供熱工程畢業(yè)設計--廠區(qū)集中供熱設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　前言2</b></p><p>　　原始資料及設計任務3</p><p>　　1熱源和熱媒、熱源內部換熱站6</p><p>　　

2、1.1熱源及熱媒6</p><p>　　1.1.1計算流量6</p><p>　　1.1.2鍋爐選擇6</p><p><b>　　1.1.3熱媒7</b></p><p>　　1.2內部換熱站7</p><p>　　1.3補水定壓方式8</p><p><

3、;b>　　2 管網布置9</b></p><p>　　2.1 供熱管道的敷設9</p><p>　　2.1.1采暖通風熱負荷9</p><p>　　2.1.2供熱系統(tǒng)及管制9</p><p>　　2.1.3管制10</p><p>　　2.2供熱系統(tǒng)方案11</p><

4、p>　　2.3管道支架及材料12</p><p>　　2.3.1供熱管道支架12</p><p>　　2.3.1.1供熱管道支架及支架載荷12</p><p>　　2.3.1.2管架跨距的選擇12</p><p>　　3管網水力計算14</p><p>　　3.1蒸汽管網水力計算14</p>

5、;<p>　　3.1.1蒸汽管路Ⅰ14</p><p>　　3.2熱水網路水力計算18</p><p>　　3.2.1 熱水網路支干線計算21</p><p><b>　　4.附件26</b></p><p>　　4.1汽水換熱器選擇26</p><p>　　5.保溫結構

6、..........27 </p><p><b>　　總結30</b></p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　熱能工程是將自然界的能源直接或間接地轉化成熱能，滿足人們需要的科學技術。供熱系統(tǒng)包括熱源

7、、供熱熱網和熱用戶三個基本組成部分。</p><p>　　集中供熱是指從一個或多個熱源通過熱網向城市、鎮(zhèn)或其中某些區(qū)域熱用戶供熱。集中供熱熱效率高、節(jié)省燃料、減少對環(huán)境的污染，且機械化程度和自動化程度較高。</p><p>　　烏市電機廠、廠區(qū)集中供熱，采用集中供熱的形式。由于工藝生產要求，熱媒采用蒸汽。根據原始平面圖資料，各用戶采暖供熱、生產、生活用熱及地勢情況設計出本方案，以供參考。&

8、lt;/p><p>　　本設計包括廠區(qū)采暖工藝生產供熱和室外供熱熱網幾大部分內容，通過設計，掌握采暖系統(tǒng)和集中供熱系統(tǒng)的工作原理，組成及形式；掌握一般蒸汽采暖系統(tǒng)和集中供熱系統(tǒng)的工作原理，方法和步驟；熟悉蒸汽及輻射采暖系統(tǒng)的基本原理及設計方法；了解常用設備，附件的構造、原理，并掌握選用方法；理解水力工況分析的基本原理和分析方法。</p><p>　　關鍵詞：集中供熱；熱媒；熱源；采暖系統(tǒng)；水力

9、工況</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　本設計書為新疆電機廠，廠區(qū)集中供熱設計說明書，根據原始平面圖資料，各用戶采暖共4熱，通風負荷，熱水負荷，生產工藝熱負荷及地勢情況設計出兩個方案以供參考。</p><p>　　根據對電機廠總平面圖的分析，需要供暖的建筑共15座，其中主廠房，焊接車間，鑄工車間所需采暖負荷較大，為主

10、要采暖用戶，主廠房，焊接車間，鑄工車間又有通風熱負荷，由上述負荷少，因此一并折算入采暖用熱負荷中去。</p><p>　　主廠房，絞圈車間均需供應熱水，由于熱水用戶為常年性熱用戶單獨供應，可單配輸配系統(tǒng)供應。</p><p>　　由于生產工藝的要求，主廠房，絞圈車間，鍛工車間需要供應蒸汽，該類用戶也為常年性熱用戶。</p><p>　　根據分析，熱源的配置可采用區(qū)域

11、鍋爐房，熱媒可采用蒸汽。</p><p>　　本設計采用熱媒集中制備，輸送，分配利用的方式，熱源和散熱設備分別設置，用熱媒管道相連接，由熱源向各用戶供熱。</p><p>　　本系統(tǒng)采用集中蒸汽供熱系統(tǒng)，先經由換熱站由分氣缸分出部分蒸汽，用于廠區(qū)生產工藝熱用戶供氣和熱水換熱供水，分出的另一部分蒸汽可通過汽水換熱器制備熱水，通過熱水供熱系統(tǒng)向廠區(qū)熱負荷進行集中供熱調節(jié)，對其他熱負荷，則在用戶

12、處進行局部調節(jié)，即供熱綜合調節(jié)，可通過采暖調節(jié)質量，流量調節(jié)達到供熱要求。</p><p>　　本設計的二項方案考慮到技術經濟分析和廠區(qū)供熱要求，采用了支架敷設的保溫管道，這種供熱管道地上敷設是比較經濟的一種敷設方式，它不受地下水位和土質的影響，便于施工運行，管理，易于發(fā)現(xiàn)和消除故障，但占地面較多，管道的熱負荷損失較大，影響廠區(qū)美觀，因此在二項方案中為盡量減少這些影響，主要采用了共架敷設，沿墻敷設，中低支架相結合

13、。預制高效保溫管材的方式在設計上減少不利因素，在方案中盡量采用了支架敷設的彎管，自然補償方式減少了設備投資。</p><p>　　第一部分《供熱工程》畢業(yè)設計任務書</p><p><b>　　設計題目：</b></p><p>　　新疆某電機廠廠內供熱系統(tǒng)設計</p><p><b>　　原始資料：</

14、b></p><p><b>　　廠區(qū)建筑總平面圖</b></p><p>　　產區(qū)工作班制：三班制</p><p>　　氣象資料：采暖天數，162天。tg= -2 2℃,</p><p>　　t=-8.5℃ 。 Vpj =1.7m/s</p><p>　　熱源及熱媒情況。熱源：區(qū)域鍋爐房。

15、熱媒：蒸汽，高溫壓力波動較大</p><p><b>　　熱負荷一覽表</b></p><p>　　第二部分 設計內容及任務</p><p><b>　　計算管網設計熱負荷</b></p><p>　　定車間設計熱負荷2〉 管網熱負荷</p><p>　　進行負荷分析，選擇

16、熱媒種類及參數，詳述理由</p><p>　　確定管網系統(tǒng)形式及管制，進行必要的經濟比較定性分析其優(yōu)缺點</p><p>　　確定管網的敷設形式，說明選用某種形式的根據</p><p>　　確定管路的線路方向，簡述理由</p><p><b>　　布置管道的附屬設備</b></p><p>　　選

17、擇補償器形式，布置補償器。2〉布置固定支座，選擇支座形式。3〉計算保溫層厚度。4〉布置閥門，排氣，排水設備。5〉布置檢查平臺</p><p>　　確定水網的定壓方式及繪制水壓圖</p><p>　　進行管網的水力計算（包括蒸汽，熱水管）</p><p>　　繪制水陸計算草圖。2〉選擇最不利環(huán)路。3〉確定管網管徑</p><p>　　選擇保溫材

18、料，確定保溫層厚度</p><p><b>　　繪制施工圖</b></p><p>　　繪出管網總平面圖（一號圖一張） M1:650</p><p>　　繪出管網橫縱斷面圖 橫1：50或1：100</p><p>　　縱1：10或1：20 </p><p>　　設計進度（詳見設計進度表）<

19、/p><p>　　1熱源和熱媒、熱源內部換熱站</p><p><b>　　1.1熱源及熱媒</b></p><p><b>　　1.1.1計算流量</b></p><p>　　1.根據個用戶的采暖，通風熱負荷，確定蒸汽網絡的計算流量，假設凝水溫度為80℃。</p><p>　　

20、①采暖、通風熱負荷﹕</p><p><b>　?、跓崴脩舻臒嶝摡s</b></p><p>　?、凵a工藝熱負荷最大用氣量：</p><p>　　由于用戶1需要得蒸汽表壓力最大在(7―8)巴，所以假設鍋爐出口壓力為10巴，蒸汽為飽和蒸汽，飽和溫度為180℃。</p><p>　　由《熱工基礎》查附錄4得</p&g

21、t;<p>　　由公式來確定鍋爐出口處的蒸汽量。</p><p>　　—采暖通風所需要的蒸汽量</p><p>　　—熱水所需要的蒸汽量</p><p><b>　　—蒸汽量</b></p><p><b>　　—鍋爐出口處蒸汽量</b></p><p>　　由

22、此查參考書《鍋爐及鍋爐房設備》表1-1，確定出鍋爐出口飽和蒸汽的表壓力為10巴。 </p><p><b>　　1.1.2鍋爐選擇</b></p><p>　　在選擇鍋爐時，應考慮能滿足供熱參數的要求，鍋爐的燃燒方式應適合所采用的煤種（如就近取材），鍋爐要有較高的熱效率，而且選用消煙除塵效果較好，有利于環(huán)境要求的鍋爐，一般宜選用不冒黑煙、排塵原始濃度較低的層燃爐，選擇

23、的鍋爐應在基建、運行維修和環(huán)境保護等方面有較好的經濟效益和環(huán)境效益。 </p><p>　　由以上參數確定鍋爐型號為DHL20-1-AⅠ鍋爐，表示為單鍋爐筒橫置式鏈條爐排鍋爐，額定蒸發(fā)量為20t/h，額定工作壓力為1Mpa表大氣壓，出口為飽和蒸汽，燃用Ⅰ類煙煤的蒸汽鍋爐。</p><p><b>　　1.1.3熱媒</b></p><p>　　

24、本熱源選用蒸汽供熱，在蒸汽鍋爐房內同時制備蒸汽和熱水。蒸汽供應生產工藝用熱和生活熱水用戶，熱水作為熱媒，供應采暖、通風等熱用戶。</p><p><b>　　1.2內部換熱站</b></p><p>　　鍋爐房中，蒸汽鍋爐用于采暖、通風的用戶集中制設備熱水采用的是集中熱交換的型式，所以要在鍋爐房內設換熱站。而對于生活用熱水的用戶，當在用戶入口處裝設熱交換器。</

25、p><p>　　蒸汽鍋爐房內設置集中熱交換站的供熱系統(tǒng)示意圖</p><p>　　蒸汽鍋爐1產生的蒸汽量進入分氣缸后沿蒸汽管道向生產工藝及熱水供應熱用戶供熱。一部分蒸汽通過減壓閥后，進入集中熱交換站，加熱網路回水，以供應采暖通風等熱用戶所需要的熱量，蒸汽系統(tǒng)及熱交換站的凝結水，由回水管徑處理后送回凝結水箱中。</p><p>　　本熱站采用兩級加熱的方式，熱網回水首先進

26、入凝結水冷卻器6和氣-水換熱器的管道上均安裝旁通管，以便于調節(jié)水溫和維修。</p><p>　　采用集中式熱交換站的熱源型式，具有以下幾個優(yōu)點：</p><p>　　1、 利用熱水供暖代替蒸汽供暖，系統(tǒng)熱能利用率高，節(jié)約能源。</p><p>　　2、 凝水回收率高，水質量保證，能較大的減少處理設施的投入和運行費用。</p><p>　　3、

27、 熱換站設在鍋爐內或附近方便運行可靠。</p><p><b>　　用戶處換熱器：</b></p><p>　　由于各生活用水熱用戶的熱水需求量少，且大部分熱用戶又是與生產工藝熱在一起，因此，我們采用的熱用戶處，用蒸汽-水達到供應熱水的目的，此方式造價低，又能滿足常年性熱負荷的需要，因此，在本案中被采用。</p><p>　　汽-水換熱器采用常

28、見的殼管式汽-水換熱器。</p><p><b>　　殼管式汽-水換熱器</b></p><p>　　蒸汽從永華引入系統(tǒng)后分汽缸出口部分蒸汽進入汽-水換熱器加熱自來水后，凝水被送入回水管道，由于這部分凝水回收率不高，可通過回水管道系統(tǒng)加啊如熱水循環(huán)中區(qū)，分流汽流量控制，可采用上官裝置的截止閥控制，本書采用浮頭式鍋殼管汽-水換熱器。特點是浮頭側的管柵板不與外殼相連該側柵

29、板可在殼體內自由伸縮，以補償熱伸長，清洗便利，可將管從殼體內拔出。</p><p>　　為防止蒸汽沖擊管而引起管子彎曲和震動，在蒸汽入口處應設置擋板。</p><p>　　當管束較長時，需要支撐隔板以防止管束彎曲。同時殼內應有較大的空間，使蒸汽分布均與，凝水順利排出。</p><p><b>　　1.3補水定壓方式</b></p>

30、<p>　　蒸汽鍋爐內采用不給水泵連鎖補水定壓方式示意圖。</p><p>　　在本設計中，熱水供熱系統(tǒng)由中心換熱站，外網供、回水管及熱用戶構成一個封閉的熱水循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)水泵驅使網路水循環(huán)流動熱水供熱系統(tǒng)的定壓裝置是不給水箱，不給水泵及壓力調節(jié)器等組成，當系統(tǒng)正常運行時，通過壓力調節(jié)器的作用，是不給水泵連續(xù)不給的水量相適應。從而維持系統(tǒng)動水曲線的位置，當系統(tǒng)循環(huán)水泵停止工作時，同樣用來位置系統(tǒng)所需必

31、須的靜水壓位置，由于定壓點位置連接在回水總管循環(huán)水泵入口處，水壓圖得靜水壓線總是低于其動水壓曲線的位置。</p><p>　　為防止水擊破壞作用循環(huán)水泵的壓力管道大吸水管路之間連接一根帶你止回閥的旁通管作為泄壓管。</p><p><b>　　2 管網布置</b></p><p>　　2.1 供熱管道的敷設</p><p&g

32、t;　　2.1.1采暖通風用熱類型為季節(jié)性熱負荷，廠區(qū)采暖通風熱負荷為</p><p>　　=12989×10³kj／kg</p><p>　　·指編號為i的車間或廠房的采暖通風熱負荷</p><p>　　采暖通風熱媒可以有兩種，一為蒸汽，二為水。蒸汽供熱系統(tǒng)雖然基礎建設投資比較低，但蒸汽系統(tǒng)疏水器不易管理和維修改善，造成管網到處漏汽、

33、跑汽、冒汽，且凝結水回收率很低，一般在20-40％，結果造成熱損失大和鍋爐房水處理容易增大，鍋爐供氣緊張。</p><p>　　熱水供熱系統(tǒng)若回收水溫為70-130℃時，基礎建設和蒸汽系統(tǒng)大致相當，但熱水系統(tǒng)熱效率高，蓄熱能力大，能集中進行調節(jié)，采暖效果好，管網運行管理容易，鍋爐耗煤量可以大大降低（一般可在20-40％）。</p><p>　　鑒于以上所述，將采暖通風熱媒取高溫水。<

34、/p><p>　　高溫水參數：供水溫度130℃，回水溫度70℃。</p><p>　　2.1.2供熱系統(tǒng)及管制</p><p><b>　　供熱系統(tǒng)：</b></p><p>　　供熱系統(tǒng)采取蒸汽供熱系統(tǒng)供給生產工藝用熱和熱水用戶用熱，但考慮到主廠房用氣壓波動較大幅度為3bar，而鍛工車間用氣要求壓力高（表壓7-8bar），

35、用氣量為1200公斤/時，為保障生產工藝用熱穩(wěn)定，將鍛工車間從蒸汽供熱系統(tǒng)中分出進行單獨供給，對于線圈車間用汽要求（2-3bar）的蒸汽流量為650公斤/時，主廠房壓力波動最低壓力為3bar，且絞圈車間流量也較小，所以對其影響不大，?？梢耘c主廠房同網輸送，熱水用戶與蒸汽供熱系統(tǒng)的連接形式有開式與閉式兩種。開式連接即蒸汽直接加熱上部儲水箱，直接連接，這種連接形式將蒸汽進行減壓后通入水箱中，這種形式雖簡單，但加熱時噪聲大，不能回收凝結水，且

36、水溫較低，一般為80℃，不能滿足開水的要求。</p><p>　　閉式分容積式與汽水換熱器的間接連接兩種，這兩種相較而言，容積式換熱器效率較低，為減少用汽量，所以采用汽-水換熱器間接連接方式。</p><p>　　蒸汽供熱系統(tǒng)包括凝結水回收系統(tǒng)，二本設計中，生產工藝所需蒸汽量為2.58t/h，回收的凝結水流量只有17%，且要回收必須采用重力回收式，最長直管為197m，高差需0.985m，而

37、實際高度差不足0.5m，考慮到經濟上不合理，所以凝結水不回收，在熱用戶內部消耗。</p><p>　　采暖通風所需高溫水，用熱水鍋爐供應，應為生產用汽站總熱負荷的16%，所以采用蒸汽鍋爐供應熱負荷。</p><p><b>　　2.1.3管制</b></p><p>　　蒸汽供熱系統(tǒng)由兩根干管輸送蒸汽，熱水供熱系統(tǒng)采取一根供水干管輸送熱能，總的

38、來說，本廠區(qū)供熱采取三管制三管走向及布置。</p><p><b>　　管道布置</b></p><p>　　管道布置總原則為：在設計中，力求管道最短、管材最省。</p><p>　　管道與公路及建筑物距離參考《供熱鍋爐及其環(huán)保設計技術措施》表9-7、9-8：管道距建筑物外墻凈距2.5米，距鐵路凈距1米，距廠區(qū)公路1米，架空管道距鐵路最小凈距、

39、距蒸汽、內燃機牽引的鐵路軌面在5米，距道路面4米。</p><p>　　我們在布置管道采用支狀布置，以為這種布置形式管網構造簡單、造價低，運行管理方便、亦適于熱用戶、比較集中且分布區(qū)域小的熱系統(tǒng)。</p><p>　　在選擇建筑物與管道距離時，東西走向管道距離為5米，南北走向管道距離為4米。</p><p>　　管道敷設有架空與地下敷設兩種形式，架空敷設不受地下水和

40、土壤腐蝕，管道壽命較長，且管道要穿越鐵路與公路，不宜地下敷設。架空敷設中，低支架有礙交通，且管道高溫易燙傷行人：高支架投資大、檢修不易，所以選擇中支架在管道跨越鐵路、公路時采用跨越公路的方形管方支架敷設。</p><p>　　管道敷設應考慮留有一定坡度，有助于排水與放汽，在蒸汽管停止運行時，應有管道坡度以利于排盡管道中的水，為此應在管道的最低點裝有排水閥：在熱水管道上應具有一定坡度以利于排出空氣，為此在管道坡度最

41、高應裝專門的排氣閥。</p><p>　　管道坡度值：熱水回水管坡度：0.0025</p><p>　　蒸汽干管坡度：0.0025</p><p><b>　　2.2供熱系統(tǒng)方案</b></p><p><b>　　方案一</b></p><p><b>　　方案二

42、</b></p><p>　　主干線：一般情況下，熱水網路個用戶要求預留的作用壓差是基本相等的所以選擇熱源到最遠用戶的官路為主干線。</p><p><b>　　方案（一）</b></p><p>　　從熱源到熱用戶18定主干線：即</p><p>　　A-B-C-D-E-F-G-18</p>

43、<p><b>　　方案（二）</b></p><p>　　A-B-C-D-E-F-G-H-I-18</p><p>　　方案（一）較方案（二）經濟</p><p>　　因此本次設計管網布置選擇方案（一）</p><p>　　2.3管道支架及材料</p><p>　　2.3.1供熱管道支

44、架</p><p>　　2.3.1.1供熱管道支架及支架載荷</p><p>　　管道支架的選擇和設置是保證關東安全、經濟、運行的重要環(huán)節(jié)，在選擇支架形式是應符合下列各項要求：</p><p>　　1、要使管道和支架有足夠的強度適當的剛度，并滿足管道的熱補償的要求。</p><p>　　2、不論任何敷設形式，均應設置固定支架以承受管道的垂直，

45、水平載荷，固定支架應安裝在固定的結構上。</p><p>　　3、管道伸縮時，軸向或橫向位移的管道，應裝設活動支假以承受管道的重量和確保管道運行穩(wěn)定。</p><p>　　管道支架載荷直接如下三部分計算，即垂直載荷，軸向水平載荷和側向水平載荷。</p><p>　　1）垂直載荷由管道自重，管道保溫層重量，管道內液體重量等三部分構成。</p><p

46、>　　2）軸向水平載荷由補償器的強動力，管道內壓力，以及摩擦力等組成。</p><p>　　3）側向水平載荷：包括有風載荷，轉彎道或直管傳來的彎道彈性力和管道橫向位移產生摩擦力等，按具體情況。</p><p>　　2.3.1.2管架跨距的選擇</p><p>　　管道允許管距大小，取決于管材的強度，管子截面的剛度外截大小，管道敷設坡度以及管道允許的最大撓度等條

47、件。</p><p>　　管道的允許跨度，一般按強度及剛度等條件確定，取其最下值作為最大允許夸得</p><p>　　本次說明書中所訴及的方案全部采用了中低支架的敷設方式支架采用組合式支架采用鋼筋混凝土制。</p><p>　　（1）管道固定之間距，應滿足下列條件</p><p>　　1、管道熱伸長，不超過補償允許補償量。</p>

48、<p>　　2、管段膨脹產生推力，不得超過固定支架所能承受的允許推力值。</p><p>　　3、不應使管道產生縱向彎曲。</p><p>　　管道固定支架間距，一般可按表9-26參考書《供熱鍋爐及其環(huán)保設計技術措施》選取</p><p>　?。?）供熱管道材料及其附件</p><p>　　供熱管道一般宜采取無縫鋼管，直縫式螺旋

49、縫電焊鋼管，管道材料選擇按表9-27從供熱，鍋爐房及其環(huán)保設計技術措施選取，因此本設計中管材選擇剛10，管道種類的無縫鋼管。</p><p>　　閥門應根據不同用途和介質工作壓力和溫度進行選用，在選擇閥門應注意如下幾點：</p><p>　　1、截止閥：只供全開，全關的各種管道和設備的介質之用，不允許作節(jié)流用。</p><p>　　2、止回閥：開降式垂直止回閥的旋局

50、止回閥，宜安裝在水平管道上。</p><p>　　3、旋塞閥：易作開窗和關閉管道介質用，也可作一定程度節(jié)流用，旋塞可以在任何位置安裝。</p><p>　　室外溫度低于-10℃的地區(qū)，露天敷設的供熱管道上，不得采用灰鑄鐵的設備和附件，宜采用鋼制閥門和附件。</p><p>　　供熱管道干支、戶線的起點上，應安裝類斷閥、關閉閥不得作為調節(jié)使用熱水供應管網上，在下列地點

51、，一般裝設除污器。</p><p>　　①在循環(huán)水泵入口前的管道上</p><p>　?、谠跓崃φ救肟诘牡诠┧艿郎?lt;/p><p>　　③在各熱用戶的熱水供應管道上</p><p>　　供熱管網的放氣、排氣、應考慮如下原則</p><p>　　1、供熱熱水管網的高點，應裝設帶閥門的排氣閥和連接管，閥門應靠近管道熱水管

52、。熱水管的低點，應設有排水關閉閥門和連接管。排水管徑，應按分管道的排水時間的確定，各種規(guī)格管道排水時間</p><p>　　（1）管徑≤300m時≤2h</p><p>　?。?）管徑350~500mm≤4h</p><p>　　（3）管徑≥600mm時≤5h</p><p>　　排水應排入集水坑中水溫不得超過40℃</p>&

53、lt;p>　　2、供熱蒸汽管道的低點和蒸汽管道翻高之前，應裝設連接疏水裝置在蒸汽管道順坡400-500mm逆坡每隔200~300m的直管段上，在裝設啟動疏水裝置，并應裝置帶有關閉裝置連接管，連接管和關閉閥直接可參照表9-23《供熱鍋爐房及其環(huán)保設計技術措施》。</p><p>　　3、檢查平臺，在設置支架及中高支架時，為管道附件閥門，排污裝置的維護方便，設置平臺，平臺周圍設置防護欄，平臺還設操作人員上下的扶

54、梯，為了減少檢查平臺數目，努力盡使附件集中設置。</p><p>　　（3）用戶引入口設備選擇</p><p>　　在室外供熱管網與熱用戶入口，為了便于檢查及調節(jié)用戶供氣，設備亦不同，所以用戶引入口分熱水采暖引入口和蒸汽用戶引入口。采暖用戶一般從中間引入，用戶采暖面積比較大，就當對稱引入。蒸汽用戶一般采取就近引入。</p><p><b>　　3管網水力計

55、算</b></p><p>　　3.1蒸汽管網水力計算</p><p>　　3.1.1蒸汽管路Ⅰ</p><p>　　蒸汽管路Ⅰ是從鍋爐到用戶⑤、⑥的管網，在設計中，由于經濟要求，管路減壓閥設在用戶入口處。用戶⑤、①、③熱水也是用蒸汽輸送的。</p><p>　　1、確定蒸汽管路各管道的計算流量：</p><p

56、>　　2、蒸汽管路鍋爐出口到用戶5為主干線和平均比摩阻</p><p>　　式中i=0.8 采用《供熱工程》附錄9-3的估算數值</p><p>　　首先，計算鍋爐出口的管道AB</p><p>　　1、假設管段是AB末端的蒸汽壓力；</p><p>　　2、管段是末端蒸汽壓力，求該管段假設的平均密度</p><p&

57、gt;　　3、將平均比摩阻換算為水力計算表條件下的等效值</p><p>　　4、與的大致控制數值選擇管徑查《供熱工程》附錄11-1在相差較大時，以蒸汽管段流速V=30~15m/s的范圍選擇管徑。</p><p>　　DN65m </p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　5、

58、由于DN65m查《供熱工程》附錄9-2，求出管道當量長度，值及其折算的長度值。</p><p>　　局部阻力組成；1個截止閥9.3 1個彎頭0.91 1個方形補償器6.4</p><p>　　6、管段AB再假設平均密度條件下的壓力損失</p><p>　　7、求管段AB末端表壓力</p><p>　　8、驗算管段AB的平均密度是否是相符&

59、lt;/p><p>　　與相差很大，需要重新計算假設</p><p>　　9、換算為下的有效值</p><p>　　10、管徑一定的實際流速、實際比摩阻</p><p>　　11、假設條件下的壓力損失</p><p>　　12、AB末端的表壓力</p><p>　　13、在驗算AB段得平均真空度是否

60、與相等</p><p>　　檢查實際蒸汽平均密度與假設平均密度相差在千分之一內，計算合格</p><p>　　管段AB末端的蒸汽壓力為9.822bar</p><p>　　其次 計算管段B—5</p><p>　　根據G5=0.285t/h假設用戶與蒸汽表壓力為4.5bar</p><p>　　1、假設管段B—

61、5的平均密度</p><p><b>　　2、換算為條件下的</b></p><p>　　3、與確定管徑V=30~15m/s的范圍流量小于2t/h，查《使用供熱空調設計手冊》表5.5-2</p><p>　　選擇管徑DN32mm，符合要求</p><p>　　4、由于32mm，求當量長度，折算長度局部阻力組成；2個截止閥

62、6；1個彎頭0.38；2個方形補償器3.5；1個三通分流管1.5</p><p>　　5、管段B—5在假設條件的壓力損失</p><p><b>　　6、管段末端表壓力</b></p><p>　　7、驗算管段B-5的平均密度是否與相等</p><p>　　與相差較大，需重新計算</p><p>

63、　　假設管段B-5的平均密度</p><p><b>　　8、換算為條件下</b></p><p>　　9、實際比摩阻、實際流速</p><p>　　10、當量長度、折算長度同上</p><p>　　11、管段B-5的壓力損失</p><p><b>　　△</b></

64、p><p><b>　　12、末端表壓</b></p><p>　　符合要求 用戶5的末端壓力為9.091bar</p><p><b>　　分支管段B-6</b></p><p>　　1、主干線與分支線節(jié)點B的蒸汽表壓力為9.822bar，則分支管的平均比摩阻為</p><p&g

65、t;　　2、根據分支管始、末端蒸汽壓力，求假設的蒸汽平均密度</p><p>　　3、換算為條件下的等效</p><p>　　4、根據的水力計算，選擇合適的管徑G6=1.274t/h 選擇DN25mm的管子，相應的、</p><p>　　1.2/2=/164 =98.4m/s</p><p><b>　　符合要求</b

66、></p><p>　　5、計算管段B-6的當量長度值及其折算的長度值局部阻力組成：2個截止閥9.3 一個分流三通3.64</p><p>　　6、計算管段B-6在假設平均密度條件下的壓力損失</p><p><b>　　△</b></p><p>　　7、求管段B-6末端表壓力</p><p

67、>　　8、驗算管段B-6的平均密度是否與相符</p><p>　　=（5.548+5.504）/2=5.526kg/</p><p>　　管段B-6D的符合要求 用戶6的末端壓力為9.738bar.</p><p>　　由于設計用戶的蒸汽壓力比較大，而要滿足實際用戶的需要，在用戶入口處加減壓閥調節(jié)。</p><p>　　減壓閥閥孔

68、面積選擇按照《供熱工程》附錄5-2</p><p>　　閥前壓力 閥后壓力</p><p>　　查曲絞圖得 q=420kg/h·c 已知G=1.247t/h</p><p>　　閥孔截面積f=3.03</p><p>　　查表減壓閥接管直徑DN=50mm</p><p>　　蒸汽網路Ⅱ的計算方法

69、同蒸汽網路Ⅰ、減壓閥、閥孔面積選擇同上。</p><p>　　例 ：室外飽和蒸汽網路水力計算表</p><p>　　蒸汽網路Ⅱ的局部阻力組成：</p><p>　　CD：三個方形補償器、兩個彎頭、一個截止閥、異徑接頭</p><p>　　D-3：兩個截止閥、一個方形補償器、一個直流三通</p><p>　　D-1：兩個

70、截止閥、一個分流三通</p><p>　　3.2熱水網路水力計算</p><p>　　熱水網路水力計算是從主干線開始計算。網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，熱水網路各用戶要求預留的作用壓力是基本相等的，所以通常從熱源到最遠的用戶的管線是主干線。 </p><p>　　首先，取主干線的平均比摩阻在R=40—800Pa/m范圍之內，確定主干線各管

71、段管徑。</p><p><b>　　對熱用戶求流量：</b></p><p>　　---供暖用戶系統(tǒng)的設計熱負荷</p><p>　　---網路的設計供、回水溫度</p><p>　　C----水的質量比熱</p><p>　　A----采用不同計算單位的系數(這里取A=238.8)</p

72、><p>　　由此可依次計算出其它熱用戶的計算流量，具體數值由下表列出：</p><p><b>　　管段AB：</b></p><p>　　根據管段AB的計算流量和R值的范圍，從《供熱工程》附錄9-1中可確定管段AB的管徑和相應的比摩阻R值得：</p><p>　　d=250mm R=30.83Pa/m V=0.

73、84m/s</p><p>　　管段AB中局部阻力的當量長度 可有《供熱工程》附錄9-2查出，得：</p><p>　　閘閥：1×3.73=3.73m 方形補償器：1×28=28m 彎頭：1×5.5=5.55m</p><p><b>　　壓力損失：△</b></p><p>&

74、lt;b>　　管段BC： </b></p><p>　　已知和R的值的范圍，查《供熱工程》附錄9-1可確定和R：</p><p>　　d=150mm R=86.6Pa/m V=1m/s</p><p>　　當量長度可由：《供熱工程》附錄9-2查出，得：</p><p><b>　　△P=R</

75、b></p><p><b>　　管段CD：</b></p><p>　　同理：和R值的范圍，查《供熱工程》附錄9-1可確定和R</p><p>　　d=150mm R=84.45Pa/m V=0.99m/s</p><p>　　當量長度，可由《供熱工程》附錄9-2查出，得：直流三通15.6 方形

76、補償器115.4</p><p><b>　　△P=R</b></p><p><b>　　管段DE：</b></p><p>　　同理：和R值的范圍，查《供熱工程》附錄9-1可確定和R：</p><p>　　d=150mm R=51.59Pa/m V=0.77m/s</p&g

77、t;<p>　　當量長度，可由《供熱工程》附錄9-2查出，得：直流三通15.6方形補償器115.4</p><p><b>　　△P=R</b></p><p><b>　　管段EF：</b></p><p>　　同理和R值的范圍，查《供熱工程》附錄9-1可確定和R：</p><p>

78、　　d=150mm R=70.36Pa/m V=0.801m/s</p><p>　　當量長度，可由《供熱工程》附錄9-2查出，得：直流三通24.2 方形補償器212.5 異徑接頭10.44</p><p><b>　　△P=R</b></p><p><b>　　管段FG：</b></p>

79、<p>　　同理和R值的范圍，查《供熱工程》附錄9-1可確定和R：</p><p>　　d=100mm R=76.14Pa/m V=0.73m/s</p><p>　　當量長度，可由《供熱工程》附錄9-2查出，得： 直流三通13.3 方形補償器19.8 異徑接頭10.33</p><p><b>　　△P=R<

80、/b></p><p><b>　　管段：</b></p><p>　　同理和R值的范圍，查《供熱工程》附錄9-1可確定和R：</p><p>　　d=32mm R=77.55Pa/m V=0.35m/s</p><p>　　當量長度，可由《供熱工程》附錄9-2查出，得：直流三通10.75 方形補

81、償器13.5 異徑接頭10.075</p><p><b>　　△P=R</b></p><p>　　3.2.1 熱水網路支干線計算</p><p>　　管段G2： G2的資用壓力△P=4482.78Pa</p><p>　　該局部損失與沿程損失的估算比值，而支線上的比摩阻一般要取小于300Pa/m,則</p

82、><p><b>　　△P/</b></p><p>　　所以取300Pa/m一下想接近的R值</p><p>　　和R的值的范圍，查《供熱工程》附錄9-1可確定和R：</p><p>　　d=70mm R=296.69Pa/m V=1.125m/s</p><p>　　當量長度

83、 分流三通13 閘閥21</p><p><b>　　壓力損失：△P=R</b></p><p><b>　　管段F2： </b></p><p><b>　　F2的資用壓力</b></p><p><b>　　△ P=△</b>&

84、lt;/p><p><b>　　△P/</b></p><p>　　和R的值的范圍，查《供熱工程》附錄9-1 得：</p><p>　　d=70mm R=296.69Pa/m V=1.125m/s</p><p>　　當量長度 分流三通13 閘閥21</p><

85、p><b>　　壓力損失：△P=R</b></p><p><b>　　管段E5： </b></p><p>　　E5的資用壓力 </p><p><b&g

86、t;　　△P=△</b></p><p><b>　　△P/</b></p><p>　　和R的值的范圍， 查得：</p><p>　　d=70mm R=246.27Pa/m V=1.025m/s</p><p>　　當量長度 分流三通13 閘閥21</p>

87、<p><b>　　壓力損失：△P=R</b></p><p><b>　　管段E7： </b></p><p><b>　　△P/</b></p><p>　　和R的值的范圍，查得：</p><p>　　d=50mm R=134.856Pa/m

88、 V=0.61m/s</p><p>　　當量長度 分流三通11.96 方形補償器15.2</p><p><b>　　壓力損失：△P=R</b></p><p><b>　　管段D5： </b></p><p><b>　　節(jié)點D資用壓力</b>

89、</p><p><b>　　△P=</b></p><p><b>　　△P/</b></p><p>　　和R的值的范圍，查得：</p><p>　　d=70mm R=246.27Pa/m V=1.025m/s</p><p>　　當量長度 分

90、流三通13 閘閥12</p><p><b>　　壓力損失：△P=R</b></p><p><b>　　管段C-H： </b></p><p><b>　　節(jié)點C的資用壓力</b></p><p><b>　　△P=△</b></

91、p><p><b>　　△P/</b></p><p>　　和R的值的范圍， 查得：</p><p>　　d=25mm R=84.62Pa/m V=0.315m/s</p><p>　　當量長度 截止閥6 分支管1.13 彎頭0.38</p><p><b&

92、gt;　　壓力損失：△P=R</b></p><p><b>　　管段H8： </b></p><p><b>　　△P/</b></p><p>　　和R的值的范圍，查得：</p><p>　　d=25mm R=49.94Pa/m V=0.242m/s</p&

93、gt;<p>　　當量長度 閘閥26 直通管1.13</p><p><b>　　壓力損失：△P=R</b></p><p><b>　　管段H9： </b></p><p><b>　　△P/</b></p><p>　　和R的值的范

94、圍， 查得：</p><p>　　d=25mm R=4.82Pa/m V=0.073m/s</p><p>　　當量長度 截止閥26 分支管1.13</p><p><b>　　壓力損失：△P=R</b></p><p>　　同理可以計算出其它管段的管徑和壓力損失。</

95、p><p>　　3.熱水管網中各管段的水力計算表所示：</p><p>　　供暖用戶系統(tǒng)一般常用的柱形鑄鐵散熱器，其承壓能力為4,底層散熱器所承受的靜水壓力不超過散熱器的承壓能力。熱水網絡及與它直接連接的用戶系統(tǒng)內，不會出現(xiàn)汽化或倒空，如欲全面采用直接連接，并保證所有用戶都不會出現(xiàn)汽化或倒空，靜水壓曲線的高度需要在不低于42.5m處，這樣就使得底層散熱器承壓能力都超過一般鑄鐵散熱器的承壓能力，

96、這樣就要使用戶們采用間接連接方式。</p><p>　　系統(tǒng)的高溫水可能達到的最高點是在用戶系統(tǒng)18的頂部，18點餓標高8.5m，加上130℃水的氣化壓力,在加上30-50KPa的富裕值，定靜水壓線高度為30m，定壓點設在網路循環(huán)水泵的吸入端，設供水主干線的總壓力損失與回水管相等，即末端用戶18預留的資用壓力為。在供水箱主線的水位高度為,在熱源出口處供水管動壓水曲線的水位高度為，水壓圖中Ⅰ點與O點的高度等于熱源內

97、部壓力損失（假設為）,則E點的水頭應為由此可得出網路循環(huán)水泵的揚程為</p><p>　　用戶（Ⅱ）的資用壓頭,而用戶系統(tǒng)（Ⅱ）的壓力損失只有，可以考慮采用水噴射器的鏈接方式，其它用戶也采用水噴射器的連接方式。</p><p><b>　　4.附件</b></p><p>　　4.1汽水換熱器選擇</p><p><

98、;b>　　汽水換熱器選型計算</b></p><p><b>　?、?已知條件</b></p><p><b>　　熱網總熱負荷：</b></p><p>　　熱網設計供回水溫度： </p><p>　　供氣壓力： 供氣焓值： </p>&l

99、t;p><b>　　飽和蒸汽溫度： </b></p><p>　?、?熱水循環(huán)水溫度及蒸汽耗量計算</p><p><b>　　熱網循環(huán)水量G：</b></p><p><b>　　蒸汽耗量D：</b></p><p>　　設凝水流出凝結水冷凝器的水溫則</p>

100、;<p>　?、?熱網循環(huán)水進入汽水換熱器的水溫</p><p>　　該加熱器系統(tǒng)是兩級加熱系統(tǒng)，熱網循環(huán)水進入汽水換熱器的水溫可以通過下列熱平衡關系式確定：</p><p>　　凝結水通過凝結水冷卻器的得熱量為：</p><p><b>　　則</b></p><p>　?、?汽水換熱器的選擇計算<

101、/p><p>　　根據熱負荷及被加熱水的流量確定所選型號：</p><p>　　DN500mm浮頭式汽水換熱器 </p><p>　　進水管接管：a=125mm 進氣管接管：b=125mm 疏水管接管：c=65mm</p><p>　　安全閥接管：d=50mm 換熱器總長：A=3820mm</p><p&

102、gt;<b>　　5.保溫結構</b></p><p><b>　　管道保溫結構的選擇</b></p><p>　　管道的保溫結構由保溫層和保護層兩部分組成</p><p>　　保溫層采用纏繞式保溫將保溫材料制成繩狀或片狀的保溫材料纏繞捆扎在管道或設備上，形成保溫層的保溫方法，用巖棉保溫特點是便于拆卸。</p>

103、<p>　　保溫層采用金屬保護層，使用鉛合 金板材料，優(yōu)點是結構簡單，重量輕，使用壽命長，宜架空敷設上應用。</p><p><b>　　熱媒降溫：</b></p><p>　　-------- 管段中熱媒溫降</p><p>　　△Q ------------------ 管段中熱損失</p><p>　

104、　G ---------------------管段中熱媒流量kg/h</p><p>　　c ---------------------管段中熱媒比熱</p><p>　　L ---------------------管段長度m</p><p>　　△q --------------------單位熱損失w/m </p><p><b

105、>　　蒸汽管網AB管段：</b></p><p>　　查《供熱鍋爐房及其環(huán)境設計措施》附錄9-58，得外徑71.25mm，熱媒溫度為180℃時，△q=88.25w/m, △Q=△q+71=1632.625w, △t=0.95℃,其它蒸汽管段熱媒溫降算法同上。</p><p>　　保溫層采用纏繞式保溫的方法，將巖棉捆扎在管道設備上形成保溫層，其保護層使用鋁合金板材料。<

106、;/p><p><b>　　總結</b></p><p>　　在生活和生產過程中，會有很多的地方須設計供暖，因供暖的存在，使得在生活上的舒適性得道提高，而且生產會有很大的提高，供熱工程在很多方面都有所涉及。所以在以后的生活.生產中要加以重視。</p><p>　　合理的選擇供暖系統(tǒng)是計算的關鍵，以及根據室內的熱負荷大小計算散熱器的片數，正確的選擇散

107、熱器的型號。根據所選擇的供暖系統(tǒng)以及供暖方式來合理的進行管路的水力計算，算出管段的各管徑的大小，然后進行管道的阻力計算，以及平衡管段的阻力，這一系統(tǒng)讓我對供熱工程系統(tǒng)的設計以及水力計算有了全面的了解。</p><p>　　通過課程設計達到對供熱工程這門課的知識的深化得目的，把課程內容貫穿，是它更加系統(tǒng)化，邏輯化，加強了這門課的認識以及對本專業(yè)的深刻的理解。</p><p><b>

108、;　　參考文獻</b></p><p>　　1.《使用供熱空調設計手冊》 中國建筑西南設計院編寫 1993年6月第一版 中國建筑工業(yè)出版社 1994年4月第二次印刷</p><p>　　2.《暖通空調設計資料便覽》 1993年11月第一版 中國建筑工業(yè)出版社 1995年1月第二次印刷</p><p>　　3.《供熱工程》 賈平，孫剛編著 1993