建环专业毕业设计说明书.docx
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建环专业毕业设计说明书
摘要
本次毕业设计的课题为青岛市某小区的供暖系统，包括供热外网和换热站的设计。
该小区包括住宅楼与商业用楼，总建筑面积为78730m2，热用户计算热负荷为3741.3kW。
小区换热站以饱和蒸汽为一次热媒，采暖供回水温度为95/70℃。
首先，根据设计题目搜集资料，确定供热系统的相关方案。
包括集中供热系统的选择、枝状管网的确定、热负荷的计算、热媒的选择及其参数的确定。
然后，进行小区供热外网的设计。
包括管道的敷设、管网中固定支架、阀门井、补偿器等附件的位置与数量的确定，管道的保温，管网的水力计算。
通过水力计算确定管网的管径以及压力损失，并进行不平衡率的计算，尽量使每段管线都能达到水力平衡。
接着，确定换热站系统流程；对换热器、循环水泵、定压水泵等主要设备进行选型计算；合理布置所有的设备以及它们之间的管道。
同样，还要对换热站内部进行水力计算以求得各种管路的管径。
最后，根据设计的供暖系统的特点提出合理有效的运行调节方法。
关键词：
供热外网；换热站；水力计算；运行调节
Abstract
ThisisaheatingsystemdesignaboutonedistrictinQingDaoCaty,whichincludesoutdoorheatingpipenetworkandheattransferstation.Thedistrictcontentsresidencebuildingandbusinessbuilding,thetotalconstructiongareaisabout78730m2andheatloadisabout3741.3kW.Intheheatingsystem,theheattransferstationwhichtakesstaturationSteamashightemperatureheatmediumand95/70℃watercirculatingwaterasheat-supplying-medium.Firstly,needingtocollectsomeinformationbasisthedesignsubject,andconfirmingthecorrelationschemeabouttheheatingsystem.Itcontentstheoptionoftheconcentrateheatingsystem,theconfirmingofbranchpipelinenetwork,thecalculateoftheheatingsystem,thechoosingofheatmediumanditsparameter.Secondly,puttingupthedesignabouttheoutdoorheatingpipenetwork.Itcontentsthelayingofpipe,definingthepositionandnumberoftheaccessoriessuchasfixedsupports,valvewellsandcompensators,thedefiningofthepipeline,thehydrauliccomputationofthepipeline.Throughthehydrauliccomputation,wecanconfirmthediameterofthepiplingandthepressurelossing,computingthehydraulicunbalancerateinordertomakethehydraulicbalanceoneverypipling.Then,theprocessofheatingmediumflowisdetermined.Afterthetypeofheatexchanger,watercirculatingpumpsandmake-upwaterpumpsarechosen;theyandthepipelinesamongthemarearrangedrationally.Also,thehydrauliccomputationofinternalheattransferstationshouidbeworkoutedtomeettheneedofeverypipling.Finally,accordingtothecharacteristicoftheheatingsystem,areasonableandeffectiveoperationandregulationmethodshouldbeproposed.
Keywords:
outdoorheatingpipenetwork;heattransferstation;hydrauliccalculation;operationandregulation
1、基本资料
1.1工程概况
本次设计为青岛市某小区供热系统设计，主要包括外网设计和小区换热站设计。
本小区共包括楼房22幢，其中商用楼9幢，民用住宅楼13幢。
小区总占地面积46311.3m2，总建筑面积78730m2，建筑物占地面积13420m2，建筑密度28.98%，容积率1.7，绿地率30%。
1.2原始资料
1.2.1水质资料
总硬度H0（mmol/L）7.35
永久硬度HFT（mmol/L）4.35
暂时硬度HT（mmol/L）3.00
总碱度A（mmol/L）3.00
PH值8.27
溶解氧（mg/L）7.7~9.6
溶解固形物（mg/L）550
1.2.2气象与地质资料
位置N36°04´,E120°20´
海拔（m）76.0
冬季大气压力（kPa）101.69
冬季采暖室外计算干球温度-9℃
冬季室外平均风速（m/s）5.7
采暖天数（天）110
最大冻土深度（cm）49
2、集中供热系统的热负荷
2.1集中供热热负荷的特征
集中供热是指将热能经济可靠地输送到生产、生活和采暖等各种不同热用户的区域供热方式。
其热用户有供暖、通风、热水供应、空气调节、生产工艺等用热系统。
这些用热系统热负荷的大小及其性质是供热规划和设计的最重要依据。
居民住宅的公共建筑的采暖、空调、通风和生活热水供应热负荷属于民用热负荷。
生产工艺、厂房采暖、通风、空调和厂区的生活热水供应热负荷属于工业用热负荷。
所以，本设计中居民楼供暖属于民用热负荷，商用楼供暖属于工业热负荷。
集中供热系统的热负荷，按其性质还可分为：
（1）季节性热负荷供暖、通风、空气调节系统的热负荷是季节性热负荷。
季节性热负荷的特点是：
与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射热等气候条件有很密切关系，其中对它的大小起决定性作用的是室外温度，因而在全年有很大的变化。
（2）常年性热负荷生活用热（主要指热水供应）和生产工艺系统用热属于常年性热负荷。
常年性热负荷的特点是：
与气候条件的关系不大而且，它的用热状况在全日中变化较大。
其中，生产工艺系统的用热量直接取决于生产状况，热水供应用热量与生活水平、生活习惯以及居民成分等有关。
综上述资料所述，本供热系统应该属于季节性民用热负荷。
2.2集中供热热负荷的计算
对集中供热系统进行规划或初步设计时，往往尚未进行各类建筑物的具体设计工作，不可能提供较准确的建筑物热负荷的资料。
因此，通常是采用概算指标法来确定各类热用户的热负荷。
概算指标法包括体积热指标法或是面积热指标法，本次设计采用的是面积热指标法。
其计算方法如公式2-1所示。
kW公式（2-1）
式中
——建筑物的供暖设计热负荷，kW；
——建筑物的建筑面积，m2；
——建筑物供暖面积热指标，W/m2；它表示每1m2建筑面积的供暖设计热负荷。
根据《城市热力管网设计规范》，各类建筑的采暖热指标可按表2.1来进行选择。
表2.1供暖面积热指标推荐值
建筑物
类型
住宅
综合居住区
学校办公
医院托幼
旅馆
商店
食堂
餐厅
影剧院
热指标（W/m2）
58-64
60-67
60-80
65-80
60-70
65-80
115-140
95-115
结合实际情况，本设计民用建筑采暖供热热指标确定为60W/m2，商用建筑采暖供热热指标确定为70W/m2。
根据上述公式计算可得各建筑供暖热负荷，其计算结果见表2.2。
表2.2热负荷计算表
建筑物
单层面积
（m2）
层数
总面积
（m2）
建筑物
职能
热指标
（W/m2）
热负荷
（kW）
1
444
6
2665
商用
70
186.6
2
638
6
3829
商用
70
268.0
3
773
6
4637
商用
70
324.6
4
413
6
2480
商用
70
173.6
5
577
6
3460
商用
70
242.2
6
599
6
3593
商用
70
251.5
7
445
6
2671
民用
60
160.3
8
445
6
2671
民用
60
160.3
9
466
4
1864
民用
60
111.8
10
449
4
1797
民用
60
107.8
11
449
4
1797
民用
60
107.8
12
445
6
2671
民用
60
160.3
13
445
6
2671
民用
60
160.3
14
458
4
1831
民用
60
109.8
15
440
4
1760
民用
60
105.6
16
471
4
1885
民用
60
113.1
17
612
4
2449
民用
60
146.9
18
253
4
1012
民用
60
60.7
19
566
4
2265
民用
60
135.9
20
510
5
2550
商用
70
178.5
21
510
6
3060
商用
70
214.2
22
708
6
4248
商用
70
297.3
小区楼房总热负荷为：
3741.3kW
2.3集中供热系统热媒的选择
集中供热系统的热媒主要是热水和蒸汽。
对于热媒的选择主要取决于热用户的使用特征和要求，同时也与选择的热源型式有关。
本设计中小区的主要建筑是居民楼和商用楼，生活采暖是供热的主要目的，因此本设计采用的供热热媒为热水，与蒸汽热媒相比，以热水作为热媒有以下优点：
（1）热水供热系统的热能利用效率高。
由于在热水供热系统中，没有凝结水与蒸汽泄漏以及二次蒸汽的热损失，因而热能利用率比蒸汽供热系统好，实践证明，一般可节约燃料20%~40%。
（2）以水作为热媒用于供暖系统时，可以改变供水温度来进行供热调节（
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