供热系统换热站设计.docx

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供热系统换热站设计

换热站设计

2017年2月份

一、设计题目

二、小区基本资料

三、换热站设备选型

1.循环泵的选择

2.补水泵的选择

3.换热器的选择

4.除污器的选择

5.水箱的选择

6.管道保温

一、设计题目

长春市某小区集中供热换热站设计。

二、小区基本资料

1、设计地区气象资料 

供暖期室外计算温度：

tw=--23℃；

供暖期室外平均温度：

tpj=-8.3℃；

供暖天数：

N=167天。

2、 设计参数资料 

一次网供回水温度：

t1/t2= 90/60℃；

二次网供回水温度：

tg/th =60/50℃；

供暖期室内计算温度：

tn =18℃。

3、设计基本要求

本设计采用间接供热，在小区内设置换热站。

供热站内选择两组各两台水—水换热器，单台换热能力占本区热负荷的50%，以便保证一台换热器故障情况下，其余一台换热器能保障基本热负荷的要求，循环水泵、补水泵在高低区各设两台，一用一备，补水泵按循环流量的4%选择。

4、小区基本资料

总建筑面积为150000㎡，总供热面积为150000㎡，均为地面热辐射采暖系统；

其中：

低区建筑面积为100000㎡；

高区建筑面积为50000㎡

换热站总供热面积为150000㎡

三、换热站设备选择

（一）循环泵的选择：

1、循环水泵应满足的条件

（1）、循环水泵的总流量应不小于管网的总设计流量，当热水锅炉出口至循环水泵的吸入口有旁通管时，应不计入流经旁通管的流量。

（2）、循环水泵的扬程应不小于流量条件下热源、热力网最不利环路压力损失之和。

（3）、循环水泵应具有工作点附近较平缓流量扬程特性曲线，并联运行的水泵型号相同。

（4）、循环水泵承压耐温能力应与热力网的设计参数相适应。

（5）、应尽量减少循环水泵的台数，设置三台以下循环水泵时，应有备用泵，当四台或四台以上水泵并联使用时，可不设备用泵。

2、循环水泵的选择

1）Q=qf*F*10-3

式中：

Q----供暖热负荷，KW；

qf----建筑物供暖面积热指标，取45W/㎡；

F----供热面积，㎡；

2）流量计算

根据公式G=3600Q/4.187*1000（tg-th）

=0.86Q/（tg-th）

式中：

G—供暖系统用户的计算流量，t/h；

tg—供水计算温度，℃；

 th—回水计算温度，℃；

3）扬程计算

根据公式H=（Hn+Hw+Hy）*1.1

式中Hn----站内扬程阻力损失，取10m；

Hw----供回水主干线扬程阻力损失；

Hy----用户的资用压头，取5m。

a、低区流量

G低=100000*45*0.86/10*1.05*10-3

=406.35m3/h

b、低区扬程

低区主干线长度为245m

Hw=245*2*60x1.4*10-4=4.12m

H=（10+4.12+5）x1.1=22m

c、高区流量

G高=50000*45*0.86/10*10-3=193.5m3/h

d、高区扬程

高区主干线长度为245m

Hw=245x2x60x1.4/10000=4.12m

H=（10+4.12+5）x1.1=22m

备注：

每个系统各设两台循环泵，一用一备。

（二）、补水泵的选择

1、补水泵应满足的条件：

（1）、闭式热力网补水装置的流量的应根据供热系统的渗漏量和事故补水量确定，一般取允许渗漏量的4倍。

（2）、开式热力网补水泵的流量，应根据生活热水最大设计流量和供热系统渗漏之和确定。

（3）、补水装置压力不小于补水点管道压力加30-50KPa，如果补水装置同时用于维持热力网静压力时其压力应能满足静压要求。

（4）、闭式热力网补水泵宜设两台，此时可不设备用泵。

（5）、开式热力网补水泵宜设三台或三台以上，其中一台泵作为备用。

2、补水泵的选型 

在闭式热水供热管网中，补给水泵的正常补水量取决于系统的渗漏水量。

系统的渗漏水量与系统规模，施工安装质量和运行管理水平有关。

闭式热水网路的补水率不宜大于系统水容量的1％。

但是确定补给水泵的流量时还应考虑系统发生事故时的事故补水量，补给水泵的流量应等于供热系统的正常补水量与事故补水量之和，一放取正常补水量的4倍。

可知取循环水量的4%（按正常补水量1%，事故补水量为正常补水量4倍） 即：

G%4G

补水泵扬程的确定，根据公式H=（Hn+Hg+Hy）

式中Hn----站内高差5m

Hg----建筑物高差

Hy----汽蚀余量，取5m

小区最高层为22层，1层至11层（含11层）为低区，12层至22层（含22层）为高区。

低区建筑物的高差约为42m，高区建筑物的高差约为77m。

a.低区补水泵的扬程

H=5+42+5=52m

b.低区补水泵的流量

G=406.35*4％=16.25m3/h

c.高区补水泵的扬程

H=5+77+5=87m

d.高区补水泵的流量

G=193.5*4％=7.74m3/h

备注：

每个系统各设两台补水泵，一用一备。

3、SLS型泵的优点：

（1）、泵结构紧凑、体积小、外观美观。

其立式结构重心较低且重合与泵脚中心，增强可泵的运行稳定性和寿命。

（2）、安装方便。

进出口径相同且在同一中心线上，可像阀门一样直接安装在管路的任何部位。

电机加上防雨罩可用于户外工作。

泵设有安装底脚，以便泵的安装稳定。

（3）、运行平稳、噪音低、组件同心度高。

电机采用低噪音轴承，并设有不停机加油装置，泵叶轮具有极好的动静平衡，运行无振动，改善使用环境。

（4）、无渗漏。

轴封采用耐腐蚀硬质合金机械密封，解决了离心泵填料密封渗漏的严重问题，延长了使用寿命，确保了运行场地的干净整洁。

（5）、维修方便。

勿需拆卸管理，只要拆下泵盖螺母，取出电机及传动组件即可进行检修维护。

（6）、可根据现场使用条件，泵机壳立式、卧式、多方式安装，依据流量扬程要求，采用并、串联方法，增加所需扬程和流量。

（三）、换热器的选择

由于板式换热器具有传热效率高，压力损失小，结构紧凑，拆装方便，操作灵活等特点。

因此本站选用板式换热器。

板式换热器不设备用，两台并联运行。

为做好我公司热网平衡工作，经计算，我公司居民小区热力站内换热器平均每1m2换热面积可带550m2供热面积，由此可确定本站换热器换热面积。

a、低区换热面积为100000/550=181.82m2

b、高区换热面积为50000/550=90.91m2

低区换热器参数为：

F低=91m2、P=1.6Mpa（2台）

高区换热器参数为：

F高=46m2、P=1.6Mpa（2台）

（四）、除污器的选择

除污器的作用是消除和过滤管中的杂质和污垢，以便保证系统水质的清洁减少阻力和防止阻塞调压板孔、换热器的通道或管路，延长热力设备的使用寿命，减轻腐蚀程度等。

除污器的型号应按接管管径确定。

所以除污器的型号如下：

类型

规格DN（mm）

备注

一次网

卧式直通除污器

250

工作压力≤1.6Mpa

低区

卧式直通除污器

300

工作压力≤1.6Mpa

高区

卧式直通除污器

200

工作压力≤1.6Mpa

（五）水箱的选择

水箱尺寸为：

4m×3m×2.5m

（六）管道保温

管道保温是节约能源的一个重要条件，是花钱不多、收效显著的一项有效措施。

在供热管道及其附件表面敷设保温层，其主要目的在于减少热媒在输送过程中的无效热损失，并维持一定的参数以满足用户的需要。

此外，管道保温后使其外表面温度不致过高，从而保护运行检修人员避免烫伤，这也是技术安全所必须的。

1、设置保温的原则是：

（1）凡管道、设备外表面温度≥50℃时； 

（2）凡生产中要求介质温度保持稳定的管道和设备；

（3）凡需防止管道、设备中介质冻结或结晶时； 

（4）凡管道、设备须经经常维护而又容易引起烫伤的部位； 

 （5）敷设在地沟、吊顶、阁楼层以及室外架空的管道；

2、 保温的目的 

管道的保温主要目的在于减少输送过程中无效冷损失，并使冷媒保持一定的参数，以满足用户的需要，根据外网运行经验，当管道有良好的保温时，其损失约占总数的5～8%。

3、换热站保温的选择

为减少系统不必要的热量损失，管道在表面除锈以后刷2遍防锈漆，采用橡塑保温，保温层厚度为30mm。