【正文】 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 26 頁 共 37 頁 總結(jié) 維持三個周的課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。 保溫措施 為了減少熱媒在輸送過程中的熱損失，節(jié)約燃料 ，保證操作人員安全，改造勞動條件，保證熱媒的使用溫度等，需要對供熱管道及其附件采取保溫措施。固定支架由于承受較大的推力，所以必須有堅固的支撐和基礎(chǔ)，因而它是供熱管網(wǎng)中造價較大的構(gòu)件，為了節(jié)約投資，應(yīng)盡可能減少固定支架的使用，但其間距應(yīng)滿足下列條件： 1） 管段的熱伸長量不得超過補償器所允許的補償量； 2） 管段因膨脹而產(chǎn)生的推力，不得超過固定支架所能承受的允許推力值； 3） 不應(yīng)使管道產(chǎn)生縱向彎曲。 在管中間加以特制的彎曲管道，常用的是 波紋管 補償器，這種補償器結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。 利用供熱管道自身的彎曲管段（如 L 型或 Z 型等）來補償管段的熱伸長的補償方式，應(yīng)盡量利用管道的自然補償。 （ 2） 補償器及其種類 本設(shè)計中采用的是 波紋管 補償器和自然補償結(jié)合的方式。如果該伸長無法得到補償，將使管道承受巨大的應(yīng)力，甚至破壞管道。在本設(shè)計中用于換熱站內(nèi)水泵的出口處。常用于公稱直徑不大于 200mm 的各種場合。 2）截止閥作關(guān)斷用，適用于全開全閉的場合。 1）閘 閥 作關(guān)斷用，適用于全開全閉的場合。對三通用焊接，各種鑄鐵管件，如閥門和管子之間 連接用法蘭連接，對于彎頭采用鍛壓彎頭連接?！?)） DN400 130~90 70~95 3919 1450 管材及閥門 （ 1）本設(shè)計中的熱力管道均采用普通鋼管。本設(shè)計中，都采用不通行地溝敷設(shè)。 （ 3）防腐層的選擇 本設(shè)計 中，采用硬聚氯乙烯塑料板作為防腐層。保溫管道，管道內(nèi)介質(zhì)溫度低于 120℃ 時，管道表面涂刷兩度防銹漆。保溫管道的保XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 24 頁 共 37 頁 溫層外表面，應(yīng)涂刷油漆，并標記管道內(nèi)介質(zhì)流向及色環(huán)。 供熱管道的防腐 （ 1） 管道防腐的原則 1） 熱水供熱管網(wǎng)或季節(jié)性運行的蒸汽供熱管網(wǎng)的管道及附件，應(yīng)涂刷耐熱、耐濕、防腐性能良好的涂料。本設(shè)計中保溫層厚度均取為 40 ㎜。計算公式如下： 1110216 /21/2ln)/1)(/2()(2ddddddTPdSSttbmdkf???????????????? （ 式 84） 式中 ： ?——保溫層厚度， m； d ——管道外徑， m； 1d ——管道保溫層的外徑， m； m——年小時運行數(shù)，全年運行式 m=8000h，供暖及非延續(xù)運行時，m=3000h， h/年； b——熱價， 定為 30 元 /106 ； ft ——管道外表面溫度， ℃， 可近似按熱介質(zhì)溫度計算； kt ——保溫層周圍空氣溫度， ℃ ； ?——管道保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)， W/㎡ 。該種材料可燃，防火性差。 導(dǎo)熱系數(shù) λ=~㎡ 管道溫度 T=–80~100℃ 抗壓強度≧ 250~500kPa 該材料密度小，導(dǎo)熱系數(shù)小，施工方便，但不耐高溫。 （ 3）保溫材料的選擇 本設(shè)計中 選用硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料制品作為保溫層材料。 （ 2）保溫材料選擇的原則 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 23 頁 共 37 頁 1）材料導(dǎo)熱系數(shù)要低，一般不超過 ㎡ 該環(huán)路壓力降 Δ P= + + 30= 對該環(huán)路進行壓力降平衡，得不平衡率 X=（ ） /8057=％≦ 15% 滿足要求。求出支 線管段上所有局部阻力當(dāng)量長度之和。 根據(jù)估算比摩阻求出計算管徑，然后取相應(yīng)的標準管徑，進而確定實際比摩阻。 在此管段上 閘閥 方形補償器 異徑接頭 直流三通管 1 個， 1 個， 1 個， 則該管段的當(dāng)量長度為： ++= 則該管段的壓力損失為 ΔP=（ +） = （ 2）以 節(jié)點 29處分支線 為 例說明支干線的水力計算過程 該支路對應(yīng)主干路的壓降為 8057Pa,支線總長度為 65m,則該支路估算比摩阻為 ???? lPzR jpj )1( ?=式中， pjR ——支線管段的估算比摩阻， Pa/m； Pz? ——支線的資用壓力， Pa。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 22 頁 共 37 頁 前面計算了解了其流量為 。 水力計算舉例 （ 1） 換熱站到節(jié)點 1 的最遠管段為主干線。并計算支干線、支線管段的實際壓力降。 確定支干線、支線的局部阻力當(dāng)量長度，計算實際壓力降 根據(jù)選定的管徑和局部阻力形式，確定局部當(dāng)量長度。 支干線、支線管段的實際比摩阻和 管徑的確定 根據(jù)支干線、支線管段流量和估算比摩阻查水力計算表，確定 實際比摩阻和管徑。支線的估算比摩阻的確定應(yīng)根據(jù)管段的允許壓降來確定。 計算主干線的壓力損失即主干線的總壓降 根據(jù)查出的實際比摩阻、管長和局部阻力當(dāng)量長度之和，計算主干線的壓力損失，并求出整個主干線的總壓降。 確定主干線各管段的管徑和實際比摩阻 根據(jù)管段計算流量和初步選用的平均比摩阻，利用水力計算表，確定主干線的管徑和相應(yīng)的實際比摩阻。 在此設(shè)計中，管網(wǎng)主干線即 126 這條管線。在一般情況下，熱水管路各XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 21 頁 共 37 頁 熱用 戶要求預(yù)留的壓頭是基本相等的，所以可以認為從熱源到最遠端用戶的管線就是主干線。 本設(shè)計中，各管段的流量見附表。 （ 7）支架及補償器的位 置 選擇固定支架，最大允許間距由《集中供熱設(shè)計手冊》查得，補償器本設(shè)計采用套筒補償器，設(shè)置在兩固定支架中間，管道的熱伸長量不得超過補償器的補償量。 Ⅲ 與干管相連接的管路分支處，及在于分支管路相連接的較長的用戶支管處設(shè)閥門。 （ 4）管道敷設(shè) 本設(shè)計管線全部采用有補償直埋敷設(shè)，采暖管道宜埋于地下水位之上，本設(shè)計埋深為 米，管道坡度為 ，管道最高處設(shè)放氣閥，最底處設(shè)泄水閥。 （ 2）技術(shù)上可靠，線路盡可能走地勢平坦，土質(zhì)好，水位低的地區(qū)，盡量利用管道的自然補償。 本設(shè)計中，力爭做到設(shè)計合理，安裝質(zhì)量符合標準和操作維護良好的條件下，熱網(wǎng)能夠無故障的運行，尤其對于只有供暖用戶的管網(wǎng)，在非采暖期停止運行期內(nèi)，可以維護并排除各種隱患，以滿足在采暖期內(nèi)正常運行的要求，加之考慮到目前我國的國情，故設(shè)計中的熱力 網(wǎng)形式采用枝狀管網(wǎng)。 枝狀管網(wǎng)比較簡單，造價低，運行管理比較方便，它的管徑隨著到熱源的距離增加而減少，其缺點在于沒有供熱的后備性能，即一旦網(wǎng)路發(fā)生故障，在損壞地點以后的所有用戶均將中斷供熱?！?)，取 4187 J/(kg 在本設(shè)計中 住宅面積共計 179011m2，選用建筑物供暖面積熱指標為 45W/m2。在本設(shè)計中同樣采用面積熱指標法進行計算。 還應(yīng)該指出，建筑物供暖面積熱指標 qf 的大小，主要取決于通過垂直圍護 結(jié)構(gòu)（墻，門，窗等）向外傳遞熱量，它與建筑物平面尺寸和層高有關(guān)，因而不是直接取決 于建筑平面面積。 8 小區(qū)供熱管網(wǎng)的設(shè)計 采暖設(shè)計熱負荷和設(shè)計流量的計算 采暖設(shè)計熱負荷的計算 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 18 頁 共 37 頁 采暖熱負荷是城市集中供熱系統(tǒng)中最重要的負荷，他的設(shè)計熱負荷占全部熱負荷的80%90%以上 （不包括生產(chǎn)工藝用熱），供熱設(shè)計熱負荷的概算可采用面積熱指標進行計算，公式為 FqQ fn ?? (式 81) 式 中： nQ ——建筑物的供熱設(shè)計熱負荷， W； fq ——建筑物供暖面積熱指標， W/m178。分汽缸接管上的閥門應(yīng)設(shè)置在便于操作的高度上；分汽缸離墻距離要便于閥門的安裝和拆卸。分汽 缸一般設(shè)置在鍋爐間固定端。管道上的閥門應(yīng)設(shè)置在便于操作的部位，盡量利用地面和設(shè)備平臺等便于接近的地方進行操作。 （ 6） 主要通道的地面上不應(yīng)敷設(shè)管道，通道上方的管道最低表面距地不應(yīng)小于 2m。 （ 4） 管道離墻柱或地面的距離便于安裝和檢修。 （ 2） 分期建設(shè)或具有擴建可能的鍋爐 房，管道布置應(yīng)適宜擴建要求，使擴建時管道改造工作量最小。布置時應(yīng)注意以下各方面要求。煤場及灰渣場設(shè)置在鍋爐房的東側(cè)區(qū)域。燃煤由鏟車運至爐前，由多斗提升機運至爐前煤斗，灰渣在后端排出用手推車定期運到灰場。泵基礎(chǔ)之間的通道一般不小于 700m，大型泵還應(yīng)加大，以滿足安裝檢修時搬運的需要，當(dāng)場地不足時，也可把同型號的兩臺泵布置在同一基礎(chǔ)上。如果給水箱和給水泵沒有布置在同一房間內(nèi)，給水泵房間內(nèi)應(yīng)有指示給水箱水位的信號裝置和控制進給水箱軟水量的閥門。 水處理設(shè)備一般布置在輔助房間內(nèi)，需要時也可單獨布置在獨立的建筑內(nèi)。 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 17 頁 共 37 頁 除塵器一般露天布置，小型鍋爐的除塵器也可以布置在室內(nèi)。風(fēng)機間內(nèi)應(yīng)有通道，其寬度應(yīng)滿足安裝和檢修時風(fēng)機部件搬運的要求。鍋爐中心間距 6m，爐前跨度 4m，鍋爐間跨度 24m，鍋爐間屋架下弦標高 7m。 鍋爐最高操作平臺至屋架之間的凈高不小于 2m，并應(yīng)滿足起吊設(shè)備操作高度的要求。 鍋爐的爐前是主要操作面，鍋爐前端至鍋爐房前墻的凈距要考慮操作條件，儲煤斗或運煤設(shè)備的布置，小型鍋爐人工運煤的要求，以及爐排的檢修、煙道的清灰等要求。 鍋爐布置 鍋爐的布置方法和布置尺寸與鍋爐容量、燃燒設(shè)備和受熱面結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。 鍋爐房設(shè)備布置 一般原則 鍋爐 房內(nèi)各種設(shè)備的布置應(yīng)保證其工作安全可靠、運行管理和安裝檢修便利；設(shè)備的位置應(yīng)符合工藝流程，以便于操作和縮短管線。因此，布置給水設(shè)備 、水處理設(shè)備和換熱設(shè)備的輔助間和化驗、生活用房常設(shè)置于鍋爐房的一端，這一端稱為固定端，另一端作為擴建端。當(dāng)前，額定蒸發(fā)量不超過 6t/h 的燃煤鍋爐，燃油燃氣的鍋爐，一般作單層布置。 鍋爐房建筑布置形式 （ 1）鍋爐房設(shè)備可做室內(nèi)布置或露天布置，本設(shè)計中采用室內(nèi)布置。為防止積水，底層地面應(yīng)高于室外地面。 （ 3）鍋爐房與相鄰建筑物之間應(yīng)留有防火間距，具體要求與建筑物的耐火等級有關(guān)。 鍋爐房建筑安全要求 （ 1）鍋爐屬于有爆炸危險的承壓設(shè)備，鍋爐房的設(shè)計必修嚴格執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)定。時，其出入口可只設(shè) 1 個。 （ 3）需要擴建的鍋爐房，其運煤系統(tǒng)的布置應(yīng)使煤自固定端運至爐前。 鍋爐間、輔助間、生活間的布置 （ 1）蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量為 120t/h 的鍋爐房，其輔助間和生活間宜貼鄰鍋爐間的一側(cè)。 （ 3）運煤系統(tǒng)的布置應(yīng)利用地形，使提升高度小，運輸距離短。 7 鍋爐房工藝布置 鍋爐房建筑 一般原則 （ 1）鍋爐房各建筑物、構(gòu)筑物和場地的布置，應(yīng)充分利用地形，使挖方和填方量最小，排水良好，防止水流入地下室和管溝。 旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡單，投資省，除塵效率較高，已廣泛的應(yīng)用于供熱鍋爐煙氣除塵。這時，懸浮在其中的塵粒在離心力作用下被甩到筒壁，并隨煙氣一起沿著圓錐體向下運動沉入除塵器底部進入除塵室。 除塵設(shè)備的選擇 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 15 頁 共 37 頁 本設(shè)計中選用干式旋風(fēng)除塵器，干式旋風(fēng)除塵器是一 種能使含塵煙氣做旋轉(zhuǎn)運動，從而使灰塵在離心力的作用下從含塵煙氣中分離出來的一種設(shè)備。為了減少對環(huán)境污染，煤場布置在最小頻率風(fēng)向的東南方 ——鍋爐房的南側(cè)；也便于運煤作業(yè)。據(jù)《工業(yè)鍋爐房設(shè)計規(guī)范》要求，煤場面積 mcF 現(xiàn)按貯存 10 晝夜的鍋爐房最大耗煤量估算，即 2mHBTMNFmc ??? （式 63） 式中 ： B——鍋爐房的平均小時最大耗煤量， t/h； T——鍋爐每晝夜運行時間， 24 小時運行 ； M——煤的儲備天數(shù)，取 M=10 天 ； N——考慮煤堆過道占用面積的系數(shù)，一般取 ； 取 ； H——煤堆高度， ≯ 4m， 取 3m； ρ——煤的堆積密度， t/m3， 查表 ρ=； φ——堆角系數(shù)，一般取 ， 取 。根據(jù)計算得到的灰渣量，設(shè)計中選用應(yīng)有比較廣泛的螺旋除渣機。 鍋爐房灰渣量的計算與除渣設(shè)備的選擇 每小時最大灰渣量可按下列公式計算 XXXX 大學(xué)土木建筑學(xué)院課程設(shè)計 第 14 頁 共 37 頁 )3 2 8 6 6100100( .4??? arne tar QqABC t/h （式 62） 可得每小時最大灰渣量 C= )3 2 8 6 61 0 0 2 1 3 5 0101 0