学生宿舍 供热系统设计方案.docx
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1、南工院学生宿舍供热系统设计方案课程名称:建筑给排水综合实训指导教师:王俊琪、彭夷项目设计:学生宿舍班 级:空冷1111项目小组:第三组提交日期:2013. 10. 25在管路的水力计算中,通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称 为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管 段组成的。插入5. 2供热系统水力计算的任务与方法5. 2.1水力计算的任务:按已知系统各管段的流量和循环作用压力,确定各管段的管径。常用于 工程设计。 按已知系统各管段的流量和管径,确定系统所需的循环作用压力,常用 于校核计算。按已知系统各管段的管径和该管段的允许压力降,确定该管段的水流
2、量。校核计算,不等温降。第二种情况的水力计算,常用于校核计算。根据最不利循环环路各管段改变 后的流量和已知各管段的管径,利用水力计算图表,确定该循环环路个管段的压 力损失以及系统必需的循环作用压力,并检查循环水泵的扬程是否满足要求。 第三种情况下的水力计算,是根据管段的管径d和该管段的允许压力降,来确定 通过该管段的流量。对已有的热水供暖系统,在管段已知作用压头下,校核各管 段通过的水流量的能力,以及热水供暖系统采用的所谓“不等温降”水力计算方 法,就是按此方法进行计算的。5. 2. 2等温降水力计算的方法(1)平均比摩阻Rpj法(2)推荐的平均比摩阻Rpj法(60120Pa/m )实际设计过
3、程中,为了平衡各并联环路的压力损失,往往需要提高循环环路 各分支管段的比摩阻和流速,但流速过大会使管道产生噪声,所以规范规定:最 大允许的水流流速不应大于下列数值。民用建筑1.2m/s1.5m/s生产厂房的辅助建筑2. Om/s生产厂房3. 0m/s整个热水供暖系统总的计算压力损失,宜增加10%的附加值,以此确定系统 必需的循环作用压力。5. 3供热系统水力计算的过程最不利管路水力计算见表5.1表5. 1最不利管路水力计算管 段管径 d (mm)管长 1 (m)流量G(kg/h)流速 v(m/s)平均比摩 阻R(Pa/m)沿程阻力 损失 Py (Pa)局部阻力损失 Pj(m)(当量长度 法)1
4、254. 556102. 1130. 062. 4511. 1622253. 593144. 0540. 074. 0914. 6953253.617185. 9950. 096. 4423. 2934323. 982227. 9360. 072. 7010. 7515323.926269.8770. 083. 3413. 1136328. 760311.8180. 084. 0535. 4787204. 90775. 5450. 064. 8823. 9460. 888253. 512114. 7630. 063. 1010. 8871.019253.643153.9810. 085. 20
5、18. 9440. 8310323. 482193. 1990. 061.956. 7901.4111323.711232.4170. 072. 7010. 0201. 1612323. 564271.6350. 083. 5712. 7231. 16133214. 421310. 8530. 116. 8598. 7842. 02145012.417622.6710. 092.6933. 4021.4315503. 380734. 1680. 103. 1310. 5791. 7116503. 732779. 7880. 103. 2812. 2411. 7117503.711825. 40
6、80. 124. 2715. 8461. 7118503. 638871. 0280. 124. 2715. 5341.7119503.480916. 6480. 135. 1918. 0611.7120503.863962. 2680. 135. 1920. 0491. 7121503. 5321007.8880. 135.6920. 0971. 7122506. 3001097. 4280. 146. 2039. 0601. 71237010. 3202194. 8560. 176. 4766. 7702. 696制热设备和水泵的选型6.1 循环水泵选型6.1.1 泵选择的目的与原则循环水
7、泵在供暖系统中所占比例,无论是容量还是设备数量都是很大的,运 行中的问题也比较多。因此,正确选择、合理使用和管理,确保正常供暖和提高 经济效益是十分重要的。选择的原则是:设备在系统中能够安全、高效、经济地 运行。选择的内容主要是确定它的型式、台数、规格、转速以及与之配套的电动机 功率。选择时应具体考虑以下几个原则:所选的循环泵应满足系统中所需的最大流量和扬程,同时要使循环水泵 的最佳工况点,尽可能接近系统实际的工作点,且能长期在高效区运行,以提高 循环水泵长期运行的经济性。 力求选择结构简单、体积小、重量轻、效率相对比较高的循环水泵。 力求运行时安全可靠、平稳、振动小、噪音低、抗汽蚀性能好。
8、选择适用于流量变化大而扬程变化不大的水泵,即GH特性曲线趋于 平坦的水泵。6. 1. 2泵选型条件(1)输送介质的物理化学性能输送介质的物理化学性能直接影响泵的性能、材料和结构,是选型时需要考 虑的重要因素。介质名称、介质特性(腐蚀性、磨蚀性、毒性等)、固体颗粒含 量及颗粒大小、密度、黏度、汽化压力、气体含量、是否结晶等(2)工艺参数 (选型重要依据)流量Q:工艺装置生产中,要求泵输送的介质量,工艺人员一般应给出正常、 最小和最大流量。泵数据表是上往往只给出泵的正常和额定流量。选泵时,要求额定流量不小 于装置的最大流量或取正常流量的1. 11. 15倍。扬程H:工艺装置所需的扬程值,也称计算扬
9、程。一般要求泵的额定扬程为 装置所需扬程的1.05L1倍。进口压力Ps和出口压力Pd:进、指泵进出接管法兰处的压力,进出口压力 的大小影响到壳体的耐压和轴封的要求。温度T:泵进口介质温度,一般应给出工艺过程中泵进口介质的正常、最低 和最高温度。装置汽蚀余量NPSHa:有效汽蚀余量操作状态:操作状态分连续操作和间歇操作两种。6. 1. 3泵选型依据应根据工艺流程,给排水要求,从五个方面加以考虑,既液体输送量、装置 扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能 力。如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以
10、最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1。 1倍作为最大流量。装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%10%余 量后扬程来选型。液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质 有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统 的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学 腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液 面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等, 以便进行系梳
11、扬程计算和汽蚀余量的校核。操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、 排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置 是定的还是可移的。6. 1. 3泵选型依据泵的类型应根据装置的工艺参数、输送介质的物理和化学性质、操作周期 和泵的结构特性等因素合理选择。离心泵具有结构简单,输液无脉动,流量调节简单等优点,因此除以下情况外, 应尽可能选用离心泵。(1)有计量要求时,选用计量泵。(2)扬程要求很高,流量很小无合适小流量高扬程离心泵可选时,可选用往复 泵;如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵。(3)扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。(4)介
12、质黏度较大( 6501000mm2/s)时,可考虑选用转子泵,如:螺杆泵或 往复泵;黏度特别大时,可选用特殊设计的高黏度螺杆泵和高黏度往复泵。(5)介质含气量5肌 流量较小且黏度 37. 4mm2/s时,可选用旋涡泵。如允 许流量有脉动,可选用往复泵。(6)对启动频繁或灌泵不便的场合,应选用具有自吸性能的泵,如:自吸式离 心泵、自吸式旋涡泵、自吸式容积泵。6. 1. 4泵型号的确定泵的类型、系列和材料选定后就可以根据泵厂提供的样本及有关资料确定泵 的型号。(1)容积式泵型号的确定a工艺要求的额定流量Q和额定出口压力P的确定额定流量Q一般直接采用最大流量,如缺少最大流量值时,取正常流量的1. 1
13、1.5倍。额定出口压力P指泵出口可能出现的最大压力值。b查容积泵样本或技术资料给出的流量Q和压力P流量Q指容积式泵输出的最大流量。可通过旁路调节和改变行程等方法达到工 艺要求的流量。压力P指容积式泵允许的注意大出口压力。c选型依据符合以下条件者即为初步确定的泵型号。流量QW Q,且Q愈接近Q愈合理;压力P WP,且P愈接近P愈合理;d校核泵的汽蚀余量NPSHrV装置汽蚀余量NPSHa,如不合乎此要求,需降低泵 的安装高度,以提高NPSHa值;或向泵厂家提出要求,以降低NPSHr值;或同时 采用上述两方法,最终使NPSHr VNPSHa 一安全余量S。当符合以上条件泵不止一种时,应综合考虑选择效
14、率高、价格低廉和可靠性高的 泵。(2)离心泵型号的确定a额定流量和扬程的确定额定流量一般直接采用最大流量,如缺少最大流量值时,取正常流量的1. 11. 5倍。额定扬程一般取装置所需扬程的1. 051. 1倍。对黏度20mm2/s或含 固体颗粒的介质,需换算成输送清水时的额定流量和扬程,再进行以下工作。b查系列型图谱按额定流量和扬程查出初步选择的泵型号,可能为1种,也可能为2种以上。c校核按性能曲线校核泵的额定工作点是否落在泵的高效工作区内;校核泵的装置汽蚀 余量NPSHa-必需汽蚀余量NPSHr是否符合要求。当不满足时,应采取有效措施 加以实现。当符合以上条件者有2种以上规格时,要选择综合指标
15、高者为最终选定的泵型 号。具体可比较以下参数:效率(泵效率高者为优)、重量(泵重量轻者为优) 和价格(泵价格低者为优)。6. 1.5泵的台数和备用率一般水泵大中型泵站台数以48台为宜。中小型泵站以36台为宜,小 型泵站以23台为宜,对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联 工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度 讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联工 作:*流量很大,一台泵达不到此流量。*对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用 (共三台)*对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵
16、,在一台 泵检修时,另一抬泵仍然承担生产上70%的输送。*对需24小时连续不停运转的泵,应备用二台泵,运转,一台备用,一 台维修。6. 2水泵选型6. 2. 1选择原则(1)满足工艺参数原则流量,扬程,温度,压力,装置汽蚀余量(2)满足被输送液体性能原则腐蚀性液体,不允许泄露性的液体,含有长纤维类液体,高温、高压类液 体,黏性液体(3)满足泵现场使用环境条件的原则安装位置,环境条件,电网条件,危险区的划分6. 2. 2选择流程(1)首先应根据使用环境条件和工艺要求,采用不同的泵型。(2)水泵流量的确定工艺要求给出泵的额定、最小、最大三种流量,则选泵时应以最大流量为 依据;在没有给出最大流量时,
17、通常应以额定流量的1.1倍作为依据。(3)水泵扬程的确定水泵的扬程指总扬程,即:实际扬程+损失扬程。所需实际扬程:通过各种方法实地测量出来。根据前述计算出的所需流量,查水泵性能表,选定所需水泵的口径,并根据 水泵的口径选定水泵进、出管直径。当所需的流量和扬程确定之后,即可根据水泵性能表选定水泵的型号。 在查水泵性能表时,先查找出与所需流量和扬程相接近的水泵,然后再确定型号。 选泵用的扬程值应注意到最低吸入液面和最高送液高度,同时留有余量;一般选 泵的额定扬程为装置所需扬程的1. 051.1倍。(4)水泵型号和规格确定流量和扬程后,利用有关技术图表,确定水泵型号和规格a使用水泵性能规格表选泵型水
18、泵厂在产品目录中都提供了这种表格,表中每一个型号的性能都有三行数 据,究竟以哪一行为准呢? 一般设计流量和设计扬程应与性能表列出的中间一行 的数值相一致,或是相接近,而又必须落在上、下两行的范围内,因为这个范围 是水泵运转的高效率区域,这个型号的水泵就认为是符合实际需要的,水泵算是 选定了。b使用水泵选型表选泵型根据确定的设计扬程和设计流量,在选型表中,横表头查找出与设计扬程相 符合或相接近的扬程数值;再在纵表头找出与设计流量相一致或相接近的流量数 值,纵横相交于小方块,它标出了水泵的型号,初步选出泵型。但有时会出现两 种泵型都满足设计要求,此时,可把这两种泵型作方案比较,进行技术经济分析,
19、然后选定其中一个合适的泵型。这种选择水泵的方法比较简便而又快捷。c使用水泵性能综合型谱图选泵型将离心泵、轴流泵、混流泵的工作区域全部综合画在同一张图上,这就构 成了农用水泵系列综合型谱图,该图绘制比较复杂,但使用比较方便。根据确定的设计流量和设计扬程,在型谱图上,首先在纵坐标上以设计扬程查找 出符合扬程要求,而流量不等的几种水泵,然后再在横坐标上以设计流量来确定 选用哪一种水泵。如果设计流量较大时,单泵未能符合要求,可考虑多机作业, 但应注意尽量采用相同型号的水泵,以利于施工安装、管理维修。初选出水泵后,应进一步根据初选的情况,确定管路的具体布置,同时求出 水泵的工作点看其工况点是否落在泵的高
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