供熱工程課程設計計算書?一、設計題目某小區集中供熱系統設計二、設計目的通過本次課程設計，使學生掌握供熱工程的基本設計方法和步驟，熟悉供熱系統的組成和運行原理，培養學生綜合運用所學知識解決實際工程問題的能力，提高學生的工程設計素養。三、設計依據1.小區建筑平面圖及相關建筑資料，包括各建筑物的建筑面積、層數、高度等。2.《城鎮供熱管網設計規范》（CJJ342010）3.《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB507362012）四、設計參數1.室外氣象參數冬季供暖室外計算溫度：10℃冬季室外平均風速：3m/s冬季主導風向：西北風2.室內設計參數住宅室內供暖計算溫度：18℃公共建筑室內供暖計算溫度：20℃3.熱指標住宅：50W/m2公共建筑：60W/m2五、熱負荷計算1.建筑物熱負荷計算根據各建筑物的建筑面積、層數、高度以及室內外設計參數，按照《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》中的公式計算各建筑物的供暖熱負荷。以某住宅為例，計算公式為：\[Q=qF(t_{n}t_{w})\]其中，\(Q\)為建筑物供暖熱負荷（W），\(q\)為供暖熱指標（W/m2），\(F\)為建筑物建筑面積（m2），\(t_{n}\)為室內計算溫度（℃），\(t_{w}\)為室外計算溫度（℃）。計算結果如下表所示：|建筑物名稱|建筑面積（m2）|熱指標（W/m2）|熱負荷（kW）|||||||住宅1|1000|50|50||住宅2|1200|50|60||...|...|...|...||公共建筑1|800|60|48||公共建筑2|1000|60|60||...|...|...|...|2.小區總熱負荷將各建筑物的熱負荷相加，得到小區總熱負荷：\[Q_{total}=\sum_{i=1}^{n}Q_{i}\]其中，\(Q_{total}\)為小區總熱負荷（kW），\(Q_{i}\)為第\(i\)個建筑物的熱負荷（kW）。經計算，小區總熱負荷為[X]kW。六、供熱熱源選擇1.熱源類型分析常見的供熱熱源有熱電廠、區域鍋爐房、熱泵等。熱電廠供熱具有效率高、環保等優點，但建設投資大，適用于大型集中供熱區域。區域鍋爐房供熱靈活性高，建設周期短，投資相對較小，是本次設計優先考慮的熱源類型。熱泵供熱節能效果顯著，但受環境溫度影響較大，適用于有合適低溫熱源的地區。2.熱源選擇根據小區規模和熱負荷需求，結合當地能源供應情況，選擇一臺[型號]的熱水鍋爐作為供熱熱源。該鍋爐額定熱功率為[X]kW，出水溫度為95℃，回水溫度為70℃，能夠滿足小區的供熱需求。七、供熱管網設計1.管網形式選擇供熱管網形式主要有枝狀管網和環狀管網。枝狀管網結構簡單，投資少，但可靠性較差；環狀管網可靠性高，但投資大，運行管理復雜。綜合考慮小區的地形、建筑分布以及經濟性和可靠性要求，本次設計采用枝狀管網形式。2.管徑計算根據熱負荷和經濟比摩阻，按照公式計算各管段的管徑。計算公式為：\[d=\sqrt{\frac{4Q}{\piv}}\]其中，\(d\)為管道內徑（m），\(Q\)為管段熱負荷（W），\(v\)為管內水流速度（m/s）。經濟比摩阻參考《城鎮供熱管網設計規范》選取，不同管徑的經濟比摩阻范圍如下：|管徑（mm）|經濟比摩阻（Pa/m）|||||DN20|3050||DN25|4060||DN32|5070||...|...|計算結果如下表所示：|管段編號|熱負荷（kW）|流量（m3/h）|管徑（mm）|||||||12|[X]|[X]|DN[X]||23|[X]|[X]|DN[X]||...|...|...|...|3.水力計算根據選定的管徑和管段長度，計算各管段的沿程阻力損失和局部阻力損失。沿程阻力損失計算公式為：\[h_{y}=R_{m}L\]其中，\(h_{y}\)為沿程阻力損失（Pa），\(R_{m}\)為比摩阻（Pa/m），\(L\)為管段長度（m）。局部阻力損失計算公式為：\[h_{j}=\sum_{\xi}\frac{v^{2}}{2g}\rho\]其中，\(h_{j}\)為局部阻力損失（Pa），\(\xi\)為局部阻力系數，\(v\)為管內水流速度（m/s），\(g\)為重力加速度（m/s2），\(\rho\)為水的密度（kg/m3）。總阻力損失計算公式為：\[h=h_{y}+h_{j}\]其中，\(h\)為總阻力損失（Pa）。計算結果如下表所示：|管段編號|沿程阻力損失（Pa）|局部阻力損失（Pa）|總阻力損失（Pa）|||||||12|[X]|[X]|[X]||23|[X]|[X]|[X]||...|...|...|...|4.補償器設置為了補償管道因溫度變化而產生的伸縮變形，在管網中設置補償器。根據管段長度和溫度變化范圍，選擇合適類型的補償器，如波紋管補償器、套筒補償器等。在[具體位置]設置[型號]波紋管補償器，其補償量為[X]mm，能夠滿足管道的伸縮要求。5.管道保溫為了減少熱損失，提高供熱系統的經濟性，對供熱管道進行保溫。保溫材料選用[材料名稱]，其導熱系數為[X]W/(m·K)。保溫厚度根據經濟厚度計算公式確定：\[\delta=\frac{t_{1}t_{2}}{(1/\alpha_{1}+\delta/\lambda+\alpha_{2}/\alpha_{1}\alpha_{2})}\frac{\lambda}{\alpha_{2}}\]其中，\(\delta\)為保溫厚度（m），\(t_{1}\)為管內介質溫度（℃），\(t_{2}\)為保溫層外表面溫度（℃），\(\alpha_{1}\)為管內壁表面傳熱系數（W/(m2·K)），\(\lambda\)為保溫材料導熱系數（W/(m·K)），\(\alpha_{2}\)為保溫層外表面傳熱系數（W/(m2·K)）。經計算，保溫厚度為[X]mm。八、熱力站設計1.熱力站位置確定根據小區的建筑分布和供熱管網走向，選擇在[具體位置]設置熱力站。該位置交通便利，便于與熱源和各建筑物連接，且對周圍環境影響較小。2.熱力站設備選型換熱器：選用[型號]板式換熱器，其換熱面積為[X]m2，能夠滿足小區熱負荷需求。循環水泵：根據管網阻力和流量要求，選擇兩臺[型號]循環水泵，一用一備。單臺水泵流量為[X]m3/h，揚程為[X]m。補水泵：選擇一臺[型號]補水泵，流量為[X]m3/h，揚程為[X]m。用于補充管網系統的泄漏水量。除污器：在熱力站入口處設置一臺[型號]除污器，用于去除水中的雜質，保證換熱器和管網的正常運行。3.熱力站運行調節采用質調節方式對熱力站進行運行調節。根據室外溫度的變化，調節熱水鍋爐的出水溫度，以保證室內溫度穩定在設計值。具體調節曲線如下：|室外溫度（℃）|鍋爐出水溫度（℃）|||||10|95||5|90||0|85||5|80||10|75|九、供熱系統運行管理1.運行維護制度建立健全供熱系統運行維護制度，定期對設備進行巡檢、維護和保養。檢查管道、閥門、補償器等設備的運行狀況，及時發現并處理泄漏、損壞等問題。定期對換熱器進行清洗，保證換熱效果。對循環水泵、補水泵等進行潤滑、檢查和調試，確保設備正常運行。2.水質管理加強供熱系統的水質管理，保證水質符合相關標準要求。定期對系統水質進行檢測，根據水質情況進行補水、加藥等處理。防止水中的雜質、污垢等對設備和管道造成腐蝕和堵塞。3.故障處理應急預案制定供熱系統故障處理應急預案，提高應對突發事件的能力。針對可能出現的熱源故障、管網泄漏、設備損壞等情況，制定相應的處理措施和流程。定期組織應急演練，確保工作人員熟悉應急處理流程，能夠在故障發生時迅速采取有效措施，減少損失。十、結論通過本次供熱工程課程設計，完成了某小區集中供熱系統的設計計算。