换热站设计计算书

设计计算书

工程名称

项目名称

计算条件

4 2

1、此站供热面积为 21×10 m ，采暖综合热指标按 60w/㎡计算。换热站为新建换热站，按有人值守站设计。小区供热负荷分高区、中区、低区两个部分，供热最高点位于一高层建筑，最高建筑层高30层，地下一层为汽车库，高区供热面积29000㎡，中区供热面积90500 ㎡，低区供热面积90500 ㎡；采暖形式为散热器采暖，室设计参数为80/60℃，中区设计压力为 1.6MPa，商业设计压力为 1.0MPa，高区设计压力为 1.6MPa。低环高差41.2m，高环高差78.9m。由于换热站在地下室只供本栋楼，二次网阻力损失忽略不计。

2、一次网系统设计参数为130/70℃，设计压力1.6MPa。供热系统的定压方式为补水泵变频定压。设计时，考虑运行温度，运行温度为110/70℃。

计算容

水力计算

一、最不利环路阻力损失计算 （一）、外网总沿程阻力计算：

热力入口至换热站 350m ，取平均比摩阻 60Pa/m ，计算损失： △h ＝2×350×60＝0.042MPa

yc

（二）、局部阻力计算：

局部阻力取沿程阻力的 30％，即 △h ＝0.042×30％＝0.0126Mpa

（三）、换热站阻力损失：∑△h ＝0.10M Pa

ZN

（四）、用户压头损失：∑△h ＝0.05 M Pa

YH

（五）、总阻力计算：

总阻力损失为：

△h ＝△h +△h +△h +△h YH

YC ZN 低 =0.042+0.0126+0.10+0.05=0.2046 M Pa 二、管径选择 （一）一次网管径选择

低环一次网管径计算

供热一次网设计供回水温度 130℃/70℃， 热负荷：60×90500=5430kW 。 则一次网设计流量：

G ＝3.6×5430/(4.2×60)＝77.83t/h 运行温度为 110℃/60℃

校核流量为 G＝3.6×5340/(4.2×40)＝116.7t/h

已有进站一次网母管管径 DN200，△h＝36Pa/m，υ=0.99m/s。中区环一次网管径计算

供热一次网设计供回水温度 130℃/70℃，

热负荷：60×90500=5430kW。

则一次网设计流量：

G＝3.6×5430/(4.2×60)＝77.83t/h

运行温度为 110℃/60℃

校核流量为 G＝3.6×5340/(4.2×40)＝116.7t/h

已有进站一次网母管管径 DN200，△h＝36Pa/m，υ=0.99m/s。高环一次网管径计算

供热一次网设计供回水温度 130℃/70℃，

热负荷：60×29000=1740kW。

则一次网设计流量：

G＝3.6×1740/(4.2×60)＝24.9t/h

运行温度为 110℃/70℃

校核流量为 G＝3.6×1740/(4.2×40)＝37.4t/h

已有进站一次网母管管径 DN150，△h＝31.8Pa/m，υ=0.61m/s。一次网总管径计算

供热一次网设计供回水温度 130℃/70℃，

4

热负荷：50×21×10 =10500kW。

则一次网设计流量：

G＝3.6×10500/(4.2×60)＝150.5/h

运行温度为 110℃/70℃

校核流量为 G＝3.6×10500/(4.2×40)＝225.8t/h

已有进站一次网母管管径 DN250，△h＝66Pa/m，υ=1.25m/s。

（二）二次网低环管径选择

二次网低环供回水温差△t2 =20℃（供水温度 80℃，回水温度 60℃），供热负荷为 60×90500=5430kW

二次网低环循环水量：

G＝3.6×5430/(4.2×20)＝233.5t/h

选择二次网低环管径：DN250 ，△h＝66Pa/m，υ=1.25m/s。

（三）二次网中环管径选择

二次网低环供回水温差△t2 =20℃（供水温度 80℃，回水温度 60℃），供热负荷为 60×90500=5430kW

二次网低环循环水量：

G＝3.6×5430/(4.2×20)＝233.5t/h

选择二次网低环管径：DN250 ，△h＝66Pa/m，υ=1.25m/s。

（四）二次网高环管径选择

二次网高环供回水温差△t2 =20℃（供水温度 80℃，回水温度 60℃），供热负荷为 60×29000=1740kW

二次网高环循环水量：

G＝3.6×1740/(4.2×20)＝74.8t/h

选择二次网低环母管管径：DN200 ，△h＝24.4Pa/m，υ=0.65m/s。

四、换热站主要设备选型

（一）换热器的选择：

板换选取按运行温度计算。换热器一次侧：T =110℃、T =70℃；二次

1供 2回

侧T' =80℃、T' =60℃，采用逆流换热。换热器的平均温度差为

1供 2回

t t （110 -80）（- 70 - 60） 18.2℃ t m 1

2 t 1 t 2 （110 -80） ln ln （70 - 60）

K —传热系数 4000～7000w/㎡·℃，综合其他资料，本工程传热系数 2600w/㎡·℃；

B —污垢系数，水水换热器取0.7（钢板换热器） Q —热负荷(W)

换热器换热面积F=Q/(KB t )

m

低环换热量为 5430KW

F ＝1.1×5430000÷（2600×0.8×18.2）＝157.8㎡

总

考虑单台板片不能太多，选择2台板换，每台负担70％，单台换热面积 为140㎡。选择HD085-140-1.0,2台。

中环换热量为 5430KW

F ＝1.1×5430000÷（2600×0.8×18.2）＝157.8㎡

总

考虑单台板片不能太多，选择2台板换，每台负担70％，单台换热面积 为140㎡。选择HD085-140-1.6,2台

高环换热量为 1740KW

F ＝1.1×1740000÷（2600×0.8×18.2）＝50.6㎡

总

考虑单台板片不能太多，选择 1 台板换，单台换热面积为 70 ㎡。选择 HD085-70-1.6，1台。 （二）低区循环泵的选择：

低区循环水泵流量：G ＝1.1G=233.5×1.1=256.9t/h

循

低区循环水泵扬程：

H=△h +0.04Mpa(富裕压头) =0.2046+0.04=0.2446Mpa=24.5m 低

选择循环水泵2台，一用一备

选取SLS200-315GA

G=280t/h h=28m N=37KW (两用一备)（DN200）

循环泵进管管径选取 DN200，出管管径选取 DN150

（三）低区循环泵的选择：

低区循环水泵流量：G ＝1.1G=233.5×1.1=256.9t/h

循

低区循环水泵扬程：

H=△h +0.04Mpa(富裕压头) =0.2046+0.04=0.2446Mpa=24.5m 低

选择循环水泵2台，一用一备

选取SLS200-315GA

G=280t/h h=28m N=37KW (两用一备)（DN200）

循环泵进管管径选取 DN200，出管管径选取 DN150

（四）高区循环泵的选择：

高区循环水泵流量：G ＝1.1G=74.8×1.1=82.3t/h

循

高区循环水泵扬程：

H=△h +0.04Mpa(富裕压头) =0.2046+0.04=0.2446Mpa=24.5m 低

选择循环水泵2台，一用一备

选取SLS80-160(I)A

G=93.5t/h h=28m N=11KW (两用一备)（DN100）

循环泵进管管径选取 DN200，出管管径选取 DN150

（五）补水泵的选择：

补水泵台数按 2台选取，单台满足循环水量的 2%的要求，一备一用。

低环补水水泵流量：G＝G ×0.04＝256.9×0.04=10.28t/h

循

低环补水泵扬程：H=定压值（考虑地形高差后的最高建筑管道高度+

汽化压力+富裕压头）+富裕压头（泄压值=定压值+7m）

=(44+4)+5=53mHO

2

选用两台低环补水泵（一用一备）

50DL12-15×4 G=12t/h H=60m N=4KW

中环补水水泵流量：G＝G ×0.04＝256.9×0.04=10.28t/h

循

低环补水泵扬程：H=定压值（考虑地形高差后的最高建筑管道高度+

汽化压力+富裕压头）+富裕压头（泄压值=定压值+7m）

=(77+4)+5=86mHO

2

选用两台低环补水泵（一用一备）

50DL12-15×6 G=12t/h H=90m N=7.5KW

高环补水水泵流量：G＝G ×0.04＝145.7×0.04=5.8t/h

循

高环补水泵扬程：H=定压值（考虑地形高差后的最高建筑管道高度+

汽化压力+富裕压头）+富裕压头（泄压值=定压值+7m）

=(104+4)+5=113mHO

2

选用两台高环补水泵（一用一备）

40GDL6-12×10 G=6t/h H=120m N=5.5KW

（六）制水设备及管径的选择：

（1）水箱的选择

补水量按系统的事故补水量进行计算。

G＝G ×0.04

循

= （256.9+256.9+82.3）×0.04=23.84t/h

补给水箱的有效容积按 15~30min 的补水能力考虑。水箱选择按开水水