摘要
本设计为乌鲁木齐市星海住宅小区换热站课程设计，随着人们生活水平的提高，集中供热被越来越多地采用，采用集中供暖可以减少能量的浪费,提高供热效率,减少环境污染,利于管理.同时采用集中供热可提高供热质量,提高人们的生活质量。
通过本次设计要解决系统水利失调、浪费大量的热量，而使供热效果不理想的问题。不仅要使它满足人们生产，生活中的要求，还秉着节约资金，节约材料，节约能源，提高能源利用率的理念，来确定供热方案，其中不乏对前人经典设计思路的借鉴，并再系统压力不平衡处进行调节，以使整个系统水力平衡。
换热站课程设计是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握换热站设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事、严肃负责的工作作风。
关键词：换热站，板式换热器，钠离子交换器
目录
摘要 (Ⅰ)
第一章设计概况 (1)
1.1设计题目 (1)
1.2设计原始资料 (1)
1.2.1 设计地区气象资料 (1)
1.2.2 设计参数资料 (1)
第二章换热站方案的确定 (2)
2.1换热站位置的确定 (2)
2.2换热站建筑平面图的确定 (2)
2.3换热站方案确定 (2)
2.4供热管道的平面布置类型 (2)
2.5管道的布置和敷设 (3)
2.6换热站负荷的计算 (3)
第三章换热站设备的选取 (4)
3.1换热器简介 (4)
3.1.1换热器概述 (4)
3.1.2换热器的分类 (4)
3.2换热器的选取 (5)
3.2.1换热器类型的选取 (5)
3.2.2换热器选型计算 (6)
3.3水力计算 (7)
3.3.1一次网系统水力计算 (7)
3.3.2二次网水系统力计算 (8)
3.3.3补水系统水利计算 (10)
3.3.4水箱引入水系统水利计算 (10)
3.4循环水泵的选择 (11)
3.4.1循环水泵应满足的条件 (11)
3.4.2循环水泵选择 (11)
3.5补水泵的选择 (13)
3.5.1补水泵应该满足的条件 (13)
3.5.2补水泵的选择 (13)
3.6补水箱的选择 (14)
3.7除污器的选择 (14)
3.8钠离子交换器的选择 (15)
第四章设备管道的防腐保温 (16)
4.1设备管道的保温 (16)
4.2设备管道的保温 (16)
第五章参考文献 (17)
水力计算附图 (18)
第一章设计概况
1.1 设计题目
乌鲁木齐星海住宅小区换热站课程设计
1.2 设计原始资料
1.2.1 设计地区气象资料
1、建筑物修建地区：乌鲁木齐市
2、气象资料：
采暖室外计算温度：tw = -20℃； 冬季采暖天数: N=156天；
采暖室外平均温度：p t =7.6℃； 最大冻土层深度：130cm
室计算温度：18n t C =?
1.2.2 设计参数资料
1、小区采暖热负荷：Q=4000+4×100=4400 (kw)
2、一次管网：110~70℃。
3、二次管网：70~55℃。
4、二次管网资用压力0.25Mpa 。
5、二次管网静水压力0.3Mpa 。
6、室外给水管网供水压力为0.35Mpa 。
第二章换热站方案的确定
2.1换热站位置的确定
1、尽量靠近主要负荷及负荷密度较大处。
2、应考虑整个管网的水力平衡性。
2.2换热站建筑平面图的确定
1、外墙370mm；墙120mm；
2、根据功能设换热间、配电间、值班室、卫生间和修理间等；
3、门、窗、开间和进深以“3”为模数；
4、室外高差300mm(150mmm)；
5、标注两道尺寸线。
2.3换热站方案确定
热力点在用户供、回水总管进出口处设置截断阀门、压力表和温度计，同时根据用户供热质量要求，设置手动调节阀或流量调节器，以便对用户进行供热调节。用户进水管上应安装除污器。城市上水进入水--水换热器被加热，热水沿热水供应网路的供水管，输送到个用户。热水供应系统中设置热水供应循环水泵和循环管路，使热水能不断的循环流动。当城市上水悬浮杂质较多、水质硬度或含氧量过高时，还应在上水管处设置过滤器或对上水进行必要的水处理。安装原水箱、原水加压泵、全自动软化水装置与软化水箱，使二级网系统具有较完整的补水及其处理系统。
2.4供热管道的平面布置类型
供热管道平面布置图示与热媒的种类、热源和热用户相互位置及热负荷的变化热点有关，主要有枝状和环状两类。
枝状网比较简单，造价较低，运行管理比较方便，它的管径随着到热源的距离增加而减小，其缺点在于如没有供热的后备性能，即一旦网路发生事故，在损坏地点以后的所有用户均将中断供热。
环状网路的主要优点是具有供热的后备性能，可靠性好，运行也安全，但它往往比枝状网路的投资要大很多。
本设计中，力争做到设计合理，安装质量符合标准和操作维护良好的条件下，热网能够无故障的运行，尤其对于只有供暖用户的热网，在非采暖期停止运行期，可以维护并排除各
种隐患，以满足在采暖期正常运行的要求，加之考虑到目前我国的国情，故设计中的热力网型式采用枝状网。
2.5管道的布置和敷设
合理的选择供热管道的敷设方式，应对节约投资，保证热网安全可靠地运行及交通情况等综合考虑，力求与总体布局协调一致。
1、供热管道的敷设方式可分为架空敷设和地下敷设。考虑到地区的气候条件，小区所在地的地质条件，地下水位及供暖管道与下区整体环境的协调性等条件，本设计均采用地下敷设方式。
A．地沟敷设：
（1）通行地沟敷设：工作人员可能直立通行的地沟，但造价高。
（2）半通行地沟敷设：当管道根数较多，采用但排水平布置沟宽度受到限制时，可采用半通行地沟。
（3）不通行地沟敷设：当管道根数不多且维修工作量不大时，可采用不通行地沟，其造价较低，占地小，但检修时必须掘开地面。
B．无沟（直埋）敷设：
供热管道直接埋设于土壤中，最多采用的形式是供热管道，保温层和保护瓦克三者紧密粘合在一起，形成整体式的预制保温管道结构形式。
2.管道的布置应注意：
a．管道尽量平行于道路和建筑物
b．尽量将管道设在人行道及绿化地带下，且少穿过道路
c．管网形式采用直埋敷设或地沟敷设
d．管网敷设应力求线路短而且直
e．热力管线与建筑物，构筑物及其他管线的最小间距应符合规的规定。
2.6换热站负荷的计算
Q=4000+4*100=4400KW
第三章换热站设备的选取
3.1换热器简介
3.1.1换热器概述
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，以实现不同温度流体间的热能传递，又称热交换器。换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。
在换热器中，至少有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。在工程实践中有时也会存在两种以上的流体参加换热，但它的基本原理与前一种情形并无本质上的区别。
3.1.2换热器的分类
换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下：
1、换热器按传热原理可分为：
1）间壁式换热器
间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。因此又称表面式换热器，这类换热器应用最广。间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。
2）蓄热式换热器
蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。
3）流体连接间接式换热器
流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。这类换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器，多用于空气分离装置中。如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。