1、河南理工大学本科毕业设计 AbstractI摘 要随着人们生活水平的提高，集中供热被越来越多地采用。采用集中供暖可以减少能量的浪费,提高供热效率,减少环境污染,利于管理。同时采用集中供热可提高供热质量,提高人们的生活质量。因此本设计便采用这种供热方式。同时本设计要求使系统的平衡性有一个较大的提高,尽量减少系统的水力失调。本设计为焦作市某小区集中供热系统的外网设计及其换热站设计。小区的总建筑面积为 105110m2，采用面积热指标法计算小区的供暖热负荷，总计4770KW。根据供暖热负荷计算出热水流量，利用经济比摩阻进行水力计算，确定各管段管径。接着进行换热站内设备的选择计算（包括汽水换热器、循环
2、水泵、补水泵、除污器、分汽缸、膨胀水箱） ，最后对供暖管道进行保温及其附件的选择计算。本设计中供热管网采用枝状管网布置。近年来兴起的直埋敷设因其造价低，施工快，维护简单等特点以及越来越可靠的性能，在实际工程中也有了很多应用，本次设计的的管网采用了这种新型的敷设方式。间接连接供热因其热源补水率低，热网的压力工况和流量工况不受用户的影响，便于热网运行管理,所以本设计采用这种供热方式，在小区内设置了热力站。为了防止供热管到升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长。本设计采用自然补偿和方形补偿器进行热补偿，并对管道附件进行强度计算。对于供热调节，当室
3、外温度变化时，热网的流量不变，而改变供回水温度进行质调节。关键词：间接连接供热；直埋敷设；水力平衡。河南理工大学本科毕业设计 AbstractIIAbstractAlong with the people living standards enhancement, centralized heat-suppy system has been adopted more and more. The adoption of centralized heat-suppy system can reduce waste of energy, raise the efficiency of heating
4、, decrease pollution of environment and can benefit in management. At the same time, it can raise heat-suppy quality and peoples living quality. So this design adopts this heat-suppy system. And it also requests to enhance the balance of the system, reduce the systems hydraulic disorder .This design
5、 is about a centralized heat-suppy systems outside heat-suppy network design and an area substation design in Taian. The total construction area is 105,110 square meters, and it adopts space-heating load data per uint floor area to calculate space-heating load , which is totaled 4770 KW. According t
6、o the areas heating load to figure out water flow, uses economic specific frictional resistance to carry on hydraulic calculation, determines the pipe diameter. Then carries on the equipments calculation of the area substation (including steam-water heat exchangers, circurit circulating pumps, make-
7、up pums,stainer,steam manifold and expansion tanks), finally carries on the insulation of the pipes and chooses its accessories.This design uses tree-shaped heat-suppy network layout. 0Because of its low price, quick construction, simple maintaining, as well as more and more reliable performance, re
8、centiy- emerged directly buried installation had many applications in the actual project. This design has used this new way of layout. Because of the indirect connections low make-up water percentage, the condition of pressure and rate of flow is independence to the user and easy for the management
9、of the heating system, this design uses this connection and sets a substation in the area. In order to 河南理工大学本科毕业设计 AbstractIIIprevent the deformation or damage of the pipelines, which is caused by thermal expansion or temperature stress, establishes the compensator on the pipelines, to compensate p
10、ipelines thermal expansion. This design uses the self-compensation and U-shaped expansion joint and carries on the strength calculation to the pipeline accessories. As to operation regulation, changes water temperature to carry on the constant flow control when outdoor temperature changes, but the h
11、ot nets flow is invariable.Keywords: indirect connection heat-suppy; directly buried installation; hydraulic balance.河南理工大学本科毕业设计 AbstractIV目 录第一章 绪论 .1第二章 设计依据及设计资料 .22.1 设计依据 .22.2 设计资料 .22.2.1 设计题目 .22.2.2 设计地区气象资料 .32.2.3 设计参数资料 .3第三章 集中供暖热负荷 .43.1 热负荷的类型 .43.2 热负荷的计算方法 .43.2.1 体积热指标法 .53.2.2 面积
12、热指标法 .53.2.3 城市规划指标法 .5第四章 供热方案的确定 .94.1 热媒的选择 .94.1.1 热媒选择原则 .94.1.2 热媒比较 .94.2 热网布置型式的选择 .104.2.1 枝状管网 .104.2.2 环状管网 .114.2.3 其它管网布置形式 .114.3 热用户与热水网路的连接方式 .124.3.1 无混合装置的直接连接 .12河南理工大学本科毕业设计 AbstractV4.3.2 装水喷射器的直接连接 .124.3.3 装混合水泵的直接连接 .124.3.4 间接连接 .134.3.5 热用户与热水网路的连接方式确定原则 .134.4 供热管网系统定压方式的确
13、定 .144.5 供热管网敷设方式的选择 .154.5.1 供热管网的定线原则 .154.5.2 供热管网的敷设方式 .154.6 供热管道的纵向布置 .184.6.1 埋深要求 .184.6.2 布置方式要求 .184.7 供热管道及其附件 .194.7.1 供热管道 .194.7.2 阀门 .204.7.3 管道的放气与排水 .214.8 补偿器 .224.9 支架 .234.10 检查井 .254.11 管道的放气、排水及疏水装置 .25第五章 管网水力计算 .275.1 水力计算的任务与原则 .275.1.1 水力计算的任务 .275.1.2 水力计算的要求 .275.2 水力计算的步
14、骤 .285.3 管路计算 .295.3.1 主干线水力计算 .295.3.2 支干线的水力计算实例（以 6138 支干线为例） .34河南理工大学本科毕业设计 AbstractVI第六章 热水供暖系统的运行调节 .366.1 运行调节的意义 .366.2 调节方式的确定 .36第七章 热力站及其设备的选择计算 .397.1 热力站工艺布置 .397.2 换热器的选择计算 .427.2.1 已知条件 .427.2.2 循环水量及蒸汽耗量计算 .427.2.3 汽-水换热器选择计算 .437.2.4 换热器基础要求 .467.3 循环水泵的选择 .467.3.1 循环水泵选择原则 .467.3.
15、2 循环水泵的选择 .477.3.3 循环水泵基础要求 .497.4 补水泵的选择 .497.4.1 补水泵应满足的条件 .497.4.2 补水泵的选择 .507.4.3 补水泵基础要求 .527.5 辅助设备的选择 .527.5.1 补水箱的选择 .527.5.2 除污器的选择 .537.5.3 水处理设备的选择 .547.6 换热站内部水力计算 .56第八章 管道的保温 .588.1 保温的目的 .588.2 保温一般规定 .58河南理工大学本科毕业设计 AbstractVII8.3 预制式保温 .598.4 保温层厚度 .598.5 供热管道的防腐 .60参考资料 .62致谢 .63河南
16、理工大学本科毕业设计 第二章 设计依据及设计资料1第一章 绪论发展集中供热是节能、保护环境的重要途径，是城市现代化的重大基础设施。世界城市供热起步较早是德国，1901 年在德累斯顿建立集中锅炉房，1909年建立第一个热电厂，到 1986 年西德城市供热的热电站占 75%，集中锅炉房占23%，其余 2%为工厂余热。城市供热发展较快的是前苏联，自 1924 年建设第一条公用热力管道以来，到 1986 年城市集中供热的热化率达到 70%，有的城市热化率高达 100%。莫斯科为 98%，主要热源是热电厂，占 80%，集中锅炉房占 18%，其余 2%为分散锅炉房供热。中国城市供热发展不均衡，1953 年
17、到 1965 年是起步和大发展阶段，共建成 6MW 以上热电机组 2400MW，使 1965 年的热电容量达到 2440MW，占火电总容量的 20%，奠定了我国城市供热的基础。1980 年至 1988 年是城市供热缓慢回升阶段，共建成热电容量 2900MW，使1988 年热电容量达到 7600MW，占火电容量的 10.4%。1990 年热电容量达到9989MW，占火电容量的 11.29%。这个时期投入的热电可节约标准煤 4Mt。减小粉尘 350kt、二氧化硫 250kt，对我国经济和社会发展、节约能源，改善环境及保护生态平衡起到一定的作用。截止到 1990 年底，全国已有 117 个城市建设了
18、集中供热设施，供热面积达 21263 平方米，三北地区集中供热普及率达 12%。1998 年全国集中供热普及率达 25%以上。1999 年统计，全国集中供热中，蒸汽生产 2.2 亿吨，热水 6.9亿万千焦。供热蒸汽管道长度为 7733 公里，热水管道为 3.1 万公里，供热面积已达 9.6 亿平方米。从全国 29 个省市自治区来看，地级和地级市的大中城市 326 个、县级（包括县级市）的小城市 2194 个。随着经济和社会的发展，对热力和电力的要求十分迫切。已有部分城市在总体规划基础上，逐步实现了城市供热。预计，有条件发展集中供热的城市上千座，可建立不同规模的热电厂总容量可达10000MW。可
19、见，我国发展城市供热有极广阔的前景和巨大的潜力。 河南理工大学本科毕业设计 第二章 设计依据及设计资料2第二章 设计依据及设计资料2.1 设计依据本设计为焦作市某小区供热系统设计，设计时应该尽量节约能源，提高能源的利用率，要因地制宜地确定综合利用能源的供热方案，同时在确定设计方案时也要力求节俭，减少工程造价。所以本设计要求在遵循经济合理的前提下，经过经济分析比较后，设计一个小区供热系统，其设计依据如下：(1) 小区建筑平面图；(2) 城市热力网设计规范（CJJ34-2002） ；(3) 城镇直埋供热管道工程技术规范（CJJ/T81-98） ；(4) 采暖通风与空气调节设计规范 （GB50019
20、-2003） ；(5) 锅炉房设计规范（GB50041-92） ；(6) 动力设施国家标准图集。2.2 设计资料2.2.1 设计题目本设计为焦作市某小区供热系统设计，小区总建筑面积 105110m2。小区内包括 63 栋住宅楼，一所幼儿园，一所小区会所。住宅楼有四种户型，其中A 户型面积 190m2，B 户型面积 200m2 ，C 户型面积 240 m2，D 户型面积200m2 ，幼儿园和小区会所单层建筑面积 1000 m2。如下图示：图 2-1 小区户型图河南理工大学本科毕业设计 第二章 设计依据及设计资料32.2.2 设计地区气象资料设计地区： 焦作；采暖室外计算温度： ；5.2wtC采暖季天数： ；1N天地区水质资料： 碳酸盐硬度 200-400mmol/L；非碳酸盐硬度 30-200 mmol/L；总硬度 230-440 mmol/L；碱度 200-240 mmol/L；PH 值 7.1-7.5；水文地质资料： 地下水位 -1.5m；最大冻土深度 52cm；地耐力 6T/m。2.2.3 设计参数资料管网供回水温度： ；/95/70hgtC室内计算温度： 。18n
