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文檔簡介
1、<p><b> 1 工程概況 </b></p><p><b> 1.1 工程概況</b></p><p> 1.1.1 工程名稱:某小區(qū)供熱系統(tǒng)</p><p> 1.1.2 地理位置:合肥地區(qū)</p><p> 1.1.3 本工程為合肥某小區(qū)的供熱系統(tǒng)設計,為小區(qū)的住宅樓
2、和公寓樓采暖提供熱源,各熱用戶如下表1</p><p><b> 表1:建筑面積</b></p><p><b> 1.2 設計內容</b></p><p> 某小區(qū)換熱站及室外熱網方案設計</p><p><b> 設計依據</b></p><p
3、><b> 2.1 設計依據</b></p><p> 1、李德英《供熱工程》中國建筑工業(yè)出版社,2004。</p><p> 2、《流體輸配管網》,中國建筑工業(yè)出版社。</p><p> 3、 王飛,張建偉,《直埋供熱管道工程設計》中國建筑工業(yè)出版社,2007。</p><p> 4、陸耀慶,《實用供熱
4、空調設計手冊》中國建筑工業(yè)出版社,1993。</p><p> 5、《城市熱力網設計規(guī)范》CJJ34-2002。</p><p> 6、《采暖通風與空調設計規(guī)范》GB0019-2003。</p><p> 7、《城市熱力網設計規(guī)范》CJJ34-2002。</p><p> 8,《公共建筑節(jié)能設計標準》50189-2005。</p
5、><p> 9,《城市直埋供熱管道工程技術規(guī)范》CJJ/T81-98。</p><p> 10, 李國斌,《冷熱源系統(tǒng)安裝》 中國建筑工業(yè)出版社,2006。</p><p> 11, 張金和,《圖解供熱系統(tǒng)安裝》中國電力出版社, 2007。</p><p><b> 2.2 設計參數</b></p>&
6、lt;p> 冬季采暖設計供水溫度80℃,回水溫度60℃。</p><p><b> 3 熱負荷概算</b></p><p> 3.1 熱用戶熱負荷概算及匯總</p><p> 3.1.1確定總負荷: </p><p> 利用公式可以計算出各棟樓的熱負荷,匯總列入下表2:</p><
7、p><b> 表2:熱負荷</b></p><p><b> 3.2負荷匯總</b></p><p> 由上表計算的各用戶的熱負荷可以匯總得小區(qū)的總熱負荷為:2348.5(KW)</p><p> 4 熱交換熱站設計</p><p><b> 4.1 換熱器</b&
8、gt;</p><p> 4.1.1 換熱器選型及臺數確定</p><p> 因為本小區(qū)的總熱負荷為2348.5KW,按照單臺換熱器的換熱量要達到總熱荷的60%—75%的比例,選一臺換熱器不合適,且要考慮備用,故選用兩臺換熱器較為合理。2348.5×0.6=1409.1KW,2348.5×0.75=1761.4KW。所以取每臺換熱量為1700KW。所以選擇換熱量17
9、00KW左右的換熱器兩臺。</p><p><b> 4.2 蒸汽系統(tǒng)</b></p><p> 熱源:小區(qū)由市政熱網提供飽和蒸汽,蒸汽壓力為0。6MPa。蒸汽經過除塵以后進入分氣缸分出,再經過減壓進入汽水換熱器。</p><p> 蒸汽系統(tǒng):市政蒸汽--計量--分汽缸--減壓--汽-水換熱,汽-水換熱器進口設溫控閥,控制熱水出水溫度。&
10、lt;/p><p> 凝結水系統(tǒng):汽-水換熱器(分汽缸)凝結水--疏水器--凝水(軟水)箱--采暖系統(tǒng)補水(排至室外下水道)。</p><p><b> 4.3熱供熱水系統(tǒng)</b></p><p> 4.3.1 熱水系統(tǒng)設計</p><p> 熱水供暖系統(tǒng):換熱器熱水出口--熱用戶--循環(huán)水泵--換熱器熱水進口,循環(huán)
11、水泵選用3臺(2用1備),均采用變頻控制。</p><p> 4.3.2 熱水系統(tǒng)主要設備選型計算</p><p> 循環(huán)水泵流量為33m3/h,揚程為30m。將數據輸入選泵軟件后得到如下表3:</p><p> 表3:東方泵業(yè)水泵參數</p><p> 幾種泵在相同的揚程和流量下,均可以達到設計要求。</p><
12、p> 4.4 補水定壓系統(tǒng)</p><p> 4.4.1 補水定壓方式確定</p><p> 補水定壓水系統(tǒng):采用膨脹罐加補給水泵的方式對熱水系統(tǒng)定壓補水,補水泵選用2臺(1用1備)。</p><p><b> 5 室外管網設計</b></p><p> 5.1 管線布置與敷設方式</p>
13、<p> 5.1.1 管線布置原則</p><p> 布置原理:外網的網路形式對于供熱的可靠性、系統(tǒng)的機動性、運行是否方便以及經濟效率有著很大影響。</p><p> (1)對周圍環(huán)境影少而協(xié)調,管道應少穿交通線,考慮園林綠化等因素,管道便于檢查、維修。</p><p> (2)經濟上合理。主干線力求短直,主干線盡量走熱負荷集中區(qū)。注意管線上的
14、閥門、補償器和某些管道附件。</p><p> (3)枝狀管網布置簡單,供熱管道的直徑隨距熱源越遠而逐漸減小;而金屬耗量小,基建投資小,運行管理簡便,因為本工程是小區(qū)的管網敷設,所以選擇枝狀管網。由城鎮(zhèn)供熱工程技術規(guī)程可查閱知,熱水管網距建筑物基礎要大于3米,距城市道路邊緣不小于1。5米,所以布置管線鄰近道路的管線距道路邊緣距離為2米,供回水管道間距為750mm,具體布置如小區(qū)管網布置圖所示。</p>
15、;<p> 5.1.2 敷設方式</p><p> 供熱管道的敷設方式分為架空敷設和地下敷設。本小區(qū)管網敷設均采用地下敷設方式。本工程采用高密度聚乙烯外護管聚安酯泡沫塑料預制直埋保溫管,所以本工程管線均采用直埋敷設。敷設的截面圖如CAD圖所示。</p><p> 5.1.3 管徑確定</p><p> 確定管道的管徑計算過程如下:</p&
16、gt;<p> (1) 管段的計算流量就是該管段所負擔的各個用戶的計算流量之和,以此計算流量、確定管段的管徑和壓力損失。</p><p><b> (5-1)</b></p><p><b> 式中:</b></p><p> -采暖熱負荷熱力網設計流量,t/h;</p><p&g
17、t; -采暖熱負荷,KW;</p><p> -水的比熱容,KJ/Kg·℃,取C=4.1868 KJ/Kg·℃;</p><p> -各用戶相應的熱力網供水溫度,℃;</p><p> -各用戶相應的熱力網回水溫度,℃ 。 </p><p> (2)熱負荷計算:以1#住宅為例來說明采暖熱負荷熱力網設計流量的計算:
18、</p><p> 1#住宅的采暖熱負荷熱力網設計流量為23.4 t/h,同理,其他用戶的熱負荷為:2#住宅:23.4 t/h、3#住宅:23.4 t/h、 4#公寓:8.6 t/h、5#公寓:10.3 t/h、6#公寓:11.8 t/h。</p><p> (3) 主干線計算: 因為熱水網路各用戶所需要的作用壓差是相等的,所以從熱源到最遠用戶G為主干線,即主干線為:A-B-C-D-E
19、-F-G。</p><p> 根據熱力網路水力計算的方法及步驟、供暖平面圖中管道的布置及管道附件的位置,以經濟比摩阻30-70Pa/m為計算基礎,范圍內,根據各管段的流量和平均比摩阻,查水力計算表確定管徑和實際比摩阻, 以AB為例:AB段設計流量Gn/=100.96t/h,由經濟比摩阻查水力計算表得:d=200mm,R=43。23Pa/m,v=0.87m/s。</p><p> 同理,
20、其他干管的計算也如此,分別列入表4。</p><p><b> 表4:管段計算</b></p><p> 管段AB的局部阻力當量長度可查閱《供熱工程》附錄2-2。結果為:一個煨彎2.52;一個波紋管補償器0.84;合計:3.36折算長度lzs=38+3.36=41.36m。管段AB的壓力損失△P=R×lzs=1786.3Pa計算結果計入表3。用同樣的方法
21、計算其他干管的管徑和壓力損失。</p><p> 表5:各管段的局部阻力當量長度計算 單位(m)</p><p><b> (4) 支線計算</b></p><p> 以支管B4為例說明水力計算過程:</p><p> 管段B4的資用壓力為: △P=△PBC+△PCD△PDE+△PEF+△PFG=12524.5
22、2Pa。</p><p> 管段B4的估算比摩組為:R'=△P/lbj(1+aj),其中aj=0.6,則R'=327.5Pa/m</p><p> 根據B4的流量8.6t/h和R'查水力計算表得</p><p> d=70mm, R=10518.02Pa/m,v=0.67m/s</p><p> 由表5可知其當量長度ld=7.8m&l
23、t;/p><p> 則折算長度lzs=23.9+7.8=31.7m,△P=Rlzs=105.18×31.7=3334.266Pa</p><p> 不平衡率X=(12524.52-3334.26)÷12524.52=73%,顯然不平衡率不滿足要求。需要裝調壓裝置, 在B4管段上加調壓孔板,采用調壓板消除剩余壓頭。</p><p> B4的剩余壓
24、頭為△P =2×(12524.52-3334.266)=18380.508Pa </p><p> f=23.21×10ˉ4/×70×70×(18380×958)0.5+0.812×8600=54706.089</p><p> d=(G×Dn×Dn÷f) 0.5=(8600×
25、70×70÷54706.089) 0.5=27㎜</p><p> 即調壓板的孔徑為27㎜。</p><p> 所以,對不平衡率很大的支路可以加裝調壓孔板來消除剩余壓頭,如果計算不平衡率小于15%,即滿足不平衡率要求,則不必加裝調壓孔。同理:其他支管計算方法與此相同, 現將各管段的計算結果列入表4。</p><p><b> 5.
26、2 熱補償</b></p><p> 5.2.1 補償方式</p><p> (1)確定熱補償器方式及固定支座位置:</p><p> 固定支架間的最大允許間距可根據初步設定管徑確定,安裝波紋管補償器的的干線固定支架的最大間距應小于50米。當每個支架之間必須設一個補償器。盡量利用自然補償,不便使用方形補償器時應選用套筒補償器或波形補償器,當鋼管直徑
27、較大,安裝位置有限時可設置套筒補償器或波形補償器。套筒補償器使用時需要注意定期檢修,以防漏水。波形補償器選擇時應注意使用條件,避免氯離子腐蝕。本設計主要采用波紋管補償器和方形補償器。具體位置見圖紙所示。局部阻力當量長度結果如表5。</p><p> (2)固定支架間距的確定原則:</p><p> 固定支架用來承受管道因熱脹冷縮時所產生的推力,為此支架和基礎需堅固,以承受推理的作用,固
28、定支架間距的大小直接影響到管網的經濟性,因此要求固定支架布置合理,使固定支架允許間距加大以減小管架的數量。</p><p> (3)固定支座有以下要求:</p><p> 1、在管道不允許有軸向位移餓節(jié)點處設置固定支座,例:在支管分出的干管處;熱源出口,熱力站和熱用戶入口處,均應設置固定支座,以消除外部管路作用于附件和閥門上的作用力,使室內管道相對穩(wěn)定;在管路彎管的兩側應設置,以保證管
29、道彎曲部位的彎曲應力不超過管子的許用應力范圍。</p><p> 2、在支管裝設的支架要求距干管三通處的距離小于9m。</p><p> 3、一次性補償器與固定支架之間的間距不應大于表中數據的一半:見表6(此表摘錄于實用供熱空調設計手冊)</p><p> 表6:補償器與固定支架之間間距</p><p> 綜上,本小區(qū)供熱管網固定支座
30、位置如圖紙所示。</p><p> 5.2.2 固定支座受力計算(只算一個)</p><p> 固定支座受力以B4支路為例,在固定支座之間設有方形補償器.計算如下:</p><p> 方形補償器的尺寸: 固定支座的間距</p><p> (1)確定方形補償器的幾何尺寸</p><p><b>
31、 自由臂長</b></p><p><b> 根據圖形所示</b></p><p> (2)根據管子規(guī)格,查表得彎管的特性系數和管子的材料特性值。</p><p> 彎管柔性系數K=1.774,應力加強系數m=1.0,管子的斷面抗彎矩w=13.8cm3管子的斷面慣性矩I=52.5cm4 管子的彈性系數E=20.001×
32、;MPa 管子的線膨脹系數</p><p> (3)計算方形補償器的折算長度Lzh和彈性中心坐標位置:</p><p><b> =0</b></p><p><b> =</b></p><p> (4)計算折算管段對軸的慣性矩</p><p><b>
33、; = </b></p><p> (5)確定固定支架之間管道的計算熱伸長量</p><p><b> ?。?)</b></p><p> (6)計算方行補償器彈性力</p><p><b> *</b></p><p> 支座的受力計算,簡圖如下所示:
34、</p><p><b> 5.3 管材與保溫</b></p><p> 本工程采用高密度聚乙烯外護管聚安酯泡沫塑料預制直埋保溫管。</p><p><b> 5.4 熱力入口</b></p><p> 具體詳圖見2#圖紙,它設置在單幢建筑物用戶的地溝入口,站內設置溫度計、壓力表等檢測裝置,
35、在供水管道上裝過濾器,防止污垢、雜物等局部系統(tǒng)內,在低點處設置泄水閥,檢修時排泄供暖系統(tǒng)中的水量。</p><p> 6 管網試調節(jié)運行方案</p><p> (1)供熱管線工程宜與熱力站工程聯合進行試運行。</p><p> (2)供熱管線的試運行應有完善,靈敏,可靠的通信系統(tǒng)及其他安全保障措施。</p><p> (3)在試運行期
36、間,管道法蘭,閥門,補償器及儀表等處的螺栓應進行熱緊。熱緊時的運行壓力應在0.3MP以下。溫度宜達到設計溫度,螺栓應對稱擰緊,在熱緊部位應采取保護操作人員安全的技術措施。</p><p> (4)試運行期間發(fā)現的問題,屬于不影響試運行安全的,可以待試運行結束后處理,屬于必須當即解決的,應停止運行處理。試運行的期間,應從正常試運行狀態(tài)的時間起計72小時。</p><p> (5)供熱工程
37、應在認可的參數下試運行,試運行的時間應連續(xù)運行72小時。試運行應緩慢地升溫,升溫速度不應大于10度/小時。在低溫試運行正常以后,可緩慢升溫到試運行參數下運行。</p><p> (6)試運行期間,管道,設備的工作狀態(tài)應正常,并應做好檢查和考核的各項工作及試運行資料等記錄。</p><p> (7)試運行開始后,每隔1小時對補償器及其他管路附件進行檢查,并應做好記錄。</p>
38、<p><b> 7 課程作業(yè)總結:</b></p><p> 在我自己的努力下終于完成了這次供熱工程的課程設計,我的感受真的很深,供熱工程是我們的專業(yè)課,我們必須努力去完成。這次課程設計是我大學以來第一次使用CAD畫圖,全部計算機制作。遇到不會的問題我就上網搜索,去圖書館查閱一些資料和技術手冊。在這期間,我提高了查找資料的能力,也開始了解了一點專業(yè)的規(guī)范和設計手冊,以后要
39、多看這方面的書籍。</p><p> 我這次做的課程設計難免會有很多錯誤之處,因為我們平時學的是理論知識,而這是一個實際工程,會有很多實際的客觀因素影響,以及各種突發(fā)狀況,還有一些工程中的要求規(guī)范我不是非常的了解。所以我們以后要多了解規(guī)范和設計手冊。在課程設計中的錯誤和不足之處,還懇請老師多批評指正。</p><p> 在今后的學習中,我將更加努力的學習自己的專業(yè)課知識,多多了解設計規(guī)
40、范和技術資料。用自己百分百的努力來實現夢想,體現自我價值。</p><p><b> 參考資料</b></p><p> 1,李德英《供熱工程》中國建筑工業(yè)出版社,2004。</p><p> 2,《流體輸配管網》。中國建筑工業(yè)出版社。</p><p> 3, 王飛,張建偉《直埋供熱管道工程設計》中國建筑工業(yè)出版
41、社, 2007。</p><p> 4,《實用供熱空調設計手冊》中國建筑工業(yè)出版社,1993。</p><p> 5,《城市熱力網設計規(guī)范》CJJ34-2002。</p><p> 6,《采暖通風與空調設計規(guī)范》GB0019-2003。</p><p> 7,《城市熱力網設計規(guī)范》CJJ34-2002。</p><
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