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1、本科学生毕业设计太原某师范学院集中供热热水网路设计The Graduation Design for Bachelors DegreeThe Design of Central Heating and hot water network in a Normal University in TaiyuanDepartment:School of Civil and Architectural Engineering Specialty:Architectural Environment andEquipment EngineeringClass: 11-1 Candidate: Advisor:
2、 Academic title:Associate ProfessorHeilongjiang Institute of Technology2015-06Harbin毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用
3、授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明
4、的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编
5、入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图
6、表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、
7、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)指导教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不
8、及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)评阅教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情
9、况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩: 优 良 中 及格 不及格教研室主任(或答辩小组组长): (签名)年 月 日教学系意见:系主任: (签名)年
10、 月 日摘 要伴随科技的飞速发展和人们对生活舒适意识的不断改变,我们建筑环境与设备工程专业面临的挑战也在升高。在绿色环保节能的基础上人性化、智能化的超舒适性生活环境日益成为建环的发展新方向。当然下层基础决定上层建筑,实现更高的水平就应该从基础内容开始。集中供热系统相对于以前的分散式供热系统具有热源容量大、热效率高、节约劳动力和占地面积小等优点,成为目前国内迅速发展的城市供热方式1,较为公认的集中供热系统是由热源、热网、热用户三部分组成。本设计为太原某师范学院集中供热热水网路设计。所以设计内容由这三个部分展开。热源:一级网为市政供水;二级网为热力站。热网:一级网为管沟枝状形式;二级网为直埋枝状形
11、式。热用户:以学校教室、宿舍、办公室、实验室等,且为中低层建筑。当前乃至以后,能源紧缺将是制约我国经济发展的重要因素,并已被公认为是全世界普遍性的问题。供热工程设计应该从开源节流的角度出发,因地制宜地确定综合利用能源的供热方案。与此同时结合我国的特殊国情,应充分考虑建设资金短缺等实际困难,在确定设计方案时力求降低造价,做到“物美价廉”。关键词:热负荷;集中供热;水力计算;运行调节;补偿器;保温;MathcadAbstractWith the rapid development of science and technology and the changing of peoples life
12、comfort consciousness, the challenge of building environment and equipment engineering is also increasing. In the green energy saving and energy saving, the humanity and the intelligent comfort living environment is becoming the new direction of the HVAC development. Of course, the lower base determ
13、ines the superstructure, the higher level should start from the basic content.Centralized heating system has the advantages of large heat capacity, high heat efficiency, saving labor force and covers an area of small, etc. compared with the previous decentralized heating system, become the current r
14、apid development of domestic urban heating mode, is recognized as the central heating system is heating heating net, customers, and is composed of three parts. The design of the central heating and hot water network design for a normal university in Taiyuan. So the design content is started by the t
15、hree parts. Heat source: the first grade net is the municipal water supply; the two grade net is the thermal station. Heat network: first grade network for municipal water supply; the two level network for directly buried installation. Hot user: for school classrooms, dormitories, offices, laborator
16、ies, etc., and for the middle and lower buildings.At present, the energy shortage will be the important factor that restrict the economic development of our country, and has been recognized as the universal problem of the whole world. Heating engineering design should start from the point of view to
17、 determine the broaden sources of income and reduce expenditure, the comprehensive utilization scheme of suit ones measures to local conditions of heating energy. At the same time, combined with the special situation of our country, we should take full consideration of the practical difficulties suc
18、h as the shortage of construction funds, In determining the design makes every effort to reduce the cost, to achieve “high quality and inexpensive” .Keywords: heat load, central heating, hydraulic calculation, operation adjustment, compensator, heat preservation, Mathcad目 录摘要IAbstractII第1章 绪 论11.1概述
19、11.2 设计目的及意义11.2.1 设计目的11.2.2 设计意义11.3 自然地理概况21.4 工程概况2第2章 热负荷32.1 热负荷统计原理32.2 热负荷计算方法32.3 热负荷延续时间图42.3.1 热负荷延续时间图的意义42.3.2 热负荷延续时间图的原理42.3.3 热负荷延续时间图的绘制52.4 本章小结6第3章 供热方案73.1 热力管道系统及选择73.1.1 热力管道系统的分类73.1.2 热力管道系统的选择73.2 热力管道系统的布置与敷设83.2.1 热力管道系统的布置方式83.2.2 热力管道系统的敷设原则93.2.3 热力管道系统的材料及连接93.2.4 热力管道
20、系统的附件与设施93.3 热源103.4 本章小结10第4章 水力计算114.1 水力计算的任务114.2 水力计算的原理114.3 水力计算的实例134.3.1 一级网水力计算实例134.3.2 二级网水力计算实例164.4 水压图184.4.1 水压图的作用184.4.2 水压图绘制满足的基本技术要求194.4.3 水压图绘制实例194.5 本章小结21第5章 水力工况225.1 水力工况基本原理225.1.1 管网特性曲线225.1.2 循环水泵流量-扬程特性曲线及其方程235.2 水力工况的分析与计算235.2.1 管网特性曲线的确定235.2.2 循环水泵的性能曲线的确定。245.2
21、.3 水泵与管网联合特性曲线255.3 水力工况的稳定性265.4 本章小结26第6章 运行调节276.1 运行调节形式276.2 运行调节原理276.3 运行调节实例296.4 本章小结30第7章 管道热补偿及应力计算317.1 热补偿317.1.1 热补偿设计原则317.1.2 热伸长量的计算317.1.3 补偿器选型317.2 管道应力计算327.2.1 管道理论壁厚计算327.2.2 热力管道固定支吊架间距327.2.3 活动支架计算间距337.3 本章小结33第8章 换热站348.1 换热站简述348.2 换热站设计原则358.3 换热站布置要求358.4 本章小结35第9章 设备及
22、附件选型369.1 换热器369.2 热网循环水泵379.3 补给水泵389.4 补给水箱399.5 综合水处理器409.6 除污器419.7 本章小结41第10章 管道的保温及防腐4210.1 管道的保温及防腐的原则4210.2 管道的保温及防腐的计算4210.2.1 保温层厚度计算4210.2.2 散热损失计算4310.2.3 管道防腐4410.3 本章小结44结论45参考文献46致谢48附录1 小区采暖热负荷统计49附录2 水力计算表格53附录3 水泵样本60附录4 套筒补偿器规格表63附录5 板式换热器样本64第1章 绪 论1.1概述中国社会进入小康水平之后,温饱问题“不知不觉”的就解
23、决了。这样人们的注意力顺其自然地转移到对居住环境的改善。对环境的控制取决于四个主要因素:温度、湿度、空气洁净度和空气流速。对于北方广大地区来说温度的改变是至关重要的,依次而展开的供热工程应运而生。供热工程主要分为内网(建筑物供暖工程)、外网(集中供热工程)两个层面。虽然有些具体的设计与计算原则不太一样,但系统的组成都是一样的,即:热源(热媒制备)、热网(热媒输送)和热用户(热媒利用)。并且大体上的水力计算特色都是以控制比摩阻来实现(也有控制流速的)对管径的选择。我国的供暖事业起步于20世纪50年代,当时是以苏联供暖技术为依据的。经过广大的建环(暖通空调)前辈们的辛勤努力,终于在1987年颁布了
24、适合我国国情特色的采暖通风与空气调节设计规范(GBJ 19-87)。其中对于供暖室外计算温度和热负荷确定及计算方法和原则,同先进国家的规范相比,毫不逊色。不过应看到我国的科研理论水平非常高,但与之相匹配的具体实践工作则很不到位。这也是我们建环人今后努力发展的方向1。1.2 设计目的及意义1.2.1 设计目的本次设计的主要目的就是让我们这些在象牙塔中的学生走进理想状态下的实际工作。更为着重的进行思维工程化的培养。使得理论联系实际的能力及一步加强。“文能专心搞研究,武能精致做项目”。为了较好的锻炼自己的设计能力,较为广泛的查阅建环相关的设计规范和图集手册等专业资料。设计过程中也体现了自己的小想法,
25、采用了一些非传统的设计模式,所谓创新,就应该从小处开始。1.2.2 设计意义从宏观方面来分析具有以下三个方面:1、经济效益:集中供热系统的热容量大、热效率高,可以大大降低供热设计及运营管理等成本,为国家节约能源立下汗马功劳。2、环境效益:集中供热系统不仅能提供稳定的可靠的高品位能源,还有利于城镇的美化。能够使城镇的整体形象明显提升,从某种意义上实现人与自然和谐相处。3、社会效益:集中供热系统的结构相对分散式供热来说,系统结构的简洁优化非常明显,能够有效的利用城市有效空间,同时大大改善了社会管理。1.3 自然地理概况太原为中国的能源和重工业基地之一。太原台站的地理坐标为东经11233,北纬374
26、7。海拔778.3m。地处于寒冷B区。太原属北温带大陆性气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。年平均气温10.0,最大冻土深度为72cm。供暖日期为11.0603.26共141天。1.4 工程概况本设计为太原某师范学院集中供热热水网路设计,校园构成多样化,主体为教学楼和居住楼,还有少量的商业建筑及医院。建筑面积:1321119m供暖热负荷:76730kw第2章 热负荷供暖系统热负荷是供暖系统设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择。系统热负荷的大小及其性质是供热规划和设计的最重要的依据。热负荷的科学准确与否直接关系到节能的根本成败。2.1 热负荷统计原理因为是对集中供热系统进行初步设计,所
27、以不具备较准确的建筑物热负荷资料。根据城镇供热管网设计规范:当没有建筑物设计热负荷资料时,各种热负荷可采用概略计算方法。具体分为体积热指标法或面积热指标法。对于体积热指标法,虽然物理概念明确清晰,但采用建筑面积热指标法计算很简便,是国内外普遍采用的方法,所以本次设计采用该种方法。并且在总结我国许多单位进行建筑物供暖热负荷的理论计算和实测数据工作的基础上,我国城镇供热管网设计规范(CJJ34-2010)给出了供暖面积热指标的推荐值。2.2 热负荷计算方法集中供热热负荷主要由供暖设计热负荷、通风设计热负荷、生活用热的设计热负荷和生产工艺热负荷组成。它同室内供暖为了突出主要问题,本次设计热负荷仅采用
28、采暖热负荷。采暖热负荷是城市集中供热系统中最重要的负荷,它的设计热负荷占全部设计热负荷的80%-90%以上(不包生产工艺用热),采暖设计热负荷的概算采用面积热指标进行计算4,如式(2.1): (2.1)式中 采暖设计热负荷,;采暖建筑物的建筑面积,;采暖热指标,;即每平方米建筑的供暖设计热负荷。其推荐值见表2.1;表2.1 采暖热指标推荐值 ()建筑类型住宅居住区综合医院托幼旅馆商店未采取节能措施58646067658065706580采取节能措施40454555557050605570注1表中数据适合于我国东北、华北、西北地区。2热指标已包括5%的管网热损失。由于该小区为新建小区,采用了较好
29、的节能措施,故计算时采用上表中的采取节能措施的采暖推荐热指标5。以1号用户(学生公寓)为例。建筑面积36000m2,按住宅算取热指标为45W/m2,所以供暖热负荷=1620000W=1620kW。供暖设计热负荷计算结果见附录1。2.3 热负荷延续时间图在供热工程规划设计过程中,需要绘制热负荷延续时间图。其特点为热负荷不是按出现时间的先后来排列,而是按其数值的大小来排列。2.3.1 热负荷延续时间图的意义通过绘制热负荷延续时间图,能够清楚的显示出不同大小的供暖负荷在整个采暖季节累计耗热量,以及它在整个采暖季节总耗热量中所占的比重,这对于城市集中供热规划方案进行技术经济分析时,具有十分重要的意义。
30、2.3.2 热负荷延续时间图的原理热负荷延续时间图需要有热负荷随室外温度变化曲线和室外气温变化规律的资料才能绘制。供暖热负荷随室外温度变化曲线:先求出某一室外温度下的供暖热负荷,如式(2.2) (2.2)式中 在室外温度下的供暖热负荷,W; 供暖设计热负荷,W; 某一室外温度,; 供暖室外计算温度,; 室内计算温度,取18。供暖热负荷延续时间图公式,如公式(2.3): N5 = (2.3) 5N 式中 供暖期总天数,太原取141天;N延续天数。2.3.3 热负荷延续时间图的绘制热负荷随室外温度变化曲线图如图2.1,热负荷延续时间图如图2.2。图2.1 热负荷随室外温度变化曲线图图2.2 供暖热
31、负荷延续时间图2.4 本章小结本章是对供热工程最基础的数据热负荷,进行计算。集中供热的热负荷计算方法由于其固有的结构特性,很难真正精确的计量,从而采用工程实践估算的方法。本章的另一特色体现在供暖热负荷延续时间图的绘制上,一改之前的手动绘图方法,转化为依靠Mathcad Prime软件的智能绘图,这也为热负荷的进一步定量精确化打下基础。第3章 供热方案供热方案的优劣直接影响到节能环保的实际效果。这部分是最具技术性的内容。3.1 热力管道系统及选择本次设计主要内容为热水管道。相应的分析也以此展开。3.1.1 热力管道系统的分类按照介质分类:1、低温水管道,供水温度95,回水温度70。2、高温水管道
32、,供水温度与回水温度有三种组合:15090、13070、11070。本次设计一级网供回水温度定为130/70;二级网供回水温度定为80/60。3.1.2 热力管道系统的选择1、热水制备方式(1)利用锅炉制备热水 例如用各种型号的热水锅炉、蒸汽热水两用锅炉,以及由已有的蒸汽锅炉改装的热水锅炉制备热水。本设计并未进行锅炉设计一次网直接连接市政热网。(2)利用热交换器(换热器)制备热水 以高温水为热媒,通过热交换器将低温水加热供应各用户用。本设计二级网的热水制备方式便采用此方法。2、热水的定压方式定压方式非常多,比如补水泵定压、膨胀水箱定压、氮气定压、蒸汽定压等。无论哪种方式都得满足以下原则:(1)
33、循环水泵运行时,应该保证系统不会有汽化发生。(2)循环水泵关闭时,系统的静水压线高于同系统直接相连热用户的最大水压。(3)无论循环水泵运行或是关闭,系统压力不得超过散热器的允许压力。(4)定压装置必须操作简单。(5)定压装置的投资最节约。(6)采用惰性气体定压时,应使消耗其体量最少。本次设计采用补水泵定压方式,图3.1为定压方式示意图。图3.1 补给水泵定压方式示意图3.2 热力管道系统的布置与敷设确定管道的布置方式时应充分的考虑到管道线路所在地区的气象、水文、地形地貌、建筑物及构筑物、交通运行情况,并考虑到技术经济合理、施工维修管理方便等因素。最后还应取得城市规划等相关的行政部门的同意。3.
34、2.1 热力管道系统的布置方式1、热力管道的布置按供热管网的形状分为枝状管网和环状管网。其对比如表3.1。2、地处山区的热力管道,布置时应特别注意地形特点,因地制宜的布置管线,并应注意地质滑坡和洪峰口对管线的不利影响。3、热水供热管网宜采用闭式双管制6。表3-1 枝状管网与环状管网优缺点对比管网形式优缺点枝状网路环状网路优点系统简单、造价低、运行管理方便,是最常见的形式。它的管径随着到热源的距离增加而减小具有供热的后备性能,运行可靠安全缺点没有供热的后备性能,即一旦网路某处发生事故,在损坏地点以后的所有用户均将中断供热,甚至造成整个系统停止供热投资和金属消耗量都很大,实际工程中极少采用3.2.
35、2 热力管道系统的敷设原则供热管线平面位置的确定,即定线,其布置原则是应在城市建设规划的指导下,综合考虑热负荷分布、热源位置,与各种地上、地下管道及构造物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素,经技术经济比较确定。供热管道平面位置的确定,应遵守如下的基本原则1:1、经济上合理 主干线力求短直,主干线尽量走热负荷集中区。要注意管线上的阀门、补偿器和某些管道固件(如放气、放水、疏水等装置)的合理布置,因为这将涉及到检查室(或操作平台)的位置和敷设,应尽可能使其数量减少。2、技术上可靠 供热管线应尽量避开土质松软、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段。 3、对周围环境影响少而协调 供
36、热管线应少穿越主要交通线。一般平行于道路中心线并应尽量敷设在车行道以外的地方。通常情况下管线应只沿街道的一侧敷设。地上敷设的管道,不应影响城市环境美观,不妨碍交通。供热管道与各种管道、构筑物应协调安排,相互之间的距离,应能保证运行安全、施工及检修方便。热力网管道的位置还应符合下列规定:热水热力管道地下敷设时,应优先采用直埋敷设;热水或蒸汽管道采用地沟敷设时,应首选不通行地沟敷设;穿越不允许开挖检修的地段时,应采用通行地沟敷设。供热管道与建筑物、构筑物或其他管线的最小水平净距和最小垂直净距应该严格的参阅城镇供热管网设计规范中的相关规定。3.2.3 热力管道系统的材料及连接1、城市热力管道应采用无
37、缝钢管、螺旋缝埋弧焊钢管或螺旋缝高频焊接钢管。材质应符合国家有关规定7。2、热力管道的连接应采用焊接;有条件时管道与设备、阀门等连接也应采用焊接。当设备、阀门等需要拆卸时,应采用法兰连接。3、弯头的壁厚不应小于管道壁厚。焊接弯头应双面焊接。3.2.4 热力管道系统的附件与设施1、热力管道干线、支干线、支线的起点应安装关断阀门。2、热水热力网干线应装设分段阀门。其间距宜为:输送干线,200300m;输配管线10001500m。3、地下敷设管道安装套筒(管)补偿器、阀门、放水和除污装置等设备附件时应设检查室(井)。应符合以下规定:(1)人行通道宽度不小于0.6m。(2)干管保温结构表面与检查室(井
38、)地面距离不小于0.6m。(3)检查室(井)地面应低于管沟内底不小于0.3m。(4)检查室(井)其他要求见城镇供热管网设计规范,不在赘述。3.3 热源热源是供热工程的动力来源,所有的管网设计都是用来对热源能量的分配。目前我国应用最广泛的是:区域锅炉房和热电厂。此外也可以利用诸如核能、地热、工业余热等作为供热系统的热源。图3.2为锅炉房效果图。本次设计一次网热源采用市政供热,二级管网采用换热站。图3.2 热源锅炉房效果3.4 本章小结供热方案的确定最是能体现一个设计者的能力的。好的方案自然你好我好大家好,不好的方案肯定损害大家的利益。然而难点在于好的方案和不好的方案并没有严格的界限之分,它受实际
39、的工程条件的影响很深刻。这就要求我们必须接地气,必须进行实际工作经验的积累。第4章 水力计算设计热水供暖系统,为使系统中各管段的水流量负荷设计要求,以保证热用户的水流量符合要求,就要进行水力计算。4.1 水力计算的任务管道水力计算的任务:根据介质流量和允许的压力损失,确定管径或根据管径和介质流量来验算压力损失。根据热水网路水力计算结果,不仅能确定网路各管段的管径,而且还可以确定网路循环水泵的流量和扬程。在热水网路水力计算的基础上绘制出水压图,可以确定管网与用户的连接方式,选择网路和用户的自控措施,还可进一步对网路工况,亦即对网路热媒的流量和压力状况进行分析,从而掌握网路中热媒流动的变化规律。4
40、.2 水力计算的原理1、确定网路中热媒的计算流量供热系统中网路各管的计算流量就是该管段所负担的各个用户的计算流量之和,见公式(4.1)1。 (4.1)式中:计算流量,;供暖用户系统的设计热负荷,;网路的设计供回水温度,;水的质量比热,c=4.1868 ;采用不同计算单位的系数。2、确定网路的主干线及沿程比摩阻热水网路水力计算从主干线(网路中平均比摩阻最小的管线)开始计算,一般情况下,热水网路各用户要求预留的作用压差是基本相等的,所以通常热负荷最大热源距用户最远的管线是主干线。主干线的平均比摩阻R的值,对确定整个管网的管径起着决定性作用。如选用的比摩阻R值越大,需要的管径越小,因而降低了管网的基
41、建投资和热损失,但网路循环水泵的基建投资及运行电耗随之增大。本设计一级网主干线设计经济比摩阻按3070Pa/m6进行计算;二级网属于街区其主干线设计经济比摩阻按60100Pa/m6。3、根据网路主干线管路各管段的流量和平均比摩阻,利用软件(鸿业水力计算器)计算值,确定主干线标准管径和相应的比摩阻即实际比摩阻。4、采用当量长度法, 由供热工程1附录9-2,由公式(4.2)3确定管段局部阻力当量长度的总和以及管段的折算长度。 (4.2)式中折算长度,m。L管道长度,m。5、根据管径的折算长度Lzh,以及所对应管段的实际比摩阻,计算主干线各管段的压降,并求出主干线的总压降。 (4.3)6、确定管段的主干线管径后,就可以用同样的方法确定分支管线的管径。为了满足网路中各用户的作用压差平衡,必须使各并联管路的压降大致相等,故并联支线的控制比摩阻需用式(4.3)2进行计算 (4.4)式中控制比摩阻,Pa/m;P资用压降,即与直线并联的主干线的压降,Pa;考虑局部阻力的管段折算长度;一级网采用局部阻力折算长度统计计算;二级网的局部阻力折算长度按沿程阻力管线长度的30%计。根据式(4.4)可得到支线的推荐比摩阻,结合管段的流量可确定支线的公