1、河南理工大学本科毕业设计（论文） 摘要摘要本次毕业设计的课题为开封市某小区室外管网供热系统工程设计，包括供热外网和换热站的设计。该小区包括住宅楼与办公用楼，总建筑面积为54000m2，热用户计算热负荷为 2764250W。小区换热站以饱和蒸汽为一次热媒，采暖供回水温度为 95/70。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
2、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。关键词： 供热外网；换热站；水力计算；运行调节河南理工大学本科毕业设计（论文） AbstractIIAbstractThis is a heating system design about one district in Kai Feng City, which includes outdoor heating pipe ne
3、twork and heat transfer station. The district contents residence building and business building, the total construction area is about 54000 m2 and heat load is about 2764250W. In the heating system, the heat transfer station which takes saturation Steam as high temperature heat medium and 95/70 wate
4、r 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 option of the concentrate heating system, the confirming of branch pipeline network, the calculate of t
5、he 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 of the accessories such as fixed supports, valve wells and compensators, the defining of the pipe
6、line, the hydraulic computation of the pipeline . Through the hydraulic computation, we can confirm the diameter of the pipeline and the pressure losing, computing the hydraulic unbalance rate in order to make the hydraulic balance on every pipeline. Then, the process of heating medium flow is deter
7、mined. 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 heat transfer station should be worked out to meet the need of every pipeline. Finally, accordin
8、g 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 calculation; operation and regulation河南理工大学本科毕业设计（论文） 目录III目录第一章 基本资料 .11.1 工程概况 .11.2 原始资料 .11.2.1 水质
9、资料 .11.2.2 气象与地质资料 .1第二章 集中供热系统的热负荷 .22.1 集中供热热负荷的特征 .22.2 集中供热热负荷的计算 .22.3 集中供热系统热媒的选择 .42.4 集中供热系统热媒参数的确定 .52.5 热网系统型式的确定 .5第三章 室外管网的设计 .73.1 外网管道布置原则 .73.2 外网管道敷设方式 .83.3 供热管道及其附件 .113.3.1 供热管道 .113.3.2 阀门 .123.3.3 管道的放 气与排水 .133.4 补偿器 .143.5 支架 .153.6 检查井 .16第四章 外网水力计算 .184.1 水力计算的主要任务 .184.2 水力
10、计算的基本原则 .18河南理工大学本科毕业设计（论文） 目录IV4.3 水力计算方法及步骤 .184.4 管路水力计算举例 .214.5 热水网路的水压图 .294.5.1 水压图的理论基础和基本步骤 .294.5.2 管网水压图 .30第五章 换热站的设计 .315.1 换热站概述 .315.2 换热站的设计原则 .315.3 换热站的布置原则 .325.4 换热站系统的工艺流程 .335.4.1 蒸汽凝结水系统 .335.4.2 采暖热水供回水系统 .345.4.3 补水定压系统 .345.5 换热站主要设备选型 .365.5.1 换热器的分类 .365.5.2 换热器的计算选型 .375
11、.5.3 循环水泵的选型 .395.5.4 定压补水泵的选型 .415.5.5 补水箱的选型 .425.5.6 水处理设备的选型 .435.5.7 分汽缸的选型 .445.5.8 除污器的选型 .455.6 换热站内部水力计算 .46第六章 供热系统运行调节 .486.1 供热系统的初调节 .486.2 供热系统的运行调节 .49河南理工大学本科毕业设计（论文） 目录V第七章 供热管道的保温与防腐 .537.1 供热管道的保温 .537.2 供热管道的防腐 .54参考文献 .56致 谢 .57河南理工大学本科毕业设计（论文） 目录VI河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 基本资料1第一章
12、基本资料1.1 工程概况工程名称：某小区室外管网供热系统工程设计工程地点：河南省开封市工程说明：本小区为高级住宅区，共包括楼房 21 栋，其中办公楼 1 栋，民用住宅楼 20 栋，住宅楼包括六层客房楼和别墅。小区总占地面积约233250m2 总建筑面积 54000 m2。小区采用城市集中供热，直埋枝状敷设方式。1.2 原始参数1.2.1 水质资料总硬度 H0（mmol /L） 7.35总碱度 A（mmol /L） 3.00 PH 值 8.27溶解氧（mg /L） 7.79.61.2.2 气象与地质参数位置 N3604, E12020冬季大气压力（kPa） 101.79冬季采暖室外计算温度 -5
13、冬季室外平均风速（m/s） 3.6 采暖天数（天） 110河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 集中供热系统的热负荷2第二章 集中供热系统的热负荷2.1 集中供热的定义和分类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，商用楼供暖属于工业热负荷。集中
14、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
15、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河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 集中供热系统的热负荷3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。公式（2-1）310nfQqF式中 建筑物的供暖设计热负荷，kW； 建筑物的建筑面积，m 2；F建筑物供暖面积热指标，W/m 2；它表示每 1m2 建筑面积的fq供暖设计热负荷。根据城市热力管网设计规范 ，各类建筑的采暖热指标可按表 2-1 来进行选择。表 2-1 供暖面
16、积热指标推荐值（W/m 2）建筑物类型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58-64 60-67 60-80 65-80 60-70 65-80115- 14095-115未采取节能措施采取节能措施 40-45 45-55 50-70 55-70 50-60 55-70100- 13080- 105该小区为高级住宅小区，建筑物外墙多采用了保温材料，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，办公建筑采暖供热热指标确定为 70W/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 热负荷计算表建筑物栋号 建筑面积（m 2） 热负
17、荷（W） 热流量（t/h）河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 集中供热系统的热负荷4主楼1#2#A2#B2#C2#D13370760017601760176017609359003420007920079200792007920032.211.82.72.72.72.7续表 2-2建筑物栋号 建筑面积（m 2） 热负荷（W） 热流量（t/h）3#A3#B3#C3#D4#5#6#1 号别墅2 号别墅3 号别墅4 号别墅5 号别墅6 号别墅7 号别墅8 号别墅合计17601760176017606600268026801200580660520115096011607605400079200792007920079200297000120600120600540002610029700234005175043200522003420027642502.72.72.72.710.24.14.11.90.91.00.81.81.51.81.2952.3 集中供热系统热媒的选择集中供热系统的热媒主要是热水和蒸汽。对于热媒的选择主要取决于热用
