土木建筑學術文庫第13卷2010年換熱站的設計吳鶯王順利(河南智博建筑設計有限公司)摘要本文主要介紹了換熱站的設計、計算及節(jié)能。關鍵詞換熱站設計站房1換熱站的規(guī)模和站房設計(1)熱交換站的規(guī)模和站房位置及站房數量,一般應考慮下列原則:①熱交換站的規(guī)模應根據用戶長期總熱負荷確定。②對于小區(qū)采暖用的熱交換站，供熱半徑在1.5km以內的,宜設集中供熱站。③自然地形高差大的小區(qū)或企業(yè),宜根據管道布置條件和設備承壓能力，部分集中分區(qū)設置熱交換站。④燃油、燃氣鍋爐房作為熱源時，供熱半徑及換熱站規(guī)模不宜過大。(2)熱交換站的位置，一般應考慮下列要求:①熱交換站宜靠近熱負荷中心，站房可以是獨立建筑，也可附設在鍋爐房或其他建筑物內。②當用戶需同時建鍋爐房和熱交換站時，二者合建，可共用水處理設備和輔助用房，且鍋爐的連續(xù)排污熱水可用作循環(huán)水系統的補充水。2熱交換站站房設置要求(1)獨立的熱交換站應根據其規(guī)模大小、設置熱交換間、水處理間、控制室、化驗室和運行人員必要的生活用房(如廁所、浴室、值班室等)。對于兼作小區(qū)維修中心的站房，還應考慮設置維修間和存放備用設備、儀表、閥件及維修工具的貯存間。(2)設備用房的凈高，應滿足安裝、檢修時起吊設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)設備用房的面積，應保證設備之間有運行操作通道和維修拆卸設備的場地。(4)熱交換站宜有良好的通風散熱條件，當自然通風不能滿足排熱通風要求時,應設置機械通風。站房設計應考慮預留設備安裝出入口,3換熱站主要設備的設計選用說明(1)水泵。熱網循環(huán)水泵:主要選用臥(立)直聯式離心泵。輸送介質溫度≤80°C,熱水系列泵輸送介質溫度≤120°C。熱網循環(huán)泵配變頻調速裝置。熱網補給水泵:主要選用立式離心泵。補給水泵配用變頻調速裝置。凝結水泵:主要選用立式離心泵。多臺凝結水泵時,應設備用泵,當任何一臺泵停止運行時，其余水泵的總容量不應小于凝結水回收總量的120%。(2)換熱器的傳熱系數宜大于或等于3000W/(m'●K )。BR型換熱器主要用于熱力站中的水水換熱系統,其- -級網和二級網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，其- -級網和二級網供回水溫差相差較大的情況。板式換熱器的換熱面積應在理論計算的基礎，上增加20%的面積作為裕度。(3)換熱機組內配有水泵、板式換熱器、調節(jié)閥中國煤化工量設備等。(4)水箱;①凝結水箱:凝結水箱有效容積根振MHC N M H G 50%~200%確定,箱內壓力一般控制在10- 30kPao②補給水箱:補水箱有效容積按系統總流量的1%~1.5%考慮。(5)對換熱站和建筑物入口的設計要求。設計中應提出對熱力站和建筑物入口進行參數監(jiān)測458換熱站的設計與計量的要求。熱力站和每個獨立建筑物人口應設置供回水溫度計、壓力表和熱表(或熱水流量計)。補水系統應設置水表。4計算以河南省洛陽市妝陽縣杜康大酒店汝陽縣杜康大酒店商務公寓為例。本工程共26層,其中1層為住宅+商業(yè)網點，2~26 層為住宅。地下1層為汽車庫。建筑面積為23425 m'。采暖系統共分2個區(qū), 1~13 層為低區(qū), 14~26 層為高區(qū)。根據公式Q=1.67 x 0.44 x 23V(W)計算整個采暖系統總熱負荷為1 928kW。(1)蒸汽量的計算:根據公式Q/2 000x 3600 ( kg/h)計算為3470kg/h。蒸汽管道的計算:根據“蒸汽管道水力計算表”查得為DN125。換熱器的選擇:低區(qū)和高區(qū)分別采用- - 臺板式換熱器,其換熱量為1 000kW,換熱面積為12 m'。型號為: TFGQ-1200。(2)循環(huán)水泵的選擇:由公式G=0.86Q/O T( kg/h )計算循環(huán)水泵的循環(huán)流量為43m/h，由公式H=Hr+Hy+Hw計算低區(qū)循環(huán)水泵的揚程為32m;型號為65-160 (I)，其流量為50m/h,功率7.5kW。高區(qū)循環(huán)水泵的揚程為50mH2O;循環(huán)水泵的型號為65-200 (1),其流量為50m'/h,功率15kW。循環(huán)水泵均為一用一備。(3)補水泵的選擇:補水泵的循環(huán)流量按照循環(huán)泵的3~5%考慮，故補水泵的循環(huán)流量為2.15m/h;由公式H=Hb+Hxs+Hys-h+( 30- 50 )計算高區(qū)補水泵的揚程為80mH20。其型號為40-250,流量為6.3m'/h,揚程為80mH2O,功率為7.5kW;低區(qū)補水泵的型號為40-200,其流量為6.3m2/h,揚程為45mH2O,功率為4.0kW。(4)有效容積按系統總流量的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)水泵進出口大小,采暖供回水管道管徑均為DN150。根據冷凝水量查“余壓凝結水管道水力計算表”為DN80;疏水器的選擇計算: Gn=KG, Gm為疏水器設計排水量, kg/h; G為理論排水量，kg/h; K為疏水器的倍率，- 般最大取4。根據疏水器的設計排水量和背壓即可求得疏水器的大小及選型。5常見問題由于在設計、安裝、運行等方面存在問題，在汽~水換熱站供暖系統中常出現一些影響安全經濟運行的故障。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之前發(fā)現故障并及時處理，確保換熱站熱生產的安全性、節(jié)能降耗、增產增收。汽水換熱站常見故障可分為:投運過程中易出現的故障、運行中易出現的故障及突發(fā)情況造成的故障。解決這些問題需要具體情況具體分析。6換熱站的節(jié)能采暖供熱應充分利用再生能源。在設計熱力站時，應選用結構緊湊、傳熱系數高、自動脫垢或易于除污以及使用壽命長的換熱器，換熱器的傳熱系數易大于或等于3 000W/na2。C直接連接或間接連接的熱力站均應設置必要的自動或手動調節(jié)裝置，為量化管理創(chuàng)造必要條件。一、二次循環(huán)水泵應選用高效節(jié)能低噪聲水泵。各級水泵臺數一般不宜少于2臺,系統容量較大時，可合理增加臺數，但必須避免“大流量、小溫差”的運行方式。一次水泵選取時應考慮分階段改變流量及質調節(jié)的可能性。補給水泵的容量要與系統相匹配。熱水采暖供熱系統的一、二次水泵的動力消耗應予以控制。-般情況下，設計選用水泵的電耗應符合公式HER=中國煤化工≤0.0056(14+a2L)/Ot,一次網和二次網計算所得的HER值應滿足節(jié)能設MHCNMHG換熱站是- -、二次熱網的連接紐帶。合理的設計能夠改善供熱品質，降低能耗，節(jié)約投資,提高運行效率和能量利用率,從而更便于量化管理和運行調節(jié)。459