小区供热系统的毕业设计说明书最终.doc

1、 毕业设计（论文）报告纸 共 页 第 页 装 订 线 摘 要 本次毕业设计的课题为 宝鸡阳光城 小区的供暖系统，包括供热外网和换热站的设计。 该小区包括住宅楼与商业用楼，总建筑面积为 105410m2，热用户计算热负荷为4849kW。小区换热站以城市供热管网 130/70的水为热媒，用地板辐射采暖，采暖供回水温度为 55/45 。首先， 根据设计题目搜集资料， 确定 供热系统的相关 方案。包括 集中供热系统 的选择、 枝状管网的 确定 、热负荷的计算、热媒的选择及其参数的确定。 然后 ， 进行小区供热外网的设计。包括管道的敷设、 管网中固定支架、阀门井、补偿器等附件的位置与数量 的确定，管道的

2、保温 ，管网的水力计算。通过水力计算确定管网的管径以及压力损失，并进行不平衡率的计算，尽量使每段管线都能达到水力平衡。接着， 确定换热站系统流程；对换热器、循环水泵、定压水泵等主要设备进行选型计算；合理布置所有的设备以及它们之间的管道。同样 ，还要对换热站内部进行水力计算以求得各种管路的管径。最后，根据设计的 供暖系统的特点提出合理有效的运行调节方法 ，利用自控装置，将整个供热系统设计成为根据用户需要变质量流量运行的智能系统。 关键词 ： 供热外网； 换热站 ；水力计算； 运行调节 毕业设计（论文）报告纸 共 页 第 页 装 订 线 Abstract This is a heating sys

3、tem design about one district in Bao Ji, which includes outdoor heating pipe network and heat transfer station. The district contents residence building and business building, the total constructiong area is about 105410 m2 and heat load is about 4849kW. In the heating system, the heat transfer stat

4、ion which takes 130/70 high temperature heat medium as high temperature heat medium and 55/45 water circulating water as heat-supplying-medium. Firstly, needing to collect some information basis the design subject, and confirming the correlation scheme about the heating system. It contents the optio

5、n of the concentrate heating system, the confirming of branch pipeline network, the calculate of the heating system, the choosing of heat medium and its parameter. Secondly, putting up the design about the outdoor heating pipe network. It contents the laying of pipe, defining the position and number

6、 of the accessories such as fixed supports, valve wells and compensators, the defining of the pipeline, the hydraulic computation of the pipeline . Through the hydraulic computation, we can confirm the diameter of the pipling and the pressure lossing, computing the hydraulic unbalance rate in order

7、to make the hydraulic balance on every pipling. Then, the process of heating medium flow is determined. After the type of heat exchanger, water circulating pumps and make-up water pumps are chosen; they and the pipelines among them are arranged rationally. Also, the hydraulic computation of internal

8、 heat transfer station shouid be workouted to meet the need of every pipling. Finally, according to the characteristic of the heating system, a reasonable and effective operation and regulation method should be proposed. Keywords: outdoor heating pipe network; heat transfer station; hydraulic calcul

9、ation; operation and regulation 毕业设计（论文）报告纸 共 62 页 第 页 装 订 线 1 目 录 前言 .4 第一章 原始 资料 . 5 1.1 工程概况 . 5 1.2 原始资料 . 5 1.2.1 气象 资料 . 5 1.2.2 建筑资料 资料 . 5 1.2.3 燃料 资料 .5 1.2.4 水质 资料 .6 第二章 集中供热系统的热负荷 . 7 2.1 集中供热热负荷的特征 . 7 2.2 集中供热热负荷的计算 . 7 2.3 集中供热系统热媒的选择 . 10 2.4 集中供热系统热媒参数的确定 . 10 2.5 热网系统型式的确定 . 11 第三章

10、 室外管网的设计 . 12 3.1 外网管道布置原则 . 12 3.2 外网管道敷设方式 . 13 3.3 供热管道及其附件 . 15 3.3.1 供热管道 . 15 3.3.2 阀门 . 17 3.3.3 管 道的放气与排水 . 19 3.4 补偿器 . 20 3.4.1 补偿器的特性及计算 .20 3.4.2 补偿器的分 类和型号选择 .21 3.5 支架 . 22 毕业设计（论文）报告纸 共 62 页 第 页 装 订 线 2 第四章 外网水力计算 . 25 4.1 水力计算的主要任务 . 25 4.2 水力计算的基本原则 . 25 4.3 水力计算方法及步骤 . 25 4.4 管路水力计

11、算举例 .26 第五章 换热站的设计 . 34 5.1 设计题目 . 34 5.2 原始资料 . 34 5.3 换热站概述 . 35 5.4 换热站设计原则 . 35 5.5 换热站的布置原则 . 36 5.6 设计方案 . 36 5.6.1 换热站设计方案 . 37 5.6.2 采暖热水供回水系统 . 37 5.6.3 补水定压系统 . 37 5.7 设备的选择与计算 . 38 5.7.1 换热器 . 38 5.7.2 循环水泵 . 39 5.7.3 补水泵 . 41 5.7.4 补水箱的选型 . 44 5.7.5 水处理设备的选型 . 45 5.7.6 分集水器 的选型 . 47 5.7.

12、7 除污器的选型 . 48 5.8 换热站内部水力计算 . 50 第六章 供热系统运行调节 . 53 6.1 供热系统的初调节 . 53 6.2 供热系统的运行调节 . 54 毕业设计（论文）报告纸 共 62 页 第 页 装 订 线 3 第七章 供热管道的保温与防腐 . 58 7.1 供热管道的保温 . 58 7.2 供热管道的防腐 . 59 参考文献 . 61 致 谢 . 62 毕业设计（论文）报告纸 共 62 页 第 页 装 订 线 4 前言 本次设计是关于供热外网及热源的工程设计，由换热站通过热网输送 给用户所需的热量。应与实际相结合，对管道保温盒防腐采用新措施，设计换热站的系统。查阅相

13、关资料和最新规范，实时的进行分析，在系统运行控制以及管道防腐保温等方面应多考虑新技术、新材料，本设计是对大学四年所学的基础理论和专业知识的实际结合，也是理论与实际相结合的一个过程。在课程设计的基础上参考国家有关的规范、标准、工程设计图集及相关资料，独立完成所要求的设计任务。使自己在设计过程中掌握设计计算步骤，培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，为即将到来的工作奠定坚实的基础。 正确合理的计算热负荷是确定热源类型、规 模，以及供热系统管径大小、方案运行是否合理，能否取得经济效益的重要因素，因此在管网设计前必须对各类热负荷的数量、性质及参数进行详细的调查和准确的计算。 合理地选择室外供热管

14、道的敷设方式和确定供热管道的平面布置，对于节省供热系统工程投资，保证热网运行安全可靠和施工维修操作方便等，具有重要的意义。所以本设计采用集中供热系统的经济技术分析，设计两种管道布置形式，分别作出他们的预算，进行经济技术比较，合理的设计方案。 毕业设计（论文）报告纸 共 62 页 第 页 装 订 线 5 第一章 原始资料 1.1 工程概况 本次设计为 宝鸡阳光城 小区的供暖系统 设计，主 要包括外网设计和小区换热站设计。 小区共有高层建筑 14 栋、 1 个三层幼儿园、一个三层会所、 1 个市场。另外 5幢楼一层为商业建筑 。总占地面积约为 54000 平方米， 总供热面积为 105410m2，

15、热用户计算热负荷为 4849kW。 城市供热管网由教育东路引入，经换热站换热后向各楼供热。城市供热管网的供热介质参数为 130 供水， 80 回水。 1.2 原始资料 1.2.1 气象资料： 宝鸡：海拔： 616.2 米 室外计算干球温度：采暖 -5 冬季通风 -1 夏季通风 30 冬季空调 -8 夏季空调 33.5 夏季空调日平均温度 29 夏季室外湿球温度 24.8 1.2.2 建 筑资料： 区域规划图、住宅建筑图。 1.2.3 燃料资料： 田燃气体积组成： CH4=98.00% , CmHn=0.40% , C3H8=0.30% , C4H10=0.30%, N2=0.04% , Qdw

16、=36533KJ/Kg . 标态下密度： 0=0.7435Kg/m3 , 相对密度 d=0.575 标态下的质量定压热容 Cp=1.557KJ/Kg.0C 相对分子质量 M=16.654 毕业设计（论文）报告纸 共 62 页 第 页 装 订 线 6 气体常数 R=50.92 (9.8J/Kg .0C) 0号轻柴油： Wy=0% Ay=0.01% Cy=85.55% Hy=13.49% Oy=0.66% Ny=0.04% Sy=0.25% Qdw=42900KJ/Kg 1.2.4 水质资料： 采用城市自来水，供水压力 0.3Mpa . 表 1-1 水质资料 PH 值 7.5 总碱度 2.1mmo

17、l/L 总硬度 3.1mmol/L 含盐量 278mg/L 碳酸盐硬度 2.1 mmol/L 夏季平均水温 16oC 非碳酸盐硬度 1.0 mmol/L 冬季平均水温 10oC 溶解氧含量 5.8 mg/L 悬浮物、含油量 微量，可 忽略 毕业设计（论文）报告纸 共 62 页 第 页 装 订 线 7 第二章 集中供热系统的热负荷 2.1 集中供热热负荷的特征 集中供热是指将热能经济可靠地输送到生产、生活和采暖等各种不同热用户的区域供热方式。 其热用户有供暖、通风、热水供应、空气调节、生产工艺等用热系统。这些用热系统热负荷的大小及其性质是供热规划和设计的最重要依据。 居民住宅的公共建筑的采暖、空

18、调、通风和生活热水供应热负荷属于民用热负荷。生产工艺、厂房采暖、通风、空调和厂区的生活热水供应热负荷属于工业用热负荷。所以，本设计中 居民楼 供暖属于民用热负荷 。 集中供热系统的热负荷 ，按 其性质还可 分为： （ 1） 季节性热负荷 供暖、通风、空气调节 系统 的热负荷 是 季节性热负荷。 季节性热负荷的 特点是 ：与 室外温度、湿度、 风向、 风速和太阳辐射热等气候条件有很密切 关系，其中对它的大小 起 决定 性作用 的是室外温度，因而在全年有 很 大 的 变化。 （ 2） 常年性热负荷 生活用热（主要指热水供应）和生产工艺 系统 用热属于常年性热负荷。常年性热负荷 的 特点是 ： 与气

19、候条件的关系不大 而且， 它的用热状况在全日中变化较大。其中，生产工艺系统的用热量直接取决于生产状况，热水供应用热量与生活水平、生活习惯以及居民成分 等有关 。 综上述资 料所述，本供热系统应该属于季节性民用热负荷。 2.2 集中供热热负荷的计算 对集中供热系统进行规划或初步设计时，往往尚未进行各类建筑物的具体设计工作，不可能提供较准确的建筑物热负荷的资料。因此，通常是采用概算指标法来确定各类热用户的热负荷。概算指标法包括体积热指标法或是面积热指标法，本次设计采用的是面积热指标法。其计算方法如公式 2-1所示。 3h 10 AqQ h（ 2-1） 式中 Q 采暖设计热负荷（ kW）； h hq

20、 采暖热指标（ W/m2），可按表 2-1 取用； 毕业设计（论文）报告纸 共 62 页 第 页 装 订 线 8 A 采暖建筑物的建筑面积（ m2）。 表 2-1 采暖热指标 注： 1 、表中数值适用于我国东北、华北、西北地区 ； 2 、寒冷地区热指标取较小值，冷指标取较大值；严寒地区热指标取较大值，冷指标取较小值。 结合实际情况，本 设计民用建筑采暖供热热指标确定为 45W/m2，商用建筑采暖供热热指标确定为 60W/m2 。根据上述公式计算可得各建筑供暖热负荷，其计算结果 见表 2-2。 表 2-2 热负荷计算结果 建筑物 单元 单层面积（ m2） 低区层数 高区层数 采暖热指标 qh（

21、W） 低区负荷（ KW) 低区流量（ t/h） 高区负荷（ KW) 高区流量（ t/h） 1 1 单元 1 142.6 16 0 45 102.67 8.83 0.00 0.00 单元 2 142.6 16 0 45 102.67 8.83 0.00 0.00 单元 3 142.6 16 0 45 171.90 14.78 0.00 0.00 一号楼商业建筑 1153.8 1 0 60 1 2 单元 1 142.6 16 0 45 102.67 8.83 0.00 0.00 单元 2 142.6 16 0 45 102.67 8.83 0.00 0.00 单元 3 142.6 16 0 45 154.66 13.30 0.00 0.00 二号楼商业建筑 866.4 1 0 60 住宅 居住区 综合 学校 办公 医院 托幼 旅馆 商店 食堂 餐厅 影剧院 展览馆 大礼堂 体育馆 40 45 45 55 50 70 55 70 50 60 55 70 100 130 80 105 100 150