供熱畢業(yè)設計指導書

1、環(huán)境與市政工程學院建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)畢業(yè)設計指導書（供熱工程設計方向）建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)教研室一、設計題目某小區(qū)供熱工程設計二、主要原始資料1設計地點：詳見設計任務書。2.土建原始資料區(qū)域總平面圖：包括道路走向、建筑物分布、建筑物高度及建筑面積、建筑的用途以 及區(qū)域的地形標高和位置坐標等。根據題目的需要，提供區(qū)域的建筑總平面圖和單體建筑 的平面、剖面圖。3.氣象資料根據所給的工程地點，從手冊中查找，主要包括以下參數：供暖、空調室外計算溫度；冬季室外平均風速及主導風向和供暖天數（Tw 5C）；供暖期日平均溫度；室外溫度的延續(xù)時間和最大凍土層深度等。4.水文地質資料通過調研，對當地水文、地

2、質資料有所了解，為選擇冷、熱源形式和充分利用地熱資 源等提供幫助條件。5. 室外管網冷熱媒參數可以根據冷熱源情況確定，也可給定。對未給出，應按照設計規(guī)范和技術措施的要求選取，一般空調系統冬季空調水60/50 C，采暖散熱器采暖形式為95/70 C,低溫地板采暖輻射采暖形式 50/40 C；生活熱水65C,蒸汽0.4MPa。城市自來水 壓力為25mH2O。6.室內設計參數按采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范（GB50019-2003 ）以及相關的設計措施要求進行執(zhí)行。三、設計內容（一） 區(qū)域供熱系統設計熱負荷的計算1.供暖熱負荷，采用面積熱指標法估算采暖負荷。2. 熱水供應熱負荷，如果設計小區(qū)中有賓館，

3、 高級住宅，學生宿舍，單身宿舍等建筑， 則考慮熱水供應，其計算方法可參閱室內給水排水和熱水供應設計規(guī)范(二) 計算設計熱負荷、年負荷、繪制熱負荷延續(xù)圖以上四種熱負荷的總和即為供熱系統的總熱負荷。年負荷可以由延續(xù)圖上得出(曲線 下包圍的面積既是)，也可由公式計算得出。對采暖通風等季節(jié)性負荷，可根據氣象資料查得的不同城市，不同室外溫度下的延續(xù) 天數和熱負荷曲線繪出延續(xù)圖。采暖年負荷計算公式 Qn=Qp x nx z W/年式中 n 年采暖天數，天/年z 每天采暖小時數，連續(xù)采暖時z=24小時/天Qp 采暖期平均負荷 W x Qp由下式給出：Qp= (tn- tp ) x Qj / (tn- tw)

4、(三) 供熱方案的確定在計算完總熱負荷基礎上，綜合熱源、管網和熱用戶熱媒種類及參數的不同情況，選 擇合適的供熱方案。在確定方案的過程中，應參照前述的基本要求，經過適當的經濟技術比較，得出一個 最合理的方案。在比較過程中，可選擇不同熱媒參數、不同的與用戶聯接方式、不同的熱源型形式、 不同管網布置及敷設方式等內容進行。(四) 供熱系統流程圖在經過經濟技術比較的基礎上，依據不同用戶對熱負荷的不同要求，確定供熱系統形 式，其中包括熱源選擇、熱媒種類及參數、用戶聯接方式、定壓方式、調節(jié)形式等。并盡 可能詳細地畫出供熱系統流程圖。對熱煤參數，應該結合用戶要求與連接方式綜合考慮。對民用建筑和公用建筑，可采

5、用95/70 C低溫熱水。在可能的情況下，應盡量采用直接連接方式，以減少工程造價。對 于高層建筑，可以考慮間接連接。(五) .管網平面布置及敷設方式管網的平面布置應遵照經濟上合理，技術上可靠以及周圍環(huán)境協調的總原則來決定管 網走向。同時，也應考慮本區(qū)域內的中、遠期發(fā)展規(guī)劃，注意留有余地。(1) 盡量使管道位于區(qū)域中心；(2) 盡量沿道路兩側、人行道、綠化帶布置管線；(3) 考慮以后發(fā)展可能與更大規(guī)模的城市區(qū)域供熱并網；(4) 考慮供熱管網的可靠性及后備供熱能力；(5) 綜合設計區(qū)域的地勢、協調定壓、加壓等設施；具體規(guī)定和要求可參閱城市熱力網設計規(guī)范。管網敷設方式的選擇應根據管道數目多少，熱媒種

6、類、參數、用戶情況以及地質條件 等綜合考慮。總的原則是在滿足用戶使用的前提下盡量降低管網造價，盡量選擇直埋敷設 方式。詳細規(guī)定參閱城市熱力網設計規(guī)范 。(六) 供熱調節(jié)曲線確定了管網走向和附件的布置以后，就可以根據熱負荷確定供熱系統的調節(jié)方式，繪 制調節(jié)曲線。國內常用的調節(jié)方式仍以集中質調節(jié)和分階段改變流量質調節(jié)為主，而以量 調節(jié)、間歇調節(jié)為輔助調節(jié)。但是近年來，國外一些國家基于節(jié)能等原因采用的集中量調 節(jié)在國內已開始應用。對于熱水供應與采暖通風系統連在同一網路上采用質調節(jié)時，由于熱水供應系統的供 水溫度一般是恒定的，所以要求網路供水溫度隨室外溫度升高而降低時，不應低過某一數 值。該溫度值t=

7、 ts + t. ts為熱水供應系統要求的供水溫度， 一般ts= 6065C, A t為水 水加熱器最小溫差，一般取A t= 10C,即tg=7075 C時網路供水溫度不能再降低，此時則開始采用間歇調節(jié)。因此自tg起始，水溫調節(jié)曲線開始出現水平的直線。另外，教材中給出的幾個調節(jié)公式，是在直接連接(包括混水器直連)的基礎上，有三個熱平衡方程式推導而得出的。當采用水一水熱交換器間接連接時，一次網的調節(jié)公式 應做相應變動。即以水-水熱交換器一次網端的散熱量公式代替原來的直接連接時散熱器 的散熱量公式進行推導。(七) 管道的水力計算確定了系統的調節(jié)方式和設計流量后，就可以根據熱負荷和管網平面圖計算各管

8、段的 管徑和網路的總壓力損失。計算時采用當量長度法。注意選用的管徑計算表的適用條件應 與所計算的管段相同，當條件不同時，應進行相應的修正。對熱水管網，一般資料給出的管徑計算表多為K=0.5mm,tp=100 C ( p =958.38kg/m3 )條件下做出的。由于熱水的密度p隨水溫變化的幅度不大，工程上熱水溫度與表中水溫相差不大時，允許不進行修正。由于室外管網用戶較多，管網較長，又由于室外管道直徑Dg50mm,所以阻力平衡較難。當靠近熱源，阻力損失太小無法平衡時，可采取加節(jié)流孔板或加調節(jié)閥的辦法解決。考慮目前設計中的實際情況以及熱網水力穩(wěn)定性的要求，水力計算時，取主干線平均 比摩阻Rp的推薦

9、值3080Pa/m。注意該推薦比摩阻與經濟比摩阻間有較大差別。如有蒸汽管道，應該特別注意計算表給出的密度與計算管段的密度間的差別。由于蒸 汽管網的密度變化較大，計算時必須進行修正。計算仍采用試算法，最后校核密度相差不 大即告結束。如果蒸汽管網不長，可采取全部管長內取一個平均密度的方法進行計算（不 必分段取不同密度）。對凝水系統管徑確定，應首先確定凝水回收方式。當用汽量較小，用汽參數較低時，允許不回收凝水。凝水必須回收時，應首先考慮最常用的余壓回水方式。計算凝水管道時，應首先確定凝水的密度，詳細計算方法參閱供熱工程教材。對熱水供應系統單設熱水管時，管道計算首先區(qū)別不同用戶要求，考慮是否加循環(huán)管，

10、然后按不同情況，根據熱負荷和限定的流速和比摩阻計算管徑。熱水供應系統與采暖系統共用同一管道時，只須將熱水供應與采暖熱負荷相加，依據 總熱負荷按采暖管道計算原則確定管徑。（八） 水壓圖水壓圖是在水力計算基礎上得出的，因此水壓圖必須完全地反應出水力計算成果。繪制水壓圖時一般以熱源點座標做為水壓圖的相對O點，繪制水壓圖時一定要與用戶的定壓方式、熱媒參數、聯接方式、建筑物高度、散熱設備承壓能力等因素綜合考慮。（九） 管道及設備的保溫保溫材料的選用，應根據輸送熱媒種類， 參數的實際，在保證用戶使用要求的條件下， 充分考慮設計地區(qū)的資源狀況，盡量選用本地區(qū)的保溫材料，以減少運輸、降低工程造價。目前，北方地

11、區(qū)較常用的保溫材料有膨脹珍珠巖制品，玻璃棉纖維制品，巖棉制品雖然有比較優(yōu)異的保溫性能，但其造價較高，對于直埋管道，可采用聚氨酯泡沫塑料保溫。 但該保溫材料造價也比較高，同時，其耐溫一般不超過120oC。保溫厚度的確定，原則上應按“經濟厚度”的計算得出。在不進行詳細經濟分析時， 工程上也可以按最大允許熱損失值計算得出。（十）管道的應力計算根據管道不同的敷設方式，對管道及其附件進行應力和受力計算。計算內容如下 無補償直埋管道的最高允許工作溫度校核計算管道敷設宜優(yōu)先選用無補償直埋敷設方式，應依據應力分類法及安定性分析方法進行 無補償直埋管道的最高允許工作溫度校核計算，熱媒的設計溫度應小于此溫度。2管

12、段最大臂長的校核計算3活動支架選擇計算如采用地溝敷設方式，應進行活動支架選擇計算。活動支架應選擇用滑動支架而不用滾動支架。其間距的計算應在強度、剛度、最大撓度三種計算方法中選取間距較小值，以 保證安全運行。設計中可選擇某一管段按三種不同方式計算間距，對其余管段，可直接查 表確定間距。具體計算方法參閱供熱工程教材。支架選擇計算固定支架推力計算參閱供熱工程教材，當推力值150mm,而且空間又不允許設方形補償器時允許采用套管補償器。對架空管道，則應采用方形補償器或球形補償器，而不允許采用套管補償器。以上各項的計算方法，祥見供熱工程及區(qū)域供熱手冊。(十一)熱力站設備的選擇計算1.熱交換器的選擇換熱器換

13、熱面積的確定應以計算總熱負荷為基礎，考慮管網熱損失以及一定的富余量。選擇時，考慮相互備用。換熱器形式的選擇可參考不同用戶的實際及供熱方案的確定原則來決定。2水泵選擇計算熱網循環(huán)泵流量G依如下公式得出G=S QX 0.86 x SX 10-3T/htg-th式中S為漏損系數，取S=105楊程H依下式給出H = Hr + Hw + Hy式中Hr為熱源內部阻力損失；Hw為網路的阻力損失，包括供、回水管路；Hy為用戶予留壓頭，具體數值取決于用戶連接方式。為保證外網的外力穩(wěn)定性并為熱網的發(fā)展留 有余地，Hy可取較大值。對無混水直連用戶可取 Hy=515mH2O當網路的水壓圖確定后， 水泵楊程H可直接以水

14、壓圖上得出。水泵臺數應依供熱系統的調解方式和流量的大小決定，并考慮事故檢修的備用。當采用分階段改變流量質調節(jié)時，可選用23臺同型號泵送聯運行互相備用，也可選用不同型號的泵單臺進行，以滿足不同流量的要求，同時互相備用。補給水泵流量 取網路循環(huán)流量的4% (按正常補水量1%,事故補水為正常補水的4倍考慮)楊程 H = Hb + Hxs + Hys 9.8X 103Kpa按水柱高度表示為H = Hb + Hxs + Hys hmH2O工程上認為補給水泵吸水管損失Hxs和壓水管損失Hys較小，同時補給水箱高出水泵的高度h往往做為富余值，或為抵消Hxs和Hys的影響，所以公式可簡化為H = Hb ( m

15、H2O )補水點的壓力值Hb可以從水壓圖上直接得到。當采用補給水泵定壓時 Hb值可取靜壓 線的高度。臺數仍考慮備用選擇時不少于兩臺(單臺運行，另一臺備用)。(十二).工程新技術應用及技術經濟分析提倡采用暖通新技術，對不同方案，在完成全部設計圖紙后，可對該工程的技術、經濟效益進行分析，作出經濟比較，算出全部工程投資和單位造價。還可以計算竣工投產后的年 運行費用及供熱成本等多項指標。(十三)繪制施工圖紙1對施工圖紙的要求折合一號圖不少于 8張，其中手工繪圖1張，其余為計算機繪圖。所繪施工圖紙必須符合房屋建筑制圖統一標準(GB/T50001-2001 )、采暖通風與空氣調節(jié)制圖標準(GB/T5011

16、4-2001 )、供熱工程制圖標準 (CJJ/T 78-97)等制圖標準 的規(guī)定，包括圖紙目錄、設計施工說明、設備與主要材料表、管網平面圖、管網系統圖、 管網橫、縱剖面圖、水壓圖、檢查井平面圖、剖面圖，換熱站設備平面圖，換熱站系統流 程圖、軸測圖、剖面圖及節(jié)點詳圖等。2注意事項(1) 熱網管線平面圖一般包括下列內容：a熱網管線平面圖應在供熱區(qū)域平面圖或地形圖的基礎上繪制。供熱區(qū)域平面圖或地形圖應表達下列內容：1）反映現狀地形、地貌、海拔標高、街區(qū)等有關的建筑物或建筑紅線；反映有關的 地下管線及構筑物。應繪出指北針。2）標注道路名稱。對于地下管線應注明其名稱（或代號）及規(guī)格，并標注其位置。3）對

17、于無街區(qū)、道路等參照物的區(qū)域，應標注坐標網。采用測量坐標網時，可不繪 制指北針。b.應注明管線中心與道路、建筑紅線或建筑物的定位尺寸，在管線起止點、轉角點等重要控制點處宜標注坐標。非9 0。轉角，應標注兩管線中心線之間小于18 0。的角度值。c.應標出管線的橫剖面位置和編號。對枝狀管網其剖視方向應從熱源向熱用戶方向觀看。橫剖面型式相同時，可不標注橫剖面位置。d.地上敷設時，可用管線中心線代表管線，管道較少時亦可繪出管道組示意圖及其中心線；管溝敷設時，可繪出管溝的中心線及其示意輪廓線；直埋敷設時，可繪出管道組示意圖及其管線中心線。不需區(qū)別敷設方式和不需表示管道組時，可用管線中心線表示管線。e.應

18、繪制管路附件或其檢查室以及管線上為檢查、維修、操作所設其他設施或構筑物。地上敷設時，尚應繪出各管架；地下敷設時，應標注固定墩、固定支座等支座；標注上述各部位中心線的間隔尺寸。上述各部位宜用代號加序號進行編號。f.供熱區(qū)域平面圖或地形圖上的內容應采用細線繪制。當用管線中心線代表管線時，管線中心線應采用粗實線繪制。管溝敷設時，管溝輪廓線應采用中實線繪制。g.表示管道組時，可采用同一線型加注管道代號及規(guī)格，亦可采用不同線型加注管道規(guī)格來表示各種管道。h.宜在熱網管線平面圖上注釋所采用的線型、代號和圖形符號。（2）熱網管道系統圖a.圖中應繪出熱源、熱用戶等有關的建筑物和構筑物，并標注其名稱或編號。其方

19、位 和管道走向應與熱網管線平面圖相對應。b.圖中應繪出各種管道，并標注管道的代號及規(guī)格。c.圖中應繪出各種管道上的閥門、疏水裝置、放水裝置、放氣裝置、補償器、固定管 架、轉角點、管道上返點、下返點和分支點，并宜標注其編號。編號應與管線平面圖上的 編號相對應。d.管道應采用單線繪制。 當用不同線型代表不同管道時，所采用線型應與熱網管線平 面圖上的線型相對應。e.將熱網管道系統圖的內容并入熱網管線平面圖時，可不另繪制熱網管道系統圖。(3)管線縱剖面圖a.管線縱剖面圖應按管線的中心線展開繪制。b.管線縱剖面圖應由管線縱剖面示意圖、管線平面展開圖和管線敷設情況表組成。這三部分相應部位應上下對齊。c.繪

20、制管線縱剖面示意圖應符合下列規(guī)定：d.距離和高程應按比例繪制，鉛垂方向和水平方向應選用不同的比例，并應繪出鉛垂方向的標尺。水平方向的比例應與熱網管線平面圖的比例一致。e.應繪出地形、管線的縱剖面。f.應繪出與管線交叉的其他管線、道路、鐵路、溝渠等，并標注與熱力管線直接相關 的標高，用距離標注其位置。h.地下水位較高時應繪出地下水位線。i.在管線平面展開圖上應繪出管線、管路附件及管線設施或其他構筑物的示意圖。在各轉角點應表示出展開前管線的轉角方向。非9 0。角尚應標注小于18 0 。的角度值(圖6.3.4)。j.管線敷設情況表應采用表6.3.5的形式。表頭中所列欄目可根據管線敷設方式等情況編排與

21、取舍，亦可增加有關項目。k.設計地面應采用細實線繪制；自然地面應采用細虛線繪制；地下水位線應采用雙點劃線繪制；其余圖線應與熱網管線平面圖上采用的圖線對應。l.標高的標注應符合下列規(guī)定：1）在管線始端、末端、轉角點等平面控制點處應標注標高；2）在管線上設置有管路附件或檢查室處應標注標高；3）管線與道路、鐵路、涵洞及其他管線的交叉處宜標注標高。各點的標高數值應標注在表6.3.5中該點豎線的左側，標高數值書寫方向應與豎 線平行。一個點的前、后標高不同時，應在該點豎線左右兩側標注。m.各管段的坡度數值至少應計算到小數點后第三位，當要求計算精度更高時可計算 到小數點后第五位。（4）管線橫剖面圖a.管線橫

22、剖面圖的圖名編號應與熱網管線平面圖上的編號一致。b.圖中應繪出管道和保溫結構外輪廓；管溝敷設時應繪出管溝內輪廓，直埋敷設時應繪出開槽輪廓；管溝及架空敷設時應繪出管架的簡化外形輪廓。c.圖中應標注各管道中心線的間距，標注管道中心線與溝、 槽、管架的相關尺寸和溝、槽、管架的輪廓尺寸。d.應標注管道代號、規(guī)格和支座的型號（或圖號）。e.管道輪廓線應采用粗線繪制；支座簡化外形輪廓線應采用中線繪制；支架和支墩的 簡化外形輪廓應采用細線繪制；保溫結構外輪廓線及其他圖線應采用細線繪制。（5）管線節(jié)點、檢查室圖a.節(jié)點俯視圖的方位宜與熱網管線平面圖上該節(jié)點的方位相同。b.圖中應繪出檢查室、保護穴等節(jié)點構筑物的

23、內輪廓，并應繪出檢查室的人孔，宜繪 出爬梯和集水坑。管溝敷設時，應繪出與檢查室相連的一部分管溝。地上敷設時，有操作 平臺的節(jié)點應繪出操作平臺或有關構筑物的外輪廓和爬梯。c閥門的繪制應符合供熱制圖標準的有關規(guī)定。并應采用簡化外形輪廓的方式繪制補償器等管路附件。d.圖面上應標注下列內容：1）管道代號及規(guī)格；2）管道中心線間距、管道與構筑物輪廓的距離；3）管路附件的主要外形尺寸；4）管路附件之間的安裝尺寸；5）檢查室的內輪廓尺寸、操作平臺的主要外輪廓尺寸；6）標咼。圖面上宜標注下列內容：1）供熱介質流向；2）管道坡度。e.圖中應繪出就地儀表和檢測預留件。f補償器安裝圖應注明管道代號及規(guī)格、計算熱伸長

24、量、補償器型號、安裝尺寸及其 他技術數據。有多個補償器時可采用表格列出上述項目。（6 ）防腐保溫結構圖a.圖中應繪制出管道的防腐層、保溫層和保護層的結構型式，并表示出相互關系，注 明施工要求。b.圖中應按管道規(guī)格列出保溫層的厚度表。并宜標注保護層的厚度和注明其他要求。c.應列出所用材料的主要技術指標。d.管道外輪廓線應采用粗實線繪制，保溫結構外輪廓線應采用中實線繪制。（7）水壓圖a.水壓圖應繪制坐標系?？v坐標和橫坐標可采用不同的比例。縱坐標應表示高度和測 壓管水頭；橫坐標應表示管道的展開長度?？v坐標和橫坐標的名稱和單位應分別注明。b.在坐標系下方應用單線繪出有關的管道平面展開簡圖。c.在坐標系

25、中應繪出沿管線的地形縱剖面，并宜繪出典型熱用戶系統的充水高度及與 供水溫度汽化壓力數值對應的水柱高度。d.應繪出靜水壓線及主干線的動水壓線，必要時應繪制支干線的動水壓線。管線各重要部位在供、回水管水壓線上所對應的點應編號，并標注水頭的數值，各點的編號應與管道平面展開簡圖相對應。e.靜水壓線、動水壓線應采用粗線繪制；管道應采用粗實線繪制；熱用戶系統的充水 高度應采用中實線繪制；熱用戶汽化壓力的水柱高度應采用中虛線繪制；地形縱剖面應采 用細實線繪制。(7 ).熱力站設備、管道平面圖和剖面圖a.建筑物輪廓應與建筑圖一致，并應標出定位軸線、房間名稱，繪出門、窗、梁、柱、平臺等。b.一層平面圖上應標注指

26、北針。c.各種設備均應按比例繪制，并宜編號。編號應與設備明細表或設備和主要材料表相 對應。d.設備、設備基礎和管道應標注定位尺寸和標高；應標注設備、管道及管路附件的安裝尺寸。e.各種管道均應標注代號及規(guī)格，并宜用箭頭表示介質流向。f.管道支吊架可在平面圖或剖面圖上用圖形符號表示。采用吊架時，應繪制吊點位置圖。當支吊架類型較多時宜編號并列表說明。g.當一套圖樣中有管系圖時，剖面圖可簡化。(8)換熱站管系圖a.管系圖可按軸測投影法繪制。管系圖應表示管道系統中介質的流向、流經的設備以及管路附件等的連接、配置狀況。設備及管路附件的相對位置應符合實際，并使管道、 設備不重疊。管系圖的布圖方位應與平面圖一

27、致。b.管道應采用單線繪制。c.管道應標注標高。d.各種管道均應標注代號及規(guī)格，并宜用箭頭表示介質流向。e.設備和需要特指的管路附件應編號，并應與設備和主要材料表相對應。f.應繪出管道放氣裝置和放水裝置g.管道支吊架可在圖上用圖形符號表示。h.可在管系圖上繪出設備和管路上的就地儀表；繪制帶控制點的管系圖時， 應符合自控專業(yè)的制圖規(guī)定。i.宜注釋管道代號和圖形符號。(9)換熱站系統流程圖a.流程圖可不按比例繪制。b.流程圖應表示出設備和管道間的相對關系以及過程進行的順序。c.流程圖應表示全部設備及流程中有關的構筑物、并標注設備編號或設備名稱。 設備、構筑物等可用圖形符號或簡化外形表示，同類型設備

28、圖形應相似。d.圖上應繪出管道和閥門等管路附件，標注管道代號及規(guī)格，并宜注明介質流向。e.管道與設備的接口方位宜與實際情況相符。f.繪制帶控制點的流程圖時， 應符合自控專業(yè)的制圖規(guī)定。如自控專業(yè)不單另出圖時應繪出設備和管道上的就地儀表。g管線應采用水平方向或垂直方向的單線繪出，轉折處應畫成直角。管線不宜交叉， 當有交叉時，應使主要管線連通，次要管線斷開。管線不得穿越圖形。h.管線應采用粗實線繪制，設備應采用中實線繪制。i.宜在流程圖上注釋管道代號和圖形符號，并列出設備明細表。四、參考文獻1.采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范(GB50019-2003)2.采暖通風與空氣調節(jié)制圖標準(GB/T50114

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