1、学号 100301116 成绩课程设计说明书设计名称 小区供热课程设计 设计题目 大连市某小区供热课程设计 设计时间 2012.11.252012.12.14 学 院 市政与环境工程学院 专 业 建筑环境与设备工程 班 级 设备 10-1 班 姓 名 杨春晖 指导教师 张云栗 2012 年 12 月 14 日大连市某小区供热课程设计说明书2目录 第一章设计条件及任务 2第二章方案初步确定及计算 3第三章水压图的绘制 15第 4 章换热站的设计 15第 5 章保温层的选择和计算 16第六章参考文献 17 1 设计条件及任务1.1 设计条件1.11 设计条件图：见大连市某居住区建筑总平面图（附图
2、01） ；建筑层高拟定为 3 米，地面标高自行拟定。1.1.2 各用户阻力损失按 6mH2O 预留。1.13 气象资料按暖通空调设计规范确定。亦可按如下数据考虑：冬季采暖室外计算温度 -11 采暖天数 132 天冬季采暖室内计算温度 20 夏季通风室外计算温度 28最大冻土层厚度 93m 最高地下水位 -8 m年主导风向：北 海拔 92.8m平均风速： 冬：5.8m/s ， 大气压力：冬 1013.8 HPa，31.14 水文地质资料：冰冻线 1.5 米，地下水位线 -8.0 米，砂质粘土，无腐蚀 性。 不考虑地下其它构筑物。1.15 热源可考虑由集中供热管网供给 130/90高温水。1.2
3、设计任务1.供热方案的确定（包括部分建筑热负荷概算、供热热媒选取、热媒参数确 定、 管网型式选择、管网布置方案；确定管网敷设方式、补偿方式、定压方式、管子 和管件、保温结构）2.绘制管网平面图3.管网水力计算4.绘制水压图5.小区锅炉房或热交换站设计（主要设备的选择布置、绘制热交换站工作原理图等）2 方案初步确定及计算2.1 热负荷的计算在小区规划图上，各幢楼都为住宅楼。在确定供热设计热负荷时，采用常用的面积热指标法，利用以下公式进行计算：kw3 10.FqQfn式中 Q n建筑物的供暖设计热负荷，kw;F建筑物的建筑面积，m 2;q f 建筑物的供暖面积热指标，w/ m 2。根据城市热力网设
4、计规范给出的供暖面积指标推荐值，取住宅楼qf=41w/m。在规划图上，按比例算出各幢楼的面积，然后根据相应的公式算出热负荷，列入表 2-1 中表2-1 负荷计算表楼号 单层的建筑面积 层数 总的建筑面积 热指标 热负荷(kw)1-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 41-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 1-3# 173.00 6.00 1038.00 41.00 42.56 2-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 2-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 2
5、-3# 173.00 6.00 1038.00 41.00 42.56 3-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 3-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 3-3# 173.00 6.00 1038.00 41.00 42.56 4-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 4-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 4-3# 173.00 6.00 1038.00 41.00 42.56 5-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 5-2#
6、171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 5-3# 154.00 6.00 924.00 41.00 37.88 5-4# 168.00 6.00 1008.00 41.00 41.33 5-5# 155.00 6.00 930.00 41.00 38.13 6-1# 151.00 6.00 906.00 41.00 37.15 6-2# 151.00 6.00 906.00 41.00 37.15 6-3# 154.00 6.00 924.00 41.00 37.88 6-4# 168.00 6.00 1008.00 41.00 41.33 6-5# 176.00 6.
7、00 1056.00 41.00 43.30 7-1# 169.00 6.00 1014.00 41.00 41.57 7-2# 172.00 6.00 1032.00 41.00 42.31 7-3# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 7-4# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 8-1# 169.00 6.00 1014.00 41.00 41.57 8-2# 172.00 6.00 1032.00 41.00 42.31 8-3# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 8-4# 170.00 6.00 1
8、020.00 41.00 41.82 9-1# 169.00 6.00 1014.00 41.00 41.57 9-2# 172.00 6.00 1032.00 41.00 42.31 9-3# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 9-4# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 10-1# 169.00 6.00 1014.00 41.00 41.57 10-2# 172.00 6.00 1032.00 41.00 42.31 10-3# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 10-4# 170.00 6.00 1
9、020.00 41.00 41.82 2.2 热源与介质参数的选择此小区所需热负荷总量不是很大，接入方式采用城市热网接入，在小区中5间位置处设置集中换热站对外网的的供水进行压力和温度及其他参数的调节，为节省投资和简化管理，管网的布置形式采用支状管网。本小区设小区热力站（民用集中热力站） ，集中供热网路通过小区热力站向该小区几个街区的多幢建筑分配热量，供热系统采用闭式系统，地点设在小区中心位置，以便将热量更加合理的进行分配。由热力站接收上一级热源来的高温水，再通过混合水泵将回水管道里的回水与热网供水混合，从而达到用户所需的供水温度，再向各用户输送。2.3 管网布置方案的确定一管网布置的原则考 虑
10、 热 负 荷 分 布 ， 热 源 位 置 ， 与 各 种 地 上 ， 地 下 管 道 及 构 筑 物 、 园 林绿 地 的 关 系 和 水 文 、 地 质 条 件 、 近 远 期 热 负 荷 的 发 展 等 多 种 因 素 ， 根 据上 面 的 原 则 把 管 网 敷 设 在 道 路 下 面 ， 管 道 中 心 线 平 行 与 道 路 边 缘 。 这 样主 要 是 考 虑 了 施 工 的 方 便 ， 车 辆 可 以 直 接 将 管 道 器 材 运 输 到 现 场 ； 而 且将 来 维 修 和 检 修 是 更 换 管 道 时 ， 不 会 破 坏 园 林 绿 地 。 考 虑 了 初 投 资 的 经
11、济 性 。 让 主 干 管 道 尽 量 穿 过 热 负 荷 中 心 地 带 ， 这 样 主 要 是 为 了 水 力 计 算容 易 平 衡 ， 管 网 运 行 起 来 比 较 平 稳 ， 运 行 费 用 比 较 节 省 。24 管网布置的方案管网的形式支状管网，管网布置图见附图 01管 网 的 间 距 查 实 用 供 热 空 调 设 计 手 册 将 管 子 的 间 距 布 置 为 ：DN300 管 子 的 间 距 为 600mm；DN250 管 子 的 间 距 为 520mm；DN200 管 子 的 间 距 为 520mm；DN150 管 子 的 间 距 为 400mm；DN125 管 子 的
12、间 距 为 400mm；DN100 管 子 的 间 距 为 400mm；DN80 管 子 的 间 距 为 300mm； DN70 管 子 的 间 距 为 300mm；2.5 管网敷设方式的选择本设计中供热管网的敷设方式均为直埋敷设。考虑采用该敷设方式，主要是基于目前，直埋敷设已是热水供热管网的主要敷设方式。因为无沟敷设不需6砌筑地沟，土方量及土建工程量减少；管道预制，现场安装工作量减少，施工进度快；因此可节省供热管网的投资费用。无沟敷设占地小，易于与其他地下管道和设施相协调。此优点在老城区、街道窄小、地下管线密集的地段敷设供热管网时更为明显。2.7 管网的水力计算2.7.1 流量计算根据每栋用
13、户的热负荷确定入户口的流量。利用以下公式进行计算G=0.86Q/(tg-th) t/h式中 Q管段的热负荷，W；tg系统的设计供水温度，;th系统的设计回水温度，。表2-2 水力计算表楼号 单层的建筑面 积(m2) 层数 总的建筑面积(m2)热指标 热负荷(kw) 设计流量1-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 1-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 1.45 1-3# 173.00 6.00 1038.00 41.00 42.56 1.46 2-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82
14、1.44 2-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 1.45 2-3# 173.00 6.00 1038.00 41.00 42.56 1.46 3-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 3-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 1.45 3-3# 173.00 6.00 1038.00 41.00 42.56 1.46 4-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 4-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 1.45 4
15、-3# 173.00 6.00 1038.00 41.00 42.56 1.46 5-1# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 5-2# 171.00 6.00 1026.00 41.00 42.07 1.45 5-3# 154.00 6.00 924.00 41.00 37.88 1.30 5-4# 168.00 6.00 1008.00 41.00 41.33 1.42 5-5# 155.00 6.00 930.00 41.00 38.13 1.31 6-1# 151.00 6.00 906.00 41.00 37.15 1.28 6-2# 151.0
16、0 6.00 906.00 41.00 37.15 1.28 6-3# 154.00 6.00 924.00 41.00 37.88 1.30 6-4# 168.00 6.00 1008.00 41.00 41.33 1.42 6-5# 176.00 6.00 1056.00 41.00 43.30 1.49 77-1# 169.00 6.00 1014.00 41.00 41.57 1.43 7-2# 172.00 6.00 1032.00 41.00 42.31 1.46 7-3# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 7-4# 170.00 6.00
17、1020.00 41.00 41.82 1.44 8-1# 169.00 6.00 1014.00 41.00 41.57 1.43 8-2# 172.00 6.00 1032.00 41.00 42.31 1.46 8-3# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 8-4# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 9-1# 169.00 6.00 1014.00 41.00 41.57 1.43 9-2# 172.00 6.00 1032.00 41.00 42.31 1.46 9-3# 170.00 6.00 1020.0
18、0 41.00 41.82 1.44 9-4# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 10-1# 169.00 6.00 1014.00 41.00 41.57 1.43 10-2# 172.00 6.00 1032.00 41.00 42.31 1.46 10-3# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 10-4# 170.00 6.00 1020.00 41.00 41.82 1.44 2.7.2 确定最不利环路（即主干线）由计算可知 AK 为最长管路即主干线，A-K 定为最不利环路，由各管段的流量再查供热工程书后的附
19、录 9-1，确定单位管长沿程比摩阻（单位管长沿程比摩阻 R 的取值在 30-70 之间）及每一管段的流速及管径。根据主干线各段比摩阻，流速及管径列表 2-2表 2-2 比摩阻、流速及管径表 管段编号 计算流量 G（t/h） 公称直径 d（mm） 流速 v（m/s）单位管长沿程比摩阻R（Pa/m）AB 54.14 150.00 0.90 67.60 BC 49.79 150.00 0.81 57.20 CD 44.03 150.00 0.72 44.90 DE 39.68 150.00 0.63 36.20 EF 33.92 125.00 0.80 70.00 FG 29.57 125.00 0
20、.70 53.00 8GH 23.80 125.00 0.56 34.00 HI 19.46 125.00 0.46 23.50 IJ 13.69 100.00 0.50 36.90 JK 6.92 70.00 0.54 67.50 2.73 主干线阻力的计算管 道 的 阻 力 分 为 管 道 的 沿 程 阻 力 Pm 和 局 部 阻 力 Pj， 管 道 的沿 程 阻 力 可 按 计 算 公 式 ：Pm= R*L ； Pm 管 道 沿 程 阻 力 ,PaR管 道 平 均 比 摩 阻 ，Pa/mL管 段 长 度 ， m以 AB 管 段 来 说 明 管 段 的 阻 力 的 计 算 ：Pm= 67.
21、60*59=3988.4Pa同 理 ， 其 他 管 段 的 沿 程 阻 力 见 表 2-3。将 管 段 的 阻 力 相 加 即 得 到 a 管 道 的 沿 程 阻 力 ， 管 道 的 局 部 阻 力 异 径接 头 ， 炜 弯 ， 三 通 ， 阀 门 处 的 损 失 ， 在 供 热 工 程 附 录 9-2 中 查 得各 处 的 当 量 长 度 ， 与 比 摩 阻 相 乘 即 得 相 应 管 段 处 的 局 部 阻 力 Pj。a1 管 段 的 局 部 阻 力 计 算 ： Pj=（ 2.24+1.68） *59=231.28paa1 管 道 的 总 阻 力 为 ：P=Pm+Pj =231.28+39
22、88.4=4253.39pa 同 理 ， 其 他 管 段 的 沿 程 阻 力 见 表 2-3 表2-3 主干线水力计算表管段编号计算流量G（t/h）管段长度l（m）局部阻力当量之和ld（m）折算长度lzh（m）公称直径d（mm）流速v（m/s）单位管长沿程比摩阻R（Pa/m）管段压力损失P（Pa）AB 54.14 59.00 3.92 62.92 150.00 0.90 67.60 4253.39 BC 49.79 3.00 5.60 8.60 150.00 0.81 57.20 491.92 CD 44.03 43.00 5.60 48.60 150.00 0.72 44.90 2182.1
23、4 9DE 39.68 3.00 5.60 8.60 150.00 0.63 36.20 311.32 EF 33.92 35.00 4.84 39.84 125.00 0.80 70.00 2788.80 FG 29.57 4.00 4.40 8.40 125.00 0.70 53.00 445.20 GH 23.80 33.00 4.40 37.40 125.00 0.56 34.00 1271.60 HI 19.46 3.00 4.40 7.40 125.00 0.46 23.50 173.90 IJ 13.69 37.00 3.63 40.63 100.00 0.50 36.90 14
24、99.25 JK 6.92 77.00 6.00 83.00 70.00 0.54 67.50 5602.50 2.7.4 支 干 线 的 水 力 计 算以 BB管 段 为 例求出 BB的平均比摩阻 R=Pa/L b(1+0.6)=14766.63/129.6=169.63pa/m，根据平均比摩阻查出 BB管段各处的流速及管径列入表 2-4 中。再计算出 BB的实际压力损失为 13968.05pa。则不平衡率 E=( Pa- Pb)/ Pa=(14766.63-13968.05)/ 14766.63=5同理，查得各段支线的比摩阻，流速及管径，算出压力损失及不平衡率，列入表2-4。表 2-4 支
25、干线水力计算表管段编号计算流量G（t/h）管段长度l（m）局部阻力当量之和ld（m）折算长度lzh（m）公称直径d（mm）流速v（m/s）单位管长沿程比摩阻R（Pa/m）管段压力损失P（Pa）B4B 1.46 21.00 1.74 22.74 40.00 0.48 153.20 3483.77 B2B3 2.91 16.00 1.45 17.45 40.00 0.67 219.20 3825.04 BB1 4.35 44.00 1.58 45.58 50.00 0.65 146.10 6659.24 BB资用压差（Pa）14766.63 平均比摩阻R(Pa/m）169.63管段压力损失P（Pa
26、）13968.05 不平衡率 0.05 CC3 1.43 20.00 1.74 21.74 40.00 0.49 149.10 3241.43 C2C5 2.89 14.00 1.45 15.45 40.00 0.67 218.90 3382.01 C1C6 4.32 16.00 2.09 18.09 50.00 0.67 145.60 2633.90 CC7 5.76 13.00 0.65 13.65 50.00 0.85 257.50 3514.88 CC资用压差（Pa）14072.21 平均比摩阻R(Pa/m）210.70 管段压力损失P（Pa12772.22 不平衡率 0.09 10）
27、DD2 1.46 23.00 1.74 24.74 40.00 0.48 153.20 3790.17 D1D5 2.91 15.00 2.09 17.09 50.00 0.43 66.70 1139.90 DD4 4.35 45.00 1.45 46.45 50.00 0.65 146.10 6786.35 DD资用压差（Pa）11890.07 平均比摩阻R(Pa/m）135.15 管段压力损失P（Pa）11716.42 不平衡率 0.01 EE3 1.43 22.00 1.74 23.74 40.00 0.49 149.10 3539.63 E2E5 2.89 14.00 1.45 15.
28、45 40.00 0.67 218.90 3382.01 E6E1 4.32 16.00 2.09 18.09 50.00 0.67 145.60 2633.90 E7E 5.76 13.00 0.85 13.85 70.00 0.44 46.80 648.18 EE资用压差（Pa）11781.25 平均比摩阻R(Pa/m）168.05 管段压力损失P（Pa）10203.72 不平衡率 0.13 FF2 1.46 21.00 1.74 22.74 40.00 0.48 55.10 1252.97 F1F5 2.91 15.00 2.09 17.09 50.00 0.43 66.70 1139.
29、90 FF4 4.35 45.00 1.45 46.45 50.00 0.65 146.10 6786.35 FF资用压差（Pa）8992.45 平均比摩阻R(Pa/m）102.38 管段压力损失P（Pa）9179.22 不平衡率 -0.02 GG3 1.43 19.00 1.74 20.74 40.00 0.49 149.10 3092.33 G5G2 2.89 15.00 2.09 17.09 50.00 0.43 66.10 1129.65 G6G1 4.32 15.00 2.09 17.09 50.00 0.67 145.60 2488.30 G7G 5.76 13.00 0.65 1
30、3.65 70.00 0.44 46.80 638.82 GG资用压差（Pa）8547.25 平均比摩阻R(Pa/m）106.38 管段压力损失P（Pa）7349.11 不平衡率 0.14 H2H 1.46 20.00 1.74 21.74 40.00 0.48 55.10 1197.87 H1H2 2.91 15.00 2.09 17.09 50.00 0.43 66.70 1139.90 HH1 4.35 45.00 1.45 46.45 70.00 0.65 146.10 6786.35 HH资用压差（Pa）7275.65 平均比摩阻R(Pa/m）83.41 管段压力损失P（Pa）9124.12 不平衡率 -0.25
