供热工程课程设计计算说明书

课程设计-I-课课程程设设计计计计算算说说明明书书课程设计-II-目录课程设计任务书.....................................................................................................第一章总论...........................................................................................................1.1设计任务及要求...............................................1.2原始资料.....................................................1.2.1设计参数资料...............................................................................................................1.2.2基本设计要求...............................................................................................................第二章供热负荷计算...........................................................................................2.1.供热面积的计算..............................................................................................................2.2.供热负荷的计算...............................................第三章供热方案设计..............................................3.1室外供热管道的平面布置........................................3.1.1供热管道平面布置类型........................................3.1.2供热管道布置原则............................................第四章热伸长及补偿器选择计算....................................4.1热伸长及固定支架确定.........................................4.1.1热伸长......................................................4.1.2固定支架....................................................4.2补偿器.......................................................4.1.1设置补偿器的意义............................................4.1.2补偿器的选择................................................第五章供热管网水力计算及水压图..................................5.1管网水力计算.................................................5.1.1水力计算的一般要求.........................................5.1.2水力计算的方法和步骤.......................................5.1.3部分管路计算实例............................................5.2水压图绘制及分析.............................................5.2.1绘制管路水压图的必要性.....................................5.2.1水压图的原理及其作用.......................................5.2.2绘制水压图的步骤和方法.....................................第六章其他......................................................6.1主要参考资料...................................................................................................................6.2附表..........................................................附表1——供热负荷计算及初步水力计算表..........................附表2——详细水力计算表.........................................结语.............................................................第一章总论1.1设计任务及要求本次设计为太原市XX小区二次网工程设计。要求：1.熟悉有关原始资料、规范、手册等。2.根据供热面积进行供热负荷的计算，结合地形图等确定方案后，进行供热负荷计算、管道水力计算、热伸长计算、补偿器的选择等。3绘制所要求的图纸。1.2原始资料1.2.1设计参数资料二次网供回水温度：85/60℃台站位置：北纬37°47′东经112°56′；采暖季天数：150天；采暖室外计算温度：-12℃；海拔：777.9m；最大冻土层深度：0.77m；冬季平均室外风速：2.6m/s；主导风向：C、NNW。1.2.3基本设计要求二级网采用地沟敷设，在小区内设置热力站。第二章供热负荷的计算2.1供热面积计算供暖设计热负荷采用面积热指标法和体积热指标法.采用供暖面积热指标法，比体积热指标更易于概算，所以今年来再城市集中供热系统规划中，国外、国内也多采用供暖面积热指标法进行概算。经综合考虑，本次设计采用面积热指标法，各供热面积已经在平面图中给出。2.2供热负荷计算集中供热的热负荷包括供暖、通风、生产及生活热负荷。供暖设计热负荷的概算可采用面积热指标进行计算,即'nfQqF式中'nQ—建筑物的供暖设计热负荷,W；F—建筑物的建筑面积,2m.fq—建筑物供暖面积热指标,2/Wm；建筑物供暖面积热指标fq的推荐取值如下表所示：建筑物供暖面积热指标推荐值建筑物类型住宅居住区综合学校办公医院托幼旅馆商店食堂未采取节能措施热指标（2/Wm）58-6460-6768-8065-8060-7065-80115-148采取节能措施热指标（2/Wm）40-4545-5050-7055-6050-6055-70100-130注：1、本表摘自《城市热力网设计规范》CJ34-2002年版；2、表中数据适用于我国东北、华北、西北地区。3、热指标中已包括约5%的管网热损失在内。.经考虑，商场的热指标取552/Wm，物业管理和住宅取402/Wm。本设计中所有的建筑物的面积与热负荷汇总见附表1根据附表1中的数据可知总供热面积为1243432m,总的采暖热负荷为498992W第三章供热方案的确定3.1室外供热管道的平面布置3.1.1供热管道的平面布置类型供热管道平面布置图示与热媒的种类、热源和热用户相互位置及热负荷的变化热点有关，主要有枝状和环状两类。枝状网比较简单，造价较低，运行管理比较方便，它的管径随着到热源的距离增加而减小，其缺点在于如没有供热的后备性能，即一旦网路发生事故，在损坏地点以后的所有用户均将中断供热。环状网路的主要优点是具有供热的后备性能，可靠性好，运行也安全，但它往往比枝状网路的投资要大很多。本设计中，力争做到设计合理，安装质量符合标准和操作维护良好的条件下，热网能够无故障的运行，尤其对于只有供暖用户的热网，在非采暖期停止运行期内，可以维护并排除各种隐患，以满足在采暖期内正常运行的要求，加之考虑到目前我国的国情，故设计中的热力网型式采用枝状网。3.1.2供热管网布置原则供热管网布置原则：应在城市建设规划的指导下，考虑热负荷分布、热源布置、与各种管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素，经过技术经济比较厚确定布置方案。定线应遵循以下几个原则：（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，要注意管线上所需的阀门、补偿器和某些管道附件的合理布置，涉及到检查井的数量和位置，应应可能使其数量减少。（2）技术上可靠。管线应尽量避开采空区、土质疏松区、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。管线要少穿主要交通线，一般平行于道路中心线并尽量敷设在车道以外的地方。3.1.3供热系统方案的确定一，热源的确定。在集中供热系统中，热电厂、区域锅炉房、低温核能供热厂可作为较大型的热源使用，地热、工业余热、太阳能、地源（水源）热泵和直燃机等可作为小型区域供热热源，同时也可将来自于上一级的高温水加热下一级热用户所需热源，并向其提高所需热量的热力站是为局部热源。但在目前的技术条件下，最广泛应用的热源形式仍然是电热厂和区域锅炉房。二，热力管网。第四章热伸长及补偿器选择计算4.1热伸长及固定支架确定4.1.1热伸长计算选取补偿器时应首先计算热伸长量，可根据式（8-2）进行计算12()xttL4-1式中x—管道的热伸长量，m；—管的线膨胀系数，可由参１附录14-1查得，一般可取-6=1210m/mC；1t—管壁的最高温度，取热媒的最高温度，C；2t—管道安装时的温度,；L—计算管段的长度，m。得出管道的热伸长量后，根据产品样本中提供的不同管径补偿器的最大补偿量可确定该管段的补偿器使用数量，也就可以粗略定出固定支架的使用数量。4.1.2固定支架管道支架是直接支承管道并承受管道作用力的管路附件。它的作用是支撑管道和限制管道位移。它承受从管道传来的内压力，外载力和变形力产生的弹性力，并将这些力传到支承结构或地上去。4.1.2.1固定支架最大间距确定固定支座所承受的推力由固定支架承担。固定支架由于承受较大的推力，所以必须有坚固的支撑和基础，因而它是供热管网中造价较大的构件，为了节约投资，应尽可能减少固定支架的使用，但其间距应满足下列条件：1）管段的热伸长量不得超过补偿器所允许的补偿量；2）管段因膨胀而产生的推力，不得超过固定支架所能承受的允许推力值；3）不应使管道产生纵向弯曲。根据这些条件并结合设计安装经验，固定支架的最大间距可从《实用供热空调设计手册（第二版）》（上册）的热力管网固定支架最大允许跨距表中查到，如下：公称直径506580100125150200250补偿器50556065708090100（3）计算安装温度取安装时当地的最低温度。4.1补偿器选择4.1.1设置补偿器的意义供热管道随着热媒温度升高，会产生热伸长现象。如果该伸长无法得到补偿，将使管道承受巨大的应力，甚至破坏管道。因此，必须在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小关闭的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。4.1.2补偿器种类(1)自然补偿利用供热管道自身的弯曲管段（如L型或Z型等）来补偿管段的热伸长的补偿方式，应尽量利用管道的自然补偿。(2)波纹管补偿器它是