【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 22） 式中 39。rpQ — 供暖器的熱水供應(yīng)平均小時(shí)熱負(fù)荷 ,KW； v — 每個(gè)用熱水單位平均的熱水用量（住宅每戶設(shè)有淋浴設(shè)備時(shí)每人 每日 65℃的用水量標(biāo)準(zhǔn)為 75～ 100L,本設(shè)計(jì)取 90L） ,L； rt — 生活熱水溫度 ,一般為 60～ 65℃ ,本設(shè)計(jì)采用 65℃； lt — 冷水計(jì)算溫度 ,取最低月平均水溫 ,本設(shè)計(jì)取 5℃； T — 每天供水小時(shí)數(shù) ,一般取 24； c — 水的比熱 ,c =℃； ? — 水的密度 ,按 ? =1000Kg/m3. 根據(jù)上式， 平均每人每日熱負(fù)荷 為 。 本設(shè)計(jì)中要求信大小區(qū)的 5 住哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 宅樓實(shí)現(xiàn)熱水供應(yīng)。 按照 每戶居住 4 人 計(jì)算可得以下結(jié)果如表 23 所示。 表 23 生活用水熱負(fù)荷計(jì)算表 建筑物名 稱 單層面積 m2 層數(shù) 總面積 m2 人數(shù) 熱負(fù)荷 KW 信大 41 824 8 6592 256 信大 42 1525 8 12200 480 144 信大 43 446 14 6244 224 092711 687 7 4809 168 092710 843 8 6744 256 生活用熱總建筑面積 m2 36589 生活用熱總負(fù)荷 KW 年負(fù)荷的計(jì)算 供暖年負(fù)荷的計(jì)算 64n npQ Q n? （ 23） 式中 nQ — 采暖年耗熱量， GJ； npQ — 采暖平均熱負(fù)荷， KW； n — 采暖期天數(shù)。 其中 39。npnp jnwtttt??? （ 24） 式中 nt — 室內(nèi)計(jì)算溫度，℃； 39。wt — 供暖室外計(jì)算溫度，℃； pt— 采暖期日平均溫度，℃； jQ — 供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷， 根據(jù)表 22 和表 23 可知 jQ =47015150W。 根據(jù)上式可得 1 8 ( 9 . 2 ) 47015150=301790151 8 ( 2 4 )npQ ??????W 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 采暖期年耗熱量 0 .0 8 6 4 3 0 1 7 9 0 1 5 1 8 9 4 9 2 8 1 1 2 4 7nQ ? ? ? ? J 生活用熱年負(fù)荷 36rs rpQ Q n z? （ 25） 式中 rsQ — 熱水供應(yīng)年負(fù)荷， KJ/年； rpQ — 熱匯供應(yīng)平均負(fù)荷， KW； n — 熱水供應(yīng)天數(shù)； z — 每天供應(yīng)熱水小時(shí)數(shù)。 由上式可得生活用熱年負(fù)荷為 4 1 5 .2 1 8 9 2 4 3 .6 = 6 7 8 0 0 4 9rsQ ? ? ? ? KJ/年 熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的繪制 繪制熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的意義 通過繪制熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖，能夠清楚的顯示出不同大小的供暖負(fù)荷在整個(gè)采暖季節(jié)累計(jì)耗熱量，以及它在整個(gè)采暖季節(jié)總耗熱量中所占的比重 ，這對(duì)于城市集中供熱規(guī)劃方案進(jìn)行技術(shù) 經(jīng)濟(jì)分析時(shí) ， 具有十分重要的意義。 熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的繪制 采暖熱負(fù)荷 延續(xù)圖 （ 1）供暖負(fù)荷隨室外溫度的變化曲線。 牡丹江市供暖室外溫度 39。 24wtC?? ? ,利用下式可求出某一室外溫度下的供暖熱負(fù)荷。 39。39。nwnnnwtttt?? ? （ 26） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 式中 nQ — 在室外溫度 wt 下的供暖熱負(fù)荷， W。 39。nQ — 供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷， W。 39。wt — 供暖室外計(jì)算溫度，℃； wt — 某一室外溫度，℃； nt — 室內(nèi)計(jì)算溫度，℃。 根據(jù)上式 的計(jì)算結(jié)果可繪制出熱負(fù)荷隨室外溫度變化曲線圖如圖 21 所示 圖21 熱負(fù)荷隨 室外溫度變化曲線圖1 3 9 5 3 8 9 54 7 0 1 5 1 5 0( )（ ）176。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的繪制 查參考資料 I 可知 牡丹江 的不同室外氣溫的延續(xù)時(shí)間如表 24 所示 , 表 24 牡丹江 的不同室外氣溫的延續(xù)時(shí)間表 等于或低于某一室外溫度 ()wtC? 的延續(xù)小時(shí)數(shù)（ h） 供暖期天數(shù) N（天 ） 供暖室外計(jì)算溫度 39。( )wtC? 供暖期日平均溫度 ()pjtC? +5 +3 0 2 4 6 8 10 180 24 4320 3938 3471 3204 2937 2682 2441 2193 12 14 16 18 20 22 24 1911 1590 1249 866 533 268 113 在不同的溫度下，供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷如表 25 所示 表 25 不同的溫度下，供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷表 溫度（ C? ） +5 +3 0 2 4 6 8 10 熱負(fù)荷（ KW） 14552 16791 20219 22388 24627 26866 29105 31343 溫度（ C? ） 12 14 16 18 20 22 24 — 熱負(fù)荷（ KW） 33582 35821 38060 40299 42538 44776 47015 由以上數(shù)據(jù)可繪得熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖如圖 22 所示 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖22 供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第三章 供熱方案的確定 室外供熱管道的平面布置 供熱管道的平面布置類型 供熱管道平面布置圖示與熱媒的種類 、熱源和熱用戶相互位置及熱負(fù)荷的變化熱點(diǎn)有關(guān)，主要有枝狀和環(huán)狀兩類。 枝狀網(wǎng)比較簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，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小，其缺點(diǎn)在于如沒有供熱的后備性能，即一旦網(wǎng)路發(fā)生事故，在損壞地點(diǎn)以后的所有用戶均將中斷供熱。 環(huán)狀網(wǎng)路的主要優(yōu)點(diǎn)是具有供熱的后備性能，可靠性好，運(yùn)行也安全，但它往往比枝狀網(wǎng)路的投資要大很多。 本設(shè)計(jì)中，力爭(zhēng)做到設(shè)計(jì) 合理，安裝質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)和操作維護(hù)良好的條件下，熱網(wǎng)能夠無故障的運(yùn)行，尤其對(duì)于只有供暖用戶的熱網(wǎng)，在非采暖期 停止運(yùn)行期內(nèi)，可以維護(hù)并排除各種隱患， 以 滿足在采暖期內(nèi)正常運(yùn)行的要求，加之考慮到目前我國的國情，故設(shè)計(jì)中的熱力網(wǎng)型式采用枝狀網(wǎng)。 [1] 供熱管道的定線原則 （ 1）經(jīng)濟(jì)上合理 ， 主干線力求短直，使金屬耗量小，施工方便，主干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū) ，管線上所需的閥門及附件涉及到檢查井的數(shù)量和位置，而檢查井的數(shù)量應(yīng)力求減少。 （ 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)，盡量利用管段的自然補(bǔ)償。 （ 3）對(duì)周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào)，少穿主要街道，城市道路上的供熱管道一般平行于道路中心線，并盡量敷設(shè)在車道以外的地方。 （ 4）穿過 街區(qū)的城市熱力管網(wǎng)應(yīng)敷設(shè)在易于檢修和維護(hù)的地方。 （ 5）通過非建筑區(qū)的熱力管道應(yīng)沿公路敷設(shè)。 （ 6）熱水管道在最低點(diǎn)設(shè)放水閥，在最高點(diǎn)設(shè)放氣閥，管線布置見管線平面圖。 [4] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 熱水供應(yīng)方案的確定 對(duì)要求熱水供應(yīng)的信大小區(qū)需單獨(dú)確定熱水供應(yīng)方案。 為實(shí)現(xiàn)環(huán)保的要求，冬季可使用一級(jí)網(wǎng)供應(yīng)熱量， 結(jié)合換熱器提供生活熱水，供水溫度應(yīng)保持在 65 C? 左右，以減少小型鍋爐的污染，節(jié)省能源。而夏季時(shí)，則采用專門的熱水鍋爐房提供生活熱水，白天同時(shí)可使用太陽能積蓄部分熱量，不足的熱量可由鍋爐房提供，夜間利用白天積蓄的熱量與鍋爐房配合滿足需要。由于熱水供應(yīng)量的不確定性，故本設(shè)計(jì)采用殼管式換熱器，可兼作儲(chǔ)水箱的作用。系統(tǒng)圖如圖 31 所示。 冬季運(yùn)行時(shí)，打開 3 號(hào)閥門，關(guān)閉 5 號(hào)閥門，只運(yùn)行換熱器。 夏季運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉 3 號(hào)閥門，打開 5 號(hào)閥門，停止運(yùn)行換熱器，水通過鍋爐房和太陽能集熱器進(jìn)行加熱 。在太陽能集熱器的出口管和鍋爐房出口管上上裝有溫度傳感器和比較器，當(dāng)太陽能集熱器出口水的溫度低于鍋爐房出水溫度而高于進(jìn)口溫度時(shí)，則關(guān)閉 6 號(hào)閥門，打開 7 號(hào)閥門使水流至鍋爐房入口，當(dāng)太陽能集熱器的出口溫度高于鍋爐房出口溫度時(shí)則打開 6 號(hào)閥門，關(guān)閉 7 號(hào)閥門使水流至分水器。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖31 熱水供應(yīng)系統(tǒng)圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第四章 管網(wǎng)水力計(jì)算 與水壓圖 一級(jí)網(wǎng)的水力計(jì)算 計(jì)算方法 本設(shè)計(jì)中的水力計(jì)算采用當(dāng)量長度法。 水力計(jì)算的步驟 （ 1） 確定網(wǎng)路中熱媒的計(jì)算 流量 1 2 1 20 .8 6( 39。 39。 ) 39。 39。G c ? ? ? ????? （ 41） 式中 G — 供暖系統(tǒng)用戶的計(jì)算流量， T/h； Q— 用戶熱負(fù)荷， KW； c— 水的比熱，取 c =℃； 139。? / 239。? — 一級(jí)網(wǎng) 的 設(shè)計(jì) 供回水溫度，℃。 （ 2）確定熱水網(wǎng)路的主干線，及其沿程比摩阻，根據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，比摩阻 R 取 60Pa/m。 （ 3）根據(jù)網(wǎng)路主干線個(gè)管段的流量和初選的 R 值，利用 參 II 中的表 42確定主干線個(gè)管段的公稱直徑和相應(yīng)的實(shí)際比摩阻。 （ 4）根據(jù)選用的公稱直徑和管中局部阻力形式，確定管段局部阻力當(dāng)量長度 Ld 及折算長度 Lzh。 （ 5） 根據(jù)管段折算長度 Lzh 的總和利用下式 計(jì) 算各管段壓降△ P。 ()dP R L L? ? ? （ 42） 式中 P? — 管段壓降， Pa； R — 管段的實(shí)際比摩阻， Pa； L — 管段的實(shí)際長度， m； dL — 局部阻力當(dāng)量 長度。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 （ 6）確定主干線的管徑后，就可以利用同樣方法確定支管管徑，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)支線的推薦比摩阻 Rtj需用式（ 43）進(jìn)行計(jì)算 Rtj=△ P/Lzh (43) 式中 Rtj— 推薦比摩阻， Pa/m； △ P— 資用壓降，即與直線并聯(lián)的主干線的壓降， Pa； Lzh— 考慮局部阻力的管段折算長度， Lzh=L ,m。 根據(jù)式（ 43）可得到支線的 推薦比摩阻，結(jié)合管段的流量可 利用 參 2 中的表 42 確定支線的公稱直徑、實(shí)際比摩阻及實(shí)際壓降。對(duì)于實(shí)際壓降過小的管段為維持網(wǎng)路平衡，可安裝調(diào)節(jié)孔板或小管徑閥門來消除剩余壓頭， 節(jié)流孔板的消壓可查表選取或者按式（ 44）進(jìn)行計(jì)算 GdP? ? （ 44） 式中 G— 熱媒流量， Kg/h； P? — 調(diào)壓板消耗壓降， Pa。 部分 管路計(jì)算實(shí)例 （ 1） 主干線水力計(jì)算實(shí)例 對(duì)各個(gè)熱力站和管路的節(jié)點(diǎn)編號(hào)如圖 41 所示， 本設(shè)計(jì)中由于從熱源到R23 的管道的輸送距離最遠(yuǎn)，故選取該管線為主干線進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)流量和初步選定的主干管推薦比摩阻， 可得主干線的各管段的公稱直徑， 同時(shí)可 得出各管段實(shí)際的比摩阻 ,如管段 AB,確定管段 AB 的管徑和相應(yīng)的比摩阻 R 值 .（由于設(shè)計(jì)資料缺乏，本設(shè)計(jì)認(rèn)為自熱源至 A 節(jié)點(diǎn)為一段長度為 1000m 的直管段，沒有支線。） D=450mm， R=管段 AB 中局部阻力的當(dāng)量長度 dl ,可由 參 2 的 表 48 查得， AB 段含有兩個(gè)閘閥 ， 公稱直徑為 450mm 局部當(dāng)量長度為 Ld=. 管段 AB 的折算長度 Lzh=+= 管段 AB 的壓力損失 P? =R? Lzh= 用同樣的方法，可計(jì)算主干線的其余管段。確定其管徑和壓力損失。其他管段哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 的 局部阻力如表 41所示 ， 管徑和壓力損失計(jì)算結(jié)果列于表 42，