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1、热能工程学院课程设计指导书题 目： 某小区供热工程设计 班 级： 热动131-4班指导教师：刘学来、舒海静 二0一六年十二月目 录1、设计题目2、设计方法及步骤3、图纸4、参考资料5、成果整理规档6、成绩评定小区供热工程设计指导书1、设计题目：市小区热力管网及换热站工程设计2、设计方法及步骤：2.1.设计热负荷的计算：热源设计时，对于办公建筑、民用建筑等可利用供暖面积热指标计算采暖热负荷，热指标选取参阅教科书或有关设计手册。室内采暖设计时，应进行围护结构的热工计算，分别计算建筑的热负荷，其设计参数详见有关设计手册。2.2.热源方案的选择和确定根据计算出的热负荷值，综合考虑用户或建筑物用途、分布
2、情况、冷热媒的种类、参数、当地的客观条件等因素，选择适宜的热源方案，提倡热源新技术的应用(如燃油、燃气锅炉、直燃机、各种热泵等)和节能环保措施的应用。设计应确定出热源在建筑总平面的位置、选用设备情况、管网走向和敷设方式等，并确定系统的定压方式、运行调节方式以及与用户的连接方式。在确定方案过程中，应通过技术、经济比较，并结合国家的有关政策，选出最合理的方案。2.3.设备的选择换热站设备，主要是指为用户提供热源的主机设备和辅助设备，如：热交换器以及与之配套的附属设备水泵、水箱、除污器、水处理设备等的选择。换热器的选择和计算换热器的确定，应根据计算出来的总热负荷值，考虑热源自用热量、管网热损失以及一
3、定的富裕量来确定机组容量。换热器等设备的型号、规格和台数应根据用户的实际情况和设计规范的要求进行选择。换热器的选择计算可参见相应的样本。每一个热源一般应不少于两台供热设备。水泵的选择计算热网循环泵流量G依如下公式得出： G=0.86*Q*S*10-3/(tg - th) t/h式中： S为漏损系数； 取S=1.05扬程下式计算：H=Hr+Hw+Hy式中： Hr为热源内部阻力损失，对锅炉做热源时取Hr=1015mH2O。 Hw为网路的阻力损失，包括供、回水管路，根据网路水力计算确定。 Hy为用户予留压头，具体数值取决于用户连接方式及用户所使用的设备。对直连采暖用户可取Hy=25mH2O，风机盘管
4、用户，可取Hy=58mH2O，当网路的水压图确定以后，水泵扬程H可直接以水压图上得出。对供热系统来讲，当采用分阶段改变流量的质调节时，循环水泵的选择，应考虑以下原则：对于中小型系统，可采用两阶段式变流量，两台循环水泵的流量分别为计算值的100和75，扬程为计算值的100和56，其水泵耗电分别为100，42。对于大型系统，可采用三阶段式变流量，两台循环水泵的流量分别为计算值的100、80和60，扬程分别为计算值的100、64和36。其水泵耗电量分别为100、51、22。也可利用变频循环技术，用单一泵组解决这个问题。 并联运行的水泵应有相同的特性曲线，选择消耗流量时，应考虑并联运行时，水泵实际流量
5、下降的因素。为了防止突然停电时产生水击损坏循环水泵，可在循环水泵前后进、出水总管之间，设一带止回阀的旁通管。旁通管的管径与总管相同。 补给水泵 冷热源补给水泵流量可取网路循环流量的24(按正常补水量1，事故补水为正常补水的4倍考虑)。 扬程： H=Hb+Hxs+Hys-9.8*10h Pa 按水柱高度表示为： H=Hb+Hxs+Hys-h mH2O 工程上认为补给水泵吸水管损失Hxs和压水管损失Hys较小，同时补给不箱高出水泵的高度h往往做为富余值，或为抵消Hxs和Hys的影响，所以上述公式可简化为： H=Hb mH2O补水点的压力值Hb可以从水压图上直接得到。当采用补给水泵定压时Hb值可取静
6、压线的高度。补水泵的台数仍需考虑备用，选择时不应少于两台，一台运行，另一台备用。当采用变频水泵补水定压时，其最大流量和扬程均应满足系统要求。2.4.热源辅助设备的选择计算根据热源情况，选择软化水装置和除氧装置等可参见相应的样本资料进行选择。 2.5.管网的平面布置及敷设方式管网的平面布置应遵照经济上合理、技术上可靠、以及与周围环境协调的总原则来决定管网的路由。同时，也应考虑本区域内的中、远期发展规划，注意留有余地。 管网敷设方式的选择应根据管道数目多少，热媒种类、参数、用户情况以及地质条件等综合考虑。总的原则是在满足用户使用的前提下尽量降低管网造价。在北方地区一般以地下敷设为宜，对采暖的城市热
7、网，以采用半通行、不通行地沟为好。当地质条件较好时，也可采用无沟直埋敷设。1）尽量使管道位于区域中心；2）尽量沿道路两侧、人行道、绿化带下布置管线；3）考虑以后发展可能与更大规模的城市区域供热并网；4）注意设计区域的地势情况及管道交叉情况。 2.6.管道的水力计算确定管网走向和附件的布置以后，根据冷热负荷和管网平面图计算各管段的管径和网路的总压力损失。注意选用的管径计算表的适用条件应与所计算的管段相同，当条件不同时，应进行相应的修正。冷热水管网并联环路间应考虑阻力平衡问题，但是由于室外管网所带用户较多，管网较长；又由于室外管道直径DN不宜小于DN50mm，所以阻力平衡较难。当近热源端阻力损失太
8、小无法平衡时，可采取加节流孔板或加调节阀的办法解决，亦可以采用加平衡阀的解决办法。考虑目前设计中的实际情况以及热网水力稳定性的要求，热网水力计算时，取主干线平均比摩阻Rpj的推荐值3080Pa/m。空调水系统的阻力计算，参见有关手册或建筑通风空调设计图集附录。2.7水压图水压图是在进行水力计算基础上得出的，水压图可以反映出水力计算的结果，可利用其对外网及系统的压力情况进行分析。绘制水压图时一般以冷、热源为水压图的相对o点，同时要考虑系统的定压方式、热媒参数、建筑物高度、设备的承压能力以及用户与外网的连接方式等。 2.8供热系统的运行调节及量化管理目前，国内热网常用的调节方式仍以集中质调节和分阶
9、段改变流量质调节为主，以量调节、间歇调节为辅助调节。根据目前供热技术发展情况来看， 供热系统运行调节应用热量监测或计算机监测系统，在运行过程中，根据气象条件，采用热量调节法，实行按需供热，并计量烧煤量或燃气、燃油量。所以，首先设计计算出量化管理运行参数表，作为运行管理的依据。当采用热交换器间接连接时，一次网的调节公式应做相应变动。热网可分为分一次网和二次网，其流量调节，可分为定流量调节和变流量调节。对于分为分一次网和二次网的系统，一次网多采用定流量质调，二次网可采用质调或变流量调节。小的系统一般只有一次网系统，如果对该系统进行量调时，注意其流量变化，不能超过制冷机的最小流量要求。2.9.管道及
10、设备的保温保温材料的选用，应根据输送热媒种类、参数的实际情况，在保证用户使用要求的条件下，充分考虑设计地区的资源状况，尽量选用本地区的保温材料，以减少运输成本、降低工程造价。目前，北方地区较常用的保温材料有膨胀珍珠岩制品、玻璃棉纤维制品、岩棉制品、橡塑制品、聚氨酯制品等。对于直埋管道，可采用聚氨脂泡沫塑料外设保护层的保温办法。也可采用成品直埋管。但普通型直埋保温管耐温一般不超过120，高于120，应采用高温复合型直埋保温管。保温厚度的确定，原则上应按“经济厚度”的计算得出，在不进行详细经济分析时，工程上也可以按最大允许热损失值计算得出。按照节能措施要求，还应在计算出“经济厚度”后，再增加10m
11、m厚的保温材料。做外管线设计时，要求进行几处不同管径、不同敷设方式的保温层厚度的计算。2.10.附件的选择计算活动支架选择活动支架可参照有关设计手册选取，也可通过计算获得。其间距应在强度、刚度、最大挠度三种计算方法中选取间距最小值，以保证安全运行。设计中可选择某一管段按三种不同方法计算间距，对其余管段，可直接查表确定间距，具体计算方法参阅教科书或有关设计手册。 固定支座的选择计算固定支架在不同的情况下所受的推力不同，因此作法、使用材料也不相同。一般应通过计算获得应力值。计算方法可参见教科书或有关设计手册，其结果可列表。对于固定支座的受力大小，可在图中表示出来。补偿器选择计算热力管道应尽量利用自
12、然补偿，当自然补偿不能满足需要时，在空间允许的情况下，尽量选择方形补偿器。当热力管道管径DN150mm，或空间不允许设置方形补偿器时，应采用其他补偿器。补偿器应进行计算，计算方法可参见教科书或有关设计手册，其结果可列表。2.11工程新技术应用及技术经济分析提倡采用暖通新技术，对不同方案，在完成全部设计图纸之后，宜对该工程的技术、经济效益进行分析，做出经济比较，算出全部工程投资和单位造价，还可计算出竣工投产后的年运行费用、供冷、供热成本等多项经济指标。对小区冷、热网工程和能源中心工程，还应做出环保评价。必要时，还要做出某些因素变动后对经济指标产生影响的敏感性分析。3图纸3.1平面图：1自绘图纸铅
13、笔图或CAD制图：描平面图时，线型采用0.35b细实线。2）确定设备、管道的位置，标清设备的定位尺寸。3注明管道坡向坡度集气罐固定支架伸缩器位置。3.2热力系统图：供水管用粗实线表示，线型为b,回水管用粗虚线表示，线型为b，要标注坡向和坡度。管径用DN表示，例如DN15。画上阀门排气泄水装置，不同阀门应用不同的图例符号表示。3.3设计施工说明的内容主要包括：1系统型式热媒及其参数热力工程的总热负荷。2换热器的类型、台数、规格等。3系统采用的管材及连接方式。4系统中采用阀门的类型。5刷油与保温做法及要求。6系统安装完毕的水压试验压力及要求。7所需大样图号等。施工说明，一般安排在采暖总平面图或首层
14、平面图上。4、主要参考资料1. 供热工程制图标准CJJ/78-97 北京 中国计划出版社2. 工业建筑采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2015 北京 中国计划出版社3. 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，19984. 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范，GB50736-2012中国建筑工业出版社，北京：20126.简明供热设计手册李岱森 北京 中国建筑工业出版社，19987.采暖通风设计手册 陆耀庆 北京 中国建筑工业出版社，19988.建筑设备施工安装通用图集91B9-热力站工程华北标办，19939.城市供热供热节能国家标准行业标准汇编 建设部城市建设研究院10.供热工程李德英 北京 中国建筑工业出版社，200311.建筑供热采暖设计图集邵宗义 北京 机械工业出版社 200412.建筑工程设计编制深度实例范本暖通空调宋孝春 建工出版社 200313.实用供热供燃气管道工程技术邵宗义 北京 化学工业出版社200414.城镇供热管网设计规范CJJ34-201015.城市供热工程刘学来 北京 中国电力出版社 200816. 全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力 中国计划出版社 20035、课程设计成果装订顺序课程设计成果按以下顺序
