供熱工程課程設計某小區(qū)供熱系統(tǒng)

1、安徽建筑工業(yè)學院環(huán)能工程學院 課程大作業(yè)說明書（參考提綱）課 程 供熱工程 班 級 10城建環(huán)設（1）姓 名 潘俊生 學 號指導教師 王老師 2012年12月目錄目錄1 工程概況.21.1 工程概況.21.2 設計內(nèi)容.22 設計依據(jù).22.1 設計依據(jù).22.2 設計參數(shù).23 負荷概算.23.1 用戶負荷.23.2 負荷匯總.34 熱交換站設計34.1 熱交換器.34.2 蒸汽系統(tǒng).44.3 凝結(jié)水系統(tǒng).44.4 熱水供熱系統(tǒng).44.5補水定壓系統(tǒng).45 室外管網(wǎng)設計55.1 管線布置與敷設方式.55.2 熱補償.95.3 管材與保溫.115.4 熱力入口.11課程作業(yè)總結(jié).11參考資料1

2、 工程概況1.1 工程概況1.1.2 工程名稱：某小區(qū)供熱系統(tǒng)1.1.3 地理位置：某地 1.1.4 熱用戶： 編 號1#2#3#4#5#6#建筑面積1210012100121004000480050001.2 設計內(nèi)容某小區(qū)換熱站及室外熱網(wǎng)方案設計2 設計依據(jù)2.1 設計依據(jù)1.采暖通風與空調(diào)設計規(guī)范GB0019-20032.城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范CJJ34-20023.城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81-984.全國民用建筑工程設計技術(shù)措施-暖通空調(diào).動力-20035.公共建筑節(jié)能設計標準 哈工大版6.全國民用建筑工程設計技術(shù)措施節(jié)能專篇-暖通空調(diào).動力-20072.2 設計參數(shù)1、外

3、網(wǎng)提供的蒸汽為飽和蒸汽，蒸汽壓力為0.6MP熱源提供的一次供回水溫度是156/852、供回水溫度為80/603、編 號1#2#3#4#5#6#建筑面積121001210012100400048005000建筑面積熱指標W/4545455050553 熱負荷概算3.1 熱用戶熱負荷概算采用面積熱指標法 Qn=qfF×10-2 Qn建筑物的供暖設計熱負荷，單位w; F 建筑物的建筑面積，單位m2 qf 建筑物供暖面積熱指標，w/m2 熱負荷統(tǒng)計表序號建筑面積建筑面積熱指標W/熱負荷 W1#12100455445002#12100455445003#12100455445004#40005

4、02000005#4800502400006#5000552750003.2 熱負荷匯總熱負荷及對應的熱流量匯總編 號1#2#3#4#5#6#總計建筑熱負荷W54450054450054450020000024000027500023485004 熱交換熱站設計4.1 換熱器4.1.1 換熱器選型及臺數(shù)確定單臺換熱器換熱量的確定：計算熱負荷（KW）按下式確定Qj=(1.051.1)Q 式中 Q累計熱負荷，KW；1.051.1 考慮損失系數(shù)。 Qj=1.1Q=1.1×2348500W= 2583.350KW單臺換熱器的應滿足的換熱量：Q=2583.350*70=1808.345 KW4

5、.1.2. 換熱面積計算查表得，0.6MPa的飽和蒸汽的溫度為160，對數(shù)平均溫差換熱面積根據(jù)換熱面積選用LPQS-600螺旋擾動盤管式汽水換熱器，其實際換熱器參數(shù)為：換熱面積，蒸汽壓力0.6MPa，換熱量蒸汽流量3.02t/h，傳熱系數(shù)所以應采用兩臺LPQS-600螺旋擾動盤管式汽水換熱器：產(chǎn)品型號換熱面積蒸汽壓力MPa換熱量Q (Kw)蒸汽流量t/h傳熱系數(shù)K w/(.)LPQS-60011.050.619303.022290.74.2 蒸汽系統(tǒng)4.2.1 蒸汽耗量計算兩臺換熱器的蒸汽需用量G=2×3.14=6.28（t/h）4.2.2 蒸汽系統(tǒng)設計由熱力公司完成。4.3 凝結(jié)水

6、系統(tǒng)4.3.1 凝結(jié)水系統(tǒng)設計汽-水換熱器凝結(jié)水疏水器凝水(軟水)箱采暖系統(tǒng)補水（或排至下水道）。4.3.2 凝結(jié)水系統(tǒng)主要設備選型計算4.3.2.1疏水器：按照疏水器在供熱系統(tǒng)中的安裝位置不同進行選擇，安裝位于換熱器出口，所以選擇導致筒形；4.3.2.2凝水箱：凝水箱的容積大約按照總流量的4%進行計算：凝結(jié)水箱宜選用1個，其總有效容量宜為2040min的凝結(jié)水回收量，水溫大于60時，水箱要保溫。4.4 熱水系統(tǒng)4.4.1 熱水系統(tǒng)設計換熱器熱水出口供水熱用戶循環(huán)水泵換熱器熱水進口，循環(huán)水泵選用2臺(1用1備)，均采用變頻控制。4.4.2 熱水系統(tǒng)主要設備選型計算循環(huán)水泵：水泵流量：水泵的揚程

7、： 換熱站的自留揚程15m，所以水泵的揚程最少為23.1m。根據(jù)計算出來的和值選擇4BL-12型水泵，其流量，揚程，電機功率4.5 補水定壓4.5.1 補水定壓方式確定采用膨脹罐加補給水泵的方式對熱水系統(tǒng)定壓補水，補水泵選用2臺(1用1備)補給水泵的選擇 （1）揚程：根據(jù)保證水壓圖水靜壓線的壓力要求來確定。 H=25.25m(2) 流量：一般可按循環(huán)水量的3%5%計算 G=4%×=4%×100985.5/1000×=4.039m3/h4.5.2主要設備選型計算選擇：1.1G=1.1×4.039=4.44 m3/h 1.1 H=1.1×25.25

8、=28.87 mh2O選擇2臺相同型號低區(qū)補水40LG12-15X5 G=18 m3/h，N=5.5kw H=60m，其中一臺備用。5 室外管網(wǎng)設計5.1 管線布置與敷設方式5.1.1、管網(wǎng)布置原則（1） 熱源的位置本設計熱源為小區(qū)內(nèi)的換熱站（2） 管網(wǎng)的走向 實際定向時要掌握地質(zhì)，水文資料，地上，地下構(gòu)筑物情況，除了技術(shù)經(jīng)濟合理外還要考慮維修管理方便，布置時應注意：、管道應盡量穿越負荷區(qū)，走向宜平行于建筑物。、盡量少穿越公路，鐵路等主要交通干線。、為了施工及管理方便，管線應盡量走綠化地帶。、熱力管溝外側(cè)與其他建筑物，管線保持一定距離，與基礎外邊敬距不小于1.5米。、熱網(wǎng)規(guī)劃時應當適當考慮各小

9、區(qū)連接方便及小區(qū)負荷對稱。5.1.2 敷設方式3）管道敷設本設計管線全部采用有補償直埋敷設，采暖管道宜埋于地下水位之上，本設計埋深為1.25米，管道坡度為0.002管道最高處設放氣閥，最底處設卸水閥。干管采用有補償敷設，支管采用無補償敷設。5.1.3 管徑確定2、水力計算 熱水網(wǎng)路水力計算的方法及步驟如下：（1） 確定熱水網(wǎng)路中各個管段的計算流量：管段的計算流量就是該管段所負擔的各個用戶的計算流量之和，以此計算流量確定管段的管徑和壓力損失。對只有供暖熱負荷的熱水供暖系統(tǒng)，用戶的計算流量可用下式計算：供暖用戶的設計熱負荷,單位 kw；網(wǎng)路的設計供，回水溫度C水質(zhì)量比熱 A 采用不同計算單位的系數(shù)

10、，本設計采用A=0.86（3） 根據(jù)網(wǎng)路主干線各管段的計算流量和初步選用的 平均比摩阻R（4080pa/m）值，利用水力計算表，確定各管段的標準管徑和相應的實際比摩阻。（4） 熱水網(wǎng)路的局部損失，采用當量長度法，將管段的局部阻力損失折合成相當?shù)难爻虛p失，所以，熱水網(wǎng)路中的管段的總壓降等于：P=R（L1+L2）=RL pa式中：L1管段長度L2管段當量長度L管段的折算長度在進行估算時，局部阻力的當量長度L2可從熱水網(wǎng)路局部阻力當量長度表中查出。根據(jù)管段的沿程比摩阻,折算的局部阻力損失和流速，計算管段的總壓降。EBA23456111278 1090011314CDFGHIJKMLL室外管網(wǎng)布置簡圖

11、水利計算表：供 水 管 路 水 力 計 算 表 (80/60) 管段號 熱負荷Q(w)流量G(/h)修正后流速流速v(m/s)管徑d(mm)修正后管段比摩阻R(Pa/m)管段長度L1(m)局部阻力當量長度L2（m）管段當量長度L（m）管段壓力損失p(Pa)12348500100962.50.84 20041.46 174.221.21226.32 2163350070224.51.13 150111.54 43.517.3660.867409.46 3108900046816.340.69 15052.24 5014643578.59 454450023408.170.56 12534.30

12、6514.5479.542881.21 527225011704.080.43 10027.93 1.56.938.43326.41 627225011704.080.43 10027.93 28.56.635.11071.41 627225011704.080.43 10027.93 298.2537.251131.97 527225011704.080.43 10027.93 28.2510.25377.75 454450023408.170.56 12534.30 6618.2884.283044.65 3108900046816.340.77 15052.24 5018.8968.89

13、3893.65 2163350070224.51.13 150111.54 44.518.4562.957646.00 12348500100962.50.84 20041.46 16.56.4122.911299.13 754450023408.170.56 12534.30 158.6923.69965.28 827225011704.080.43 10027.93 1.56.938.43326.41 927225011704.080.43 10027.93 28.56.635.11071.41 927225011704.080.43 10027.93 298.2537.251131.97

14、 827225011704.080.43 10027.93 28.2510.25377.75 754450023408.170.56 12534.30 1610.8926.891075.89 10715000307380.70 12553.52 75.710.8986.594870.68 1151500022139.960.79 10093.90 6010.8570.856960.78 1227500011822.310.65 8080.08 807.0287.027172.92 1227500011822.310.65 8080.08 818.2989.297355.82 115150002

15、2139.960.79 10093.90 6012.572.57117.41 10715000307380.70 12553.52 75.710.8986.594871.98 132000008598.0420.48 8045.09 307.0137.011781.42 132000008598.0420.48 8045.09 318.2939.291884.84 1424000010317.650.54 8055.67 307.0137.012202.49 1424000010317.650.54 8055.67 316.6437.642238.35 最大損失P=85292Pa支管不平衡率支

16、管號DGCHJLIM不平衡率48%73%69%87%局部阻力當量長度計算表 局部阻力形式/管段編號管徑d(mm)管段長度L1(m)彎頭(m)波紋管補償器(m)異徑接頭(m)分(合)流三通直通管(m)分（合）流三通分支管(m)閘閥(m)局部阻力總當量長度(m)1200174.24.2215043.58.40.568.417.363150508.45.6144125652.27.50.444.414.5451001.50.334.951.656.93610028.51.653.31.656.66100291.654.951.658.25510026.61.658.254125662.27.50.3

17、36.61.6518.283150508.40.448.41.6518.89215044.58.48.41.6518.45120016.54.20.561.656.417125150.446.61.658.6981001.50.334.951.656.93910028.51.653.31.656.69100291.654.951.658.25810026.61.658.257125160.448.81.6510.891012575.72.20.446.61.6510.8911100605.570.333.31.6510.851280802.560.262.551.657.021280812.5

18、60.263.821.658.2911100605.570.334.951.6512.51012575.72.20.446.61.6510.891380301.280.263.821.657.011380311.280.265.11.658.291480301.280.263.821.657.011480311.280.265.16.645.1.4循環(huán)水泵的確定網(wǎng)路循環(huán)水泵是驅(qū)動熱水在熱水供熱系統(tǒng)中循環(huán)流動的機械設備。它直接影響熱水供熱系統(tǒng)的水力工況。循環(huán)水泵的選擇對完成集中供熱的任務是十分重要的。應著重指出，循環(huán)水泵是在閉合環(huán)路中工作的，它所需要的揚程僅取決于閉合環(huán)路中的總壓力損失，而與建筑

19、的高度和地形無關(guān)，與定壓線高度無關(guān)。網(wǎng)路循環(huán)水泵工作在封閉的循環(huán)回路之中，從它的出口起，即過任何一個用戶系統(tǒng)的循環(huán)回路，再回到它的入口，其位差所需的壓頭，正負相抵，綜合為零。因此循環(huán)水泵的揚程僅消耗在克服熱源、網(wǎng)路和用戶系統(tǒng)的阻力上，而不需要用它克服用戶系統(tǒng)的高度。循環(huán)水泵的揚程 H= 1.1×(Hr +Hw+Hy) (6-2)式中 H循環(huán)水泵的揚程； Hr網(wǎng)路循環(huán)水通過熱源內(nèi)部的壓力損失； Hw網(wǎng)路主干線供、回水管的壓力損失； Hy主干線末端用戶系統(tǒng)的壓力損失，即預留壓力，大約為0.5Mpa。 由上面的水力計算表可知：H=1.1×23.1=25.41mh2O G=100.

20、65m3/h. 根據(jù)計算出來的和值選擇4BL-12型水泵，其流量，揚程，電機功率5.2 熱補償5.2.1 補償方式選擇固定支架，最大允許間距由集中供熱設計手冊查得，小區(qū)主干管管采用兩個軸向波紋管補償器,預拉伸敷設，管道的熱伸長量不得超過補償器的補償量。具體位置見圖紙所示；支管采用自然補償，不設置補償器；為使軸向波紋管補償器嚴格地按管線軸線熱脹冷縮，補償器靠近一個固定支座設置，并設置導向支座。導向支座采用整體箍住管子的形式，以控制橫向位移和防止管子縱向變形，補償器設在局部地溝內(nèi)5.2.2 管段熱補償量的計算（只計算干管熱補償量）按以下公式計算管道的熱伸長量： m (7-1)式中：- 管道線性膨脹

21、系數(shù)，取=12×105/m.，- 管道的最高使用溫度，取80；- 管道安裝時的溫度，可近似取5； - 為兩固定支架間距；因為該項目供熱面積較小在設計圖中用了4對補償器。算結(jié)果如下表：210000043熱補償計算管段標號圖熱補償計算表：供回水管段伸長量表管道編號固定支座的間距L(m)管道膨脹系數(shù)（m/m.）供水管段的最高使用溫度管道安裝時的溫度供水管道熱伸長量L'(m)223.50.0000128050.02256223.50.0000128050.022563300.0000128050.02883300.0000128050.02884300.0000128050.0288

22、4300.0000128050.028810400.0000128050.038410400.0000128050.0384總熱補償量0.23712m干管總伸長量為237.12mm5.2.3固定支座受力計算（只算一個）例如：L型自然補償管道固定支架的受力計算固定支架承受的水平推力Fx=Px1+q1cosa1(L1+L3/2)-0.7Px2+q2cosa1(L2+L4/2)固定支架承受的側(cè)向推力Fy=Py1+q1sina2(L1+L3/2)- 0.7Py2+q2cosa2(L2+L4/2)Px,Py自然補償管道在x,y軸方向的彈性力，N；q計算管段的管道單位長度重量，N/M；管道與支架間的摩擦系數(shù)。5.3 管材與保溫5.3.1 管材管道及管件應符合城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81-98和高密度聚乙烯外護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管CJ/T114-2000的要求。管道連接采用焊接連接方式，焊縫坡口和焊接質(zhì)量應