【正文】 網(wǎng)熱損失系數(shù)由下式求得： )( 3322110m a x1 DKDKDKKD ??? (式 21) 式中： 321 , DDD ——分別是采暖、生產(chǎn)和生活最大熱負(fù)荷， t/h，由設(shè)計(jì)資料提供 0K ——鍋爐房自耗熱量和 管網(wǎng)熱損失 系數(shù) ，取 ； 321 , KKK ——分別為生產(chǎn) 、采暖 和生活負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)，分別取 、 。 本設(shè)計(jì)為 供熱 工程設(shè)計(jì) ，主要包括小區(qū) 供熱室外 管網(wǎng) 及鍋爐房的 規(guī)劃。小區(qū)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)：（ 1）負(fù)荷計(jì)算；（ 2）方案確定；（ 3）簡(jiǎn)圖繪制；（ 4）管道水力計(jì)算；（ 5）設(shè)備及附件選擇；（ 6） 保溫計(jì)算；（ 7） 施工圖繪制。 土木建筑學(xué)院 課程設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 課程名稱： 供熱工程 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 鍋爐房及 供熱 工程 室外管網(wǎng) 設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級(jí)： 20xx2 設(shè) 計(jì) 人： 指導(dǎo)教師： XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院 20xx 年 7 月 14 日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 專業(yè)（方向）： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級(jí)： 20xx2 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： 一、 課程設(shè)計(jì)題目 ： 鍋爐房及供熱工程 室外管網(wǎng) 課程設(shè)計(jì) 二、 原始資料 ： （ 1） 熱負(fù)荷資料：生產(chǎn)熱負(fù)荷 D1=,壓力 P1=； 采暖熱負(fù)荷 D2=,壓力 P2=，凝結(jié)水回收率為 65%；生活熱負(fù)荷 D3=,壓力P3=。 四、 設(shè)計(jì)圖紙： （ 1）鍋爐房平面布置圖 1 張，鍋爐房熱力系統(tǒng)圖 1 張；（ 2）供熱管網(wǎng)平面布置圖 、管道橫斷面大樣圖、檢查 井大樣圖。生活區(qū) 住宅面積達(dá) 179011m2。 所以： max1D =（ +1+） = 非采暖季熱負(fù)荷計(jì)算 非采暖季最大熱負(fù)荷主要 包括生產(chǎn)和生活最大熱負(fù)荷，計(jì)算公式如下： ? ? 433110m a x2 DDKDKKD ??? (式 22) 所以， max2D =（ +） = 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)選擇 鍋爐型號(hào)和臺(tái)數(shù)根據(jù)鍋爐房熱負(fù)荷、介質(zhì)、參數(shù)和燃料種類等因素選擇，并應(yīng)考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的合理性，使鍋爐房在冬夏季均能達(dá)到經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。鍋爐的容量還應(yīng)適應(yīng)鍋爐房負(fù)荷變化的需要，特別是某些季節(jié)性鍋爐房，要力免鍋爐長(zhǎng)期在低負(fù)荷下運(yùn)行。 2）采用爐內(nèi)煙塵慣性分離，配以高效的脫硫除塵器，高鍋爐排放濃度低，黑度低，可達(dá)到國(guó)家一類地區(qū)環(huán)保指標(biāo)要求； 3）鍋爐采用自然循環(huán)方式，爐水始終保持高速紊流狀態(tài)，強(qiáng)化傳熱，提高鍋爐熱效率； 4）蒸汽鍋爐有較大的汽相空間，并配置高效汽水分離器，蒸汽濕度降低到 2%以下。 3）應(yīng)考慮熱負(fù)荷發(fā)展的需要。以采暖、通風(fēng)空調(diào)為主的鍋爐房，一般不設(shè)備用鍋爐。,爐排有效面積 178。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 37 頁(yè) 燃燒設(shè)備 選用鍋爐燃燒設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)所使用的燃料、便于燃燒調(diào)節(jié)和滿足環(huán)境保護(hù)的要求。 3 水處理設(shè)備及給水設(shè)備的選擇 給水設(shè)備的選擇 鍋爐房給水量計(jì)算 鍋爐房給水量計(jì)算公式： ? ?pwPKDG ?? 1m a x t/h (式 31) 式中 ： K ——給水管網(wǎng)漏損系數(shù)，取 ； maxD ——鍋爐房額定蒸發(fā)量， t/h； pwP ——鍋爐排污率， %，本設(shè)計(jì)根據(jù)水質(zhì)計(jì)算，取 10%。為此，設(shè)計(jì)規(guī)范和監(jiān)察規(guī)程都明確規(guī)定：鍋爐房應(yīng)設(shè)置備用給水泵，當(dāng)任何一臺(tái)水泵停止運(yùn)行時(shí)，其余給水泵的總流量應(yīng)滿足所有鍋爐蒸發(fā)量的 倍。 根據(jù)給水泵的流量和揚(yáng)程， 本設(shè)計(jì)中， 擬選用 四 臺(tái)電動(dòng)給水泵，其中一臺(tái)備用。/h 揚(yáng)程： 161m 電機(jī)型號(hào)： Y132S22 功率： 轉(zhuǎn)速： 2950r/min 汽蝕余量為 進(jìn)水管 DN40，出水管 DN40 （ 4）給水箱的選擇 1）給水箱的容積和個(gè)數(shù) 給水箱的作用有兩個(gè)：一是軟化水和凝結(jié)水與鍋爐給水流量之間的緩沖，二是給水的儲(chǔ)備。 給水泵最小灌注高度 Hyfgsbhgs hg HhPP ??????? ??m in m (式 33) 本設(shè)計(jì)中，給水箱安裝高度 為 6m。排污率的大小，可由堿度和含鹽量 的平衡關(guān)系式求出，取其兩者的最大值 。 （ 2） 軟化水量 由以下公式計(jì)算： 鍋爐房采暖季的最大給水量與凝結(jié)水回收量之差，即為本鍋爐房所需要的補(bǔ)充軟化水量： 2211m a x1 )1( DDPKDG pwrs ?? ???? (式 36) = （ 1+） = t/h （ 3） 軟化 系統(tǒng) 的選擇 鍋爐用水應(yīng)進(jìn)行軟化處理。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 37 頁(yè) 根據(jù)《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，鍋水的相對(duì)堿度應(yīng)小于 ，若不符合規(guī)定，應(yīng)考慮除堿處理。石灰預(yù)處理的系統(tǒng)較復(fù)雜，操作要求比較高，處理水量較小場(chǎng)合不宜采用。 給水母管管徑確定與給水箱出水總管相同，即 Ф57。蒸汽流流速取 30 m/s，則： mmwGvd n ????? 決定選取管徑 Ф 159 無(wú)縫鋼管 （ 3）采暖用蒸汽管管徑 采暖用汽管流量 ?? 22 DKG oz = t/h，蒸汽壓力為 流速 按 35 m/s計(jì)算， mmwGvdn 0735 6 06 94 ????? 決定選取管徑 Ф 219 6mm 無(wú)縫鋼管 。分汽缸筒體結(jié)構(gòu)和管孔布置如下圖。如有實(shí)際需要，還應(yīng)核對(duì)配套風(fēng)機(jī)性能。 可得： 1 0 0802 1 3 5 0 )845 6 0 6(%) 7 8 4( ?? ???????B =（ t/h） ∴每臺(tái)鍋爐的 燃煤消耗量為 。 表 51 送引風(fēng)機(jī)性能裕度系數(shù) 設(shè)備或工況 裕量系數(shù) 風(fēng)量裕量系數(shù) β1 壓頭裕量系數(shù) β2 送風(fēng)機(jī) 引風(fēng)機(jī) 帶尖峰負(fù)荷時(shí) (1)送風(fēng)機(jī)的選擇計(jì) 算 已知爐膛入口的空氣過(guò)量系 數(shù) ??l? ，在計(jì)算修正和裕度后，每臺(tái)鍋爐的送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為： XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 37 頁(yè) hmbtVBV lkokjlsf/ 3 0 41 0 1 3 2 51 0 1 3 2 52 7 32 7 8 1 0 1 3 2 52 7 32 7 331????????????? ?? （式 54） 其中， 1? 為 送風(fēng)機(jī)流量?jī)?chǔ)備系數(shù)，取 。因此，煙囪的高度的確定，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè) ―三廢 ‖排放試行標(biāo)準(zhǔn)》、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)定。燃煤、燃油（燃輕質(zhì)柴油、煤油除外）鍋爐 房煙囪高度應(yīng)根據(jù)鍋爐房總?cè)萘浚幢?52 規(guī)定執(zhí)行。 6 運(yùn)煤、除渣和除塵設(shè)備的選擇 鍋爐房耗煤量的計(jì)算與運(yùn)煤方式的選擇 供熱鍋爐燃用的煤，一般是由火車、汽車或船舶把煤運(yùn)來(lái)。因耗煤量不大，擬采用半機(jī)械化方式，即用電動(dòng)葫蘆吊煤罐上煤，吊煤罐的有效容積為 hm/3 。 鍋爐房灰渣量的計(jì)算與除渣設(shè)備的選擇 每小時(shí)最大灰渣量可按下列公式計(jì)算 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 37 頁(yè) )3 2 8 6 6100100( .4??? arne tar QqABC t/h （式 62） 可得每小時(shí)最大灰渣量 C= )3 2 8 6 61 0 0 2 1 3 5 0101 0 (9 5 ???? = 作為燃料，煤與灰渣在運(yùn)輸上是具有共性的，因此，前述的一些機(jī)械運(yùn)煤設(shè)備一般也可用來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)灰渣。據(jù)《工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，煤場(chǎng)面積 mcF 現(xiàn)按貯存 10 晝夜的鍋爐房最大耗煤量估算，即 2mHBTMNFmc ??? （式 63） 式中 ： B——鍋爐房的平均小時(shí)最大耗煤量， t/h； T——鍋爐每晝夜運(yùn)行時(shí)間， 24 小時(shí)運(yùn)行 ； M——煤的儲(chǔ)備天數(shù)，取 M=10 天 ； N——考慮煤堆過(guò)道占用面積的系數(shù)，一般取 ； 取 ； H——煤堆高度， ≯ 4m， 取 3m； ρ——煤的堆積密度， t/m3， 查表 ρ=； φ——堆角系數(shù)，一般取 ， 取 。 除塵設(shè)備的選擇 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 37 頁(yè) 本設(shè)計(jì)中選用干式旋風(fēng)除塵器，干式旋風(fēng)除塵器是一 種能使含塵煙氣做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使灰塵在離心力的作用下從含塵煙氣中分離出來(lái)的一種設(shè)備。 旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資省，除塵效率較高，已廣泛的應(yīng)用于供熱鍋爐煙氣除塵。 （ 3）運(yùn)煤系統(tǒng)的布置應(yīng)利用地形，使提升高度小，運(yùn)輸距離短。 （ 3）需要擴(kuò)建的鍋爐房，其運(yùn)煤系統(tǒng)的布置應(yīng)使煤自固定端運(yùn)至爐前。 鍋爐房建筑安全要求 （ 1）鍋爐屬于有爆炸危險(xiǎn)的承壓設(shè)備，鍋爐房的設(shè)計(jì)必修嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)規(guī)定。為防止積水，底層地面應(yīng)高于室外地面。當(dāng)前，額定蒸發(fā)量不超過(guò) 6t/h 的燃煤鍋爐，燃油燃?xì)獾腻仩t，一般作單層布置。 鍋爐房設(shè)備布置 一般原則 鍋爐 房?jī)?nèi)各種設(shè)備的布置應(yīng)保證其工作安全可靠、運(yùn)行管理和安裝檢修便利；設(shè)備的位置應(yīng)符合工藝流程，以便于操作和縮短管線。 鍋爐的爐前是主要操作面，鍋爐前端至鍋爐房前墻的凈距要考慮操作條件，儲(chǔ)煤斗或運(yùn)煤設(shè)備的布置，小型鍋爐人工運(yùn)煤的要求，以及爐排的檢修、煙道的清灰等要求。鍋爐中心間距 6m，爐前跨度 4m，鍋爐間跨度 24m，鍋爐間屋架下弦標(biāo)高 7m。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 37 頁(yè) 除塵器一般露天布置，小型鍋爐的除塵器也可以布置在室內(nèi)。如果給水箱和給水泵沒(méi)有布置在同一房間內(nèi)，給水泵房間內(nèi)應(yīng)有指示給水箱水位的信號(hào)裝置和控制進(jìn)給水箱軟水量的閥門。燃煤由鏟車運(yùn)至爐前，由多斗提升機(jī)運(yùn)至爐前煤斗，灰渣在后端排出用手推車定期運(yùn)到灰場(chǎng)。布置時(shí)應(yīng)注意以下各方面要求。 （ 4） 管道離墻柱或地面的距離便于安裝和檢修。管道上的閥門應(yīng)設(shè)置在便于操作的部位，盡量利用地面和設(shè)備平臺(tái)等便于接近的地方進(jìn)行操作。分汽缸接管上的閥門應(yīng)設(shè)置在便于操作的高度上；分汽缸離墻距離要便于閥門的安裝和拆卸。 還應(yīng)該指出，建筑物供暖面積熱指標(biāo) qf 的大小，主要取決于通過(guò)垂直圍護(hù) 結(jié)構(gòu)（墻，門，窗等）向外傳遞熱量，它與建筑物平面尺寸和層高有關(guān)，因而不是直接取決 于建筑平面面積。 在本設(shè)計(jì)中 住宅面積共計(jì) 179011m2，選用建筑物供暖面積熱指標(biāo)為 45W/m2。 枝狀管網(wǎng)比較簡(jiǎn)單，造價(jià)低，運(yùn)行管理比較方便，它的管徑隨著到熱源的距離增加而減少，其缺點(diǎn)在于沒(méi)有供熱的后備性能，即一旦網(wǎng)路發(fā)生故障，在損壞地點(diǎn)以后的所有用戶均將中斷供熱。 （ 2）技術(shù)上可靠，線路盡可能走地勢(shì)平坦，土質(zhì)好，水位低的地區(qū)，盡量利用管道的自然補(bǔ)償。 Ⅲ 與干管相連接的管路分支處，及在于分支管路相連接的較長(zhǎng)的用戶支管處設(shè)閥門。 本設(shè)計(jì)中，各管段的流量見(jiàn)附表。 在此設(shè)計(jì)中，管網(wǎng)主干線即 126 這條管線。 計(jì)算主干線的壓力損失即主干線的總壓降 根據(jù)查出的實(shí)際比摩阻、管長(zhǎng)和局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度之和，計(jì)算主干線的壓力損失，并求出整個(gè)主干線的總壓降。 支干線、支線管段的實(shí)際比摩阻和 管徑的確定 根據(jù)支干線、支線管段流量和估算比摩阻查水力計(jì)算表，確定 實(shí)際比摩阻和管徑。并計(jì)算支干線、支線管段的實(shí)際壓力降。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 37 頁(yè) 前面計(jì)算了解了其流量為 。 根據(jù)估算比摩阻求出計(jì)算管徑，然后取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)管徑，進(jìn)而確定實(shí)際比摩阻。 該環(huán)路壓力降 Δ P= + + 30= 對(duì)該環(huán)路進(jìn)行壓力降平衡，得不平衡率 X=（ ） /8057=％≦ 15% 滿足要求。 （ 3）保溫材料的選擇 本設(shè)計(jì)中 選用硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料制品作為保溫層材料。該種材料可燃，防火性差。本設(shè)計(jì)中保溫層厚度均取為 40 ㎜。