592.357.00950支線入戶8-f5.2838419.11412.7241.5780220.449163.69659-g6.604822.9273.240.099570119.964810.344310-h5.2838442.5683.254.458501015500.255011-i5.2838428.6592.0833.93950147.65009.341312-j3.9628846.83122.9269.75180145.763340.826513-k2.6419228.65910.939.55980222.272422.743314-l6.604836.8111.147.9170248.82761.681415-m6.604822.9548.5831.53450366.553144.9992516-n6.604811.4647.819.26450129.61010.8861由以上表格可以看出支線4-b,8-f,9-g,10-h,12-j,16-n支線不平和率超過15%需要加擋板擋板的半徑計算如下4-b擋板孔徑計算=13676.57調壓板的孔徑為：8-f擋板孔徑計算=24601.5調壓板的孔徑為：9-g擋板孔徑計算=14491.96調壓板的孔徑為：10-h擋板孔徑計算=16731.96調壓板的孔徑為：12-j擋板孔徑計算=8077.52調壓板的孔徑為：15-m擋板孔徑計算=8979.36調壓板的孔徑為：16-n擋板孔徑計算=7918.278 調壓板的孔徑為：調壓辦其他計算孔徑如下表4-11表4-11調壓板孔徑調壓用戶計算f調壓板孔徑d2--a1742130.784—b1367631.078—f2460123.179—g1449133.7510—h1683131.4112—j807740.1915—m8979.3642.8716--n7918.27828.65供熱管網水壓圖的繪制供熱管網水壓圖確定繪制水壓圖可以全面地反映熱網和各熱用戶的壓力狀況，并確定使其實現的技術措施。在運行中，通過熱水管路的實際水壓圖，可以全面地了解整個系統在調節(jié)過程中或出現故障時的壓力狀況，從而發(fā)現關鍵性的矛盾和采取必要的技術措施，保證安全運行。熱水供熱系統在運行和停止運行時，系統內熱媒必須滿足下列基本技術要求：在與熱水網路直接連接的用戶系統內，壓力不超過用戶系統用熱設備及其管道構件的承壓能力。在高溫水網路和用戶系統內，水溫超過100℃的地點，熱媒壓力應不低于該水溫下的汽化壓力。從安全角度考慮，《熱網規(guī)范》規(guī)定，除上述要求外，還應留有30—50Kpa的富裕壓力。與熱水網路直接連接的用戶系統，無論在網路循環(huán)水泵運行和停止運行時，其用戶系統回水管出口壓力必須高于用戶系統內的充水高度，以防止系統倒空吸入空氣破壞正常的運行和腐蝕管道?；厮軆热魏我稽c的壓力都應比大氣壓高出5mH2O。以免吸入空氣。熱水網路的熱力站或用戶的吸入口，供回水管的資用壓力應滿足所需的作用壓頭。選定靜水壓曲線位置本設計采用直接連接的熱用戶最高為6層，層高3m。循環(huán)水泵放置于熱力站內，以循環(huán)水泵中心線為水壓圖的基準面，因小區(qū)坡度較小，可忽略用戶地形的高差，可并入到富裕壓頭中。則：此系統中熱水所能達到最高點為高層用戶的頂層，Hy=6×3=18mH2O。供水溫度90℃，氣化壓力hg=0mH2O,富裕壓頭hf=4.8mH2O。因此，定出靜水壓線高度H=Hy+hg+hf=18+4.8=22.8mH2O選定回水管動水壓曲線位置回水動壓曲線位置應保證所有直接連接的用戶系統不倒空和網路上任一點的壓力不低于5mH2O，這是控制回水管動壓曲線的最低位置的要求。與熱水網路直接連接的用戶系統內，底層散熱器所承受的靜水壓里不能超過散熱器的承壓能力，這是控制回水管動壓曲線最高位置的要求。本設計回水管主干線的總壓降，通過水力計算，取與供水主干線壓降相等，為14365.71Pa，即：1.4mH2O。(防止壓力波動，本設計取50kpa＝5.0mH2O)則：回水干線動水壓曲線的末端位置22.8+1.4＝24.2mH2O。選定供水管動水壓曲線位置網路供水管以及網路直接連接的用戶系統的供水管中，任何一點不能出現汽化現象。在網路上任一處的用戶引入口內供回水管的資用壓力差應滿足用戶所需的循環(huán)壓力。本設計中，用戶所預留的資用壓力差為5mH2O，供水管主干線末端的水位高度為：24.2+5=29.2mH2O。供回水管的壓力損失相等，即1.4mH2O。則在熱源出口處，供水管動水壓曲線的高度應29.2+1.4＝30.6mH2O。在本設計中，換熱器內部壓力損失預留15mH2O，則網路循環(huán)水泵的揚程為30.6+15-22.8＝22.8mH2O。由以上計算，可繪制出靜水壓曲線j-j及動水壓曲線。主干線及主要支干線的水壓圖，見圖2。供熱調節(jié)供熱調節(jié)分類據供熱調節(jié)地點不同，供熱調節(jié)可分為集中調節(jié)、局部調節(jié)和個體調節(jié)三種調節(jié)方式。集中供熱調節(jié)容易實施、運行管理方便，是最主要的供熱調節(jié)方法。主要有以下幾種：A.質調節(jié)：只改變供暖系統的供水溫度，循環(huán)水量保持不變，B.分階段改變流量質調節(jié)：在供暖期中按室外溫度高低分成幾個階段，在室外溫度較低的階段中，保持設計最大流量，而在室外溫度較高的階段中，保持較小的流量。在每一階段內，網路的循環(huán)水量始終不變，按改變網路供水溫度的質凋節(jié)進行供熱調節(jié)。C.間歇調節(jié)：不改變網路的循環(huán)水量和供水溫度，而只減少每天供暖小時數。可在室外溫度較高的供暖初期和末期，作為一種輔助的調節(jié)措施。綜上所述，由于本設計中熱力站連續(xù)供暖，故采用質調節(jié)。連接管道供暖系統計算進行質調節(jié)時，只改變供暖系統的供水溫度，而用戶的循環(huán)水量保持不變，即＝1故對于無混合裝置的直接連接的熱水供暖系統供水：℃(6—1)回水：℃(6—2)式中：用戶散熱器的設計平均計算溫差℃本設計中供水95℃，回水70℃，室內計算溫度18℃，故：Δ＝64.5℃Δ=25℃取b＝0.31/1+b=0.77公式簡化為：(6—3) (6—4)式中：——相對于室外溫度的供暖熱負荷比直接連接熱水供暖系統供熱質調節(jié)熱網水溫（℃）調節(jié)表見表6－1，調節(jié)曲線見圖6－1。直接連接熱水供暖系統供熱質調節(jié)的熱網水溫（℃）調節(jié)表表6－1熱水溫調節(jié)表室外溫度(℃)熱負荷比供水溫度(℃)回水溫度(℃)供回水溫差(℃)50.4860.6548.651230.5666.27352.2731400.6773.765716.76-20.7478.459.918.5-40.8182.9662.7120.25-60.8988.0965.8422.25-80.9692.568.524圖6－1按供暖熱負荷進行供熱質調節(jié)的水溫調節(jié)曲線圖1網路和用戶的供水溫度曲線2網路和用戶的回水溫度曲線管道的保溫管道保溫目的熱管道的保溫主要目的在于減少熱媒在輸送過程中的熱損失，節(jié)約燃料，保證操作人員安全，改善勞動條件，保證熱媒的使用溫度。管道保溫的方法預制式保溫是將保溫材料制成板狀、弧形塊、管殼等形狀的制品，用捆扎或粘接方法安裝在設備或管道上形成保溫層的保溫方法。該法由于操作方便和保溫材料多以制品形式供貨，因而目前被廣泛采用。本設計采用預制式保溫結構保溫。預制式保溫的材料主要有泡沫混凝土、石棉、礦渣棉、巖棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖和硬質泡沫塑料等。本設計管道的保溫材料選硬質泡沫塑料保溫，其密度為。供熱管道中不同管徑的保溫材料的厚度如表7－1所示。表7－1保溫層厚度（采暖季節(jié)運行）管道公稱直徑（mm）管道外徑（mm）保溫層厚度（mm）40453050573070764080894010010840125133401501594020021940附件的選擇固定支座的選擇固定支座是不允許管道和支承結構有相對位移的管道支座。它主要用于將管道劃分成若干補償管段，分別進行熱補償，從而保證補償器的正常工作。最常用的是金屬結構的固定支座，有卡環(huán)式、焊接角鋼固定支座、曲面槽固定支座和擋板式固定支座。前三種承受的軸向推力較小，最后一種承受的軸向推力大。在無溝敷設和不通行地溝中，固定支座可做成鋼筋混凝土固定墩的型式。根據本設計的特點，在直埋敷設中選用鋼筋混凝土固定墩支座。管道安裝固定支架的間距見表8－1所示。表8－1供熱管道安裝固定支架的間距表管道公稱直徑DN(mm)方形補償器熱介質：熱水敷設方式：直埋3250505010060125651507520080支架的選擇計算支架是支撐管道、管道內流體、保溫結構重量，限制管道因受力而引起變形的位移，并保證管道在軸向自由移動?；顒又Ъ馨雌錁嬙旌凸δ芊譃榛瑒印L動、彈簧、懸吊和導向等支架形式。本設計中選用滑動支架。支架間距的確定：首先需計算單位長度管道的重量保溫層選用憎水珍珠巖，憎水珍珠巖的密度為280kg/m3。例如:當工程直徑為25mm時:d外1=d內+2壁=0.027+2×0.025=0.032(8-1)d外2=d外1+2保=0.032+2×0.03=0.092(8-2)每米長度水的重量:G水＝ρ水×1/4×π×d內2×g(8-3)＝1000×1/4×π×0.0272×9.8=5.61N/m每米長度鋼的質量:G鋼＝ρ鋼×1/4×π×(d外12－d內2)×g(8-4)＝7800×1/4×π×(0.0322－0.0272)×9.8=17.70N/m每米長度保溫層的質量:G保＝ρ保×1/4×π×(d外22－d外12)×g(8-5)＝280×1/4×π×(0.0922－0.0322)×9.8=16.03N/m每米長度的總重G＝5.61+17.70+16.03=39.34N/m經查閱《簡明供熱設計手冊》表13－21，按強度條件取值間距為5.20米，按剛度條件取值間距為3.49米，支架最大允許間距應取二者中較小值3.49米，其他管徑見下表8－2所示。表8-2支架間距表管子規(guī)格（mm）管子單位長度計算重量（N/m）按強度條件計算跨距（m）按剛度條件計算跨距（m）本設計選取的計算跨距（m）57.206.684.744.7486.668.415.985.98137.529.927.387.38168.0210.988.488.48227.7912.6010.0110.01303.6712.3810.9010.90408.5514.0912.7012.70725.6517.6616.5916.59補償器選擇計算供熱管道的熱伸長查閱《暖通空調》附錄14－5，按以下公式計算管道的熱伸長量：m(9—6)式中：管道線性膨脹系數，取=12×10－6m/m.℃， 管道的最高使用溫度，取85℃； 管道安裝時的溫度，可近似取-5℃； 為兩固定支架間距；具體數據見表8－3：表8-3供熱管道的熱伸長量表管道公稱直徑(mm)固定支座的間距（m）管道的線膨脹系數(m/m℃)管道的最高使用溫度(℃)管道安裝時的溫度(℃)管道的熱伸長量（mm）325085-554505085-5541006085-564.81256585-570.21507585-5812008085-586.4管道的補償器為了防止供熱管到升溫時，由于熱伸長或溫度應力而引起管道變形或破壞，需要在管道上設置補償器，以補償管道的熱伸長，從而減小管壁的應力和作用在閥件或支座結構上的作用力。方形補償器制造方便，不用專門維修。因而不需要為其專門設置檢查室；工作可靠；作用在固定支架上的軸向推力相對較小。缺點是阻力大，占地多。方形補償器在工程中應用很普遍。本設計選用型方形補償器如圖8－1所示：圖8－1I型方形補償器根據水溫、管徑查閱《簡明供熱設計手冊》表13－11，得出補償器的構造尺寸，見表8－4：表8-4補償器的構造尺寸表管道公稱直徑(mm)管道的熱伸長量（mm）(mm)(mm)(mm)(mm)325480018004609205054880196040080010064.81080236026052012570.213002860240480150811675366040581020086.42100460035070025091.8220049002040換熱站設備的選取換熱器的選取換熱器類型的選取本設計選用水-水板式換熱器，板式換熱器具有很多優(yōu)點如換熱效率高、通用性強、結構緊湊、投資費用低、熱回收效率高、降低耗水量等優(yōu)點。換熱器的容量和臺數應根據采暖、通風、生活的熱負荷選擇，一般不設備用。但當任何一臺換熱器停止運行時。其余設備應滿足60%～75%熱負荷需要。本設計選用3臺相同規(guī)格的換熱器。型號為:BR0.2-1.6-100-E型。換熱器選型計算（1）換熱器選型計算公式

Q=KF?T(9-1）式中—熱流量，；—換熱器的傳熱系數，W/m2K；—換熱面積，；—設計工況下的水-水換熱器對數平均溫差，，=25。對于水-水換熱器換熱系數可取2900～4600，本設計取3000熱力站的熱負荷為1313.28KW，即換熱器熱流量為Q=1313280W,根據式（9-1）可得換熱器的換熱面積應為17.9根據最新空調設計使用手冊(如下圖)可知換熱器選型號為SS100-15型一次阻力為20kpa,二次阻力為35kpa如下截圖所示圖9-2螺旋板式換熱器構造水—水換熱器的選擇計算螺旋板式水—水換熱器是目前使用廣泛、技術上成熟的一種設備，其特點是能承受較高的溫度和壓力，維護管理方便，不宜泄漏。所以本設計選擇螺旋板式水—水換熱器。通過熱網循環(huán)水冷卻器的得熱量為1313.280×103kJ/h，得出水—水換熱器的傳熱量等于1313.280×103kJ/h。換熱器的熱冷流體流量可根據式（5-2）計算

G=式中G—流體流量，Kg/s；—熱流量，W；—流體通過換熱器前后的溫差，；—水的比熱,J/Kg℃；查《鍋爐房實用設計手冊》，得出本設計需選螺旋板式水—水換熱器，經過計算可知本設計用SS100-15螺旋板式水—水換熱器2組水泵的選擇循環(huán)水泵應滿足的條件（1）循環(huán)水泵的總流量應不小于管網的總設計流量，當熱水鍋爐出口至循環(huán)水泵的吸入口有旁通管時，應不計入流經旁通管的流量。（2）循環(huán)水泵的揚程應不小于流量條件下熱源、熱力網、最不利環(huán)路壓力損失之和。（3）循環(huán)水泵應具有工作點附近較平緩流量揚程特性曲線，并聯運行的水泵型號相同。（4）循環(huán)水泵承壓耐溫能力應與熱力網的設計參數相適應。（5）應盡量減少循環(huán)水泵的臺數，設置三臺以下循環(huán)水泵時，應有備用泵，當四臺或四臺以上水泵并聯使用時，可不設備用泵。（6）熱力網循環(huán)水泵入口側壓力應不低于吸入口可能達到最高水溫下飽和蒸汽壓力加50KPa。本設計可選水--水換熱器用于和用戶回水進行換熱,主要選擇汽水換熱器和城市一次熱源接口的高溫水蒸氣換熱最終得到95度得熱水供給用戶,詳情見換熱站平面圖。熱網循環(huán)水泵水泵的計算流量G按如下公式計算：t/h(9—3)式中：S漏損系數；取S＝1.05流量:揚程:H按下式計算：(9—4)其中：熱源內部損失，取15m網路供回水壓力損失，最遠端用戶內部損失，取5m揚程也可以從水壓圖中直接得出H=45.90-24.90=21mH2O選擇循環(huán)水泵為:150—125—315,一共兩臺，一備一用。其技術參數見表9-1表9-1150—125—315型循環(huán)水泵的技術參數表流量t/h揚程m轉速r/min47.43231350效率電機功率kW軸功率kW782523.3補給水泵選擇：補水泵應滿足的條件（1）閉式熱力網補水裝置的流量的應根據供熱系統的滲漏量和事故補水量確定，一般取允許滲漏量的4倍。（2）開式熱力網補水泵的流量，應根據生活熱水最大設計流量和供熱系統滲漏之和確定。（3）補水裝置壓力不小于補水點管道壓力加30-50KPa，如果補水裝置同時用于維持熱力網靜壓力時其壓力應能滿足靜壓要求。（4）閉式熱力網補水泵宜設兩臺，此時可不設備用泵。（5）開始熱力網補水泵宜設三臺或三臺以上，其中一臺泵作為備用。按《熱網規(guī)范》規(guī)定，熱水網路漏水率不宜超過總循環(huán)水量的4％，則補給水泵流量為47.43×3%=1.423mH2O按水柱高度表示為：H=Hb+Hxs+Hys－h(huán)mH2O(9—5)工程上認為補給水泵吸水管損失Hxs和壓水管損失Hy較小，同時補給水箱高出水泵高度h往往作為富裕值，或為抵消Hxs和Hys影響，所以上述公式可簡化為：H=HbmH2O 補水點的壓力值Hb可以從水壓圖上直接得到。當采用補給水泵定壓時，Hb可取靜壓線的高度。因為本設計選擇補給水泵定壓，所以H=Hb=22.8mH2O。選擇補給水泵為:ISZ50—32—125,一共兩臺，一備一用。其技術參數見表9-2表9-2ISZ50—32—125型補水泵的技術參數表流量t/h揚程m效率2.523.544%電機功率kW軸功率kW轉速r/min2.00.862500補水箱的選擇補水箱的體積要求可以滿足40分鐘的最大補水量的使用，同時考慮箱體的尺寸應符合熱力站內的布置和美觀及制作簡單節(jié)省材料。接管入管徑尺寸見下表9-6換熱站各種設備的管徑表。集水器在集中供熱系統中須設集水器。筒體直徑的確定筒體直徑可以有兩種方法確定，一種是按壓力容器設計規(guī)定，筒體直徑應比最大開孔直徑大2號；筒體長度的確定筒體長度L根據筒體接管數確定，計算公式：L=130+L1+L2+…+Li+120+2h(9-6)筒體接管中心距L應根據接管直徑和保溫層厚度確定，一般可按表9-3選用表9-3管間距選取表L1d1+120L2d1+d2+120L3d2+d3+120……Lidi-1+120d2集水器配管的安裝方向由實際情況決定，詳見熱力站平剖面圖。（3）繪制網路特性曲線網路阻力系數（9-7）式中、G的意義同式（9-5）由式（9-7）可得網路阻力系數S=0.31mS表9-4G與H的對應關系表G(L/S)12345678910H(m)0.090.360.811.442.253.244.415.767.299G(L/S)11121314151617181920H(m)10.8912.9615.2117.6420.2523.0426.0129.1632.4936除污器的選擇旋流除污器原理采用離心原理，完全突破了濾網清污的傳統觀念，從而保證了管路系統阻力小且均衡，系統不停機可排污，最適用于清初管路中的泥沙、石塊、管壁剝落物等固體雜質，保證系統正常運行。本設計采用天津市換熱設備總廠除污器分廠生產的XL系列旋流除污器，其選型可按照管徑的尺寸進行選型。旋流除污器產品特點旋流除污器解決了傳統旋流除（砂污）器對比重小的污物，如懸浮物、樹葉、紙屑等處理困難的難題。旋流除污器除污效率高，清污方便，取消以往除污器前后閥門及旁通管，阻力小、且恒定不變等優(yōu)點，旋流除污器結構簡單，成本低廉，易于安裝和操作，幾乎不需要維護；旋流除污器已經被列入國家《城市供熱手冊》和吉林省標準《水暖設計技術統一措施》。旋流除污器技術參數1．旋流除污器處理效果旋流除污器除砂直徑：＞0.1mm；旋流除污器出水濁度：≤10度；旋流除污器水頭損失：＜0.02Mpa；2．旋流除污器進水水質旋流除污器原水濁度：≤300度；旋流除污器進水壓力：≥0.25Mpa；旋流除污器工作溫度：常溫。旋流除污器工作原理XL（II）型旋流除砂器是根據流體中的固體顆粒在除砂器里旋轉流動時的篩分原理制成的，再加以過濾裝置組合而成的新型分離裝置。當水流在一定的壓力下從除砂器進水口切向進入設備后，產生強烈的旋轉運動，由于砂水密度不同，在離心力、向心力、流體曳力的共同作用下，使密度低的水上升，由出水口排出，密度大的砂粒由設備底部排污口排出。沿水流共同上浮的個別微小顆粒再由第二級過濾裝置過濾，從而達到除砂的目的。較目前市場上的除砂器，增加了過濾單元（過濾精度可由用戶選定），具有除砂率高，節(jié)省空間，對個別微小顆粒的漏捕率低、工作狀態(tài)穩(wěn)定優(yōu)點。旋流除污器外型尺寸如下圖9-3所示圖9-3除污器的選型尺寸旋流除污器規(guī)格型號表9-5除污器的規(guī)格型號型號處理流量M3/h外型尺寸（mm）DNDN1фф1B1B2B3H1H2H3LL1nKTS-XL404-11404030022014022028064014086012012016KTS-XL5010-18505030022013423028068014091012012016KTS-XL6017.6-25.66050300220124240280780140103012012016KTS-XL8026-458060300220118250280830180109512012016KTS-XL10045-7010080300220108260280920200120512012016KTS-XL12570-10012580400320140300330980200131012012016KTS-XL150100-158150805003801783603701010200141012012016KTS-XL200158-2802001006004401984307201065200155013013016KTS-XL250280-4002501008005002735205501170200175016015020KTS-XL300440-6403001259005802975906001375250199016015020KTS-XL350640-86