1、山东建筑大学课程设计说明书 - 1 - 供热 课程 设计说明书 题 目 ： 长春市曙光 小区热力管网 及换热站工程设计 院 （部） ： 热能工程学院 专 业 ： 热能与动力工程 (热电 ) 班 级： 热动 102 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期 ： 山东建筑大学课程设计说明书 - 2 - 摘要 本设计名为 长春市曙光 小区 室外供热管网和换热站工程设计 。 随着国家计量供热的逐步推行，供热行业面临着新的机遇和挑战。计量供热是 供热行业从粗放型管理方式向精细型管理方式的一次深刻转变。计量供热的主目标是节能环保。计量供热的成功实行必须依托高精确的热网调控。而热网的高精确调控基础是热网的设
2、计和建设。这对我们供热系统的设计人员和施工人员提出了新的更高的要求。能否设计出满足热网精确调控需求的供热系统是当前我们设计人员面临的一道重要难题。 供热工程是现代化城市重要的基础设施，也是城市公共事业的一项重要设计。各地区都努力从现有条件出发，积极调整能源结构，研究多元化的供热方式，实现供热事业的可持续发展，实现计量供热的节能目标。计量供热不仅能给城 市提供稳定的可靠地高品位热源，改善人民生活环境。而且能节约能源，减少城市污染。有利于城市美化，有效地利用城市空间。城市供热管网的设计，首先要在总体规划的指导下，既要为今后的发展留有余地，又要实事求是的对热负荷进行调查和计算。在了解热负荷的性质、类
3、别、用途等多方面现场的资料后，进行供热外网的设计。 本次设计以节能建筑的热指标为基础，以热网的精确调节为最终目标，尽量降低热网的各项指标，尽量应用精确调节的阀门和设备，为计量供热打好基础。 本设计以经济、环保、节能为原则，通过借鉴以前的设计方法和经验，采用了 合理的技术措施，使设计的各个系统达到了很好的使用效果。 关键词：集中供热； 供热管网 ;换热站；节能； 山东建筑大学课程设计说明书 - 3 - 目 录 摘 要 第一部分 第一章 绪 论 第二部分 第二章 热负荷计算 2.1 原始资料 2.2 负荷计算 第三章 供热系统方案的选择 3.1 系统热源型式及热媒的选择 3.2 供热管道的平面布置
4、类型 3.3 供热管道的定线原则 3.4 管道的保温与防腐 第四章 供热管网的水力计算及水压图 4.1 供热管网的水力计算 4.2 水压图的绘制 第五章 设备的选择 5.1 换热器的选择 5.2 循环水泵的选择 5.3 补水泵的选择 5.4 补水箱的选择 5.5 除污器的选择 5.6 热力入口 山东建筑大学课程设计说明书 - 4 - 设计小结 参考文献 山东建筑大学课程设计说明书 - 5 - 第一部分 第一章 绪 论 一、我国城市供热的技术走向 1，我国城市集中供热的技术方向，主要采用热电联产的型式，这是我国当前的具体情况决定的。当然，集中供热的首要前提是节约能源，但是当前我国电力紧张的局面也
5、是不能忽视的。在供热的同时，生产一定量的电力，也能缓解部分用电的需要。 2，落实热负荷，是集中供热一切要素之首。没有准确的热负荷，热电站的建设将似海滩上的建筑 ，不仅不能节约燃料，更无经济效益可谈。 3，目前，我国建设资金短缺，无论是建设热源还是管网，耗资都相当大。因此，改造老凝汽式电站为热电厂，既可大大降低投资，也可缩短工期，且运行效益可立竿见影。这是集中供热应优先考虑的热源。 4，尽可能在老厂扩建供热机组，降低生产与非生产设施投资，并且技术上有比较强的后盾，安全生产有比较可靠的保证。 5，热源内机组参数的选择，应优先选用较高参数的机组。 12MW 及 6MW 容量机组，宜选用次高压； 3M
6、W 及以下机组宜选用中压机组。总之应尽可能少用和不用次中压或低压机组。 6，热源内机 组型式的选择，宜以背压机组带基本负荷，在多台机组中可选用一台抽汽冷凝机组，以增加负荷调节的灵活性。 7，在大、中城市采暖负荷较大时，宜选用大容量的两用机组，采暖季节降低部分电负荷供热，非采暖季节仍恢复正常运行，节能效益是非常理想的。 8，近年发展起来的循环流化床锅炉，具有许多优点：煤种适应范围广；适应负荷变化范围 50% 100%；热效率较高；易于脱硫且投资少，适宜作建筑材料。 9，集中供热方案的优化方面，现已有北京水利电力经济研究所、清华大学等单位研制了优化软件，它包括热源布点优化、热源机组组合选型优化、热
7、 力管网管径、路径优化、并可计算热力规划或可行性研究报告有关技术经济指标等。今后应广泛应用，以节约能源，降低投资，提高效益。 山东建筑大学课程设计说明书 - 6 - 二、设计目的及意义 课程设计的目的主要是对已经学过的专业知识的进一步加深，分析总结和解决实际问题的一次实践教学环节，也是我在大学四年所学专业知识的综合训练。它对提高我们的个人素质，增强就业后的竞争能力至关重要。学生在课程设计实践的基础上，综合运用所学的专业知识，参考国家有关规范标准、工程设计图集及其它参考资料，能够比较系统地掌握专业设计的计算步骤、方法。独立完成课程设计任务，培养自 己分析和解决实际工程问题的能力，熟练一定电脑绘图
8、能力和文字处理能力，为以后顺利走向工作岗位奠定良好的基础。 三、设计指导思想 目前，我国的能源紧张是影响我国经济发展的重要因素，并被认为是当今世界具有普遍性的问题。我国能源发展的速度比较缓慢但是能源浪费却十分严重，所以本工程的设计应该尽量的节约能源，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，同时结合我国的国情和社会主义建设初级阶段资金短缺等实际困难，在确定设计方案时也要力求节俭，减少工程造价。本设计就是在遵循经济合理的前提下，经过经济分析比 较后，设计小区集中供热系统以及给排水系统。 山东建筑大学课程设计说明书 - 7 - 第二部分 小区管网系统设计 第二章 热负荷计算 2.1
9、 原始资料 2.1.1 设计地区气象资料 (长春市 ) 长春市气象资料： 1冬季室外供暖计算温度： ctw 23 2冬季主导风向：北风 3冬季室外平均风速： smvpj 2.4 4冬季日照率： 55% 5) 冬季采暖天数： 174 天 6)最大冻土深度： 145 cm 7缝隙渗风量的朝向修正系数 n 北 东 北 东 东南 南 西南 西 西北 0.35 0.35 0.15 0.25 0.7 1.0 0.9 0.4 2.1.2 土建资料 度假村 平面布置图，包括道路走向、建筑物分布、建筑面积、建筑用途、区域的地形标高和位置坐标。 2.1.3 热媒 低温热水 95 /70；有城市管网供 0.6MPa
10、 的饱和蒸气 2.1.4 采暖方式 采用对流辐热式钢铝散热器 2.2 负荷计算 2.2.1 集中供热系统热负荷的概算 2.2.1.1 集中供热系 统 集中供热系统系统指的是以热水或蒸汽作为热媒集中向一个具有多种热用户的较大区域供热的系统 . 2.2.1.2 热负荷的类型 (1)按性质分为两大类 : 山东建筑大学课程设计说明书 - 8 - 一类是季节性热负荷 ,它与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射热等气候条件密切相关 ,起决定性作用的是室外温度在全年中有很大的变化 . 另一类是常年性热负荷主要取决于生活用热和生产状况 ,其日变化较大 ,而在全年的变化较小 . (2)按热用户的性质分 : a、
11、供暖设计热负荷； b、通风设计热负荷； c、生产工艺热负荷 d、生活用热的设计热负荷 2.2.2 热负荷的计算 2.2.2.1 采暖设计热负荷的计算 热源设计时，对于办公建筑、民用建筑等可利用供暖面积热指标计算采暖热负荷，热指标选取参阅教科书或有关设计手册。室内采暖设计时，应进行围护结构的热工计算，分别计算建筑的热负荷，其设计参数详见设计手册。 热指标 是表示各类建筑物，在室内外温差 1时，单位体积（面积）的供暖热负荷。 对于热指标的估算，主要取决于通过垂直维护结构向外传递的热量，它与建筑物的平面尺寸和层高有关，因而不直接取决 于建筑平面面积，热指标有体积热指标与面积热指标两种方法，体积热指标
12、更能准确的反映出建筑物的传热状况，但是采用面积热指标比体积热指标更易于概算，计算方法简便。因此，本设计采用单位建筑面积热指标法进行计算。 选择热指标的大小，主要与建筑物的结构外形以及层高有关，建筑物的维护结构传热系数越大，采光率越高，则建筑物的热损失越大，在这种情况下，热指标可取较大值；反之，则取较小值。因此热指标的选择合适与否直接影响到计算热负荷的计算值以及系统的总的耗热量。 表 2-1 各类建筑物采暖热指标推荐值 qh(W/m2) 建筑物类型 住宅 办公楼 医院、幼儿园 旅馆 图书馆 商店 食堂餐厅 影剧院展览馆 大礼堂体育馆 45 70 60 80 65 80 60 70 45 75 6
13、5 75 115140 90 115 100 160 注：参考全国民用建筑工程设计技术措施 /暖通空调动力 针对 长春 市 曙光小区采用 60%-65%节能 ,由上表的采暖热指标推荐值对小区节能热指标推荐如下 : 山东建筑大学课程设计说明书 - 9 - 曙光度假村 建筑物供暖面积 节能 热指标推荐值 建筑物类型 旅馆 居住区综合 办公楼 培训中心 主楼(旅馆 ) 职工食堂 综合居住(职工公寓 ) 合计 建筑面积 33640 6990 12600 14200 33000 2480 5100 108010 节能热指标2/Wm 40 34 40 50 40 45 34 / 取值 符合推荐值 要求 。
14、 建筑面积热指标法，其计算公式为： . Qh=qn A 10-3 （ 2-1） 式中： Qh 采暖设计热负荷（ kw） qn 采暖热指标（ w/m2） A 采暖建筑物的建筑面积（ m2） 以 度假村主楼 为例（计算它的热负荷）： 从 曙光度假村 平面布置图可知 主 楼的面积 A1=33000 m2， qn =40 w/m2 ， Qh =33000*40=1320kw。其他计算结果如下表： 曙光度假村 建筑物供暖面积与热负荷汇总表 建筑编号 建筑总面积 热指标 热负荷 Q（ KW） A1# 7600 40 304 A2#-a 3520 40 140.8 A2#-b 3520 40 140.8 A
15、3#-a 1760 40 70.4 A3#-b 1760 40 70.4 A3#-c 1760 40 70.4 A3#-d 1760 40 70.4 山东建筑大学课程设计说明书 - 10 - A4# 6600 40 264 A5# 2680 40 107.2 A6# 2680 40 40.8 B1 1200 34 40.8 B2 580 34 19.72 B3 660 34 22.44 B4 520 34 17.68 B5 1150 34 39.1 B6 960 34 32.64 B7 1160 34 39.44 B8 760 34 2584 C 办公楼 12600 40 504 C-1 8200 50 410 C-2 1300 50 45 C-3 3000 50 150 C-4 1700 50 85 D 职工宿舍 5100 34 173.4 D 职工食堂 2480 45 111.6 主楼 33000 40 1320 根据表 2-2 可知总供热面积为 108010 ，总采暖热负荷为 4407.22KW。
