【正文】 慮熱力補(bǔ)償，并盡量利用自然補(bǔ)償。同時(shí)，盡量避免在地下室設(shè)置熱交換站，室內(nèi)應(yīng)具有良好的通風(fēng)條件。大型熱交換站還應(yīng)設(shè)置控制室與生活間。 換熱站供暖系統(tǒng)類型的確定熱水供暖系統(tǒng)有閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種型式，在閉式系統(tǒng)中，熱網(wǎng)的循環(huán)水僅作為熱媒供給熱用戶熱量，而不從熱網(wǎng)中取出使用。在開式系統(tǒng)中，熱網(wǎng)的循環(huán)水部分地或全部地從熱網(wǎng)中取出，直接用于生產(chǎn)或熱水供應(yīng)熱用戶中，系統(tǒng)連接各類型介紹如下。 閉式雙管式熱水供暖系統(tǒng)熱水供暖的系統(tǒng)流程一般是從熱源出來的熱水先經(jīng)熱網(wǎng)供水管網(wǎng)輸送到各個(gè)熱用戶，在熱用戶系統(tǒng)的用熱設(shè)備內(nèi)放出熱量后，再經(jīng)熱網(wǎng)回水管網(wǎng)返回?zé)嵩?。換熱站與熱網(wǎng)的連接方式分為兩種，一是直接連接，二是間接連接。直接連接，顧名思義就是用戶系統(tǒng)直接連接于熱網(wǎng)上，在供暖系統(tǒng)中，熱網(wǎng)的水力工況和供暖工況與供暖熱用戶有著密切的聯(lián)系。間接連接則是在供暖熱用戶設(shè)置表面式水水換熱器，使其系統(tǒng)與熱網(wǎng)被換熱器隔離，從而形成了兩個(gè)獨(dú)立的、互不干擾的系統(tǒng)，因此其水力工況也相互沒有影響。供暖系統(tǒng)選用何種連接形式，取決于熱媒、熱網(wǎng)和供暖系統(tǒng)的計(jì)算參數(shù)、熱網(wǎng)供水管和回水管的壓力參數(shù)，甚至還與建筑物的用途有關(guān)。供暖系統(tǒng)與熱網(wǎng)有以上所介紹的兩大類連接形式，其中直接連接形式又分為好幾種形式。下面就供暖系統(tǒng)與熱網(wǎng)的連接方式作一比較分析，以便選擇一種適宜本換熱站供暖系統(tǒng)的連接方式。直接連接方式很多，在這里介紹幾種常見的，先看第一種無混合裝置的直接連接，絕大多數(shù)低溫水供暖系統(tǒng)采用此種連接方式，不過只有當(dāng)熱網(wǎng)的設(shè)計(jì)參數(shù)與供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)一致，即熱網(wǎng)的設(shè)計(jì)供水溫度不超過散熱器供暖系統(tǒng)的最高熱媒溫度時(shí)方可采用此種連接方式，并且用戶入口處的熱網(wǎng)供、回水管的資用壓差能滿足供暖系統(tǒng)的熱媒循環(huán)時(shí)才能應(yīng)用。這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。第二種是在系統(tǒng)上裝水噴射器的直接連接方式，當(dāng)供暖系統(tǒng)采用較高溫水供暖，網(wǎng)路設(shè)計(jì)供水溫度超過上述供暖衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或供暖系統(tǒng)要求的水溫時(shí)，如采用直接連接方式，就要采用裝水噴射器或混合水泵的型式，以降低進(jìn)入供暖系統(tǒng)的水溫。供水管上裝水泵的直接連接也是直接連接方式的一種，當(dāng)熱網(wǎng)的供水壓力低于供暖系統(tǒng)所需的壓力時(shí)，宜采用在供水管上裝設(shè)水泵的連接方式，這時(shí)水泵的壓力等于供暖系統(tǒng)的壓力與熱網(wǎng)供水管的水壓之差。另外還有一種是在回水管上裝水泵的直接連接形式，當(dāng)熱網(wǎng)回水管的壓力超過散熱器的承受能力時(shí)，為防止散熱器被破壞，這時(shí)可采用在回水管上安裝水泵的連接方式。在絕大多數(shù)建筑物的供暖系統(tǒng)中，熱網(wǎng)與換熱站之間常采用間接連接的形式，熱網(wǎng)供水管的熱水進(jìn)入表面式水—水換熱器內(nèi)，通過換熱器將熱能傳遞給供暖系統(tǒng)的循環(huán)水，冷卻后的循環(huán)回水返回?zé)峋W(wǎng)，由循環(huán)水泵驅(qū)動(dòng)著供暖系統(tǒng)的循環(huán)水不斷流動(dòng)。另外在熱網(wǎng)與熱用戶的壓力不適應(yīng)時(shí)也常采用間接連接這種形式，如熱網(wǎng)回水管的壓力超過供暖系統(tǒng)散熱器的承受能力，或高層建筑采用直接連接，影響到整個(gè)熱網(wǎng)壓力水平升高時(shí)，就必須采用間接連接。雙管閉式熱水供暖系統(tǒng)是我國目前應(yīng)用最廣泛的熱水供暖系統(tǒng)。我們目前的供暖系統(tǒng)，如熱網(wǎng)參數(shù)能直接滿足供暖系統(tǒng)要求，可采用直接連接方式。而采用間接連接方式，雖造價(jià)增高，但熱網(wǎng)水質(zhì)受污染影響較小，熱源補(bǔ)充水率大大減少，同時(shí)熱網(wǎng)的壓力工況和流量工況不受供暖系統(tǒng)的影響，提高供暖系統(tǒng)的可靠性，縮短故障排除的時(shí)間，便于熱網(wǎng)運(yùn)行管理，并且熱網(wǎng)可采用較高溫度的熱媒，從而縮小熱網(wǎng)的管徑和降低輸送熱媒的費(fèi)用，可以預(yù)期此種連接方式今后會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。因?yàn)樵诒緭Q熱站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需用換熱器，而且是換熱站的主體設(shè)備，另外熱網(wǎng)參數(shù)不能直接滿足供暖系統(tǒng)要求，因此適宜采用間接連接方式。 開式熱水供暖系統(tǒng)在開式熱水供暖系統(tǒng)中，供暖系統(tǒng)與熱網(wǎng)的連接方式，與閉式熱水供暖系統(tǒng)相同。 換熱站供暖系統(tǒng)的確定閉式系統(tǒng)的熱網(wǎng)補(bǔ)水量少，在正常情況下其補(bǔ)水量只是補(bǔ)充從熱網(wǎng)系統(tǒng)不嚴(yán)密處泄露的水量，一般為熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)水量的1%以下。而開式系統(tǒng)的補(bǔ)充水量很大，其補(bǔ)充水量應(yīng)為熱網(wǎng)漏水量和生活熱水供應(yīng)用水量之和。因此，開式系統(tǒng)熱源處的水處理設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用，遠(yuǎn)高于閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)中，生活熱水直接取自熱網(wǎng)循環(huán)水，而熱網(wǎng)循環(huán)水通過大量的供暖用戶水質(zhì)不穩(wěn)定且不易符合衛(wèi)生質(zhì)量要求，而閉式系統(tǒng)中，由于通過表面換熱器加熱，生活熱水的水質(zhì)與城市上水水質(zhì)相同且穩(wěn)定。因此，通過比較開閉式供暖系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，本工程換熱站采用熱水供暖，為了節(jié)約用水，可確定：熱水熱網(wǎng)宜采用閉式雙管式。綜上所述，本工程換熱站供暖方式選擇閉式雙管式間接連接供暖方式。 換熱器的確定換熱器是實(shí)施把熱量從一種介質(zhì)傳給另一種介質(zhì)的熱交換設(shè)備。它廣泛地應(yīng)用于石油、化工、動(dòng)力、冶金、制冷、空調(diào)和供暖等工程中。在供暖領(lǐng)域，換熱器是大型集中供暖熱力站系統(tǒng)中的主要設(shè)備，其作用是將一次網(wǎng)蒸汽或熱水的熱量，傳遞給二次網(wǎng)(用戶系統(tǒng))的低溫回水，使其升溫后再進(jìn)入用戶。在本設(shè)計(jì)中換熱器被用在熱力站和用戶熱力點(diǎn)處，加熱供暖和熱水供應(yīng)用戶系統(tǒng)點(diǎn)循環(huán)水和上水。 換熱器類型的確定換熱器是換熱站內(nèi)進(jìn)行熱交換的設(shè)備，其換熱能力的大小對(duì)整個(gè)供暖系統(tǒng)的運(yùn)行效果產(chǎn)生直接影響。在選擇換熱器時(shí)，應(yīng)著重考慮一下幾個(gè)方面的因素[7]。(1)換熱器的換熱能力換熱器的額定出力，該指標(biāo)反映了換熱器在設(shè)計(jì)工況下?lián)Q熱能力的強(qiáng)弱。在供暖系統(tǒng)的運(yùn)行中，可能會(huì)由于供暖系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)與換熱器的設(shè)計(jì)工況參數(shù)不一致，而導(dǎo)致?lián)Q熱器的換熱量高于或低于其額定換熱量，從而會(huì)影響換熱系統(tǒng)的供暖效果。因此，在換熱站設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)換熱器的額定出力和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷初選出換熱器后，往往需要根據(jù)初選的換熱器的面積指標(biāo)及供暖系統(tǒng)實(shí)際的設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)，對(duì)其實(shí)際的換熱能力進(jìn)行校核。只有換熱器的實(shí)際換熱能力與供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷相匹配，所選擇的換熱器才是經(jīng)濟(jì)合理的。若換熱器的實(shí)際換熱能力遠(yuǎn)大于供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，會(huì)使得換熱器的投資費(fèi)用增加；反之，會(huì)使得系統(tǒng)的供暖效果不能滿足要求。(2)換熱器的可備用性和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性換熱器的選擇一般不應(yīng)少于2臺(tái)，且每臺(tái)供暖量不應(yīng)小于總熱負(fù)荷的70%[7] 。這就保證了換熱器的可備用性。正常情況下2臺(tái)換熱器同時(shí)運(yùn)行，通過工況調(diào)節(jié)，每臺(tái)承擔(dān)總負(fù)荷的50%。當(dāng)其中1臺(tái)發(fā)生故障，則未發(fā)生故障的1臺(tái)滿負(fù)荷運(yùn)行，使系統(tǒng)的換熱能力基本能夠滿足供暖要求。按上述規(guī)定設(shè)置換熱器，對(duì)系統(tǒng)的初投資及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是有利的。當(dāng)系統(tǒng)實(shí)際服務(wù)面積為系統(tǒng)總規(guī)劃服務(wù)面積的70%以下時(shí)，可先設(shè)置1臺(tái)換熱器。當(dāng)服務(wù)面積增加至70%以上時(shí)，再增設(shè)另1臺(tái)換熱器。這樣，換熱站的建設(shè)可分期投資完成，從而減少系統(tǒng)的一次投資，當(dāng)系統(tǒng)服務(wù)面積為系統(tǒng)總規(guī)劃服務(wù)面積的70%以上時(shí)，可以根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際熱負(fù)荷的變化情況，確定1臺(tái)運(yùn)行或2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。本設(shè)計(jì)選用水水板式換熱器，板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各板片之間形成許多小流通斷面的流道，通過板片進(jìn)行熱量交換。它與常規(guī)的殼管式換熱器相比，在相同的流動(dòng)阻力和泵功率消耗情況下，其傳熱系數(shù)要高出很多，在適用范圍內(nèi)有取代殼管式換熱器的趨勢(shì)。 換熱器選型計(jì)算本設(shè)計(jì)一次網(wǎng)供回水溫度：105/80，二次網(wǎng)供回水溫度：75/50。低區(qū)熱負(fù)荷為：4225，高區(qū)熱負(fù)荷為：4491。(1)板式換熱器傳熱面積按式(71)計(jì)算[7]： (71)式中，——設(shè)計(jì)熱負(fù)荷； ——傳熱系數(shù)[W/()]； ——考慮水垢的系數(shù)； 當(dāng)汽水換熱器時(shí)，； 水水換熱器時(shí)，； ——對(duì)數(shù)平均溫度差()。(2)對(duì)數(shù)平均溫度差按式(72)計(jì)算： (72)式中，、——熱媒入口及出口處的最大、最小溫差值()。本設(shè)計(jì)：。當(dāng)時(shí)，對(duì)數(shù)平均溫差采用算術(shù)平均溫差計(jì)算，誤差小于4%，即 對(duì)于水水板式換熱器換熱系數(shù)可取2900~4650W/()[3]，本設(shè)計(jì)先取W/()，初選產(chǎn)品型號(hào)。低區(qū)板式換熱器傳熱面積：高區(qū)板式換熱器傳熱面積：根據(jù)板式換熱器傳熱面積。(3)當(dāng)加熱介質(zhì)為熱水時(shí)，其熱流量按式(73)計(jì)算： (73)式中，——流體流量；——設(shè)計(jì)熱負(fù)荷；——流體通過換熱器前后的溫差()；——水的比熱[kJ/()]。(4)當(dāng)加熱介質(zhì)為熱水時(shí)，其流速按式(74)計(jì)算： (74)式中，——流體流速；——流體流量；——流體通過的管徑()；——熱水的密度。根據(jù)式(73)與(74)計(jì)算得，；，，低區(qū)：W/()；高區(qū)：W/()。低區(qū)板式換熱器傳熱面積：高區(qū)板式換熱器傳熱面積：所選換熱器的主要參數(shù)見表71。表71　換熱器的主要參數(shù)所屬區(qū)型號(hào)最大處理流量m 3/h最大水阻力最大工作壓力低區(qū)供暖系統(tǒng)20050高區(qū)供暖系統(tǒng)20050本設(shè)計(jì)所選的換熱器為永大捷盟(北京)，高區(qū)和低區(qū)的換熱器均為兩臺(tái)，一用一備。 水泵的選擇計(jì)算 一般原則循環(huán)水泵應(yīng)滿足的條件[4]：(1) 循環(huán)水泵的總流量應(yīng)不小于管網(wǎng)的總設(shè)計(jì)流量，當(dāng)熱水鍋爐出口至循環(huán)水泵的吸入口有旁通管時(shí)，應(yīng)不計(jì)入流經(jīng)旁通管的流量；(2)循環(huán)水泵的揚(yáng)程應(yīng)不小于流量條件下熱源、熱力網(wǎng)、最不利環(huán)路壓力損失之和；(3)循環(huán)水泵應(yīng)具有工作點(diǎn)附近較平緩流量揚(yáng)程特性曲線，并聯(lián)運(yùn)行的水泵型號(hào)相同；(4)循環(huán)水泵承壓耐溫能力應(yīng)與熱力網(wǎng)的設(shè)計(jì)參數(shù)相適應(yīng)；(5)應(yīng)盡量減少循環(huán)水泵的臺(tái)數(shù)，設(shè)置三臺(tái)以下循環(huán)水泵時(shí)，應(yīng)有備用泵，當(dāng)四臺(tái)或四臺(tái)以上水泵并聯(lián)使用時(shí)，可不設(shè)備用泵；(6)熱力網(wǎng)循環(huán)水泵入口側(cè)壓力應(yīng)不低于吸入口可能達(dá)到最高水溫下飽和蒸汽壓力加50。補(bǔ)水泵應(yīng)滿足的條件[4]：(1)閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水裝置的流量應(yīng)根據(jù)供暖系統(tǒng)的滲漏量和事故補(bǔ)水量確定，一般取允許滲漏量的4倍；(2)開式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵的流量，應(yīng)根據(jù)生活熱水最大設(shè)計(jì)流量和供暖系統(tǒng)滲漏之和確定；(3)補(bǔ)水裝置壓力不小于補(bǔ)水點(diǎn)管道壓力加30~50，如果補(bǔ)水裝置同時(shí)用于維持熱力網(wǎng)靜壓力時(shí)，其壓力應(yīng)能滿足靜壓要求；(4)閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵宜設(shè)兩臺(tái)，此時(shí)可不設(shè)備用泵；(5)開式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵宜設(shè)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上，其中一臺(tái)泵作為備用。 循環(huán)水泵的選擇計(jì)算供暖系統(tǒng)分為2個(gè)區(qū)，分別為高層供暖系統(tǒng)區(qū)、低層供暖系統(tǒng)區(qū)。2個(gè)區(qū)所需要的流量和揚(yáng)程由計(jì)算公式確定[7]。(1)循環(huán)水泵的流量循環(huán)水泵的流量按式(75)計(jì)算[7]： (75)式中，——循環(huán)水泵流量； ——考慮管網(wǎng)熱損失，取，； ——設(shè)計(jì)熱負(fù)荷； ——循環(huán)水的平均比熱； ——循環(huán)水回水溫度()； ——循環(huán)水供水溫度()。根據(jù)式(75)計(jì)算低區(qū)循環(huán)水泵總流量：根據(jù)式(75)計(jì)算高區(qū)循環(huán)水泵總流量：(2)循環(huán)水泵的揚(yáng)程循環(huán)水泵的揚(yáng)程按式(76)計(jì)算[7]： (76)式中，——循環(huán)水泵的揚(yáng)程； ——安全系數(shù)，取，； ——換熱站內(nèi)部阻力損失(含換熱機(jī)組、過濾器、管道)； ——二級(jí)網(wǎng)側(cè)最不利環(huán)路的阻力； ——最不利用戶內(nèi)部系統(tǒng)阻力。本設(shè)計(jì)所選換熱器內(nèi)部阻力損失為5，二級(jí)網(wǎng)最不利環(huán)路總長(zhǎng)度為1000m，經(jīng)濟(jì)比摩阻，考慮到比壓降，本設(shè)計(jì)。根據(jù)式(76)計(jì)算低區(qū)循環(huán)水泵揚(yáng)程： 根據(jù)式(76)計(jì)算高區(qū)循環(huán)水泵揚(yáng)程： 本設(shè)計(jì)所選的循環(huán)水泵為清華泵業(yè)制造有限公司QPG型泵，高區(qū)和低區(qū)的循環(huán)水泵均為兩臺(tái)，一用一備。所選循環(huán)水泵的主要參數(shù)見表72。表72　循環(huán)水泵的主要參數(shù)所屬區(qū)型號(hào)流量t/h揚(yáng)程m電機(jī)功率kW低區(qū)供暖系統(tǒng)QPG125200B16637高區(qū)供暖系統(tǒng)QPG125200A18041 補(bǔ)給水泵的選擇計(jì)算補(bǔ)給水泵的作用是補(bǔ)充系統(tǒng)的漏水和維持系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)的壓力，使它保持在給定的范圍之內(nèi)。補(bǔ)水泵的流量應(yīng)根據(jù)供暖系統(tǒng)的滲透量與事故的補(bǔ)水量確定。在正常情況下，一般不超過總水容量的1%，但在選擇補(bǔ)給水泵時(shí)，還應(yīng)該考慮發(fā)生事故時(shí)增加的補(bǔ)給水量，通常不小于正常補(bǔ)水量的4倍[4]。取補(bǔ)水泵的流量為系統(tǒng)循環(huán)水流量的4%取補(bǔ)水泵的流量安全系數(shù)為：取補(bǔ)水泵的揚(yáng)程安全系數(shù)為：(1)補(bǔ)水泵的流量按式(77)計(jì)算： (77)低區(qū)補(bǔ)水泵的流量為：；高區(qū)補(bǔ)水泵的流量為：。(2)補(bǔ)水泵的揚(yáng)程按式(78)計(jì)算： (78)式中，——補(bǔ)水泵的揚(yáng)程； ——系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)的壓力； ——泵的吸入管路阻力； ——泵的出水管路阻力； ——補(bǔ)給水箱最低水位高出系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)所產(chǎn)生的靜壓；——計(jì)算富裕量，取，本設(shè)計(jì)取。工程上認(rèn)為補(bǔ)給水泵吸水管壓力損失和出水管壓力損失較小，同時(shí)補(bǔ)給水箱高出水泵的高度往往作為富裕之或?yàn)榈窒軗p失和壓力管損失的影響。本設(shè)計(jì)補(bǔ)水泵的揚(yáng)程為最低水位高出系統(tǒng)補(bǔ)水點(diǎn)所產(chǎn)生的靜壓與計(jì)算富裕量之和。低區(qū)補(bǔ)水泵揚(yáng)程為：；高區(qū)補(bǔ)水泵揚(yáng)程為：。根據(jù)以上計(jì)算可以找出所需的補(bǔ)水泵的型號(hào)。選用由上海凱泉泵業(yè)制造有限公司所生產(chǎn)的補(bǔ)水泵，型號(hào)如下表73。表73　補(bǔ)水泵的主要參數(shù)所屬區(qū)型號(hào)流量t/h揚(yáng)程m效率%電機(jī)功率kW轉(zhuǎn)速r/min低區(qū)供暖系統(tǒng)25CDLF2260950252900高區(qū)供暖系統(tǒng)25CDLF23901290462900 補(bǔ)水箱的選型補(bǔ)水箱的體積要求可以滿足40分鐘的最大補(bǔ)水量的使用，同時(shí)考慮箱體的尺寸應(yīng)符合換熱站內(nèi)的布置和美觀及制作簡(jiǎn)單節(jié)省材料。根據(jù)上述要求，本設(shè)計(jì)補(bǔ)水箱的尺寸為 除污器的選型除污器的作用是消除和