换热站课程设计说明书

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1、摘要本次设计地点范围为长春市府佳名居小区换热站设计。 随着人们生活水平的提高，集中供热被越来越多地采用，采用集中供暖可以减少能量的浪费,提高供热效率,减少环境污染,利于管理.同时采用集中供热可提高供热质量,提高人们的生活质量。 通过本次设计要解决系统水利失调、浪费大量的热量，而使供热效果不理想的问题。不仅要使它满足人们生产，生活中的要求，还秉着节约资金，节约材料，节约能源，提高能源利用率的理念，来确定供热方案，其中不乏对前人经典设计思路的借鉴，并再系统压力不平衡处进行调节，以使整个系统水力平衡。关键词：换热站，设计目录第一章 .绪论11.1设计概况11.2设计题目11.3设计原始资料1第二章

2、.换热站方案的确定22.1换热站位置的确定22.2换热站建筑平面图的确定22.3换热站方案确定22.4供热管道的平面布置类型22.5管道的布置和敷设32.6管道的保温与防腐42.7换热站负荷的计算4第三章. 换热站设备的选取53.1 换热器的选取53.2水力计算63.3循环水泵的选择73.4补水泵的选择83.5 补水箱的选择及软化器的选择93.6 除污器的选择103.7定压方式的确定103.8 其他附属设备的选择10第四章 参考文献11水力计算附表12换热站流程图13换热站设计任务书14换热站设计指导书17第一章 绪论1.1设计概况 一、我国城市供热的技术走向 人们在日常生活和社会生产中都需要

3、使用大量的热能。将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称之为热能工程。而供热工程是热能工程的一个组成部分，是生产，输配和应用低品位热能的工程技术。随着现代技术和经济的发展，以及节约能源的迫切要求，供热工程已成为热能工程中重要的组成部分，日益受到重视和得意发展。 随着经济的发展，人们生活水平的提高和科学技术的不断进步，在19世纪末期，在集中供暖技术的基础上，开始出现以热水或蒸汽作为热媒，由热源集中向一个城镇或较大区域供应热能的方式集中供热。目前，集中供热已经成为现代化城市的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。 在本设计中，即长春市中信城小区换热站工程设计中，

4、我不仅要是它满足人们生产，生活中的要求，还秉着节约资金，节约材料，节约能源，提高能源利用率的理念，来确定供热方案，其中不乏对前人经典设计思路的借鉴，并再系统压力不平衡处进行调节，以使整个系统水力平衡。 尽管本人努力是此次设计尽善尽美，但是个人能力有限，在设计中如果出现纰漏和不足之处，还望老师和同学加以指正。二、设计目的及意义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。1.2 设计题目长春某住宅小区换热站课程设计1.3 设计原始资料1.3.1

5、 设计地区气象资料采暖室外计算温度：tw = -20； 冬季采暖天数: N=156天； 采暖室外平均温度：=7.6； 最大冻土层深度：169cm。1.3.2 设计参数资料一级网供回水温度： 130/80； 二级网供回水温度： 95/70 ；室内计算温度：第二章 换热站方案的确定2.1换热站位置的确定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。2.2换热站建筑平面图的确定 1、外墙370mm；内墙120mm； 2、根据功能设换热间、配电间、值班室、卫生间和修理间等； 3、门、窗、开间和进深以“3”为模数； 4、室内外高差300mm(150mmm)； 5、标注两道尺寸线。

6、2.3换热站方案确定热力点在用户供、回水总管进出口处设置截断阀门、压力表和温度计，同时根据用户供热质量要求，设置手动调节阀或流量调节器，以便对用户进行供热调节。用户进水管上应安装除污器。城市上水进入水-水换热器被加热，热水沿热水供应网路的供水管，输送到个用户。热水供应系统中设置热水供应循环水泵和循环管路，使热水能不断的循环流动。当城市上水悬浮杂质较多、水质硬度或含氧量过高时，还应在上水管处设置过滤器或对上水进行必要的水处理。安装原水箱、原水加压泵、全自动软化水装置与软化水箱，使二级网系统具有较完整的补水及其处理系统。 2.4供热管道的平面布置类型供热管道平面布置图示与热媒的种类、热源和热用户相

7、互位置及热负荷的变化热点有关，主要有枝状和环状两类。枝状网比较简单，造价较低，运行管理比较方便，它的管径随着到热源的距离增加而减小，其缺点在于如没有供热的后备性能，即一旦网路发生事故，在损坏地点以后的所有用户均将中断供热。环状网路的主要优点是具有供热的后备性能，可靠性好，运行也安全，但它往往比枝状网路的投资要大很多。本设计中，力争做到设计合理，安装质量符合标准和操作维护良好的条件下，热网能够无故障的运行，尤其对于只有供暖用户的热网，在非采暖期停止运行期内，可以维护并排除各种隐患，以满足在采暖期内正常运行的要求，加之考虑到目前我国的国情，故设计中的热力网型式采用枝状网。2.5管道的布置和敷设合理

8、的选择供热管道的敷设方式，应对节约投资，保证热网安全可靠地运行及交通情况等综合考虑，力求与总体布局协调一致。1、供热管道的敷设方式可分为架空敷设和地下敷设。考虑到长春地区的气候条件，小区所在地的地质条件，地下水位及供暖管道与下区整体环境的协调性等条件，本设计均采用地下敷设方式。A地沟敷设： （1）通行地沟敷设：工作人员可能直立通行的地沟，但造价高。（2）半通行地沟敷设：当管道根数较多，采用但排水平布置沟宽度受到限制时，可采用半通行地沟。（3）不通行地沟敷设：当管道根数不多且维修工作量不大时，可采用不通行地沟，其造价较低，占地小，但检修时必须掘开地面。B无沟（直埋）敷设：供热管道直接埋设于土壤中

9、，最多采用的形式是供热管道，保温层和保护瓦克三者紧密粘合在一起，形成整体式的预制保温管道结构形式。2.管道的布置应注意： a管道尽量平行于道路和建筑物 b尽量将管道设在人行道及绿化地带下，且少穿过道路 c管网形式采用直埋敷设或地沟敷设 d管网敷设应力求线路短而且直 e热力管线与建筑物，构筑物及其他管线的最小间距应符合规范的规定。2.6管道的保温与防腐1、直埋敷设管道保温采用预制保温。首先在管道上涂耐热防锈漆两遍，外用玻璃棉毡捆扎再用镀锌丝缠绕，用密纹玻璃布包扎做为保护层，表面涂冷底子油2遍。 2、保温。 地下直埋管道保温通常采用预制保温管，采用采用氰聚塑预制保温管。为增加保温层的耐久性和分辨各

10、种介质的管道在保护层外涂刷颜色漆。3、管道的防腐涂料选用铁红防锈漆。4、水压实验，实验压力为工作压力的1.5倍。管道系统安装后，进行实验，十分钟内压力下降不大于0.05MPa ，不漏为合格。5、热力管道严密性实验合格后，须清除管内留下的污垢或杂物，热水及凝结水管道以系统内可能达到的最大压力和流量进行清水冲洗，直至排出口水洁净为合格。2.7换热站负荷的计算 Q=4000+21*100=6100KW第三章 换热站设备的选取3.1 换热器的选取3.1.1 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

11、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。本设计两台换热器同时运行，每台设备应满足50%热负荷需要。本设计选用2台相同规格的换热器。型号为: BR0.5型。3.1.2 换热器选型计算（1） 换热器选型计算公式 Q=KF （3-1）式中 热流量，； 换热器的传热系数，W/（m2.）； 换热面积，； 设计工况下的水-水换热器对数平均温差，。对于水-水换热器换热系数可取30007000 W/（m2.），本设计取4000 W/（m2.）热力站的热负荷为6100KW，即换热器热流量为Q=6100000W, 根据式（3-1）可得换热器的换热面积应为 经校核得：所以k符合要求。选用B

12、R-0.5型换热器，面积选40m2。板片外型尺寸1380*495*0.8，板片81片，有效面积为0.5088，平均板间距4.5mm，工作压力：0.6Mpa。板式换热器的长a=81*0.8+80*4.5=424.8mm p=5.5m3.2水力计算3.2.1 水力计算的步骤根据水利计算图：图1，进行管段的编号。首先取主干线的平均比摩阻在R=30-70Pa/m范围内，确定主干线各管段的管径。管段4-3 根据质量流量和经济比摩阻查资料得：d=200mm，=1.1m/s，R=54.5Pa/m，l=8.6m 沿程阻力损失Py=RL=54.4*8.6=468.3Pa3个弯头，1个阀门，1个三通局部总阻力系数

13、=3.5所以局部阻力损失Pj=*=3.5*468.3=2082.0Pa总阻力Py+Pj=2550.3Pa其他见附表：一次网总阻力计算P1=11.3KPa二次网总阻力计算P2=4.2KPa补水泵总阻力计算P3=1.8KPa水箱总阻力计算P4=0.5KPa3.3循环水泵的选择3.3.1 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

14、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。3.3.2 循环水泵的选择（1）设计循环流量根据式（4-1）及计算热负荷Q=6100000W，可求出二次网循环水泵流量为 ；（2）循环水泵扬程 式中 循环水泵扬程，； 换热站内部阻力，5.5m（换热器）； 循环水供、回水干管阻力. 最不利用户内部系统阻力.由于二次管网资用压力为0.25Mpa，热源内部阻力在2m10m范围内选取，供回水干管阻力为3m本设计选5.5m。可得根据计算出的循环水泵的流量G=144m3/h和扬程H=37m选用IRG100-200(I)循环水泵三台，流量为160，扬程50，转速n=2900r/min ,功率N=37KW.效率为793.4补水泵的选择3.4.1 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