土木建筑學(xué)術(shù)文庫(kù)第13卷2010年換熱站的設(shè)計(jì)吳鶯王順利(河南智博建筑設(shè)計(jì)有限公司)摘要本文主要介紹了換熱站的設(shè)計(jì)、計(jì)算及節(jié)能。關(guān)鍵詞換熱站設(shè)計(jì)站房1換熱站的規(guī)模和站房設(shè)計(jì)(1)熱交換站的規(guī)模和站房位置及站房數(shù)量,一般應(yīng)考慮下列原則:①熱交換站的規(guī)模應(yīng)根據(jù)用戶(hù)長(zhǎng)期總熱負(fù)荷確定。②對(duì)于小區(qū)采暖用的熱交換站，供熱半徑在1.5km以?xún)?nèi)的,宜設(shè)集中供熱站。③自然地形高差大的小區(qū)或企業(yè),宜根據(jù)管道布置條件和設(shè)備承壓能力，部分集中分區(qū)設(shè)置熱交換站。④燃油、燃?xì)忮仩t房作為熱源時(shí)，供熱半徑及換熱站規(guī)模不宜過(guò)大。(2)熱交換站的位置，一般應(yīng)考慮下列要求:①熱交換站宜靠近熱負(fù)荷中心，站房可以是獨(dú)立建筑，也可附設(shè)在鍋爐房或其他建筑物內(nèi)。②當(dāng)用戶(hù)需同時(shí)建鍋爐房和熱交換站時(shí)，二者合建，可共用水處理設(shè)備和輔助用房，且鍋爐的連續(xù)排污熱水可用作循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。2熱交換站站房設(shè)置要求(1)獨(dú)立的熱交換站應(yīng)根據(jù)其規(guī)模大小、設(shè)置熱交換間、水處理間、控制室、化驗(yàn)室和運(yùn)行人員必要的生活用房(如廁所、浴室、值班室等)。對(duì)于兼作小區(qū)維修中心的站房，還應(yīng)考慮設(shè)置維修間和存放備用設(shè)備、儀表、閥件及維修工具的貯存間。(2)設(shè)備用房的凈高，應(yīng)滿(mǎn)足安裝、檢修時(shí)起吊設(shè)備的空間和管道安裝的需要。熱交換間的高度不宜小于3m。(3)設(shè)備用房的面積，應(yīng)保證設(shè)備之間有運(yùn)行操作通道和維修拆卸設(shè)備的場(chǎng)地。(4)熱交換站宜有良好的通風(fēng)散熱條件，當(dāng)自然通風(fēng)不能滿(mǎn)足排熱通風(fēng)要求時(shí),應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。站房設(shè)計(jì)應(yīng)考慮預(yù)留設(shè)備安裝出入口,3換熱站主要設(shè)備的設(shè)計(jì)選用說(shuō)明(1)水泵。熱網(wǎng)循環(huán)水泵:主要選用臥(立)直聯(lián)式離心泵。輸送介質(zhì)溫度≤80°C,熱水系列泵輸送介質(zhì)溫度≤120°C。熱網(wǎng)循環(huán)泵配變頻調(diào)速裝置。熱網(wǎng)補(bǔ)給水泵:主要選用立式離心泵。補(bǔ)給水泵配用變頻調(diào)速裝置。凝結(jié)水泵:主要選用立式離心泵。多臺(tái)凝結(jié)水泵時(shí),應(yīng)設(shè)備用泵,當(dāng)任何一臺(tái)泵停止運(yùn)行時(shí)，其余水泵的總?cè)萘坎粦?yīng)小于凝結(jié)水回收總量的120%。(2)換熱器的傳熱系數(shù)宜大于或等于3000W/(m'●K )。BR型換熱器主要用于熱力站中的水水換熱系統(tǒng),其- -級(jí)網(wǎng)和二級(jí)網(wǎng)供回水溫差相差不大的情況。BB型換熱器主要用于熱力站中的水水換熱系統(tǒng)，其- -級(jí)網(wǎng)和二級(jí)網(wǎng)供回水溫差相差較大的情況。板式換熱器的換熱面積應(yīng)在理論計(jì)算的基礎(chǔ)，上增加20%的面積作為裕度。(3)換熱機(jī)組內(nèi)配有水泵、板式換熱器、調(diào)節(jié)閥中國(guó)煤化工量設(shè)備等。(4)水箱;①凝結(jié)水箱:凝結(jié)水箱有效容積根振MHC N M H G 50%~200%確定,箱內(nèi)壓力一般控制在10- 30kPao②補(bǔ)給水箱:補(bǔ)水箱有效容積按系統(tǒng)總流量的1%~1.5%考慮。(5)對(duì)換熱站和建筑物入口的設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)中應(yīng)提出對(duì)熱力站和建筑物入口進(jìn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)458換熱站的設(shè)計(jì)與計(jì)量的要求。熱力站和每個(gè)獨(dú)立建筑物人口應(yīng)設(shè)置供回水溫度計(jì)、壓力表和熱表(或熱水流量計(jì))。補(bǔ)水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置水表。4計(jì)算以河南省洛陽(yáng)市妝陽(yáng)縣杜康大酒店汝陽(yáng)縣杜康大酒店商務(wù)公寓為例。本工程共26層,其中1層為住宅+商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，2~26 層為住宅。地下1層為汽車(chē)庫(kù)。建筑面積為23425 m'。采暖系統(tǒng)共分2個(gè)區(qū), 1~13 層為低區(qū), 14~26 層為高區(qū)。根據(jù)公式Q=1.67 x 0.44 x 23V(W)計(jì)算整個(gè)采暖系統(tǒng)總熱負(fù)荷為1 928kW。(1)蒸汽量的計(jì)算:根據(jù)公式Q/2 000x 3600 ( kg/h)計(jì)算為3470kg/h。蒸汽管道的計(jì)算:根據(jù)“蒸汽管道水力計(jì)算表”查得為DN125。換熱器的選擇:低區(qū)和高區(qū)分別采用- - 臺(tái)板式換熱器,其換熱量為1 000kW,換熱面積為12 m'。型號(hào)為: TFGQ-1200。(2)循環(huán)水泵的選擇:由公式G=0.86Q/O T( kg/h )計(jì)算循環(huán)水泵的循環(huán)流量為43m/h，由公式H=Hr+Hy+Hw計(jì)算低區(qū)循環(huán)水泵的揚(yáng)程為32m;型號(hào)為65-160 (I)，其流量為50m/h,功率7.5kW。高區(qū)循環(huán)水泵的揚(yáng)程為50mH2O;循環(huán)水泵的型號(hào)為65-200 (1),其流量為50m'/h,功率15kW。循環(huán)水泵均為一用一備。(3)補(bǔ)水泵的選擇:補(bǔ)水泵的循環(huán)流量按照循環(huán)泵的3~5%考慮，故補(bǔ)水泵的循環(huán)流量為2.15m/h;由公式H=Hb+Hxs+Hys-h+( 30- 50 )計(jì)算高區(qū)補(bǔ)水泵的揚(yáng)程為80mH20。其型號(hào)為40-250,流量為6.3m'/h,揚(yáng)程為80mH2O,功率為7.5kW;低區(qū)補(bǔ)水泵的型號(hào)為40-200,其流量為6.3m2/h,揚(yáng)程為45mH2O,功率為4.0kW。(4)有效容積按系統(tǒng)總流量的1%~1。 5%考慮,故其有效容積為2m'。采曖供回水管道管徑大小同循環(huán)水泵進(jìn)出口大小,采暖供回水管道管徑均為DN150。根據(jù)冷凝水量查“余壓凝結(jié)水管道水力計(jì)算表”為DN80;疏水器的選擇計(jì)算: Gn=KG, Gm為疏水器設(shè)計(jì)排水量, kg/h; G為理論排水量，kg/h; K為疏水器的倍率，- 般最大取4。根據(jù)疏水器的設(shè)計(jì)排水量和背壓即可求得疏水器的大小及選型。5常見(jiàn)問(wèn)題由于在設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行等方面存在問(wèn)題，在汽~水換熱站供暖系統(tǒng)中常出現(xiàn)一些影響安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的故障。分析這些故障發(fā)生的原因，找出解決方法,不但可以減少工作的直目性，提高工作效率，而且有利于在故障出現(xiàn)之前發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)處理，確保換熱站熱生產(chǎn)的安全性、節(jié)能降耗、增產(chǎn)增收。汽水換熱站常見(jiàn)故障可分為:投運(yùn)過(guò)程中易出現(xiàn)的故障、運(yùn)行中易出現(xiàn)的故障及突發(fā)情況造成的故障。解決這些問(wèn)題需要具體情況具體分析。6換熱站的節(jié)能采暖供熱應(yīng)充分利用再生能源。在設(shè)計(jì)熱力站時(shí)，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱系數(shù)高、自動(dòng)脫垢或易于除污以及使用壽命長(zhǎng)的換熱器，換熱器的傳熱系數(shù)易大于或等于3 000W/na2。C直接連接或間接連接的熱力站均應(yīng)設(shè)置必要的自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，為量化管理創(chuàng)造必要條件。一、二次循環(huán)水泵應(yīng)選用高效節(jié)能低噪聲水泵。各級(jí)水泵臺(tái)數(shù)一般不宜少于2臺(tái),系統(tǒng)容量較大時(shí)，可合理增加臺(tái)數(shù)，但必須避免“大流量、小溫差”的運(yùn)行方式。一次水泵選取時(shí)應(yīng)考慮分階段改變流量及質(zhì)調(diào)節(jié)的可能性。補(bǔ)給水泵的容量要與系統(tǒng)相匹配。熱水采暖供熱系統(tǒng)的一、二次水泵的動(dòng)力消耗應(yīng)予以控制。-般情況下，設(shè)計(jì)選用水泵的電耗應(yīng)符合公式HER=中國(guó)煤化工≤0.0056(14+a2L)/Ot,一次網(wǎng)和二次網(wǎng)計(jì)算所得的HER值應(yīng)滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)MHCNMHG換熱站是- -、二次熱網(wǎng)的連接紐帶。合理的設(shè)計(jì)能夠改善供熱品質(zhì)，降低能耗，節(jié)約投資,提高運(yùn)行效率和能量利用率,從而更便于量化管理和運(yùn)行調(diào)節(jié)。459