換熱站說(shuō)明書

換熱站設(shè)計(jì)任務(wù)書建筑環(huán)境與設(shè)備教研室2011年1月一、設(shè)計(jì)題目上城住宅小區(qū)換熱站課程設(shè)計(jì)二、原始資料1、建筑物修建地區(qū)：長(zhǎng)春2、氣象資料：查閱《規(guī)范》及相關(guān)手冊(cè)3、小區(qū)采暖熱負(fù)荷：Q=4000+學(xué)號(hào)×100(kw)4、一次管網(wǎng)：一班130~80℃；二班120~80℃。三班110~70℃5、二次管網(wǎng)：一班95~70℃；二班80~60℃。三班70~506、二次管網(wǎng)資用壓力0.25Mpa。7、二次管網(wǎng)靜水壓力0.3Mpa。8、室外給水管網(wǎng)供水壓力為0.35Mpa。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1、設(shè)計(jì)方案方案力求：適用、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。2、圖紙要求（1）換熱站設(shè)計(jì)說(shuō)明（2）換熱站設(shè)備平面布置圖1：50；換熱站平面圖1：50（3）A-A剖面圖1：50；B-B剖面圖1：50；C-C剖面圖1：50（4）換熱站流程圖（選畫）（5）換熱站系統(tǒng)圖1：50（系統(tǒng)圖和剖面圖任選其一）圖紙尺寸為標(biāo)準(zhǔn)二號(hào)圖。圖紙標(biāo)注：相應(yīng)的管道尺寸、標(biāo)高、坡度、定位尺寸、引用的圖集號(hào)、設(shè)備編號(hào)等。設(shè)計(jì)說(shuō)明：如流量、水壓、管材、閥門、防腐、圖例、施工要求等。3、設(shè)計(jì)計(jì)算書用統(tǒng)一的16開專用紙書寫。包括：設(shè)計(jì)題目、摘要、目錄、設(shè)計(jì)原始資料、方案確定、設(shè)備選擇、水力計(jì)算、繪制草圖、參考文獻(xiàn)、致謝等。四、建議時(shí)間安排1.方案設(shè)計(jì)：1天。2.換熱站設(shè)計(jì)計(jì)算：1天。3.施工圖繪制：4天。4.撰寫說(shuō)明書：1.5天。五、參考文獻(xiàn)：李善化，康慧.實(shí)用集中供熱手冊(cè)（第二版），北京：中國(guó)電力出版社，2006陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993《工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組》.工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991賀平，孫剛。供熱工程（第三版），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993付祥釗等.流體輸配管網(wǎng)（第二版），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005陸亞俊，馬最良，鄒平華.暖通空調(diào)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施－暖通動(dòng)力[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2003中華人民建設(shè)部.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50019-2003），北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2004換熱站設(shè)計(jì)指導(dǎo)書建筑環(huán)境與設(shè)備教研室2008年1月一、設(shè)計(jì)目的換熱站設(shè)計(jì)是《流體輸配管網(wǎng)》、《暖通空調(diào)》、《燃料與燃燒設(shè)備》課程的重要組成部分。通過(guò)本設(shè)計(jì)，掌握采暖熱源的換熱站設(shè)計(jì)程序、方法、步驟有關(guān)的基本知識(shí)，訓(xùn)練繪圖技能。做到能夠分析和解決集中供熱中的一些工程技術(shù)問(wèn)題。二、設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容1、確定熱源（換熱站）的位置需考慮的因素（1）盡量靠近主要負(fù)荷及負(fù)荷密度較大處。（2）應(yīng)考慮整個(gè)管網(wǎng)的水力平衡性。2、繪制換熱站建筑平面圖外墻370mm；內(nèi)墻120mm；根據(jù)功能設(shè)換熱間、配電間、值班室、衛(wèi)生間和修理間等；門、窗、開間和進(jìn)深以“3”為模數(shù)；室內(nèi)外高差300mm(150mmm)；標(biāo)注兩道尺寸線。3、方案設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)換熱站工藝流程，繪制流程圖。2、換熱站的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選定換熱器類型、規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量。宜選2~3臺(tái)。（2）循環(huán)水泵的選擇計(jì)算①根據(jù)流量，阻力損失初步選擇循環(huán)水泵。②應(yīng)考慮水泵的臺(tái)數(shù)及備用情況。（一臺(tái)備用）③應(yīng)考慮水泵聯(lián)合運(yùn)行的情況。④在水壓圖中表示出循環(huán)水泵的揚(yáng)程。（3）定壓系統(tǒng)的選擇與計(jì)算定壓方式有：變頻水泵定壓、補(bǔ)給水泵定壓、氣壓罐定壓。選擇一種合理的型式并進(jìn)行選擇計(jì)算。（4）選擇水處理設(shè)備水處理方式有：鈉離子水處理器，貝膜水處理器、靜電水處理器。選擇一種合理的型式并進(jìn)行選擇計(jì)算。（4）設(shè)計(jì)選擇其它附屬設(shè)備：補(bǔ)給水箱、過(guò)濾器、閥門等。（5）換熱站設(shè)備與管道布置。（6）對(duì)換熱站管道系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，并重新選擇循環(huán)水泵。三、設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)成果分兩部分：計(jì)算說(shuō)明書與施工圖繪制1、計(jì)算說(shuō)明書設(shè)計(jì)計(jì)算書應(yīng)包括：（1）設(shè)計(jì)原始資料：所設(shè)計(jì)城市的相關(guān)氣象資料、建筑條件等（2）方案分析與確定：換熱站位置、換熱站內(nèi)設(shè)備的工藝流程、定壓及各種主要設(shè)備的選擇方案。（3）主要設(shè)計(jì)內(nèi)容（為上述“二、設(shè)計(jì)步驟與內(nèi)容”的全部?jī)?nèi)容）要求應(yīng)有換熱站水力計(jì)算草圖。（4）設(shè)計(jì)成果總結(jié)（5）參考文獻(xiàn)2、施工圖繪制（1）換熱站設(shè)備與管道平面布置圖（2）換熱站剖面圖（3）設(shè)計(jì)說(shuō)明：主要內(nèi)容：總熱負(fù)荷，供熱半徑；熱網(wǎng)敷設(shè)形式；管材、保溫、閥門；系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)方式；工作壓力及試壓；所引用的標(biāo)準(zhǔn)圖集；主要設(shè)備材料表，主要有：換熱器、循環(huán)水泵、定壓設(shè)備、水處理設(shè)備、補(bǔ)給水箱、過(guò)濾器、補(bǔ)償器、調(diào)節(jié)閥等。四、建議時(shí)間安排1.方案設(shè)計(jì)：1天。2.換熱站設(shè)計(jì)計(jì)算：1天。3.施工圖繪制：4天。4.撰寫說(shuō)明書：1.5天。五、參考文獻(xiàn)：1.李善化，康慧.實(shí)用集中供熱手冊(cè)（第二版），北京：中國(guó)電力出版社，20062.陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，19933.《工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組》.工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19914.賀平，孫剛。供熱工程（第三版），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，19935.付祥釗等.流體輸配管網(wǎng)（第二版），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20056.陸亞俊，馬最良，鄒平華.暖通空調(diào)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20027.中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施－暖通動(dòng)力[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，20038.唐山市熱力總公司.城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程（CJJ/T81-98），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，19999.中華人民建設(shè)部.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50019-2003），北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，200410.城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ34-換熱站設(shè)計(jì)說(shuō)明書建筑環(huán)境與設(shè)備教研室200概論一、設(shè)計(jì)題目綠園小區(qū)換熱站設(shè)計(jì)二、原始資料1、建筑物修建地區(qū)：長(zhǎng)春2、氣象資料：查閱《規(guī)范》及相關(guān)手冊(cè)3、小區(qū)采暖熱負(fù)荷：Q=4000+19×100=5900(kw)4、一次管網(wǎng)：一班130~85℃;5、二次管網(wǎng)：一班95~70℃；。6、二次管網(wǎng)資用壓力0.25Mpa。7、二次管網(wǎng)靜水壓力0.3Mpa。8、室外給水管網(wǎng)供水壓力為0.35Mpa。第二章設(shè)計(jì)方案一、換熱站設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)換熱站采用間接供暖，采用2臺(tái)板式換熱器換熱，一次網(wǎng)和二次網(wǎng)均采用旋流除污器除污。補(bǔ)水用鈉離子交換器軟化。循環(huán)水泵兩用一備，補(bǔ)水水泵一用一備，設(shè)備布置盡量靠墻布置，應(yīng)盡量美觀，簡(jiǎn)潔，便于工作人員維護(hù)。二、定壓方式本設(shè)計(jì)采用氣壓罐定壓方式定壓。第三章水力計(jì)算一、.水力計(jì)算進(jìn)行第一種情況的水力計(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Pa/m（4-1）式中:ΔP——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)。二、熱水供暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算的基本公式熱水供暖系統(tǒng)中計(jì)算管段的壓力損失，可用下列公式表，（4-2）式中：——計(jì)算管段的壓力損失，；——計(jì)算管段的沿程損失，；——計(jì)算管段的局部損失，；——每米管長(zhǎng)的沿程損失，；-----管段長(zhǎng)度，m。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，采用“當(dāng)量局部阻力法”或“當(dāng)量長(zhǎng)度法”進(jìn)行管路的水力計(jì)算。當(dāng)量局部阻力法又稱為動(dòng)壓頭法，是將管路的沿程損失轉(zhuǎn)變?yōu)榫植繐p失來(lái)進(jìn)行計(jì)算。設(shè)管段的沿程損失相當(dāng)于某一局部損失ΔPj，計(jì)算公式表示如下：Δ=ξd=Pa（4-3）式中：ξd——-當(dāng)量局部阻力系數(shù)； 其中，管段的局部損失，可按下式計(jì)算：(4-4)式中：——管段中總的局部阻力系數(shù)三．計(jì)算步驟：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、計(jì)算通過(guò)最遠(yuǎn)立管L1’的環(huán)路的總阻力，根據(jù)所選值Roj（60～120Pa/m），和每個(gè)管段的流量G的值，查閱《供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中初選各管段的d、R、v的值，算出通過(guò)最遠(yuǎn)立管的環(huán)路的總阻力。流量G的值可用以下公式計(jì)算得出：㎏/h（4-5）式中：Q——管段的熱負(fù)荷，W；——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度，℃；——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度，℃。以一次網(wǎng)為例：一次網(wǎng)管段編號(hào)：Q=4000+19×100=5900kw一次網(wǎng)供水溫度t=130℃回水溫度t=85℃二次網(wǎng)供水溫度t=95℃回水溫度t=70℃一次管網(wǎng)水流量G=0.86×Q/△t=0.86×5900/（130-80）=101.48m3/h例管段1-2根據(jù)流量G=101.48m3/h查書《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版》，得到管內(nèi)流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，選取管徑DN150，采用無(wú)縫鋼管φ159×4.5。局部阻力系數(shù)ξ=彎頭×5+直流三通×1+閘閥×2+旋流除塵器×1=9△Pj=ξpv2/2=9×1.0×103×1.4752/2=9623.872PaL=6.3+2.6=8.9m△Py=△Pm×L=172.1×8.9=1318.767PaP總=△Pj+△Py=9623.872+1318.767=10942.639Pa管段3-4根據(jù)流量G=101.48m3/h查書《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版》，得到管內(nèi)流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，選取管徑DN150，采用無(wú)縫鋼管φ159×4.5。局部阻力系數(shù)ξ=彎頭×3+直流三通×2+閘閥×3=10.5△Pj=ξpv2/2=10.5×1.0×103×1.4752/2=10693.191PaL=6.5m△Py=△Pm×L=172.1×6.5=952.443PaP總=△Pj+△Py=10693.191+952.443=11645.634Pa管段4-5根據(jù)流量G=50.74m3/h查書《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版》，得到管內(nèi)流速v=1.597m/s，比摩阻△Pm=278.833Pa/m，選取管徑DN100，采用無(wú)縫鋼管φ133×4。局部阻力系數(shù)ξ=彎頭×2++閘閥×2=3△Pj=ξpv2/2=3×1.0×103×1.5972/2=3762.214PaL=3.6m△Py=△Pm×L=108.7×3.6=975.915PaP總=△Pj+△Py=3762.214+975.915=4738.129Pa管段6-7根據(jù)流量G=50.74m3/h查書《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版》，得到管內(nèi)流速v=1.597m/s，比摩阻△Pm=278.833Pa/m，選取管徑DN100，采用無(wú)縫鋼管φ133×4。局部阻力系數(shù)ξ=彎頭×2+閘閥×2=3△Pj=ξpv2/2=3×1.0×103×1.5972/2=3762.214PaL=3.6m△Py=△Pm×L=108.7×83.6=975.915PaP總=△Pj+△Py=3762.214+975.915=4738.129Pa管段7-8根據(jù)流量G=101.48m3/h查書《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版》，得到管內(nèi)流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，選取管徑DN150，采用無(wú)縫鋼管φ159×4.5。局部阻力系數(shù)ξ=彎頭×2=2△Pj=ξpv2/2=2×1.0×103×1.4752/2=2138.638PaL=10.5m△Py=△Pm×L=172.1×10.5=1611.826PaP總=△Pj+△Py=2138.638+1611.826=3750.464Pa∴一次網(wǎng)環(huán)路總阻力△P總=10942.639+11645.634+4738.129+4738.129+3750.464=35814.995Pa二次網(wǎng)管段編號(hào)：補(bǔ)水管段編號(hào)：外網(wǎng)到水箱管段編號(hào)：其他環(huán)路水力計(jì)算結(jié)果見表第四章設(shè)備選擇與計(jì)算一、換熱器根據(jù)設(shè)計(jì)原則及該換熱站的情況，選擇板式換熱器。計(jì)算熱負(fù)荷：—計(jì)算熱負(fù)荷，；—累計(jì)熱負(fù)荷，；純逆流情況對(duì)數(shù)平均溫差：根據(jù)管殼式換熱器進(jìn)行修正：(R>>1,冷熱流體流量相差較多)選用：二、水泵1、循環(huán)水泵總流量式中（1.05~1.1）為得數(shù)整取12—循環(huán)水泵的流量，—負(fù)擔(dān)建筑物的總供熱量，—回水溫度，—供水溫度，三臺(tái)循環(huán)泵兩用一備，每臺(tái)循環(huán)泵的流量為每臺(tái)換熱器循環(huán)水流量為每臺(tái)換熱器熱水流量：選用BR0.55型換熱器，面積暫選30m2冷流體流速熱流體流速其換熱系數(shù)查廠家樣本知估計(jì)K和F進(jìn)行校核2、循環(huán)水泵的揚(yáng)程H=二次網(wǎng)動(dòng)壓+二次網(wǎng)阻力+設(shè)備阻力（MP）；H=250000+87039.12+35000x2=0.41MPH=41m3、循環(huán)水泵的選擇根據(jù)計(jì)算出的循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程，在泵的產(chǎn)品樣本中選取工作點(diǎn)在高效區(qū)的泵的型號(hào)。循環(huán)水泵一般不少于兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。循環(huán)水泵一般安裝見大圖。三臺(tái)，兩用一備。富余量足夠。4、補(bǔ)水泵的選擇與計(jì)算 A.低層：（1）補(bǔ)水泵流量補(bǔ)給率取5%。熱網(wǎng)補(bǔ)總給水量：—補(bǔ)給率；—循環(huán)水流量，；補(bǔ)給水泵流量：（2）補(bǔ)水泵揚(yáng)程—補(bǔ)水泵揚(yáng)程，；—補(bǔ)水點(diǎn)壓力，一般取靜水壓力即為循環(huán)泵軸線與建筑物最高點(diǎn)的高差，；—水泵進(jìn)出口壓力損失，；—軟化水箱最低水位與補(bǔ)水泵軸線的高差，；一般情況下，補(bǔ)水泵揚(yáng)程可按下式計(jì)算：（1）補(bǔ)水泵流量正常補(bǔ)給水量一般為系統(tǒng)水容量的1%，補(bǔ)給水量一般為正常補(bǔ)給水量的4—5倍，補(bǔ)給率取3%。熱網(wǎng)補(bǔ)總給水量：—補(bǔ)給率；—循環(huán)水流量，；補(bǔ)給水泵流量：（2）補(bǔ)水泵揚(yáng)程—補(bǔ)水泵揚(yáng)程，；—補(bǔ)水點(diǎn)壓力，一般取靜水壓力即為循環(huán)泵軸線與建筑物最高點(diǎn)的高差，；—水泵進(jìn)出口壓力損失，；—軟化水箱最低水位與補(bǔ)水泵軸線的高差，；一般情況下，補(bǔ)水泵揚(yáng)程可按下式計(jì)算：低層中：所以該換熱站補(bǔ)給水泵揚(yáng)程：三、Y型除污器一次網(wǎng)二次網(wǎng)，四、軟化器及軟化水箱軟化水的消耗量按熱網(wǎng)系統(tǒng)補(bǔ)給水量確定，即為11.008×103選用JUDO-T-3072/I型全自動(dòng)軟水器，流量為8—12t/h。本換熱站設(shè)軟化水箱一個(gè)，其體積按40min的補(bǔ)水量計(jì)算。選擇方形水箱，公稱容積8.0m3，外形2000×2000五、鈉離子交換器選用FKCS-4-T/M型號(hào)。六、其他附件閘閥，逆止閥按管徑選擇，壓力表，溫度計(jì)，軟接頭數(shù)量以圖為準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)：1、李善化，康慧.實(shí)用集中供熱手冊(cè)（第二版），北京：中國(guó)電力出版社，2006陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，19932、《工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組》.工業(yè)鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19913、賀平，孫剛。供熱工程（第三版），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，19934、付祥釗等.流體輸配管網(wǎng)（第二版），北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20055、陸亞俊，馬最良，鄒平華.暖通空調(diào)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20026、中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施－暖通動(dòng)力[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，20037、華人民建設(shè)部.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)