换热站说明书

换热站设计任务书建筑环境与设备教研室2011年1月一、设计题目上城住宅小区换热站课程设计二、原始资料1、建筑物修建地区：长春2、气象资料：查阅《规范》及相关手册3、小区采暖热负荷：Q=4000+学号×100(kw)4、一次管网：一班130~80℃；二班120~80℃。三班110~70℃5、二次管网：一班95~70℃；二班80~60℃。三班70~506、二次管网资用压力0.25Mpa。7、二次管网静水压力0.3Mpa。8、室外给水管网供水压力为0.35Mpa。三、设计内容及要求1、设计方案方案力求：适用、安全、可靠、经济。2、图纸要求（1）换热站设计说明（2）换热站设备平面布置图1：50；换热站平面图1：50（3）A-A剖面图1：50；B-B剖面图1：50；C-C剖面图1：50（4）换热站流程图（选画）（5）换热站系统图1：50（系统图和剖面图任选其一）图纸尺寸为标准二号图。图纸标注：相应的管道尺寸、标高、坡度、定位尺寸、引用的图集号、设备编号等。设计说明：如流量、水压、管材、阀门、防腐、图例、施工要求等。3、设计计算书用统一的16开专用纸书写。包括：设计题目、摘要、目录、设计原始资料、方案确定、设备选择、水力计算、绘制草图、参考文献、致谢等。四、建议时间安排1.方案设计：1天。2.换热站设计计算：1天。3.施工图绘制：4天。4.撰写说明书：1.5天。五、参考文献：李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：中国电力出版社，2006陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1993《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：机械工业出版社，1991贺平，孙刚。供热工程（第三版），北京：中国建筑工业出版社，1993付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：中国建筑工业出版社，2005陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：中国建筑工业出版社，2002中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施－暖通动力[S].北京：中国计划出版社，2003中华人民建设部.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003），北京：中国计划出版社，2004换热站设计指导书建筑环境与设备教研室2008年1月一、设计目的换热站设计是《流体输配管网》、《暖通空调》、《燃料与燃烧设备》课程的重要组成部分。通过本设计，掌握采暖热源的换热站设计程序、方法、步骤有关的基本知识，训练绘图技能。做到能够分析和解决集中供热中的一些工程技术问题。二、设计步骤及内容1、确定热源（换热站）的位置需考虑的因素（1）尽量靠近主要负荷及负荷密度较大处。（2）应考虑整个管网的水力平衡性。2、绘制换热站建筑平面图外墙370mm；内墙120mm；根据功能设换热间、配电间、值班室、卫生间和修理间等；门、窗、开间和进深以“3”为模数；室内外高差300mm(150mmm)；标注两道尺寸线。3、方案设计：设计换热站工艺流程，绘制流程图。2、换热站的设计计算（1）选定换热器类型、规格、型号、数量。宜选2~3台。（2）循环水泵的选择计算①根据流量，阻力损失初步选择循环水泵。②应考虑水泵的台数及备用情况。（一台备用）③应考虑水泵联合运行的情况。④在水压图中表示出循环水泵的扬程。（3）定压系统的选择与计算定压方式有：变频水泵定压、补给水泵定压、气压罐定压。选择一种合理的型式并进行选择计算。（4）选择水处理设备水处理方式有：钠离子水处理器，贝膜水处理器、静电水处理器。选择一种合理的型式并进行选择计算。（4）设计选择其它附属设备：补给水箱、过滤器、阀门等。（5）换热站设备与管道布置。（6）对换热站管道系统进行水力计算，并重新选择循环水泵。三、设计成果设计成果分两部分：计算说明书与施工图绘制1、计算说明书设计计算书应包括：（1）设计原始资料：所设计城市的相关气象资料、建筑条件等（2）方案分析与确定：换热站位置、换热站内设备的工艺流程、定压及各种主要设备的选择方案。（3）主要设计内容（为上述“二、设计步骤与内容”的全部内容）要求应有换热站水力计算草图。（4）设计成果总结（5）参考文献2、施工图绘制（1）换热站设备与管道平面布置图（2）换热站剖面图（3）设计说明：主要内容：总热负荷，供热半径；热网敷设形式；管材、保温、阀门；系统的运行调节方式；工作压力及试压；所引用的标准图集；主要设备材料表，主要有：换热器、循环水泵、定压设备、水处理设备、补给水箱、过滤器、补偿器、调节阀等。四、建议时间安排1.方案设计：1天。2.换热站设计计算：1天。3.施工图绘制：4天。4.撰写说明书：1.5天。五、参考文献：1.李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：中国电力出版社，20062.陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：中国建筑工业出版社，19933.《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：机械工业出版社，19914.贺平，孙刚。供热工程（第三版），北京：中国建筑工业出版社，19935.付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：中国建筑工业出版社，20056.陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：中国建筑工业出版社，20027.中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施－暖通动力[S].北京：中国计划出版社，20038.唐山市热力总公司.城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T81-98），北京：中国建筑工业出版社，19999.中华人民建设部.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003），北京：中国计划出版社，200410.城市热力网设计规范（CJJ34-换热站设计说明书建筑环境与设备教研室200概论一、设计题目绿园小区换热站设计二、原始资料1、建筑物修建地区：长春2、气象资料：查阅《规范》及相关手册3、小区采暖热负荷：Q=4000+19×100=5900(kw)4、一次管网：一班130~85℃;5、二次管网：一班95~70℃；。6、二次管网资用压力0.25Mpa。7、二次管网静水压力0.3Mpa。8、室外给水管网供水压力为0.35Mpa。第二章设计方案一、换热站设计方案本设计换热站采用间接供暖，采用2台板式换热器换热，一次网和二次网均采用旋流除污器除污。补水用钠离子交换器软化。循环水泵两用一备，补水水泵一用一备，设备布置尽量靠墙布置，应尽量美观，简洁，便于工作人员维护。二、定压方式本设计采用气压罐定压方式定压。第三章水力计算一、.水力计算进行第一种情况的水力计算时，可以预先求出最不利循环环路或分支环路的平均比摩阻Rpj，即Pa/m（4-1）式中:ΔP——最不利循环环路或分支环路的循环作用压力，Pa；∑L——最不利循环环路或分支环路的管路总长度，m；a——沿程损失约占总压力损失的估计百分数。二、热水供暖系统管路水力计算的基本公式热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下列公式表，（4-2）式中：——计算管段的压力损失，；——计算管段的沿程损失，；——计算管段的局部损失，；——每米管长的沿程损失，；-----管段长度，m。在实际工程设计中，为了简化计算，采用“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。当量局部阻力法又称为动压头法，是将管路的沿程损失转变为局部损失来进行计算。设管段的沿程损失相当于某一局部损失ΔPj，计算公式表示如下：Δ=ξd=Pa（4-3）式中：ξd——-当量局部阻力系数； 其中，管段的局部损失，可按下式计算：(4-4)式中：——管段中总的局部阻力系数三．计算步骤：1、首先在系统图上，对各管段进行编号，并注明管段长度和热负荷。2、计算通过最远立管L1’的环路的总阻力，根据所选值Roj（60～120Pa/m），和每个管段的流量G的值，查阅《供暖通风设计手册》中初选各管段的d、R、v的值，算出通过最远立管的环路的总阻力。流量G的值可用以下公式计算得出：㎏/h（4-5）式中：Q——管段的热负荷，W；——系统的设计供水温度，℃；——系统的设计回水温度，℃。以一次网为例：一次网管段编号：Q=4000+19×100=5900kw一次网供水温度t=130℃回水温度t=85℃二次网供水温度t=95℃回水温度t=70℃一次管网水流量G=0.86×Q/△t=0.86×5900/（130-80）=101.48m3/h例管段1-2根据流量G=101.48m3/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，选取管径DN150，采用无缝钢管φ159×4.5。局部阻力系数ξ=弯头×5+直流三通×1+闸阀×2+旋流除尘器×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总=△Pj+△Py=9623.872+1318.767=10942.639Pa管段3-4根据流量G=101.48m3/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，选取管径DN150，采用无缝钢管φ159×4.5。局部阻力系数ξ=弯头×3+直流三通×2+闸阀×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总=△Pj+△Py=10693.191+952.443=11645.634Pa管段4-5根据流量G=50.74m3/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.597m/s，比摩阻△Pm=278.833Pa/m，选取管径DN100，采用无缝钢管φ133×4。局部阻力系数ξ=弯头×2++闸阀×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总=△Pj+△Py=3762.214+975.915=4738.129Pa管段6-7根据流量G=50.74m3/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.597m/s，比摩阻△Pm=278.833Pa/m，选取管径DN100，采用无缝钢管φ133×4。局部阻力系数ξ=弯头×2+闸阀×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总=△Pj+△Py=3762.214+975.915=4738.129Pa管段7-8根据流量G=101.48m3/h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.475m/s，比摩阻△Pm=146.53Pa/m，选取管径DN150，采用无缝钢管φ159×4.5。局部阻力系数ξ=弯头×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总=△Pj+△Py=2138.638+1611.826=3750.464Pa∴一次网环路总阻力△P总=10942.639+11645.634+4738.129+4738.129+3750.464=35814.995Pa二次网管段编号：补水管段编号：外网到水箱管段编号：其他环路水力计算结果见表第四章设备选择与计算一、换热器根据设计原则及该换热站的情况，选择板式换热器。计算热负荷：—计算热负荷，；—累计热负荷，；纯逆流情况对数平均温差：根据管壳式换热器进行修正：(R>>1,冷热流体流量相差较多)选用：二、水泵1、循环水泵总流量式中（1.05~1.1）为得数整取12—循环水泵的流量，—负担建筑物的总供热量，—回水温度，—供水温度，三台循环泵两用一备，每台循环泵的流量为每台换热器循环水流量为每台换热器热水流量：选用BR0.55型换热器，面积暂选30m2冷流体流速热流体流速其换热系数查厂家样本知估计K和F进行校核2、循环水泵的扬程H=二次网动压+二次网阻力+设备阻力（MP）；H=250000+87039.12+35000x2=0.41MPH=41m3、循环水泵的选择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。循环水泵一般不少于两台，其中一台备用。循环水泵一般安装见大图。三台，两用一备。富余量足够。4、补水泵的选择与计算 A.低层：（1）补水泵流量补给率取5%。热网补总给水量：—补给率；—循环水流量，；补给水泵流量：（2）补水泵扬程—补水泵扬程，；—补水点压力，一般取静水压力即为循环泵轴线与建筑物最高点的高差，；—水泵进出口压力损失，；—软化水箱最低水位与补水泵轴线的高差，；一般情况下，补水泵扬程可按下式计算：（1）补水泵流量正常补给水量一般为系统水容量的1%，补给水量一般为正常补给水量的4—5倍，补给率取3%。热网补总给水量：—补给率；—循环水流量，；补给水泵流量：（2）补水泵扬程—补水泵扬程，；—补水点压力，一般取静水压力即为循环泵轴线与建筑物最高点的高差，；—水泵进出口压力损失，；—软化水箱最低水位与补水泵轴线的高差，；一般情况下，补水泵扬程可按下式计算：低层中：所以该换热站补给水泵扬程：三、Y型除污器一次网二次网，四、软化器及软化水箱软化水的消耗量按热网系统补给水量确定，即为11.008×103选用JUDO-T-3072/I型全自动软水器，流量为8—12t/h。本换热站设软化水箱一个，其体积按40min的补水量计算。选择方形水箱，公称容积8.0m3，外形2000×2000五、钠离子交换器选用FKCS-4-T/M型号。六、其他附件闸阀，逆止阀按管径选择，压力表，温度计，软接头数量以图为准。参考文献：1、李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：中国电力出版社，2006陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：中国建筑工业出版社，19932、《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：机械工业出版社，19913、贺平，孙刚。供热工程（第三版），北京：中国建筑工业出版社，19934、付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：中国建筑工业出版社，20055、陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：中国建筑工业出版社，20026、中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施－暖通动力[S].北京：中国计划出版社，20037、华人民建设部.采暖通风与空气调节