换热站课程设计说明书

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+11×100 =5100 (kw) 4、一次管网：100℃; 5、二次管网：80℃；。 6、二次管网资用压力0.25Mpa。 7、二次管网静水压力0.35Mpa。 8、室外给水管网供水压力为0.35Mpa。

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。循环水泵一用一备，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

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。

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：

G=

0.86Q

㎏/h

(tg'-th')

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，℃。

Q1=4000+25×100=6500kw 一次网供水温度 t=120℃ 回水温度 t=80℃

1.一次管网水流量G的计算：

G1 =0.86×Q1 / △t = 0.86×5100/（120-80） =139.75m³/ h

以A1-A2管道为例进行水力计算：

根据流量G1=139.75m³/ h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.03 m/s，比摩阻△Pm=80.7Pa/m，选取管径 DN200，采用无缝钢管φ219×6。

量取管段长度为8.7m。

△Py=△Pm×L=80.7×8.7=702.9 Pa

管段A1-A2上有1个闸阀，1个分流三通，4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+4×2.52)=80.7×21.84=3052.14Pa △P=△Py+△Pj=702.09+3052.14=3754.23Pa

2.二次网管段编号：

Q2=4000+25×100=6500kw 二次网供水温度 t=80℃ 回水温度 t=60℃ 二次管网水流量G2的计算：

G2 =0.86×Q2 / △t = 0.86×6500/（80-60） =279.5m³/ h

以B1-B2管道为例进行水力计算：

根据流量G2=219.3m³/ h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=1.23 m/s，比摩阻 △Pm=92.4Pa/m，选取管径 DN250，采用无缝钢管φ273×8。

△Py=△Pm×L=92.4×22.8=2106.72Pa

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)=92.4×31.88=7767.305 Pa △P=△Py+△Pj=2106.72+7767.305=9874.025 Pa

3.补水管段编号：

Q3=5%Q2=0.05×6500=325kw 二次网供水温度 t=80℃ 回水温度 t=60℃ 补水泵水流量G3的计算：

G3 =0.86×Q3 / △t = 0.86×325/（80-60） =13.975m³/ h

以C1-C2管道为例进行水力计算：

根据流量G3=10.965 m³/ h查书《实用供热空调设计手册第二版》，得到管内流速v=0.6 m/s，比摩阻 △Pm=68.6 Pa/m，选取管径 DN80，采用无缝钢管φ89×3.5。

△Py=△Pm×L=68.5×11.6=794.6Pa

管段C1-C2上有2个闸阀，3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，DN80管道闸阀当量长度为1 .28m，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×(2×1.28+2×3+4×0.8)=68.6×11.76=806.74Pa △P=△Py+△Pj=794.6+806.74=1601.34 Pa

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+11×100=5100KW

·求对数平均温差△tpj=(120-80)-(80-60)/ln2=28.86℃ ·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=5100000/(28.86×4000×0.8)=55.22 m

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。

2

·选用BR70型，单片传热面积0.72m,则需要：n=55.22/0.72=76.7片 故取77片

·验算传热系数K

通道截面积0.001962m2，通过流量5100000/20=255000kg/h，串联片数n=77/2=38.5片，取39片，则实际流速为：

Vc=255000/(0.001962×3600×39×1000)=0.93m/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55.22 m2，总片数78片，每一台换热器装39片。

2

4.2 水泵

4.2.1循环水泵 循环水泵总流量 ：

G2=1⨯

0.86Qjtg-th

式中

（1.05~1.1）为得数整 取1

G2 — 循环水泵的流量 ，t/h

Qj — 负担建筑物的总供热量，MW tg — 回水温度，0C

th— 供水温度，0C

G2=0.86×5100/20=219.3 m3/h

两台循环泵一用一备，循环泵的流量为219.3 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

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

4.2.2补水泵 补水泵总流量 ：

G3 =3%G2=9.933m³/ h

3

两台循环泵一用一备，每台循环泵的流量为9.933 m/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。

4.3 旋流除污器

旋流除污器系列安装尺寸图

4.4 软化器及补水箱

补水总流量G3 =3%G2=9.933 t/ h

选用长沙多灵环保科技有限公司-水处理系列全自动钠离子交换器DLN—10型

补水水容量M=2G3=19.866 t/h

选用方形水箱，公称容积22.5 m3，外形3000×3000×2000

4.5 其它附件

闸阀，逆止阀按管径选择，压力表，温度计，软接头数量以图为准。

设计小结

一周的课程设计终于结束了，在这期间我进行了大量的设计计算和画图，时间有点仓促，任务比较重，学到了很多以前书本上所未能学到的东西，使我对这门课从以前抽象的、纯理论认识上升为较系统的、比较形象的了解，掌握了一些设计方法，同时也认识到设计对我们本专业的重要性，虽然设计中有一些挫折，比如前面一步没考虑全面到后来就得重新再来，但是当设计结束后感觉对这门课还是挺充实的。尤其是齐俊峰老师严谨的学分和孜孜不倦的精神自始至终感染和激励着我，最后感谢齐俊峰老师对我的精心指导，使我真正学到了很多知识，为使我把本专业学得更好更扎实，希望以后能有更多这样的设计机会。

主要参考文献

1.李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：中国电力出版社，2006 2.陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：中国建筑工业出版社 ，1993 3.《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：机械工业出版社，1991

4.贺平，孙刚。供热工程（第三版），北京：中国建筑工业出版社 ，1993 5.付祥钊等.流体输配管网（第二版），北京：中国建筑工业出版社，2005 6.陆亚俊，马最良，邹平华.暖通空调，北京：中国建筑工业出版社，2002 7.中国建筑标准设计研究所. 全国民用建筑工程设计技术措施－暖通动力[S].北京：中国计划出版社，2003

8.唐山市热力总公司.城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T81-98），北京：中国建筑工业出版社 ，1999

9.中华人民建设部.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003），北京：中国计划出版社，2004

10.城市热力网设计规范（CJJ34-90）