北京市某小區(qū)室外管網(wǎng)供熱系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

班級(jí):建環(huán)0901

姓名：指導(dǎo)老師：學(xué)號(hào)：畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告原始資料

采暖室外計(jì)算溫度：tw=-9℃；采暖季天數(shù)：129天；采暖室外平均溫度：-1.6℃；最大凍土層深度：143cm室外平均風(fēng)速2.8m/s冬季主導(dǎo)風(fēng)向

西北風(fēng)

設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為供熱熱負(fù)荷，供熱管網(wǎng)布置形式為枝狀管網(wǎng)，以市政熱源作為熱源，采取換熱站進(jìn)行交換，一級(jí)管網(wǎng)供回水溫度為：110~70；二級(jí)管網(wǎng)的供回水溫度為：95~70，均采用直埋敷設(shè)，聚氨酯保溫。熱負(fù)荷的計(jì)算

Q=q×F×10-3KW

式中Q—建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,kw；q—建筑物供暖面積熱指標(biāo),F—建筑物的建筑面積,.建筑物供暖面積熱指標(biāo)推薦值建筑物類型住宅居住區(qū)綜合學(xué)校辦公醫(yī)院托幼旅館商店食堂熱指標(biāo)（）58-6460-6760-8065-8060-7065-80115-140注：熱指標(biāo)中已包括約5%的管網(wǎng)熱損失在內(nèi)流量計(jì)算方式G=A?Q/(tg-th)t/hQ---供暖用戶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷KW.A---采用不同計(jì)算單位的系數(shù)，本計(jì)算A取0.86.G---用戶的計(jì)算流量，t/h.tg、th---網(wǎng)路的設(shè)計(jì)供回水溫度，℃.熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的繪制

Qn—在室外溫度下的供暖熱負(fù)荷，W;Qn’—供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，4336.2kW;

tw’—供暖室外計(jì)算溫度，-9℃；

tw

—某一室外溫度，℃；

tn—室內(nèi)計(jì)算溫度，18℃。供熱系統(tǒng)方案的選擇枝狀管網(wǎng)：管網(wǎng)采用枝狀連接的，熱網(wǎng)供水沿著主干線、分支線、用戶支線送到各熱用戶，網(wǎng)路中的回水從用戶沿著相同的路線返回?zé)嵩础Ｖ罟芫W(wǎng)布置簡(jiǎn)單，供熱管道的直徑隨著管線逐漸減小，而且金屬消耗量小，基礎(chǔ)建設(shè)投資比較少，運(yùn)行簡(jiǎn)單，管理方便。但只狀管網(wǎng)不具備后備熱源，當(dāng)供熱線路發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障的時(shí)候，在故障點(diǎn)后面的網(wǎng)絡(luò)都將停止供暖，由于建筑物具有一定的蓄熱能量，通常可以采用快速消除故障的方法解決問題。因此，枝狀管網(wǎng)是供熱管網(wǎng)較普遍的一種供熱方式。為了是管網(wǎng)發(fā)生故障是，縮小影響范圍，在于干管相連接的管路分支處以及分支管路連接的較長(zhǎng)的用戶管處，應(yīng)該加設(shè)閥門。環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)的特點(diǎn)主要是具有較高的供熱后備能力，當(dāng)輸送管線出現(xiàn)事故的時(shí)候，可以切斷故障段，通過管路另一路進(jìn)行供熱。但是，環(huán)狀管網(wǎng)投資比較大，運(yùn)行管理更為復(fù)雜，熱網(wǎng)要求較高的控制。綜上所述，根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，決定采用適用于小范圍供熱、成本低的枝狀管網(wǎng)形式，并且遵守供暖室外管線的敷設(shè)原則，保證管線距建筑物的外墻和道路的間距。供熱管網(wǎng)的敷設(shè)方式的選擇架空敷設(shè)地下敷設(shè)管溝敷設(shè)綜上所述，本小區(qū)采用無溝直埋敷設(shè)，所有的管線最小埋深都控制在凍土層一下，再道路下埋設(shè)的管道，根據(jù)道路負(fù)荷來確定管道的埋深。

連接方式的選擇由于本工程一次熱水管網(wǎng)的熱負(fù)荷大，輸送距離遠(yuǎn)，沿程阻力較大，為了避免熱水網(wǎng)路與熱用戶壓力不適用的情況，本次設(shè)計(jì)供熱方式，一次水與熱用戶采用間接連接的方式，間接連結(jié)具有便于管理，易于調(diào)節(jié)的優(yōu)越性。通過提高一次管網(wǎng)的供回水溫差可以減小管徑，節(jié)約投資。簡(jiǎn)接連接是一次管網(wǎng)不受熱用戶的干擾，減少失水率，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更加的安全可靠，穩(wěn)定的運(yùn)行。管道補(bǔ)償方式可按照無補(bǔ)償施工法做這種方法可以節(jié)省補(bǔ)償器，減少一些直埋固定支墩，且能降低主干線的沿程阻力，減少大量的可能出現(xiàn)事故的泄露點(diǎn)。但對(duì)施工技術(shù)的要求比較高，并且需要對(duì)地下管線的情況比較了解。

為有補(bǔ)償?shù)闹甭穹笤O(shè)原者上盡量利用線路的起伏、和線路的拐彎進(jìn)行自然補(bǔ)償，不能滿足自然補(bǔ)償?shù)牡胤?，再加設(shè)補(bǔ)償器。檢查井與小室的設(shè)置地下敷設(shè)供熱管網(wǎng)，在管道的分支處、補(bǔ)償器、閥門、排水、排氣裝置等處，應(yīng)該進(jìn)行檢查井或者小室的設(shè)計(jì)，以方便后續(xù)的檢查和檢修。供熱管道的定線原則（1）經(jīng)濟(jì)上合理，主干線力求短直，使金屬耗量小，施工方便，主干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)，管線上所需的閥門及附件涉及到檢查井的數(shù)量和位置，而檢查井的數(shù)量應(yīng)力求減少。

（2）技術(shù)上可靠，線路盡可能走地勢(shì)平坦，土質(zhì)好，水位低的地區(qū)，盡量利用管段的自然補(bǔ)償。

（3）對(duì)周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào)，少穿主要街道，城市道路上的供熱管道一般平行于道路中心線，并盡量敷設(shè)在車道以外的地方。

（4）穿過街區(qū)的城市熱力管網(wǎng)應(yīng)敷設(shè)在易于檢修和維護(hù)的地方。

（5）通過非建筑區(qū)的熱力管道應(yīng)沿公路敷設(shè)。（6）熱水管道在最低點(diǎn)設(shè)放水閥，在最高點(diǎn)設(shè)放氣閥，管線布置見管線平面圖。水力計(jì)算確定熱力網(wǎng)各管段的流量根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，在一般的情況下，熱水管網(wǎng)的主干線的平均比摩阻可以選擇R=30-70Pa/m。支干線、支線水力計(jì)算主干線水力計(jì)算完成后，我們便可以進(jìn)行熱網(wǎng)中其他的支干線。支線的水力計(jì)算。支線的比摩阻估算，應(yīng)該根據(jù)資用壓力來確定。資用壓力是根據(jù)支線與主干線相應(yīng)的并聯(lián)的環(huán)路的壓力來確定的。支線估算比摩阻按如下公式進(jìn)行供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)質(zhì)調(diào)節(jié)：改變供熱網(wǎng)路中的供水溫度。量調(diào)節(jié)：改變供熱網(wǎng)路中的循環(huán)水量。分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。間歇調(diào)節(jié)：改變每天供暖小時(shí)數(shù)。管道的保溫（1）、平均溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)值不大0.12w/(m2*K),并且應(yīng)該有明確的隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式和圖表；對(duì)于松散的或可壓縮的保溫材料及其制品，應(yīng)該具有在使用的密度下的導(dǎo)熱系數(shù)方程式。（2）密度不應(yīng)大于350kg/m3

(3)、除了軟質(zhì)和散裝材料外，硬質(zhì)材料的抗壓強(qiáng)度不小于0.3mpa.(4)、不腐蝕金屬，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。（5）、材料密度小，具有一定的空隙率（6）、吸水率低，易于施工成型（7）成本低廉。管道和閥門本設(shè)計(jì)中的熱力管道均采用鋼管。其規(guī)格和機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算中所用的材料特性根據(jù)參考資料的附錄14-1。鋼管的連接方式主要是焊接和法蘭連接。對(duì)三通用焊接，各種鑄造管件，如閥門和管子之間連接用法蘭連接，對(duì)于萬頭采用鍛壓彎頭連接。設(shè)計(jì)中的閥門有閘閥和止回閥兩種。閘閥用于熱水管道上，止回閥主要用于泵的出口，以防止介質(zhì)倒流。波紋管補(bǔ)償器的選擇計(jì)算管壁厚度的選定計(jì)算管道活動(dòng)支座間距的確定計(jì)算直埋管道的應(yīng)力計(jì)算直埋管道管壁厚度的計(jì)算直埋管段的補(bǔ)償計(jì)算直埋管段的失穩(wěn)計(jì)算注：以上計(jì)算方式均參照教材和設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行！熱力站的設(shè)計(jì)原則（1）、熱力站設(shè)置首先需要符合國家的能源政策，遵守國家的有關(guān)規(guī)范和有關(guān)的技術(shù)規(guī)范，積極推行熱能綜合利用、保護(hù)環(huán)境，盡量采用技術(shù)比較成熟和先進(jìn)的設(shè)備、技術(shù)。（2）、換熱站的位置應(yīng)該盡力設(shè)置在熱負(fù)荷比較大的中心或者附近，并應(yīng)充分考慮市政管網(wǎng)的便利，以及技術(shù)可行等原則。（3）、換熱站中的換熱器的設(shè)置應(yīng)該符合實(shí)際要求，其換熱能力和循環(huán)水泵的供熱能力應(yīng)該滿足熱用戶的使用，并且換熱器熱水出口壓力應(yīng)該滿足供熱管線最不利環(huán)路的壓力要求。（4）、換熱站內(nèi)設(shè)置兩臺(tái)或者三臺(tái)熱交換器，當(dāng)其中的一臺(tái)不能正常工作時(shí)，其余的應(yīng)該能夠滿足總熱負(fù)荷的65%----70%，用以保證網(wǎng)路的穩(wěn)定。（5）、換熱站內(nèi)部設(shè)置兩臺(tái)或者三臺(tái)循環(huán)水泵，當(dāng)設(shè)置為兩臺(tái)水泵的時(shí)候，一臺(tái)用，一臺(tái)備，當(dāng)設(shè)計(jì)設(shè)置的是三臺(tái)水泵的時(shí)候，我們運(yùn)行的時(shí)候，選擇兩用一備的原則，盡量保證網(wǎng)路的壓力穩(wěn)定。（6）、在換熱站中一次熱水進(jìn)入換熱器的時(shí)候設(shè)置除污器，在二次熱水回水進(jìn)入循環(huán)泵的進(jìn)口處設(shè)置除污器，一出去循環(huán)水中純?cè)诘碾s質(zhì)，從而保證換熱器和水泵的正常運(yùn)行。（7）、換熱站內(nèi)部還應(yīng)該設(shè)置軟水制備裝置，供二次熱網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)水所用，并且避免了熱水在熱交換器內(nèi)部結(jié)垢，影響換熱效果。（8）、換熱站內(nèi)部應(yīng)該設(shè)置一個(gè)自來水箱，用以補(bǔ)充熱力站熱水損失，設(shè)置自來水箱的目的主要還用隔斷城市水網(wǎng)與換熱站設(shè)備的連接，防止換熱站大量用水的時(shí)候?qū)κ姓W(wǎng)造成影響，而且防止了應(yīng)為軟水器的置換污染城市水源。（9）、熱力站二次管網(wǎng)出水的溫度需要根據(jù)天氣的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，本設(shè)計(jì)再一次熱水進(jìn)水管上設(shè)置了調(diào)節(jié)閥，通過對(duì)一次管網(wǎng)的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)二次管網(wǎng)的給水溫度。

（10）、在換熱站的一次和二次熱水管上設(shè)置計(jì)量裝置，以便于熱量的經(jīng)濟(jì)核算和管理。換熱站布置：換熱站的平面布置應(yīng)該滿足供熱的要求和使用功能的需要，本設(shè)計(jì)中換熱站設(shè)置，控制室和配電室。設(shè)備布置的時(shí)候應(yīng)該力求工藝合理，便于操作和維修。管線的布置簡(jiǎn)潔、順暢和美觀。換熱站的工藝流程：從一次熱水管網(wǎng)進(jìn)來的高溫?zé)崴ㄟ^除污器、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入交換器，經(jīng)過換熱器的一次熱水通過回水管道連接到市政的官網(wǎng)上。由回水管路返回的熱水，二次管網(wǎng)經(jīng)過除污器和循環(huán)水泵進(jìn)入換熱器的冷水一側(cè)，進(jìn)行熱交換后送向熱用戶。換熱器的選擇（1）、混合式換熱器

這種換熱器是利用換熱流體的直接接觸與混合作用來進(jìn)行熱量交換，混合式換熱器操作的一個(gè)重要因素就是使兩種流體接觸面積盡可能的大，以促進(jìn)他們之間的熱交換。為了獲得較大的面積，可在設(shè)備中設(shè)置格柵或者填料，有事也把液體噴成粒狀，此類設(shè)備通常設(shè)置成塔裝。（2）、容積式換熱器

容積式換熱器既是換熱器又是儲(chǔ)熱水罐，多用于生活熱水和用水不均勻的工業(yè)用熱水系統(tǒng)。（3）、殼管式換熱器

殼管式換熱器是應(yīng)用