集中供热换热站设计

摘要 随着人们生活水平的提高，集中供热被越来越多地采用。发展集中供热是一项 公益性工程，是城市建设的基础设施之一，具有节约能源、改善环境、提高供热质 量等综合效益，同时采用集中供热可提人们的生活质量。利用集中供热代替小锅炉 和家用小煤炉供热，已成为势在必行的发展方向。间接连接供热因其热源补水率低， 热网的压力工况和流量工况不受用户的影响，便于热网运行管理，在近年来已经成 为流行的供热方式,本设计也采用了间接连接供热。 本文介绍了呼和浩特某小区供热站的设计，依据节省投资、节约能源和满足供 热效果的原则，重点讨论了供热站内热负荷确定、设备选型、系统供热调节和保温 等方面的内容。 关键词：集中供热；换热站；热负荷 Abstract With the improvement of peoples life. The district heating system has been used more and more.Developing district heating is a commonweal work and is an important project of a city It has many benefits,such as,energy saving,improving environment,improving heating quality,and so on.At the same time district heating can improving the quality of peoples life.taking advantage of district heating system to replace small coal stove home heating has become the imperative direction of development. This article describes the design of a district heating station in Hohhot. According to the principle of saving investment,energy saving and satisfying the heating effect, Focusing on the heat load of heating station，identification, equipment selection, conditioning and heating system, insulation and other aspects. Keyword: District heating；Heat exchange station；Heat load 目 录 第一章第一章 绪论绪论.1 1.1 设计题目.1 1.2 原始资料.1 1.2.1 设计地区气象资料.1 1.2.2 设计参数资料.1 1.2.3 基本设计要求.1 第二章第二章 集中供热系统热负荷的计算集中供热系统热负荷的计算.2 2.1 集中供热系统热负荷的概算.2 2.1.1 集中供热系统以及热负荷的类型.2 2.2 热负荷的计算.4 2.2.1 供暖设计热负荷的计算.4 2.2.2 集中供热系统的年耗热量.4 第三章第三章 集中供热系统型式的确定集中供热系统型式的确定.6 3.1 热水供热系统形式选择.6 第四章第四章 热水网络的水力计算热水网络的水力计算.8 4.1 一级网的水力计算.8 4.1.1 水力计算的步骤.8 4.1.2 一级网管路计算实例.9 4.2 二级网水力计算.9 4.2.1 计算步骤.9 4.2.2 二级网计算实例.10 第五章第五章 热水供暖系统的运行调节热水供暖系统的运行调节.13 5.1 运行调节概述.13 5.1.1 调节方式的确定.14 第六章第六章 供热站设备选择供热站设备选择.15 6.1.循环水泵的选择.15 6.1.1 循环水泵应满足的条件.15 6.1.2 循环水泵的选型.15 6.2 补水泵的选择.18 6.2 1 补水泵应满足的条件：.18 6.2.2 补水泵的选型.18 6.3 SLS 型泵的优点：.20 6.4 换热器的选取.21 6.4.1 换热器类型的选取.21 6.4.2 换热器选型计算.21 6.5 分水器、集水器.23 6.5.1 分水器、集水器型式.23 6.5.2 分水器、集水器尺寸确定.24 6.6 除污器的选择.25 第七章第七章 管道保温与保温材料管道保温与保温材料.27 7.1 管道的保温.27 7.1.1 保温的目的.27 7.1.2 保温材料选择原则.27 7.1.3 保温材料及其制品.28 7.1.4 保温层厚度.28 总总 结结.30 附录附录 1 1 设备一览表设备一览表.31 附录附录 2 2 供热站设备样本供热站设备样本.32 参考文献：参考文献：.36 谢谢 辞辞.38 1 第一章 绪论 1.1 设计题目 15 万平米高低区地暖集中供热站设计（高区 10 万地暖，低区 5 万地暖） 1.2 原始资料 1.2.1 设计地区气象资料 供暖期室外计算温度：tw=-19; 供暖期室外平均温度：tpj=-5.9; 供暖天数：N=171 天。 1.2.2 设计参数资料 一级网供回水温度：t1/t2= 110/70; 二级网供回水温度：tg/th =50/30; 供暖期室内计算温度：tn =18。 1.2.3 基本设计要求 本设计采用间接连接，在小区内设置集中供热站。供热站内选择两组各三台水 水换热器，单台换热能力占本区热负荷的 33%，以便保证一台换热器故障情况下， 其余两台换热器能保障基本热负荷的要求，循环水泵在高低区各设两台，一运一备。 补水泵按循环流量的 4%选择，补水采用一级网抽水，不设补水箱。 2 第二章 集中供热系统热负荷的计算 2.1 集中供热系统热负荷的概算 2.1.1 集中供热系统以及热负荷的类型 一集中供热系统 集中供热系统指的是以热水或蒸汽作为热媒集中向一个具有多种热用户的较大 区域供热的系统. 二热负荷的类型 1.按性质分为两大类 （1）季节性热负荷 供暖、通风、空调调节系统的热负荷是季节性热负荷。季 节性热负荷的特点是：它与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射热等气候条件 密切相关,起决定性作用的是室外温度，因而在全年中有很大的变化。 (2)常年性热负荷 生活用水和生产工艺系统用热属于常年性热负荷。常年性热 负荷特点是：与气候条件关系不大，用热比较稳定，在全年中变化较小。但在全天 中由于生产班制和生活用热人数多少的变化，用热负荷的变化幅度较大。 2.按热用户的性质分 （1）供暖设计热负荷； （2）通风设计热负荷； （3）生产工艺热负荷； （4）生活用热的设计热负荷。 三 热负荷的计算方法 供暖设计热负荷采用面积热指标法和体积热指标法。 1.体积热指标法 Qn=qvVw(tn-tw)10-3 （2-1） 3 式中 Qn建筑物的供暖设计热负荷，KW； Vw建筑物的外围体积，m3； tn供热室内计算温度，； tw供热室外计算温度，； qv建筑物的供热体积热指标，W/(m3) 建筑物的体积热指标 qv表示各类建筑物在室内外温差为 1时，1m3建筑物外围 体积的供热设汁热负荷。它的大小取决于建筑物的围护结构及外形尺寸。围护结构 的传热系数越大、采光率越大、外部体积越小、长宽比越大，建筑物单位体积的热 损失也就是体积热指标也就越大。从建筑节能角度出发，想要降低建筑物的供暖设 计热负荷就应减小体积热指标 qv。 2.面积热指标法 （2-2） 3 10FqQfn 式中 建筑物的供暖设计热负荷，KW； n Q 建筑物供暖面积热指标， 2 /W m ； f q 建筑物的建筑面积， 2 m 。F 建筑物的面积热指标表示各类建筑物在室内外温差为 1时，每 1m2建筑面积的 供热设计热负荷。 建筑物供暖面积热指标 qf的推荐取值如表 2-1 所示 表 2-1 建筑物供暖面积热指标推荐值 建筑物类型住宅 居住区综 合 学校办 公 医院托 幼 旅馆商店食堂 热指标 （） 2 /W m 58- 64 60-6768-8065-80 60- 70 65- 80 115- 148 注：1、本表摘自城市热力网设计规范CJ34-90,1990 年版； 2、热指标中已包括约 5%的管网热损失在内。 建筑物热量的传递主要是通过垂直的外围护结构向外传递的，它与建筑物外围 护结构的平面尺寸和层高有关，而不是直接取决与建筑物的平面面积，用体积热指 标更能清楚地说明这一点。但用面积热指标更容易计算。所以现在多用面积热指标 法计算供暖设计热负荷。 4 2.2 热负荷的计算 2.2.1 供暖设计热负荷的计算 供暖热负荷使城市集中供热系统中最重要的负荷,它的设计热负荷占全部设计热 负荷的 80%-90%以上（不包生产工艺用热）,供暖设计热负荷的概算可采用面积热指 标进行计算,利用公式 2-2，从表 2-1 取=60。 f q 2 /W m 可知供暖热负荷： 高区： =601010410-3=6000KW 3 10FqQf n低 低区： =60510410-3=3000KW 3 10FqQf n低 即：总的供热面积为 F=15 万 m2，总的供暖热负荷 Qn=9000KW。 2.2.2 集中供热系统的年耗热量 集中供热系统的年耗热量是各类热用户年耗热量的总和，由于本设计中只涉及 供暖热负荷，通风热负荷、生产工艺热负荷、生活用水热负荷并不涉及，所以集中 供热系统的年耗热量即供暖年耗热量。 一 供暖年耗热量的计算 Qna=24QnN )( wn pjn tt tt =0.0864QnN （2-3）)( wn pjn tt tt Qna供暖年耗热量，GJ； Qn供暖设计热负荷，KW； N供暖期天数，天； tn供暖期室内计算温度，； tw供暖期室外计算温度，； tpj供暖期日平均温度，； 呼和浩特地区：tn=18；tpj =-5.9;tw=-19；N=171 天。1 5 利用公式 2-3 知： 高区：Qna1=0.0864QnN= GJ)( wn pjn tt tt 78.57260171) 1918 9 . 518 (6000864 . 0 低区：Qna2=0.0864QnN= GJ)( wn pjn tt tt 39.28630171) 1918 9 . 518 (3000864 . 0 6 第三章 集中供热系统型式的确定 集中供热系统是由热源、热网和热用户三部分组成的。集中供热系统向许多不 同的热用户供给热能，供应范围广，热用户所需的热媒种类和参数不一，锅炉房或 热电厂供给的热煤及其参数，往往不能完全满足所有热用户的要求。因此，必须选 择与热用户要求相适应的供热系统形式及其管网与热用户的连接方式。 集巾供热系统，可按下列方式进行分类： 1根据热煤不同，分为热水供热系统和蒸汽供热系统。 2根据热源不同，主要可分为热电厂供热系统和区城锅炉房供热系统。此外也 有核供热站、地热、工业余热作为热源的供热系统。 3根据供热管道的不同，可分为单管制、双管制和多管制的供热系统。 3.1 热水供热系统形式选择 热水供热系统主要采用两种型式：闭式系统和开式系统。在闭式系统中，热网 的循环水仅作为热媒，供给热用户热量而不从热网中取出使用。在开式系统中，热 网的循环水部分地或全部地从热网中取出，直接用于生产或热水供应热用户中。 闭式系统：热用户不从热网中取用热水，热网循环水作为热媒，其转移热能的 作用，供给热用户热量。 开式系统：热用户全部或部分取用热循环水，热网循环水直接消耗在生产和热 水供应用户上，只有部分热媒返回热源。 闭式系统从理论上讲流量不变，但从实际上热媒在系统中循环流动时，总会有 少量循环水向外泄漏，使系统流量减少。在正常的情况下，一般系统的泄漏水量不 应超过系统总水量的 1%,泄漏的水靠热源处的补水装置补充。 闭式系统容易监测网络系统的严密程度，补水量大就说明网络的漏水量大。 开式系统由于热用户直接耗用外网循环水，即使系统无泄漏补给水量仍很大。 系统补水量应为热水用户消耗水量和系统泄漏水量之和。 开式系统补给水由热源处的补水装置补充。由于热水供应用水量波动很大，无 法用热源补水量的变化情况判别热水网路的漏水情况。 7 闭式双管热水供应系统是应用最广泛的一种供热系统型式，因此本设计中采用 闭式间接连接双管热水供热系统。 8 第四章 热水网络的水力计算 热水网路水力计算的主要任务是： 1按已知的热媒流量和压力损失，确定管道的管径； 2披已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失； 3按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量。 根据热水网路水力计算成果，不仅能确定网路各管段的直径，而且还可确定网 路循环水泵的流量和扬程。 4.1 一级网的水力计算 4.1.1 水力计算的步骤 （1）确定网路中热媒的流量 （4-1） )( 86 . 0 )(2121tt Q ttc Q G nn 式中 供暖系统用户的计算流量，t/h；G 用户热负荷，KW；nQ 水的比热，取 =4.187KJ/（Kg） ；cc t1/t2一级网的设计供回水温度，。 （2）确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻，根据城市热力网设计规范 ， 一般情况下热网主干线比摩阻 R 取 40-80Pa/m 进行计算，对于采用间接连接的热水 网络系统根据设计和运行经验，平均比摩阻值比上述规定的值高，有达到 100Pa/m 的。14 （3）根据网路主干线各个管段的流量和 R 值的范围，利用表 4-1 确定主干线个 管段的公称直径和相应的实际比摩阻。 （4）根据选用的公称直径和管中局部阻力形式，确定管段局部阻力当量长度 Ld及折算长度 Lzh。 （5）根据管段折算长度 Lzh的总和利用下式计算各管段压降P。 9 （4-2）() d PR LL 式中 管段压降，Pa；P 管段的实际比摩阻，Pa；R 管段的实际长度，m；L 局部阻力当量长度。 d L 4.1.2 一级网管路计算实例 一级网各管段流量利用公式 4-1 知： 高区：G1 高=t/h129 70110 600086 . 0 86 . 0 21 tt Qn 低区：G1 低=t/h 5 . 64 70110 300086 . 0 86 . 0 21 tt Qn 根据表 4-1 选择出各管段直径和比摩阻： 高区：D2196 d1 高=200mm R1 高=71Pa/m 低区：D2196 d1 低=200mm R1 低=18.2Pa/m 4.2 二级网水力计算 4.2.1 计算步骤 二级网的计算方法步骤与一级网基本相同。 （1）确定网路中热媒的计算流量 （4-3） )( 86 . 0 )( n hghg n tt Q ttc Q G 式中 供暖系统用户的计算流量，t/h；G n用户热负荷，KW； Q 水的比热，取 =4.187KJ/Kg；cc tg/th二级网的设计供回水温度，50/30。 （2）确定主干线，及其沿程比摩阻，推荐比摩阻 R 取 40-80Pa/m。 （3）根据网路主干线各管段的流量和初选的 R 值，利用表 4-1 确定主干线公称 10 直径和相应的实际比摩阻。 （4）根据局部阻力损失,确定管段局部阻力折算长度 Ld。 （5）根据管段实际长度 L 和局部阻力当量长度 Ld总和利用式（4-2）计算各管 段压降P。 4.2.2 二级网计算实例 1二级网循环水泵管段流量利用公式 4-3 确定 高区：hG/ t258 3050 60006.80 tt Q6.80 hg n 2 低 低 低区：hG/ t129 3050 30006.80 tt Q6.80 hg n 2 低 低 根据表 4-1 及 R 的范围是 40-80Pa/m 选择出各管段直径和 R 的实际值。 高区：D2736 d2 高=250mm R2 高=89.5Pa/m 低区：D2196 d2 低=200mm R2 低=71Pa/m 2二级网补水泵网路流量确定（第六章详述） 高区： G补高=4%G2 高=4%258=10.32t/h 低区： G补低=4%G2 低=4%129=5.16t/h 根据表 4-1 及 R 的范围是 40-80Pa/m 选择出补给书泵管段直径和 R 的实际值。 高区：D893.5 d补高=80mm R补高=56.8Pa/m 低区：D763.5 d补低=70mm R补低=44.5Pa/m 3二级网的估算P 由于外网本设计不涉及所以可以估算为 L=1000m，Ld=150m，因此二级网室外管 网总压力损失利用公式 4-2 知：P 高区： 2 高= R2 高（L+Ld）=89.5（1000+150）= Pa=10.29 mH2O P 低区： 2 低= R2 低（L+Ld）=71（1000+150）=81650 Pa=8.17 mH2O P 11 表 4-1 热网水力计算表 12 13 第五章 热水供暖系统的运行调节 一个热水供热系统可能包括供暖、通风空调、热水供应和生产工艺用热等多个 热用户。这些热用户的热负荷并不是恒定不变的，供暖、通风热负荷会随着室外条 件(主要是室外气温)的变化而变化，热水供应和生产工艺热负荷会随使用条件等因 素的变化而变化。为了保证供热量能满足用户的使用要求，避免水力失调和热能的 浪费，需要对热水供热系统进行供热调节。 热水供热系统的调节方式，按运行调节地点不同分为： 集中(中央)调节：在热源处进行的调节。 局部调节：在热力站或用户入口处进行的调节。 个体调节：直接在散热设备(散热器、暖风机，换热器)处进行的调节。集中 供热调节容易实施，运行管理方便，是最主要的供热调节方法。 对于包括多种热负荷用户的热水供热系统因为供暖热负荷通常是系统最主要的 热负荷进行供热调节时可按照供暖热负荷随室温的变化规律在热源处对整个系统 进行集中调节，使供暖用户散热设备的散热量与供暖用户热负荷的变化规律相适应。 其它热负荷用户(如热水供应、通风等热负荷用户)，因其变化规律不同于供暖热负 荷，需要在热力站或用户处进行局部调节以满足其需要。 集中供热调节的方法主要有： 质调节一改变网路供水温度，不改变流量的调节方法。 分阶段改变流量的质调节。 间歇调节一改变每天供热时间的调节方法。 5.1 运行调节概述 热水供暖系统对建筑物供暖时，不仅要保证在设计室外温度下，维持室内温度 符合设计值，而且要在其它冬季室外温度下保证用户的热舒适度。 14 5.1.1 调节方式的确定 本设计供暖用户系统与热水网路采用间接连接，随室外温度的改变，需同时对 热水网路和供暖用户进行供热调节，通常，对供暖用户采用质调节方式进行供热调 节，以保持供暖用户系统的水力工况稳定。 15 第六章 供热站设备选择 6.1.循环水泵的选择 6.1.1 循环水泵应满足的条件 （1）循环水泵的总流量应不小于管网的总设计流量，当热水锅炉出口至循环水 泵的吸入口有旁通管时，应不计入流经旁通管的流量。 （2）循环水泵的扬程应不小于流量条件下热源、热力网、最不利环路压力损失 之和。 （3）循环水泵应具有工作点附近较平缓流量扬程特性曲线，并联运行的水泵型 号相同。 （4）循环水泵承压耐温能力应与热力网的设计参数相适应。 （5）应尽量减少循环水泵的台数，设置三台以下循环水泵时，应有备用泵，当 四台或四台以上水泵并联使用时，可不设备用泵。 （6）热力网循环水泵入口侧压力应不低于吸入口可能达到最高水温下饱和蒸汽 压力加 50KPa。 6.1.2 循环水泵的选型 1循环流量 循环水泵的总流量应不小于管网的计算流量，即 Gx=1.1G （6- 1） 式中 Gx循环水泵的总流量，t/h； G官网的计算流量，t/h； 1.1安全裕量。 由式 6-1 可知： 16 高区：Gx 高=1.1258=283.8t/h 低区：Gx 低=1.1129=141.9t/h 2循环水泵扬程 （6-2）)(2 . 11 . 1 (wyrHHHH 式中 H循环水泵的扬程，m； r H热源内部阻力损失，它包括热源加热设备（热水锅炉或换热器）和 管路系统的等总压力损失，一般取 1015 2 mH O; y H主干线末端用户系统压力损失，一般取 38 2 mH O； w H供回水管的压力损失，本设计中 Hw=2。P 由式（6-1）可得： 高区： Hx 高=1.2（12+7+210.29）=47.50mH2O 低区： Hx 低=1.2（10+4+28.17）=36.41mH2O 根据 Gx和 Hx两个数据可选择上海连成泵业制造有限公司循环水泵型号为： 高区：SLS250-400A 低区：SLS200-400C 表 6-1 循环水泵性能参数表 高区循环水泵性能参数 转速：1480r/min流量：272t/h 扬程：48m电机功率：75 KW 低区循环水泵性能参数 转速：1450r/min流量：140t/h 扬程：33.8m电机功率：30 KW 表 6-2 SLS 型循环水泵安装尺寸表 外形尺寸底脚尺寸型号 LBHhDNd1B1C1B2C2 SlS250- 400A 880685146524025022370300300250 SlS200- 400C 760540102519520022300250260210 17 图 6-1 SLS 型循环水泵结构图 图 6-2 SLS 型循环水泵安装尺寸图 18 6.2 补水泵的选择 6.2 1 补水泵应满足的条件： 1闭式热力网补水装置的流量的应根据供热系统的渗漏量和事故补水量确定， 一般取允许渗漏量的 4 倍。 2开式热力网补水泵的流量，应根据生活热水最大设计流量和供热系统渗漏之 和确定。 3补水装置压力不小于补水点管道压力加 30-50KPa，如果补水装置同时用于 维持热力网静压力时其压力应能满足静压要求。 4闭式热力网补水泵宜设两台，此时可不设备用泵。 5开式热力网补水泵宜设三台或三台以上，其中一台泵作为备用。 6.2.2 补水泵的选型 1补给水泵的流量 在闭式热水供热管网中，补给水泵的正常补水量取决于系统的渗漏水量。系统 的渗漏水量与系统规模，施工安装质量和运行管理水平有关。闭式热水网路的补水 率不宜大于系统水容量的 1。但是确定补给水泵的流量时还应考虑系统发生事故 时的事故补水量，补给水泵的流量应等于供热系统的正常补水量与事故补水量之和， 一放取正常补水量的 4 倍。 可知取循环水量的 4%（按正常补水量 1%，事故补水量为正常补水量 4 倍） G%4G补 （6-3） 式中 G 补设计循环流量，t/h； G循环流量，t/h； 根据式（6-3）可知： 高区： G补高=4%G2 高=4%258=10.32t/h 低区： G补低=4%G2 低=4%129=5.16t/h 2扬程 （6-4）)(2 . 11 . 1 (hHHHH cxbsb 19 式中 Hbs 补给水点压力值，mH2O； Hx补给水泵吸水管中的压力损失，mH2O； Hc补给水泵出水管中的压力损失，mH2O； h补给水箱最低水位高出系统补水点的高度，m； 1.15安全裕量。 工程上认为补给水泵吸水管压力损失和出水管压力损失较小，同时补给水箱高 出水泵的高度往往作为富裕之或为抵消吸水管损失和压力管损失的影响，所以公式 可简化为： （6-5）)53( 低bsbHH 根据式（6-5）可得 高区： =1.15(47.50+3)=58.08 m)53(15 . 1 高高bsbHH 低区： =1.15(36.41+3)=45.32 m)53(15 . 1 低低bsbHH 根据 G补和 Hb可确定选择上海连成泵业制造有限公司补给水泵型号为： 高区：SLS80-250B 低区：SLS370-200 表 6-3 补给水泵性能表 高区补给水泵性能参数 转速：2950r/min流量：11t/h 扬程：60m电机功率：7.5 KW 低区补给水泵性能参数 转速：2950r/min流量：4.5t/h 扬程：50m电机功率：3 KW 20 图 6-3 SLS 型补水泵安装尺寸图 表 6-4 SLS 型补水泵安装尺寸表 外形尺寸底脚尺寸型号 LBHhDNd1B1C1B2C2 SLS80-250B44041063210080182001400160100 SLS70-20034029954190701417012013080 6.3 SLS 型泵的优点： 1、泵结构紧凑、体积小、外观美观。其立式结构重心较低且重合与泵脚中心， 增强可泵的运行稳定性和寿命。 2、安装方便。进出口径相同且在同一中心线上，可像阀门一样直接安装在管路 的任何部位。电机加上防雨罩可用于户外工作。泵设有安装底脚，以便泵的安装稳 定。 3、运行平稳、噪音低、组件同心度高。电机采用低噪音轴承，并设有不停机加 油装置，泵叶轮具有极好的动静平衡，运行无振动，改善使用环境。 4、无渗漏。轴封采用耐腐蚀硬质合金机械密封，解决了离心泵填料密封渗漏的 严重问题，延长了使用寿命，确保了运行场地的干净整洁。 21 5、维修方便。勿需拆卸管理，只要拆下泵盖螺母，取出电机及传动组件即可进 行检修维护。 6、可根据现场使用条件，泵机壳立式、卧式、多方式安装，依据流量扬程要求， 采用并、串联方法，增加所需扬程和流量。 6.4 换热器的选取 6.4.1 换热器类型的选取 本设计选用水-水板式换热器，板式换热器具有很多优点如换热效率高、通用性 强、结构紧凑、投资费用低、热回收效率高、降低耗水量等优点。 换热器的容量和台数应根据采暖、通风、生活的热负荷选择，一般不设备用。 但当任何一台换热器停止运行时，其余设备应满足 60%75%热负荷需要。本设计选 用 2 组各 3 台相同规格的换热器。 6.4.2 换热器选型计算 1.热流量 Q 热流量即供热热负荷，由于当任何一台换热器停止运行时，其余设备应满足 60%75%热负荷需要，本设计选用 2 组各 3 台相同规格的换热器。 所以 高区：Q高= =6000=2000KW高nQ 3 1 3 1 低区：Q低=3000=1000KW低nQ 3 1 3 1 2.对数平均温差mt min max minmax ln t t tt tm 由于高低区都为地暖所以高低区的及相等maxtmint 22 即：=49.33 min max minmax ln t t tt ttmm 低高 40 60 ln 4060 3.换热器的传热系数 K 对于水-水板式换热器换热系数 K 可取 3000-3500 W/(m2)2，本设计中取C K=3200 W/(m2)。C 4.换热器面积确定 F （6-12） mtK uQ F 式中 热流量，；QW 换热器的传热系数；K 换热面积，；F 2 m 水-水换热器对数平均温差，； m tC u污垢系数 1.11.2。 知: 高区：=13.93 m2 33.493200 00102000 1 . 1 F 低区：=6.97 m2 33.493200 00101000 1 . 1 F 5.板式换热器选型 根据中亚集团产品综合样本知：选择 BR0.2 型板式换热器性能参数如表 6-5 表 6-5 换热器的性能参数 型号换热面积 （m2） 换热板片 数量 n L （mm） E （mm） 角孔直径 （mm） 换热器重 量（kg） 高区板式换热器 BR0.2157633491765451 低区板式换热器 BR0.273615859765367 23 6. 流程组合： 所选板式换热器流程组合为： 362 762 图 6-4 BR0.2 型板式换热器结构尺寸图 6.5 分水器、集水器 6.5.1 分水器、集水器型式 分水器、集水器按总管的介入型式分为甲、乙两种形式（如图 6-5） 。 甲式总管从分水器、集水器的侧面接入； 乙式总管从分水器、集水器的底面接入。 图 6-5 分水器、集水器示意图 24 6.5.2 分水器、集水器尺寸确定 （1）筒体直径的确定 按经验公式估算确定 D=（1.5-3）dmax 式中 D分水器或集水器直径； dmax分水器或集水器支管中的最大直径。 可知高区：D=425mm 低区：D=325mm （2）筒体长度的确定 图 6-6 分水器、集水器结构图 筒体长度 L 根据筒体接管数确定，计算公式： L=130+L1+L2+Li+120+2h (6-15) 筒体接管中心距 L 应根据接管直径和保温层厚度确定，一般可按表 6-10 选用 表 6-6 管间距选取表 L1d 1+120 L2d 1+d 2+120 L3d 2+d 3+120 Lidi-1+120 d 2 可知：高区 L=1950mm 25 低区 L=1780mm 表 6-7 分水器、集水器配管尺寸表 6.6 除污器的选择 除污器的作用是消除和过滤管中的杂质和污垢，以便保证系统水质的清洁减少 阻力和防止阻塞调压板孔、换热器的通道或管路，延长热力设备的使用寿命，减轻 腐蚀程度等。 本设计采用卧式角通除污器，其选型可按照高低区的管径的尺寸进行选型。 可知除污器的型号： 高区：D0250（mm） 低区：D0200（mm） 图 6-7 卧式除污器尺寸图 表 6-8 卧式除污器安装尺寸 26 27 第七章 管道保温与保温材料 管道保温是节约能源的一个重要条件，是花钱不多、收效显著的一项有效措施。 在供热管道及其附件表面敷设保温层，其主要目的在于减少热媒在输送过程中的无 效热损失，并维持一定的参数以满足用户的需要。此外，管道保温后使其外表面温 度不致过高，从而保护运行检修人员避免烫伤，这也是技术安全所必须的。 设置保温的原则是： 1.凡管道、设备外表面温度50时； 2.凡生产中要求介质温度保持稳定的管道和设备； 3.凡需防止管道、设备中介质冻结或结晶时； 4.凡管道、设备须经经常维护而又容易引起烫伤的部位； 5安装在由于表面温度过高会引起瓦斯蒸汽粉尘爆炸引起火灾的场合的管道； 6.敷设在地沟、吊顶、阁楼层以及室外架空的管道； 7.系统的总立管。 7.1 管道的保温 7.1.1 保温的目的 管道的保温主要目的在于减少输送过程中无效冷损失，并使冷媒保持一定的参 数，以满足用户的需要，根据外网运行经验，当管道有良好的保温时，其损失约占 总数的 58%。1 7.1.2 保温材料选择原则 1.导热系数要低，一般不超过 0.23；)/( 2 kmW 2.具有较高的耐热性，不致由于温度急剧变化而丧失其原有的特性； 3.不腐蚀金属； 4.材料密度小，具有一定孔隙率； 28 5.具有一定的机械强度； 6.吸水率低，易于施工成型； 7.成本低廉等。 7.1.3 保温材料及其制品 供热管道中常用的保温材料有：膨胀珍珠岩及其制品，玻璃棉及其制品，岩棉 制品，微孔硅酸钙，硅酸铝纤维制品，泡沫塑料，泡沫石棉等。 7.1.4 保温层厚度 本设计以经济厚度法计算最大管径保温层厚度。计算公式如式（7-1）所示 (7-1) 11 6 1210 1 ln2 / () 2 101.163(2/)(1/)1 2 / fk dd d m btt dd dSSdPTd 式中 保温层厚度 , m； d管道外径 ,m； d1管道保温层外径,m； m年小时运行数，全年运行时，m=8000h,供暖及非延续运行时， m=3000h，h/年； b热价,定为 30 元/ (w)； 6 101.163 管道外表面温度, ，可近似按热介质温度计算； f t 保温层周围空气温度，； k t 管道保温层的导热系数。 已知通行地沟内敷设采暖供回