1、摘要 隨著人們生活水平的提高，集中供熱被越來越多地采用。發展集中供熱是一項 公益性工程，是城市建設的基礎設施之一，具有節約能源、改善環境、提高供熱質 量等綜合效益，同時采用集中供熱可提人們的生活質量。利用集中供熱代替小鍋爐 和家用小煤爐供熱，已成為勢在必行的發展方向。間接連接供熱因其熱源補水率低， 熱網的壓力工況和流量工況不受用戶的影響，便于熱網運行管理，在近年來已經成 為流行的供熱方式,本設計也采用了間接連接供熱。 本文介紹了呼和浩特某小區供熱站的設計，依據節省投資、節約能源和滿足供 熱效果的原則，重點討論了供熱站內熱負荷確定、設備選型、系統供熱調節和保溫 等方面的內容。 關鍵詞：集中供熱；

2、換熱站；熱負荷 abstract with the improvement of peoples life. the district heating system has been used more and more.developing district heating is a commonweal work and is an important project of a city it has many benefits,such as,energy saving,improving environment,improving heating quality,and so on.a

3、t the same time district heating can improving the quality of peoples life.taking advantage of district heating system to replace small coal stove home heating has become the imperative direction of development. this article describes the design of a district heating station in hohhot. according to

4、the principle of saving investment,energy saving and satisfying the heating effect, focusing on the heat load of heating station，identification, equipment selection, conditioning and heating system, insulation and other aspects. keyword: district heating；heat exchange station；heat load 目 錄 第一章第一章 緒論

5、緒論.1 1.1 設計題目.1 1.2 原始資料.1 1.2.1 設計地區氣象資料.1 1.2.2 設計參數資料.1 1.2.3 基本設計要求.1 第二章第二章 集中供熱系統熱負荷的計算集中供熱系統熱負荷的計算.2 2.1 集中供熱系統熱負荷的概算.2 2.1.1 集中供熱系統以及熱負荷的類型.2 2.2 熱負荷的計算.4 2.2.1 供暖設計熱負荷的計算.4 2.2.2 集中供熱系統的年耗熱量.4 第三章第三章 集中供熱系統型式的確定集中供熱系統型式的確定.6 3.1 熱水供熱系統形式選擇.6 第四章第四章 熱水網絡的水力計算熱水網絡的水力計算.8 4.1 一級網的水力計算.8 4.1.1

6、水力計算的步驟.8 4.1.2 一級網管路計算實例.9 4.2 二級網水力計算.9 4.2.1 計算步驟.9 4.2.2 二級網計算實例.10 第五章第五章 熱水供暖系統的運行調節熱水供暖系統的運行調節.13 5.1 運行調節概述.13 5.1.1 調節方式的確定.14 第六章第六章 供熱站設備選擇供熱站設備選擇.15 6.1.循環水泵的選擇.15 6.1.1 循環水泵應滿足的條件.15 6.1.2 循環水泵的選型.15 6.2 補水泵的選擇.18 6.2 1 補水泵應滿足的條件：.18 6.2.2 補水泵的選型.18 6.3 sls 型泵的優點：.20 6.4 換熱器的選取.21 6.4.1

7、 換熱器類型的選取.21 6.4.2 換熱器選型計算.21 6.5 分水器、集水器.23 6.5.1 分水器、集水器型式.23 6.5.2 分水器、集水器尺寸確定.24 6.6 除污器的選擇.25 第七章第七章 管道保溫與保溫材料管道保溫與保溫材料.27 7.1 管道的保溫.27 7.1.1 保溫的目的.27 7.1.2 保溫材料選擇原則.27 7.1.3 保溫材料及其制品.28 7.1.4 保溫層厚度.28 總總 結結.30 附錄附錄 1 1 設備一覽表設備一覽表.31 附錄附錄 2 2 供熱站設備樣本供熱站設備樣本.32 參考文獻：參考文獻：.36 謝謝 辭辭.38 第一章 緒論 1.1

8、設計題目 15 萬平米高低區地暖集中供熱站設計（高區 10 萬地暖，低區 5 萬地暖） 1.2 原始資料 1.2.1 設計地區氣象資料 供暖期室外計算溫度：tw=-19; 供暖期室外平均溫度：tpj=-5.9; 供暖天數：n=171 天。 1.2.2 設計參數資料 一級網供回水溫度：t1/t2= 110/70; 二級網供回水溫度：tg/th =50/30; 供暖期室內計算溫度：tn =18。 1.2.3 基本設計要求 本設計采用間接連接，在小區內設置集中供熱站。供熱站內選擇兩組各三臺水 水換熱器，單臺換熱能力占本區熱負荷的 33%，以便保證一臺換熱器故障情況下， 其余兩臺換熱器能保障基本熱負荷

9、的要求，循環水泵在高低區各設兩臺，一運一備。 補水泵按循環流量的 4%選擇，補水采用一級網抽水，不設補水箱。 第二章 集中供熱系統熱負荷的計算 2.1 集中供熱系統熱負荷的概算 2.1.1 集中供熱系統以及熱負荷的類型 一集中供熱系統 集中供熱系統指的是以熱水或蒸汽作為熱媒集中向一個具有多種熱用戶的較大 區域供熱的系統. 二熱負荷的類型 1.按性質分為兩大類 （1）季節性熱負荷 供暖、通風、空調調節系統的熱負荷是季節性熱負荷。季 節性熱負荷的特點是：它與室外溫度、濕度、風向、風速和太陽輻射熱等氣候條件 密切相關,起決定性作用的是室外溫度，因而在全年中有很大的變化。 (2)常年性熱負荷 生活用水

10、和生產工藝系統用熱屬于常年性熱負荷。常年性熱 負荷特點是：與氣候條件關系不大，用熱比較穩定，在全年中變化較小。但在全天 中由于生產班制和生活用熱人數多少的變化，用熱負荷的變化幅度較大。 2.按熱用戶的性質分 （1）供暖設計熱負荷； （2）通風設計熱負荷； （3）生產工藝熱負荷； （4）生活用熱的設計熱負荷。 三 熱負荷的計算方法 供暖設計熱負荷采用面積熱指標法和體積熱指標法。 1.體積熱指標法 qn=qvvw(tn-tw)10-3 （2-1） 式中 qn建筑物的供暖設計熱負荷，kw； vw建筑物的外圍體積，m3； tn供熱室內計算溫度，； tw供熱室外計算溫度，； qv建筑物的供熱體積熱指標，

11、w/(m3) 建筑物的體積熱指標 qv表示各類建筑物在室內外溫差為 1時，1m3建筑物外圍 體積的供熱設汁熱負荷。它的大小取決于建筑物的圍護結構及外形尺寸。圍護結構 的傳熱系數越大、采光率越大、外部體積越小、長寬比越大，建筑物單位體積的熱 損失也就是體積熱指標也就越大。從建筑節能角度出發，想要降低建筑物的供暖設 計熱負荷就應減小體積熱指標 qv。 2.面積熱指標法 （2-2） 3 10fqqfn 式中 建筑物的供暖設計熱負荷，kw； n q 建筑物供暖面積熱指標，； f q 2 /w m 建筑物的建筑面積，。f 2 m 建筑物的面積熱指標表示各類建筑物在室內外溫差為 1時，每 1m2建筑面積的

12、 供熱設計熱負荷。 建筑物供暖面積熱指標 qf的推薦取值如表 2-1 所示 表 2-1 建筑物供暖面積熱指標推薦值 建筑物類型住宅 居住區綜 合 學校辦 公 醫院托 幼 旅館商店食堂 熱指標 （） 2 /w m 58- 64 60-6768-8065-80 60- 70 65- 80 115- 148 注：1、本表摘自城市熱力網設計規范cj34-90,1990 年版； 2、熱指標中已包括約 5%的管網熱損失在內。 建筑物熱量的傳遞主要是通過垂直的外圍護結構向外傳遞的，它與建筑物外圍 護結構的平面尺寸和層高有關，而不是直接取決與建筑物的平面面積，用體積熱指 標更能清楚地說明這一點。但用面積熱指標

13、更容易計算。所以現在多用面積熱指標 法計算供暖設計熱負荷。 2.2 熱負荷的計算 2.2.1 供暖設計熱負荷的計算 供暖熱負荷使城市集中供熱系統中最重要的負荷,它的設計熱負荷占全部設計熱 負荷的 80%-90%以上（不包生產工藝用熱）,供暖設計熱負荷的概算可采用面積熱指 標進行計算,利用公式 2-2，從表 2-1 取=60。 f q 2 /w m 可知供暖熱負荷： 高區： =601010410-3=6000kw 3 10fqqf n低 低區： =60510410-3=3000kw 3 10fqqf n低 即：總的供熱面積為 f=15 萬 m2，總的供暖熱負荷 qn=9000kw。 2.2.2

14、集中供熱系統的年耗熱量 集中供熱系統的年耗熱量是各類熱用戶年耗熱量的總和，由于本設計中只涉及 供暖熱負荷，通風熱負荷、生產工藝熱負荷、生活用水熱負荷并不涉及，所以集中 供熱系統的年耗熱量即供暖年耗熱量。 一 供暖年耗熱量的計算 qna=24qnn )( wn pjn tt tt =0.0864qnn （2-3）)( wn pjn tt tt qna供暖年耗熱量，gj； qn供暖設計熱負荷，kw； n供暖期天數，天； tn供暖期室內計算溫度，； tw供暖期室外計算溫度，； tpj供暖期日平均溫度，； 呼和浩特地區：tn=18；tpj =-5.9;tw=-19；n=171 天。1 利用公式 2-3

15、 知： 高區：qna1=0.0864qnn= gj)( wn pjn tt tt 78.57260171) 1918 9 . 518 (6000864 . 0 低區：qna2=0.0864qnn= gj)( wn pjn tt tt 39.28630171) 1918 9 . 518 (3000864 . 0 第三章 集中供熱系統型式的確定 集中供熱系統是由熱源、熱網和熱用戶三部分組成的。集中供熱系統向許多不 同的熱用戶供給熱能，供應范圍廣，熱用戶所需的熱媒種類和參數不一，鍋爐房或 熱電廠供給的熱煤及其參數，往往不能完全滿足所有熱用戶的要求。因此，必須選 擇與熱用戶要求相適應的供熱系統形式及其

16、管網與熱用戶的連接方式。 集巾供熱系統，可按下列方式進行分類： 1根據熱煤不同，分為熱水供熱系統和蒸汽供熱系統。 2根據熱源不同，主要可分為熱電廠供熱系統和區城鍋爐房供熱系統。此外也 有核供熱站、地熱、工業余熱作為熱源的供熱系統。 3根據供熱管道的不同，可分為單管制、雙管制和多管制的供熱系統。 3.1 熱水供熱系統形式選擇 熱水供熱系統主要采用兩種型式：閉式系統和開式系統。在閉式系統中，熱網 的循環水僅作為熱媒，供給熱用戶熱量而不從熱網中取出使用。在開式系統中，熱 網的循環水部分地或全部地從熱網中取出，直接用于生產或熱水供應熱用戶中。 閉式系統：熱用戶不從熱網中取用熱水，熱網循環水作為熱媒，其

17、轉移熱能的 作用，供給熱用戶熱量。 開式系統：熱用戶全部或部分取用熱循環水，熱網循環水直接消耗在生產和熱 水供應用戶上，只有部分熱媒返回熱源。 閉式系統從理論上講流量不變，但從實際上熱媒在系統中循環流動時，總會有 少量循環水向外泄漏，使系統流量減少。在正常的情況下，一般系統的泄漏水量不 應超過系統總水量的 1%,泄漏的水靠熱源處的補水裝置補充。 閉式系統容易監測網絡系統的嚴密程度，補水量大就說明網絡的漏水量大。 開式系統由于熱用戶直接耗用外網循環水，即使系統無泄漏補給水量仍很大。 系統補水量應為熱水用戶消耗水量和系統泄漏水量之和。 開式系統補給水由熱源處的補水裝置補充。由于熱水供應用水量波動很

18、大，無 法用熱源補水量的變化情況判別熱水網路的漏水情況。 閉式雙管熱水供應系統是應用最廣泛的一種供熱系統型式，因此本設計中采用 閉式間接連接雙管熱水供熱系統。 第四章 熱水網絡的水力計算 熱水網路水力計算的主要任務是： 1按已知的熱媒流量和壓力損失，確定管道的管徑； 2披已知熱媒流量和管道直徑，計算管道的壓力損失； 3按已知管道直徑和允許壓力損失，計算或校核管道中的流量。 根據熱水網路水力計算成果，不僅能確定網路各管段的直徑，而且還可確定網 路循環水泵的流量和揚程。 4.1 一級網的水力計算 4.1.1 水力計算的步驟 （1）確定網路中熱媒的流量 （4-1） )( 86 . 0 )(2121t

19、t q ttc q g nn 式中 供暖系統用戶的計算流量，t/h；g 用戶熱負荷，kw；nq 水的比熱，取 =4.187kj/（kg） ；cc t1/t2一級網的設計供回水溫度，。 （2）確定熱水網路的主干線及其沿程比摩阻，根據城市熱力網設計規范 ， 一般情況下熱網主干線比摩阻 r 取 40-80pa/m 進行計算，對于采用間接連接的熱水 網絡系統根據設計和運行經驗，平均比摩阻值比上述規定的值高，有達到 100pa/m 的。14 （3）根據網路主干線各個管段的流量和 r 值的范圍，利用表 4-1 確定主干線個 管段的公稱直徑和相應的實際比摩阻。 （4）根據選用的公稱直徑和管中局部阻力形式，確

20、定管段局部阻力當量長度 ld及折算長度 lzh。 （5）根據管段折算長度 lzh的總和利用下式計算各管段壓降p。 （4-2）() d pr ll 式中 管段壓降，pa；p 管段的實際比摩阻，pa；r 管段的實際長度，m；l 局部阻力當量長度。 d l 4.1.2 一級網管路計算實例 一級網各管段流量利用公式 4-1 知： 高區：g1 高=t/h129 70110 600086 . 0 86 . 0 21 tt qn 低區：g1 低=t/h 5 . 64 70110 300086 . 0 86 . 0 21 tt qn 根據表 4-1 選擇出各管段直徑和比摩阻： 高區：d2196 d1 高=20

21、0mm r1 高=71pa/m 低區：d2196 d1 低=200mm r1 低=18.2pa/m 4.2 二級網水力計算 4.2.1 計算步驟 二級網的計算方法步驟與一級網基本相同。 （1）確定網路中熱媒的計算流量 （4-3） )( 86 . 0 )( n hghg n tt q ttc q g 式中 供暖系統用戶的計算流量，t/h；g n用戶熱負荷，kw； q 水的比熱，取 =4.187kj/kg；cc tg/th二級網的設計供回水溫度，50/30。 （2）確定主干線，及其沿程比摩阻，推薦比摩阻 r 取 40-80pa/m。 （3）根據網路主干線各管段的流量和初選的 r 值，利用表 4-1

22、 確定主干線公稱 直徑和相應的實際比摩阻。 （4）根據局部阻力損失,確定管段局部阻力折算長度 ld。 （5）根據管段實際長度 l 和局部阻力當量長度 ld總和利用式（4-2）計算各管 段壓降p。 4.2.2 二級網計算實例 1二級網循環水泵管段流量利用公式 4-3 確定 高區：hg/ t258 3050 60006.80 tt q6.80 hg n 2 低 低 低區：hg/ t129 3050 30006.80 tt q6.80 hg n 2 低 低 根據表 4-1 及 r 的范圍是 40-80pa/m 選擇出各管段直徑和 r 的實際值。 高區：d2736 d2 高=250mm r2 高=89

23、.5pa/m 低區：d2196 d2 低=200mm r2 低=71pa/m 2二級網補水泵網路流量確定（第六章詳述） 高區： g補高=4%g2 高=4%258=10.32t/h 低區： g補低=4%g2 低=4%129=5.16t/h 根據表 4-1 及 r 的范圍是 40-80pa/m 選擇出補給書泵管段直徑和 r 的實際值。 高區：d893.5 d補高=80mm r補高=56.8pa/m 低區：d763.5 d補低=70mm r補低=44.5pa/m 3二級網的估算p 由于外網本設計不涉及所以可以估算為 l=1000m，ld=150m，因此二級網室外管 網總壓力損失利用公式 4-2 知：

24、p 高區： 2 高= r2 高（l+ld）=89.5（1000+150）=102925 pa=10.29 mh2o p 低區： 2 低= r2 低（l+ld）=71（1000+150）=81650 pa=8.17 mh2o p 表 4-1 熱網水力計算表 第五章 熱水供暖系統的運行調節 一個熱水供熱系統可能包括供暖、通風空調、熱水供應和生產工藝用熱等多個 熱用戶。這些熱用戶的熱負荷并不是恒定不變的，供暖、通風熱負荷會隨著室外條 件(主要是室外氣溫)的變化而變化，熱水供應和生產工藝熱負荷會隨使用條件等因 素的變化而變化。為了保證供熱量能滿足用戶的使用要求，避免水力失調和熱能的 浪費，需要對熱水供

25、熱系統進行供熱調節。 熱水供熱系統的調節方式，按運行調節地點不同分為： 集中(中央)調節：在熱源處進行的調節。 局部調節：在熱力站或用戶入口處進行的調節。 個體調節：直接在散熱設備(散熱器、暖風機，換熱器)處進行的調節。集中 供熱調節容易實施，運行管理方便，是最主要的供熱調節方法。 對于包括多種熱負荷用戶的熱水供熱系統因為供暖熱負荷通常是系統最主要的 熱負荷進行供熱調節時可按照供暖熱負荷隨室溫的變化規律在熱源處對整個系統 進行集中調節，使供暖用戶散熱設備的散熱量與供暖用戶熱負荷的變化規律相適應。 其它熱負荷用戶(如熱水供應、通風等熱負荷用戶)，因其變化規律不同于供暖熱負 荷，需要在熱力站或用戶

26、處進行局部調節以滿足其需要。 集中供熱調節的方法主要有： 質調節一改變網路供水溫度，不改變流量的調節方法。 分階段改變流量的質調節。 間歇調節一改變每天供熱時間的調節方法。 5.1 運行調節概述 熱水供暖系統對建筑物供暖時，不僅要保證在設計室外溫度下，維持室內溫度 符合設計值，而且要在其它冬季室外溫度下保證用戶的熱舒適度。 5.1.1 調節方式的確定 本設計供暖用戶系統與熱水網路采用間接連接，隨室外溫度的改變，需同時對 熱水網路和供暖用戶進行供熱調節，通常，對供暖用戶采用質調節方式進行供熱調 節，以保持供暖用戶系統的水力工況穩定。 第六章 供熱站設備選擇 6.1.循環水泵的選擇 6.1.1 循

27、環水泵應滿足的條件 （1）循環水泵的總流量應不小于管網的總設計流量，當熱水鍋爐出口至循環水 泵的吸入口有旁通管時，應不計入流經旁通管的流量。 （2）循環水泵的揚程應不小于流量條件下熱源、熱力網、最不利環路壓力損失 之和。 （3）循環水泵應具有工作點附近較平緩流量揚程特性曲線，并聯運行的水泵型 號相同。 （4）循環水泵承壓耐溫能力應與熱力網的設計參數相適應。 （5）應盡量減少循環水泵的臺數，設置三臺以下循環水泵時，應有備用泵，當 四臺或四臺以上水泵并聯使用時，可不設備用泵。 （6）熱力網循環水泵入口側壓力應不低于吸入口可能達到最高水溫下飽和蒸汽 壓力加 50kpa。 6.1.2 循環水泵的選型

28、1循環流量 循環水泵的總流量應不小于管網的計算流量，即 gx=1.1g （6- 1） 式中 gx循環水泵的總流量，t/h； g官網的計算流量，t/h； 1.1安全裕量。 由式 6-1 可知： 高區：gx 高=1.1258=283.8t/h 低區：gx 低=1.1129=141.9t/h 2循環水泵揚程 （6-2）)(2 . 11 . 1 (wyrhhhh 式中 h循環水泵的揚程，m； r h熱源內部阻力損失，它包括熱源加熱設備（熱水鍋爐或換熱器）和 管路系統的等總壓力損失，一般取 1015 2 mh o; y h主干線末端用戶系統壓力損失，一般取 38 2 mh o； w h供回水管的壓力損失

29、，本設計中 hw=2。p 由式（6-1）可得： 高區： hx 高=1.2（12+7+210.29）=47.50mh2o 低區： hx 低=1.2（10+4+28.17）=36.41mh2o 根據 gx和 hx兩個數據可選擇上海連成泵業制造有限公司循環水泵型號為： 高區：sls250-400a 低區：sls200-400c 表 6-1 循環水泵性能參數表 高區循環水泵性能參數 轉速：1480r/min流量：272t/h 揚程：48m電機功率：75 kw 低區循環水泵性能參數 轉速：1450r/min流量：140t/h 揚程：33.8m電機功率：30 kw 表 6-2 sls 型循環水泵安裝尺寸表

30、 外形尺寸底腳尺寸型號 lbhhdnd1b1c1b2c2 sls250- 400a 880685146524025022370300300250 sls200- 400c 760540102519520022300250260210 圖 6-1 sls 型循環水泵結構圖 圖 6-2 sls 型循環水泵安裝尺寸圖 6.2 補水泵的選擇 6.2 1 補水泵應滿足的條件： 1閉式熱力網補水裝置的流量的應根據供熱系統的滲漏量和事故補水量確定， 一般取允許滲漏量的 4 倍。 2開式熱力網補水泵的流量，應根據生活熱水最大設計流量和供熱系統滲漏之 和確定。 3補水裝置壓力不小于補水點管道壓力加 30-50k

31、pa，如果補水裝置同時用于 維持熱力網靜壓力時其壓力應能滿足靜壓要求。 4閉式熱力網補水泵宜設兩臺，此時可不設備用泵。 5開式熱力網補水泵宜設三臺或三臺以上，其中一臺泵作為備用。 6.2.2 補水泵的選型 1補給水泵的流量 在閉式熱水供熱管網中，補給水泵的正常補水量取決于系統的滲漏水量。系統 的滲漏水量與系統規模，施工安裝質量和運行管理水平有關。閉式熱水網路的補水 率不宜大于系統水容量的 1。但是確定補給水泵的流量時還應考慮系統發生事故 時的事故補水量，補給水泵的流量應等于供熱系統的正常補水量與事故補水量之和， 一放取正常補水量的 4 倍。 可知取循環水量的 4%（按正常補水量 1%，事故補水

32、量為正常補水量 4 倍） （6-3） g%4g補 式中 g 補設計循環流量，t/h； g循環流量，t/h； 根據式（6-3）可知： 高區： g補高=4%g2 高=4%258=10.32t/h 低區： g補低=4%g2 低=4%129=5.16t/h 2揚程 （6-4）)(2 . 11 . 1 (hhhhh cxbsb 式中 hbs 補給水點壓力值，mh2o； hx補給水泵吸水管中的壓力損失，mh2o； hc補給水泵出水管中的壓力損失，mh2o； h補給水箱最低水位高出系統補水點的高度，m； 1.15安全裕量。 工程上認為補給水泵吸水管壓力損失和出水管壓力損失較小，同時補給水箱高 出水泵的高度往

33、往作為富裕之或為抵消吸水管損失和壓力管損失的影響，所以公式 可簡化為： （6-5）)53( 低bsbhh 根據式（6-5）可得 高區： =1.15(47.50+3)=58.08 m)53(15 . 1 高高bsbhh 低區： =1.15(36.41+3)=45.32 m)53(15 . 1 低低bsbhh 根據 g補和 hb可確定選擇上海連成泵業制造有限公司補給水泵型號為： 高區：sls80-250b 低區：sls370-200 表 6-3 補給水泵性能表 高區補給水泵性能參數 轉速：2950r/min流量：11t/h 揚程：60m電機功率：7.5 kw 低區補給水泵性能參數 轉速：2950r

34、/min流量：4.5t/h 揚程：50m電機功率：3 kw 圖 6-3 sls 型補水泵安裝尺寸圖 表 6-4 sls 型補水泵安裝尺寸表 外形尺寸底腳尺寸型號 lbhhdnd1b1c1b2c2 sls80-250b44041063210080182001400160100 sls70-20034029954190701417012013080 6.3 sls 型泵的優點： 1、泵結構緊湊、體積小、外觀美觀。其立式結構重心較低且重合與泵腳中心， 增強可泵的運行穩定性和壽命。 2、安裝方便。進出口徑相同且在同一中心線上，可像閥門一樣直接安裝在管路 的任何部位。電機加上防雨罩可用于戶外工作。泵設有

35、安裝底腳，以便泵的安裝穩 定。 3、運行平穩、噪音低、組件同心度高。電機采用低噪音軸承，并設有不停機加 油裝置，泵葉輪具有極好的動靜平衡，運行無振動，改善使用環境。 4、無滲漏。軸封采用耐腐蝕硬質合金機械密封，解決了離心泵填料密封滲漏的 嚴重問題，延長了使用壽命，確保了運行場地的干凈整潔。 5、維修方便。勿需拆卸管理，只要拆下泵蓋螺母，取出電機及傳動組件即可進 行檢修維護。 6、可根據現場使用條件，泵機殼立式、臥式、多方式安裝，依據流量揚程要求， 采用并、串聯方法，增加所需揚程和流量。 6.4 換熱器的選取 6.4.1 換熱器類型的選取 本設計選用水-水板式換熱器，板式換熱器具有很多優點如換熱

36、效率高、通用性 強、結構緊湊、投資費用低、熱回收效率高、降低耗水量等優點。 換熱器的容量和臺數應根據采暖、通風、生活的熱負荷選擇，一般不設備用。 但當任何一臺換熱器停止運行時，其余設備應滿足 60%75%熱負荷需要。本設計選 用 2 組各 3 臺相同規格的換熱器。 6.4.2 換熱器選型計算 1.熱流量 q 熱流量即供熱熱負荷，由于當任何一臺換熱器停止運行時，其余設備應滿足 60%75%熱負荷需要，本設計選用 2 組各 3 臺相同規格的換熱器。 所以 高區：q高= =6000=2000kw高nq 3 1 3 1 低區：q低=3000=1000kw低nq 3 1 3 1 2.對數平均溫差mt m

37、in max minmax ln t t tt tm 由于高低區都為地暖所以高低區的及相等maxtmint 即：=49.33 min max minmax ln t t tt ttmm 低高 40 60 ln 4060 3.換熱器的傳熱系數 k 對于水-水板式換熱器換熱系數 k 可取 3000-3500 w/(m2)2，本設計中取c k=3200 w/(m2)。c 4.換熱器面積確定 f （6-12） mtk uq f 式中 熱流量，；qw 換熱器的傳熱系數；k 換熱面積，；f 2 m 水-水換熱器對數平均溫差，； m tc u污垢系數 1.11.2。 知: 高區：=13.93 m2 33.4

38、93200 00102000 1 . 1 f 低區：=6.97 m2 33.493200 00101000 1 . 1 f 5.板式換熱器選型 根據中亞集團產品綜合樣本知：選擇 br0.2 型板式換熱器性能參數如表 6-5 表 6-5 換熱器的性能參數 型號換熱面積 （m2） 換熱板片 數量 n l （mm） e （mm） 角孔直徑 （mm） 換熱器重 量（kg） 高區板式換熱器 br0.2157633491765451 低區板式換熱器 br0.273615859765367 6. 流程組合： 所選板式換熱器流程組合為： 362 762 圖 6-4 br0.2 型板式換熱器結構尺寸圖 6.5

39、分水器、集水器 6.5.1 分水器、集水器型式 分水器、集水器按總管的介入型式分為甲、乙兩種形式（如圖 6-5） 。 甲式總管從分水器、集水器的側面接入； 乙式總管從分水器、集水器的底面接入。 圖 6-5 分水器、集水器示意圖 6.5.2 分水器、集水器尺寸確定 （1）筒體直徑的確定 按經驗公式估算確定 d=（1.5-3）dmax 式中 d分水器或集水器直徑； dmax分水器或集水器支管中的最大直徑。 可知高區：d=425mm 低區：d=325mm （2）筒體長度的確定 圖 6-6 分水器、集水器結構圖 筒體長度 l 根據筒體接管數確定，計算公式： l=130+l1+l2+li+120+2h

40、(6-15) 筒體接管中心距 l 應根據接管直徑和保溫層厚度確定，一般可按表 6-10 選用 表 6-6 管間距選取表 l1d 1+120 l2d 1+d 2+120 l3d 2+d 3+120 lidi-1+120 d 2 可知：高區 l=1950mm 低區 l=1780mm 表 6-7 分水器、集水器配管尺寸表 6.6 除污器的選擇 除污器的作用是消除和過濾管中的雜質和污垢，以便保證系統水質的清潔減少 阻力和防止阻塞調壓板孔、換熱器的通道或管路，延長熱力設備的使用壽命，減輕 腐蝕程度等。 本設計采用臥式角通除污器，其選型可按照高低區的管徑的尺寸進行選型。 可知除污器的型號： 高區：d025

41、0（mm） 低區：d0200（mm） 圖 6-7 臥式除污器尺寸圖 表 6-8 臥式除污器安裝尺寸 第七章 管道保溫與保溫材料 管道保溫是節約能源的一個重要條件，是花錢不多、收效顯著的一項有效措施。 在供熱管道及其附件表面敷設保溫層，其主要目的在于減少熱媒在輸送過程中的無 效熱損失，并維持一定的參數以滿足用戶的需要。此外，管道保溫后使其外表面溫 度不致過高，從而保護運行檢修人員避免燙傷，這也是技術安全所必須的。 設置保溫的原則是： 1.凡管道、設備外表面溫度50時； 2.凡生產中要求介質溫度保持穩定的管道和設備； 3.凡需防止管道、設備中介質凍結或結晶時； 4.凡管道、設備須經經常維護而又容易

42、引起燙傷的部位； 5安裝在由于表面溫度過高會引起瓦斯蒸汽粉塵爆炸引起火災的場合的管道； 6.敷設在地溝、吊頂、閣樓層以及室外架空的管道； 7.系統的總立管。 7.1 管道的保溫 7.1.1 保溫的目的 管道的保溫主要目的在于減少輸送過程中無效冷損失，并使冷媒保持一定的參 數，以滿足用戶的需要，根據外網運行經驗，當管道有良好的保溫時，其損失約占 總數的 58%。1 7.1.2 保溫材料選擇原則 1.導熱系數要低，一般不超過 0.23；)/( 2 kmw 2.具有較高的耐熱性，不致由于溫度急劇變化而喪失其原有的特性； 3.不腐蝕金屬； 4.材料密度小，具有一定孔隙率； 5.具有一定的機械強度； 6

43、.吸水率低，易于施工成型； 7.成本低廉等。 7.1.3 保溫材料及其制品 供熱管道中常用的保溫材料有：膨脹珍珠巖及其制品，玻璃棉及其制品，巖棉 制品，微孔硅酸鈣，硅酸鋁纖維制品，泡沫塑料，泡沫石棉等。 7.1.4 保溫層厚度 本設計以經濟厚度法計算最大管徑保溫層厚度。計算公式如式（7-1）所示 (7-1) 11 6 1210 1 ln2 / () 2 101.163(2/)(1/)1 2 / fk dd d m btt dd dssdptd 式中 保溫層厚度 , m； d管道外徑 ,m； d1管道保溫層外徑,m； m年小時運行數，全年運行時，m=8000h,供暖及非延續運行時， m=3000

44、h，h/年； b熱價,定為 30 元/ (w)； 6 101.163 管道外表面溫度, ，可近似按熱介質溫度計算； f t 保溫層周圍空氣溫度，； k t 管道保溫層的導熱系數。 已知通行地溝內敷設采暖供回水管，管外徑 d=219mm，供暖運行 m=3000h，管道 外表面=120,保溫層周圍空氣溫度=40，熱價 b=30 元/(w)投資償 f t k t 6 1.163 10 還年限=7 年，年分攤率 p=0.11，外壁換熱系數=22w/（m2.k） 。 （以下參考當地 0 t 價格）采用玻璃棉管殼，價格=240 元/m3，保護層為油氈玻璃布=4.8 元/m2。 1 s 2 s 玻璃棉管殼的

45、導熱系數： 0.0430.00017 p t 查得為 90，所以=0.0583 w/（m.k） p t0.0430.00017 90 假設=0.04m,則 d1=d+2=0.273+2 0.04=0.353m 按以上公式計算， 式（7-1）左邊： 6 1210 () 2 101.163(2/)(1/) fk m btt dssdpt 6 23000 30 0.0583(12040) 0.273101.163(2402 4.8/0.353)(0.11 1/7) =0.53 6 419760 7.326 101.163 267.1955 0.2529 6 1427159.5 7.326 10267

46、.1955 式（7-1）右邊： =0.354 11 1 ln2 / 1 2 / dd d dd d 0.3530.353 ln2 0.0583/22 0.273 0.2730.273 1 2 0.0583/22 0.353 0.33230.0194 0.985 不符合要求,繼續試算 假設=0.05m, 則 d1=d+2=0.273+2 0.05=0.373m 式（7-1）左邊：=0.537 6 1210 () 2 101.163(2/)(1/) fk m btt dssdpt 式（7-1）右邊：=0.448 11 1 ln2 / 1 2 / dd d dd d 不符合要求,繼續試算 假設=0.

47、06m, 則 d1=d+2=0.273+2 0.06=0.393m 式（7-1）左邊：=0.538 6 1210 () 2 101.163(2/)(1/) fk m btt dssdpt 式（7-1）右邊：=0.548 11 1 ln2 / 1 2 / dd d dd d 所以保溫層厚度取=0.05m. 總 結 城市集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒，由一個或多個熱源通過熱網向城市 或其中某些區域熱用戶供應熱能的方式。目前已成為現代化城市的重要基礎設施之 一，是城市公共設施的重要組成部分。實施城市集中供熱，能提高能源利用效率， 減輕大氣污染，拆除小鍋爐房，節省開支，合理管理，易于實現科學管理，提

48、高供 熱質量。集中供熱工程是城市建設的一項基礎設施工程，是城市現代化的一個重要 標志，也是國家能源合理分配和利用的一項重要措施。 通過對換熱站的學習、分析和設計，首先了解了課題提出的背景（能源與可持 續發展的問題、節能與環保的問題） ，其次對換熱站系統的產生、發展和應用也有了 了解。掌握了換熱站主要設備的設計選型。 重點掌握了換熱站內設備的相關知識，例如：水泵的選擇原則、種類、特點， 換熱器的基本構成、工作原理，除污器的設計與選擇原則，分集水器大小確定等。 本次畢業設計是大學四年專業知識的綜合和應用，理論知識與實踐應用充分結 合。 附錄 1 設備一覽表 編號名稱型號備注 1二級網高區循環水泵s

49、ls250-400a上海連成泵業制造有限公司 2二級網高區補給水泵sls80-250b上海連成泵業制造有限公司 3二級網低區循環水泵ls200-400c上海連成泵業制造有限公司 4二級網低區補給水泵sls70-200上海連成泵業制造有限公司 5高區換熱器br0.2 型中亞高效換熱設備制造公司 6低區換熱器br0.2 型中亞高效換熱設備制造公司 7高區分、集水箱 d425 8低區分、集水箱d325 9除污器d0250， d0200 附錄 2 供熱站設備樣本 附錄 2.1 換熱器樣本 附錄 2.2 水泵樣本 sls 型循環水泵安裝尺寸表 外形尺寸底腳尺寸型號 lbhhdnd1b1c1b2c2 sl

50、s250- 400a 880685146524025022370300300250 sls200- 400c 760540102519520022300250260210 sls 型補水泵安裝尺寸表 外形尺寸底腳尺寸型號 lbhhdnd1b1c1b2c2 sls80-250b44041063210080182001400160100 sls70-20034029954190701417012013080 附錄 2.3 除污器樣本 臥式除污器安裝尺寸： 附錄 2.4 分集水箱 參考文獻： 1 陸耀慶.供暖通風設計手冊.北京.中國建筑工業出版社.1987. 2 徐文忠、馮永華.供熱系統換熱站主要設

51、備選型應注意的問題.城市公用事 業.2007，21（6）81-82 3 聶玉安、蘇保玲.汽水換熱站工控與節能技術的應用.低壓電器.2009,6:58- 59 4 李文.換熱站調節方式探討.山西建筑.2005,31（3）:116-117 5 劉蘭萍.淺談集中供熱運行調節.山西建筑.2007,33（2）:207-208 6 趙閣.電廠廠區采暖換熱站設計.沈陽工程學院學報.2009，5（4）：310- 313 7 許春雨.換熱站換熱器容量和臺數的確定.山西冶金.2002， （1）：48-49 8 馮永華.供熱系統換熱站主要設備選型應注意的問題.山東科技大學學位論 文.2005. 9 吳學斌.小區換熱

52、站節能措施討論.中國住宅設施.2009， （7）：57-59 10 張莉娟.西鐵分局大明宮住宅小區集中供熱換熱站設計.鐵道工程學報. 1999,4:110-113 11 路廣、路金嶺.換熱站常見故障原因及消除方法.暖通空調.2003,33(1):1- 2 12 牟強 、遲令志.換熱站設計方面存在的問題及其對供熱質量影響的分析. 城市建設與商業網點.2009,13:419-421 13 王慶.可拆式板式換熱器在換熱站的應用.遼寧化工.2008；37(6):410-413 14 賀平、孫剛.供熱工程.北京.中國建筑工業出版社.1993. 15 王宇清.供熱工程.哈爾濱.哈爾濱工業大學出版社.200

53、1. 16 史美中、王中錚.熱交換器原理與設計.南京.東南大學出版社.2009. 17 維道、蔣智敏、童鈞耕.工程熱力學.北京.高等教育出版社.2001. 18 杜廣生.工程流體力學.北京.中國電力出版社.2001. 19 楊世銘、陶文銓.傳熱學. 北京.高等教育出版社.2006. 20 chao-ying、liuxue-ling、songzhe-ying、songying-cai shen.control system design of heat exchange station based on fuzzy technology.in: 2006 international confer

54、ence on machine learning and cybernetics, vol.1. dalian, china.2006,01:8-10 21 optimal operations management and network planning of a district heating system with a combined heat and power plant.annals of operations research.volume 120:numbers 1-4 22 maik nauka/interperiodica distributed exclusivel

55、y by springer science+business media llc. development of centralized in russia. volume 56, number 12:985-997 蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃 羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋

56、薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞 薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀 羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆 莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁

57、肀薄薀膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈 衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀 蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅 膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄

58、薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁 蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀 膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅 荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄

59、荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇 肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆 蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞羃膈莆蚈羂

60、芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅 肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁莈蚄膁肀薄薀膀膂莇羈腿蒞薂襖膈蕆蒅螀膇膇 蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞蝕蚆膆艿蒃羅膆莁蠆袁芅蒄蒁螇芄膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀蒈蚅羈衿膈薈襖袈芀螃螀袇莂薆蚅袆蒅荿羄羅膄薅袀羄芇莇螆羄荿薃螞 羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃羀蒅蠆蝿罿膅蒂蚅肈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿蚆裊肆節葿螁肅莄螄蚇肄蒆薇羆肅膆莀袂肂羋薅螈膂莁羃膈莆蚈羂芁蟻羇羈莃蒄袃