供熱鍋爐管網(wǎng)設(shè)計(jì)說明書課件

1、湖南大學(xué)供熱工程課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書流體管網(wǎng)、供熱與鍋爐綜合課程設(shè)計(jì)年 級(jí)： 2011級(jí) 專 業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師： 姓 名： 小組成員： 2015 年 1 月 20 日摘要： 本課程設(shè)計(jì)工程名為某北方某師范學(xué)院供熱工程、鍋爐房工藝課程設(shè)計(jì)，地點(diǎn)位于黑龍江省齊齊哈爾市；采用的方法為等溫降法；經(jīng)過分析，最終設(shè)計(jì)的采暖系統(tǒng)為機(jī)械雙管管上供下回式異程采暖系統(tǒng)；通過熱負(fù)荷和水力計(jì)算，確定散熱器類型和各管段管徑。室外管網(wǎng)設(shè)計(jì)根據(jù)負(fù)荷和建筑分布來布置水管，進(jìn)行水力計(jì)算，確定管徑跟壓降。鍋爐房設(shè)計(jì)中跟劇管網(wǎng)的熱負(fù)荷選鍋爐，同時(shí)進(jìn)行熱力計(jì)算，對(duì)設(shè)備進(jìn)行布置。關(guān)鍵詞：采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2、；等溫降法； 熱負(fù)荷；水力計(jì)算；管徑；39目錄（一）室內(nèi)采暖工程設(shè)計(jì)41、原始資料42、熱負(fù)荷計(jì)算53、采暖系統(tǒng)的選擇與確定104、散熱器的選型125、管道的布置166、管道的水力計(jì)算17（二）室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)211、設(shè)計(jì)題目212、已知條件213、管網(wǎng)布置及敷設(shè)214、水力計(jì)算及水壓圖22（三）鍋爐房工藝設(shè)計(jì)251、原始資料252、熱負(fù)荷、鍋爐類型及臺(tái)數(shù)的確定253、給水和熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)274、閥門334、鍋爐房工藝布置34(四) 學(xué)習(xí)心得38(五) 參考文獻(xiàn)38（一）室內(nèi)采暖工程設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)原始資料1.1設(shè)計(jì)題目 某北方某師范學(xué)院供熱工程、鍋爐房工藝課程設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)由北方地區(qū)某市某師范學(xué)院的室

3、外熱水供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)、學(xué)生公寓采暖設(shè)計(jì)和鍋爐房工藝設(shè)計(jì)三部分組成。全院分教學(xué)區(qū)和生活區(qū)兩個(gè)區(qū)域。生活區(qū)包括教師宿舍、學(xué)生宿舍、食堂、和浴室等，在采暖期間全天供熱。教學(xué)區(qū)包括教學(xué)樓、圖書館、體育館、大禮堂和行政辦公等建筑。教學(xué)區(qū)晚上10 點(diǎn)以后停止供熱，維持值班溫度。根據(jù)全院總平面圖；按圖中各建筑物的使用功能、建筑面積、高度等，完成能滿足全院各建筑物熱負(fù)荷的供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)。根據(jù)學(xué)生公寓建筑圖，完成學(xué)生公寓的采暖設(shè)計(jì)。根據(jù)全院各建筑物總熱負(fù)荷，完成鍋爐房工藝設(shè)計(jì)。全院地勢(shì)平坦，地下水位較低。全院各建筑物的建筑面積詳見總圖。學(xué)生宿舍，其中有宿舍，衛(wèi)生間，沐浴室等功能用途的房間。層高均為3米，本工程以市政

4、管網(wǎng)提供的95/70低溫?zé)崴鳛椴膳療崦?，為本宿舍樓設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)任務(wù)書 <<2015年供熱、鍋爐綜合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書>>1.3設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)建筑物所在城市齊齊哈爾，查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，以下簡(jiǎn)稱供熱手冊(cè)及供熱工程。1.3.1室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)室外設(shè)計(jì)參數(shù)：冬季采暖室外計(jì)算溫度：-23.8冬季采暖室外平均風(fēng)速： 2.6m/s 冬季主要風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)。冬季大氣壓力1005KPa室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)冬季采暖室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度：房間溫度/房間溫度/宿舍18盥洗、廁所16走廊,樓梯16浴室251.3.2.土建資料本工程為一棟三層的宿舍樓，層高均為3米；外墻：240mm，加氣混泥土空心砌

5、塊，導(dǎo)熱系數(shù)為=0.24 W/（m2）內(nèi)墻：選用24墻（雙面抹灰），K=1.72 W/（m2）。外窗：雙玻塑料鋼窗傳熱系數(shù)。， K=2.5W/(m2K) 規(guī)格： 1.5×1.5（）外門：雙層金屬門板 K=3.05W/(m2K)內(nèi)門：?jiǎn)伍_木門。0.9×2.1（） K=6.5W/（m2）屋面：選用厚200mm瀝青膨脹珍珠巖， K=0.35 W/（m2）。地面：不保溫地面。K值按地帶劃分計(jì)算，分為周邊與非周邊。齊齊哈爾市地方節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中，周邊地面當(dāng)量傳熱系數(shù)為0.13 W/（m2）；非周邊地面當(dāng)量傳熱系數(shù)為0.07 W/（m2）。2熱負(fù)荷計(jì)算2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量2.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)

6、耗熱量包含的內(nèi)容圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量包含內(nèi)容：（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差傳熱量；（2）縫隙滲入冷空氣的耗熱量；（3）門窗開啟侵入；上述代數(shù)和，分為基本耗熱量和附加耗熱量。計(jì)算公式如下： （2-1）式中：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，W； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量，W； 冷風(fēng)滲透耗熱量，W；冷風(fēng)侵入耗熱量，W；供暖總耗熱量，W。2.1.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按（2-2）式計(jì)算 （2-2）式中：j部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，W；j部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本傳熱面積，；j部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本傳熱系數(shù)，；冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，；冬季室外計(jì)算溫度，；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，無量綱,見表2-1；表2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差

7、正系數(shù) 序號(hào)圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 特 征1外墻、屋頂、地面以及與室外相通的樓板等1.002悶頂和與室外空氣相通的非采暖地下室上面的樓板等0.903與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻（1 6層建筑）0.604與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻（7 30層建筑）0.505非采暖地下室上面的樓板，外墻上有窗時(shí)0.756非采暖地下室上面的樓板，外墻上無窗且位于室外地坪以上時(shí)0.607非采暖地下室上面的樓板，外墻上無窗且位于室外地坪以下時(shí)0.408與有外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻、防震縫墻0.709與無外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻0.4010伸縮縫墻、沉降縫墻0.3011抗震縫墻0.70F的確定：（1）外墻高

8、度，本層地面到上層地面（中間層）（底層，由地面下表面到上層地面；頂層，平屋頂?shù)轿蓓斖獗砻妫Ｐ蔽菝妫旱介T頂?shù)谋貙颖砻?。長(zhǎng)：外表面到外表面，外表面到中心線，中心線到中心線。（2）門、窗按凈空尺寸。（3）地面、屋頂面積，地面和門頂按內(nèi)廓尺寸，平屋頂，按外廓。2.1.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量（1）朝向修正耗熱量產(chǎn)生原因：太陽輻射對(duì)建筑物得失熱量的影響,規(guī)范規(guī)定對(duì)不同朝向的垂直圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正.修正方法： 朝向修正耗熱量的修正率可根據(jù)不同地區(qū)進(jìn)行選取，齊齊哈爾市的朝向修正率為： 東： -5； 西： -5； 南： -15； 北： 5； 將垂直外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（門、窗、外墻及屋頂?shù)拇怪辈糠郑┑幕竞臒崃砍艘猿?/p>

9、修正率，得到該維護(hù)結(jié)構(gòu)的朝向修正耗熱量：；之后把加減到基本耗熱量上。（2）外門附加產(chǎn)生原因：冬季，在風(fēng)壓和熱壓的作用下，大量從室外或相鄰房間通過外門、孔洞侵入室內(nèi)的冷空氣被加熱成室溫所消耗的熱量稱為冷風(fēng)侵入耗熱量。冷風(fēng)侵入耗熱量可采用外門附加的方法計(jì)算。外門附加率的確定方法為：對(duì)短時(shí)間開啟，無熱風(fēng)幕的外門附加率值如下表：表2-2外門附加率值外門布置狀況附加率一道門65%兩道門（有門斗）80%三道門60%供暖建筑和生產(chǎn)廠房的主要出口50%2.1.4門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量1、產(chǎn)生原因：因風(fēng)壓與熱質(zhì)作用室外空氣經(jīng)門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)。2、方法：規(guī)范規(guī)定，對(duì)六層以下的按縫隙法。 （2-3）式中： 滲入

10、冷空氣耗熱量W；0.28換算系數(shù)，1KJ/h=0.28W；門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣量m3/(h·m)，據(jù)冬季室外平均風(fēng)速；查的為2.6 m3/(h·m)l 門窗可開啟部分縫隙長(zhǎng)度m；室外空氣密度kg/m3；齊齊哈爾為1.4 g/m3空氣壓質(zhì)量比熱 1KJ/(kg·)；冷風(fēng)滲適量的朝向修正系數(shù)；高層建筑計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量時(shí)，首先要計(jì)算門、窗冷風(fēng)滲透壓差綜合修正系數(shù)m。計(jì)算m值，需要先確定壓差比C值。2.2負(fù)荷計(jì)算下面以一層北面西邊起第一個(gè)房間為例進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算：房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量計(jì)算實(shí)例下面以101房間為例計(jì)算房間的熱負(fù)荷：101房間為宿舍，室內(nèi)計(jì)算溫度為18，

11、齊齊哈爾冬季室外計(jì)算溫度為-23.7圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷：(1)北外墻：面積：3×3.3-1.5×1.5=7.56 m2Q1=KF（tn-tw）（1+xch）=0.24×7.56×18-（-23.8） ×（1+5）=79.44W(2)北外窗：面積： 1.5×1.5=2.25 m2Q1=KF（tn-tw）=2.5×2.25×18-（-23.8） ×（1+5）=246.88W窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量Q= KF（tn-tw）（1+xch）+0.278VwCp（tn-tw）其中V=Lln=1.8×1.5

12、15;5×0.95=12.83m3/h 其中：L：?jiǎn)螌愉摯懊棵诐B入空氣量在2.6m/s風(fēng)速下為1.8m3/（m×h）Q=2.5×1.5×1.5×18-（-23.8） ×（1+5）+0.278×12.83×1×1.4×18-（-23.8）=455.6W由實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)查的，齊齊哈爾朝向修正系數(shù)：朝向修正n北N南S東E西W0.950.40.250.7(3)地面：將地面以外墻方向劃分為4塊，2米為一區(qū)間，即可得：Q=0.47×3.3×2×18-（-23.8）+ 0.

13、23×3.3×2×18-（-23.8）+ 0.12×3.3×2×18-（-23.8） =225.68W得101房間熱負(fù)荷為：Q=79.44+455.6+225.68=760.72W熱負(fù)荷總匯如下：總熱負(fù)荷54.32kw房間熱負(fù)荷w房間熱負(fù)荷w房間熱負(fù)荷w101760.72201535.04301824.71102760.72202535.04302824.71103760.72203535.04303824.71104760.72204535.04304824.71105760.72205535.04305824.71106760.7

14、2206535.04306824.71107760.72207535.04307824.71108760.72208535.04308824.71109760.72209535.04309824.71110577.84210535.04310824.71111577.84211355.09311641.83112577.84212355.09312641.83113577.84213355.09313641.83114577.84214355.09314641.83115577.85215355.09315641.83116577.84216355.09316641.83117577.8421

15、7355.07317641.83118577.84218355.07318641.831男衛(wèi)969.69219352.15319641.831女衛(wèi)969.69220352.16320641.831男浴795.392男衛(wèi)672.953男衛(wèi)998.911女浴795.392女衛(wèi)672.953女衛(wèi)998.911走廊1081.232男浴498.653男浴824.61樓梯間(2)3231.22女浴498.653女浴824.61門廳(2)1160(1)2走廊713.863走廊2177.163采暖系統(tǒng)的選擇與確定3.1系統(tǒng)形式的選擇與確定可供選擇的系統(tǒng)形式按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力的不同，可分為重力循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)

16、。其中靠水的密度差進(jìn)行循環(huán)的系統(tǒng)，稱重力循環(huán)系統(tǒng)。表3-1供暖系統(tǒng)型式表序號(hào)形式名稱適用范圍特點(diǎn)1單管上供下回式作用半徑不超過50m的多層建筑升溫慢、作用壓力小、管徑大、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、不消耗電能，水力穩(wěn)定性好，可縮小鍋爐中心與散熱器中心距離。2雙管上供下回式作用半徑不超過50m的三層（10m）以下建筑升溫慢、作用壓力小、管徑大、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、不消耗電能；易產(chǎn)生垂直失調(diào)，室溫可調(diào)節(jié)3單戶式單戶單層建筑一般鍋爐與散熱器在同一平面，故散熱器安裝至少提高到300400mm高度，盡量縮小配管長(zhǎng)度減少阻力（2）靠機(jī)械（水泵）力進(jìn)行循環(huán)的系統(tǒng)，稱機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)常用的幾種型式： 表3-2供暖系統(tǒng)型

17、式表序號(hào)型式名稱適用范圍特點(diǎn)1雙管上供下回式室溫有調(diào)節(jié)要求的四層以下建筑常用的雙管系統(tǒng)做法，排氣方便，室溫可調(diào)節(jié)，易產(chǎn)生垂直失調(diào)。2雙管下供下回式室溫有調(diào)節(jié)要求且頂層不能敷設(shè)干管時(shí)的四層以下建筑緩和了上供下回式系統(tǒng)的垂直失調(diào)象，安裝供回水干管需設(shè)置地溝，室內(nèi)無供水干管，頂層房間美觀，排氣不便。3雙管中供式頂層供水干管無法敷設(shè)或邊施工邊使用的建筑可解決一般供水干管擋窗問題，解決垂直失調(diào)比上供下回有利，對(duì)樓層擴(kuò)建有利，排氣不利。4雙管下供上回式熱媒為高溫水，室溫有調(diào)節(jié)要求的四層以下建筑解決垂直失調(diào)有利，排氣方便，能適應(yīng)高溫水熱媒，可降低散熱器表面溫度，降低散熱器傳熱系數(shù)，浪費(fèi)散熱器。5垂直單管順流

18、式一般多層建筑常用的一般單管系統(tǒng)做法，水力穩(wěn)定性好，排氣方便，安裝構(gòu)造簡(jiǎn)單。6垂直單管雙線式頂層無法敷設(shè)供水干管的多層建筑當(dāng)熱媒為高溫水時(shí)可降低散熱器表面溫度，排氣閥的安裝必須正確。7垂直單管下供上回式熱媒為高溫水的多層建筑降低散熱器的表面溫度，降低散熱器傳熱量、浪費(fèi)散熱器。8垂直單管上供中回式不易設(shè)置地溝的多層建筑節(jié)約地溝造價(jià)，系統(tǒng)泄水不方便，影響室內(nèi)底層房屋美觀，排氣不便。 9垂直單管三通閥跨越式多層建筑和高層建筑可解決建筑層數(shù)過多垂直失調(diào)的問題10單雙管式八層建筑以上避免垂直失調(diào)現(xiàn)象產(chǎn)生，可解決散熱器立管管徑過大的問題，克服單管系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)的問題。11水平單管串聯(lián)式單層建筑或不能敷設(shè)立管

19、的多層建筑常用的水平串聯(lián)系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)、美觀、安裝簡(jiǎn)便，散熱器接口處易漏水，排氣不便。12水平單管跨越式單層建筑串聯(lián)散熱器組數(shù)過多時(shí)入口設(shè)換熱裝置造價(jià)高13分層式高溫水熱源入口設(shè)換熱裝置造價(jià)高14雙水箱分層式低溫水熱源管理較復(fù)雜采用開式水箱，空氣進(jìn)入系統(tǒng)，易腐蝕管道考慮到本工程的實(shí)際規(guī)模和施工的方便性，本設(shè)計(jì)采用機(jī)械循環(huán)上供下回異程式散熱片安裝形式為同側(cè)的上供下回。設(shè)計(jì)供回水溫度為95/70。根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式，布置干管和立管，為每個(gè)房間分配散熱器組?；厮晒艿钠露炔粦?yīng)小于0.003，坡度應(yīng)與水流方向相同。4散熱器的選型考慮到散熱器耐用性和經(jīng)濟(jì)性，本工程選用銅鋁復(fù)合式散熱器。結(jié)合室內(nèi)負(fù)荷，選擇M-

20、132型散熱器。結(jié)合室內(nèi)負(fù)荷，散熱片主要參數(shù)如下，散熱面積0.24m2，同側(cè)上進(jìn)下出，多數(shù)散熱器安裝在窗臺(tái)下，上加蓋板，距窗臺(tái)底100mm。4.1散熱器的計(jì)算本設(shè)計(jì)采用銅鋁復(fù)合式M-132型散熱器。（1）散熱器散熱面積的計(jì)算散熱面積的計(jì)算可按供熱手冊(cè)的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。散熱器內(nèi)熱媒平均溫度t的確定。本設(shè)計(jì)在計(jì)算時(shí)，不考慮管道散熱引起的溫降。對(duì)于雙管熱水供暖系統(tǒng)，為系統(tǒng)計(jì)算供、回水溫度之和的一半，而且對(duì)所有散熱器都相同。（2）散熱器片數(shù)的計(jì)算散熱器片數(shù)的計(jì)算可按下列步驟進(jìn)行：1) 利用散熱器散熱面積公式求出房間內(nèi)所需總散熱面積(由于每組片未定，故先按1計(jì)算)；2) 得出所需散熱器總片數(shù)或總長(zhǎng)度H

21、；3) 確定房間內(nèi)散熱器的組數(shù)m；4) 將總片數(shù)n分成m組，得出每組片數(shù)n，若均分則n=nm(片組)；5) 對(duì)每組片數(shù)n進(jìn)行片數(shù)修正，乘以b，即得到修正后的每組散熱器片數(shù)，可根據(jù)下述原則進(jìn)行取舍；6) 對(duì)柱型及長(zhǎng)翼型散熱器，散熱面積的減少不得超過0.1 ；7) 對(duì)圓翼型散熱器散熱面積的減少不得超過計(jì)算面積的10。4.1.1散熱器數(shù)量的計(jì)算 確定了供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷、供暖系統(tǒng)的形式和散熱器的類型后，就可進(jìn)行散熱器的計(jì)算，確定供暖房間所需散熱器的面積和片數(shù)。4.1.2散熱器的散熱面積供暖房間的散熱器向房間供應(yīng)熱量以補(bǔ)償房間的熱損失，根據(jù)熱平衡原理，散熱器的散熱量應(yīng)等于房間的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。散熱器散熱面

22、積的計(jì)算公式為： 式中：散熱器的散熱面積（m²）；散熱器的散熱量（W）；散熱器的傳熱系數(shù)W/(m²·)；散熱器內(nèi)熱媒平均溫度（）；供暖室內(nèi)計(jì)算溫度（）；散熱器組裝長(zhǎng)度修正系數(shù)；散熱器連接形式修正系數(shù)；散熱器安裝形式修正系數(shù)；本設(shè)計(jì)中，取值如下：表4-1修正系數(shù)取值0.9510.954.1.3散熱器的傳熱系數(shù)K（1）散熱器的傳熱系數(shù)表示當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj與室內(nèi)空氣溫度tn的差為1時(shí)，每平方米散熱面積單位時(shí)間放出的熱量，單位為W/（m²·）。選用散熱器時(shí)希望散熱器的傳熱系數(shù)越大越好。 通過實(shí)驗(yàn)方法可得到散熱器傳熱系數(shù)公式為 式中： 在實(shí)驗(yàn)

23、條件下，散熱器的傳熱系數(shù)，； 由實(shí)驗(yàn)確定的系數(shù)，取決于散熱器的類型和安裝方式；從上式可以看出散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫差越大，散熱器的傳熱系數(shù)K值就越大，傳熱量就越多。（2）散熱器內(nèi)熱媒平均溫度散熱器內(nèi)熱媒平均溫度應(yīng)根據(jù)熱媒種類（熱水或蒸汽）和系統(tǒng)形式確定。 1）熱水供暖系統(tǒng) 式中： 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度（）； 散熱器的進(jìn)水溫度（）； 散熱器的出水溫度（）； 對(duì)于單管熱水供暖系統(tǒng)，各組散熱器是串聯(lián)關(guān)系，所以各組散熱器的進(jìn)出口水溫不同，應(yīng)用以下公式計(jì)算：式中： 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度（）；散熱器的進(jìn)水溫度（）；散熱器的出水溫度（）；散熱器熱負(fù)荷（W）；散熱器的進(jìn)流系數(shù)；水的比熱；立管流量，K

24、g/s；4.2散熱器的例子以101房間為例：Q=707.16W ，熱媒溫度為95-70 ，室內(nèi)溫度為tn18 ，連接方式采用同側(cè)上進(jìn)下出 ，則2=1，安裝為明裝但在散熱器上部有窗臺(tái)板覆蓋，散熱器距窗臺(tái)板高度為100mm，則3= 1.02。散熱器傳熱系數(shù)K=2.426(tpj-tn) 0.286=7.99W/(·)所以散熱器面積為：F=Q123/K（tpj-tn）=1.40片數(shù)n=F/s=1.40/0.24取整得n=6片其余散熱器計(jì)算同上散熱器房間片數(shù)房間片數(shù)房間片數(shù)101720153017102720253027103720353037104720453047105720553057

25、1067206530671077207530771087208530871097209530971105210531071115211331161125212331261135213331361145214331461155215331561165216331661175217331761185218331861男衛(wèi)8219331961女衛(wèi)8220332061男浴72男衛(wèi)63男衛(wèi)91女浴72女衛(wèi)63女衛(wèi)91走廊5*22男浴53男浴7樓梯間(2)8和62女浴53女浴7門廳(2)10*22走廊3*23走廊9*25管道的布置5.1干管的布置供回水干管設(shè)置在管道井中，每個(gè)用戶都從干管上接出一個(gè)支管，而

26、形成各自的獨(dú)立環(huán)路以便于分戶計(jì)量。5.2支管的布置本設(shè)計(jì)入戶的支管均設(shè)置在戶內(nèi)墊層內(nèi)，墊層的厚度不應(yīng)小于50mm,本系統(tǒng)散熱器支管的布置形式有供、回水支管同側(cè)連接和供、回水支管異側(cè)連接兩種形式，且支管均保證為0.01的坡度，以便于排出散熱器內(nèi)積存的空氣，便于散熱。 其中部分立管穿越衛(wèi)生間應(yīng)做好防水措施。供暖系統(tǒng)框架草圖如下圖，共有ABCD四個(gè)分支，：6 管道的水力計(jì)算6.1繪制系統(tǒng)圖 根據(jù)暖氣片組裝片數(shù)的最大值將其分為幾組后，確定總的立管數(shù)，繪制系統(tǒng)圖，標(biāo)明各段干管的負(fù)荷數(shù)，以及每組暖氣片的片數(shù)和負(fù)荷數(shù)，并對(duì)各個(gè)管段進(jìn)行標(biāo)注（見系統(tǒng)圖）。6.2供暖系統(tǒng)水力計(jì)算的任務(wù)在滿足熱負(fù)荷所要求的熱媒流量

27、條件下，確定系統(tǒng)的管段管徑，以及系統(tǒng)的壓力損失。水利計(jì)算應(yīng)具備的條件是，必須首先確定供暖系統(tǒng)的設(shè)備及管道布置，已知系統(tǒng)各管段的熱負(fù)荷及管段的長(zhǎng)度。（1）按已知系統(tǒng)各管段的流量和系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力(壓頭)。確定各管段的管徑；（2）按已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所必需的循環(huán)作用壓力(壓頭)；（3）按已知系統(tǒng)各管段的管徑和該管段的允許壓降，確定通過該管段的水流量。室內(nèi)熱水供暖管路系統(tǒng)是由許多串聯(lián)或并聯(lián)管段組成的管路系統(tǒng)。管路的水力計(jì)算從系統(tǒng)的最不利環(huán)路開始，也即從允許的比摩阻最小的一個(gè)環(huán)路開始計(jì)算。由n個(gè)串聯(lián)管段組成的最不利環(huán)路，它的總壓力損失為n個(gè)串聯(lián)管段壓力損失的總和。熱水供暖系

28、統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小，取決于機(jī)械循環(huán)提供的作用壓力，水在散熱器內(nèi)冷卻所產(chǎn)生的作用壓力和水在循環(huán)環(huán)路中困管路散熱產(chǎn)生的附加作用壓力。進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，可以預(yù)先求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的平均比摩阻Rpj，即 （7-1）式中: P最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的循環(huán)作用壓力，Pa； L最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的管路總長(zhǎng)度，m； a 沿程損失約占總壓力損失的估計(jì)百分?jǐn)?shù)。根據(jù)式中算出的及環(huán)路中各管段的流量利用水力計(jì)算圖表，可選出最接近的管徑并求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路中各管段的實(shí)際壓力損失和整個(gè)環(huán)路的總壓力損失值。當(dāng)系統(tǒng)的最不利循環(huán)環(huán)路的水力計(jì)算完成后，即可進(jìn)行其它分支循環(huán)環(huán)路的水力計(jì)算。暖通規(guī)范規(guī)定，

29、熱水供暖系統(tǒng)最不利循環(huán)環(huán)路與各并聯(lián)環(huán)路之間(不包括共同管段)的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額，不應(yīng)大于±15。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，為了平衡各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失，往往需要提高近循環(huán)環(huán)路分支管段的比摩阻和流速。但流速過大會(huì)使管道產(chǎn)生噪聲。目前， 暖通規(guī)范，規(guī)定，最大允許的水流速不應(yīng)大于下列數(shù)值：民用建筑 1.2m/s生產(chǎn)廠房的輔助建筑物 2m/s， 整個(gè)熱水供暖系統(tǒng)總的計(jì)算壓力損失，宜增加10附加值，以此確定系繞必需的循環(huán)作用壓力。6.3確定最不利環(huán)路并進(jìn)行水力計(jì)算本設(shè)計(jì)的計(jì)算過程為異程式雙管熱水供暖系統(tǒng)管路的水力計(jì)算過程，最不利環(huán)路為最遠(yuǎn)的環(huán)路，每根立管均與最不利環(huán)路所在的立管并聯(lián)；每根立管流量上

30、相同，立管與立管之間流量不同；對(duì)于同一立管上各個(gè)散熱器進(jìn)出口水溫不同，因此必須單獨(dú)計(jì)算每層散熱器的及出口水溫。對(duì)于每根立管計(jì)算步驟如下：（1） 首先在系統(tǒng)圖上，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，并注明管段長(zhǎng)度和熱負(fù)荷。（2） 對(duì)于每根立管上的散熱器，用等溫降法計(jì)算進(jìn)出口溫差，（3） 通過上面計(jì)算出的散熱量便可確定每個(gè)房間的散熱器片數(shù)與組數(shù)，并得到每根立管的流量，計(jì)算公式為：（4）合理確定管徑，并根據(jù)各管段的流量和確定的流速，確定各管段的斷面尺寸。計(jì)算最不利環(huán)路的阻力，并依次確定各立管的阻力，使其與最不利環(huán)路提供的資用壓力相平衡，使其不平衡率在15%以內(nèi)，以確定立管各管段的管徑。6.4水力計(jì)算中應(yīng)注意的問題（l

31、）采暖系統(tǒng)水力計(jì)算必須遵守流體連續(xù)性定律，即對(duì)于管道節(jié)點(diǎn)(如三通、四通等處)熱媒流入流量之和等于流出流量之和。熱媒的流速是影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理程度的因素之一。為了滿足熱媒流量要求，對(duì)于機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)，增大熱水流速雖然可以縮小管徑，節(jié)省管材，但流速過大，壓力損失增加，會(huì)多消耗電能，甚至可能在管道配件（如三通、四通等）處產(chǎn)生抽力作用，破壞系統(tǒng)內(nèi)熱水正常流動(dòng)，使管道發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生噪音。因此，采暖規(guī)范中規(guī)定：采暖管道中的熱媒流速，應(yīng)根據(jù)熱水或蒸汽的資用壓力、系統(tǒng)形式、防噪聲要求等因素確定。（2）采暖系統(tǒng)水算必須遵守并聯(lián)環(huán)路壓力損失平衡定律。系統(tǒng)在運(yùn)行中，構(gòu)成并聯(lián)環(huán)路的各分支環(huán)路的壓力損失總是相等的，

32、并且等于其分流點(diǎn)與合流點(diǎn)之間的壓力總損失。在設(shè)計(jì)時(shí)只能盡量的選擇在保證熱媒設(shè)計(jì)流量的同時(shí)使各個(gè)并聯(lián)環(huán)路的壓力損失接近于平衡的管徑。只要保證并聯(lián)環(huán)路各分支環(huán)路之間的計(jì)算壓力損失差值在允許范圍之內(nèi)，則流量的變化是不大的。熱水采暖系統(tǒng)的并聯(lián)環(huán)路各分支環(huán)路之間的計(jì)算壓力損失允許差值查表。在進(jìn)行系統(tǒng)水力計(jì)算時(shí)，系統(tǒng)并聯(lián)環(huán)路各分支環(huán)路之間的計(jì)算壓力損失差值如果超過了允許差值，就必須調(diào)整一部分管道的管徑，使之滿足要求。并聯(lián)環(huán)路備分支環(huán)路之間的壓力損失允許差值查手冊(cè)。表6-1并聯(lián)環(huán)路各分支環(huán)路之間的壓力損失允許差值系 統(tǒng) 形 式允 許 差 值（%）系 統(tǒng) 形 式允 許 差 值（%）雙管同程式雙管異程式1525

33、單管同程式單管異程式1015（3）熱水采暖系統(tǒng)最不利環(huán)路的單位長(zhǎng)度沿程壓力損失，除很小的系統(tǒng)外，一般以不超過60120Pam為宜。（4）由于計(jì)算、施工誤差和管道結(jié)垢等因素的存在，采暖系統(tǒng)的計(jì)算壓力損失宜采用10的附加值。（5）供水干管末端和回水干管始端的管徑不宜小于DN20，以利于排除空氣，并小數(shù)顯著的影響熱水流量。（6）采暖系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路，應(yīng)設(shè)置關(guān)閉和調(diào)節(jié)裝置。主要是為了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和檢修創(chuàng)造必要的條件。6.6水力計(jì)算最不利環(huán)路為1、2、3、4、5、6、7、8管段，和C4底層散熱器。最有利環(huán)路為1、8管段，和C1頂層散熱器。確定最不利環(huán)路各管段的管徑利用流量來確定管徑，流速確保低于20m/s1

34、26655783487計(jì)算如表計(jì)算過程如上，得P1C138=6026Pa ，P1C418=6408 Pa立管1資用壓力為：2692.82 Pa立管4資用壓力為：2310.43Pa不平衡率為（2692.822310.43）/2310.43=16%<25%DN25DN25DN25DN25DN25DN25DN25DN25DN25DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN15DN15DN15DN15DN15DN15DN15DN15DN15DN15DN15DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN20A1A2A3A4A5B1B2B3B4系統(tǒng)水力各環(huán)路管徑如下表：

35、DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN20C1C2C3C4D1D2D3DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN15DN15DN15DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN20DN15DN15DN15（二）室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)題目：齊齊哈爾某學(xué)院熱水網(wǎng)路設(shè)計(jì) 2已知條件 （1）.建筑物所在地：齊齊哈爾（2）.建筑面積：見建筑平面圖 （3）.建筑熱負(fù)荷：見建筑分布平面圖 （4）最高建筑高度：21.3m （5）.熱媒及參數(shù)：熱源為鍋爐房，熱媒為低溫水，設(shè)計(jì)供回水溫度為：95/70 （6

36、.）規(guī)劃的街區(qū)平面圖：見建筑平面附圖 一 （7.）氣象資料：  供暖計(jì)算溫度tw=-23.8; 3管網(wǎng)布置及敷設(shè) 3.1.熱源位置 鍋爐房設(shè)于區(qū)域的西南角，詳見管線平面布置簡(jiǎn)圖。 3.2.管網(wǎng)的走向依據(jù)： (1)讓管道盡量穿過熱負(fù)荷集中區(qū)；  (2)管網(wǎng)走向宜平行于道路和建筑物； (3)盡量少穿越公路、鐵路、河流、及主要交通干線； (4)為了施工及維修管理方便，管道盡量敷設(shè)在人行道及綠化地帶下；  (5)熱力管道與其他管道以及與建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)保

37、持一定的距離；  (6)熱網(wǎng)布置時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮各小區(qū)管道連接方便及小區(qū)內(nèi)負(fù)荷對(duì)稱。  3.3.管道的敷設(shè)   本設(shè)計(jì)采用無溝（直埋）敷設(shè)。  3.4.閥門的設(shè)置 支干管設(shè)有關(guān)斷閥門。本設(shè)計(jì)中所涉及的閥門均采用閘閥。 3.5.檢查井的設(shè)置 閥門的地方均設(shè)有檢查井，詳見管線布置平面簡(jiǎn)圖。 3.6.補(bǔ)償器的設(shè)置   本設(shè)計(jì)中補(bǔ)償器均采用套筒補(bǔ)償器。原則上間距大于40米，則需采用補(bǔ)償器，   盡量利用自然補(bǔ)償。四水力計(jì)算及水壓

38、圖1.水力計(jì)算1.1畫出水力計(jì)算簡(jiǎn)圖及管段編號(hào)HJICCCCCACBGEDKLF教學(xué)區(qū)水力計(jì)算簡(jiǎn)圖CE12K1.2熱水網(wǎng)路主干線計(jì)算 相關(guān)規(guī)范：(1)當(dāng)DN<250,管路比摩阻在R=60100Pa/m 當(dāng)DN>250,管路比摩阻在R=3060Pa/m (2)管道散熱損失附加系數(shù)：0.10.151.2.1確定各管段的設(shè)計(jì)流量對(duì)管段AB：其中：?jiǎn)挝粸镵W 。G=0.86=0.86*4276=161.8t/h 管段熱負(fù)荷kw流量t/h長(zhǎng)度m當(dāng)量長(zhǎng)度m比摩阻pa/m總長(zhǎng)度m管徑mm流速m/s壓降kpaAB4276161.8038436.312.71084492001.3848.492BC3

39、025114.466349.25843.22000.992.5056CD187971.1013695.56.2117101.71501.1711.8989DE109941.58616654.710569.71250.977.3185EF27910.55736954.66499.6800.586.3744FG1997.53016707.28077.2700.586.176BH125147.3378454.678.451.81331500.786.8894DI78029.51525418.952.872.91250.693.84912CJ114643.3646414518114.51631250.

40、7118.6635EK82031.028813.55FL803.027259.15.971.265500.444.628其他用戶和各管段的設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法同上,考慮管道損傷叫上附加系數(shù)0.1。各管段的設(shè)計(jì)流量列入水力計(jì)算表1.2.2熱水網(wǎng)路計(jì)算管段熱負(fù)荷kw流量t/h長(zhǎng)度m當(dāng)量長(zhǎng)度m比摩阻pa/m總長(zhǎng)度m管徑mm流速m/s壓降kpaEKE182031.028825 9.358.434 1250.742.00312121003.78410 2.610913 500.551.373423572.1568885 2.9114.7587 400.7110.0291513.405671472027.2

41、44827 6.644.3534 1250.641.4901625431.6271213 1.565.815 400.370.9541阻力件表AB彎頭（2），套筒補(bǔ)償器，閘閥（1）BC直流三通，異徑接頭（200-150）CD直流三通，異徑接頭（150-125）DE直流三通，異徑接頭（125-80）EF直流三通，異徑接頭（80-70）FG直流三通，彎頭（2），閘閥（1），檢修井8BH彎頭，旁流三通，異徑接頭（200-150），閘閥（2），檢修井1DI彎頭，旁流三通，異徑接頭（150-125），閘閥（2），檢修井2CJ彎頭，旁流三通，異徑接頭（200-125），閘閥（2），檢修井3EK彎頭（2）,

42、直流三通，異徑接頭（50-40）,閘閥（1），檢修井5FL彎頭，旁流三通，異徑接頭（80-70），閘閥（2），檢修井4EKE1閘閥（1），旁流三通，異徑接頭（125-70）12直流三通，異徑接頭（125-50）23彎頭（2）,直流三通，異徑接頭（50-40）,閘閥（1），檢修井514旁流三通，檢修井625旁流三通，檢修井7檢修井除污器彎頭2閘閥1當(dāng)量長(zhǎng)度表管徑20015012580705040彎頭3.42.21.810.80.50.4套筒補(bǔ)償器2.51.70.9閘閥3.42.22.21.310.70.5直流三通8.45.64.42.621.31旁流三通138.46.63.8321.5除污器84

43、562.水壓圖的繪制2.1水壓圖的繪制熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術(shù)要求不超壓、不汽化、不倒空、不吸氣以及保證循環(huán)的基本原則。水壓圖的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)應(yīng)取不同的比例。水壓圖系統(tǒng)的標(biāo)高采用相對(duì)標(biāo)高，坐標(biāo)原點(diǎn)0選擇熱源處循環(huán)水泵吸入口的中心線平面標(biāo)高。一般可選擇熱源處地形標(biāo)高。即以鍋爐房地面標(biāo)高為0，熱網(wǎng)管線所在地的地面標(biāo)高由平面圖給出。根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果繪制出來的動(dòng)水壓曲線是折線，靜水壓線是一條平行于橫坐標(biāo)的水平直線。一般分支管的水壓曲線斜率比主干線大，即分支管水壓曲線包含在主干線水壓曲線之內(nèi)。繪制步驟如下：（1）在圖紙下部繪制出熱水網(wǎng)路的平面布置圖；（2）在平面圖的上部以網(wǎng)路循環(huán)水泵中心線的高度為基準(zhǔn)

44、面，沿基準(zhǔn)面在縱坐標(biāo)上按一定的比例尺做出距離的刻度；（3）在橫坐標(biāo)上，找到網(wǎng)路上各點(diǎn)或各用戶距熱源出口沿管線計(jì)算距離的點(diǎn)，在相應(yīng)點(diǎn)沿縱坐標(biāo)方向繪制出網(wǎng)路相對(duì)于基準(zhǔn)面的標(biāo)高，構(gòu)成管線的地形剖面圖；（4）繪制靜水壓曲線。靜水壓曲線是網(wǎng)路循環(huán)水泵停止工作時(shí)，網(wǎng)路上各點(diǎn) 測(cè)壓管水頭的連線。因?yàn)榫W(wǎng)路上各用戶是相互連通的，靜止時(shí)網(wǎng)路上各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭均相等，靜水壓曲線就應(yīng)該是一條水平直線。它不能超過各用戶的作用壓頭。因?yàn)橛脩舻挠盟罡邽?1.3m，加上3-6的富裕壓力則靜水壓曲線高度應(yīng)在21.3+5=26.3m。（5）繪制回水干管動(dòng)水壓曲線。當(dāng)網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，網(wǎng)路回水管各點(diǎn)測(cè)壓管水頭的連線稱為回水管動(dòng)

45、水壓曲線。從定壓點(diǎn)即靜水壓線和縱坐標(biāo)的交點(diǎn)開始畫?；厮倝航禐?.28m。定壓點(diǎn)即干管末端的壓力為26.3mH2O，那么回水干管始端也就是末端用戶的出口壓力為26.3+8.28=34.58mH2O。（6）繪制供水干管的動(dòng)水壓曲線。末端用戶的資用壓頭為10mH2O，則末端用戶入口處壓力即供水管主干線末端點(diǎn)的壓力應(yīng)為34.58+10=44.58 mH2O。供水主干線的總壓力損失與回水管相等也為8.28H2O，那么在熱源出口處即供水管始端動(dòng)水壓曲線的水位高度，應(yīng)為44.58+8.28=52.86mH2O。熱源內(nèi)部壓力損失為10mH2O，則熱源出口壓力為52.86+10=62.86mH2O，那么熱源入

46、口點(diǎn)的壓力為62.86mH2O，將兩點(diǎn)連接起來，為熱源的水壓線。（7）各分支管線的動(dòng)水壓曲線?？筛鶕?jù)各分支管線在分支點(diǎn)處供、回水管的測(cè)壓管水頭高度和分支線的水力計(jì)算結(jié)果。（三）鍋爐房工藝設(shè)計(jì)1原始資料1.1熱負(fù)荷及其介質(zhì)參數(shù) 熱負(fù)荷：由熱負(fù)荷指標(biāo)計(jì)算。 采暖方式:本工程位于齊齊哈爾，該鍋爐房為學(xué)院的教師宿舍、學(xué)生宿舍和教授樓等的采暖提供熱源。本工程要求熱源系統(tǒng)需供應(yīng)熱水，采用獨(dú)立熱源機(jī)房，.最高層為21.3m。1.2水質(zhì)資料 總硬度量： 4.5 mmol/L 永久硬度量： 2.1 mmol/L 暫時(shí)硬度量： 2.4 mmol/L 總堿度： 2.5 mmol/L 溶解固體物： 460 mmol/

47、L PH值： 8.01.3. 燃料供應(yīng)采用天然氣，查得物性數(shù)據(jù)如下：相對(duì)分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)密度(kg/m3)運(yùn)動(dòng)黏度×106（m2/s）高位發(fā)熱量（KJ/Kg）低位發(fā)熱量（KJ/Kg） 16.654 0.7435 13.92 40337 365332熱負(fù)荷、鍋爐類型及臺(tái)數(shù)的確定2.1熱負(fù)荷計(jì)算 最大計(jì)算熱負(fù)荷Q=8.584 MW 考慮附加系數(shù)1.1 得熱負(fù)荷Q=8.584×1.1=9.44 MW2.2鍋爐類型及臺(tái)數(shù)的確定 考慮實(shí)際運(yùn)行情況，使每臺(tái)容量在總負(fù)荷的60-70%左右，確定采用WNS7-1.0/115/70-Q型鍋爐二臺(tái)的方案。項(xiàng)目單位WNS7-1.0/115/70-Q額

48、定功率MW7設(shè)計(jì)熱效率%90-93工作壓力Mpa1.0總發(fā)熱量106 kcal600額定出水溫度115額定進(jìn)水溫度70熱水出口DN200進(jìn)水閥DN2*150排污口DN2*50安全閥DN2*100燃燒方式微正壓燃燒燃燒調(diào)節(jié)方式兩段火/比例式調(diào)節(jié)適用燃料天然氣、液化氣、輕油、重油（天然氣低位發(fā)熱量8400kcal/Nm3，輕柴油低位發(fā)熱量10200kcal/kg）燃料消耗天然氣Nm3/h760輕柴油Kg/h640供氣壓力天然氣kpa20-30使用電源220V/380V/50Hz設(shè)備總電功率燃?xì)鈑w65.5柴油kw72.5循環(huán)泵電功率kw45補(bǔ)水泵電功率kw5.5風(fēng)機(jī)電功率kw15（22.5）運(yùn)輸尺寸長(zhǎng)mm6700寬mm3200高mm3420運(yùn)輸重量k