【正文】 . 19 本章小結(jié) ................................................................................................................ 21 第 5 章 水力工況 ............................................................................................................ 22 水力工況基本原理 ................................................................................................ 22 管網(wǎng)特性曲線 ............................................................................................. 22 循環(huán)水泵流量 揚程特性曲線及其方程 .................................................... 23 水力工況的分析與計算 ........................................................................................ 23 管網(wǎng)特性曲線的確定 ................................................................................. 23 循環(huán)水泵的性能曲線的確定。 關(guān)鍵詞 ：熱負荷； 集中供熱 ；水力計算； 運行調(diào)節(jié) ； 補償器 ； 保溫 ； Mathcad 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 II Abstract With the rapid development of science and technology and the changing of people39。熱用戶 ： 以學(xué)校教室、 宿舍、辦公室、實驗室等，且為中低層建筑。 本設(shè)計 為 太原某師范學(xué)院集中 供 熱熱水 網(wǎng)路 設(shè)計。Harbin黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 伴隨 科技的飛速發(fā)展和人們對生活舒適意識的不斷改變，我們建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)面臨的挑戰(zhàn)也在升高。s Degree The Design of Central Heating and hot water work in a Normal University in Taiyuan Department： School of Civil and Architectural Engineering Specialty： Architectural Environment and Equipment Engineering Class： 111 Candidate： Advisor： Academic title： Associate Professor Heilongjiang Institute of Technology 202206 集中 供熱系統(tǒng) 相對于以前的分散式供熱系統(tǒng) 具有熱源容量大、熱效率高、節(jié)約勞動力和占地面積小等優(yōu)點，成為目前國內(nèi)迅速發(fā)展的城市供熱方式 [1]， 較為公認(rèn)的集中供熱系統(tǒng) 是 由 熱源、熱網(wǎng)、熱用戶三部分組成 。 熱網(wǎng) ： 一級網(wǎng)為管溝枝狀形式；二級網(wǎng)為直埋枝狀形式。與此同時結(jié)合我國的 特殊 國情，應(yīng) 充分 考慮建設(shè)資金短缺等實際困難，在確定設(shè)計方案時力求降低造價， 做到 ―物美價廉 ‖。 the two level work for directly buried installation. Hot user: for school classrooms, dormitories, offices, laboratories, etc., and for the middle and lower buildings. At present, the energy shortage will be the important factor that restrict the economic development of our country, and has been recognized as the universal problem of the whole world. Heating engineering design should start from the point of view to determine the broaden sources of ine and reduce expenditure, the prehensive utilization scheme of suit one39。對環(huán)境 的控制 取決于四個 主要因素： 溫度 、濕度、 空氣 潔凈度 和 空氣流速 。 并且 大體上 的水力計算特色都是 以控制 比摩阻來實現(xiàn)（也有控制流速的 ） 對 管徑的選擇 。 不過 應(yīng)看到 我國 的科研理論水平非常高，但與之相匹配的 具體實踐工作則很 不到位 。 使得 理論聯(lián)系 實際的 能力及一步加強 。 設(shè)計 意義 從宏觀方面 來分析具有以下 三個 方面： 經(jīng)濟 效益 ：集中供熱系統(tǒng) 的 熱容量大 、熱效率 高 ， 可以大大降低供熱設(shè)計 及 運營管理等成本 ， 為國家節(jié)約能源立下汗馬功勞。 自然地理 概況 太原為 中國的能源 和 重工業(yè) 基地 之一。海拔 。供暖日期為~ 共 141 天 。它 直接影響 供暖系統(tǒng) 方案 的 選擇。根據(jù)《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》：當(dāng)沒有建筑物設(shè)計熱負荷資料時，各種熱負荷可采用概略計算方法。 熱負荷 計算方法 集中供熱熱負荷 主要由供暖設(shè)計熱負荷、通風(fēng)設(shè)計熱負荷 、 生活用熱的設(shè)計熱負荷和生產(chǎn)工藝熱負荷組成。 2 熱指標(biāo)已包括 5%的管網(wǎng)熱損失。 供暖設(shè)計熱負荷計算結(jié)果見附錄 1。 熱負荷延續(xù)時間圖 的原理 熱負荷延續(xù)時間圖 需要有熱負荷隨室外溫度變化曲線和 室外氣溫變化 規(guī)律的資料才能繪制 。 供暖熱負荷 延續(xù)時間圖 公式 ，如 公 式 （ ）： nQ? N≤ 5 nQ = （ ） 0 .815 5( 1 ( )( ) )5w nzhnwt N QNtt?? ? ????? 5N≤ zhN 式中 zhN ——供暖期 總天數(shù)， 太原 取 141 天； N——延續(xù)天數(shù)。本章 的 另一特色體現(xiàn)在供暖熱負荷延續(xù)時間圖的繪制上， 一 改之前的手動繪圖方法 ，轉(zhuǎn)化為 依靠 Mathcad Prime 軟件 的智能繪圖，這也為熱負荷的進一步定量 精確 化 打下基礎(chǔ)。相應(yīng) 的 分析也以此展開。 熱力管道系統(tǒng) 的選擇 熱水制備方式 （ 1） 利用 鍋爐 制備 熱水 例如 用各種型號的熱水鍋爐 、 蒸汽 —熱水 兩用鍋爐 ， 以及由已有的蒸汽鍋爐改裝的熱水鍋爐制備熱水。 熱水的定壓方式 定壓方式非常多 ，比如 補水泵 定壓 、 膨脹水箱 定壓 、 氮氣 定壓、蒸汽定壓等。 （ 4） 定壓裝置 必須操作簡單。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 圖 補給水泵定壓方式示意圖 熱力管道系統(tǒng) 的布置與敷設(shè) 確定管道 的布置方式時應(yīng) 充 分的考慮到管道線路所在地區(qū)的氣象、水文、地形地貌、建筑物及構(gòu)筑物、交通運行情況，并考慮到技術(shù)經(jīng)濟合理、施工維修管理方便等因素。 地處 山區(qū)的熱力管道， 布置時 應(yīng) 特別 注意地形特點，因地制宜的布置管線，并應(yīng) 注意 地質(zhì)滑坡和洪峰口 對管線的不利 影響。 供熱管道平面位置的確定，應(yīng)遵守如下的基本原則 [1]： 經(jīng)濟上合理 主干線力求短直，主干線盡量走熱負荷集中區(qū)。一般平行于道路中心線并應(yīng)盡量敷設(shè)在車行道以外的地方。 熱力網(wǎng)管道的位置還應(yīng)符合下列規(guī)定： 熱水 熱力管道地下敷設(shè)時，應(yīng)優(yōu)先采用直埋敷設(shè)；熱水或蒸汽管道采用地溝敷設(shè)時，應(yīng)首選不通行地溝敷設(shè) ； 穿越不允許開挖檢修的地段時，應(yīng)采用通行地溝敷設(shè)。 熱力管道的連接應(yīng)采用焊接；有條件時管道 與 設(shè)備 、 閥門等連接 也應(yīng)采用 焊接 。 熱力管道系統(tǒng) 的附件與設(shè)施 熱力管道干線、支干線、支線的起點應(yīng)安裝關(guān)斷閥門。應(yīng) 符合 以下規(guī)定： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 （ 1） 人行通道寬度不小于 。 熱源 熱源 是供熱工程的動力來源 ， 所有的管網(wǎng)設(shè)計都是用來對熱源能 量 的分配。 本次設(shè)計 一次網(wǎng)熱源采用市政供熱，二級管網(wǎng)采用換熱站。這就要求 我們 必須接地氣，必須進行實際工作經(jīng)驗的積累。 在熱水網(wǎng)路水力計算的基礎(chǔ)上繪制出水壓圖，可以確定管網(wǎng)與用 戶的連接方式，選擇網(wǎng)路和用戶的自控措施，還可進一步對網(wǎng)路工況，亦即對網(wǎng)路熱媒的流量和壓力狀況進行分析，從而掌握網(wǎng)路中熱媒流動的變化規(guī)律。39。 39。239。如選用的比摩阻 R 值越大，需要的管徑越小，因而降低了管網(wǎng)的基建投資和熱損失，但網(wǎng)路循環(huán)水泵的基建投資及運行電耗隨之增大。 zh dL L l? ?? （ ） 式中 zhL ——折算長度 ， m。為了滿足網(wǎng)路中各用戶的作用壓差平衡，必須使各并聯(lián)管路的壓降大致相等，故并聯(lián)支線的 控制 比摩阻 R? 需用式（ ） [2]進行計算 / zhR P L??? （ ） 式中 R? ——控制 比摩阻， Pa/m； △P——資用壓降，即與直線并聯(lián)的主干線的壓降， Pa； zhL ——考慮局部阻力的管段折算長度； 一級網(wǎng) 采用局部阻力折算長度統(tǒng)計計算；二級網(wǎng)的局部阻力折算長度按沿程阻力管線長度的 30%計。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 水力計算 的實例 一級網(wǎng) 水力計算實例 一級網(wǎng) 水力計算草圖如圖 所示 。39。 從主干 1 開始到 1 號換熱站 （ 熱力站 ） 的 距離 同主干 1 到 4 號 換熱站（ 熱力站 ）的 距離 差不多。 DN=500mm； R=； v=。 支 2的資用壓力為： 2 35839P??支 Pa 設(shè)局部阻力損失與沿程損失估算比值 ? =，則比摩阻大致應(yīng)控制為： 2235839 8 5 3 . 3(1 ) 3 5 (1 0 . 2 )PR L ??? ? ? ?? ? ? ?支支Pa/m 由于 300， 所以控制比摩阻 最大 也應(yīng)小于 300Pa/m。確定其管徑和壓力損失。39。 DN=350mm； R=； v=。 支 1的資用壓力為： 5132P??支 1 Pa 設(shè)局部阻力損失與沿程損失估算比值 ? =，則比摩阻大致應(yīng)控制為： 5132 3 8 .7( 1 ) 1 0 2 .1 ( 1 0 .3 )PR L ??? ? ? ?? ? ? ?支 1支 1Pa/m 由于 400， 所以控制比摩阻 只需 在 。 水壓圖 熱水 網(wǎng)路設(shè)計和運行中，常 常 以水壓圖的形式表示出系統(tǒng)各點壓力大小和分布情況。 水壓圖 繪制 滿足的基本技術(shù)要求 熱水全年供熱系統(tǒng) 在運行 或停止 運行 時 ， 系統(tǒng) 內(nèi)熱媒的壓力必須滿足下列基本技術(shù)要求： 管網(wǎng)最高點的水不會被汽化，并應(yīng)有 30~50kPa 的富裕壓力 [6]。目前國內(nèi)散熱器允許壓力如下： 鑄鐵散熱器 ； 鋼排管散熱器 ； 鋼制板式換熱器 ~。常用設(shè)備所需的壓頭推薦值為 [2]： 水 水加熱器系統(tǒng) 100kPa； 供暖系統(tǒng) ≤20kPa； 除污器阻力 10~150kPa。 先畫出 OX、 OY 坐 標(biāo)軸 ， OX 橫坐標(biāo) 表示距離 m， OY 縱坐標(biāo)表示高度 m、 O點 為循環(huán)水泵 的入口高度。 所以 靜水壓線為 35m。 最不利用戶的 資用 壓差（ 用戶 的內(nèi)部阻力） 為 5～ 10 m， 本設(shè)計最不利用戶 為59 號（醫(yī)學(xué)教學(xué)樓 ） 的 資用 壓 差取 6m。 站內(nèi)損失在本次設(shè)計只包括水 一 水加熱器 （ 10m）和供暖系統(tǒng) （ 2m） 共計 12m。 具體 的 枝狀管網(wǎng)和 環(huán)狀 管網(wǎng) 的 計算程序是不太一樣的 。 于是 ， 流體的壓力損失與 相關(guān) 流量 遵從二次冪的 關(guān)系。/h)2； iR ——網(wǎng)路計算管道 的 比摩阻， Pa/m； il 、 idl ——網(wǎng)路計算管道的長度和局部阻力當(dāng)量長度， m。 并聯(lián) 管線，總阻抗 的 平方根倒數(shù)為 并聯(lián) 管線 阻抗 平方根倒數(shù) 之和 ，如公式