-蒸汽供热(采暖)换热站主要参数计算一例
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蒸汽供热（采暖）换热站主要参数计算一例
回答网上的一个问题
你在网上提的“总面积17万平方米总负荷4200KW 地板采暖……….”的问题，我想只是用几个数字是不能说明问题的，所以写成材料供参考。
一、原始参数
1、供热面积：17万平方米；
2、供热负荷：4200KW ；
3、供水温度：55/45℃
4、热源参数：蒸汽230℃
二、问题分析
1、供热面积17万平方米，供热负荷4200KW ，计算平均面积热负荷：4200000/170000=24.7W/m 2。此值较小，如果是在山东、河北可能还可以，在东北小了点。
2、供回水温度55/45，仅有10℃温差，供回水温差小，造成循环水量大，循环泵流量大功率大造价耗电高。
3、热源蒸汽230℃，按饱和蒸汽查表得表压2.7Mpa ，蒸汽压力较高，对选择换热器的结构参数有一定的影响，会增加造价，且不宜选用板式换热器。
综上所述，如对原参数不做改动，本问题可归结为：
以230℃，2.7Mpa ，的饱和蒸汽为热源，作一个供热功率为4200KW ，供回水温度为55/45℃的热水采暖的换热站，对换热站设计要解决以下问题：
1、蒸汽用量多少？
2、蒸汽管道的管径多大？
3、二次循环水量多少？
4、汽水换热能达到55/45度要求吗？
5、小区采暖采暖分高低两个区吗？
6、板换也要分区吗，选取什么规格的板换？
三、回答你提出的问题
1、汽水换热器蒸汽耗量计算
)
187.4(7.277"n t t h Q G -= ——t/h 式中：G t ——汽水换热器蒸汽耗量，t/h
Q ——被加热水的耗热量， W
h”——蒸汽进入换热器时的焓值， kJ/kg
t n ——流出换热器时凝结水温度，℃
设：蒸汽管道始→未端压力损失 0.1Mpa ，即换热器入口压力为2.6Mpa ，
绝压=2.6+0.1=2.7Mpa ，（以下各项按2.7Mpa 查表）h ”=2802.76kJ/kg 。
设：换热器流出凝结水温度，t n =50℃。
以上数值代入计算式： 83.5)
50187.476.2802(7.2771042003
=-=X X G t t/h 2 、校核计算蒸汽管道内径
（1）计算管道内蒸汽流速
式中：υ——管道内介质流速 m/s
G t ——汽水换热器蒸汽耗量，kg/h
d ——管道内径 m
ρ——介质密度 kg/m 3
按管道始端，绝压1=2.8Mpa ，未端，绝压2=2.7Mpa ，查饱和蒸汽比容； 1v =0.074155 m 3/kg 2v =0.071427 m 3/kg 换算成密度：49.13074155.011==
ρ kg/m 3 00.14071427
.012==ρ kg/m 3 计算平均密度：74.13200.1448.13=+=
ρ kg/m 3
蒸汽管道规格选择 Φ108X5 无缝管，管内径为：108—2X5=98mm ；d=0.098m;
对计算蒸汽量修正：5.83X1.2=7.0 t/h (个人经验，无规范依据)
以上数值代入计算式：
45.1974
.13098.014.39000.710002==X X X X υ m/s
校核原则：《热网规范》对管道蒸汽流速规定：
饱和蒸汽DN ＞200mm, υ≤60 m/s ；DN ≤200mm, υ≤35 m/s ；
上述计算蒸汽流速19.45m/s,小于35m/s,能够满足要求。
（2）、管道阻力计算
比摩阻： 25.52
25.031088.6d G K X R t ?=-ρ Pa/m ; 式中：R ——每米长度管道沿阻力（比摩阻） Pa/m ;
K ——管道内壁粗糙度过 m (取K=2X10-4m)
G t ——管道内介质流量 t/h ；
ρ——介质密度 kg/m 3
d ——管道内径 m
=?=-25.52
25.03098.047.1370001088.6t K X R 588.49 Pa/m 假设供蒸汽管道长 150 米，
管道全长沿程阻力△P=150X588.49=88273.5 Pa =0.088Mpa
沿程阻力小于开始假设的△P=0.1Mpa.
4、计算二次网循环水量和总管径
（1）、二次网循环水量 ''86.0n
g t t Q G -= t/h 式中；Q ——被加热水的耗热量， W
G ——二次网循环水量度 t/h
tg ’——二次网供水水温度 ℃
tn ’——二次网回水水温度 ℃
20.36145
55420086.0=-=G t/h
(2)、二次网主管径计算
19.0381
.00476.0)
(387.0R G K d ?=ρ 式中：d ——二次网管径 m
K ——管道内表面粗糙度过 m (取K=0.0005m)
ρ——介质密度，kg/m 3 (取值958.38)
R ——每米长度管道沿程阻力 Pa/m
300.0)
8038.958(42000005.0387.019.0381
.00476.0==X X d m 4、汽水换热能达到55/45度要求吗？
答：设计合理，汽水换热能达到55/45度肯定没有问题。
5、小区采暖采暖分高低两个区吗？
答：小区采暖，如果含有高层（习惯上7层以上），一定要分区供热，分区供热在换热站内要对高、低区进行压力隔离，目前用的较多的有两种方法 ，一种是分组换热，采用两组或两组以上换热循环定压系统，分别供热，另一种是采用一组换热循环系统，按低区定压，高区加高直联设备，增压补水循环，对高区分供。
6、板换也要分区吗，选取什么规格的板换？
答：由于热源蒸汽压力较高（2.7Mpa ）,不能选用板式换热器，应用管壳式换热器，承压能力较好，目前应用较好的立式波节管的列管换热器比较好，换热器选定后，换热器的换热能力（换热器的大小——换热面积）还应依据厂家提供的热工资料进行计算。
以上仅是对所提问题的计算和解答，为了便于理解，计算过程写的较详细一点，正常设计中仅数据列表即可，无需写出计算公式，真正完成该换热站及管网的设计，还需要考虑管道强度、管道热膨胀、管道支承固定、二网循环泵的选择、补给水的处理、热工仪表布置、调节阀排气阀设置等问题。