熱源熱網(wǎng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

/...目錄摘要4第1章概要51.1設(shè)計(jì)題目51.2設(shè)計(jì)原始資料5第2章采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算62．1熱負(fù)荷計(jì)算62．2確定供熱系統(tǒng)的供熱原理9第3章外網(wǎng)方案確定及布置管道103.1系統(tǒng)熱源型式及熱媒的選擇103.2熱網(wǎng)系統(tǒng)型式103.3熱網(wǎng)管道的布置11第4章外網(wǎng)水力計(jì)算及水壓圖繪制144．1水力計(jì)算144.1.1熱水網(wǎng)路水力計(jì)算的主要任務(wù)是：144.1.2熱水網(wǎng)路水力計(jì)算的方法及步驟如下：144．2水壓圖繪制184.2.1熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術(shù)要求184.2.2繪制水壓網(wǎng)路水壓圖的步驟和方法19第5章管道的敷設(shè)及保溫235．1管道的保溫235.1.1保溫的目的235.1.2保溫材料的選擇要求235.1.3直埋管道的保溫層計(jì)算245.2直埋管道的保溫層計(jì)算245.2.1直埋管道的保溫層計(jì)算24第6章?lián)Q熱站設(shè)計(jì)256.1換熱站設(shè)備及計(jì)算256.1.1板式換熱器計(jì)算與選型256.1.2循環(huán)水泵和補(bǔ)給水泵的選型266.1.3其他設(shè)備的選型276.2換熱站的水力計(jì)算286.2.1換熱站一次網(wǎng)的水力計(jì)算286.2.2換熱站二次網(wǎng)的水力計(jì)算306.2.3水箱-補(bǔ)給水泵的水力計(jì)算326.2.4自來(lái)水管-水箱的水力計(jì)算33第7章主要參考資料36摘要工程概況設(shè)計(jì)題目：XX市陽(yáng)光小區(qū)熱源熱網(wǎng)設(shè)計(jì)供熱面積：90440m2熱負(fù)荷：4249472W一次網(wǎng)供回水溫度：130℃80℃二次網(wǎng)供回水溫度：90℃60℃外網(wǎng)設(shè)計(jì)考慮整個(gè)管網(wǎng)的水力平衡性,管道盡量平行于道路和建筑物。本小區(qū)為枝狀管網(wǎng),管網(wǎng)的敷設(shè)方式為無(wú)補(bǔ)償直埋。供熱管網(wǎng)布置時(shí)要力求簡(jiǎn)短、順直、節(jié)省材料、節(jié)省初投資。此外還要保證管道的埋深要求,檢查井布置要合理,在布局點(diǎn)最高點(diǎn)設(shè)置排氣閥放氣。局部最低點(diǎn)設(shè)置泄水閥,確保管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)經(jīng)濟(jì)、安全、可靠且便于調(diào)節(jié)和管理。換熱站換熱站采用兩臺(tái)板式換熱器,當(dāng)有一臺(tái)換熱器不能正常工作時(shí)另一臺(tái)板式換熱器保證70%的換熱量。在一次網(wǎng)和二次網(wǎng)的回水處設(shè)旋流除污器。在板式換熱器的進(jìn)出口設(shè)兩臺(tái)循環(huán)水泵,一備一用。在水泵的吸入口接兩臺(tái)并聯(lián)的補(bǔ)給水泵,再設(shè)一個(gè)保證3小時(shí)補(bǔ)給水泵的補(bǔ)給水箱,及在水箱前設(shè)鈉離子交換器。關(guān)鍵字：外網(wǎng)換熱站設(shè)計(jì)第1章概述1.1設(shè)計(jì)題目XX市陽(yáng)光小區(qū)熱源熱網(wǎng)設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)原始資料工程概況：XX市陽(yáng)光小區(qū),規(guī)劃用地性質(zhì)為居住用地,小區(qū)總建筑面積72988.5㎡。小區(qū)建筑分布情況：如平面圖所示,建筑功能為住宅。最高建筑物為5層,最低為1層。本小區(qū)采用換熱站熱源,供熱介質(zhì)為熱水,二次網(wǎng)供水溫度為90℃,二次網(wǎng)回水溫度為60℃。用戶預(yù)留資用壓力5米水柱。氣象資料：XX市屬于嚴(yán)寒地區(qū),由于冬季比較寒冷,冬季室外計(jì)算溫度為-27.2,供暖天數(shù)175天。供暖面積熱指標(biāo)：根據(jù)建筑功能、建筑物所在地區(qū)從相關(guān)手冊(cè)中選擇。第2章采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算2．1熱負(fù)荷計(jì)算根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：對(duì)廠房可采用供暖體積熱指標(biāo),對(duì)其主建筑可采用供暖面積熱指標(biāo)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件和實(shí)際情況,其采暖供熱熱負(fù)荷采用采暖面積熱指標(biāo)法來(lái)確定。用供暖面積熱指標(biāo)表征建筑物供暖負(fù)荷的大小,物理概念清楚。具體的計(jì)算公式方法如下：以下公式取自《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》。=qfF×10-3——建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,KW；F——建筑物的面積,㎡qf——建筑物的供暖面積熱指標(biāo),W/㎡根據(jù)《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》住宅建筑面積熱指標(biāo)取45W/㎡綜合建筑面積熱指標(biāo)取55W/㎡公共建筑面積熱指標(biāo)取70W/㎡設(shè)計(jì)區(qū)位內(nèi)各住宅、公建熱負(fù)荷如表2-1表2-1以下公式取自《供熱工程》P244頁(yè)9-13公式G=A?Q/<tg-th>kg/h<2.1-2>Q供暖用戶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷MW.G用戶的計(jì)算流量,kg/h.tg、th網(wǎng)路的設(shè)計(jì)供回水溫度,℃.A采用不同計(jì)算單位的系數(shù),見《供熱工程》表9-2.采用的計(jì)算溫度Q-GJ/h=10J/hc-kJ/<kg.℃>Q-MW=10Wc-kJ/<kg.℃>Q-10kcal/hc-kJ/<kg.℃>A238.88601000本計(jì)算A取860.綜上,設(shè)計(jì)區(qū)位內(nèi)各棟樓的入戶管的流量如表2-1所示某小區(qū)供熱設(shè)計(jì)熱負(fù)荷棟號(hào)公建面積〔m2總建筑面積〔m2采暖面積熱指標(biāo)〔W/m2設(shè)計(jì)熱負(fù)荷〔W設(shè)計(jì)流量Gn＇<t/h>1號(hào)樓86404538880011.152號(hào)樓80104536045010.333號(hào)樓7680453456009.914號(hào)樓12116156452933698.415號(hào)樓81304536585010.496號(hào)樓47064706452753017.897號(hào)樓7590453415509.798號(hào)樓21045244452643847.589號(hào)樓22266678453305619.4810號(hào)樓4812452165406.2112號(hào)樓3870451741504.9913號(hào)樓4794452157306.1814號(hào)樓4944452224806.3815號(hào)樓17125136452542327.2916號(hào)樓13504050452004755.75合計(jì)90440454249472121.82表2-1由此表可知：采暖總的熱負(fù)荷為4249472W、所需熱媒的總流量為121.82t/h2．2確定供熱系統(tǒng)的供熱原理本設(shè)計(jì)以城市二次熱網(wǎng)熱水90/60℃為熱源,管網(wǎng)采用枝狀連接。異程布置,熱水沿主干線,經(jīng)枝線分別送至各用戶,又沿相同路線返回?zé)嵩?。從換熱站引出主干線,分別供給低區(qū)用戶。本次設(shè)計(jì)無(wú)高區(qū)熱源部分,所以不考慮高區(qū)供熱。熱源動(dòng)力由六臺(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行,其中一臺(tái)為備用泵；。欲使熱網(wǎng)按水壓圖給定的壓力狀況運(yùn)行,采用補(bǔ)給水泵定壓方式。第3章方案確定及布置管道3.1系統(tǒng)熱源型式及熱媒的選擇根據(jù)對(duì)住宅小區(qū)的調(diào)查,該小區(qū)有如下特點(diǎn)：<1>該區(qū)域內(nèi)建筑物以住宅為主,該區(qū)熱負(fù)荷較集中。<2>小區(qū)設(shè)計(jì)總熱負(fù)荷為4249472w?；谏鲜鎏攸c(diǎn),本規(guī)劃以水-水換熱站作為供熱熱源,以熱水作為小區(qū)供熱管網(wǎng)的熱媒,換熱站設(shè)在小區(qū)的左中側(cè)。3.2熱網(wǎng)系統(tǒng)型式1、確定管網(wǎng)布置形式：基于前述小區(qū)特點(diǎn),小區(qū)采暖對(duì)熱網(wǎng)的后備儲(chǔ)熱能力要求不高,故采用閉式雙管制枝狀連接。這主要是考慮到枝狀管網(wǎng)布置型式簡(jiǎn)單,管徑隨距熱源越遠(yuǎn)越??；減少基建投資,運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。2、確定管網(wǎng)敷設(shè)方式：本小區(qū)面積較小、敷設(shè)管線較短,采用無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式,采用的型式是供熱管道、保溫層和保護(hù)外殼,三者緊密粘接在一起,形成整體式的預(yù)制保溫管結(jié)構(gòu)型式。3、管道附件：在與干管相連接的管路分支處與分支管路相連接的較長(zhǎng)的用戶支管處均應(yīng)裝設(shè)閥門；在系統(tǒng)最低點(diǎn)或局部最低點(diǎn)應(yīng)設(shè)泄水閥,最高點(diǎn)或局部最高點(diǎn)設(shè)放空氣閥。考慮以后維修方便,在需要的位置設(shè)檢查井。4、管道的保溫與防腐〔1直埋敷設(shè)管道保溫采用預(yù)制保溫首先在管道上涂耐熱防銹漆兩遍,外用玻璃棉氈捆扎再用鍍鋅鐵絲纏繞,用密紋玻璃布包扎做為保護(hù)層,表面涂冷底子油2遍?！?保溫地下直埋管道保溫采用預(yù)制保溫管。保溫層用聚氨脂硬脂泡沫塑料保溫,為增加保溫層的耐久性和分辨各種介質(zhì)的管道在保護(hù)層外涂刷顏色漆。另外管道的防腐涂料選用鐵紅防銹漆。5、水壓實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍。管道系統(tǒng)安裝后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),十分鐘內(nèi)壓力下降不大于0.05MPa,不漏為合格。熱力管道嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)合格后,須清除管內(nèi)留下的污垢或雜物,熱水及凝結(jié)水管道以系統(tǒng)內(nèi)可能達(dá)到的最大壓力和流量進(jìn)行清水沖洗,直至排出口水潔凈為合格。3.3熱網(wǎng)管道的布置=1\*GB3①經(jīng)濟(jì)上合理。主干線力求短直,主干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)。要注意管線上的閥門、補(bǔ)償器和某些管道附件〔如放氣、放水、疏水等裝置的合理布置,因?yàn)檫@將涉及檢查室〔或操作平臺(tái)的位置和數(shù)量,應(yīng)盡可能使其數(shù)量減少。=2\*GB3②技術(shù)上可靠。供熱管線應(yīng)盡量避開采空區(qū)、土質(zhì)松軟地區(qū)、地震斷裂、滑地危險(xiǎn)地帶以及地下水位高等不利地段。=3\*GB3③對(duì)周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào)。供熱管線應(yīng)少穿主要交通干線。一般平行于道路中心線并盡量敷設(shè)在車行道以外的地方。當(dāng)必須設(shè)置在車行道下時(shí),宜將檢查小室入孔引至車行道外。通常情況下管線應(yīng)只沿街道的一側(cè)敷設(shè)。地上敷設(shè)的管道,不應(yīng)影響城市環(huán)境美觀,不妨礙交通。供熱管道與各種管道、構(gòu)筑物應(yīng)協(xié)調(diào)安排,相互之間的距離,應(yīng)能保證運(yùn)行安全、施工及檢修方便。1、管網(wǎng)布置原則〔1熱源的位置本設(shè)即熱源為小區(qū)內(nèi)的換熱站〔2管網(wǎng)的走向?qū)嶋H定向時(shí)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(jì)合理外還要考慮維修管理方便,布置時(shí)應(yīng)注意：Ⅰ、管道應(yīng)盡量穿越負(fù)荷區(qū),走向宜平行于建筑物。Ⅱ、盡量少穿越公路,鐵路等主要交通干線。Ⅲ、為了施工及管理方便,管線應(yīng)盡量走綠化地帶。Ⅳ、熱力管溝外側(cè)與其他建筑物,管線保持一定距離,與基礎(chǔ)外邊敬距不小于1.5米。Ⅴ、熱網(wǎng)規(guī)劃時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)考慮各小區(qū)連接方便及小區(qū)負(fù)荷對(duì)稱?！?檢查井的設(shè)置檢查井?dāng)?shù)量要求少,不應(yīng)設(shè)在交通要道和人行車流頻繁處,在管道分支有閥門處及其他各種閥門處；需要經(jīng)常維修的設(shè)備和部件處應(yīng)設(shè)檢查井。該小區(qū)考慮到上述的情況與要求,布置的管道系統(tǒng)圖如下圖3-1：圖3-1第4章外網(wǎng)水力計(jì)算及水壓圖繪制4．1水力計(jì)算按已知的熱媒流量和壓力損失,確定管道的直徑；按已知熱媒流量和管道的直徑,計(jì)算管道的損失；3．按已知管道直徑和允許壓力損失,計(jì)算或校核管道中的流量4.1.1熱水網(wǎng)路水力計(jì)算的主要任務(wù)是：1.按已知的熱媒流量和壓力損失,確定管道的直徑；2.按已知熱媒流量和管道的直徑,計(jì)算管道的損失；3．按已知管道直徑和允許壓力損失,計(jì)算或校核管道中的流量4.1.2熱水網(wǎng)路水力計(jì)算的方法及步驟如下：1、確定熱水網(wǎng)路中各個(gè)管段的計(jì)算流量：管段的計(jì)算流量就是該管段所負(fù)擔(dān)的各個(gè)用戶的計(jì)算流量之和,以此計(jì)算流量確定管段的管徑和壓力損失。2、確定熱水網(wǎng)路的主干線及其沿程比摩阻熱水網(wǎng)路水力計(jì)算是從主干線開始,網(wǎng)路中平均比摩阻最小的一條管線,稱為主干線,在一般情況下,熱水網(wǎng)路各用戶要求預(yù)留的作用壓差是基本相等,所以通常從熱源到最遠(yuǎn)用戶的管線是主干線。主管線的平均比摩阻R值,對(duì)確定整個(gè)管網(wǎng)的管徑請(qǐng)著決定性的作用,如選比摩阻大的,則管徑小,選比摩阻小的,則管徑大,這對(duì)能耗也起著至關(guān)重要的作用。在條件允許時(shí),主干線的比摩阻盡量小些,管徑大些,有利于供暖的可靠性,根據(jù)《熱網(wǎng)規(guī)范》,在一般情況下,熱水網(wǎng)路主干線的設(shè)計(jì)平均比摩阻,可取30-70Pa/m進(jìn)行計(jì)算。3、根據(jù)網(wǎng)路主干線各管段的計(jì)算流量和初步選用的平均比摩阻R值,利用水力計(jì)算表,確定各管段的標(biāo)準(zhǔn)管徑和相應(yīng)的實(shí)際比摩阻。4、熱水網(wǎng)路的局部損失,采用當(dāng)量長(zhǎng)度法,將管段的局部阻力損失折合成當(dāng)量沿程損失,所以,熱水網(wǎng)路中的管段的總壓降等于：△P=R〔L+Ld=RLzhpa式中Lzh—管段的折算長(zhǎng)度在進(jìn)行估算時(shí),局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度Ld可按管道的實(shí)際長(zhǎng)度L的百分?jǐn)?shù)計(jì)算,即Ld=jLj—局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度百分?jǐn)?shù),本設(shè)計(jì)取j=0.25、沿程比摩阻和折算的局部阻力損失,計(jì)算管段的總壓降。6、完成后,可進(jìn)行支干線,支線等水力計(jì)算,應(yīng)按支干線,支線的資用壓力確定其管徑,但熱水流速不應(yīng)大于3.5m/s7、舉例以管網(wǎng)的管段來(lái)說(shuō)明管段的總體計(jì)算過(guò)程：=1\*GB3①確定各用戶的設(shè)計(jì)流量各用戶的流量如表2-1所示=2\*GB3②熱水網(wǎng)路主干線計(jì)算因各用戶內(nèi)部的阻力損失相等,所以從熱源到最遠(yuǎn)用戶16的管線是主干線。首先先取主干線的平均比摩阻在R=30-70Pa/m范圍之內(nèi),確定主干線各管道的管徑。管段8-9：計(jì)算流量為G=121.82t/h和比摩阻可取70pa/m以下,查《供熱工程》。選取管經(jīng)DN=200mm,流速v=1.05m/s,則實(shí)際的比摩阻R=61.83pa/m。管段AB中局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度Lzh,可由《供熱工程》附錄9-2查出,局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和Ld=0m管段AB得折算長(zhǎng)度Lzh=137.7m管段AB的壓力損失ΔP=RLzh用同樣的方法可以計(jì)算主干線的其余管段,確定其管徑和壓力損失。計(jì)算結(jié)果列于表4.1水力計(jì)算表管段編號(hào)計(jì)算流量<t/h>管段長(zhǎng)度<m>局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和<m>折算長(zhǎng)度m公稱直徑mm流速m/s比摩阻pa/m管段的壓力損失Pa123456789主干線1-25.75112.63.2115.8700.4445.6952912-312.13425.9947.99800.6782.5839633-423.2874.94.479.31250.5531.1124674-533.61407.0447.041250.865.3330735-647.0885.613.61500.7749.066676-756.99275.632.61500.9471.2423227-861.98618.469.41501.0283.2457778-9121.83137.70137.72001.0561.838514合計(jì)32075支線10-26.38165.521.5700.4956.93122411-311.15163.8319.83700.87183.56364012-410.3328.1331.1700.8150.31467513-157.291159.64124.64700.5676.34951514-156.18265.531.5500.91278.1876015-513.47144.518.5701.04230.11425716-69.9138644700.77116510417-74.99293.6532.65500.74189.62619118-209.4888.64.4793.07800.5351.76481719-207.58205.525.5700.5970.21179022-249.7940.5343.5700.76124.79542823-247.8910.55.516700.6178.45125524-2117.6892.5511.55800.97160.34185225-266.2140646700.4955.99257620-2117.0626.87.4334.231000.6257.11195521-2634.74704.474.41250.8171.02528426-2740.95365.641.61500.6738.67160929-2710.4963669700.82149.171029327-2851.4484.35.689.91500.8358.24523630-288.4136642700.6595.56401428-859.853611.247.21500.9881.663854圖4.1總壓力損失為32074pa總流量121.80t/h4．2水壓圖繪制4.2.1熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術(shù)要求1．在與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi),壓力不應(yīng)該超過(guò)該用戶系統(tǒng)用熱設(shè)備及其管道構(gòu)件的承壓能力。2.在高溫水網(wǎng)路和用戶系統(tǒng)內(nèi),水溫超過(guò)100℃的地點(diǎn),熱媒壓力應(yīng)不低于該水溫下的汽水壓力。不同水溫下的汽化壓力見《供熱工程》表9-4,從運(yùn)行安全角度考慮,《熱網(wǎng)規(guī)范》規(guī)定,除上述要求外還應(yīng)留有30-50kPa的富裕壓力。3.與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng),無(wú)論在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)或停止工作時(shí),其用戶系統(tǒng)回水管出口處得壓力,必須高于用戶系統(tǒng)的充水高度,以防止系統(tǒng)倒空吸入空氣,破壞正常運(yùn)行和腐蝕管道。4.網(wǎng)路回水管內(nèi)任何一點(diǎn)的壓力,都應(yīng)比大氣壓力至少高出5m水柱,以免吸入空氣。5.在熱水網(wǎng)路的熱力站或用戶引入口處,供、回水管的資用壓差,應(yīng)滿足熱力站或用戶所需的作用壓頭。4.2.2繪制水壓網(wǎng)路水壓圖的步驟和方法1.以網(wǎng)路循環(huán)水泵中心線的高度為基準(zhǔn)面,在縱坐標(biāo)上按一定的比例尺出標(biāo)高的刻度,沿基準(zhǔn)面在橫坐標(biāo)上按一定的比例尺作出距離的刻度。2.選定靜水壓曲線的位置。靜水壓線的要求=1\*GB3①與熱水網(wǎng)路直接連接的供暖用戶系統(tǒng)內(nèi),底層散熱器所承受的靜水壓力應(yīng)不超過(guò)散熱器的承壓能力。=2\*GB3②熱水網(wǎng)路及與它直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi),不能出現(xiàn)汽化或倒空網(wǎng)路設(shè)計(jì)供、回水溫度為90℃/60℃。根據(jù)《供熱工程》90/60℃水無(wú)汽化壓力用戶樓高為21.9m,如欲全部采用直接連接,并保證所有用戶都不會(huì)出現(xiàn)汽化或倒空,再加上30-50kPa的富裕值,由此可定出靜水壓線的高度。=21.9+3.1=25m式中：j——靜水壓線高度m；——建筑物充水高度m,各用戶的建筑充水高度為21.9m；——汽化壓力,m〔水溫80℃時(shí)汽化壓力取0m；——富裕壓力3-5m,現(xiàn)取3.1m。一般鑄鐵散熱器的承壓能力為40m,而18m能滿足要求。3．選定回水管的動(dòng)水壓線的位置。在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),網(wǎng)路回水管各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭的連接線,稱為回水管動(dòng)水壓線?；厮艿膭?dòng)水壓線的位置,應(yīng)滿足下列要求。=1\*GB2⑴回水管動(dòng)水壓曲線應(yīng)保證所有直接連接的用戶系統(tǒng)不能倒空和網(wǎng)路上任何一點(diǎn)的壓力不應(yīng)低于50kPa的要求,這是控制回水管動(dòng)水壓曲線最低位置的要求。=2\*GB2⑵對(duì)采用一般的鑄鐵散熱器的供暖用戶系統(tǒng),當(dāng)與熱水網(wǎng)路直接連接時(shí),回水管的壓力不能超過(guò)4bar。實(shí)際上,底層散熱器處所承受的壓力比用戶系統(tǒng)供暖回水管出口處的壓力還要高一些,它應(yīng)等于底層散熱器供水支管的壓力。為分析方便,可認(rèn)為用戶系統(tǒng)底層散熱器所承受的壓力就是熱網(wǎng)回水管在用戶引入口的出口處的壓力?，F(xiàn)采用補(bǔ)給水泵定壓,只要補(bǔ)給水泵施加在定壓點(diǎn)處的壓力維持在25m的壓力,就能保證系統(tǒng)循環(huán)水泵在停止運(yùn)行時(shí)對(duì)壓力的要求了。定壓點(diǎn)設(shè)在網(wǎng)路循環(huán)水泵的吸入端,在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí),定壓點(diǎn)的壓力不變,設(shè)計(jì)的回水管動(dòng)水壓曲線在A點(diǎn)的標(biāo)高上,仍是25m,而回水主干線末端B點(diǎn)的動(dòng)水壓線的水位高度應(yīng)高于A點(diǎn),其高度應(yīng)等于回水主干線的總壓力降。通過(guò)水力計(jì)算已知為3.2m,則B點(diǎn)的水位高度為25+3.2=28.2m。這就可初步確定回水主干線的動(dòng)水壓曲線的末端位置。4.選定供水管動(dòng)水壓曲線的位置。在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),網(wǎng)路供水管內(nèi)各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭連接線,稱為供水管動(dòng)水壓曲線。同理,供水管動(dòng)水壓曲線沿著水流方向逐漸下降,它在每米管長(zhǎng)上下降的高度反映了供水管的比壓降值。供水管動(dòng)水壓曲線的位置,應(yīng)滿足下列要求：=1\*GB2⑴網(wǎng)路供水干管以及與網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)的供水管中,任何一點(diǎn)都不應(yīng)出現(xiàn)汽化。=2\*GB2⑵在網(wǎng)路上任何一處用戶引入口或熱力站的供、回水管之間的資用壓差,應(yīng)能滿足用戶引入口或熱力站所要求的循環(huán)壓力。末端用戶預(yù)留的資用壓差為5m。在供水管主干線末端C點(diǎn)的水位高度應(yīng)為28.2+5=33.2m,設(shè)供水主干線的總壓力損失與回水管相等,即3.2m,在熱源出口處供水管動(dòng)水壓曲線的水位高度。即D點(diǎn)的標(biāo)高應(yīng)為33.2+3.2=36.4m。最后,水壓圖中E點(diǎn)與D點(diǎn)的高低等于熱源內(nèi)部的壓力損失,現(xiàn)取為11.34m,則E點(diǎn)的水頭應(yīng)為36.4+11.34=47.74m。由此可得出網(wǎng)路循環(huán)水泵的揚(yáng)程應(yīng)為47.74-25=22.74m。即可繪制出水壓圖4-1。圖4-1第5章管道的敷設(shè)及保溫5．1管道的保溫5.1.1保溫的目的供熱管道及其附件保溫的主要目的在于減少熱媒在輸送過(guò)程中的熱損失,節(jié)約燃料：保證操作人員安全,改善勞動(dòng)條件；保證熱媒的使用溫度等。熱網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,熱水管網(wǎng)即使有良好的保溫,其熱損失仍約占總輸熱量的5%--8%,蒸汽管網(wǎng)約為8%--12%；與之相應(yīng),保溫結(jié)構(gòu)費(fèi)用約占熱水管道費(fèi)用的25%--40%。因此,保溫工作對(duì)保證供熱質(zhì)量,節(jié)約投資和燃料都有很大影響。5.1.2保溫材料的選擇要求良好的保溫材料應(yīng)重量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小,在使用溫度下不變形或變質(zhì)、具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、不腐蝕金屬、可燃成分小、吸水率低、易于施工成型,且成本低廉。根據(jù)《熱網(wǎng)規(guī)范》規(guī)定,供熱介質(zhì)設(shè)計(jì)溫度高于60℃的熱水管道、設(shè)備、閥門應(yīng)保溫。規(guī)定中對(duì)保溫材料及其制品,提出如下的主要技術(shù)性能要求:1.平均工作溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)值不得大于0.12W/<m.℃>,并應(yīng)有明確的隨溫度變化的導(dǎo)熱系數(shù)方程式或圖表；2.密度不應(yīng)大于350kg/m33.除軟質(zhì)、散狀材料外,硬質(zhì)預(yù)制成型制品的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于300kPa;半硬質(zhì)的保溫材料壓縮10%時(shí)的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于200kPa.管道的保溫結(jié)構(gòu)由保溫層和保護(hù)層兩部分組成。供熱管道常用的保溫方法有涂抹式、預(yù)制式、纏繞式、填充式、灌注式和噴涂式等。采用填充式保溫。將松散的或纖維狀保溫材料,填充于管道、設(shè)備外圍特制的殼體或金屬網(wǎng)中或直接填充于安裝好的管道的地溝或溝槽內(nèi)形成保溫的保溫方式。填充于管道、設(shè)備外圍的散狀保溫材料主要有礦渣棉、玻璃棉及超細(xì)玻璃棉等,填充的保溫材料必須采用憎水性保溫材料,以避免水滲入,如用憎水性瀝青珍珠巖。根據(jù)保護(hù)層所用的材料和施工方法不同,可分為以下三類：涂抹式保護(hù)層、金屬保護(hù)層、布類保護(hù)層。采用涂抹式保護(hù)層,涂抹式保護(hù)層就是將塑性泥團(tuán)狀得材料涂抹在保溫層上。常用的材料有石棉水泥砂漿和瀝青膠泥等。涂抹式保護(hù)層造價(jià)低。5.1.3直埋管道的保溫層計(jì)算〔1直埋供熱管道保溫層應(yīng)滿足工藝對(duì)供熱介質(zhì)溫度降、保溫管周圍土壤溫度場(chǎng)等的技術(shù)要求,當(dāng)經(jīng)濟(jì)保溫層厚度能滿足技術(shù)要求時(shí),取經(jīng)濟(jì)保溫層厚度,但最小厚度應(yīng)滿足制造工藝要求。〔2經(jīng)濟(jì)保溫厚度、技術(shù)保溫厚度和管道熱損失計(jì)算中有關(guān)參數(shù),應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》<CJJ34>的規(guī)定。5.2直埋管道的保溫層計(jì)算管網(wǎng)是系統(tǒng)投資最多,施工最繁重部分,所以合理選擇管道敷設(shè)方式,以及做好管網(wǎng)平面定線工作,對(duì)節(jié)省投資,保證冷網(wǎng)安全可靠運(yùn)行和施工維修方便都具有重要意義。5.2.1直埋管道的保溫層計(jì)算本設(shè)計(jì)中的管道敷設(shè)方式為無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式,詳細(xì)的情況和圖例參見施工圖,具體的要求和有關(guān)事宜可參考相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。第6章?lián)Q熱站設(shè)計(jì)6.1換熱站設(shè)備及計(jì)算板式換熱器計(jì)算與選型根據(jù)《鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)》,P356頁(yè)表7-16進(jìn)行板式換熱器的選型計(jì)算：加熱水的初溫t1=130℃加熱水的終溫t2=80℃加熱水的平均溫度trp=105℃加熱水的密度958.4kg/m2加熱水的比熱容crp=4.22kj/〔kg·℃被加熱水的初溫t＇1=60℃被加熱水的終溫t＇2=90℃被加熱水的平均溫度trp=75℃被加熱水密度974.82kg/m2被加熱水比熱容clp=4.193kj/〔kg·℃被加熱水量Gl=121820kg/h傳熱量Q=4253kw加熱水需要量Gr=72505kg/h加熱水流速w＇r=0.4m/s加熱水的流通斷面積f＇r=0.053m2初選BR130型板式換熱器,技術(shù)數(shù)據(jù)為單通道面積2.781×10-3m2單片換熱片面積1.28m2加熱水流道數(shù)nr=19被加熱水流道數(shù)nl=15加熱水的實(shí)際流速0.39m/s被加熱水的實(shí)際流速0.8m/s傳熱系數(shù)K=4000W/〔m2·℃對(duì)數(shù)平均溫差43.28℃?zhèn)鳠崦娣e26.26m2需要的傳熱片數(shù)21片實(shí)習(xí)的傳熱片數(shù)27片選定BR130型板式換熱器板式換熱器的阻力計(jì)算：換熱器板片間距b=3.8×10-3m當(dāng)量直徑de=2b=7.6×10-3m流通長(zhǎng)度L=1.69m加熱水粘度282×10-6Pa·s雷諾數(shù)10027加熱側(cè)摩擦系數(shù)0.2加熱側(cè)阻力50kPa被加熱側(cè)粘度430×10-6Pa·s雷諾數(shù)13783被加熱側(cè)摩擦系數(shù)0.6被加熱側(cè)阻力60kPa綜上所述：兩臺(tái)換熱器選擇BR130板式換熱器,加熱側(cè)阻力為50kPa,被加熱側(cè)阻力為60kPa6.1.2循環(huán)水泵和補(bǔ)給水泵的選型1.循環(huán)水泵的選擇：〔1揚(yáng)程：H=<1.1～1.2>×HrmH2O式中H—循環(huán)水泵的揚(yáng)程Hr—水泵的初步揚(yáng)程∴H=1.1×22.74=25mH2O〔2流量：G=1.2×121.82=146m3/h<3>選擇：根據(jù)計(jì)算出的泵的流量和揚(yáng)程,在泵的樣本中選取工作點(diǎn)在高效區(qū)的泵的型號(hào),選取2臺(tái)相同型號(hào)SLW125-160A并聯(lián)運(yùn)行,其中一臺(tái)備用。參數(shù)為：流量：150m3/h；揚(yáng)程：28mH2O；效率：76%；轉(zhuǎn)速：2900r/min；電機(jī)功率：18.5KW；氣蝕余量：4.0m；重量：88kg；尺寸：810mm×400mm×585mm。2.補(bǔ)給水泵的選擇〔1揚(yáng)程：根據(jù)保證水壓圖水靜壓線的壓力要求來(lái)確定。H=25m<2>流量：一般可按循環(huán)水量的3%~5%計(jì)算G=4%×Q=4%×121.82=4.9m3/h選擇兩臺(tái)相同型號(hào)SLW25-160A泵并聯(lián)運(yùn)行,其中一臺(tái)備用。參數(shù)為：流量：4.9m3/h；揚(yáng)程：26mH2O；效率：29%；轉(zhuǎn)速：2900r/min；電機(jī)功率：1.1KW；氣蝕余量：2.3m；重量：18kg；尺寸：440mm×225mm×280mm。其他設(shè)備的選型補(bǔ)給水箱的選擇:選擇方形開式水箱其參數(shù)為公稱容積3.0m3；有效容積3.2m3；主要尺寸1600mm×1600mm×1400mm；水箱本體重量661.6kg。除污器的選擇一次網(wǎng)除污器：根據(jù)一次網(wǎng)流量管道的公稱直徑為200mm,選擇XL型除污器SFXL-A-200-1.6-L<R>。其詳細(xì)參數(shù)見下表規(guī)格型號(hào)DN接管口徑DN1排污口A<mm>H1<mm>H2<mm>重量<Kg>SFXL-A-200-1.6-L<R>20080860120790365二次網(wǎng)除污器：根據(jù)二次網(wǎng)流量管道的公稱直徑為200mm,選擇XL型除污器SFXL-A-200-1.6-L<R>。鈉離子交換器的選擇根據(jù)流量G=1.22t/h,選擇上海創(chuàng)思環(huán)?？萍加邢薰镜拟c離子交換器。其產(chǎn)品型號(hào)為FKCS-2T/H。主要參數(shù)見下表：型號(hào)流量T/H罐體尺寸<mm>樹脂量L鹽箱L外接管徑<寸>FKCS-2T/H23002換熱站的水力計(jì)算換熱站一次網(wǎng)的水力計(jì)算確定流量。G=A×Q/<t1-t2>=860×4.253÷﹙130-80﹚=73.15t/h〔2-1.2根據(jù)管段的計(jì)算流量和R的范圍,從《供熱工程》附錄9-1中確定管段的管徑和相應(yīng)的比摩阻值。2.根據(jù)《供熱工程》附錄9-2熱水網(wǎng)路局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度表,計(jì)算當(dāng)量長(zhǎng)度ld3.計(jì)算管段的壓力損失。ΔP=Rlzh計(jì)算結(jié)果列于下表6-1：換熱站一次網(wǎng)水力計(jì)算表管段編號(hào)計(jì)算流量t/h管段長(zhǎng)度m局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和m折算長(zhǎng)度m公稱直徑mm流速m/s比摩阻Pa/m管段的壓力損失Pa1234567891-273.1579.74416.7440.62724.144042-373.1508408402001.62725.14211183-473.154.91.516.412000.62724.141554-573.152.716.7119.412000.62724.144695-873.15600004-673.154.213.2717.472000.62724.144227-973.155.464.8710.332000.62724.142498-973.153.964.128.082000.62724.141959-1073.158.881422.882000.62724.14552合計(jì)83564表6-1換熱站二次網(wǎng)的水力計(jì)算1.確定流量。G=A×Q/<t1-t2>=121.82t/h〔2-1.2根據(jù)管段的計(jì)算流量和R的范圍,從《供熱工程》附錄9-1中確定管段的管徑和相應(yīng)的比摩阻值。2.根據(jù)《供熱工程》附錄9-2熱水網(wǎng)路局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度表,計(jì)算當(dāng)量長(zhǎng)度ld3.計(jì)算管段的壓力損失。ΔP=Rlzh計(jì)算結(jié)果列于下表6-2：換熱站二次網(wǎng)水力計(jì)算表管段編號(hào)計(jì)算流量t/h管段長(zhǎng)度m局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和m折算長(zhǎng)度m公稱直徑mm流速m/s比摩阻Pa/m管段的壓力損失Pa1234567891-2121.826.279.715.972001.0561.839872-3121.8208408402001.0561.83519373-4121.824.84.859.