唐健钧说明书.docx

1、唐健钧说明书 沈阳建筑大学毕业设计说明书毕 业 设 计 题 目 牡丹江市凯悦小区供热管网及换热站设计 学院专业班级 市政与环境工程学院设备09-1班 学 生 姓 名 唐健钧 性别 男 指 导 教 师 王 培 职称 讲师 2013年 6月 5 日摘要本次设计为牡丹江市凯悦小区供热管网及换热站设计。该项目建筑为总建筑面积30.3万平方米的民用住宅小区，小区的总热负荷为15271.7KW。小区楼层大多为7层或8层。小区采用集中供热的方式，采用单一热源，热媒选用热水；热媒的一级供回水参数 ：供水温度130、回水温度80；二级供回水参数：供水温度95、回水温度70 。供热的调节方式选择质调节，管道布置采

2、用直埋敷设，管网形式为异程枝状管网；热网与用户之间的连接方式为直接连接，管道的补偿为自然补偿，并由此进行水力计算及水压图的绘制。在热网设计合理，安装质量符合标准和操作维修良好的条件下，热网能够顺利地运行，尤其对于只有供暖用户的热网，在非采暖期停止运行期内，可以维修并且排除各种隐患，以满足在采暖期内正常运行的要求。关键词： 供热负荷；干线水力计算；支线水力计算；换热站供暖系统AbstractThe design is for the heat transfer station and pipe network of Mudanjiang Kai Yue district. The project

3、 is a residential district with a total construction area of 303000 square meters. The districts total heat load 15271.7KW.Most of floors of the district are Layer 7 and 8.Central heating is selected with single heat source. Heat medium select hot water. Heat medium of a supply and return parameters

4、:130,80 and 95,70.Heating regulation mode choice quality regulation, piping layout of the buried pipeline, form different branch network; connection mode between the network and the user directly, the compensation for the pipeline natural compensation, drawing and the hydraulic calculation and hydra

5、ulic diagram.In the system design is reasonable, the installation quality conforms to the standard and operation repair under good conditions, network run smoothly, especially for heating only heating users, in the non-heating period stopped running period, can repair and eliminate hidden troubles i

6、n the heating period, in order to meet the normal operation requirements.Key word： The heating load ；Trunk pipeline ；The extension pipe； Station heating system heating load extension pipe for pipeline route目录摘要 IAbstract II第一章 工程概述 11.1 设计原始资料 11.1.1 设计地区气象资料 11.1.2 设计参数资料 11.2 热源状况介绍.1第二章 集中供热系统热负荷

7、的估算 32.1 供热系统 32.1.1 供暖热负荷 32.1.2 采暖设计热负荷的计算 32.2 热负荷的计算数据 4第三章 供暖方案的确定 63.1 热源形式 63.2 供热介质及其参数的选择 63.3 供热管网的布置 93.3.1 热力管网布置要求 93.3.2 热力管网布置原则 93.3.3 热力管网布置形式 93.3.4 热力管网的敷设 10第四章 供暖管网的水力计算 144.1 管道水力计算流量确定 144.2 计算管路的确定及比摩阻的选择 144.2.1 确定热水网路的计算管路 144.2.2 比摩阻的选择 154.3 阻力平衡原则 164.4 供暖管网的水力计算 164.4.1

8、 计算方法 164.4.2 水力计算内容 174.4.3 水力计算的步骤 17第五章 系统水压图和调节方式 275.1 系统定压形式及其确定 275.1.1 定压方式.275.1.2 定压方案的确定 275.2 水压图的绘制 275.2.1 绘制网路水压图的必要性 275.2.2 绘制网路水压图的目的 285.2.3 网路水压图的原理及其作用 285.2.4 绘制水压图的原则和要求.285.2.5 水压图绘制的步骤和方法.295.3 用户与热网连接方式的确定.305.4 供热调节.305.4.1 供热调节分类.305.4.2 供热调节的要求.305.4.3 供热调节方式的选择.315.5 供热

9、调节水温曲线图.315.5.1 供热调节水温计算.315.5.2 供热调节水温曲线图.32第六章 换热站设备选择 346.1 换热器的选择 346.1.1 换热器的分类 346.1.2 换热器计算 346.1.3 板式换热器 346.1.4 换热器的选择计算 356.2 水泵的选择 366.2.1 循环水泵的选择 366.2.2 补水泵的选择.376.3 阀门的选择 386.4 补水箱的选择 39第七章 供热系统附属设备的选择 407.1 检查井的选择 407.2 其他附属设备的选择 407.2.1 除污器的选择 407.2.2 自动排气阀的选择 41第八章 管道保温和管网土建措施.428.1

10、 管道的保温选择计算.428.1.1 保温材料.428.1.2 保温材料的选择原则及保温结构.438.1.3 最大允许热损失下保温层.448.2 管网敷设.44第九章 供热方案经济技术分析 479.1 同程式系统与异程式系统 479.2 直埋保温管道与地沟敷设管道 479.3 枝状管网系统与环状管网系统 47结论 50参考文献 51致谢 52附录一 中文译文 1附录二 外文资料原文附录三 管道平面布置图牡丹江市凯悦小区供热管网及换热站设计第一章 工程概述1.1 设计原始资料1.1.1 设计地区气象资料牡丹江市室外计算参数： 台站位置：北纬44.34，东经129.36； 海拔：241.4m； 大

11、气压力：993.4hPa（冬季）； 室外计算（干球）温度：-22.3（冬季采暖）； 室外风速：2.1m/s（冬季平均）； 极端最低温度：-35.3；采暖天数 176天；最大冻土深度：180cm. 1.1.2 设计参数资料一次网供回水温度： 130/80； 二次网供回水温度： 95/70 ；室内计算温度：18。1.2 热源状况介绍（1）土建资料该工程的总建筑面积是30.3万m2,建筑物均属民用住宅，大多数是7层或8层，有少部分商业网点，为2层。（2）热源资料该住宅小区采用“集中供热”的方式，热媒种类为热水。（3）换热站换热站的位置 应尽量靠近供热区域的中心或热负荷最集中区的中心，可以设在单独建筑

12、内，也可以利用旧建筑物的底层或地下室。热力站尽量采用原有的供暖锅炉房，可以完全利用原有的管网系统，减少小区管网投资。本设计的换热站根据上述原则，将换热站设在两栋住宅楼的中间。换热站的布置 在换热站的布置中，一般包括设备间、配电室和值班间。水水式换热站，一般布置在单层建筑中。详见换热站平面图。 第二章 集中供热系统热负荷的估算2.1 供暖热负荷2.1.1 供暖热指标 热指标是表示各类建筑物，在室内外温差1时，单位体积（面积）的供暖热负荷。对于热指标的估算，主要取决于通过垂直维护结构向外传递的热量，它与建筑物的平面尺寸和层高有关，因而不直接取决于建筑平面面积，热指标有体积热指标与面积热指标两种方法

13、，体积热指标更能准确的反映出建筑物的传热状况，但是采用面积热指标比体积热指标更易于概算，计算方法简便。因此，本设计采用单位建筑面积热指标法进行计算。选择热指标的大小，主要与建筑物的结构外形以及层高有关，建筑物的维护结构传热系数越大，采光率越高，则建筑物的热损失越大，在这种情况下，热指标可取较大值；反之，则取较小值。因此热指标的选择合适与否直接影响到计算热负荷的计算值以及系统的总的耗热量。2.1.2 采暖设计热负荷的计算采暖热负荷是城市集中供热系统中最重要的负荷,它的设计热负荷占全部设计热负荷的80%-90%以上（不包生产工艺用热）,供暖设计热负荷的概算可采用面积热指标进行计算,即 （2-1）式

14、中建筑物的供暖设计热负荷,； 建筑物供暖面积热指标,； 建筑物的建筑面积,。建筑物供暖面积热指标的推荐取值【2】qh(W/)如表2-1所示表2-1 建筑物供暖面积热指标推荐值qh (W/)建筑物类型住宅居住区综合学校办公医院托幼旅馆商店食堂采取节能措施40-4545-5550-7055-7050-6055-70100-130 注：1、本表摘自城市热力网设计规范CJJ34-2002,2002年版； 2、表中数值适用于我国东北、华北、西北地区； 3、热指标中已包括约5%的管网热损失在内。2.2 热负荷的计算数据牡丹江凯悦小区共有29栋楼，多为7层，8层建筑，同时有2层商业网点。总建筑面积30324

15、5.5161，计算得到总热负荷15271.718KW。表2-2 建筑面积，热负荷及其流量楼号楼层数建筑面积()面积热指标(w/)建筑热负荷(Kw)流量(t/h)1#715210.108250760.505 26.161 2#722703.0244501135.151 39.049 3#A79229.768850461.488 15.875 3#B21965.896460117.954 4.058 4#713836.208450691.810 23.798 5#814996.926450749.846 25.795 6#A811210.365650560.518 19.282 6#B21840.

16、818660110.449 3.799 7#812031.072850601.554 20.693 8#814240.451250712.023 24.494 9#A814109.777650705.489 24.269 9#B2423.53566025.412 0.874 10#21634.86986098.092 3.374 11#820192.1696501009.608 34.731 12#A88183.484850409.174 14.076 12#B21878.62560112.718 3.877 13#810016.889650500.844 17.229 14#817890.5

17、43250894.527 30.772 续表15#A88928.442450446.422 15.357 15#B21615.30746096.918 3.334 16#813826.6450691.332 23.782 17#814733.351250736.668 25.341 18#A88105.75250405.288 13.942 18#B21585.16366095.110 3.272 19#713862.773450693.139 23.844 20#714496.394550724.820 24.934 21#A713419.091750670.955 23.081 21#B8

18、6709.286450335.464 11.540 22#714368.777550718.439 24.714 第三章 供暖方案的确定3.1 热源形式在集中供热系统中，目前采用的热源型式有：热电厂、区域锅炉房、核能、地热、工业余热和太阳能等，最广泛的热源型式是热电厂和区域锅炉房。根据此次的设计范围是牡丹江市凯悦小区的季节性供暖和设计热负荷，所以热源设置为换热站,采用板式换热器进行换热。3.2 供热介质及其参数的选择【3】（1）热媒的选择供暖系统的常用热媒是水、蒸汽、空气。供暖系统的热媒，应根据安全、卫生、经济、 建筑性质和地区供热条件等因素考虑决定。查实用供热空调设计手册5，列表如下： 表3

19、-1 热媒的选用 民用及公共建筑建筑种类适宜采用允许采用居民建筑、医院、幼儿园托儿所等不超过95的热水1 低压蒸汽2不超过110的热水办公楼、学校、展览馆等1不超过110的热水2 低压蒸汽高压蒸汽一般俱乐部影剧院1 不超过110的热水2 低压蒸汽不超过130的热水注：1 低压蒸汽系压力为70Kpa的蒸汽。 2 采用蒸汽为热媒时，必须技术论证为管理，并在经济上经分析为合理时才允许。 在集中供热系统中，以水作为热媒和蒸汽相比，有下述优点： 热水供热系统的利用率高。由于在热水供热系统中，没有凝结水和蒸汽泄漏，以及二次蒸汽的热损失，因而热能利用率比蒸汽供热系统高，实践证明，一般可节约燃料20%40%。

20、 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（质调节），既能减少热网损失，又能较好的满足卫生要求。 由于水的热容量大，在短时间水力工况失调时，不会引起显著的供热状况的改变。 在热电厂供热的情况下，可以充分利用汽轮机的低压抽汽，得到较高经济效益。热水介质的缺点是输送耗电量大。以蒸汽作为热媒，与热水相比有如下优点： 以蒸汽作为热媒的使用面广，能满足多种热用户的要求。尤其在生产工艺用热都要求采用蒸汽来供给热量。 汽网中输送蒸汽凝结水所耗的电能少，输送靠自身压力，不用循环系统，不用耗电。 因温度和传热系数都比水高，可以减少散热设备面积，降低了设备的费用。 由于蒸汽的密度很小，可以适用于

21、地形起伏很大的地区和高层的建筑中，输送和使用过程中不用考虑静压，连接方式简便，运行也很方便。但是蒸汽介质有如下缺点：热源效率低蒸汽使用后凝结水回收困难，仅除盐水（或软化水）损失大，而且热损失也大。蒸汽在使用和输送过程中损失大。以蒸汽输送距离短。蒸汽和凝结水状态参数变化较大的特点是蒸汽供暖系统比热水系统在设计和运行管理上较为复杂的原因之一。由这一特点引起系统中出现“跑”、“冒”、“滴”、“漏”问题解决不当时，会降低蒸汽供热系统的经济性和适用性。蒸汽供暖系统散热器表面温度高，易烤炙积在散热器上的灰尘，产生异味，卫生条件较差。由于上述“跑”、“冒”、“滴”、“漏”影响能耗以及卫生条件等两个原因，在民

22、用建筑中，不适宜采用蒸汽供暖系统。在工厂中，蒸汽作为供热系统的热媒得到极广泛的应用，生产工艺热负荷与其他热负荷共存时，传热介质的选择尽量只利用一种供热介质，根据个体情况，通过全面的技术经济比较确定热媒。本设计对象是牡丹江市凯悦小区，属于住宅供暖系统，权衡热水和蒸汽两种热媒的优缺点，本设计的热媒选用热水。（2）热媒参数的确定 热水供暖系统按照水的参数的不同，可以分为低温热水供暖系统（水温低于100）高温热水供暖系统（水温高于100），热水参数越高，输送能力越大，越能节省输送电量。但温度过高反而不经济。要提高热水参数则能耗大，设备投资大，所以确定热水温度时，要经过技术经济比较。对于以区域锅炉房为热

23、源的热力网，提高供水温度、加大供回水温差，可以减少热力网的流量，降低管网投资和运行费用，而对锅炉运行的煤耗影响不大，从这方面看，应提高区域锅炉房供热介质温度。但当介质温度高于热用户系统的设计温度时，用户入口要增加换热或降温装置，故提高供热介质温度也存在技术经济合理化的问题。 当不具备确定最佳供回水温度的技术经济比较条件时，推荐的热水热力网供回水温度的依据是：以区域锅炉房为热源时，供回水温度的高低对锅炉房运行的经济性能影响不大。当供热规模较小时，与户内采暖设计参数一致，可减少用户入口设备投资。当供热规模较大时，为降低管网投资，宜扩大供回水温差，采用较高的供水温度。 当供水温度确定以后，回水温度应根据室外管网及内部系统散热设备的基建投资（室内管网的基建投资与用水温度的变化有关），系统运行费用及