某小区换热站及室外热网方案设计汇总文档格式.docx

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4.1换热器（3

4.2蒸汽系统（3

4.3热水系统（3

4.4定压系统（4

5室外管网设计（4

5.1管线布置与敷设方式（4

5.2热补偿（8

5.3管材与保温（10

5.4热力入口（10

6课程作业总结（10

7参考资料（11

1工程概况

1.1工程概况

1.1.1工程名称:

某小区供热系统

1.1.2地理位置:

合肥地区

1.1.3本工程为合肥某小区的供热系统设计,为小区的住宅楼和公寓楼采暖提供热源,各热用户如下表1:

表1热用户

1.2设计内容

某小区换热站及室外热网方案设计

2设计依据

2.1设计依据

1.《城市热力网设计规范》CJJ34-2002

2.《采暖通风与空调设计规范》GB0019-2003,

3.《城市热力网设计规范》CJJ34-2002,

4.《公共建筑节能设计标准》50189-2005,

5.《城市直埋供热管道工程技术规范》CJJ/T81-98,

2.2设计参数

冬季采暖设计供水温度80℃,回水温度60℃。

3热负荷概算

3.1热用户热负荷概算

一、确定总负荷:

利用公式

可以计算出各栋楼的热负荷,汇总列入下表2:

表2热负荷

3.2负荷汇总

由上表计算的各用户的热负荷可以汇总得小区的总热负荷为:

2348.5（KW

4热交换热站设计

4.1换热器

4.1.1换热器选型及台数确定

本小区的总热负荷为2348.5KW,由于正常情况下不会满负荷运行,所以选一台换热器不合适,而且考虑备用,所以选择单台换热量900kw的换热器三台。

4.2蒸汽系统

热源:

小区由市政热网提供饱和蒸汽,蒸汽压力为0.6MPa。

蒸汽经过除尘以后进入分气缸分出,再经过减压进入汽水换热器.

蒸汽系统:

市政蒸汽--计量--分汽缸--减压--汽-水换热,汽-水换热器进口设温控阀,控制热水出水温度。

凝结水系统:

汽-水换热器（分汽缸凝结水--疏水器--凝水（软水箱--采暖系统补水（排至室外下水道。

4.3热水系统

4.4.1热水系统设计

热水供暖系统:

换热器热水出口--热用户--循环水泵--换热器热水进口,循环水泵选用3台（2用1备,均采用变频控制。

4.4.2热水系统主要设备选型计算

4.4补水定压

4.5.1补水定压方式确定

补水定压水系统:

采用膨胀罐加补给水泵的方式对热水系统定压补水,补水泵选用2台（1用1备。

5室外管网设计

5.1管线布置与敷设方式

5.1.1管线布置原则

布置原理:

外网的网路形式对于供热的可靠性、系统的机动性、运行是否方便以及经济效率有着很大影响。

（1对周围环境影少而协调,管道应少穿交通线,考虑园林绿化等因素,管道便于检查、维修。

（2经济上合理。

主干线力求短直,主干线尽量走热负荷集中区。

注意管线上的阀门、补偿器和某些管道附件;

（3枝状管网布置简单,供热管道的直径随距热源越远而逐渐减小;

而金属耗量小,基建投资小,运行管理简便,因为本工程是小区的管网敷设,所以选择枝状管网。

由《城镇供热工程技术规程》可查阅知,热水管网距建筑物基础要大于3米,距城市道路边缘不小于1.5米,所以布置管线邻近道路的管线距道路边缘距离为2米,供回水管道间距为600mm,具体布置如小区管网布置图所示。

5.1.2敷设方式

供热管道的敷设方式分为架空敷设和地下敷设。

本小区管网敷设均采用地下敷设方式。

本工程采用高密度聚乙烯外护管聚安酯泡沫塑料预制直埋保温管,所以本工程管线均采用直埋敷设。

敷设的截面图如CAD图所示。

5.1.3管径确定

确定管道的管径计算过程如下:

（1管段的计算流量就是该管段所负担的各个用户的计算流量之和,以此计算流量、确定管段的管径和压力损失。

-采暖热负荷热力网设计流量,t/h;

-采暖热负荷,;

-水的比热容,,取

-各用户相应的热力网供水温度,℃

-各用户相应的热力网回水温度,℃

（2热负荷计算:

以1#住宅为例来说明采暖热负荷热力网设计流量的计算:

1#住宅的采暖热负荷热力网设计流量为,同理,其他用户的

热负荷为:

2#住宅.3#住宅:

.4#公寓:

.5#公

寓:

.6#公寓:

（3主干线计算:

因为热水网路各用户所需要的作用压差是相等的,所以从热源到最远用户G为主干线,即主干线为:

A-B-C-D-E-F-G.

根据热力网路水力计算的方法及步骤、供暖平面图中管道的布置及管道附件的位置,以经济比摩阻30-70Pa/m为计算基础,范围内,根据各管段的流量和平均比摩阻,查水力计算表确定管径和实际比摩阻,以AB为例:

AB段设计流量

由经济比摩阻查水力计算表得:

.

同理,其他干管的计算也如此,分别列表如下:

表3.

管段AB的局部阻力当量长度可查阅《供热工程》附录2-2.结果为:

只有一个煨弯:

2.52.折算长度,管段AB的压力损失

=1708.45Pa计算结果计入表3.用同样的方法计算其他干管的管

径和压力损失.

表3水力计算表

表4各管段的局部阻力当量长度计算:

单位（m

（4支线计算

以支管D5为例说明水力计算过程

管段D5的资用压力为:

=2672.88+1756.10+574.2=4983.1Pa.

管段D5的估算比摩组为:

其中=0.6,则=129.8Pa/m

根据D5的流量10.3t/h和R'

查水力计算表得:

d=70mm,R=151.02Pa/m,v=0.80m/s

由表4,可知其当量长度=1+3+0.6=4.6m,

则折算长度=24+4.6=28.6m

=151.02×

28.6=4319.17Pa,

不平衡率:

X=（4983.10-4319.17÷

4983.10=13.3%<

15%,所以平衡率满足要求。

同理:

其他支管计算方法与此相同,现将各管段的计算结果列入表3.

但是有的支路不平衡率大于15%.

例如B4支路的不平衡率为16.2%,需要装调压装置,在B4管段上加调压孔板,采用调压板消除剩余压头

B4的剩余压头为

即调压板的孔径为41.81㎜

所以,对不平衡率很大的支路可以加装调压孔板来消除剩余压头.

5.2热补偿

5.2.1补偿方式

（1确定热补偿器方式及固定支座位置:

固定支架间的最大允许间距可根据初步设定管径确定,安装波纹管补偿器的的干线固定支架的最大间距应小于50米.当每个支架之间必须设一个补偿器。

尽量利用自然补偿,不便使用方形补偿器时应选用套筒补偿器或波形补偿器,当钢管直径较大,安装位置有限时可设置套筒补偿器或波形补偿器。

套筒补偿器使用时需要注意定期检修,以防漏水。

波形补偿器选择时应注意使用条件,避免氯离子腐蚀。

本设计主要采用波纹管补偿器。

具体位置见图纸所示。

局部阻力当量长度结果如表2。

（2固定支架间距的确定原则:

固定支架用来承受管道因热胀冷缩时所产生的推力,为此支架和基础需坚固,以承受推理的作用,固定支架间距的大小直接影响到管网的经济性,因此要求固定支架布置合理,使固定支架允许间距加大以减小管架的数量.

（3固定支座有以下要求:

1,在管道不允许有轴向位移饿节点处设置固定支座,例:

在支管分出的干管处在热源出口,热力站和热用户入口处,均应设置固定支座,以消除外部管路作用于附件和阀门上的作用力,使室内管道相对稳定;

在管路弯管的两侧应设置,以保证管道弯曲部位的弯曲应力不超过管子的许用应力范围。

2,在支管装设的支架要求距干管三通处的距离小于9m,

3,一次性补偿器与固定支架之间的间距不应大于表中数据的一半:

见表

综上,本小区供热管网固定支座位置如图纸所示。

5.2.2固定支座受力计算（只算一个

固定支座受力以B4支路为例.计算如下:

（1根据管子规格,查表得弯管的特性系数和管子的材料特性值。

弯管柔性系数K=1.774,应力加强系数m=1.0,管子的断面抗弯矩w=13.8cm3管子的断面惯性矩I=52.5cm4,管子的弹性系数,管子的线膨胀系数

（2确定固定支架之间管道的计算热伸长量

由于B4管道采用的是自然补偿,所有支座受到的只有水平推力。

支座的受力计算

支座受力简图如下:

支座受力图

5.3管材与保温

本工程采用高密度聚乙烯外护管聚安酯泡沫塑料预制直埋保温管,

5.4热力入口

具体详图见2#图纸,它设置在单幢建筑物用户的地沟入口,站内设置温度计、压力表等检测装置,在供水管道上装过滤器,防止污垢、杂物等局部系统内,在低点处设置泄水阀,检修时排泄供暖系统中的水量。

6课程作业总结

首先感谢王老师这学期对我们的教导,谢谢!

这次大作业是我上大学以来的第一次大作业,主要是用计算机完成,我自己做了这次大作业,真的感受很深,供热工程是我们的专业课,我们必须努力去较好地完成.在作业的进行中,在画图和计算中遇到了很多不懂的问题,前期画图的时候由于自己对CAD程序的不熟悉，导致自己走了很多的弯路，到了我把CAD程序能都较为熟练的操作的时候，发现画图不是很难，只要你之前的原理已经设计好了的话，画起图来还是比较快的。

到了计算的时候，发现自己上课时候的学习简直是太不认真了，好在现在明白还不晚；

这次作业的计算就是在水力计算的时候有点烦，其他的都是一些简单的计算，有些不懂得地方，及时到图书馆查找资料,最后得到解决,在这期间,我学会了自己查找资料,也开始了解了一点专业的规范和设计手册,以后要多看这方面的书籍.我这次做的这作业当然会有很多错误之处,因为我们平时学的是理论知识,而这是一个实际工程,会有很多实际的客观因素影响,还有一些工程中的要求规范.所以我们以后要多了解规范和设计手册.作业存在错误之处,希望老师指正,谢谢!

7参考资料1.《供热工程》.中国建筑工业出版社，20042，《流体输配管网》.中国建筑工业出版社3,《直埋供热管道工程设计》.中国建筑工业出版社,20074，《实用供热空调设计手册》.中国建筑工业出版社，1993。

5，《城市热力网设计规范》CJJ34-20026,《采暖通风与空调设计规范》GB0019-2003,7,《城市热力网设计规范》CJJ34-2002,8,《公共建筑节能设计标准》50189-2005，9,《城市直埋供热管道工程技术规范》CJJ/T81-98,10,李国斌.冷热源系统安装.中国建筑工业出版社,200611,张金和.图解供热系统安装.中国电力出版社.2007孙中亚2012.1