换热站说明手册.docx

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换热站说明手册

换热站设计任务书

建筑环境与设备教研室

2011年1月1日

换热站设计任务书

一、设计题目

上城住宅小区换热站课程设计

二、原始资料

1、建筑物修建地区：

长春

2、气象资料：

查阅《规范》及相关手册

3、小区采暖热负荷：

Q=4000+学号×100（kw）

4、一次管网：

一班130~80℃；二班120~80℃。

三班110~70℃。

5、二次管网：

一班95~70℃；二班80~60℃。

三班70~50℃。

6、二次管网资用压力0.25Mpa。

7、二次管网静水压力0.3Mpa。

8、室外给水管网供水压力为0.35Mpa。

三、设计内容及要求

1、设计方案

方案力求：

适用、安全、可靠、经济。

2、图纸要求

（1）换热站设计说明

（2）换热站设备平面布置图1：

50；换热站平面图1：

50

（3）A-A剖面图1：

50；B-B剖面图1：

50；C-C剖面图1：

50

（4）换热站流程图（选画）

（5）换热站系统图1：

50（系统图和剖面图任选其一）

图纸尺寸为标准二号图。

图纸标注：

相应的管道尺寸、标高、坡度、定位尺寸、引用的图集号、设备编号等。

设计说明：

如流量、水压、管材、阀门、防腐、图例、施工要求等。

3、设计计算书

用统一的16开专用纸书写。

包括：

设计题目、摘要、目录、设计原始资料、方案确定、设备选择、水力计算、绘制草图、参考文献、致谢等。

四、建议时间安排

1.方案设计：

1天。

2.换热站设计计算：

1天。

3.施工图绘制：

4天。

4.撰写说明书：

1.5天。

五、参考文献：

1.李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：

中国电力出版社，2006

2.陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：

中国建筑工业出版社，1993

3.《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：

机械工业出版社，1991

4.贺平，孙刚。

供热工程（第三版），北京：

中国建筑工业出版社，1993

5.付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：

中国建筑工业出版社，2005

6.陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：

中国建筑工业出版社，2002

7.中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施－暖通动力[S].北京：

中国计划出版社，2003

8.中华人民建设部.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003），北京：

中国计划出版社，2004

换热站设计指导书

建筑环境与设备教研室

2008年1月1日

换热站课程设计指导书

一、设计目的

换热站设计是《流体输配管网》、《暖通空调》、《燃料与燃烧设备》课程的重要组成部分。

通过本设计，掌握采暖热源的换热站设计程序、方法、步骤有关的基本知识，训练绘图技能。

做到能够分析和解决集中供热中的一些工程技术问题。

二、设计步骤及内容

1、确定热源（换热站）的位置需考虑的因素

（1）尽量靠近主要负荷及负荷密度较大处。

（2）应考虑整个管网的水力平衡性。

2、绘制换热站建筑平面图

1外墙370mm；内墙120mm；

2根据功能设换热间、配电间、值班室、卫生间和修理间等；

3门、窗、开间和进深以“3”为模数；

4室内外高差300mm（150mmm）；

5标注两道尺寸线。

3、方案设计：

设计换热站工艺流程，绘制流程图。

2、换热站的设计计算

（1）选定换热器类型、规格、型号、数量。

宜选2~3台。

（2）循环水泵的选择计算

①根据流量，阻力损失初步选择循环水泵。

②应考虑水泵的台数及备用情况。

（一台备用）

③应考虑水泵联合运行的情况。

④在水压图中表示出循环水泵的扬程。

（3）定压系统的选择与计算

定压方式有：

变频水泵定压、补给水泵定压、气压罐定压。

选择一种合理的型式并进行选择计算。

（4）选择水处理设备

水处理方式有：

钠离子水处理器，贝膜水处理器、静电水处理器。

选择一种合理的型式并进行选择计算。

（4）设计选择其它附属设备：

补给水箱、过滤器、阀门等。

（5）换热站设备与管道布置。

（6）对换热站管道系统进行水力计算，并重新选择循环水泵。

三、设计成果

设计成果分两部分：

计算说明书与施工图绘制

1、计算说明书

设计计算书应包括：

（1）设计原始资料：

所设计城市的相关气象资料、建筑条件等

（2）方案分析与确定：

换热站位置、换热站内设备的工艺流程、定压及各种主要设备的选择方案。

（3）主要设计内容（为上述“二、设计步骤与内容”的全部内容）要求应有换热站水力计算草图。

（4）设计成果总结

（5）参考文献

2、施工图绘制

（1）换热站设备与管道平面布置图

（2）换热站剖面图

（3）设计说明：

主要内容：

总热负荷，供热半径；热网敷设形式；管材、保温、阀门；系统的运行调节方式；工作压力及试压；所引用的标准图集；主要设备材料表，主要有：

换热器、循环水泵、定压设备、水处理设备、补给水箱、过滤器、补偿器、调节阀等。

四、建议时间安排

1.方案设计：

1天。

2.换热站设计计算：

1天。

3.施工图绘制：

4天。

4.撰写说明书：

1.5天。

五、参考文献：

1.李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：

中国电力出版社，2006

2.陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：

中国建筑工业出版社，1993

3.《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：

机械工业出版社，1991

4.贺平，孙刚。

供热工程（第三版），北京：

中国建筑工业出版社，1993

5.付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：

中国建筑工业出版社，2005

6.陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：

中国建筑工业出版社，2002

7.中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施－暖通动力[S].北京：

中国计划出版社，2003

8.唐山市热力总公司.城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T81-98），北京：

中国建筑工业出版社，1999

9.中华人民建设部.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003），北京：

中国计划出版社，2004

10.城市热力网设计规范（CJJ34-

换热站设计说明书

建筑环境与设备教研室

2008年1月1日

第一章概论

一、设计题目

绿园小区换热站设计

二、原始资料

1、建筑物修建地区：

长春

2、气象资料：

查阅《规范》及相关手册

3、小区采暖热负荷：

Q=4000+19×100=5900（kw）

4、一次管网：

一班130~85℃;

5、二次管网：

一班95~70℃；。

6、二次管网资用压力0.25Mpa。

7、二次管网静水压力0.3Mpa。

8、室外给水管网供水压力为0.35Mpa。

第二章设计方案

一、换热站设计方案

本设计换热站采用间接供暖，采用2台板式换热器换热，一次网和二次网均采用旋流除污器除污。

补水用钠离子交换器软化。

循环水泵两用一备，补水水泵一用一备，设备布置尽量靠墙布置，应尽量美观，简洁，便于工作人员维护。

二、定压方式

本设计采用气压罐定压方式定压。

第三章水力计算

一、.水力计算

进行第一种情况的水力计算时，可以预先求出最不利循环环路或分支环路的平均比摩阻Rpj，即

Pa/m（4-1）

式中:

ΔP——最不利循环环路或分支环路的循环作用压力，Pa；

∑L——最不利循环环路或分支环路的管路总长度，m；

a——沿程损失约占总压力损失的估计百分数。

二、热水供暖系统管路水力计算的基本公式

热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下列公式表

，

（4-2）

式中：

——计算管段的压力损失，

；

——计算管段的沿程损失，

；

——计算管段的局部损失，

；

——每米管长的沿程损失，

；

-----管段长度，m。

在实际工程设计中，为了简化计算，采用“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。

当量局部阻力法又称为动压头法，是将管路的沿程损失转变为局部损失来进行计算。

设管段的沿程损失相当于某一局部损失ΔPj，计算公式表示如下：

Δ

=ξd

=

Pa（4-3）

式中：

ξd——-当量局部阻力系数；

其中，管段的局部损失，可按下式计算：

（4-4）

式中：

——管段中总的局部阻力系数

三．计算步骤：

1、首先在系统图上，对各管段进行编号，并注明管段长度和热负荷。

2、计算通过最远立管L1’的环路的总阻力，根据所选值Roj（60～120Pa/m），和每个管段的流量G的值，查阅《供暖通风设计手册》中初选各管段的d、R、v的值，算出通过最远立管的环路的总阻力。

流量G的值可用以下公式计算得出：

㎏/h（4-5）式中：

Q——管段的热负荷，W；

——系统的设计供水温度，℃；

——系统的设计回水温度，℃。

以一次网为例：

一次网管段编号：

Q=4000+19×100=5900kw

一次网供水温度t=130℃回水温度t=85℃

二次网供水温度t=95℃回水温度t=70℃

一次管网水流量

G=0.86×Q/△t

=0.86×5900/（130-80）

=101.48m³/h

例管段1-2

根据流量G=101.48m³/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，选取管径DN150，

采用无缝钢管φ159×4.5。

局部阻力系数ξ=弯头×5+直流三通×1+闸阀×2+旋流除尘器×1=9

△Pj=ξpv²/2=9×1.0×10³×1.475²/2=9623.872Pa

L=6.3+2.6=8.9m

△Py=△Pm×L=172.1×8.9=1318.767Pa

P总=△Pj+△Py=9623.872+1318.767=10942.639Pa

管段3-4

根据流量G=101.48m³/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，选取管径DN150，

采用无缝钢管φ159×4.5。

局部阻力系数ξ=弯头×3+直流三通×2+闸阀×3=10.5

△Pj=ξpv²/2=10.5×1.0×10³×1.475²/2=10693.191Pa

L=6.5m

△Py=△Pm×L=172.1×6.5=952.443Pa

P总=△Pj+△Py=10693.191+952.443=11645.634Pa

管段4-5

根据流量G=50.74m³/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.597m/s，比摩阻△Pm=278.833Pa/m，选取管径DN100，

采用无缝钢管φ133×4。

局部阻力系数ξ=弯头×2++闸阀×2=3

△Pj=ξpv²/2=3×1.0×10³×1.597²/2=3762.214Pa

L=3.6m

△Py=△Pm×L=108.7×3.6=975.915Pa

P总=△Pj+△Py=3762.214+975.915=4738.129Pa

管段6-7

根据流量G=50.74m³/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.597m/s，比摩阻△Pm=278.833Pa/m，选取管径DN100，

采用无缝钢管φ133×4。

局部阻力系数ξ=弯头×2+闸阀×2=3

△Pj=ξpv²/2=3×1.0×10³×1.597²/2=3762.214Pa

L=3.6m

△Py=△Pm×L=108.7×83.6=975.915Pa

P总=△Pj+△Py=3762.214+975.915=4738.129Pa

管段7-8

根据流量G=101.48m³/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，选取管径DN150，

采用无缝钢管φ159×4.5。

局部阻力系数ξ=弯头×2=2

△Pj=ξpv²/2=2×1.0×10³×1.475²/2=2138.638Pa

L=10.5m

△Py=△Pm×L=172.1×10.5=1611.826Pa

P总=△Pj+△Py=2138.638+1611.826=3750.464Pa

∴一次网环路总阻力

△P总=10942.639+11645.634+4738.129+4738.129+3750.464=35814.995Pa

二次网管段编号：

补水管段编号：

外网到水箱管段编号：

其他环路水力计算结果见表

第四章设备选择与计算

一、换热器

根据设计原则及该换热站的情况，选择板式换热器。

计算热负荷：

—计算热负荷，

；

—累计热负荷，

；

纯逆流情况对数平均温差：

根据管壳式换热器进行修正：

（R>>1,冷热流体流量相差较多）

选用：

二、水泵

1、循环水泵总流量

式中

（1.05~1.1）为得数整取1

2—循环水泵的流量，

—负担建筑物的总供热量，

—回水温度，

—供水温度，

三台循环泵两用一备，每台循环泵的流量为

每台换热器循环水流量为

每台换热器热水流量：

选用BR0.55型换热器，面积暂选30m2板式换热器进行校核计算：

冷流体流速

热流体流速

其换热系数查厂家样本知

估计K和F进行校核

2、循环水泵的扬程

H=二次网动压+二次网阻力+设备阻力（MP）；

H=250000+87039.12+35000x2=0.41MP

H=41m

3、循环水泵的选择

根据计算出的循环水泵的流量和扬程，在泵的产品样本中选取工作点在高效区的泵的型号。

循环水泵一般不少于两台，其中一台备用。

循环水泵一般安装见大图。

三台，两用一备。

富余量足够。

4、补水泵的选择与计算

A.低层：

（1）补水泵流量

补给率

取5%。

热网补总给水量：

—补给率；

—循环水流量，

；

补给水泵流量：

（2）补水泵扬程

—补水泵扬程，

；

—补水点压力，一般取静水压力即为循环泵轴线与建筑物最高点的高差，

；

—水泵进出口压力损失，

；

—软化水箱最低水位与补水泵轴线的高差，

；

一般情况下，补水泵扬程可按下式计算：

（1）补水泵流量

正常补给水量一般为系统水容量的1%，补给水量一般为正常补给水量的4—5倍，补给率

取3%。

热网补总给水量：

—补给率；

—循环水流量，

；

补给水泵流量：

（2）补水泵扬程

—补水泵扬程，

；

—补水点压力，一般取静水压力即为循环泵轴线与建筑物最高点的高差，

；

—水泵进出口压力损失，

；

—软化水箱最低水位与补水泵轴线的高差，

；

一般情况下，补水泵扬程可按下式计算：

低层中：

所以该换热站补给水泵扬程：

三、Y型除污器

一次网

二次网，

四、软化器及软化水箱

软化水的消耗量按热网系统补给水量确定，即为11.008×103Kg/h，故选用全自动软水装置。

选用JUDO-T-3072/I型全自动软水器，流量为8—12t/h。

本换热站设软化水箱一个，其体积按40min的补水量计算。

选择方形水箱，公称容积8.0m3，外形2000×2000×2000

五、钠离子交换器

选用FKCS-4-T/M型号。

六、其他附件

闸阀，逆止阀按管径选择，压力表，温度计，软接头数量以图为准。

参考文献：

1、李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：

中国电力出版社，2006

陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：

中国建筑工业出版社，1993

2、《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：

机械工业出版社，1991

3、贺平，孙刚。

供热工程（第三版），北京：

中国建筑工业出版社，1993

4、付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：

中国建筑工业出版社，2005

5、陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：

中国建筑工业出版社，2002

6、中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施－暖通动力[S].北京：

中国计划出版社，2003

7、华人民建设部.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003），北京：

中国计划出版社，2004

8.李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：

中国电力出版社，2006

9.陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：

中国建筑工业出版社，1993

10.《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：

机械工业出版社，1991

11.贺平，孙刚。

供热工程（第三版），北京：

中国建筑工业出版社，1993

12.付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：

中国建筑工业出版社，2005

13.陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：

中国建筑工业出版社，2002

14.中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施－暖通动力[S].北京：

中国计划出版社，2003

15.唐山市热力总公司.城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T81-98），北京：

中国建筑工业出版社，1999

16.中华人民建设部.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003），北京：

中国计划出版社，2004

感谢词

向辅导老师致谢：

感谢我的指导老师齐俊峰老师，是您的循循善诱和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，这次设计的每个细节和每个数据，都离不开您的耐心指导。

您的教育方式我很喜欢，总是从实际出发，从真正的工程做起，到达做就能用,学就要会。

而你宽容的态度，帮助我很快的融入这个设计之中。

在做这个设计之前，我有很多的知识，都是书面的，理论的，与实际无法联系在一起，您的教育下，我开始接触实际工程的一些知识，是我收获颇多。

我坚信这对我今后的工作和发展都是有好处的。

在这里向您深深的鞠上一躬。

此致

敬礼

建环一班19金成文