石家庄铁道大学毕业设计
5.4.2 确定静水压曲线位置
静水压曲线是网路循环水泵停止工作时,网路上各点的测压管水头的连接线。此时网路的测压管水头相等,因此它是一条水平直线。静水压曲线的高度必须满足下列技术要求。
(1)与热水网路直接连接的供暖用户系统内,底层散热器所承受的静水压力不应超过散热器的允许压力。
(2)热水网路及与它直接连接的用户系统内,不会出现汽化和倒空。
所谓“不汽化”是指:静水压力线的高度必须大于该温度下对应的热媒汽化压力,并留有2~5mH2O的富裕量。
所谓“不倒空”是指:静水压线的高度不应低于与外网直接连接的用户系统的充水高度,并应有2~5mH2O的富裕量。
静水压线的位置靠系统所采用的定压系统来保证。往往以静态压力线的位置高度作为热水供热系统定压线的压力值,并且热水供热系统的定压点通常设在回水管循环水泵的吸入端。
在静水压线的基础上,先从循环管水泵吸入端开始绘制热水供热管网回水干管的动态压力线,再绘制供水干管的动态压力线。
本设计采用直接连接的热用户最高为5层,层高3m。循环水泵放置于热力站内,以循环水泵中心线为水压图的基准面,因小区坡度较小,可忽略用户地形的高差,可并入到富裕压头中。则:此系统中热水所能达到最高点为高层用户的顶层,Hy=5×3=15mH2O。供水温度80℃,气化压力Hg=0 mH2O ,安全余量3~5mH2O。
因此,定出静水压线高度 H=Hy+Hg+Hf =15+4=19mH2O。
5.4.3 确定回水管动水压曲线位置
在网路循环水泵运行时,网路回水干管各点的测压管水头的连接线,称为回水干管动水压曲线。
在热水网路设计中,根据回水管的平均比压降(每米管长的压力损失),亦即确定回水管水压曲线的坡度,初步绘制回水管动水压线。如果已知热水网路水力计算结果,则可按各管段的实际压力损失,确定回水管动水压线。
回水管动水压线的位置应满足下列要求:
(1)回水动压曲线位置应保证所有直接连接的用户系统不倒空和网路上一点的压力不低于5 mH2O,这是控制回水管动压曲线的最低位置的要求。
(2)与热水网路直接连接的用户系统内,底层散热器所承受的静水压里不能超过
36
石家庄铁道大学毕业设计
散热器的承压能力,这是控制回水管动压曲线最高位置的要求。
本设计回水管主干线的总压降,通过水力计算,取与供水主干线压降相等,为91776.7Pa,即9.2mH2O。
则:回水干线动水压曲线的末端位置19+9.2=28.2mH2O。
5.4.4 选定供水管动水压曲线位置
在网路循环水泵运行时,网路供水干管各点的测压管水头的连接线,称为回水干管动水压曲线。同理,供水干管水压曲线沿着水流方向逐渐下降,它在每米管长上降低的高度反映了供水干管的比压降。
供水管动水压线的位置应满足下列要求:
(1) 网路供水管与网路直接连接的用户系统的供水管中任何一点的压力都不应低于热媒的汽化压力,并应有3~5mH2O的富裕量,即不出现汽化现象。
(2)在网路上任何一点用户压力处或热力学韩的供、回水之间的资用压差,应满足用户入口或热力站所要求的循环压力,即给用户提供足够的资用压头。
本设计中,用户所预留的资用压力差为5mH2O,供水管主干线末端的水位高度为:28.2+5=33.2mH2O。供回水管的压力损失相等,即9.2mH2O。则在热源出口处,供水管动水压曲线的高度应33.2+9.2=42.4mH2O。
在本设计中,换热器内部压力损失预留15mH2O,则网路循环水泵的扬程为 42.4+15-19=38.4mH2O。
热水网路主干线的动水压曲线绘制完成后,根据分支管线在各分支交点处得供、回水的测压管水头高度和分支管线的水利计算结果,按照分支管线的各管段的长度及其压力降来绘制各分支管线的动水压曲线。由以上计算,可绘制出静水压曲线j-j及动水压曲线。主干线及主要支干线的水压图,见图5-1。
37
石家庄铁道大学毕业设计
图5-1 水压图
38
石家庄铁道大学毕业设计
第6章 热负荷延续时间图及年耗热量
6.1 绘制热负荷延续时间图的意义
通过绘制热负荷延续时间图,能够清楚的显示出不同大小的供暖负荷在整个采暖季节累计耗热量,以及它在整个采暖季节总耗热量中所占的比重,这对于城市集中供热规划方案进行技术经济分析时,具有十分重要的意义。
6.2 供暖热负荷延续时间图
延续时间图的横坐标的左方为室外温度tw,纵坐标为供暖热负荷Qn,横坐标的右方表示延续小时数。任一室外温度下的供暖热负荷可按下式计算:
?? Qn?Qntn?tw (6-1) ?tn?tw式中,Qn——任一室外温度对应的热负荷 ,kW;
?—— 供暖设计热负荷,kW,Qn?=1852 kW; Qn tn——供暖室内计算温度,℃,tn=18℃;
?=-9℃; t'w—— 供暖室外计算温度,℃,tw tw—— 任一室外温度,℃。
室外温度对应的供暖热负荷和延续时间(北京)见表6-1。
表6-1 室外温度对应的供暖热负荷和延续时间表
室外温度 tw
(℃)
5 3 0 -2 -4 -6 -8 -10
延续小时数n
(h)
3096 2599 1989 1469 934 474 188 106
供暖热负荷Q
(kW)
891.67 1028.85 1234.62 1371.8 1508.98 1646.16 1783.34 1920.52
热负荷延续时间图见图6-1。
39
石家庄铁道大学毕业设计
供暖热负荷Q(kW)室外温度 tw(℃)延续小时数n(h)图6-1 供暖热负荷延续时间图
6.3 年耗热量
供暖年耗热量 Qn.a按下式计算: Qn?a?tn?tp?j??24Qn??t?t??nw??h/a (6-2) ?N kW·????N GJ/a (6-3) ??tn?tp?j?? ?0.086Q4n???tn?tw?——供暖设计热负荷,kW, Qn?=5698.28 kW; 式中,Qn N—— 供暖期天数,d,N=129 d; t'w—— 供暖室外计算温度,℃,t'w=18℃; tn——供暖室内计算温度,℃, tn=-9℃; tp?j—— 供暖期室外平均温度,℃,tp?j=-1.6℃;
0.0864—— 公式化简和单位换算后的数值,0.0864?24?3600?10?6;
N,t'w和tp?j值按《暖通规范》值确定。
??本设计根据式6-3,得
?18???1.6?? Qn?a?0.0864?5698 .28????129??18??9??40