供熱工程課程設(shè)計(jì)--某小區(qū)供熱系統(tǒng)

1、<p><b>　　課程大作業(yè)說明書</b></p><p><b>　　（參考提綱）</b></p><p>　　課 程 《供熱工程》 </p><p>　　班 級(jí) 10城建環(huán)設(shè)（1）</p><p>　　姓 名 </p

2、><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2012年12月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄</b>&l

3、t;/p><p>　　工程概況…………………………………………………………………………..2</p><p>　　工程概況………………………………………………………………………...2</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………………………………………………………...2</p><p>　　設(shè)計(jì)依據(jù)………………………………………………………

4、……………...….2</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)………………………………………………………………………...2</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)………………………………………………………………………...2</p><p>　　負(fù)荷概算………………………………………………….……………………...2</p><p>　　3.1

5、 用戶負(fù)荷………………………………………………………………………...2</p><p>　　3.2 負(fù)荷匯總………………………………………………………………………...3</p><p>　　熱交換站設(shè)計(jì)………………………………………………………………………3</p><p>　　4.1 熱交換器……………………………………...…………………………………3<

6、;/p><p>　　4.2 蒸汽系統(tǒng)…………………………………...……………………………………4</p><p>　　4.3 凝結(jié)水系統(tǒng)……………………………………………………………………...4</p><p>　　4.4 熱水供熱系統(tǒng)…………………………………………………………………...4</p><p>　　4.5補(bǔ)水定壓系統(tǒng)……………

7、…………….………………………………………...4</p><p>　　室外管網(wǎng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………5</p><p>　　5.1 管線布置與敷設(shè)方式…………………………...………………………………5</p><p>　　5.2 熱補(bǔ)償……………………………………...……………………………………9</p>&l

8、t;p>　　5.3 管材與保溫……………………………………………………………………...11</p><p>　　5.4 熱力入口………………………………………………………………………...11</p><p>　　課程作業(yè)總結(jié)………………………………………………………………………..11</p><p><b>　　參考資料</b>&l

9、t;/p><p><b>　　1 工程概況</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　1.1.2 工程名稱：某小區(qū)供熱系統(tǒng)</p><p>　　1.1.3 地理位置：某地 </p><p>　　1.1.4 熱用戶： </p>

10、<p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　某小區(qū)換熱站及室外熱網(wǎng)方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1.《采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB0019-2

11、003</p><p>　　2.《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ34-2002</p><p>　　3.《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T81-98</p><p>　　4.《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-暖通空調(diào).動(dòng)力》-2003</p><p>　　5.《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 哈工大版</p><p>　　6

12、.《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施節(jié)能專篇-暖通空調(diào).動(dòng)力》-2007</p><p><b>　　2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　1、外網(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156/85</p><p>　　2、供回水溫度為80/60℃</p><p><b>　　

13、3、</b></p><p><b>　　3 熱負(fù)荷概算</b></p><p>　　3.1 熱用戶熱負(fù)荷概算</p><p>　　采用面積熱指標(biāo)法 Qn’=qf﹡F×10-2</p><p>　　Qn’—建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，單位w;</p><p>　　F —建筑物

14、的建筑面積，單位m2 </p><p>　　qf —建筑物供暖面積熱指標(biāo)，w/m2 </p><p><b>　　熱負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</b></p><p><b>　　3.2 熱負(fù)荷匯總</b></p><p>　　熱負(fù)荷及對(duì)應(yīng)的熱流量匯總</p><p>　　4 熱交

15、換熱站設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 換熱器</b></p><p>　　4.1.1 換熱器選型及臺(tái)數(shù)確定</p><p>　　單臺(tái)換熱器換熱量的確定：</p><p>　　計(jì)算熱負(fù)荷（KW）按下式確定</p><p>　　Qj=(1.05～1.1)∑Q </p&

16、gt;<p>　　式中 ∑Q——累計(jì)熱負(fù)荷，KW；</p><p>　　1.05～1.1—— 考慮損失系數(shù)。 </p><p>　　Qj=1.1∑Q=1.1×2348500W= 2583.350KW</p><p>　　單臺(tái)換熱器的應(yīng)滿足的換熱量：Q=2583.350*70﹪=1808.345 KW</p><p&g

17、t;　　4.1.2. 換熱面積計(jì)算</p><p>　　查表得，0.6MPa的飽和蒸汽的溫度為160℃，</p><p><b>　　對(duì)數(shù)平均溫差</b></p><p><b>　　∴換熱面積</b></p><p>　　根據(jù)換熱面積選用LPQS-600螺旋擾動(dòng)盤管式汽—水換熱器，其實(shí)際換熱器參數(shù)

18、為：</p><p>　　換熱面積，蒸汽壓力0.6MPa，換熱量</p><p>　　蒸汽流量3.02t/h，傳熱系數(shù)</p><p>　　所以應(yīng)采用兩臺(tái)LPQS-600螺旋擾動(dòng)盤管式汽—水換熱器：</p><p><b>　　4.2 蒸汽系統(tǒng)</b></p><p>　　4.2.1 蒸汽耗量計(jì)算

19、</p><p>　　兩臺(tái)換熱器的蒸汽需用量G=2×3.14=6.28（t/h）</p><p>　　4.2.2 蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　由熱力公司完成。</b></p><p><b>　　4.3 凝結(jié)水系統(tǒng)</b></p><p>　　4.3.

20、1 凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　汽-水換熱器→凝結(jié)水→疏水器→凝水(軟水)箱→采暖系統(tǒng)補(bǔ)水（或排至下水道）。</p><p>　　4.3.2 凝結(jié)水系統(tǒng)主要設(shè)備選型計(jì)算</p><p>　　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(jìn)行選擇，安裝位于換熱器出口，所以選擇導(dǎo)致筒形；</p><p>　　4.3.2.2凝水

21、箱：凝水箱的容積大約按照總流量的4%進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　凝結(jié)水箱宜選用1個(gè)，其總有效容量宜為20~40min的凝結(jié)水回收量，水溫大于60℃時(shí)，水箱要保溫。</p><p><b>　　4.4 熱水系統(tǒng)</b></p><p>　　4.4.1 熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　換熱器熱水出口→供水→熱用戶→循環(huán)

22、水泵→換熱器熱水進(jìn)口，循環(huán)水泵選用2臺(tái)(1用1備)，均采用變頻控制。</p><p>　　4.4.2 熱水系統(tǒng)主要設(shè)備選型計(jì)算</p><p><b>　　循環(huán)水泵：</b></p><p><b>　　水泵流量：</b></p><p><b>　　水泵的揚(yáng)程： </b>&l

23、t;/p><p>　　換熱站的自留揚(yáng)程15m，所以水泵的揚(yáng)程最少為23.1m。</p><p>　　根據(jù)計(jì)算出來的和值選擇4BL-12型水泵，其流量，揚(yáng)程，電機(jī)功率</p><p><b>　　4.5 補(bǔ)水定壓</b></p><p>　　4.5.1 補(bǔ)水定壓方式確定——采用膨脹罐加補(bǔ)給水泵的方式對(duì)熱水系統(tǒng)定壓補(bǔ)水，補(bǔ)水泵選

24、用2臺(tái)(1用1備)</p><p><b>　　補(bǔ)給水泵的選擇</b></p><p>　?。?）揚(yáng)程：根據(jù)保證水壓圖水靜壓線的壓力要求來確定。</p><p><b>　　H=25.25m</b></p><p>　　(2) 流量：一般可按循環(huán)水量的3%~5%計(jì)算</p><p

25、>　　G=4%×=4%×100985.5/1000×=4.039m3/h</p><p>　　4.5.2主要設(shè)備選型計(jì)算</p><p>　　選擇：1.1G=1.1×4.039=4.44 m3/h</p><p>　　1.1 H=1.1×25.25=28.87 mh2O</p><p>

26、　　選擇2臺(tái)相同型號(hào)低區(qū)補(bǔ)水40LG12-15X5 G=18 m3/h ，N=5.5kw H=60m，其中一臺(tái)備用。</p><p><b>　　5 室外管網(wǎng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 管線布置與敷設(shè)方式</p><p>　　5.1.1、管網(wǎng)布置原則</p><p><b>　?。?） 熱源

27、的位置</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)熱源為小區(qū)內(nèi)的換熱站</p><p><b>　?。?） 管網(wǎng)的走向</b></p><p>　　實(shí)際定向時(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：</p><p>　?、?、管道應(yīng)盡量穿越負(fù)荷區(qū)，走向宜平行于建

28、筑物。</p><p>　?、?、盡量少穿越公路，鐵路等主要交通干線。</p><p>　?、?、為了施工及管理方便，管線應(yīng)盡量走綠化地帶。</p><p>　?、?、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。</p><p>　?、?、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。</p><

29、;p>　　5.1.2 敷設(shè)方式</p><p><b>　　3）管道敷設(shè)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)管線全部采用有補(bǔ)償直埋敷設(shè)，采暖管道宜埋于地下水位之上，本設(shè)計(jì)埋深為1.25米，管道坡度為0.002管道最高處設(shè)放氣閥，最底處設(shè)卸水閥。</p><p>　　干管采用有補(bǔ)償敷設(shè)，支管采用無補(bǔ)償敷設(shè)。</p><p

30、>　　5.1.3 管徑確定</p><p><b>　　2、水力計(jì)算</b></p><p>　　熱水網(wǎng)路水力計(jì)算的方法及步驟如下：</p><p>　　確定熱水網(wǎng)路中各個(gè)管段的計(jì)算流量：</p><p>　　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。</p

31、><p>　　對(duì)只有供暖熱負(fù)荷的熱水供暖系統(tǒng)，用戶的計(jì)算流量可用下式計(jì)算：</p><p>　　—供暖用戶的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,單位 kw；</p><p>　　—網(wǎng)路的設(shè)計(jì)供，回水溫度℃</p><p><b>　　C —水質(zhì)量比熱</b></p><p>　　A —采用不同計(jì)算單位的系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用A=0

32、.86</p><p>　　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（40~80pa/m）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。</p><p>　　（4） 熱水網(wǎng)路的局部損失，采用當(dāng)量長度法，將管段的局部阻力損失折合成相當(dāng)?shù)难爻虛p失，所以，熱水網(wǎng)路中的管段的總壓降等于：</p><p>　　△P=R（L1+L2）=RL pa&

33、lt;/p><p>　　式中：L1—管段長度</p><p><b>　　L2—管段當(dāng)量長度</b></p><p><b>　　L—管段的折算長度</b></p><p>　　在進(jìn)行估算時(shí)，局部阻力的當(dāng)量長度L2可從《熱水網(wǎng)路局部阻力當(dāng)量長度表》中查出。</p><p>　　根

34、據(jù)管段的沿程比摩阻,折算的局部阻力損失和流速，計(jì)算管段的總壓降。</p><p><b>　　室外管網(wǎng)布置簡圖</b></p><p><b>　　水利計(jì)算表： </b></p><p><b>　　支管不平衡率</b></p><p>　　5.1.4循環(huán)水泵的確定</p

35、><p>　　網(wǎng)路循環(huán)水泵是驅(qū)動(dòng)熱水在熱水供熱系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)的機(jī)械設(shè)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(duì)完成集中供熱的任務(wù)是十分重要的。應(yīng)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(yáng)程僅取決于閉合環(huán)路中的總壓力損失，而與建筑的高度和地形無關(guān)，與定壓線高度無關(guān)。</p><p>　　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(gè)用戶系統(tǒng)的循環(huán)回路，再回

36、到它的入口，其位差所需的壓頭，正負(fù)相抵，綜合為零。因此循環(huán)水泵的揚(yáng)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。</p><p><b>　　循環(huán)水泵的揚(yáng)程</b></p><p>　　H= 1.1×(Hr + Hw + Hy ) (6-2)</p><p>

37、　　式中 H——循環(huán)水泵的揚(yáng)程；</p><p>　　Hr——網(wǎng)路循環(huán)水通過熱源內(nèi)部的壓力損失；</p><p>　　Hw——網(wǎng)路主干線供、回水管的壓力損失；</p><p>　　Hy——主干線末端用戶系統(tǒng)的壓力損失，即預(yù)留壓力，大約為0.5Mpa。</p><p>　　由上面的水力計(jì)算表可知：H=1.1×23.1=25.41

38、mh2O</p><p>　　G=100.65m3/h. 根據(jù)計(jì)算出來的和值選擇4BL-12型水泵，其流量，揚(yáng)程，電機(jī)功率</p><p><b>　　5.2 熱補(bǔ)償</b></p><p>　　5.2.1 補(bǔ)償方式</p><p>　　選擇固定支架，最大允許間距由《集中供熱設(shè)計(jì)手冊》查得，小區(qū)主干管管采用兩個(gè)軸向波紋管

39、補(bǔ)償器,預(yù)拉伸敷設(shè)，管道的熱伸長量不得超過補(bǔ)償器的補(bǔ)償量。具體位置見圖紙所示；支管采用自然補(bǔ)償，不設(shè)置補(bǔ)償器；為使軸向波紋管補(bǔ)償器嚴(yán)格地按管線軸線熱脹冷縮，補(bǔ)償器靠近一個(gè)固定支座設(shè)置，并設(shè)置導(dǎo)向支座。導(dǎo)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(bǔ)償器設(shè)在局部地溝內(nèi)</p><p>　　5.2.2 管段熱補(bǔ)償量的計(jì)算（只計(jì)算干管熱補(bǔ)償量）</p><p>　　按以下公式

40、計(jì)算管道的熱伸長量：</p><p>　　m (7-1)</p><p>　　式中：-------- 管道線性膨脹系數(shù)，取=12×10－5/m.℃，</p><p>　　--------- 管道的最高使用溫度，取80℃；</p><p>　　-------- 管道安裝時(shí)的溫度，可近似取5℃；&l

41、t;/p><p>　　-------- 為兩固定支架間距；</p><p>　　因?yàn)樵擁?xiàng)目供熱面積較小在設(shè)計(jì)圖中用了4對(duì)補(bǔ)償器。算結(jié)果如下表：</p><p>　　熱補(bǔ)償計(jì)算管段標(biāo)號(hào)圖</p><p><b>　　熱補(bǔ)償計(jì)算表：</b></p><p>　　干管總伸長量為237.12mm</p&

42、gt;<p>　　5.2.3 固定支座受力計(jì)算（只算一個(gè)） </p><p>　　例如：L型自然補(bǔ)償管道固定支架的受力計(jì)算</p><p>　　固定支架承受的水平推力Fx=Px1+μq1cosa1(L1+L3/2)-0.7[Px2+μq2cosa1(L2+L4/2)]</p><p>　　固定支架承受的側(cè)向推力Fy=Py1+μq1sina2(L1+L3

43、/2)- 0.7[Py2+μq2cosa2(L2+L4/2)]</p><p>　　Px,Py—自然補(bǔ)償管道在x,y軸方向的彈性力，N；</p><p>　　q—計(jì)算管段的管道單位長度重量，N/M；</p><p>　　μ—管道與支架間的摩擦系數(shù)。</p><p><b>　　5.3 管材與保溫</b></p>

44、;<p><b>　　5.3.1 管材</b></p><p>　　管道及管件應(yīng)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(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)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(yīng)符合相關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)定。</p><p><b>　　5.3.2.保溫</b

45、></p><p>　　直埋管道采用預(yù)制保溫管，采用氰聚塑預(yù)制保溫管，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，并每隔10左右涂刷分色漆環(huán)。</p><p><b>　　5.4 熱力入口</b></p><p>　　散熱器均設(shè)溫控閥，熱力入口均設(shè)壓差控制閥。詳見圖紙。</p><p><

46、b>　　課程作業(yè)總結(jié):</b></p><p>　　在供熱工程的課程快要結(jié)束時(shí)，王老師給了我們這次的大作業(yè)，設(shè)計(jì)某個(gè)小區(qū)的供熱管網(wǎng)布置系統(tǒng)，要求用CAD制圖，一開始，我拿到這個(gè)題時(shí)，除了會(huì)水力計(jì)算，其他的一無所知，CAD不知道怎么用，設(shè)計(jì)書不知道大概的格式。但是，既然老師已經(jīng)布置了，那我們就要想一切辦法去努力完成這次作業(yè)。首先是知道水力計(jì)算，將每段管網(wǎng)的平均比摩阻、管徑求出來，想好怎么設(shè)置管段補(bǔ)

47、償器和設(shè)置多少的補(bǔ)償器，支架應(yīng)該怎么設(shè)置，設(shè)置多少才合理。這些我們都要從新拿起書本消化前面沒學(xué)好的知識(shí)。</p><p>　　經(jīng)過一段時(shí)間的設(shè)置后，開始了圖紙的繪畫過程，雖說用的是繪圖軟件CAD，但對(duì)于我來說，平時(shí)很少用到CAD，所以基本在計(jì)算機(jī)制圖上是個(gè)門外漢，一切從頭開始學(xué)，去圖書館借書，上網(wǎng)查資料，查詢一切別人看來很基本的問題，過了一段摸索的階段后，慢慢的能作一些簡單的制圖了，隨后在同學(xué)和網(wǎng)絡(luò)，資料的幫助下

48、，終于把最后的圖畫好了。</p><p>　　最后，根據(jù)畫好的圖紙和計(jì)算過程中的草稿，開始寫課程說明書，這次課程設(shè)計(jì)作業(yè)讓我學(xué)會(huì)了CAD的皮毛，同時(shí)也意識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)的用處，以后不僅要關(guān)心書本的內(nèi)容，一些以后本專業(yè)常用的軟件也是需要我們掌握的。這樣也會(huì)增加我們以后的就業(yè)優(yōu)勢，同時(shí)鍛煉自己自學(xué)的能力。 </p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，很感謝王老師給了我們這次鍛煉自己和接觸CAD的好機(jī)會(huì)，