南京林业大学木材工业学院2005级热能与动力工程专业毕业论文

统的连接方式。

直接连接方式很多，在这里介绍几种常见的，先看第一种无混合装置的直接连接，绝大多数低温水供暖系统采用此种连接方式，不过只有当热网的设计参数与供暖系统的设计参数一致，即热网的设计供水温度不超过散热器供暖系统的最高热媒温度时方可采用此种连接方式，并且用户入口处的热网供、回水管的资用压差能满足供暖系统的热媒循环时才能应用。这种连接方式的优点是系统简单，造价低。第二种是在系统上装水喷射器的直接连接方式，当供热系统采用较高温水供热，网路设计供水温度超过上述供暖卫生标准或供暖系统要求的水温时，如采用直接连接方式，就要采用装水喷射器或混合水泵的型式，以降低进入供暖系统的水温。供水管上装水泵的直接连接也是直接连接方式的一种，当热网的供水压力低于供暖系统所需的压力时，宜采用在供水管上装设水泵的连接方式，这时水泵的压力等于供暖系统的压力与热网供水管的水压之差。另外还有一种是在回水管上装水泵的直接连接形式，当热网回水管的压力超过散热器的承受能力时，为防止散热器被破坏，这时可采用在回水管上安装水泵的连接方式。

在绝大多数建筑物的供暖系统中，热网与换热站之间常采用间接连接的形式，热网供水管的热水进入表面式水—水换热器内，通过换热器将热能传递给供暖系统的循环水，冷却后的循环回水返回热网，由循环水泵驱动着供暖系统的循环水不断流动。另外在热网与热用户的压力不适应时也常采用间接连接这种形式，如热网回水管的压力超过供暖系统散热器的承受能力，或高层建筑采用直接连接，影响到整个热网压力水平升高时，就必须采用间接连接。 [7]

双管闭式热水供热系统是我国目前应用最广泛的热水供热系统。我们目前的供热系统，如热网参数能直接满足供暖系统要求，可采用直接连接方式。而采用间接连接方式，虽造价增高，但热网水质受污染影响较小，热源补充水率大大减少，同时热网的压力工况和流量工况不受供暖系统的影响，提高供暖系统的可靠性，缩短故障排除的时间，便于热网运行管理，并且热网可采用较高温度的热媒，从而缩小热网的管径和降低输送热媒的费用，可以预期此种连接方式今后会得到更广泛的应用。

因为在本小区换热站的系统设计中需用换热器，而且是换热站的主体设备，另外热网参数不能直接满足供暖系统要求，因此适宜采用间接连接方式。

2.3.2开式热水供热系统

在开式热水供热系统中，供暖系统与热网的连接方式，与闭式热水供热系统相同。

- 12 -

南京林业大学木材工业学院2005级热能与动力工程专业毕业论文

2.3.3该小区换热站供热系统的确定

闭式系统的热网补水量少，在正常情况下其补水量只是补充从热网系统不严密处泄露的水量，一般为热水供热系统的循环水量的1%以下。而开式系统的补充水量很大，其补充水量应为热网漏水量和生活热水供应用水量之和。因此，开式系统热源处的水处理设备投资及运行费用，远高于闭式系统。

开式系统中，生活热水直接取自热网循环水，而热网循环水通过大量的供暖用户水质不稳定且不易符合卫生质量要求，而闭式系统中，由于通过表面换热器加热，生活热水的水质与城市上水水质相同且稳定。

因此，通过比较开闭式供热系统的优缺点，本小区换热站采用热水供热，为了节约用水，可确定：热水热网宜采用闭式双管式。

综上所述，该小区换热站供热方式选择闭式双管式间接连接采暖方式。

2.4 换热站主体设备—换热器的类型选择

2.4.1换热器选型规划方案

（1）规划方案一：每座换热站设置两台管壳式换热器

管壳式换热器的结构大致是这样：在一个圆筒形壳体内设置许多平行的管子，这些平行的管子在换热器内称为管束，工作时两种流体分别从管内空间（或称管程）和管外空间（或称壳程）流过来进行热量的交换。

通常在传热面比较大的管壳式换热器中，管子的根数相对来说较多，从而壳体直径较大，以致它的壳程流通截面很大。这时如果流体的容积流量比较小，使得流速很低，会导致换热系数不高。为了提高流体的流速，可在管外空间装设与管束平行的纵向隔板或与管束垂直的折流板，使管外流体在壳体内曲折流动多次。因装置纵向隔板而使流体来回流动的次数，称为程数，所以装了纵向隔板，就使换热器的管外空间成为多程。为了减少管束装入或抽出筒体时的摩擦力, 在管束上设有滑轨。为了检查清理室中垃圾、泥沙及管子的堵塞等, 在前后水室端盖上设有检查孔。为了监视水水换热器的运行情况,在被冷却水侧(除盐水侧) 及冷却水侧(海水侧) 进出口都设置温度和压力测点, 此外还应设有排气和放水接口等。[10]

下图2-1、图2-2是常见的管壳式换热器。

- 13 -

南京林业大学木材工业学院2005级热能与动力工程专业毕业论文

图2-1 卧式管壳式换热器

图2-2 立式管壳式换热器

- 14 -

南京林业大学木材工业学院2005级热能与动力工程专业毕业论文

管壳式换热器的主要优点是结构简单，造价较低，选材范围广，处理能力大，还能适应高温高压的要求，但传热效果较差、体积比较庞大。

（2）规划方案二：每座换热站设置两台板式换热器

板式换热器是近几十年来发展和广泛应用的一种新型高效、紧凑的换热器，它由一系列相互平行、具有波纹表面的薄金属板相叠而成，比螺旋板式换热器更为紧凑，传热性能更好。常见的板式换热器结构如下图2-2。

图2-2 板式换热器的结构

1.固定压紧板 2.上导杆 3.支柱 4.垫片 5.板片 6.活动压紧板

7.下导杆 8.夹紧螺母 9.导向垫圈 10.夹紧螺栓

板式换热器按构造分为可拆卸、全焊式和串焊式三类，以可拆式的应用为最广。它们的工作原理基本相同。可拆卸板式换热器由三个主要部件——传热板片、密封垫片、压紧装置及其它一些部件，如轴、接管组成，见下图2-3。在固定压紧板上。交替地安放一张板片和一个垫圈，然后安放活动压紧板，旋紧压紧螺栓即构成一台板式换热器。各传热板片按一定的顺序相叠即形成板片间的流道，冷热流体在板片两侧各自的流道内流动，通过传热板片进行热交换。

- 15 -