【導(dǎo)讀】我國(guó)城市集中供熱現(xiàn)狀...............錯(cuò)誤!工程設(shè)計(jì)的目的及意義...............錯(cuò)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(jì)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(xiàn) 12— 5管段的流量和 R 值的范圍，由熱水網(wǎng)絡(luò)水力計(jì)算表查得線(xiàn) 3— 1管段的比摩阻 R=,d=50mm,ν =管段線(xiàn) 12— 5的局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度 ld 可由熱水網(wǎng)絡(luò)局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度表查出 分流三通 1 = 閥門(mén) 1 =1m,所以 ld=1..3+=. 管段線(xiàn) 12— 5的折算長(zhǎng)度 lzh=+=. 管段線(xiàn) 10— 4的壓力損失Δ p=R lzh= ⑤支線(xiàn) 13— 6的計(jì)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(jì)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(xiàn) 13— 6管段的流量和 R 值的范圍，由熱水網(wǎng) 絡(luò)水力計(jì)算表查得線(xiàn) 3— 1管段的比摩阻 R=135Pa/m,d=50mm,ν =管段線(xiàn) 13— 6的局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度 ld 可由熱水網(wǎng)絡(luò)局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度表查出 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 分流三通 1 = 閥門(mén) 1 =1m,所以 ld=1..3+=. 管段線(xiàn) 13— 6的折算長(zhǎng)度 lzh=+=. 管段線(xiàn) 13— 6的壓力損失Δ p=R lzh= (5)分支干線(xiàn)的計(jì)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(xiàn) 11— 13的計(jì)算 確定線(xiàn) 11— 13的流量 t/ hg ??????? tt QG 取主干線(xiàn)的平均比摩阻在 164Pa 左右，根據(jù)線(xiàn) 11— 13管段的流量和 R值的范圍，由熱水網(wǎng)絡(luò)水力計(jì)算表查得線(xiàn) 12— 13 管段的比摩阻 R=175Pa/m,d=40mm,ν =管段線(xiàn) 12— 13 的局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度 ld 可由熱水網(wǎng)絡(luò)局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)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(xiàn) 12— 13 的折算長(zhǎng)度 lzh=+=. 管段線(xiàn) 12— 13 的壓力損失Δ p=R lzh= ②支線(xiàn) 13— 8的計(jì)算 確定線(xiàn) 11— 13的流量 t/ 2 0 hg ??????? tt QG 取主干線(xiàn)的平均比摩阻在 164Pa 左右，根據(jù)線(xiàn) 11— 13管段的流量和 R值的范圍，由熱水網(wǎng)絡(luò)水力計(jì)算表查得線(xiàn) 12— 13 管段的比摩阻 R=106Pa/m,d=70mm,ν =管段線(xiàn) 12— 13 的局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度 ld 可由熱水網(wǎng)絡(luò)局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度表查出 分流三通 1 2m=2m 所以 ld=2m. 管段線(xiàn) 12— 13 的折算長(zhǎng)度 lzh=+=. 管段線(xiàn) 12— 13 的壓力損失Δ p=R lzh= (6)分支支線(xiàn)的計(jì)算 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 ①支線(xiàn) 13— 7的計(jì)算 管線(xiàn) 13— 7與管線(xiàn) 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(jì)算表見(jiàn)附錄 B。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(hù)，它們對(duì)供水溫度及壓力可能各有不同，而且它們所處的地勢(shì)高低不一，在設(shè)計(jì)階段必須對(duì)整個(gè)網(wǎng)路的壓力狀況有個(gè)整體考慮，而水力計(jì)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(diǎn)的壓力，因此，只有通過(guò)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(hù)的壓力狀況，并確定保證使它實(shí)現(xiàn)的技術(shù)措施。 在運(yùn)行中，通過(guò)網(wǎng)路的實(shí)際水壓圖，可以全面地了解整個(gè)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中或出現(xiàn)故障時(shí)的壓力狀況。從而揭露關(guān)鍵性的問(wèn)題并采取必要的技術(shù)措施，保證安全運(yùn)行，另外，各個(gè)用戶(hù)的連接方式以及整個(gè)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(dòng)情況來(lái)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(xiàn)距某一基準(zhǔn)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(xiàn)，可以確定管道中任何一點(diǎn)的壓力值。 (2)利用水壓曲線(xiàn)，可以表示各管段阻力損失值。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 (3)根據(jù)水壓曲線(xiàn)的坡度，可確定管段單位長(zhǎng)度的平均壓降值。 (4)只要已知或固定管道上任何一點(diǎn)的壓力，則其它各點(diǎn)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(yùn)行和 停止運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)熱媒必須滿(mǎn)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(hù)系統(tǒng)內(nèi)，必須保證系統(tǒng)內(nèi)任何一點(diǎn)不發(fā)生實(shí)際壓力超過(guò)該用戶(hù)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(hù)系統(tǒng)內(nèi)，水溫超過(guò) 100℃ 的地點(diǎn)，熱媒壓力應(yīng)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(yīng)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(jiàn)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(hù)系統(tǒng)，無(wú)論在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)行和停止運(yùn)行時(shí)，其用戶(hù)系統(tǒng)回水管出口壓力必須高于用戶(hù)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(yùn)行和腐蝕管道。 (4)保證熱用戶(hù)有足夠的資用壓力 在熱水網(wǎng)路的熱力站或用戶(hù)入口處，供、回水干管之間必須有足夠的資用壓差，滿(mǎn)足熱力站或用戶(hù)系統(tǒng)克服內(nèi)部阻力所需的作用壓頭，以保證用戶(hù)系統(tǒng)流量。 (5)回水管內(nèi)任何一點(diǎn)的壓力都應(yīng)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(zhǔn)面及坐標(biāo)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(xiàn)的高度 (或其他適合的高度 )為基準(zhǔn)面。做出 O— x， O— y 軸，沿供熱斷網(wǎng)主干線(xiàn)，按一定的比例標(biāo)出地面標(biāo)高和房屋標(biāo)高。 縱坐標(biāo)表示供熱管道地形縱面圖、用戶(hù)系統(tǒng)建筑標(biāo)高和熱網(wǎng)各點(diǎn)熱媒測(cè)壓管水頭高度。按照網(wǎng)路上各點(diǎn)和各用戶(hù)從熱源出口開(kāi)始沿管線(xiàn)的計(jì)算距離，在 O— x 軸上的相應(yīng)位置按一定的比例標(biāo)出地面標(biāo)高和房屋標(biāo)高。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 確定靜水壓曲線(xiàn)位置 靜水壓曲線(xiàn)是網(wǎng)路循環(huán)水泵停止工 作時(shí)，網(wǎng)路上各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭的連接線(xiàn)。此時(shí)網(wǎng)路的測(cè)壓管水頭相等，因此它是一條水平直線(xiàn)。靜水壓曲線(xiàn)的高度必須滿(mǎn)足下列技術(shù)要求。 (1)與熱水網(wǎng)路直接連接的供暖用戶(hù)系統(tǒng)內(nèi)，底層散熱器所承受的靜水壓力不應(yīng)超過(guò)散熱器的允許壓力。 (2)熱水網(wǎng)路及與它直接連接的用戶(hù)系統(tǒng)內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)汽化和倒空。 所謂“不汽化”是指：靜水壓力線(xiàn)的高度必須大于該溫度下對(duì)應(yīng)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(xiàn)的高度不應(yīng)低于與外網(wǎng)直接連接的用戶(hù)系統(tǒng)的充水高度，并應(yīng)有 2~5m OH2 的富裕量。 靜水壓線(xiàn)的位置靠系統(tǒng)所采用的定壓系統(tǒng)來(lái)保證。往往以靜態(tài)壓力線(xiàn)的位置高度作為熱水供熱系統(tǒng)定壓線(xiàn)的壓力值，并且熱水供熱系統(tǒng)的定壓點(diǎn)通常設(shè)在回水管循環(huán)水泵的吸入端。 在靜水壓線(xiàn)的基礎(chǔ)上，先從循環(huán)管水泵吸入端開(kāi)始繪制熱水供熱管網(wǎng)回水干管的動(dòng)態(tài)壓力線(xiàn)，再繪制供水干管的動(dòng)態(tài)壓力線(xiàn)。 本設(shè)計(jì)采用直接連接的熱用戶(hù)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(xiàn)為水壓圖的基準(zhǔn)面，因小區(qū)坡度較小，可忽略用戶(hù)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(dá)到最高點(diǎn)為高層用戶(hù)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(xiàn)高度 H=Hy+Hg+Hf =15+4=19mH2O。 確定回水管動(dòng)水壓曲線(xiàn)位置 在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，網(wǎng)路回水干管各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭的連接線(xiàn)，稱(chēng)為回水干管動(dòng)水壓曲線(xiàn)。 在熱水網(wǎng)路設(shè)計(jì)中，根據(jù)回水管的平均比壓降 (每米管長(zhǎng)的壓力損失 )，亦即確定回水管水壓曲線(xiàn)的坡度，初步繪制回水管動(dòng)水壓線(xiàn)。如果已知熱水網(wǎng)路水力計(jì)算結(jié)果，則可按各管段的實(shí)際壓力損失， 確定回水管動(dòng)水壓線(xiàn)。 回水管動(dòng)水壓線(xiàn)的位置應(yīng)滿(mǎn)足下列要求： (1)回水動(dòng)壓曲線(xiàn)位置應(yīng)保證所有直接連接的用戶(hù)系統(tǒng)不倒空和網(wǎng)路上一點(diǎn)的壓力不低于 5 mH2O，這是控制回水管動(dòng)壓曲線(xiàn)的最低位置的要求。 (2)與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶(hù)系統(tǒng)內(nèi)，底層散熱器所承受的靜水壓里不能超過(guò)石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 散熱器的承壓能力，這是控制回水管動(dòng)壓曲線(xiàn)最高位置的要求。 本設(shè)計(jì)回水管主干線(xiàn)的總壓降，通過(guò)水力計(jì)算，取與供水主干線(xiàn)壓降相等，為，即 。 則：回水干線(xiàn)動(dòng)水壓曲線(xiàn)的末端位置 19+＝ 。 選定供水管動(dòng)水壓曲線(xiàn)位置 在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，網(wǎng)路供水干管各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭的連接線(xiàn)，稱(chēng)為回水干管動(dòng)水壓曲線(xiàn)。同理，供水干管水壓曲線(xiàn)沿著水流方向逐漸下降，它在每米管長(zhǎng)上降低的高度反映了供水干管的比壓降。 供水管動(dòng)水壓線(xiàn)的位置應(yīng)滿(mǎn)足下列要求： (1) 網(wǎng)路供水管與網(wǎng)路直接連接的用戶(hù)系統(tǒng)的供水管中任何一點(diǎn)的壓力都不應(yīng)低于熱媒的汽化壓力，并應(yīng)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(diǎn)用戶(hù)壓力處或熱力學(xué)韓的供、回水之間的資用壓差，應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)入口或熱力站所要求的循環(huán)壓力，即給用戶(hù)提供足夠 的資用壓頭。 本設(shè)計(jì)中，用戶(hù)所預(yù)留的資用壓力差為 5mH2O，供水管主干線(xiàn)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(dòng)水壓曲線(xiàn)的高度應(yīng) +＝ 。 在本設(shè)計(jì)中，換熱器內(nèi)部壓力損失預(yù)留 15mH2O，則網(wǎng)路循環(huán)水泵的揚(yáng)程為 +1519＝ 。 熱水網(wǎng)路主干線(xiàn)的動(dòng)水壓曲線(xiàn)繪制完成后，根據(jù)分支管線(xiàn)在各分支交點(diǎn)處得供、回水的測(cè)壓管水頭高度和分支管線(xiàn)的水利計(jì)算結(jié)果，按照分支管線(xiàn)的各管段的長(zhǎng)度及其壓力降來(lái) 繪制各分支管線(xiàn)的動(dòng)水壓曲線(xiàn)。由以上計(jì)算，可繪制出靜水壓曲線(xiàn) jj 及動(dòng)水壓曲線(xiàn)。主干線(xiàn)及主要支干線(xiàn)的水壓圖，見(jiàn)圖 51。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 圖 51 水壓圖 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 第 6 章 熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖及年耗熱量 繪制熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖的意義 通過(guò)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。 供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖 延續(xù)時(shí)間圖的橫坐標(biāo)的左方為室外溫度 tw,縱坐標(biāo)為供暖熱負(fù)荷 Qn，橫坐標(biāo)的右方表示延續(xù)小時(shí)數(shù)。任一室外溫度下的供暖熱負(fù)荷可按下式計(jì)算： wnwnnn tt tt ?????? (61) 式中， nQ —— 任一室外溫度對(duì)應(yīng)的熱負(fù)荷 ， kW； nQ? —— 供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷， kW， nQ? =1852 kW； nt —— 供暖 室內(nèi)計(jì)算溫度， ℃ ， nt =18℃； w39。t —— 供暖室外計(jì)算溫度，℃， wt? =9℃； wt —— 任一室外溫度， ℃ 。 室外溫度對(duì)應(yīng)的供暖熱負(fù)荷和延續(xù)時(shí)間 (北京 )見(jiàn)表 61。 表 61 室外溫度對(duì)應(yīng)的供暖熱負(fù)荷和延續(xù)時(shí)間表 室外溫度 tw (℃ ) 延續(xù)小時(shí)數(shù) n (h) 供暖熱負(fù)荷 Q (kW) 5 3096 3 2599 0 1989 2 1469 4 934 6 474 8 188 10 106 熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖見(jiàn)圖 61。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 圖 61 供暖熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖 年耗熱量 供暖年耗熱量 按下式計(jì)算： Ntt tt j ???????? ????? ?? wn pnnan 24 kWh/a (62