供热工程课程设计说明书_secretcrto.docx

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1、目 录目录I第一章课课程任务务书- 1 -1.1 已知条条件- 1 -1.2 课程设设计内容容- 11 -1.3 具体要要求- 1 -第二章供供热系统统的热负负荷- 1 -2.1供供暖设计计热负荷荷的计算算- 11 -2.1.1热负负荷的计计算- 1 -2.1.2流量量的计算算- 11 -2.2热热负荷图图- 11 -2.2.1供暖暖热负荷荷随室外外温度变变化曲线线- 11 -2.2.2热负负荷延续续时间图图- 22 -第三章集集中供热热系统- 5 -3.1 供热系系统原理理图的确确定- 5 -3.2热热水供热热系统的的调节及及调节曲曲线的绘绘制- 5 -第四章管管网布置置- 77 -4.1热

2、热源位置置- 77 -4.2管管网的走走向- 7 -4.3管管径的选选择- 7 -4.4管管道的敷敷设- 7 -4.5阀阀门的设设计- 8 -4.6检检查井的的设置- 8 -4.7支支架及补补偿器的的设置- 8 -第五章水水力计算算- 99 -5.1水水力计算算的步骤骤- 99 -5.2水水压图的的绘制- 9 -5.2.1水压压图的绘绘制原则则- 99 -5.2.2绘制制水压图图的步骤骤- 100 -5.3 水泵的的选择- 100 -5.3.1循环环水泵的的选择- 100 -5.3.2补给给水泵的的选择- 111 -参考文献献- 112 - 21 -第一章 课程任务务书1.1 已知条条件1.建

3、筑筑物所在在地区：哈尔滨滨2.建筑筑面积：参见图图纸3.面积积热指标标（综合合）：70W/m24.最高高建筑物物高度：最高66层 层层高3米米5.热媒媒及参数数：设计计供回水水温度为为：955/7006.气象象资料：注意收集集当地（设设计地区区）的室室外采暖暖计算温温度、供供暖期室室外平均均温度、供供暖天数数n。1.2 课程设设计内容容1. 计算设计计热负荷荷，绘制制热负荷荷随室外外温度的的变化曲曲线和热热负荷延延续时间间图；2. 确定供热热系统的的供热原原理图；3. 确定供暖暖热负荷荷的调节节方法并并绘制调调节曲线线；4. 确定热源源位置及及管线走走向，配配置必需需的管道道附件。画画出管道道

4、平面布布置图及及计算简简图并进进行水力力计算；5. 绘制网路路主干线线的横断断面、纵纵剖面图图及水压压图。确确定循环环水泵及及补给水水泵的流流量及扬扬程；6. 选做内容容：根据据学生完完成课程程设计的的时间及及能力可可酌情增增加水加加热器、喷喷射装置置、管道道补偿器器、管道道保温及及支架受受力等计计算。1.3 具体要要求1. 说明书主主要阐述述设计方方案主要要依据和和基本计计算公式式。要求求文字简简练，字字迹工整整。其中中的图表表要列名名，并按按先后次次序编号号；2. 所有图纸纸表达要要正确，要要求按一一定比例例绘制。但但是对线线性及美美观不做做具体规规定。水水压图、水水温调节节曲线、水水泵特

5、性性曲线和和热负荷荷延续时时间图可可以画在在方格（坐坐标纸）上上。第二章 供热系统统的热负负荷2.1供供暖设计计热负荷荷的计算算2.1.1热负荷荷的计算算归化设计计时，供供暖设计计热负荷荷常用指指标概算算法。供供暖热负负荷的概概算指标标有体积积热指标标和面积积热指标标等。本本设计中中提供的的是面积积热指标标。其中中设计热热指标按按下式计计算： （1）式中：建筑筑物总的供暖暖设计热热负荷，KKW； F建筑物物的建筑筑面积，；本设计共有6栋楼，总建筑面积为28587.2。建筑筑物供暖暖面积热热指标，；它表示1建筑面积的供暖设计热负荷。在这里选定为70。=700285587.2=20001.11KW

6、2.1.2流量的的计算x3.66设计总流流量G=68.779每栋楼具具体负荷荷及流量量见表22-1表2-11热负荷荷及流量量计算建筑名称称栋数建筑面积积面积指标标热负荷流量 GLA-001166177.170463.2015.993LA-002140811.9285.739.833LA-003161555.7430.9014.882LA-OO4150944.2356.5912.227LA-005112644.788.5523.055LA-006153733.6376.1512.9942.2热热负荷图图2.2.1供暖热热负荷随随室外温温度变化化曲线室外供暖暖计算温温度下的的供暖设设计热负负荷 （

7、2）任意室外外温度下下供暖热热负荷 （33）热负荷随随室外气气温的变变化关系系 （44）式中:建筑筑物的供供暖体积积热指标标，W/(m33.)；它它表示各各类建筑筑，在温温差时，每每1m3建筑物物外围体体积的供供暖设计计热负荷荷。在这这里取00.4332 WW/(mm3.)建筑筑物的外外围体积积，m33；6栋的总体积为为857761.57mm3。供暖暖室内计计算温度度，188-244；本设计计中取221。供暖暖室外计计算温度度，；长春市供供暖室外外计算温温度-226。变化化室外温温度，。所以=2.2.2热负负荷延续续时间图图（1）不不同室外外气温的的延续时时间确定定 查气象资资料或根根据给出出

8、的下列列公式计计算 （55）式中 ： 式中:某地地区采暖暖期计算算供暖小小时数，hh；哈尔尔滨市供供暖天数数为1777天，则则177724=42448小时时。即=1.004，=0.998。某地地区采暖暖期室外外平均温温度，。哈尔滨滨市采暖暖室外平平均温度度-100。则。（2）热热负荷延延续时间间图的绘绘制横坐标 左：室室外温度度（） 右：延延续时间间（h）纵坐标 热负荷荷（GJJ/h）（MMW）曲线下面面积 供供暖期耗耗热量（GGJ）（MMWh）第三章 集中供热热系统3.1 供热系系统原理理图的确确定热水供热热系统设设计方案案有三种种：1.采用两两套热网网；2.采用一一套热网网设中继继站；33

9、.采用用一套热热网。方案一：采用一一套热网网本设计如如选用采采用一套套热网。一套循环泵，扬程按最远LA-03选择，对较近的楼宇进行节流，此方案适用于LA-03及LA-06流量较其它楼宇较大时适用。当集中供热系统的热用户仅为供暖用户时室外供热管道多采用双管式枝状管网。热源部分要考虑循环水泵、补给水泵的连接以及台数确定，定压方式的选择及各种安全措施等等。定压方式式可采用用高位水水箱定压压，补给给水泵定定压，惰惰性气体体定压及及蒸汽定定压等。本本设计中中采用补补给水泵泵连续定定压方案案。方案二：采用两两套热网网本设计如如采用两两套热网网，多个个区域的的供热系系统互不不干扰，这这种方案案仅适用用于区域

10、域之间地地形高度度差较大大，要求求不同的的定压值值，其缺缺点是：初投资资和运费费较高，占占地面积积多，实实际实施施工程中中有困难难。综上所述述，本设设计选用用方案一一，采用用一套热热网对小小区进行行供热。3.2热热水供热热系统的的调节及及调节曲曲线的绘绘制1.本设设计中可可选择质质调节和和分阶段段改变流流量的质质调节。在这里选择质调节。2.调节节曲线的的绘制：供暖系统统的设计计温度为为95/70；则供水温温度的计计算公式式： （66）回水温度度的计算算公式：（7）式中：用户户散器的的设计平平均计算算温差，；用户户的设计计供回水水温差，；相对对供暖热热负荷比比。所以：=0.55（95+70221

11、）=61.55=9570=25=将以上数数据代入入（6）（77）中得得：供水：回水：本设计中中可选择择质调节节和分阶阶段改变变流量的的质调节节。注意意循环水水泵的选选择及调调节曲线线需与调调节方法法相对应应。在绘制调调节曲线线时要涉涉及到散散热器的的热工特特性（BB值的大大小）要要求。若若有具体体资料（散散热器产产品标本本）时可可按资料料给出的的数据；也可以以从文献献中查得得；若无无具体资资料时，一一般国产产铸铁散散热器的的B值可可取0.3，允允许工作作压力可可取0.4Mppa。第四章 管网布置置4.1热热源位置置热源是热热水管网网的起点点。热源源可为热热电厂或或集中锅锅炉房。如如为热电电厂，

12、其其位置的的确定可可参阅有有关锅炉炉房设计计规范和和手册。本本设计中中考虑的的主要原原则：（1）不不影响区区域的环环境卫生生及美观观；为此锅炉炉房或换换热站宜宜设在主主导风向向的下风风向。主主导风向向可根据据所在地地在查文文献获得得。哈尔尔滨市冬冬季主导导风向是是东北，则则热源应应设在西西南。（2）考考虑扩建建的可能能性，便便于燃料料与灰渣渣的运输输与储存存；（3）尽尽量靠近近主要负负荷及负负荷密度度较大处处，使供供热管网网在技术术和经济济上合理理。本设计中中热源即即二级网网的换热热站，位位于住宅宅小区内内。4.2管管网的走走向实际定线线时要掌掌握地质质、水文文资料，了了解地下下水位的的高低，

13、地地上地下下构筑物物的情况况，除了了技术经经济合理理外还要要考虑维维修方便便，一般般应注意意：（1）让让管道尽尽量穿过过负荷集集中区。这这一原则则目前在在大中城城市里很很难实现现；（2）管管网走向向宜平行行于道路路和建筑筑物； （3）为为了施工工及维修修管理方方便，管管道尽量量敷设在在人行道道及绿化化地带下下；（4）尽尽量少穿穿越公路路、铁路路、河流流及主要要交通干干线；（5）热热力管道道与其他他管道以以及建筑筑物、构构筑物应应保持一一定的距距离（包包括水平平距离和和垂直净净距）。（6）热热网布置置时应考考虑适当当考虑各各小区管管道连接接方便及及小区内内负荷对对称。4.3管管径的选选择根据管网

14、网的平面面布置图图及各管管段的流流量查手手册得出出各管段段的管径径。见平平面图。4.4管管道的敷敷设管道的敷敷设方式式有地上上（架空空）敷设设和地下下敷设两两大类。一一般的城城市供暖暖管道多多采用地地下敷设设，目前前以采用用地下无无沟（直直埋）敷敷设为主主。本设设计中采采用这种种无沟直直埋敷设设。在热水供供热中，直直埋敷设设最多采采用的方方式是供供热管道道、保温温层和保保护外壳壳三者紧紧密粘接接在一起起，形成成整体式式的预制制保温管管结构形形式。施工安装装时在管管道沟槽槽底部要要预先铺铺约1000-1150mmm粗砂砂砾夯实实，管道道四周填填充沙砾砾，顶部部填砂约约1500-2000mmm，之

15、后后再回填填原土并并夯实。4.5阀阀门的设设计在满足要要求和维维修的条条件下，尽尽量减少少阀门的的数量。（1）热热力管道道干线、支支干线、支支线的起起点应安安装关断断阀门；（2）长长距离输输送的热热水热网网干线应应安装分分段阀门门，分段段阀门的的间距建建议为：输送干干线，22000030000mm；输配配干线，11000015500mm；（3）热热水管道道最高点点设放气气阀，最最低点设设放水阀阀；（4）用用于管道道连通的的阀门应应采用双双向密封封的阀门门；（5）管管径5000mm 的阀阀门应采采用电驱驱动阀门门；（6）用用于关断断的阀门门可采用用闸阀、蝶蝶阀或截截至阀（小小管径），用用于调整整

16、流量的的阀门可可采用手手动流量量调节阀阀（或自自立式流流量控制制阀）。在本设计计中，各各管道干干线、支支干线、支支线的起起点安装装截止阀阀；在最最高点设设放气阀阀，最低低点设放放水阀；在各别别管段中中安装手手动流量量调节阀阀。见管管道布置置平面图图。4.6检检查井的的设置（1）检检查井的的数量力力求最少少，不应应设在交交通要道道和人行行车流频频繁处。（2）在在下列情情况下要要设检查查井：（3）地地下敷设设管道安安装套筒筒补偿器器、波纹纹管补偿偿器、阀阀门、放放水和除除污装置置等设备备附件时时，应设设置检查查井。4.7支支架及补补偿器的的设置固定支架架间的最最大允许许间距可可根据初初步设计计选定

17、的的管径查查阅相关关文献，当当管径为为1255mm时时，固定定支架最最大间距距应为665m,当管径径1000mm时时，固定定支架最最大间距距应为660m,当每个个固定支支架之间间必须设设一个补补偿器。尽尽量利用用自然补补偿，不不便使用用方形补补偿器时时应选用用套筒补补偿器或或波纹管管补偿器器。方形形补偿器器所在处处应有补补偿器穴穴。当钢管直直径较大大，安装装位置有有限时可可设置套套筒式补补偿器或或波纹管管补偿器器。套筒筒补偿器器使用时时注意定定期检修修，以防防漏水；波纹管管补偿器器选择时时应注意意使用条条件，避避免氯离离子腐蚀蚀。本设设计中主主要采用用波形补偿偿器。第五章 水力计算算5.1水水

18、力计算算的步骤骤（1）画画出水力力计算简简图，标标出管道道附件以以及各管管段计算算流量GG和管长长L；（2）水水力计算算先从主主干线开开始，根根据城城市热力力网设计计规范，在在一般的的情况下下，热水水网路主主干线的的设计平平均比摩摩阻，可可取300700Pa/m进行行计算。热网规范建议的数值，主要是根据多年来采用直接连接的热水网路系统而规定的。对于采用间接连接的热水网路系统，主干线的平均比摩阻值比上述规定的值要高，有时可达100Pa/m以上。间接连接的热网主干线的合理平均比摩阻值，有待通过技术分析和运行经验进一步确定；（3）根根据网路路主干线线各管段段的计算算流量和和初步选选用的平平均比摩摩阻

19、值，利利用附录录的水力力计算表表，确定定主干线线各管段段的标准准管径和和相应的的实际比比摩阻；（4）根根据选用用的标准准管径和和管段中中局部阻阻力的形形式，查查附录，确确定各管管段局部部阻力的的当量长长度Ldd的总和和，以及及管段的的折算长长度LZZH；（5）根根据管段段的折算算长度LLZH，以以及由附附录查到到的比摩摩阻，计计算主干干线各管管段的总总压降；（6）主主干线水水力计算算完成后后，便可可以进行行热水网网路支干干线、支支线等水水力计算算。分支支管水力力计算时时应按支支干线、支支线的资资用压力力确定其其管径，但但热水流流速不应应大于33.5mm/s，同同时比摩摩阻不应应大于3300PP

20、a/mm。规范范中采用用了两个个控制指指标，实实质上是是对管径径DN4400mmm的管管道，控控制其流流速不得得超过33.5mm/s（尚尚未达到到3000Pa/m），而而对管径径DN4000mm的的管道，控控制其比比摩阻不不超过3300PPa。5.2水水压图的的绘制5.2.1水压压图的绘绘制原则则热水网路路压力状状况的基基本技术术要求不不超压、不不汽化、不不倒空、不不吸气以以及保证证循环的的基本原原则。水压图的的横坐标标和纵坐坐标应取取不同的的比例。水压图系系统的标标高采用用相对标标高，坐坐标原点点0选择择热源处处循环水水泵吸入入口的中中心线平平面标高高。一般般可选择择热源处处地形标标高。即即

21、以锅炉炉房地面面标高为为0，热热网管线线所在地地的地面面标高由由平面图图给出。根据水力力计算结结果绘制制出来的的动水压压曲线是是折线，静静水压线线是一条条平行于于横坐标标的水平平直线。一般分支支管的水水压曲线线斜率比比主干线线大，即即分支管管水压曲曲线包含含在主干干线水压压曲线之之内。5.2.2绘制制水压图图的步骤骤（1）在在图纸下下部绘制制出热水水网路的的平面布布置图；（2）在在平面图图的上部部以网路路循环水水泵中心心线的高高度为基基准面，沿沿基准面面在纵坐坐标上按按一定的的比例尺尺做出距距离的刻刻度；（3）在在横坐标标上，找找到网路路上各点点或各用用户距热热源出口口沿管线计算算距离的的点，

22、在在相应点点沿纵坐坐标方向向绘制出出网路相相对于基基准面的的标高，构构成管线线的地形形剖面图图；（4）绘绘制静水水压曲线线。静水水压曲线线是网路路循环水水泵停止止工作时时，网路路上各点点 测压压管水头头的连线线。因为为网路上上各用户户是相互互连通的的，静止止时网路路上各点点的测压压管水头头均相等等，静水水压曲线线就应该该是一条条水平直直线。它它不能超超过各用用户的作作用压头头。因为为各用户户的用水水高度都都为188m，供水水温度为为95时时，其汽汽化压力力为0mH2O，加上上355m的富富裕压力力则静水水压曲线线高度应应在188+0+3=21m，取取整数为为21m。（5）绘绘制回水水干管动动水

23、压曲曲线。当当网路循循环水泵泵运行时时，网路路回水管管各点测测压管水水头的连连线称为为回水管管动水压压曲线。从从定压点点即静水水压线和和纵坐标标的交点点A开始始画。回回水总压压降为44m。定定压点即即干管末末端的压压力为221mH2O，那么么回水干干管始端端B也就就是末端端用户的的出口压压力为221+4=25mH2O。连接接A、BB两点，将将为主干干线回水水管的动动水压线线AB。（6）绘绘制供水水干管的的动水压压曲线。末末端用户户的资用用压头为为5mH2O，则末末端用户户入口处处C点压压力即供供水管主主干线末末端点的的压力应应为255+5=30mH2O。供水水主干线线的总压压力损失失与回水水管

24、相等等也为44mH2O，那么么在热源源出口处处即供水水管始端端D点动动水压曲曲线的水水位高度度，应为为30+4=34mH2O。连接接C、DD即为主主干线供供水管的的动水压压线CDD。 热源源内部压压力损失失为100mH2O，则热热源出口压力力为34+100=44mH2O，那么么热源入入口E点点的压力力为44mH2O，两点点D、EE连接起起来，为为热源的的水压线线。如图图中ABBCDEE所示。（7）各各分支管管线的动动水压曲曲线。可可根据各各分支管管线在分分支点处处供、回回水管的的测压管管水头高高度和分分支线的的水力计计算结果果。5.3 水泵的的选择5.3.1循环环水泵的的选择（1）流流量G1G

25、1=(1.11-1.2)GG=1.2268.79=82.32tt/h（2）扬扬程H （77）式中：HHr、Hw、Hy分别为为热源、热热网和热热用户的的阻力损损失。Hr近似似取100155mH22O，HHw包括供供水和回回水管路路的全部部损失，由由水力计计算结果果得出，HHy按用户户的形式式和连接接方式确确定，一一般的直直接连接接用户可可取25mHH2O，对对间接连连接的用用户可以以取810mmH2O。=10+8+5=23mHH2O HH1=11.2*23=27.6取228mHH2O根据流量量和扬程程选择型型号为110000L1000-220*22的水泵两两台，一一台备用用。性能参数数见表55.

26、1表5.11水泵性性能表型号转速（rr/miin）流量(tt/h)扬程(mm)效率（%）功率（kkw）必须气蚀蚀余量（mm）泵重量（kkg）10000L100-200*214500100407218.5533005.3.2补给水水泵的选选择（1）选选择原则则1）补给给水泵的的流量，主主要取决决于整个个系统的的渗漏水水量。目目前热热网规范范规定定闭式热热水网路路的补水水率，不不宜大于于总循环环水量的的1%；热力站站补水泵泵，其流流量按系系统总容容水量的的1%计计算。事事故补水水量一般般取正常常补水量量的4倍倍计算。2）补给给水泵的的扬程，应应按水压压图静水水压线的的压力要要求来确确定。3）补给给

27、水泵的的台数，宜宜选用两两台，按按2%流流量考虑虑，可不不设备用用泵，正正常时一一台工作作，事故故时两台台全开。也也可以选选择两台台水泵，一一台按112%，另一一台按44% 。正正常运行行，开启启122%水泵泵，4%水泵备备用；事事故时开开启4%水泵。（2）流流量G=1%=0.69（3）扬扬程H:等于静静水压力力曲线的的高度。H= 221m根据流量量和扬程程选择型型号为550LGG24-20*5的水水泵台。IS水泵泵性能表表型号转速（rr/miin）流量(tt/h)扬程(mm)效率（%）功率（kkw）必须气蚀蚀余量（mm）泵重量（kkg）50LGG24-20*5295002410069118.155123参考文献献1 王王宇清主主编供热工工程机械工工业出版版社，2200442 李李得英主主编供热工工程中国建建筑工业业出版社社，200043 周周邦宁主主编中央空空调设备备选型手手册中国建建筑工业业出版社社，199994 马马仲元主主编供热工工程中国电电力出版版社，2200445 陆陆耀庆主主编实用供供热空调调设计手手册中国建建筑工业业出版社社，19993