【導讀】我國城市集中供熱現(xiàn)狀...............錯誤!工程設(shè)計的目的及意義...............錯誤!

　　

【正文】 =Δ p12— 13+Δ p13— 6= 設(shè)局部阻力損失與沿程阻力損失的估計比值α j=，則比摩阻大致可控制為 R=Δ p12— 5/l12— 5(1+)=根據(jù)線 12— 5管段的流量和 R 值的范圍，由熱水網(wǎng)絡(luò)水力計算表查得線 3— 1管段的比摩阻 R=,d=50mm,ν =管段線 12— 5的局部阻力當量長度 ld 可由熱水網(wǎng)絡(luò)局部阻力當量長度表查出 分流三通 1 = 閥門 1 =1m,所以 ld=1..3+=. 管段線 12— 5的折算長度 lzh=+=. 管段線 10— 4的壓力損失Δ p=R lzh= ⑤支線 13— 6的計算 t/ 1 0 hg ??????? tt QG 管段 13— 6的資用壓力為： Δ p13— 6= 設(shè)局部阻力損失與沿程阻力損失的估計比值α j=，則比摩阻大致可控制為 R=Δ p13— 6/l13— 6(1+)=根據(jù)線 13— 6管段的流量和 R 值的范圍，由熱水網(wǎng) 絡(luò)水力計算表查得線 3— 1管段的比摩阻 R=135Pa/m,d=50mm,ν =管段線 13— 6的局部阻力當量長度 ld 可由熱水網(wǎng)絡(luò)局部阻力當量長度表查出 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 32 分流三通 1 = 閥門 1 =1m,所以 ld=1..3+=. 管段線 13— 6的折算長度 lzh=+=. 管段線 13— 6的壓力損失Δ p=R lzh= (5)分支干線的計算 與 11 — 8并聯(lián)的管段是 11 — 6 ，于是Δ p11 — 8=Δ p11 — 12+Δ p12— 13+Δ p13 —6= 可得參考比摩阻 R=Δ p11— 8/l11— 8(1+)=①支線 11— 13的計算 確定線 11— 13的流量 t/ hg ??????? tt QG 取主干線的平均比摩阻在 164Pa 左右，根據(jù)線 11— 13管段的流量和 R值的范圍，由熱水網(wǎng)絡(luò)水力計算表查得線 12— 13 管段的比摩阻 R=175Pa/m,d=40mm,ν =管段線 12— 13 的局部阻力當量長度 ld 可由熱水網(wǎng)絡(luò)局部阻力當量長度表查出 分 流三通 1 = 彎頭 1 = 閘閥 1 = 變徑接頭 1 = , 所以 ld=+++=. 管段線 12— 13 的折算長度 lzh=+=. 管段線 12— 13 的壓力損失Δ p=R lzh= ②支線 13— 8的計算 確定線 11— 13的流量 t/ 2 0 hg ??????? tt QG 取主干線的平均比摩阻在 164Pa 左右，根據(jù)線 11— 13管段的流量和 R值的范圍，由熱水網(wǎng)絡(luò)水力計算表查得線 12— 13 管段的比摩阻 R=106Pa/m,d=70mm,ν =管段線 12— 13 的局部阻力當量長度 ld 可由熱水網(wǎng)絡(luò)局部阻力當量長度表查出 分流三通 1 2m=2m 所以 ld=2m. 管段線 12— 13 的折算長度 lzh=+=. 管段線 12— 13 的壓力損失Δ p=R lzh= (6)分支支線的計算 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 33 ①支線 13— 7的計算 管線 13— 7與管線 13— 8并聯(lián)，所以 13— 7的資用壓力 為 Δ p13— 7=Δ p13— 8= 于是參考比摩阻為 R=Δ p11— 7/l11— 7(1+)=水力計算表見附錄 B。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 34 第 5 章 水壓圖的繪制 繪制網(wǎng)路水壓圖的必要性 熱網(wǎng)中連結(jié)著許多的熱用戶，它們對供水溫度及壓力可能各有不同，而且它們所處的地勢高低不一，在設(shè)計階段必須對整個網(wǎng)路的壓力狀況有個整體考慮，而水力計算通常只能確定熱水管道中各管段的壓降，并不能確定熱水供暖系統(tǒng)中管道上各點的壓力，因此，只有通過繪制熱水網(wǎng)路的 水壓圖，用以全面地反映熱網(wǎng)和各熱用戶的壓力狀況，并確定保證使它實現(xiàn)的技術(shù)措施。 在運行中，通過網(wǎng)路的實際水壓圖，可以全面地了解整個系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中或出現(xiàn)故障時的壓力狀況。從而揭露關(guān)鍵性的問題并采取必要的技術(shù)措施，保證安全運行，另外，各個用戶的連接方式以及整個供熱系統(tǒng)的自控調(diào)節(jié)裝置，都需要根據(jù)網(wǎng)路的壓力分布或其波動情況來選定，既需要以水壓圖作為這些工作的決策依據(jù)。 網(wǎng)路水壓圖的原理及其作用 原理 水壓圖是根據(jù)伯努利方程原理繪制的，即 221 1 2 21 2 1 2P V P VZ Z Hg g g g?? ?? ? ? ? ? ? ? (51) 式中， P P2—— 斷面 2 的壓力， Pa； Z Z2—— 斷面 2 的管中心線距某一基準面 O— O 的位置高度， m； V V2—— 斷面 2 的水流平均速度， m/s； ?—— 水的密度， kg/m3； g—— 自由落體的重力加速度，取 2m/s ； 21??H —— 水流經(jīng)管段 1— 2 的水頭損失， m。 作用 (1)利用水壓曲線，可以確定管道中任何一點的壓力值。 (2)利用水壓曲線，可以表示各管段阻力損失值。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 35 (3)根據(jù)水壓曲線的坡度，可確定管段單位長度的平均壓降值。 (4)只要已知或固定管道上任何一點的壓力，則其它各點的壓力值就已知。 繪制水壓圖的原則和要求 熱水供熱系統(tǒng)在運行和 停止運行時，系統(tǒng)內(nèi)熱媒必須滿足下列基本技術(shù)要求： (1)不超壓 在與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，必須保證系統(tǒng)內(nèi)任何一點不發(fā)生實際壓力超過該用戶系統(tǒng)用熱設(shè)備及其管道構(gòu)件的承壓能力。 (2)不汽化 在高溫水網(wǎng)路和用戶系統(tǒng)內(nèi)，水溫超過 100℃ 的地點，熱媒壓力應不低于該水溫下的汽化壓力。從安全角度考慮，《熱網(wǎng)規(guī)范》規(guī)定，除上述要求外，還應留有 30~50Kpa 的富裕壓力，以防止高溫水汽化。不同水溫下得汽化壓力見表 51。 表 51 不同水溫下得汽化壓力 水溫 / ℃ 100 110 120 130 140 150 汽化壓力 / mH2O 0 (3)不倒空 與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)，無論在網(wǎng)路循環(huán)水泵運行和停止運行時，其用戶系統(tǒng)回水管出口壓力必須高于用戶系統(tǒng)內(nèi)的充水高度，以防止系統(tǒng)倒空吸入空氣破壞正常的運行和腐蝕管道。 (4)保證熱用戶有足夠的資用壓力 在熱水網(wǎng)路的熱力站或用戶入口處，供、回水干管之間必須有足夠的資用壓差，滿足熱力站或用戶系統(tǒng)克服內(nèi)部阻力所需的作用壓頭，以保證用戶系統(tǒng)流量。 (5)回水管內(nèi)任何一點的壓力都應比大氣壓高出 5mH2O 以免吸入空氣。 繪制水壓圖的步驟和方法 確定熱水網(wǎng)路水壓圖的基準面及坐標軸 通常以熱水供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵吸熱口側(cè)的回水管中心線的高度 (或其他適合的高度 )為基準面。做出 O— x， O— y 軸，沿供熱斷網(wǎng)主干線，按一定的比例標出地面標高和房屋標高。 縱坐標表示供熱管道地形縱面圖、用戶系統(tǒng)建筑標高和熱網(wǎng)各點熱媒測壓管水頭高度。按照網(wǎng)路上各點和各用戶從熱源出口開始沿管線的計算距離，在 O— x 軸上的相應位置按一定的比例標出地面標高和房屋標高。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 36 確定靜水壓曲線位置 靜水壓曲線是網(wǎng)路循環(huán)水泵停止工 作時，網(wǎng)路上各點的測壓管水頭的連接線。此時網(wǎng)路的測壓管水頭相等，因此它是一條水平直線。靜水壓曲線的高度必須滿足下列技術(shù)要求。 (1)與熱水網(wǎng)路直接連接的供暖用戶系統(tǒng)內(nèi)，底層散熱器所承受的靜水壓力不應超過散熱器的允許壓力。 (2)熱水網(wǎng)路及與它直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，不會出現(xiàn)汽化和倒空。 所謂“不汽化”是指：靜水壓力線的高度必須大于該溫度下對應的熱媒汽化壓力，并留有 2~5mH2O 的富裕量。 所謂“不倒空”是指：靜水壓線的高度不應低于與外網(wǎng)直接連接的用戶系統(tǒng)的充水高度，并應有 2~5m OH2 的富裕量。 靜水壓線的位置靠系統(tǒng)所采用的定壓系統(tǒng)來保證。往往以靜態(tài)壓力線的位置高度作為熱水供熱系統(tǒng)定壓線的壓力值，并且熱水供熱系統(tǒng)的定壓點通常設(shè)在回水管循環(huán)水泵的吸入端。 在靜水壓線的基礎(chǔ)上，先從循環(huán)管水泵吸入端開始繪制熱水供熱管網(wǎng)回水干管的動態(tài)壓力線，再繪制供水干管的動態(tài)壓力線。 本設(shè)計采用直接連接的熱用戶最高為 5 層，層高 3m。循環(huán)水泵放置于熱力站內(nèi)，以循環(huán)水泵中心線為水壓圖的基準面，因小區(qū)坡度較小，可忽略用戶地形的高差，可并入到富裕壓頭中。則：此系統(tǒng) 中熱水所能達到最高點為高層用戶的頂層， Hy=53=15mH2O。供水溫度 80℃ ，氣化壓力 Hg=0 mH2O ,安全余量 3~5mH2O。 因此，定出靜水壓線高度 H=Hy+Hg+Hf =15+4=19mH2O。 確定回水管動水壓曲線位置 在網(wǎng)路循環(huán)水泵運行時，網(wǎng)路回水干管各點的測壓管水頭的連接線，稱為回水干管動水壓曲線。 在熱水網(wǎng)路設(shè)計中，根據(jù)回水管的平均比壓降 (每米管長的壓力損失 )，亦即確定回水管水壓曲線的坡度，初步繪制回水管動水壓線。如果已知熱水網(wǎng)路水力計算結(jié)果，則可按各管段的實際壓力損失， 確定回水管動水壓線。 回水管動水壓線的位置應滿足下列要求： (1)回水動壓曲線位置應保證所有直接連接的用戶系統(tǒng)不倒空和網(wǎng)路上一點的壓力不低于 5 mH2O，這是控制回水管動壓曲線的最低位置的要求。 (2)與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，底層散熱器所承受的靜水壓里不能超過石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 37 散熱器的承壓能力，這是控制回水管動壓曲線最高位置的要求。 本設(shè)計回水管主干線的總壓降，通過水力計算，取與供水主干線壓降相等，為，即 。 則：回水干線動水壓曲線的末端位置 19+＝ 。 選定供水管動水壓曲線位置 在網(wǎng)路循環(huán)水泵運行時，網(wǎng)路供水干管各點的測壓管水頭的連接線，稱為回水干管動水壓曲線。同理，供水干管水壓曲線沿著水流方向逐漸下降，它在每米管長上降低的高度反映了供水干管的比壓降。 供水管動水壓線的位置應滿足下列要求： (1) 網(wǎng)路供水管與網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)的供水管中任何一點的壓力都不應低于熱媒的汽化壓力，并應有 3~5mH2O 的富裕量，即不出現(xiàn)汽化現(xiàn)象。 (2)在網(wǎng)路上任何一點用戶壓力處或熱力學韓的供、回水之間的資用壓差，應滿足用戶入口或熱力站所要求的循環(huán)壓力，即給用戶提供足夠 的資用壓頭。 本設(shè)計中，用戶所預留的資用壓力差為 5mH2O，供水管主干線末端的水位高度為： +5=。供回水管的壓力損失相等，即 。則在熱源出口處，供水管動水壓曲線的高度應 +＝ 。 在本設(shè)計中，換熱器內(nèi)部壓力損失預留 15mH2O，則網(wǎng)路循環(huán)水泵的揚程為 +1519＝ 。 熱水網(wǎng)路主干線的動水壓曲線繪制完成后，根據(jù)分支管線在各分支交點處得供、回水的測壓管水頭高度和分支管線的水利計算結(jié)果，按照分支管線的各管段的長度及其壓力降來 繪制各分支管線的動水壓曲線。由以上計算，可繪制出靜水壓曲線 jj 及動水壓曲線。主干線及主要支干線的水壓圖，見圖 51。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 38 圖 51 水壓圖 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 39 第 6 章 熱負荷延續(xù)時間圖及年耗熱量 繪制熱負荷延續(xù)時間圖的意義 通過繪制熱負荷延續(xù)時間圖，能夠清楚的顯示出不同大小的供暖負荷在整個采暖季節(jié)累計耗熱量，以及它在整個采暖季節(jié)總耗熱量中所占的比重，這對于城市集中供熱規(guī)劃方案進行技術(shù)經(jīng)濟分析時，具有十分重要的意義。 供暖熱負荷延續(xù)時間圖 延續(xù)時間圖的橫坐標的左方為室外溫度 tw,縱坐標為供暖熱負荷 Qn，橫坐標的右方表示延續(xù)小時數(shù)。任一室外溫度下的供暖熱負荷可按下式計算： wnwnnn tt tt ?????? (61) 式中， nQ —— 任一室外溫度對應的熱負荷 ， kW； nQ? —— 供暖設(shè)計熱負荷， kW， nQ? =1852 kW； nt —— 供暖 室內(nèi)計算溫度， ℃ ， nt =18℃； w39。t —— 供暖室外計算溫度，℃， wt? =9℃； wt —— 任一室外溫度， ℃ 。 室外溫度對應的供暖熱負荷和延續(xù)時間 (北京 )見表 61。 表 61 室外溫度對應的供暖熱負荷和延續(xù)時間表 室外溫度 tw (℃ ) 延續(xù)小時數(shù) n (h) 供暖熱負荷 Q (kW) 5 3096 3 2599 0 1989 2 1469 4 934 6 474 8 188 10 106 熱負荷延續(xù)時間圖見圖 61。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 40 圖 61 供暖熱負荷延續(xù)時間圖 年耗熱量 供暖年耗熱量 按下式計算： Ntt tt j ???????? ????? ?? wn pnnan 24 kWh/a (62