东方明珠水水换热方案

东方明珠小区水水换热站设计方案编制：刘龙强审核：潍坊国建高创科技有限公司2012年8月供热节能行业专家2目录一、工程概况...................................................3二、设计方案...................................................31．换热站供热量计算.........................................32.换热站设备选型............................................32.1换热器选型：.........................................32.2水泵的选择计算................................................................................52.3补给水箱选型.........................................72.4除污器选型...........................................72.5软化水装置选型.......................................83.换热站节能控制系统设计....................................83.1站内控制设计.........................................83.2气候补偿调节设计.....................................8三、设计方案相关设备配置及报价.................................91．换热站设备明细...........................................92．换热站控制系统明细......................................10供热节能行业专家3·一、工程概况采暖面积10万㎡计划竣工时间：年月日循环水量t/h供热量MW供热半径m一次水供水温度130℃波动范围℃二次水供水温度95℃回水温度80℃MPa回水温度70℃散热形式散热片□√风机盘管□系统高度20m用途供暖□√洗浴□工业加热□项目性质新建□√改造□说明东方明珠小区换热站采用区域锅炉房的高温热水，供回水温度为130/80℃，热媒为热水，热媒参数为95/70℃，管网采用枝状管网，楼层最高为6层，调节方式为集中质调节，管道敷设方式为无补偿直埋敷设。二、设计方案1．换热站供热量计算潍坊地区室外计算温度为-9℃，经计算其采暖热耗指标为67.5W/㎡。总的供热量为：100000㎡×67.5w/㎡＝6.75MW2.换热站设备选型2.1换热器选型：本换热站采用水水板式换热器。板式换热器是发展中的新型高效设备之一。结构上采用特殊的波纹金属板为换热板片，使换热流体在板间流动时，能够不断改变流动方向和速度，形成激烈的湍流，以达到强化传热的效果，且传热板片采用=0.6～1.2ｍｍ的薄板，这就大大提高了其传热能力。一般总传热系数达2500～5000Ｗ/㎡℃，最高达7000Ｗ/㎡℃，比壳管式换热器高3～5倍。换热板片之间用垫片密封，形成水流通道。垫片用优质合成橡胶制成，耐一定高温有弹性。由于传热板片紧密排列，半板间距较小，而板片表面经冲压成形的波纹又大大增加了有效换热面积，所以单位容积中所容纳的换热面积很大，占地面积比同样换热面积的壳管式换热器小得多。同时，相对金属消耗少，重量轻。每个板片有四个孔，左侧上下两孔通加热流体，右侧上下两孔通被加热流体。供热节能行业专家4换热器选择计算表计算项目符号单位公式数值加热水的初温1t℃130加热水的终温2t℃80加热水的平均温度rpt℃221tt105加热水的密度rpｋｇ/ｍ3954.7加热水的比热容rpcｋJ/（ｋｇ℃）4.22被加热水的初温'1t℃70被加热水的终温'2t℃95被加热水的平均温度lpt℃2'2'1tt82.5被加热水密度lpｋｇ/ｍ3970.2被加热水比容lpcｋJ/（ｋｇ℃）4.2被加热水量lGｋｇ/ｈ232000传热量QｋＷ/ｈ6750加热水需要量rGｋｇ/ｈ123600()rpQctt116000加热水的流速'rwｍ/ｓ取定0.4加热水的流通断面积'rfｍ2'3600rrGw0.08被加热水的流速'lwｍ/ｓ取定0.8被加热水的流通断面积'lfｍ2'3600llGw0.08初选BR045型板式换热器技术数据：供热节能行业专家5单通道流通断面积单片换热面积dfdFｍ2ｍ231.0100.35加热水流道数rndrff'80被加热水流道数lndlff'80加热水的实际流速rwｍ/ｓrpdrrfnG36000.40被加热水的实际流速lwｍ/ｓlpdllfnG36000.80传热系数KＷ/ｍ2℃5000对数平均温差pt℃xdxdttttln30传热面积'Fｍ2（1.05～1.1）ptKQ49.5需要的传热片数'N块dFF'142实际的传热片数N块选用一台BR045型板式换热器，换热面积为49.5ｍ2经计算所选换热器见下表。换热器型号换热器型号传热系数Ｗ/ｍ2℃换热面积ｍ2管径mm最大处理水量t/h台数BR045500049.515036012.2水泵的选择计算2.2.1.热网循环泵选用循环水泵符合下列要求供热节能行业专家6（1）循环水泵的总流量应不小于管网总设计流量（2）循环水泵的扬程应不小于设计流量下的热源，热网，最不利用户环路的压力损失之和。（3）循环水泵应具有比较平缓的流量---扬程特性曲线，并联运行的水泵型号宜相同。（4）循环水泵的承压，耐温能力与热网设计参数相适用。循环水泵的台数应根据热网规模，运行调节方式等因素进行技术经济分析比较确定。（5）循环水泵吸入侧的压力，应不低于吸入口可能达到的最高水温下的饱和蒸汽压力加50kpa。循环水泵流量依据如下公式得出：G=QhgttS86.0S---损漏系数，S=1.05得G=243.6t/h扬程H以下式给出：H=Hr+Hw+HyHr---热源内部阻力损失Hw---网路的阻力损失，包括供、回水管路；Hy---为用户预留压头，具体数值取决于用户连接方式。为保证外网的外力稳定性并为热网的发展留有余地，水泵台数应以供热系统的调节方式和流量的大小决定，并考虑事故检修的备用。当采用分阶段改变流量质调节时，可选用2～3台同型号泵送联运行互相备用，也可选用不同型号的泵单台运行，以满足不同流量的要求，同时互相备用。此设计中，根据流量和扬程决定选用四台同型号的循环水泵，两台并联运行，两台备用。循环水泵的选择见表。循环水泵型号水泵型号流量ｍ3/ｈ扬程OmH2转速minr电动机功率ｋＷ台数ALWR100/160(I)A14028290018.542.2.2补给水泵补给水泵一般设置在循环水泵入口，其选择应满足以下要求：供热节能行业专家7(1)闭式热网补水装置的流量，应根据供热系统渗漏量与事故补水量确定，一般取允许渗漏量的四倍，即热网循环流量的4%。(2)补水泵或补水装置的压力应高于补水点管道压力30-50kpa，如果补水装置同时用作维持热力网静态压力时，其压力尚用满足静态压力的要求。(3)闭式热网补水泵应设2台，可不设备用泵。(4)开式热网补水泵宜设置3台或3台以上，其中一台备用。(5)开式热网补水泵的流量，应根据生活热水量的设计流量和供热系统渗漏流量之和确定。流量取网路循环流量的4%（按正常补水量1%，事故补水为正常补水的4倍考虑）扬程H以下式给出H=Hj+HXS+HYS+Hr+Hw+Hy工程上认为补给水泵吸水管损失HXS和压水管损失HYS较小，同时补给水箱高出水泵的高度h往往作为富余值，或为抵消HXS和HYS影响，所以公式可简化为：H=Hj+Hr+Hw+Hy台数仍考虑备用选择时不少于两台（单台运行，另一台备用）本设计中，静压线高度为20mH2O，流量为：Gbs=G×4%=232×4%=9.28t/h。根据扬程与流量选择两台同型号的补水泵，一台运行，一台备用。补给水泵的选择见下表。补给水泵型号2.3补给水箱选型根据所需的补水量按60min计算，选用补给水箱,见下表。水箱型号型号公称容积ｍ3水箱重量kg长ｍ宽ｍ高ｍ1110.011012500200020002.4除污器选型根据总回水管的管径除污器的选择（P=0.6MPa）,见下表。除污器型号水泵型号流量ｍ3/ｈ扬程OmH2转速minr电动机功率ｋＷ台数ALW40-160（I）12.532290032供热节能行业专家8公称直径ｍｍ除污器型号ｍｍ筒体直径ｍｍ250卧式直通D426×72.5软化水装置选型根据所需的补水量按60min计算，选用全自动软化水装置,见下表。软化水装置型号放置空间交换筒尺寸长ｍ宽ｍ高ｍ直径ｍｍ高度ｍｍ2.5223.换热站节能控制系统设计3.1站内控制设计在换热站安装监控调节系统，装设温度传感器、流量传感器及压力传感器，系统测量一、二次网温度、流量、压力等参数；通过节电器调节每个换热站中二次网循环泵的流量；系统依据整个供暖系统负荷地变化来调节一次网高温水的流量。换热站监控调节系统都通过网络与监控中心通讯，也可以实现本地手动控制。节电器可根据管网的压力、流量以及出水和回水温度的变化自动调节水泵的运行状态。二次管网供回水管加温度和压力检测，回水管加流量计、超声波热能表，可计量流量及供热量，同时作为控制室温的参量。当室外气温升高时，PLC提取此温度下设定的供热量（设定值根据经验取得，也可随时修改），通过节电器，调节二次网循环水流量，控制供给用户的热量，从而控制用户室温保持恒定。由于二次网供热负荷下降，一次网供水温度会升高，这样降低锅炉负荷，从而使一次网供水温度恒定，达到节煤的目的。3.2气候补偿调节设计通过气候补偿控制系统来监控建筑物的供暖负荷，进一步调节电动调节阀的开度。监控中心会通过GPRS远程监控功能实时采集数据变化情况，调节换热站的运行状态和电动调节阀的开度，尽可能的实现对供热系统的精确控制，减少热量因为气候温度变化的浪费。供热节能行业专家9三、设计方案相关设备配置及报价1、换热站设备明细（具体数量未统计）单位:元名称数量型号单价总价板式换热器BR045换热面积：49.5㎡循环水泵ALWR100-160(I)A18.5KW补给水泵ALW40-160(I)3KW软化水装置补给水箱10m³除污器DN250电动调节阀铸铁1.6MPaDN200闸阀铸铁1.6MPaDN200闸阀铸铁1.6MPaDN250截止阀铸铁1.6MPaDN32截止阀铸铁1.6MPaDN40截止阀铸铁1.6MPaDN50截止阀铸铁1.6MPaDN100止回阀铸铁1.6MPaDN40止回阀铸铁1.6MPaDN100挠性接头铸铁1.6MPaDN40挠性接头铸铁1.6MPaDN100压力表温度表0-150℃安全阀铸铁1.6MPaDN40Y型过滤器铸铁1.6MPaDN250冷水表DN50相关辅材视现场情况而定供热节能行业专家10人工费总计2、换热站控制系统明细单位:元名称数量备注单价总价工控机12.2GHz;2G;160G（不低于此配置)显示器1液晶21寸UPS15KVA组态软件11024点，标准网络版控制柜2节电控制柜1+PLC控制柜1节电器2创利佳3kw节电器2创利佳18.5kw温度变送器40-150℃压力变送器40-1.6MPa超声波流量计21%、0-150℃、4-20mADN250超声波热能表1国建高创DN250相关辅材视现场情况而定人工费总计