【正文】 (4)用戶換熱站 用戶換熱站一般均設(shè)置在用戶的某幢建筑物的底層或地下室，當(dāng)無換熱設(shè)備僅對用戶進(jìn)行熱量分配時，此時可布置在建筑物的專用地下溝道內(nèi)。小區(qū)換熱站也有汽水換熱和 水水換熱二級串聯(lián)換熱或只有水水換熱一級換熱，視熱源供應(yīng)的熱媒?jīng)Q定。 (3)小區(qū)換熱站 熱網(wǎng)通過小區(qū)熱力站向一座或數(shù)座小區(qū)各建筑物分配熱能，多為單獨建筑物。 區(qū)域范圍應(yīng)具有一定規(guī)模，一般設(shè)置在區(qū)域用熱負(fù)荷的中心，通過專用分支干線與主干線和區(qū)域熱力站相連接。利用熱源廠的蒸汽和高溫水 (熱水鍋爐 )加熱熱網(wǎng)循環(huán)水，因此有蒸汽換熱和熱水換熱熱力站。 換熱站的分類 根據(jù)熱網(wǎng)傳送的熱媒不同，分為蒸汽 供暖 熱力站和熱水 供暖 熱力站；根據(jù)服務(wù)對象的性質(zhì)不同，分為民用熱力站和工業(yè)熱力站；根據(jù)規(guī)模和設(shè)置又可分為首站、區(qū)域熱力站、集中熱力站和用戶熱力站 [6]。如引入用戶支線較長宜在用戶供、回水管總管的閥門前設(shè)置旁通管。在用戶供、回水干管上設(shè)置截止閥、溫度計和壓力表，根據(jù)熱用戶的要求設(shè)置手動調(diào)節(jié)閥或流量調(diào)節(jié)器 。有的換熱站還設(shè)有凝結(jié)水箱、凝結(jié)水泵和軟化水處理設(shè)備等裝置。近年來，熱力站機組的開發(fā)和應(yīng)用，正 是 順應(yīng)這一要求而產(chǎn)生的。其中，熱力站的初投資約占整個 供暖 系統(tǒng)初投資的 30%，而土建的 初投資又占到熱力站初投資的 20%。 間接連接的 供暖 系統(tǒng)具有運行可靠、調(diào)節(jié)方便等特點，在我國已得到廣泛應(yīng)用。附聯(lián)在電動機上的水泵，也隨之改變其輸水流量。改進(jìn)后的設(shè)備在整個換熱站的節(jié)能效率方面發(fā)揮了相當(dāng)大的作用，換熱器的換熱效率已從原來的 65%左右，提高到現(xiàn)在的 90%左右。目前，為了提高換熱站的熱效率，在換熱站的控制系統(tǒng)中還大量應(yīng)用了數(shù)學(xué)模型，力求換熱站的運行方式達(dá)到最佳狀態(tài)。但是，換熱站的低溫 供暖 ，卻可以重新利用低溫廢水 及廢氣，變廢為寶。進(jìn)入冬季，熱電廠可以把發(fā)完電的高溫?zé)崴ㄟ^換熱站的換熱系統(tǒng)供給廣大的熱用戶取暖，這成為 供暖 節(jié)能最主要的一種方式。這些工作由一座規(guī)模不大的換熱站就能解決。 換熱站供暖是指利用城市熱源供給的一次熱能 (蒸汽或高溫?zé)崴?)，經(jīng)過換熱器間接換熱 成用戶實際需要的低溫?zé)崴?，再通過用戶系統(tǒng)的二次循環(huán)水泵加壓后，直接由二次管道送至各類熱用戶。 資用壓力 6 2 4 9)( 12,11jy ????? ? PP Pa 不平衡率： % 2 4 9/)5 9 0 76 2 4 9( ???x ， (5)用同樣的方法計算出其他立管，并列入 附錄表 D 中。 5907)( 23,22jy ????? PP Pa (4)求并聯(lián)環(huán)路立管 IX和立管 X的 壓力損失不平衡率，使其不平衡率在 177。 ④ 求各管段的壓力損失 jy PPP ????? ， 列入表中。根據(jù) ????? ?dj PP ，將求出各管段的 jP? 值，列入表中。 對于 管道 ① ：閘門 1 個，彎頭 5 個， ??? 。最后將各管段總局部阻力系數(shù) ?? 列入表中。 ? 。 對于管道 ① ： 95?l ， ????? RlP Pa 。如取 DN80 ，用內(nèi)插法計算，可求出 ?v m/s ， ?R Pa/m 。本設(shè)計采用推薦的平均比摩阻 jRp 大致為 30~120 Pa/m 來確定環(huán)路各管段的管徑。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 32 根據(jù)各管段的熱負(fù)荷，求出各管段 的流量 ： hghg3)( 3600 tt QttQG ????? kg/h 根據(jù) G 、 jRp ，查熱水網(wǎng)絡(luò) 水力 計算表，選擇最接近 jRp 的管徑。最遠(yuǎn)立管是從入口經(jīng)上供下回共用立管到 20 層室內(nèi)水平支管，包括管段 1 到管段 21。 (2)首先計算通過最遠(yuǎn)立管 X 的環(huán)路。 圖 61 高區(qū) 供暖 系統(tǒng)圖 A 小圓圈內(nèi)的數(shù)字表示管段編號，圓圈旁的數(shù)字：上行表示管段熱負(fù)荷 (W)，下行表示管段長度 (m)。15%以內(nèi)。 供暖系統(tǒng) 水 力 計算的計算步驟 (1)在軸側(cè)圖上，進(jìn)行管段編號并注明各管段的熱負(fù)荷和管長 ； (2)確定最不利環(huán)路，一般取通過最遠(yuǎn)立管的環(huán)路作為最不利環(huán)路 ； (3)計算最不利環(huán)路各管段的管段及阻力損失，并驗算熱力入口處的富裕壓力 ； (4)求最近立管與最遠(yuǎn)立管環(huán)路的阻力損失平衡，并調(diào)整相應(yīng)管徑，使其在 177?？傊粋€良好的供暖系統(tǒng)的水力計算，應(yīng)使各立管的資用壓力值不要變化太大，以便與選擇各立管的合理管徑。15%以內(nèi)，若不平衡率過大，則應(yīng)調(diào)整平衡閥使之平衡。根據(jù)各立管的資用 壓力和立管的計算壓力損失，求各立管的不平衡率。 如不滿足上式，則需要調(diào)整環(huán)路中某些管段的管徑。系統(tǒng)的作用壓力應(yīng)留有 10%以上的富裕度，用于考慮設(shè)計計算中未計入的損失。 ② 計算最不利環(huán)路的阻力及富裕壓力值，根據(jù)最不利環(huán)路的各管段的阻力，計算出的總阻力損失 P? 。 (2)根據(jù)各管段的熱負(fù)荷，求出各管段的流量 按 (62)計算： hghg3)( 3600 tt QttQG ????? (62) 式中， Q —— 管段的熱負(fù)荷 (W) ； gt —— 系統(tǒng)的設(shè)計供水溫度 (℃ )； ht —— 系統(tǒng)的設(shè)計回水溫度 (℃ )。一般取最遠(yuǎn)立管的環(huán)路作為最不利環(huán)路。 (1)最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的平均比摩阻 jRp 系統(tǒng)的水力計算從系統(tǒng)的最不利環(huán)路開始。等溫降計算法的特點是預(yù)先規(guī)定每根立管(對雙管系統(tǒng)是每個散熱器 )的水溫降，系統(tǒng)中各立管的供 、回水溫 度都取相同的數(shù)值，在這個前提下進(jìn)行流量計算。這種情況的水力計算，通常是對已有的熱水供暖系統(tǒng)，在管段作用壓力已知時，校核各管段通過的水流量。這種 水力計算，一般用于已知各管段的流 量和選定的比摩阻值或流速值計算環(huán)路的壓力損失 ； (2)已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所必需的循環(huán)作用壓 力。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 第 6 章 供暖系統(tǒng) 水力計算 供暖系統(tǒng) 水力計算的目的 熱水供暖系統(tǒng)進(jìn)行管路水力計算的目的，是保證系統(tǒng)中各管段的水流量符合設(shè)計要求，以保證流進(jìn)各散熱器的水流量符合要求。室內(nèi)有兩個或兩個以上朝向的外窗時，散熱器應(yīng)優(yōu)先布置在熱負(fù)荷較大的窗臺下 ； (2)托兒所、幼兒園、老年公寓等有防燙傷要求的場合，散熱器必須暗裝或加防護(hù)罩 ； (3)有外窗的房間，散熱器不宜高位安裝。 各房間的散熱器片數(shù)見 附錄表 C。 因此，實際所需散熱器面積為： ????? ?FF 2m 實際采用片數(shù) n 為： ??? fFn 片 取整數(shù)，應(yīng)采用鑄鐵橢四柱 760 型散熱器 12 片。 表 52 與 508衛(wèi)生間共用立管的房間的供暖熱負(fù)荷 房間編號 408 508 608 708 808 908 1008 供暖負(fù)荷 W 584 538 538 538 538 538 487 (1)408 衛(wèi)生間的供水溫度： )5075(4875538584 487553875)( hggsg ?????? ??????? ?? ttttNi i ℃ (2)408 衛(wèi)生間散熱器內(nèi)熱媒的平均溫度： 522/)(2/)( shsgp ????? ttt j ℃ (3)408 衛(wèi)生間散熱器的傳熱系數(shù)： )1652(6 1 )(6 1 3 ??????? ttK j W/( ℃m2? ) (4)408 衛(wèi)生間散熱器的片數(shù)： 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，先假定 ?? ； 散熱器連接形式修正系數(shù)，采用同側(cè)上進(jìn)下出， ?? ； 散熱器安裝形式修正系數(shù)，散熱器明裝，上部有窗臺板覆蓋， ?? 。 散熱器 片數(shù) 計算 舉例 以 408 衛(wèi)生間為例，進(jìn)行散熱器片數(shù)計算，選用鑄鐵橢四柱 760 型散熱器，型號8 ( 1 0 ) ( 7 6 0 )6S C ( W S ) T T Z 4 ：由熱負(fù)荷計算可知： 408 衛(wèi)生間熱負(fù)荷為 584W，室內(nèi)計算溫度為： 16℃ ，設(shè)計供 、回水溫度為： 75℃ /50℃ ，散熱器明裝，支管與散熱器的連接方式為上進(jìn)下出同側(cè)連接， 408 衛(wèi)生間屬于低區(qū)供暖系統(tǒng)部分，其散熱器連接形式如圖 51。 散熱器片數(shù)或長度按式 (55)計算： fFn /? (55) 式中， f —— 每片或每 1m 長的散熱器面積 ( 2m /片或 m/m2 )。 散熱器散熱面積 計算 散熱器散熱面積按式 (54)計算： ? ? 321np ???ttK QF j ?? (54) 式中， F —— 散熱器的散熱面積 ( 2m )； Q—— 散熱器的散熱量 (W )； 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 K—— 散熱器的傳熱系數(shù) [W/( ℃m2? )]； jtp —— 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 (℃ )； nt —— 供暖室內(nèi)計算溫度 (℃ )； 1? —— 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，按產(chǎn)品的修正系數(shù)修正 [4]； 鑄鐵柱型散熱器： 6 片以下時， ?? ； 6~10 片時， ?? ； 11~20 片時， ?? ； 20~25 片時， ?? ； 2? —— 散熱器連接方式修正系數(shù)，按表 51 采用； 3? —— 散熱器安裝形式修正系數(shù)，本設(shè)計采用 ?? 。它表征散熱器散熱能力強弱的指標(biāo)。 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度按式 (52)計算： 2/)( shsgp ttt j ?? (52) 式中 ， sgt —— 散熱器進(jìn)水溫度 (℃ )； sht —— 散熱器出水溫度 (℃ )。 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 計算 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 jtp 隨供 暖熱媒 (蒸汽或熱水 )參數(shù)和供暖系統(tǒng)形式而定。 散熱器進(jìn)出口溫度 計算 對于單管順流熱水供暖系統(tǒng)，每組散熱器的進(jìn) 、出口水溫沿流動方向下降，因而，每組散熱器的進(jìn)、出口水溫必須逐一分別計算。 本工程選用選用鑄鐵橢四柱 760 型散熱器，型號 8 ( 1 0 ) ( 7 6 0 )6S C ( W S ) T T Z 4 ，這種散熱器熱工性能好，承壓能力高，安裝方便，外形美觀。供暖系統(tǒng)是通過設(shè)置在供暖房間內(nèi)的散熱設(shè)備向房間散熱以補充房間的熱損失，保持室內(nèi)要求的溫度。 (2)冷風(fēng)滲透耗熱量 2Q? 北京市基準(zhǔn)高度冬季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速 ?v m/s ；取風(fēng)壓差系數(shù) f ?C ；取熱壓系數(shù) r ?C ；取門窗縫隙滲風(fēng)指數(shù) ?b 設(shè)中和面標(biāo)高在建筑物總高度的一半處： ?? Hh z 設(shè)底層窗中心線在層高的一半處，計算熱壓時取 ?h ，因 m10?h ，故計算風(fēng)壓時取 m10?h ，查北京滲透空氣量的北向修正系數(shù) ?n 南外窗的冷風(fēng)滲透耗熱量： 根據(jù) (410a)得壓差比 ： )18273( )()(70)(273Δ )()(70 . 4n20fzwn ??????? ?????????? ?????? htvC hhttC 根據(jù) (47)得高度修正系數(shù) ： 7 5 .3 . 4h ????? hC 根據(jù) (46)可 得風(fēng)壓與熱壓共同作用下， 冷風(fēng)滲透 壓差 綜合修正系數(shù) ： )()(Δ 1hb1fr ???????????? CCnCCm 根據(jù) (45)可 得基準(zhǔn)高度，風(fēng)壓單獨作用下，通過每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透空氣量 ： )2/()( ??????? vραL h)]/(m[m3 ? 門窗縫隙的計算長度 ?l m 根據(jù) (44)得 滲入室內(nèi)的冷空氣量： 1 2 ????? mlLL /hm3 根據(jù) (43)得 南 外窗的冷風(fēng)滲透耗熱量 ： 1 1 0 97 .6 )( 1 .3 31 .0 10 .2 7 8)(2780 wnwp2 ??????????? W 西 外 窗的冷風(fēng)滲透耗熱量： 根據(jù) (410a)得壓差比 ： 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 )18273( )()(70)(273Δ )()(70 . 4n20fzwn ??????? ?????????? ?????? htvC hhttC 根據(jù) (47)得高度修正系數(shù) ： 7 5 .3 . 4h ????? hC 根據(jù) (46)可 得風(fēng)壓與熱壓共同作用下， 冷風(fēng)滲透 壓差 綜合修正系數(shù) ： )()(Δ 1hb1fr ???????????? CCnCCm 根據(jù) (45)可 得基準(zhǔn)高度，風(fēng)壓單獨作用下，通過每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透空氣量 ： )2/()( ??????? vραL h)]/(m[m3 ? 門窗縫隙的計算長度 ?l m 根據(jù) (44)得 滲入室內(nèi)的冷空氣量： ????? mlLL /hm3 根據(jù) (43)得北外窗的冷風(fēng)滲透耗熱量 ： 1 0 9 17 .6 )( 1 .3 31 .0