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1、安徽建筑工业学院环能工程学院课程大作业计算说明书课 程 供 热 工 程 班 级 09 设备（2）班 姓 名 汪昆 学 号 09203020237 指导教师 王 晏 平 时间：2011 年 12 月 30 日2012 年 1 月 5 日1目 录1 工程概况21.1 工程概况简介21.2 设计内容22 设计依据22.1 设计依据22.2 设计参数23 负荷概算23.1 用户负荷23.2 负荷汇总34 热交换站设计34.1 热交换器34.2 蒸汽系统34.3 凝结水系统44.4 热水供热系统84.5 补水定压系统95 室外管网设计95.1 管线布置与敷设方式95.2 热补偿 145.3 管材与保温
2、185.4 热力入口 196 系统运行管理调节 207 课程作业总结 2021 工 程 概 况1.1 工程概况简介1.1.1 工程名称：某小区供热系统1.1.2 地理位置：合肥1.1.3 热 用 户：1#、2#、3#为住宅楼，4#、5#为公寓楼，6#为办公楼1.2 设计内容某小区换热站、热力入口、检查井及室外热网方案设计。 2 设 计 依 据2.1 设计依据1.供热工程李德英；2.流体输配管网中国建筑工业出版社；3.传热学章熙民等；4.实用空调设计手册陆耀庆；5.直埋供热管道工程设计王飞、 张建伟。中国建筑工业出版社, 2007；6.实用供热空调设计手册陆耀庆主编。中国建筑工业出版社，1993
3、；7.城市热力网设计规范CJJ34-2002；8.采暖通风与空调设计规范GB0019-2003,；9.城市热力网设计规范CJJ34-2002,；10城市直埋供热管道工程技术规范CJJ/T81-98。2.2 设计参数用户采暖供水温度 tg=80 ，回水温度 th=60。市政管网蒸汽压力为 0.6 MPa。查饱和蒸汽和过热蒸汽密度表得饱和蒸汽温度为 158.72（内插法） 。汽化潜热 r=2801.3kJ/kg。饱和水在 0.2 MPa 时，温度为 127.4。3 热 负 荷 概 算3.1 热用户负荷 根据热负荷面积指标法计算公式，计算出各栋楼房的热负荷：（3-310FqQfn1）3表 1 用户参
4、数表热 用 户 1# 2# 3# 4# 5# 6#建筑面积（m 2） 12100 12100 12100 4000 4800 5000面积热指标（w/ m2）45 45 45 50 50 55热负荷（kw） 544.5 544.5 544.5 200 240 2753.2 热负荷汇总总建筑面积：5.01 万 m2；总热负荷： Q= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 =2348.5KW。4 热交换热站设计4.1 换热器4.1.1 换热器选型及台数确定根据总的热负荷及建筑面选择对换热器选型， 因为本小区的总热负荷为2348.5KW,按照单台换热器的换热量要达到总热荷的 60%75%的比例，选一台
5、换热器不合适，且要考虑备用，故选用两台换热器较为合理。2348.50.6=1409.1KW,2348.50.75=1761.4KW.所以取每台换热量为1600KW。所以选择换热量 1600KW 左右的换热器两台.4.1.2 换热面积计算换热器换热面积 F（m 2） （4-)(pjtBKQ1）式中：传热量， W Q传热系数， W/（m 2）K考虑水垢的系数；当汽水换热时，B=0.90.85B4对数平均温度差pjt汽水换热当中 的经济取值取值 25003800 W/（m 2）K计算对数平均温度差：， （4-小 ）大小 ）大（ (-npj lt2）当 大 小 时，可用算术平均温度差代替，即 其误差小
6、2(小 ）大 pjt于 4。式中 取 3000 W/（m 2） ，B=0.85，因为蒸汽在换热器内换热，出口主要是K凝结水， 大 为 31.3，代入数据求得换热面积 F22.3 m 2。查取手册选择两台 F2BR0.8 型板式换热器，参数：单台换热面积 60（m 2） ；外形尺寸：L（长）1239mm，H（高）1940mm；供热负荷 1530KW；接管口径（mm）：DN150/DN200（法兰连接） 。4.2 蒸汽系统4.2.1 蒸汽耗量计算根据传热学后附表 4 饱和水蒸气的物理性质查的 160是的汽化潜热r=2801.3kJ/kg。水蒸汽流量： （4 -rQG6.33） 式中：蒸汽流量，t/
7、h；总的供热量，w；Q蒸汽的汽化潜热，kJ/kg。r带入数据得： 。htG02.34.2.2 蒸汽系统设计热源小区由市政热网提供饱和蒸汽，蒸汽压力为 0.6MPa。蒸汽经市政管网进入换热站，经过过滤器过滤，减压以后进入分气缸分出,再经过减压、安全放散装置后进入汽水换热器.蒸汽系统：市政蒸汽过滤计量分汽缸减压汽水换热，5汽水换热器进口设温控阀，控制热水出水温度。热水供回水入口处设温度计。凝结水系统：汽水换热器(分汽缸）凝结水疏水器凝水(软水)箱补水泵采暖系统补水(或排至室外下水道） 。4.3 凝结水系统4.3.1 凝结水系统设计规范规定凡是用蒸汽间接加热产生的凝结水，除被污染外均应考虑回收，用于
8、采暖时，回收率一般不低于 60%80%。凝结水系统：汽水换热器(分汽缸）凝结水疏水器凝水(软水)箱补水泵（两台变频泵，一开一备）采暖系统补水(或排至室外下水道） 。汽水换热器凝结水管道应设旁通管（带阀门） ，便于检修。具体情况见CAD 图纸。4.3.2 凝结水系统主要设备选型计算根据规范要求，安装多台凝结水泵是，应设备用泵，当任何一台停止运行时，其余水泵的总容量不应小于凝结水回收总量的 120%。选择两台变频泵，一开一备，间断工作，每台凝结水泵容量（m 3/h）为 2.0Dm，约为 6.04 m3/h。凝结水泵的扬程 H（kPa）： （4-321HP4）式中:P热源回水箱内的工作压力，闭式水箱
9、 P=2040kPa，开式水箱P=0；H1凝结水管段的总压力损失，kPa;H2凝水箱最低水位与热源回水箱进口管顶部之间的标高差， kPa(1m H2O=10 kPa)；H3附加水头，一般取=3050 kPa。（1）凝水管凝水密度计算：从 A 到 C 这一段管段的凝水流动状态属于两相流的流动情况，把这段管路视作乳状物均匀分布的满管流动管路。其乳状混合物的密度可用下式求得：（4-sqrvxv)(15）6式中：汽水乳状物混合物的密度，m 3/kg；r汽水乳状物混合物的比容，m 3/kg；rv凝水比容，可近似取=0.001 m 3/kg；s在凝水管段末端或二次蒸发箱压力下的饱和蒸汽比热容，qvm3/k
10、g；1kg 汽水混合物中所含蒸汽的质量百分数；x(kg/kg) （4-216）式中：x1疏水器的漏气率，一般采用 0.010.03；x2凝水通过疏水器阀孔及凝水管道后，由于压力下降而产生的二次蒸汽量（百分数） 。根据热平衡原理: ; （4-312)(rq7）式中：q1疏水器前 P1 压力下饱和凝水的焓， kJ/kg；r3在凝水管段末端或二次蒸发箱 P3 压力下蒸汽的汽化潜热，kJ/kg。这里取二次蒸发箱压力 P3=0.4bar=0.4105Pa；x 1=0.02；查传热学附录 3 饱和水的热物理性质表得 q1=503.7 kJ/kg， q3=355.0 kJ/kg。查传热学附录 4 得 r3=
11、2310.5 kJ/kg， =1.9615，代入数据计算得 x2=0.064 qvkg/kg，所以 x=0.074 kg/kg；带入公式得 = =13.5 kg/m3，根据供热r31.0工程附录 4-10 查的数据在 2.93.9，计算结果在要求范围内。（2）计算平均比摩阻：查传热学附录 3 饱和水的热物理性质表得换热器凝水出口饱和水在的压力约为 0.2MPa，疏水器凝水出口压力 P2 压力约为 0.5P1， （热传动式疏水器） ，P 2=0.1MPa，此段管路为余压式回水管段，7资用压力为： （4-ghPn)(328）式中： P2疏水器出口凝水表压力 PaP3在凝水管段末端或二次蒸发箱压力，
12、取 0.4105Pa；h疏水器后凝水提升高度，m，其高度不大于 5m，CAD 图中高5m；n凝水管的凝水密度，从安全角度处罚，考虑重新开始运行时，官路充满冷凝水，取其值为 1000 kg/m3；g重力加速度，取值为 10N/kg.计算求得 P=0.110 5 Pa；代入数据求允许的平均比阻: Rpj （P a/m） （4-Lp)1(9）式中：a局部阻力占总阻力的损失百分比，取 a=0.2；余压凝水管的资用压力，P a；pL余压凝水管的长度，m。L 为 15.66m。代入数据得 Rpj=510.56Pa/m；（3）确定凝水管的管径：首先将平均比摩阻 Rpj 换算为衣服路 4-11 表（ =10
13、kg/m3）相等效的bi语序比摩阻 Rbipj 值：Rbipj=（ ）R pj=（ ）510.56=689.3Pa/m；bjr105.3根据流量 G=KGmax，Gmax=10.865t/h。查供热工程附录 4-11选取管径 1334mm，相应的 R 及 v 的值为：Rbi=703.6 Pa/m；v bi=24.93m/s.确定实际的比摩阻 Rsh 和流速 vsh 的值：Rsh=（ ）R bi=（ ）703.6=949.86 Pa/m；bjr105.3vsh=（ ）v bi=（ ）24.93=33.66 m/s.bjr.同理确定 F-G-H 管段，按热水供暖系统水力计算确定，按最大流量的 1.2
