换热站设计

第一部分 换热站设计第一章 设备选型与计算汽水换热站设计技术参数：热电联产供汽为饱和蒸汽：压力为0.36Mpa，温度为140；蒸汽凝结温度为80；热负荷60MW；一级管网供/回水温度120/65 1、循环水泵的选择循环水泵总流量计算： 式中 G循环水泵流量(kg/h)Q热负荷（W）t1循环水回水温度（）t2循环水供水温度（）cp循环水的平均比热容（kJ/kg/）（参见锅炉房使用设计手册P347）取值1.2，循环水泵选用3台，单台泵流量：循环水泵扬程计算：（参见锅炉房实用设计手册P347）式中 H循环水泵扬程（m） p1换热器内部阻力（kPa）p2循环水供、回水干管阻力（kPa）p3最不利用户内部系统阻力（kPa）p4除污器阻力（kPa）35 计算附加裕量（m）p1为汽-水换热器和水-水换热器阻力之和，汽水换热器：20120 kPa，取90 kPa，水水换热器：3050 kPa，取40 kPa，p1=130 kPa；一次网系统环路全长10km，比摩阻为60Pa/m，p2=600kPa；除污器阻力损失为2050kPa，取p4=40 kPa，故选型：根据计算出的循环水泵的流量和扬程，在泵的产品样本中选取工作点在高效区的泵的型号。循环水泵采用KQL300/710-250/6型号4台，三用一备。循环水泵一般安装在换热器的进水侧。（参见上海凯泉第四代KQL系列单机立式离心泵）表1.1.1 凯泉泵KQL300/710-250/6参数表型号流量m3/h扬程m转速r/min电机功率kW必需汽蚀余量m重量kgKQL300/710-250/6500869802506.02820图1.1 凯泉泵KQL300/710-250/6尺寸图表1.1.2 凯泉泵KQL300/710-250/6尺寸表型号DNL0macL1b1b2x300-710-250/630017608504604517604509802302、凝结水泵蒸汽温度为140，焓为hz=2733.44kJ/kg，水-水换热器出口凝结水温度为80，焓为hg=334.95 kJ/kg根据汽-水换热平衡方程，（参见锅炉房实用设计手册P350）式中Gz蒸汽消耗量（kg/h） hz蒸汽的比焓(kJ/kg) hs水-水换热器出口凝结水比焓(kJ/kg)凝结水泵间歇运行，选用3台，两用一备，水泵流量为凝结水量的1倍。凝结水泵流量凝结水泵扬程（参见锅炉房实用设计手册P347）式中 H凝结水泵扬程（m）p1蒸汽热网循环水供、回水干管阻力（kPa）p2最不利用户内部系统阻力（kPa）35 计算附加裕量（m）锅炉蒸汽出口至换热首站全程长1km，富裕量取4m，故凝结水泵采用3台，两用一备，单台水泵流量为选型：凝结水泵采用KQL100/125-11/2型号3台，两用一备。表1.2.1 凯泉泵KQL100/125-11/2参数表型号流量m3/h扬程m转速r/min电机功率kW必需汽蚀余量m重量kgKQL100/125-11/27023.52960114.5177表1.2.2 凯泉泵KQL100/125-11/2尺寸表型号DNL0macL1b1b2x100/125-11/210058028018030690225485130图1.2 凯泉泵KQL100/125-11/2尺寸图（参见上海凯泉第四代KQL系列单机立式离心泵）3、凝结水箱凝结水箱的总有效容量一般按凝结水的最大流量1020min的水量确定，取15min，故凝结水箱有效容积选型：凝结水箱选用闭式常压水箱，选用8号水箱7.97m3的4个。表1.3 凝结水箱参数表水箱号水箱外径（m）水箱总高(m)水箱容重(m3)水箱总重(kg)82.22.557.971142(参见常压密闭水箱)4、补给水泵补给水泵流量应根据循环水系统的正常补给水量和事故补给水量确定。正常补给水量一般为系统水容量的1%；补给水泵流量一般为正常补给水量的45倍。补给水泵流量为：补给水泵扬程计算公式：式中 H补给水泵扬程（m）系统中补水点的压力（kPa）泵的吸水管路的阻力（kPa）泵的出水管路的阻力（kPa）h补给水箱最低水位高出系统补水点所产生的静压（m）3-5计算附加裕量（m）（参见锅炉房使用设计手册P348）120热水的最低气化压力为10.3m，换热首站泵入口处与小区换热站最高点的高差为14m，故H=10.3+5+4=19.3m。选型：系统定压为变频补水泵定压，补水泵宜设置两台，一用一备，初期上水或事故补水时两台水泵同时运行，单台补水泵流量为表1.4 补水泵参数表设备型号变频器规格补水泵电控柜外形尺寸（mm）型号流量Q(m3/h)扬程H(m)功率N（W）台数DYB-24-40ACS401-0006-350LG-20X224405.525803801200(参见采暖空调循环水系统定压)5、除污器一次网循环水量为1127/h，控制流速不大于3 m/s，依据管径，选用ZPG-I型自动冲洗排污过滤器一台。表1.5 除污器参数表型号LABD排污口ZPG-I-45018601340420500150图1.5 ZPG-I型自动冲洗排污过滤器(参见除污器图集03R402)6、软化水箱补给水的消耗量按热网系统补给水量确定, G1补给水量(一般为循环水量的2%)，t补给水储存时间，一般取0.51小时，这里取30分钟。则即选取R108（一）方形开式水箱，型号15，有效容积为15.6 表 1-4 补给水箱参数型号公称容积 有效容积主要尺寸钢板厚度底部支座水箱本体重量长宽高箱顶箱底箱壁边距间距数量个151515.636002400200056645090012086.37、软化水器软化水的消耗量按热网系统补给水量确定，即为，故选用全自动软水装置。选用北京三环建筑设备公司生产的型号为SRE-T5452FC型号的软水器，产水量15-30 ，进出水管Dn=50mm表1.7 软化水器参数表型号产水量(m3)进出水管DN（mm）树脂罐（mm）树脂填装量（L）盐罐（mm）D1H1个数D2H2个数SRE-T5452FC15-305075018602420280012002图1.7 SRE-T5452FC软化水器8、分汽器分汽器直径为D分汽器内径（mm）G通过分汽器的总流量（t/h）w通过分汽器的断面流速（m/s）工作温度 (140) 下蒸汽的密度（kg/m3）140蒸汽的密度为=1/0.5085=1.967kg/m3，取w=10m/s分汽器进出口直径为：750mm，分成三支管道，计算分支管直径为429mm，取450mm。L1=450+120=570L2=450+450+120=1020L3=450+450+120=1020L4=450+120=570h=375L=130+L1+L2+L3+L4+120+2h=4180即:分汽器的长度为4180mm。（参见国家建筑标准设计图集05K232）9、分水器和集水器(1)集水器直径：D集水器内径（mm）G通过集水器的总流量（t/h）w通过集水器的断面流速（m/s）工作温度 (65) 下水的密度（kg/m3）65水的密度为980.45kg/m3，取w=1m/s集水器长度：集水器进出口直径为：450mm，分成三支管道，计算分支管直径为277mm，取300mm。L1=300+120=420L2=300+300+120=720L3=300+300+120=720L4=300+120=420h=200L=130+L1+L2+L3+L4+120+2h=2930即:集水器的长度为2930mm。(2)分水器直径：D分水器内径（mm）G通过分水器的总流量（t/h）w通过分水器的断面流速（m/s）工作温度 (120) 下水的密度（kg/m3）120水的密度为943.13kg/m3，取w=1m/s分水器进出口直径为：450mm，分成三支管道，计算分支管直径为277mm，取300mm。L1=300+120=520L2=300+300+120=720L3=300+300+120=720L4=300+120=420h=200L=130+L1+L2+L3+L4+120+2h=2930即:分水器的长度为2930mm。（参见国家建筑标准设计图集05K232）第二章 管道的选择与计算1、循环水供水管道的选择（1）循环水供水母管循环水供水母管选取=478 7的管道。（2）循环水供水支管循环水供水经分水器分成三个分支管道，每一个支管的管径为：循环水供水支管选取=325 7的管道。2、循环水回水管道的选择（1）循环水回水母管循环水回水母管选取=478 7的管道。（2）循环水回水支管循环水回水经三个支管流经集水器，每一个支管的管径为：循环水回水支管选取=325 7的管道。3、循环水泵水管的选择循环水回水母管分为三个支管流经循环泵，即每一个分支的管道流量为母管流量的35%，每一个分支管道的流量为：循环水泵水管选取=325 7的管道。4、蒸汽管道的选择（1）蒸汽母管蒸汽母管选取=720 8的管道。（2）蒸汽支