【正文】 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過(guò)。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。低區(qū)補(bǔ)水泵揚(yáng)程為：；高區(qū)補(bǔ)水泵揚(yáng)程為：。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。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：。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。所選循環(huán)水泵的主要參數(shù)見(jiàn)表72。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)。(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()。 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)。 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。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(jiàn)表71。(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(guò)的管徑()；——熱水的密度。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。本設(shè)計(jì)：。(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()。 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。各板片之間形成許多小流通斷面的流道，通過(guò)板片進(jìn)行熱量交換。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。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)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。這就保證了換熱器的可備用性。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。因此，在換熱站設(shè)計(jì)過(guò)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。(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。 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。 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。因此，通過(guò)比較開(kāi)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。因此，開(kāi)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)。 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。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。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。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(guò)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。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(guò)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。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(guò)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。直接連接方式很多，在這里介紹幾種常見(jiàn)的，先看第一種無(wú)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(guò)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(guò)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。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。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(méi)有影響。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。在開(kāi)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。大型熱交換站還應(yīng)設(shè)置控制室與生活間。對(duì)所有熱力管道都應(yīng)考慮熱力補(bǔ)償，并盡量利用自然補(bǔ)償。熱交換器一般不少于兩臺(tái)，且其中任何一臺(tái)停止工作時(shí)，其余熱交換器能滿足總熱負(fù)荷的70%；(7)當(dāng)城市供回水干管壓差較小時(shí)，應(yīng)選用水流阻力較小的熱交換器，盡量不使用加壓泵。一次熱介質(zhì)入口與循環(huán)水供回水管出入口，應(yīng)設(shè)置壓力表與溫度計(jì)；(5)大型換熱站應(yīng)設(shè)置儀表控制室，將二次儀表、監(jiān)控信號(hào)設(shè)備集中布置進(jìn)行管理；(6)所選用的熱交換器，應(yīng)在工作狀態(tài)(溫度、壓力)下安全有效地運(yùn)行。 換熱站熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則(1)當(dāng)換熱站相鄰或附屬于鍋爐房時(shí)，能較方便地回收凝結(jié)水，并可通過(guò)鍋爐房水處理設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)水。為配合分戶計(jì)量政策的實(shí)施，換熱系統(tǒng)的二次水網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，推薦分區(qū)、分系統(tǒng)設(shè)置熱計(jì)量裝置及各熱用戶入口熱計(jì)量裝置。(8)換熱站內(nèi)熱網(wǎng)系統(tǒng)管道上在下列位置應(yīng)設(shè)溫度計(jì)：①一次加熱介質(zhì)總管上，或分水管、分水缸上；②換熱器至熱網(wǎng)供水總管上；③供暖、空調(diào)季節(jié)性熱網(wǎng)供水、回水管上；④生產(chǎn)、生活常年性熱網(wǎng)供水、回水管上；⑤循環(huán)水水箱、凝結(jié)水水箱及生活熱水容積式換熱器上。當(dāng)?shù)胤姜M窄時(shí)，兩臺(tái)水泵可做成聯(lián)合基礎(chǔ)，兩臺(tái)以上水泵不得做聯(lián)合基礎(chǔ)。(5)換熱站熱力網(wǎng)供水總管上及用戶系統(tǒng)回水總管上，應(yīng)設(shè)除污器。(4)換熱站熱力網(wǎng)供、回水總管上應(yīng)設(shè)閥門(mén)，并應(yīng)在供水或回水管道上設(shè)流量調(diào)節(jié)裝置。；②并聯(lián)工作的加熱器宜按同程連接設(shè)計(jì)；③加熱器組一、二次側(cè)進(jìn)出口應(yīng)設(shè)總閥門(mén)，并聯(lián)工作的加熱器，每臺(tái)加熱器一、二次側(cè)進(jìn)、出口宜設(shè)閥門(mén)；④當(dāng)容積式加熱器熱水出口管上裝有閥門(mén)時(shí)，應(yīng)在每臺(tái)容積式加熱器上設(shè)安全閥，當(dāng)每臺(tái)容積式加熱器出口管不設(shè)閥門(mén)時(shí)，應(yīng)在生活熱水總管閥門(mén)前設(shè)安全閥；⑤換熱器支座應(yīng)考慮到熱膨脹位移，設(shè)計(jì)只設(shè)一個(gè)固定支座，并應(yīng)布置在加熱器檢修端。(2)換熱站加熱設(shè)備的布置應(yīng)符合下列要求：①加熱器布置時(shí)，應(yīng)考慮清除水垢、抽管檢修的場(chǎng)地。生活熱水系統(tǒng)還應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況選用易于清除水垢的加熱設(shè)備；②列管式、板式加熱器計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮換熱表面污垢的影響，~；③容積式加熱器計(jì)算傳熱系數(shù)時(shí)宜按考慮水垢熱阻的方法進(jìn)行計(jì)算；④加熱器可不設(shè)備用。當(dāng)不具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較條件時(shí)，集中換熱站的規(guī)模按下列原則確定：新建的居民小區(qū)，以每個(gè)小區(qū)只設(shè)一座換熱站為宜；舊有小區(qū)，在照顧原有供暖系統(tǒng)的同時(shí)，宜減少換熱站個(gè)數(shù)。本設(shè)計(jì)是以熱水作為熱源，然后利用水水換熱器換熱進(jìn)行集中供暖，以滿足供暖的要求，故為民用換熱站。熱源如經(jīng)過(guò)首站換熱后的高溫水進(jìn)入小區(qū)換熱站繼續(xù)換熱，低溫水外供至熱用戶，此時(shí)首站為一級(jí)換熱站，小區(qū)換熱站為二級(jí)換熱站。從熱源引出管至小區(qū)換熱站，為一級(jí)管網(wǎng)；小區(qū)換熱站至各熱用戶輸送熱媒的熱網(wǎng)為二級(jí)管網(wǎng)。區(qū)域熱力站有蒸汽換熱站和熱水換熱熱力站，但外供均為熱水用戶，包括供暖，生活熱水等。(2)區(qū)域熱力站區(qū)域熱力站的服務(wù)對(duì)象是城市的某個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的熱用戶。(1)首站一般設(shè)置在熱源廠(熱電站、鍋爐房)的廠房?jī)?nèi)或其附近地區(qū)。當(dāng)用戶暫停供暖或檢修而網(wǎng)絡(luò)仍在運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉引入口總閥門(mén)，將旁通管閥門(mén)打開(kāi)使水循環(huán)，以避免外網(wǎng)的支線凍結(jié)。進(jìn)水管上安裝除污器，以免污物進(jìn)入供暖系統(tǒng)。為了保證系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行，在換熱站內(nèi)部還必須設(shè)置必要的熱工檢測(cè)和安全保護(hù)裝置。換熱站通常由換熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)給水泵、混合水泵、除污器、給水箱、補(bǔ)水箱、分汽缸、分水器、集水器、過(guò)濾器等設(shè)備組成。因此，設(shè)計(jì)熱力站時(shí)，在滿足供暖功能的前提下，應(yīng)盡量減少設(shè)備投資與占地面積。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，供暖建筑面積在70104以上時(shí)，更宜采用間接連接方式，但間接連接方式比直接連接方式的投資費(fèi)用高。這樣，通過(guò)熱用戶的換熱量，會(huì)隨著變頻器的變化而變化，最終供暖量也會(huì)發(fā)生變化。大量的電子儀器也進(jìn)入了換熱站系統(tǒng)中，如變頻器可以通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的頻率來(lái)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變電動(dòng)機(jī)的功率。建設(shè)換熱站對(duì)設(shè)備的要求也較高，換熱站的核心設(shè)備換熱器已經(jīng)從開(kāi)始的螺旋板式換熱器、管殼式換熱器，發(fā)展至今天大量使用的不銹鋼大面積板式換熱器。從設(shè)立初期的儀表監(jiān)視、人工操作，到如今的自動(dòng)監(jiān)控，換熱站運(yùn)用高科技的微機(jī)控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮了現(xiàn)代換熱設(shè)備的應(yīng)用能力。以前，大型熱電廠發(fā)電后的熱水大部分自然冷卻，不做他用?，F(xiàn)代大城市的供暖方式，以熱電聯(lián)產(chǎn)為主要發(fā)展方向，確保冬季供暖、夏季供電。熱能由城市熱源提供，用戶只需每年向供暖企業(yè)繳納取暖費(fèi)，從而免去了大量的建設(shè)、運(yùn)行及管理費(fèi)用。第7章 換熱站設(shè)計(jì)隨著國(guó)家環(huán)境保護(hù)政策的深入落實(shí)和能源供應(yīng)的日趨緊張，中小型區(qū)域鍋爐房集中供暖方式進(jìn)一步縮減，而以熱電廠為熱源的換熱站供暖系統(tǒng)所占的比重越來(lái)越大。15%以內(nèi)。對(duì)于管道①：⑤求最遠(yuǎn)立管X的環(huán)路的壓力損失：(3)用同樣的方法，計(jì)算通過(guò)立管IX的環(huán)路，從而確定出立管IX、回水干管各管段的管徑及壓力損失(計(jì)算并聯(lián)環(huán)路)。對(duì)于管道①：。，根據(jù)各管段流速，可查出動(dòng)壓頭值，列入表中。應(yīng)注意：在統(tǒng)計(jì)局部阻力時(shí)，對(duì)于三通和四通管件的局部阻力系統(tǒng)，計(jì)算一次并列在流量較小的管段上。根據(jù)系統(tǒng)圖中管路的實(shí)際情況，利用熱水及蒸汽供暖系統(tǒng)局部阻力系數(shù)值表，列出各管段局部阻力管件名稱及數(shù)量。③確定各管段的局部損失。②確定各管段的沿程損失。例如，對(duì)于管道①:，當(dāng)時(shí)，查熱水網(wǎng)絡(luò)水力計(jì)算表，選擇最接近的管徑。將查出，和值列入表中。①確定最遠(yuǎn)環(huán)路各管段的管徑。確定出供水干管各個(gè)管段，立管X和回水總干管的管徑及壓力損失。散熱器內(nèi)的數(shù)字表示其熱負(fù)荷(W)。 供暖系統(tǒng)水力計(jì)算舉例本設(shè)計(jì)中低區(qū)供暖系統(tǒng)為1~10層，高區(qū)供暖系統(tǒng)為11~20層，高低區(qū)又各設(shè)兩根總立管，本例選擇高區(qū)一個(gè)供暖系統(tǒng)的一個(gè)總環(huán)路進(jìn)行水力計(jì)算，步驟如下：(1)在系統(tǒng)圖上進(jìn)行管段編號(hào)并注明各管段的熱負(fù)荷和管長(zhǎng)，如圖61所示。15%以內(nèi)；(5)計(jì)算其余干管的資用壓力，確定其他立管管徑；(6)求各立管的不平衡率，不平衡率應(yīng)在177。為此，在水力計(jì)算中，管路系統(tǒng)前半部分供水干管的比摩阻值，宜選用稍小于回水干管的值；而管路系統(tǒng)后半部供水干管的值，宜選用稍大于回水干管的值。(4)在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了平衡各并聯(lián)環(huán)路的壓力，往往需要提高近循環(huán)環(huán)路繁殖管段的比摩阻和流速。不平衡率應(yīng)在177。(3)求各立管的不平衡率。即 (63)式中，——系統(tǒng)作用壓頭的富裕值(%)； ——最不利環(huán)路的總阻力()； ——最不利環(huán)路的作用壓力()。比較系統(tǒng)可利用的作用壓力，求出富裕壓力值。①根據(jù)公式計(jì)算出的值及環(huán)路中各管段的流量，利用水力計(jì)算表，可選出最接近的管徑，并求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路中管段的實(shí)際壓力損失和整個(gè)環(huán)路的總壓力損失值。最不利環(huán)路的平均比摩阻按(61)計(jì)算[10] ： (61)式中，——最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的管路的循環(huán)作用壓力； ——最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的管路總長(zhǎng)度(m)； ——沿程損失約占總壓力損失的估計(jì)百分?jǐn)?shù)。最不利環(huán)路是指允許平均比摩阻最小的一個(gè)環(huán)路。這種計(jì)算方法的任務(wù)：一種是已知各管段的流量，給定最不利各管段的管徑，確定系統(tǒng)所必須的循環(huán)壓力；另一種是根據(jù)給定的壓力損失，選擇流過(guò)給定流量所需要的管徑。 供暖系統(tǒng)水力計(jì)算的方法一般設(shè)計(jì)選用等溫降的水力計(jì)算方法。這種水力計(jì)算，常用于校核計(jì)算，檢查循環(huán)水泵揚(yáng)程是否滿足要求；(3)已知系統(tǒng)各管段的管