供热工程课程设计说明书.docx
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供热工程课程设计说明书
第一章设计条件
1.1设计概况
1.建筑物所在地区：
西宁
2.建筑面积：
101786.92m²
3.面积热指标：
45W/m2
4.建筑物高度：
所有建筑物高6层，层高3米
5.热媒及参数：
设计供回水温度为：
95/70℃
6.气象资料：
室外采暖计算温度
=-13℃、供暖期室外平均温度
=-3.2、供暖天数n=165。
1.2课程设计内容
1.计算设计热负荷，绘制热负荷随室外温度的变化曲线和热负荷延续时间图.
2.确定供热系统形式.
3.布置管道，配置必需的管道附件。
画出管道平面布置图及计算简图并进行水力计算.
4.绘制网路主干线水压图，确定定压方式。
5.布置热力站。
换热器选型，确定循环水泵及补给水泵的流量及扬程；气压罐的选择积水处理器的选择计算。
第二章供热系统的热负荷
2.1供暖设计热负荷的计算
本设计采用面积热指标法，其公式为：
式中：
——建筑物总的供暖设计热负荷，KW；
F——建筑物的建筑面积，
；本设计有24个单元共82栋楼，总建筑面积为101786.92
。
——建筑物供暖面积热指标，
；在这里选定为45
。
∴
=45×101786.92×
=4580.4KW
住宅编号如下：
每栋楼具体负荷见下表：
表2-1采暖负荷计算表
建筑编号
栋数
建筑面积m²
面积热指标W/m²
设计热负荷KW
住宅1
1
1042.66
45
46.9197
住宅2
3
4255.98
45
191.5191
住宅3
2
2458.52
45
110.6334
住宅4
4
5663.44
45
254.8548
住宅5
4
4170.64
45
187.6788
住宅6
3
4207.98
45
189.3591
住宅7
5
5153.3
45
231.8985
住宅8
3
4207.98
45
189.3591
住宅9
4
3657.04
45
164.5668
住宅10
5
5036.9
45
226.6605
住宅11
5
5153.3
45
231.8985
住宅12
3
4351.98
45
195.8391
住宅13
4
4170.64
45
187.6788
住宅14
3
4920.78
45
221.4351
住宅15
4
4170.64
45
187.6788
住宅16
3
4351.98
45
195.8391
住宅17
3
4170.64
45
187.6788
住宅18
4
4920.78
45
221.4351
住宅19
2
3280.52
45
147.6234
住宅20
3
4207.98
45
189.3591
住宅21
3
4351.98
45
195.8391
住宅22
5
5213.3
45
234.5985
住宅23
3
4351.98
45
195.8391
住宅24
3
4315.98
45
194.2191
总计
82
101786.92
4580.4114
2.2热负荷图
2.2.1供暖热负荷随室外温度变化曲线
热负荷随室外气温的变化关系
式中:
——供暖室内计算温度；本设计中取18℃。
——供暖室外计算温度，℃；西宁市供暖室外计算温度-13℃。
——变化室外温度，℃。
表2-2热负荷随室外温度变化
室外温度℃
供暖室外计算温度℃
供暖设计热负荷KW
室内计算温度℃
供暖热负荷KW
5
-13
4580.4114
18
1920.8177
4
-13
4580.4114
18
2068.5729
3
-13
4580.4114
18
2216.3281
2
-13
4580.4114
18
2364.0833
1
-13
4580.4114
18
2511.8385
0
-13
4580.4114
18
2659.5937
-1
-13
4580.4114
18
2807.3489
-2
-13
4580.4114
18
2955.1041
-3
-13
4580.4114
18
3102.8593
-4
-13
4580.4114
18
3250.6145
-5
-13
4580.4114
18
3398.3697
-6
-13
4580.4114
18
3546.125
-7
-13
4580.4114
18
3693.8802
-8
-13
4580.4114
18
3841.6354
-9
-13
4580.4114
18
3989.3906
-10
-13
4580.4114
18
4137.1458
-11
-13
4580.4114
18
4284.901
-12
-13
4580.4114
18
4432.6562
-13
-13
4580.4114
18
4580.4114
-14
-13
4580.4114
18
4580.4114
-15
-13
4580.4114
18
4580.4114
所以得供暖热负荷随室外温度变化曲线如下：
2.2.2热负荷延续时间图
（1）不同室外气温的延续时间确定
查《供热工程》附录表D-2得西宁对应室外温度的平均延续小时数，最后绘制图如下：
2.3年耗热量
年耗热量Q=24×4580.4×[（18+3.2）÷（18+13）]×165=12404345.09KW*h/a
第三章集中供热系统
3.1热源、介质的确定
本小区采用热水作为介质，热源为蒸汽锅炉，热力站放置换热器置换热水。
介质参数为95/70℃。
3.2系统形式
该工程供热系统采用闭式双管支状管网系统，采用连通管连接以提高系统供热可靠性。
用户均采用直接连接。
3.3管网的走向
实际定线时要掌握地质、水文资料，了解地下水位的高低，地上地下构筑物的情况，除了技术经济合理外还要考虑维修方便，一般应注意：
（1）让管道尽量穿过负荷集中区。
这一原则目前在大中城市里很难实现；
（2）管网走向宜平行于道路和建筑物；
（3）为了施工及维修管理方便，管道尽量敷设在人行道及绿化地带下；
（4）尽量少穿越公路、铁路、河流及主要交通干线；
（5）热力管道与其他管道以及建筑物、构筑物应保持一定的距离（包括水平距离和垂直净距）。
（6）热网布置时应考虑适当考虑各小区管道连接方便及小区内负荷对称。
3.4管径的选择
流量的计算：
根据
x3.6
得设计总流量为G=157
。
根据管网的平面布置图及各管段的流量查手册得出各管段的管径。
各管段管径和流量见后面章节水力计算表。
3.5管道的敷设形式
本设计采用直埋敷设。
3.6阀门的设计
在满足要求和维修的条件下，尽量减少阀门的数量。
（1）热力管道干线、支干线、支线的起点应安装关断阀门；
（2）长距离输送的热水热网干线应安装分段阀门，分段阀门的间距建议为：
输送干线，2000~3000m；输配干线，1000~1500m；
详见管道布置平面图。
3.7检查井的设置
（1）检查井的数量力求最少，不应设在交通要道和人行车流频繁处。
（2）地下敷设管道安装套筒补偿器、阀门时，应设置检查井。
3.8支架及补偿器的设置
固定支架间的最大允许间距可根据初步设计选定的管径查阅相关文献，当管径为125mm时，固定支架最大间距应为65m,当管径<100mm时，固定支架最大间距应为60m,每个固定支架之间必须设一个补偿器。
第四章水力计算
4.1水力计算的步骤
（1）画出水力计算简图，标出管道附件以及各管段计算流量G和管长L；
（2）水力计算先从主干线开始，根据《城市热力网设计规范》，在一般的情况下，热水网路主干线的设计平均比摩阻，可取30~70Pa/m进行计算。
（3）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值，利用《简明供热设计手册》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；
（4）根据选用的标准管径和管段中局部阻力的形式，查《简明供热设计手册》，确定各管段局部阻力的当量长度Ld的总和，以及管段的折算长度LZH；
（5）根据管段的折算长度LZH，以及比摩阻，计算主干线各管段的总压降；
（6）主干线水力计算完成后，便可以进行热水网路支干线、支线等水力计算。
管段编号如下：
水力计算表如下：
表4-1供水管最不利环路计算表
管段段号
热负荷
流量
D×δ
管长L
比摩阻R
流速V
局部阻力当量长度长度之和
折算长度
管段压力损
失
KW
t/h
（mm）
（M）
（Pa/M）
（M/S）
m
m
（Pa）
1~2
4580.4114
157.0623069
273×7
72.5
33.3
0.88
50.17
122.67
4084.911
2~3
4539.2697
155.651558
273×7
12.6
31.5
0.85
11.2
23.8
749.7
3~4
4498.128
154.2408091
273×7
12.6
31.2
0.85
13.37
25.97
810.264
4~5
4456.9863
152.8300602
273×7
12.6
31.2
0.85
11.2
23.8
742.56
5~6
4415.8446
151.4193113
273×7
8.1
29.2
0.83
22.4
30.5
890.6
6~7
3434.8797
117.7820249
219×6
22.3
60.9
1.03
1.68
23.98
1460.382
7~8
3371.76
115.6176504
219×6
20
55.9
0.99
13.37
33.37
1865.383
8~9
3308.6403
113.4532759
219×6
20
55.9
0.99
11.2
31.2
1744.08
9~10
3245.5206
111.2889014
219×6
29.7
51.2
0.95
26.8
56.5
2892.8
10~11
3013.6221
103.3371018
219×6
30.88
46.6
0.91
28.97
59.85
2789.01
11~12
2781.7236
95.38530224
219×6
4.28
38.2
0.82
11.2
15.48
591.336
12~13
2585.8845
88.66997951
219×6
29.89
34.2
0.78
32.37
62.26
2129.292
13~14
2398.2057
82.23447345
194×6
5.2
53.4
0.89
1.68
6.88
367.392
14~15
2202.3666
75.51915071
194×6
73.85
48.2
0.85
52.37
126.22
6083.804
15~16
2155.4469
73.9102742
194×6
16.44
45.7
0.83
19
35.44
1619.608
16~17
2108.5272
72.30139769
194×6
16
43.3
0.8
11.2
27.2
1177.76
17~18
2061.6075
70.69252118
194×6
16
40.9
0.78
13.37
29.37
1201.233
18~19
2014.6878
69.08364466
194×6
16
40.9
0.78
11.2
27.2
1112.48
19~20
1967.7681
67.47476815
194×6
8.38
38.5
0.76
22.4
30.78
1185.03
20~21
1630.7856
55.91963822
159×4.5
21.33
72.6
0.92
1.68
23.01
1670.526
21~22
1565.5059
53.68119731
159×4.5
22.8
67.5
0.89
13.37
36.17
2441.475
22~23
1500.2262
51.4427564
159×4.5
20.59
62.6
0.85
26.8
47.39
2966.614
23~24
1434.9465
49.20431549
159×4.5
9.58
55.6
0.8
11.2
20.78
1155.368
24~25
1240.7274
42.54454255
159×4.5
32.86
40.8
0.69
58.65
91.51
3733.608
25~26
865.3698
29.67353044
133×4
13.57
54.6
0.71
32.4
45.97
2509.962
26~27
800.0901
27.43508953
133×4
22.8
44.2
0.64
11.2
34
1502.8
27~28
734.8104
25.19664862
133×4
22.8
38
0.59
13.37
36.17
1374.46
28~29
669.5307
22.9582077
133×4
63.83
32.1
0.54
63.57
127.4
4089.54
29~30
448.0956
15.36519812
108×4
36.13
44.5
0.55
12.88
49.01
2180.945
30~31
226.6605
7.772188545
89×3.5
47.16
36.3
0.44
63.05
110.21
4000.623
31~32
181.3284
6.217750836
73×3.5
15.8
68.8
0.52
1.68
17.48
1202.624
32~33
135.9963
4.663313127
73×3.5
15.8
38
0.39
24.57
40.37
1534.06
33~34
90.6642
3.108875418
57×3.5
15.8
76
0.46
12.88
28.68
2179.68
34~35
45.3321
1.554437709
45×2.5
20
62.6
0.36
7.8
27.8
1740.28
表4-2支管水力计算表
管段号
热负荷
流量
D×δ
管长L
比摩阻R
流速V
局部阻力当量长度之和
折算长度
管段压力损失
2~2.1
41.1417
1.410748893
45×2.5
11
54.8
0.33
11.2
22.2
1216.56
3~3.1
41.1417
1.410748893
45×2.6
11
54.8
0.33
11.2
22.2
1216.56
4~4.1
41.1417
1.410748893
45×2.7
11
54.8
0.33
11.2
22.2
1216.56
5~5.1
41.1417
1.410748893
45×2.8
11
54.8
0.33
11.2
22.2
1216.56
6~6.1
980.9649
33.63728642
133×4
27.7
68
0.8
37.97
65.67
4465.56
6.1~6.1.1
442.5336
15.17447714
108×4
14.6
44.5
0.55
53.57
68.17
3033.565
6.1.1~6.1.1.1
63.7137
2.184742773
57×3.5
4.8
36.2
0.33
61.37
66.17
2395.354
6.1.1~6.1.2
378.8199
12.98973437
108×4
16
33.4
0.49
11.2
27.2
908.48
6.1.2~6.1.2.1
63.7137
2.184742773
57×3.5
4.8
36.2
0.33
13.37
18.17
657.754
6.1.2~6.1.3
315.1062
10.8049916
89×3.5
16
68.7
0.6
11.2
27.2
1868.64
6.1.3~6.1.3.1
63.7137
2.184742773
57×3.5
4.8
36.2
0.33
11.2
16
579.2
6.1.3~6.1.4
251.3925
8.620248825
89×3.5
16
41
0.47
12.88
28.88
1184.08
6.1.4~6.1.4.1
63.7137
2.184742773
57×3.5
4.8
36.2
0.33
13.37
18.17
657.754
6.1.4~6.1.5
187.6788
6.435506052
89×3.5
28
23.2
0.35
11.2
39.2
909.44
6.1.5~6.1.5.1
46.9197
1.608876513
45×2.5
4.8
66.7
0.37
26.8
31.6
2107.72
6.1.5~6.1.6
140.7591
4.826629539
73×3.5
20
41.2
0.4
28.97
48.97
2017.564
6.1.6~6.1.6.1
46.9197
1.608876513
45×2.5
4.8
66.7
0.37
11.2
16
1067.2
6.1.6~6.1.7
93.8394
3.217753026
57×3.5
20
81
0.47
21.17
41.17
3334.77
6.1.7~6.1.7.1
46.9197
1.608876513
45×2.5
4.8
66.7
0.37
12.88
17.68
1179.256
6.1.7~6.1.8
46.9197
1.608876513
45×2.5
24.8
66.7
0.37
52.37
77.17
5147.239
6.1~6.2
538.4313
18.46280928
108×4
1
64.1
0.66
19
20
1282
6.2~6.2.1
189.3591
6.493123539
89×3.5
14.5
23.2
0.35
11.2
25.7
596.24
6.2.1~6.2.1.1
63.1197
2.164374513
57×3.5
4.8
36.2
0.33
13.37
18.17
657.754
6.2.1~6.2.2
126.2394
4.328749026
73×3.5
20.2
41.2
0.4
11.2
31.4
1293.68
6.2.2~6.2.2.1
63.1197
2.164374513
57×3.5
4.8
36.2
0.33
11.2
16
579.2
6.2.2~6.2.3
63.1197
2.164374513
57×3.5
22.8
36.2
0.33
12.88
35.68
1291.616
6.2~6.3
349.0722
11.96968574
108×4
30.8
28.5
0.44
13.37
44.17
1258.845
6.3~6.3.1
110.6334
3.793619286
73×3.5
15
26.3
0.32
26.8
41.8
1099.34
6.3.1~6.3.1.1
63.7137
2.184742773
57×3.5
3.8
36.2
0.33
11.2
15
543
6.3.1~6.3.2
46.9197
1.608876513
45×2.5
22
66.7
0.37
47.45
69.45
4632.315
6.3~6.3.3
238.4388
8.176066452
89×3.5
22
41
0.47
43.6
65.6
2689.6
6.3.3~6.3.3.1
65.2797
2.238440913
57×3.5
3.8
36.2
0.33
11.2
15
543
6.3.3~6.3.4
173.1591
5.937625539
73×3.5
21.5
64.4
0.51
13.37
34.87
2245.628
6.3.4~6.3.4.1
63.1197
2.164374513
57×3.5
3.8
36.2
0.33
52.37
56.17
2033.354
6.3.4~6.3.5
110.0394
3.773251026
73×3.5
20
26.3
0.32
12.88
32.88
864.744
6.3.5~6.3.5.1
63.1197
2.164374513
57×3.5
3.8
36.2
0.33
63.05
66.85
2419.97
6.3.5~6.3.6
46.9197
1.608876513
45×2.5
30
66.7
0.37
12.88
42.88
2860.096
7~7.1
63.1197
2.164374513
57×3.5
9.4
36.2
0.33
11.2
20.6
745.72
8~8.1
63.1197
2.164374513
57×3.6
9.4
36.2
0.33
11.2
20.6
745.72
9~9.1
63.1197
2.164374513
57×3.7
9.4
36.2
0.33
11.2
20.6
745.72
10~10.1
231.8985
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89×3.5
21.5
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