关于民用换热站设计的基础分析.ppt

关于民用换热站设计的几点基础分析主讲人：姜毅 背景及选题的意义： 民用换热站工艺是暖通、热力专业很基础的一项设计，但现在换热站一般由热力公司指定热力设计院来做，民用建筑设计院对于换热站设计越来越少，对于一些年轻工程师平时接触换热站设计机会更少；此外，换热站虽小，但是配备很全面，换热站工艺涉及到：系统划分；负荷计算；换热器选型；循环水泵（如有混水泵）设置及选型；水处理，定压补水形式的确定及设备选型；设备布置及管路设计等。所以，对换热站工艺做一些基础剖析有助于其他冷热源系统的设计，其中包含的基础理论都是相通的。 一、换热站——热量的“搬运工” 套句广告词来说，换热站本身不产生热，它只是热量的“搬运工”，热力公司一般是“望天烧煤”，根据室外的温度来计算当天的燃煤量，从严格意义上讲，换热站设备容量选择过大只会增加投资与运行成本，甚至加剧失调程度，对合理的热量输配意义不大。所以换热站设计一定要注意负荷计算的准确，按照《城镇供热管网设计规范》要求：热力设计时宜采用经核实的建筑物设计热负荷；当无建筑物热负荷资料时，按面积热指标计算负荷。以下表格是供暖面积热指标推荐值 对于热指标计算负荷一定要注意分区对热指标的影响，取表中住宅热指标为例：住宅采取节能措施热指标为40-45W/㎡，中低层高住宅选择这个热指标没有问题，但是针对超高层的住宅，由于风压与热压的共同作用加大， 低区冷风渗透热指标在40-50 W/㎡左右，高区没有冷风渗透，造成低区与高区的热指标会差异很大，低区热指标70W/㎡左右，高区热指标仅仅为20W/㎡左右，所以所有分区都“一视同仁”选择40-45 W/㎡去计算负荷就会出问题，容易造成低区设备容量偏小而不热；高区设备容量偏大，造成不必要的浪费。 再看一下关于换热器台数设置要求，根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 8.11.3换热器的配置应符合下列规定： 1、换热器总台数不应多于四台。全年使用的换热系统中，换热器的台数不应少于两台；非全年使用的换热系统中，换热器台数不宜少于两台； 2、换热器的总换热量应在换热系统的设计热负荷的基础上乘以附加系数（供热及空调供热附加系数为1.1-1.15），供暖系统的换热器还应同时满足本条第3款的要求； 3、供暖系统的换热器，一台停止工作时，剩余换热器的设计换热量应保证供热量的需求，寒冷地区不 应低于设计供热量65％，严寒地区不应低于设计供热量的70％。 首先验算一下为什么严寒地区了保证一台停止工作剩余换热器的设计换热量不应低于设计供热量的70％，以哈尔滨地区为例，（24.2+18）*0.7-24.2=5.34℃，这时室内温度为5.34℃。保证室内最低温度5℃以上。 再以哈尔滨为例分析换热器设置台数，根据以上三条内容可以总结出，换热器可以设置2台、3台或者4台，但是为了保证一台停止工作剩余换热器的设计换热量不应低于设计供热量的70％，2台换热器时，单台换热量为设计供热 量的70％，换热器总容量为140％设计供热量；3台换热器时候，单台热量为设计供热量的40％，换热器总容量为120％设计供热量；4台换热器时候，单台热量为设计供热量的30％，换热器总容量为120％设计供热量。这样可以同时满足规范三条标准。同时，可以看到选择2台换热器时总供热量比3台或者4台多出20％供热量，意味着相同规模下设备造价也高出将近20％，所以在单台板换片数控制在60-120片的基础之上，规模较小的供热区域设置2台，140％设计供热量；规模中大型区域设置3台或者4台换热器，120％设计供热量，对换热器的选型计算时都已经有了较大的余量系数，所以热负荷不用再额外乘余量系数了。 二、循环水泵——供热系统的“心脏” 将循环水泵比作供热系统的“心脏”一点不为过，科学的选择循环水泵是保证供热系统节能、合理运行的保障，所以应注意以下几个方面： 1、流量与扬程的余量系数要匹配 对于固定的供热管网，其压力损失与流量的平方成正比。因此，水泵扬程的余量系数应是流量余量系数的平方，二者才能匹配。例如，流量的余量系数为1.05，则扬程的余量系数为1.052=1.10。如果二者采用相同的余量系数，会造成变频运行时扬程不够用情况。 2、杜绝“大马拉小车” 循环水泵的功率与流量和扬程的乘积成正比。也就意味着，流量的余量系数为a，则功率的余量系数为a3，在设计过程中有根据板换容量来计算循环水泵参数的，以设置两台板换为例，两台换热器的总容量为供热量的1.4倍，也就意味着循环流量余量系数为1.4，泵的功率的余量系数为1.43=2.744倍，导致“大