换热站课程设计说明书

计 管 每米 算 负 段 管 流 管长 流量 管 荷 长 径 速 沿程 △Py G 段 Q 度 DN V 损失 Pa M3/h 编 kw L mm m/s R 号 m pa/m
A17700 165.55 5.98 200 1.265 A2
局 部 阻 力 当 量 长 度 m
16.8 8.4
△P Pa
71.69
Q1=4000+37×100=7700kw 一次网供水温度 t=120℃ 一次管网水流量G的计算： G1 =0.86×Q1 / △t
回水温度 t=85℃
= 0.86×7700/（120-80） =165.55m³/ h 以A1-A2管道为例进行水力计算： 根据流量G1=165.55m³/ h查书《实用供热空调设计手册第二版》， 得到管内流速v=1.265 m/s，比摩阻△Pm=71.69 Pa/m，选取管径 DN200，采用无缝钢管φ219×6。 △Py=△Pm×L=71.69×5.98=428.78 Pa 管段A1-A2上有1个闸阀，1个分流三通，2个弯头，查书《供热工 程》附录9-2热水网路局部阻力当量长度表得，DN200管道闸阀当量长 度为3.36 m，分流三通直通管当量长度为8.4 m，弯头当量长度为2.52 m。 △Pj=△Pm×(3.36+8.4+2×2.52)=71.69×16.8=1204.39 Pa △P=△Py+△Pj=428.78+1204.39=1633.17 Pa 一次网其他管路计算如下表： 一次网管段水力计算表
H =（0.236+0.25）1.1×100=53m 根据计算出的循环水泵的流量和扬程，在泵的产品样本中选取工作 点在高效区的泵的型号。三台，两用一备。富余量足够。 汽 效 电机 蚀 扬程 转速 重量 率 功率 余 型号 流量 量 m ISG80300A 175 48.5 61 % 67 r/min 2900 kw 110 m 4 kg 330
224.89 10.39 — —
250 1.803 117.24 322.44 10.39 1218.09
10.07 250 1.803 117.24 1180.8 20.38 2389.29
补水管段编号：
Q3=3%Q2=0.03%×7700=231kw 二次网供水温度 t=80℃ 回水温度 t=60℃ 二次管网水流量G3的计算： G3 =0.86×Q3 / △t = 0.86×231/（80-60） =9.933m³/ h 以C1-C2管道为例进行水力计算： 根据流量G3=9.933 m³/ h查书《实用供热空调设计手册第二版》， 得到管内流速v=0.773 m/s，比摩阻 △Pm=117.403 Pa/m，选取管径 DN70，采用无缝钢管φ76×3.5。 △Py=△Pm×L=117.403×9.29=1090.51 Pa 管段C1-C2上有3个闸阀，1个分流三通，4弯头，查书《供热工程》 附录9-2热水网路局部阻力当量长度表得，DN70管道闸阀当量长度为1 m，分流三通直通管当量长度为2 m，弯头当量长度为0.8 m。 △Pj=△Pm×(3×1+2+4×0.8)=117.403×10.2=1197.51 Pa △P=△Py+△Pj=1090.51+1197.51=2288.02 Pa 补水管网其他管路计算如下表： 补水网管段水力计算表
4.2 水泵
4.2.1循环水泵 循环水泵总流量 ： 式中 （1.05~1.1）为得数整 取1 2 — 循环水泵的流量 ， — 负担建筑物的总供热量， — 回水温度， — 供水温度， G2=0.86×7700/20=331.1 m3/h 三台循环泵两用一备，每台循环泵的流量为165.55 m3/h。 循环水泵的扬程： H =(二次网动压+二次网阻力) ×安全系数×100
局
计 算 管 段 编 号
负 荷 Q kw
管 流 段 量 长 G 度 M3/h L m
管 径 DN mm
每米 流 管长 速 沿程 V 损失 m/s R pa/m
△Py Pa
部 阻 力 当 量 长 度 m
△Pj Pa
C1231 9.933 9.29 70 0.773 117.40 1090.51 10.2 1197.5 C2 C2231 9.933 C3 — — — — — 283.23 518.06 — 296.84 — 3.8 5.6 — 8.2 — 446.13 657.46 — 962.70
第3章 水力计算
在系统图上对各管段进行编号，并注明管段长度和热负荷计算通过 每个管段的流量G的值，查阅《供暖通风设计手册》中选各管段的d、 v、△Pm的值，算出通过最不利环路的总阻力。流量G的值可用以下公式 计算得出： ㎏/h 式中： Q——管段的热负荷，W； ——系统的设计供水温度，℃； ——系统的设计回水温度，℃。 一次网管段编号：
计 算 管 段 编 号
B1B2 B2B3 B3B4 B4B5 B5B6 B6B7 B7-
负 流量 荷 G Q M3/h kw
管 段 长 度 L m
管 径 DN mm
每米 流 管长 速 沿程 △Py V 损失 Pa m/s R pa/m
局 部 阻 力 当 量 长 度 m
△P
7700 7700 7700
85.62 — —
5.88 — — 5.88 5.88
595.80 — — 595.80 595.80
A63850 82.755 1.53 150 1.223 101.33 109.34 A7 A43850 82.755 2.73 150 1.223 101.33 195.37 A7 A77700 165.55 3.06 200 1.265 A8 A87700 165.55 A9 — — — 71.69 — 71.69
·确定传热系数K： 假定冷水侧水流速vc=0.5m/s，则热水侧vn=1m/s ·所需换热面积 F=7700000/(28.86×4000×0.8)=83.38 m2 传热系数K由BR70型传热特性曲线(介质为水-水)图vc=0.5m/s和 vn=1m/s查得K=4000 W/m2·℃，水垢系数B=0.8。
4.2.2补水泵 补水泵总流量 ： G3 =3%G2=9.933m³/ h 两台循环泵一用一备，每台循环泵的流量为9.933 m3/h。 循环水泵的扬程： H =(补水管道动压+补水管道阻力) ×安全系数×100 H =（0.3+0.0024）1.1×100=33m 根据计算出的循环水泵的流量和扬程，在泵的产品样本中选取工作 点在高效区的泵的型号。两台，一用一备。富余量足够。
331.1 331.1 331.1
6.11 — 9.17 1.2 0.56 —
250 1.803 117.24 716.06 31.88 3737.52 — — — — —
250 1.803 117.24 1075.1 24.82 2909.82 200 1.265 200 1.265 — — 71.69 71.69 — 86.11 39.97 — 10.92 5.88 — 782.85 421.54
第1章 原始资料
一、设计题目 万福小区换热站设计 二、原始资料 1、建筑物修建地区：长春 2、气象资料：查阅《规范》及相关手册 3、小区采暖热负荷：Q=4000+37×100 =7700 (kw) 百度文库、一次管网：120~80℃; 5、二次管网：80~60℃；。 6、二次管网资用压力0.25Mpa。 7、二次管网静水压力0.3Mpa。 8、室外给水管网供水压力为0.35Mpa。
管材供热系统采用螺旋焊缝钢管和无缝钢管。弯头均采用热压弯 头,阀门均选用闸阀。自来水系统采用热镀锌钢管,丝接,热网补给水及 泄压系统管道采用焊接钢管,焊接。 所有热力管道均刷防锈漆两遍,用离心玻璃棉壳保温后,外包一层 铝箔,再刷调合漆两遍,非热力管道刷防锈漆两遍,调合漆两遍,管道在 刷底漆前必须清楚表面的灰尘，污垢，锈斑，焊渣等。常热设备的保 温采用硅酸盐膏保温,外包一层玻璃丝布.再刷调合漆两遍。
第2章 方案设计
2.1 换热站设计方案
本设计换热站采用间接供暖，采用2台板式换热器换热，一次网和 二次网均采用旋流除污器除污。补水用钠离子交换器软化。循环水泵两 用一备，补水水泵一用一备，设备布置尽量靠墙布置，应尽量美观，简 洁，便于工作人员维护。
2.2 定压方式
本设计采用气压罐定压方式定压。
2.2 管材的选择与防腐
C3231 9.933 2.41 70 0.773 117.40 C4 D1231 9.933 4.41 70 0.773 117.40 D2 D2231 9.933 D3 — — — —
D3231 9.933 2.53 70 0.773 117.40 D4
第4章 设备选择与计算
4.1 换热器
根据设计原则及该换热站的情况 ，选择板式换热器。 ·计算热负荷：Q=4000+37×100=7700KW ·求对数平均温差△tpj=(120-80)-(80-60)/ln2=28.86℃
200 1.265 200 1.265 — —
71.69 71.69 — 71.69
221.59 39.97 —
24.4 5.88 —
1749.24 421.54
200 1.265
135.58 21.88 1568.58
B107700 B11
250 1.803 117.24 762.71 43.29 5075.19 250 1.265 — — 71.69 — 71.69 71.69 — 84.18 — 181.75 7.06 — 7.06 506.13 744.86 506.13
3850 165.55 3850 165.55 3850 165.55
B10 B4B8 B8B9 B9B10
3850 165.55 3850 165.55 3850 165.55 3850 165.55 331.1
3.09 0.56 — 1.89 6.51 0.72 — 1.55 1.92 — 2.75
管段B1-B2上有2个闸阀，1个分流三通，4弯头，查书《供热工程》 附录9-2热水网路局部阻力当量长度表得，DN250管道闸阀当量长度为 3.73 m，分流三通直通管当量长度为11.1 m，弯头当量长度为3.33 m。 △Pj=△Pm×(2×3.73+11.1+4×3.33)=117.237×31.88=3737.52 Pa △P=△Py+△Pj=716.06+3737.52=4453.58 Pa 一次网其他管路计算如下表： 二次网管段水力计算表
·选用BR70型，单片传热面积0.72m2,则需要：n=83.38/0.72=116片 ·验算传热系数K 通道截面积0.001962m2，通过流量7700000/20=385000kg/h，串联片数 n=116/2=58片，则实际流速为： Vc=385000/(0.001962×3600×58×1000)=0.94m/s 与假定的vn=1 m/s基本符合。最后按厂家给出的BR-70型组合片数选 用：总传热面积83.38 m2，总片数116片。
428.78
1204.39 851.15
A23850 82.755 2.39 150 1.223 101.33 171.65 A3
A2- 3850 82.755 1.19 150 1.223 101.33 A5 A33850 82.755 A4 A53850 82.755 A6 — — — — — — — —
回水温度 t=60℃
= 0.86×7700/（80-60） =331.1m³/ h 以B1-B2管道为例进行水力计算： 根据流量G2=331.1m³/ h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得 到管内流速v=1.803 m/s，比摩阻 △Pm=117.237 Pa/m，选取管径 DN250，采用无缝钢管φ273×8。 △Py=△Pm×L=117.237×6.11=716.06 Pa
B113850 165.55 B12 B123850 165.55 B13 B133850 165.55 B16 B113850 165.55 B14 B143850 165.55 B15 B157700 B16 B167700 B17 331.1 331.1
250 1.265 250 1.265 — —
219.24 32.76 2348.56 — 446.70 — 25.2 — 1806.59
A97700 165.55 6.23 200 1.265 A10
二次网管段编号：
Q2=4000+37×100=7700kw 二次网供水温度 t=80℃ 二次管网水流量G2的计算： G2 =0.86×Q2 / △t