供热管网课程设计说明书.doc

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1、环境与市政工程学院课程设计说明书题目： 热源与热网课程设计-热网部分姓名：_吕佳保 _学号：_专业：建筑环境与设备工程 班级:_09级2班课 程 设 计 成 绩 栏评阅成绩比例（）答辩成绩比例（）总评成绩指导教师签名2012年 7月 8 日设计题目：2号居住小区室外供热管道工程设计21供热系统设计热负荷概算31.1供热系统设计热负荷概算方法31.2各建筑物的热负荷及供热系统总热负荷32供热管网的设计方案321管网的布置方式及管网的敷设方式32.2热网与热用户的连接形式：42.3管道附件及检查室的设置43热水网路的水力计算53.1热水网路水力计算方法53.2绘制热水网路平面简图，划分计算管段53

2、.3水力计算结果汇总表54水系统的定压方式及水压图的绘制54.1系统的定压方式与定压装置54.2绘制热网主干线水压图6参考资料6设计题目：2号居住小区室外供热管道工程设计原始资料：（1）设计地区及气象资料本次设计城市为石家庄，设计地区气象资料查取相关设计手册可得：室外计算温度为-8 OC，采暖期室外平均温度为0.9OC。（2）土建资料区域总平面图，包括道路走向，建筑物分布，建筑物高度及建筑面积，建筑物用途。总平面图中应包括区域的地形标高和位置座标。（3）热源及热媒参数：热源为换热站，将一级管网的高温水（120OC/70OC）转换为二级管网的低温水（85OC/60OC），向小区进行供热。1供热系

3、统设计热负荷概算1.1供热系统设计热负荷概算方法采暖热负荷采用面积热指标法概算：Qn=qA10-3 （A）式中：Qn采暖热负荷，kw；q采暖热指标，W/m2；A采暖建筑物的建筑面积，m2。以1号楼为例：室外计算温度为-8 OC，采暖期室外平均温度为0.9OC，室内平均温度为18C。采暖期室外平均温度下的耗热量指标q采=11.6w/m2.q=q采(tn-tw)/(tn-tw)=11.6*(18+8)/(18-0.9)=17.64 w/m 2.Q=q*A=17.64*7490.0/1000=132.12kw采暖热指标q根据民用建筑节能设计标准中石家庄地区采暖期室外平均温度下的耗热量指标qH折算到室

4、外设计温度下得出，当楼层小于等于三层时，q=15.7kw/ m2.当楼层大于等于14层时，q=11.6kw/ m2但是对于除住宅之外的建筑物，应参考实用供暖工程设计中的民用建筑供暖面积热指标概算值进行确定。对于医院、幼儿园，取值范围为65-80 W/m2；商业用户取值范围为65-80 W/m2；办公楼、学校取值范围为60-80 W/m2。1.2各建筑物的热负荷及供热系统总热负荷建筑物面积由所给图纸资料确定，然后根据式1-1求出各个建筑物的采暖热负荷。各建筑物的采暖热负荷之和即为供热系统总热负荷。具体计算结果参见附录一。注明：a地下居委会及治安管理中心在11#住宅楼内，热负荷同11#共同进行计。

5、b对于地上居委会、社区服务中心、卫生站、文体活动站这些配套公建均位于住宅楼内，其所需热负荷采用与商业用户的热指标进行计算，并将最终计算结果汇总于所属的建筑物内。2供热管网的设计方案21管网的布置方式及管网的敷设方式(1)本次课程设计，热水热力网采用闭式双管制，放射状布置。管网的平面布置应遵照经济上合理，技术上可靠以及周围环境协调的总原则来决定：A管网走向尽量使管道位于区域中心。B城市道路上的热力网管道一般平行于管路中心线，并应尽量敷设在车行道以外的地方，一般情况下同一条管道应只沿道的一侧敷设。C考虑供热管网的可靠性及后备供热能力，综合考虑设计区域的地势、协调定压、加压等设施。(2)管网的敷设方

6、式对于管道干管采用（不通行）地沟敷设，支管采用直埋敷设。A 直埋敷设管道保温结构表面与建筑物的最小水平净距、垂直净距应符合表1的规定：表1管道名称压力区间最小水平净距(m)最小垂直净距(m)对于直埋敷设热力网力管道压力300kpa1.00.15压力800kpa2.00.15B直埋敷设管道宜设坡度，其坡度不小于0.002。C直埋供热管道最小覆土深度应符合表2的规定：表2管径(mm)50125150200250300车行道下(m)0.81.01.0非车行道下(m)0.60.60.72.2热网与热用户的连接形式：低温热水供热系统采用无混合装置的直接连接方式。2.3管道附件及检查室的设置(1) 阀门的

7、设置。a 供热管网管道干、支线的起点应安装关断阀门。b 热水供热管网输送干线每隔2000-3000m、输配干线每隔1000-1500m装设一个分段阀门。c 系统的分支处，安装平衡阀；各热用户的热力入口，安装动态压差平衡阀。(2) 采用管沟敷设的管道，热补偿装置及固定支架的设置a 供热管网管道的温度变形应充分利用管道的转角管段进行自然补偿；当无条件利用管道转角进行地自然补偿时，宜根据敷设条件采用维修工作量小和价格较低的补偿器。b用自然补偿管段补偿热伸长时，其各臂的长度不宜采用过大的数值。常用自然补偿方式有L型管道和Z型管道两种，管道自由臂长不宜超过2025mc方形补偿器应用较广。方形补偿器宜安装

8、在相邻两个固定支座间的中心或接近中心的位置。d装有分支管线或安装有阀门的位置是管道中应力集中的地方和受力的薄弱点，宜在这些位置设置固定支座和补偿装置。c固定支座是供热管道中主要受力构件，为节约投资，应尽可能加大固定支座的间距，减少其数目。3热水网路的水力计算3.1热水网路水力计算方法水力计算采用当量长度法。水力计算时，主干线平均比摩阻Rp 的推荐值为4080Pa/m 。主干线水力计算完成后，进各并联支干线、支线的水力计算；按支干线、支线的资用压力确定其管径，但应注意各计算管段热水流速不应大于3.5m/s，同时比摩阻不应大于300Pa/m 。热网主干线与各并联支线间的阻力平衡，仍按室内供暖系统的

9、原则进行。但是由于室外管网用户较多，管网较长，所以阻力平衡较难实现。此时应计算出相应各用户热力入口处应消除的余压，为在用户热力入口处采用平衡阀等调节装置提供选择依据，从而将余压消除。所选用的水力计算表参考实用集中供热手册中的热水管道水力计算表，依据此表进行干管各管段相关参数的确定。由于此类计算表是在一定粗糙度（常为K=0.5mm）、一定的温度和密度的条件下得出的，所以应该考虑其修正问题。又因为热水的密度随水温变化的幅度不大，实际的热水温度与计算表水温相差不大时，可以不进行修正。本次设计中将各热用户（室内采暖系统）的水力损失均取为3 mH2O。以27号管道为例：热负荷为132.1kw，根据公式G

10、=0.86*Q/(85-60)=0.86*132.1/25=4.54t/h.局部当量长度=3.26m.折算长度=5.68+3.26=8.94m.dn=50mm.流速=0.582 t/h.比摩阻R=119.548.P=R*L=119.548*8.94=1068.76pa3.2绘制热水网路平面简图，划分计算管段水平网路平面简图及管段划分见附录二。3.3水力计算结果汇总表水力计算结果汇总表见附录三。4水系统的定压方式及水压图的绘制4.1系统的定压方式与定压装置采用补给水泵定压。补给水泵的流量，主要取决于整个系统的渗漏水量。城市热力网设计规范规定，闭式热水网路的补水率，不宜大于总循环水量的1。但在选择

11、补给水泵时，整个补水装置和补给水泵的流量，应根据供热系统的正常补水量和事故补水量来确定，一般取正常补水量的4倍计算。补水泵的扬程，应根据保证水压图水静压线的压力要求来确定。补给水泵的台数，宜选用两台可不设备用泵，正常时一台工作，事故时两台全开。4.2绘制热网主干线水压图根据系统定压方式和水力计算结果，绘制系统水压图。水压图绘制步骤如下：（1）建立坐标系水压图应绘制坐标系。纵坐标和横坐标可采用不同的比例。纵坐标应表示高度和测压管水头；横坐标应表示管道的展开长度。纵坐标和横坐标的名称和单位应分别注明。一般以热源处循环水泵吸入口的坐标作为水压图纵横坐标的相对零点。在坐标系下方应用单线绘出管道平面展开

12、简图。在坐标系中应绘出沿管线的地形纵剖面，并绘出典型热用户系统的充水高度及与供水温度汽化压力数值对应的水柱高度。应绘出静水压线及主干线的动水压线。静水压线、动水压线应采用粗线绘制；管道采用粗实线绘制；热用户系统的充水高度采用中实线绘制；热用户汽化压力的水柱高度采用中虚线绘制；地形纵剖面采用细实线绘制。具体的水压图见附录四参考文献1 中华人民共和国行业标准(JGJ 26-1995）.民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分).北京：中国建筑工业出版社，1995.2 城市热力网设计规范（CJJ342002）. 中国建筑工业出版社3城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T 8198）. 中国建筑工业出

13、版社4 姜湘山.建筑给水排水与采暖设计. 北京：机械工业出版社,2007.5 陆耀庆. 实用供热空调设计手册. 北京：中国建筑工业出版社,1993.6 王亦昭,刘雄. 供热工程. 北京：机械工业出版社，2007.7 付祥钊,茅清希. 流体输配管网. 北京：中国建筑工业出版社,2005.8李善化,康慧. 实用集中供热手册.中国电力出版社。水压图供热系统设计热负荷采暖区域耗热量指标采暖热指标 层数建筑面积采暖热负荷q（w/m2）q（w/m2）A(m2)Qn(kw)幼儿园15.723.873.001123.526.82中心会所15.723.873.001123.526.821#11.617.6420

14、.007490.0132.102#11.617.6425.009362.5165.133#11.617.6425.009362.5165.134#11.617.6420.007490.0132.105#11.617.6420.007490.0132.106#11.617.6422.008239.0145.317#11.617.6425.009362.5165.138#11.617.6425.009362.5165.139#11.617.6425.009362.5165.1310#11.617.6422.008239.0145.3111#11.617.6420.007490.0132.1012#

15、11.617.6420.007490.0132.1013#11.617.6425.009362.5165.1314#11.617.6420.007490.0132.102127.68水力计算管段号热负荷计算流量管段长度局部阻力当量长度之和折算长度公称直径流速比摩阻管段压力损失备注QGLdLzhdvRPw103kg/hmmmmmm/sPa/mPa12127.673188.8 42.13.3645.51501.08299.5454525.31621995.568644.5 83.8713.4497.31501.11587.6468528.83231863.464100.3 17.6710.9228

16、.61500.94776.5042187.24941698.358420.8 10.848.419.21500.86463.6431224.49151533.252741.4 8.626.1614.81500.7851.964768.027961222.742062.3 25.482146.51250.88283.043859.69971063.836594.4 65.082792.11250.76763.0125802.1458739.7725448.1 33.8921.355.21250.53330.7181695.3269574.6418838.8 10.761.6512.41000.6

17、0351.506639.189510429.3314769.0 18.0211.0429.11000.47331.858925.793511264.29088.5 67.289.4276.7800.50451.8653978.04612132.14544.2 2.813.266.07500.582119.55725.656413132.14544.2 30.453.2633.7500.582119.554029.96314165.15679.4 7.173.2610.4500.727185.821938.09215165.15679.4 15.413.2618.7500.727185.8234

18、69.24116145.314998.7 28.33.0131.3500.64144.334519.00417165.135680.5 360.6536.7500.727185.896812.7221826.82922.6 261.1327.1250.455183.744984.86619132.14544.2 9.063.2612.3500.582119.551472.8312026.82922.6 4.6848.68250.455183.741594.86321165.135680.5 44.79145.8500.727185.898511.7222132.14544.2 6.733.26

19、9.99500.582119.551194.28523165.135680.5 6.213.269.47500.727185.891760.3424145.314998.7 88.126.294.3500.64144.3313613.325165.135680.5 4.353.267.61500.727185.891414.59226132.14544.2 24.982.327.3700.35432.176877.761327132.14544.2 5.683.268.94500.582119.551068.75928310.44310.4 568.5564.6700.831173.71112

20、12.7229191.956603.1 21.68.5530.2700.51467.1192023.638主干线35011.88局部阻力系数管段号管径局部阻力名称个数当量长度ld局部阻力管段上的局部阻力当量长度之和1150闸阀13.363.363.362150煨弯22.525.0413.44直流三通18.48.43150直流三通18.48.410.92煨弯12.522.524150直流三通18.48.48.45150异径接头10.560.566.16直流三通15.65.66125直流三通15.65.621方形补偿器115.415.47125直流四通111.211.227方形补偿器115.415

21、.4异径接头10.440.448125直流四通18.88.821.3方形补偿器112.512.59100直流三通11.321.321.65异径接头10.330.3310100直流三通10.980.9811.04方形补偿器19.89.8异径接头10.260.261180直流三通17.97.99.42煨弯20.761.521250分流三通11.961.963.26闸阀20.651.31350分流三通11.961.963.26闸阀20.651.31450分流三通11.961.963.26闸阀20.651.31550分流三通11.961.963.26闸阀20.651.31650分流三通11.961.9

22、63.01闸阀10.650.65煨弯10.40.41750闸阀10.650.650.651825分流三通11.131.131.13闸阀2001950分流三通11.961.963.26闸阀20.651.32025分流三通1334闸阀1112150闸阀11112250分流三通11.961.963.26闸阀20.651.32350分流三通11.961.963.26闸阀20.651.32450分流三通1336.2煨弯20.61.2闸阀2122550分流三通11.961.963.26闸阀20.651.32670分流三通1332.3异径接头10.20.22750分流三通11.961.963.26闸阀20.651.32870直流三通17.97.98.55闸阀10.650.652970直流三通17.97.98.55闸阀10.650.65