湖北熱交換站廠家分享?yè)Q熱站設(shè)計(jì)要點(diǎn)（二級(jí)）

2020-10-01 14:30:58

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在我國(guó)暖通設(shè)計(jì)中，換熱站在供暖系統(tǒng)中起做舉足輕重的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)好換熱站以及制作好換熱站是關(guān)系到民生大事。首先使用效果好達(dá)到供暖供熱要求，二是運(yùn)行費(fèi)用控制的好達(dá)到節(jié)能運(yùn)行的目的，三是在運(yùn)行中與系統(tǒng)的匹配性為佳，做到檢修方便維護(hù)成本低，那么整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行壽命長(zhǎng)。設(shè)計(jì)好而達(dá)到上述的幾點(diǎn)要求結(jié)合本人的經(jīng)驗(yàn)所得分享下列重要幾個(gè)環(huán)節(jié)。

一、規(guī)模和站房的選擇

1、換熱站的位置盡量選擇供熱區(qū)域的中心，供熱半徑不大于400m，單個(gè)區(qū)域系統(tǒng)不宜大于10-15萬(wàn)方的供暖面積。

2、目前由于房?jī)r(jià)的高昂，選擇在地下室設(shè)置換熱站，必須預(yù)留檢修空間，布局合理。那么在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮熱源以及采暖型式對(duì)換熱器的合理選擇，換熱站的大小由供熱站設(shè)備決定，換熱站機(jī)房高度最佳值4.5m，最低3.5m，設(shè)備相互預(yù)留空間0.8m-1.5m。

3、需考慮設(shè)備出入口、通道，方便進(jìn)入換熱設(shè)備。

二、換熱設(shè)備的選擇

1、板式換熱器，板式換熱器的換熱效率是換熱器當(dāng)中換熱效率高、缺點(diǎn)是不能耐受高溫高壓，板式換熱器檢修方便、故該設(shè)備適用于水-水換熱系統(tǒng)，溫度不宜超過(guò)160℃，壓力不宜超過(guò)2.0MPa。當(dāng)然板式換熱器也有特殊的換熱器，例如有激光半焊式，可結(jié)合實(shí)際情況而選用。

2、管殼式換熱器，有的廠家命名為螺紋管式、螺旋管式、波節(jié)管式、等離子式，等等，只是在管殼式換熱器中的細(xì)節(jié)進(jìn)行深化而提高換熱效率，但由于管殼式換熱器的特點(diǎn)，總的換熱效率比不過(guò)板式換熱器，優(yōu)點(diǎn)是耐受高溫高壓，故適用于汽水換熱系統(tǒng)（高溫高壓系統(tǒng)），設(shè)計(jì)人員可結(jié)合實(shí)際情況二合理選用。

3、水水板式換熱器設(shè)備及參數(shù)選用

湖北熱交換站

單套大系統(tǒng)宜采用雙板換，循環(huán)水泵多數(shù)使用3臺(tái)，二用一備，配置相關(guān)閥門、儀表、溫度控制、電氣控制柜，結(jié)合暖通手冊(cè)合理選用符合指標(biāo)，結(jié)合流量、流速、溫差選用板式換熱器、水泵的參數(shù)，尤其板式換熱器需要有專業(yè)的選型軟件進(jìn)行詳細(xì)模擬選型，給出換熱器的換熱系數(shù)、污垢系數(shù)、版型匹配、混裝版型的傳熱系數(shù)變化、對(duì)數(shù)平均溫差、流量流速、換熱余量、管口大小等等。舉例高溫水水板式換熱器的選型：

quotation: 03 position: 1 周延順

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t h e r m o w a v e - plate heatexchanger: TL 500

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media 1 / media 2 : WATER WATER

inlet temperature [℃]: 50.0 95.0

outlet temperature [℃]: 75.0 55.0

mass flow rate [kg/h]: 107379.6 67008.2

flow rate [l/h]: 109369.3 68742.5

--------------------------------------------------------------------------

density [t/m3: 0.982 0.975

heat capacity [kJ/kgK]: 4.184 4.190

conductivity [W/mK]: 0.656 0.667

dynamic viscosity [cP]: 0.445 0.375

--------------------------------------------------------------------------

heat load [kW]: 3120.000

no. of plates / surface [m2: 99 / 46.6

k foul. [W/m2]: 6193.1

excess surface [%]: 0.6

fouling resist.[10^-4*m2/W]: 0.009

--------------------------------------------------------------------------

connection [-]: 100 100

pressure drop [bar]: 0.588 0.239

max.oper./test pressure[bar]: 16.00 / 20.00 16.00 / 20.00

oper.temp. min. / max. [℃]: 0.0 / 100.0

content [l]: 78.9 78.9

--------------------------------------------------------------------------

plate material : 1.4301

ring gasket : EPDM-HT EPDM-HT

field gasket : EPDM-HT EPDM-HT

gasket fixing : clip on / glueless clip on / glueless

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connection types : see sketch

frame type : K / bolted / painted RAL 5018

design code : AD-Merkblatt 2000 / PED 97/23/EC Modul H1

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total weight (empty)[kg]: 976.1 over. dimensions (lxwxh)[mm]: 1000.0 x 550.0 x 1745.0

--------------------------------------------------------------------------

connections

media pos. connection type DIN type DN PN material

1 out K1: STUD BOLTS 2501 100 16 1.4571

2 in K2: STUD BOLTS 2501 100 16 1.4571

2 out K3: STUD BOLTS 2501 100 16 1.4571

1 in K4: STUD BOLTS 2501 100 16 1.4571

plate heatexchangers date: 01.10.2020

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customer:

project :

curr.no.: 03 position: 1 version: 1 section: AUS

remarks :

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WATER : 50.0 ℃ ===> 75.0 ℃ NTU: 2.31

10.82 ℃

WATER : 55.0 ℃ <=== 95.0 ℃ NTU: 3.70

heat load [kW]: 3120.000

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medium : WATER WATER

flow rate [l/h]: 109369.3 68742.5

mass flow rate [kg/h]: 107379.6 67008.2

density [t/m3: 0.982 0.975

heat capacity [kJ/kgK]: 4.184 4.190

conductivity [W/mK]: 0.656 0.667

dynamic viscosity [cP]: 0.445 0.375

-----------------------------------------------------------------------

dp-port [bar]: 0.039 0.014

dp-plate [bar]: 0.549 0.224

dp-total [bar]: 0.588 0.239

-----------------------------------------------------------------------

connection [-]: 100 100

plate material : 1.4301

thickness [mm] / reinf.: 0.50 / - 0.50 / -

gasket material :D / M-EPDM-HT D / M-EPDM-HT

max.oper./test press.[bar]: 16.00 / 20.00 16.00 / 20.00

max. oper.temperature [℃]: 0.0 100.0

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k clean [W/m2]: 6228.1 excess surface [%]: 0.6

k foul. [W/m2]: 6193.1 fouling [10^-4*m2/W]: 0.009

heat transfer area[m2: 46.6 r-factor [-]: 0.984

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99 plates TL 500

cold: 1 x ( 16 SH . 33 SH)

----------------------------------------------------------

hot: 1 x ( 16 PH . 33 SH)

+ 1 endplate

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cold side hot side

w(port) [m/s] content [l] w(port) [m/s] content [l]

3.37 78.9 2.12 78.9

nl. w [m/s] Re a [W/m2] nl. w [m/s] Re a [W/m2]

SH 0.30 4165 17786.7 PH 0.19 3101 12867.5

SH 0.51 7109 19502.8 SH 0.32 5256 14112.2

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t h e r m o w a v e - plate heatexchanger: TL 500

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media 1 / media 2 : WATER WATER

inlet temperature [℃]: 50.0 95.0

outlet temperature [℃]: 75.0 55.0

mass flow rate [kg/h]: 107379.6 67008.2

flow rate [l/h]: 109369.3 68742.5

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density [t/m3: 0.982 0.975

heat capacity [kJ/kgK]: 4.184 4.190

conductivity [W/mK]: 0.656 0.667

dynamic viscosity [cP]: 0.445 0.375

--------------------------------------------------------------------------

heat load [kW]: 3120.000

no. of plates / surface [m2: 99 / 46.6

k foul. [W/m2]: 6193.1

excess surface [%]: 0.6

fouling resist. [10^-4*m2/W]: 0.009

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connections diameter [-]: 100 100

pressure drop [bar]: 0.588 0.239

working pressure [bara]: 10.00 10.00

max.oper./test pressure[barg]: 16.00 / 20.00 16.00 / 20.00

oper. temp. min/max [℃]: 0.0 / 100.0

content [l]: 78.9 78.9

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plate material : 1.4301

plate thickness [mm]: 0.50

ring gasket : EPDM-HT EPDM-HT

field gasket : EPDM-HT EPDM-HT

gasket fixing : clip on / glueless clip on / glueless

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connections : see sketch

frame type : K / bolted / painted RAL 5018

design code : AD-Merkbl鋞ter 2000 / PED 97/23/EC

total weight (empty)[kg]: 976.1

over. dimensions (lxwxh)[mm]:1000.0 x 550.0 x 1745.0

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Please check the resistance of the chosen materials!

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plate arrangement 99 plates TL 500 KCGL

cold: 1 x ( 16 SH . 33 SH)

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hot: 1 x ( 16 PH . 33 SH)

+ 1 end plate

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connections

media pos. connection type DIN type DN PN material

1 out K1: STUD BOLTS 2501 100 16 1.4571

2 in K2: STUD BOLTS 2501 100 16 1.4571

2 out K3: STUD BOLTS 2501 100 16 1.4571

1 in K4: STUD BOLTS 2501 100 16 1.4571

由上可得，換熱器的計(jì)算較為復(fù)雜，由實(shí)力的廠家均有自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的換熱器，上述板換的結(jié)構(gòu)參數(shù)中的優(yōu)勢(shì)是混裝版型，有83張SH版型，16張PH版型，這種混裝模式傳熱系數(shù)高達(dá)6193.1W/m2]，換熱面積只需46.6㎡。給出了各種數(shù)據(jù)均，極大的給了客戶以安全感。選用板式換熱器時(shí)充分考慮工作壓力和溫度因素。

4、循環(huán)水泵的選擇

每個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置1臺(tái)備用泵，循環(huán)水泵的并聯(lián)臺(tái)數(shù)應(yīng)能滿足系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)的需要，并聯(lián)臺(tái)數(shù)一般不宜超過(guò)3臺(tái)，而且參數(shù)一致，循環(huán)水泵的總量應(yīng)大于設(shè)計(jì)流量，計(jì)算方法為設(shè)計(jì)的流量乘以1.1的系數(shù)，

4.1循環(huán)泵的揚(yáng)程等于：H=K（H1+H2+H3）,H1為室外管網(wǎng)壓損；H2為不利用戶壓損和個(gè)別主管網(wǎng)因地理位置的條件額外增加的阻力；H3為板式換熱器的壓降，K為余量的系數(shù)，一般為1.05-1.1。

4.2大系統(tǒng)水泵宜采用變頻運(yùn)行。充分考慮工作溫度和壓力?？紤]計(jì)算耗電輸出熱量比。

5、補(bǔ)水泵的選型

揚(yáng)程：揚(yáng)程選用高于高補(bǔ)水點(diǎn)的0.2MPa，補(bǔ)水考慮系統(tǒng)的靜壓和動(dòng)壓。

流量選擇：正常補(bǔ)水量為總流量的1%，實(shí)際補(bǔ)水量應(yīng)該為正常補(bǔ)水量的4倍。補(bǔ)水泵宜采用穩(wěn)壓運(yùn)行。

6、控制柜

溫度控制較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，控制柜是節(jié)能運(yùn)行的重要指標(biāo)之一，要求控制溫度準(zhǔn)確，必須為比例性調(diào)節(jié)，根據(jù)末端負(fù)荷的變化而變化、同時(shí)恒定壓力，誤差小，可依據(jù)負(fù)荷變化而變化流量，設(shè)置監(jiān)控運(yùn)行參數(shù)，做到以數(shù)據(jù)為依據(jù)。

7、其他附屬設(shè)備

軟水器，軟水器通過(guò)離bai子交換樹脂去除水中的鈣、鎂離子，降低水質(zhì)硬度；把水中游離的鈣、鎂、碳酸氫根離子打包成納米級(jí)的晶體，從而阻止游離離子生成水垢。延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命，軟水量等于或略小于補(bǔ)水泵的流量。

水箱，采用不銹鋼水箱用于存儲(chǔ)軟水的容量，供補(bǔ)水泵補(bǔ)水使用，水箱容量等于或略小于補(bǔ)水泵的流量。

武漢威孚熱工技術(shù)有限公司

2020年10月1日星期四