换热器毕业设计总结范文第1篇
1 硫酸转化工段高温大直径换热器的结构设计思路
大直径管壳式换热器整个结构由换热管束、管箱、管板、折流板等一系列部件组成, 整体结构并不复杂, 且可由多种结构材料制造, 具有较优秀的可靠性, 考虑到在硫酸制造过程中所使用的换热器需要在高温、高压等恶劣条件下运行, 故这类换热器在硫酸转化工段已得到普遍应用。下文对大直径换热器的换热管和折流板两种换热器核心构件的结构设计进行简要分析。
1.1 换热管束的结构设计
理论分析表明, 换热管束构成的传热介面中, 管子尺寸、介面形状等一系列因素都会对传热效率产生不同程度的影响。当换热管束直径较小时, 单位体积的换热面积会由于内部结构更为紧凑而略有上升, 导致传热系数和传热效率有一定提升, 但随着换热器在恶劣条件下长期运行, 过小的换热管束直径会使得换热管在设备运行过程中易出现结垢, 且紧凑的内部结构也不利于检修人员对换热器壳侧进行清洗, 使得换热器换热效率逐渐下降。考虑到硫酸转化工段中的流经换热管的流体含有较多杂质, 故在适当条件下, 整个换热管束的直径应当略高于使用值, 从而在尽可能提升传热效率的基础上降低换热器后期维护和保养的成本。如果实际生产中对换热器换热面积要求较大, 且场地原因使得采取加长换热管长度缺乏可行性时, 则需要采取加大壳体直径并布置多根换热管的方式实现换热管束分程, 让流体通过各程管束实现换热面积的扩大。
而在对换热管束的中心距离以及排列方式进行设计时, 则需要对换热器的结构、管板的强度、后期维护及保养等一系列工作统筹兼顾, 如果两换热管束的中心距离过小, 过近的焊缝会由于管子工作中产生的热效应而开裂, 如果距离过大, 那连接方式就不得不采用胀接连接, 所产生的挤压力不仅会使得管子和管板接触不良, 还会使得管板因长期使用导致变形。实际生产过程中, 换热管在管板上的排列方式可参考如图1所示的几种标准排列方式, 且换热管的中心距应介于热管外径的1.25倍至1.7倍之间。
1.2 折流板的结构设计
为了加快硫酸转化工段中壳程流体的流速, 需要对壳体内的折流板进行结构设计, 常用的折流板包括弓形折流板、圆环一盘式折流板等等。考虑到硫酸转化工段的生产条件, 采用单弓形折流板与换热管相垂直放置在壳体内, 使得壳程流体能够多次横向通过管束, 从而增大了流体的湍流度和平均对流换热系数。选定折流板结构后, 还需要对折流板在壳程内的排列方式进行设计, 一般弓形折流板在壳程内的排列方式包括上下排列和左右排列两种, 上下排列可使得流体传输过程中因多次通过折流板而产生剧烈扰动, 适用于对换热器的传热效率要求较高的硫酸生产工序。而左右排列则适用于壳程流体有相变时, 多用于硫酸转化工段卧式的冷凝器或蒸发器中。此外, 由相关计算可知单弓形折流板的缺口高度应当基于壳体内直径计算得出, 且结合折流板的排列方式作适当改进。以左右方向排列方式为例, 单弓形折流板的缺口高度可取壳体内直径的0.4。值得一提的是, 现在部分硫酸转换工段开始将螺旋折流板应用于换热器的结构中, 其原理是利用加工为螺旋状折流板的扇形板实现流体的螺旋状斜向流动, 从而减小了流体流经换热器过程中的压力损失与污垢沉积, 提升了换热器的运行效率。
2 硫酸转化工段高温大直径换热器优化设计思路
2.1 管板厚度的优化设计
表1给出了某换热器的正常操作工况下的应力分析后的应力强度分类, 结合壳程液压试验工况下应力强度分布的云图, 我们不难看出, 在管板厚度位于正常情况时, 总应力这项可满足相关要求, 但换热器的膨胀节下部区域以及管板和壳体连接的中部, 即图2所示的圆圈处已达到320MPa和390MPa, 超出了膜+弯曲应力这项307.7MPa允许应力范围。实际上, 在换热器的正常操作工况中, 结构较大应力多是由管板和壳体间不均匀分布的温度载荷所引起的, 在管板厚度处于较高水平时, 壳体和膨胀节的在荷载下的变形程度将会扩大, 最终引起这些部位处于比较高的应变及应力水平。故在设计过程中, 通过适当减小管板厚度, 不仅能够从材料方面实现成本控制, 还能够降低结构所受的应力, 帮助企业创造更大的经济效益。
2.2 管板一壳体连接结构的优化设计
传统设计过程中, 换热器的管板和壳体连接处往往采用小圆角进行过渡, 应力分析表明, 这部分过渡区间内容易因几何形状变化产生应力集中。如图3所示, 某换热器管板同壳体连接的上下区域各存在半径为5cm的圆角, 故优化设计过程中, 可考虑将图3中的圆角半径从5cm扩大至10cm, 以降低该处的应力集中, 并在适当减小管板厚度的基础上, 设计一个台阶用来放置法兰垫片, 从而提高整台换热器的使用寿命。
2.3 下管板的优化设计
换热器设计过程中, 下管板所承受的载荷有管、壳程的压差, 以及整个管束及上管箱的重力载荷通过换热管传递到下管板。以60T的上部重量为例, 当下管板承受压力均匀分布时, 采取如图所示的计算公式。 (式中K为设备直径与换热管直径的比值, q为载荷的设计值, δ为管板厚度, a为设备直径)
通过所得值与生产实际情况的分析, 发现若是仅按照管、壳程的设计温度进行压力分布测试, 则容易使得管板金属壁温过高。故为了避免这类现象发生, 可在计算过程中将管板受力视为弯曲应力, 其许用应力与其比值取1.2作为修正系数, 避免温度过高的现象产生。
3 结语
在硫酸工业中的转化工段, 换热器所处的工作环境大多是高高温、高压等恶劣环境, 故换热器的设计工作相较于其它工序中中的设备设计工作也面临着更高的挑战。整个设计工作不仅需需要对材料和设备结构型式进行简要甄别, 还需要在分析设备的的受力情况的基础上, 对包括换热管束、折流板等重要核心部件件进行可靠性分析和结构设计, 并采取一系列优化工作来提升换换热器的使用寿命。
摘要：随着近年来能源供给问题的突出, 以及企业节能要求和节能意识的不断提高, 使得如何提高换热器的综合性能逐渐成为了全社会的热点问题。考虑到换热器性能的好坏对于能量的合理利用至关重要, 本文以硫酸转化工段的换热器设计为例, 首先对硫酸转化工段高温大直径换热器的结构设计思路进行了阐述, 然后对设计中存在的一些不足之处提出了一些优化设计思路, 望对相关的设计人员带来一定的帮助。
关键词：硫酸转化,高温大直径,换热器设计,思路研究
参考文献
[1] 李虹波.非对称管壳式换热器结构分析及改进中的问题研究[J].安徽工业, 2012, (13) :12-15.
[2] 陈维铿.管壳式换热器计算机辅助设计与优化研究[J].价值工程, 2013, 29 (18) :38-39.
换热器毕业设计总结范文第2篇
1、工程名称：XX热电有限公司大学城片区三庆青年城换热站设备采购与安装采购项目
2.标书编号：
3、工程地点：XX热电有限公司大学城片区三庆青年城换热站
4、工程范围：按图纸设计要求的站内所有设备、管道的供货、安装、保温、调试(含站内一、二次管道、阀门等，在预留口处与室外管网对接)，远传系统VPN网线施工及调试。免费运行一年，费用由中标方负责。
5、承包方式：包工包料
二、系统功能表述
大学城片区三庆青年城换热站，分高低区双系统，供热面积6.03万㎡。
换热站设置：高低区板式换热机组各一套、旋流除污器、软化水设备及补水水箱设备，站内管道采用保温材料暂定为超细玻璃棉，保护层为镀锌铁皮或根据XX热电公司最新规定进行保温。
三、管道安装技术要求
1、安装施工工艺及施工方法
(1)施工前检查管子、管道附件，阀门必须具有制造厂的材质证明，如有重大缺陷时应进行理化实验，其指标应符合现行国家或部颁技术标准。
(2)管件、阀门使用前应按设计要求核对其规格材质、型号。
(3)管子、管件、阀门在使用前应进行外观检查，外表面应无以下缺陷：
a、无裂纹、缩孔、夹渣、折造、重皮等缺陷。
b、不超过壁厚负偏差的锈蚀或凹陷。
c、螺纹密封面良好，精度及光洁度应达到设计要求或制造标准。
2、管道安装
(1)管道在安装前经检查、检验合格，并用水平仪测量出支架立柱标高线，在安装时以此为基准标高线，并查支架立柱垂直偏差和相对位置准确性。
(2)管道安装前，首先应根据设计要求定出阀门、管件、补偿器的位置，再按管道的标高，根据管道距离和坡度大小，算出每根立柱支架的高度差。
(3)将检验检查合格的管子，在施工现场用坡口机打出坡口，并清除管端、四周铁锈，用吊装工具吊装，吊装时要有有经验的吊装工指挥，吊装就位好，用临时支撑或用烘干的电焊条点焊，找平找正，并根据标高调整滑托，调整管子的坡度和平直度，以保证安装焊接合格。管道设备安装范围内土建结构已验收合格，满足安装要求，并办理交接手续
管道预制
打破口
点焊
焊接
外观检查
水压试验
打磨、除锈
清洗、吹扫
防腐、绝热
成品保护
负荷试运行
竣工
3、管道焊接
(1)参加焊接的电焊工必须有劳动部门考试合格，并具有与该焊接项类相同的焊接资格证书，有多年的焊接经验，并参加模拟试焊(工艺方法特点、规范参数和线能量、操作手法和焊接程序、焊接缺陷的产生原因和危害、预防方法和返修、焊接接头的性能及其影响因素，焊接应力和变形及其影响因素和防止方法)的焊工操作施焊。
(2)壁厚相同的管子、管件组对时，应符合下列要求：
a、I、II级焊缝不应超过壁厚的10%，且不大于1mm。
b、III、IV级焊接缝不应超过壁厚的20%，且不大于2mm。
c、管子、管件组对的，检查坡口质量，坡口表面上不得有裂纹、夹层等缺陷。
d、焊条应进行烘干，烘干温度220℃，保温2小时，使用时随取随用，用不到时装入厚温筒内以防受潮。
(3)能在地面位置转动焊接尽量在地平面转焊接，采用水平固定焊接，组对时，管轴线必须对正，以免出现弯折，在距接口中心200mm处测量，允许偏差1mm/m，全长允许偏差最大不超过10mm。施焊程序：仰焊——立焊——平焊，此法能保证铁水和焊渣很好地分离，透度比较容易控制，它是沿垂直中心线将管子截面分成相等的两半，各进行仰、立、平三种位置的焊接。为了方便于仰焊及平焊接头，焊接到一半时，在仰焊位置的起焊点，平焊部位的终焊点都必须超过管子的半周(超过中心线约5-10mm)，为了使根部透度均匀，焊条在仰焊位置时，尽可能不作或少作横向摆动，而在立焊及平焊位置时，可作幅度不大的反半月形横向摆动，当焊至点焊焊缝接头处应减慢焊条前移速度，以熔穿接头处的根部间隙，使接头部分能充分熔透;当焊条至平焊部位时，必须填满深池后才熄弧，焊接要分三遍进行，第一遍和第二遍采用3.2mmE4303型焊条,最外层焊接采用4mmE506型焊条，要保持一定的焊高和宽余度，焊高+5、宽窄<4mm。清除焊渣外
缝检查应无夹渣、气孔、裂纹、未熔合等缺陷。
4、阀门安装
阀门在安装前进行强度和严密性试验，强度试验压力为公称压力的1.5倍，保持压力5分钟，严密性试验压力为公称压力的1.25倍，保压5分钟。
经上试验不合格的必须解体检查，并重新打压试验，安装时要保持阀门的垂直度。
5、管道系统试验
(1)管道管件阀门安装完毕，焊接检查合格，按设计规定对该管道系统进行强度、严密性试验，以检查管道系统及连接部位的工程质量。试验时应使用经过校验的压力表，环境温度5℃以上。
稳压检验
泄压
管网外观检查
管道系统恢复
试压系统连接
试压条件确认
试压准备
升压
(2)系统注水时，应打开管道各高处的排气阀将空气排尽，待水罐满后，关闭排气阀和进水阀，用手摇试压泵或电动试压泵加压，压力应逐渐升高，加压到一定数值时，应停下来对管道进行检查，无问题时再继续加压，当压力达到试验压力时停止升压，保持压力30分钟，压降低不超过0.02MPa，焊缝及阀门联接处无渗漏为合格(试验压力为1.5MPa)缓慢泄压至零。
6、绝热施工工艺及施工方法
(1)设备、管道、阀件防腐保温
A、防腐刷漆
设备、管道、阀件应在安装完毕，除锈刷防锈漆两遍。
涂漆前应清除管道表面的灰尘、污垢、铁锈、焊渣、毛刺、油及水份等。涂漆施工宜在10～30℃的环境下进行，并应有防火、防冻、防雨等措施。尤其应有制造厂的合格证明书，过期的油漆必须经过检验，确认合格后方可使用。管道涂漆的种类、层数、颜色、标记等符合设计要求。如有保温和防露要求应涂两道防锈漆;暗装管道、容器应涂两道防锈漆，埋地钢管应按设计要求做防腐保护层。管道涂漆可采用刷涂或喷涂法施工。涂层应均匀，不得漏涂。当采用多种油漆调和配料时，应性能适应、配比合适、搅拌均匀，并稀释至合适的稠度，不得有漆皮等杂物。调成的涂料应及时使用，余料应密封保存。现场涂漆一般应自然干燥。多层涂刷的前后间隔时间，应保证漆膜干燥、干透;涂层未经充分的干燥，不得进行下一道工序施工。涂层质量应符合下列要求：涂层均匀、颜色一致、漆膜附着牢固，无剥落、皱纹、气泡、针孔等缺陷;涂层完整、无破损、无漏涂。
B、设备、管道绝热
（一）管道的绝热结构及施工方法
超细玻璃棉保温：
施工方法如下：
将玻璃棉直接绑在管道上，绝热层如大于80mm，应做两层或多层绝热结构，并且要求错缝。如果所需绝热厚度比预制管壳厚时，可用两层或三层，每层分别用镀锌铁丝绑扎。管壳内、外的接缝要错开。外面再做面层。伸缩缝：
应根据设计要求留伸缩缝，无要求时，一般5m-7m留一处。一般缝宽20-30mm，用棉毡或其他软质材料填满，外面做一保护层(防水)。垂直管道的绝热工序应由下而上;水平管道绝热采用的管壳，宜将其纵向对缝布置在管道轴线的
左、右侧，而不要布置在上、下方。
（二）管件的绝热结构及施工方法
管件主要包括：法兰、阀门、弯头、三通、四通等。
1、法兰绝热结构：一般温度不高的法兰可以不绝热，但是高温气体、水或水蒸汽管道上的法兰必须绝热，以防止热损失及烫伤。
因为法兰需要经常拆卸或检修，所以选用的绝热结构也必须是容易拆卸和修复的。
2、阀门绝热：阀门需要经常开、关和检修，因此，阀门绝热结构必须能拆卸。
（三）设备的绝热结构及施工方法
使用各种预制板或弧形瓦直接包覆在设备上。
①
平面设备绝热结构：此种绝热结构所用的绝热材料为玻璃棉预制板，绝热。施工方法如下：
施工时先将设备表面清扫干净，涂刷防锈漆，焊绝热钩钉。绝热钩钉的间距一般在250mm左右，每一块绝热块不少于两个，以绑扎方便为准。然后敷上预制绝热板，再用镀锌铁丝网借助绝热钩钉交叉绑牢，绝热预制板的纵横接缝要错开。如果绝热层厚度超过绝热板厚度，采用两层或多层结构，每层要分别绑扎，而且内、外层纵横接缝要错开，接缝处要用胶泥或散状绝热材料填充。在外面再包上镀锌铁丝网，要平整地绑在绝热钩钉上。最后做石棉水泥或其他面层。涂抹时一定要有一部分透过镀锌铁丝网与绝热层相接触。外表面一定要抹得平整、光滑、棱角整齐，不允许有铁丝或铁丝网露出。
②
立式圆形设备绝热结构：
施工方法如下：(基本上与平壁绝热结构的施工方法相同)
敷设的绝热板最好用根据筒体弧度制成的弧形瓦，如果筒体直径很大时，可用平板的绝热板材。最难施工的是顶部封头及底部封头，尤其是底部封头更加困难，在安装绝热板时需要进行支撑。用镀锌铁丝网绑牢，否则因自重而下沉。板与板之间的接缝必须用相同的绝热材料填充。因圆形设备有一定的曲度，缝隙可能大些，填充时要仔细填好。然后敷设镀锌铁丝网并做石棉水泥面层(防水)。
③
卧式圆形设备绝热：
施工方法如下：
a.
与立式圆形设备相同，筒体上焊绝热钩钉时，上半部可稀些。在封头及筒体中间焊接水平支承托板，支承板的宽度为绝热层厚度的3/4，其厚度5mm。
b.
卧式圆形设备上半部施工比较方便，封头及下部施工较困难。铁丝必须绑紧，防止下部出现下坠现象，外面包上镀锌铁丝网，再包面层。
7、吊装安全防护措施
(1)吊装前制定完善的吊装施工方案，明确吊装作业各主要环节的安全措施。
(2)吊装前对全体作业人员进行安全技术交底。
(3)起重臂下严禁站人。
(4)吊装前，对吊装设备、索具、夹具等进行仔细检查，使其保持良好作业状态。
(5)吊装人员必须佩戴安全帽，高处作业必须系安全带、穿防滑鞋。
8、供热设备安装
(1)、供热设备基础的尺寸、位置应按设计施工.基础混凝土的标号不得低于设计标号，设备安装应在基础混凝土达到设计强度的70%以后进行。基础中
心坐标位置的允许偏差为±20mm。基础各不同平面的标高允许偏差为0～20mm。地脚螺栓孔中心位置的允许偏差为±10mm。孔深度的允许偏差为0～20mm。(2)、地脚螺栓安装应符合下列要求：
a.地脚螺栓的不铅锤度应小于10/1000;
地脚螺栓底部铆固环钩的外缘与预留孔壁和孔底的距离不得小于15mm;螺杆上的油脂及污垢在安装前应清理干净;
b.螺母与垫圈之间和垫圈与设备底座之间的接触均应良好;
c.拧紧螺母后，螺栓必须露出2～5个螺距;
d.灌注地脚螺栓用的细石混凝土(或水泥砂浆)应比基础混凝土的标号提高一级，灌浆处应清理干净并捣固密实。
f.拧紧地脚螺栓时，灌注的混凝土应达到设计强度的75%。
(3)、设备开箱，应按下列项目进行检查并作出记录：
1、箱号和箱数以及包装情况;
2、设备名称、型号和规格;
3、设备有无缺件，表面有无损坏和锈蚀;设备和易损备件、安装和检修专用工具以及设备所带的资料是否齐全。
(4)、热交换器安装，应按设计规定并符合下列要求：
a、板式换热机组与墙壁的距离，设计无规定时，不得小于蛇形管的长度;
b、应按设计或产品说明书规定的坡度、坡向安装;
c、热交换器安装的允许偏差应符合《城市供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-89的规定。
(5)、除污器应按设计或标准图组装，安装除污器应按热介质流动方向，进出口不得装反，除污器的排污口应朝向便于检修的位置。
9、配电柜安装
1、基础安装
(1)基础型钢安装
①
调直型钢。将有弯的型钢调直，然后按图纸要求预制作、加工基础型钢架，并刷好防锈漆。
②
按施工图纸所标位置，将预制好的基础型钢架放在预留铁件上，用水准仪或水平尺找平、找正。找平过程中用垫片的地方最多不能超过三片。然后，将基础型钢架、预埋铁件、垫片用电焊焊牢。最终基础型钢顶部宜高出抹平地面10mm，手车柜基础型钢顶面与抹平地面相平(不铺胶垫时)。基础型钢安装允许偏差见下表。
基础型钢安装允许偏差
项
次
项
目
允许偏差(mm)
1
不直度
每米
全长
1
5
2
水平度
每米
全长
1
5
③
基础型钢与地线连接：基础型钢安装完毕后，将室外地线扁钢分别引入室内(与变压器安装地线配合)与基础型钢的两端焊牢，焊接面为扁钢宽度的二倍。然后将基础型钢刷两遍灰漆。
(2)柜(盘)安装
1、柜(盘)安装应按施工图纸的布置，按顺序将柜放在基础型钢上。单独柜(盘)只找柜面和侧面的垂直度。成列柜(盘)各台就位后，先找正两端的柜，在从柜下至上三分之二高的位置绷上小线，逐台找正，柜不标准以柜面为准。找正时采用0.5mm铁片进行调整，每处垫片最多不能超过三片。然后按柜固定螺孔尺寸，在基础型钢架上用手电钻钻孔。一般无要求时，低压柜钻Φ12.2孔，高压柜钻Φ16.2孔，分别用M12、M16镀锌螺丝固定。允许偏差见表。
项次
项
目
允许偏差(㎜)
1
垂直度
每米
1.5
2
水平度
相邻两柜顶部
成列柜顶部
2
5
3
不平度
相邻两柜面
成列柜面
1
5
4
柜间缝隙
2
2、柜(盘)就位，找正、找平后，除柜体与基础型钢固定。柜体与柜体、柜体与侧档板均用镀锌螺丝连接。
3、柜(盘)接地：每台柜(盘)单独与基础型钢连接。每台柜从后面左下部的基础型钢侧面上焊上鼻子，用6mm×2铜线与柜上的接地端子连接牢固。
(3)柜(盘)二次小线连结
1、按原理图逐台检查柜(盘)上的全部电器元件是否相符，其额定电压和控制、操作电源电压必须一致。
2、控制线校线后，将每根芯线煨成圆圈，用镀锌螺丝、眼圈、弹簧垫连接在每个端子板上。端子板每侧一般一个端子压一根线，最多不能超过两根，并且两根线间加眼圈。多股线应涮锡，不准有断股。
(4)柜(盘)试验调整
1、试验标准符合国家规范、当地供电部门的规定及产品技术资料要求。
2、试验内容：高压柜框架、母线、避雷器、高压瓷瓶、电压互感器、电流互感器、高压开关等。
3、调整内容：过流继电器调整，时间继电器、信号继电器调整以及机械连锁调整。
4、二次控制小线调整及模拟试验
①
将所有的接线端子螺丝再紧一次。
②
绝缘摇测：用500V摇表在端子板处测试每条回路的电阻，电阻必须大于0.5MΩ。
③
二次小线回路如有晶体管，集成电路、电子元件时，该部位的检查不准使用摇表和试铃测试，使用万用表测试回路是否接通。
④
接通临时的控制电源的操作电源;将柜(盘)内的控制、操作电源回路熔断器上端相线拆掉，接上临时电源。
⑤
模拟试验：按图纸要求，分别模拟试验控制、连锁、操作、继电保护和信号动作，正确无误，灵敏可靠。
⑥
拆除临时电源，将被拆除的电源线复位。
(5)送电运行验收
1、送电前的准备工作
①
一般应由建设单位备齐试验合格的验电器、绝缘靴、绝缘手套、临时接地编织铜线、绝缘胶垫、粉沫灭火器等。
②
彻底清扫全部设备及变配电室、控制室的灰尘。用吸尘器清扫电器、仪表元件，另外，室内除送电需用的设备用具外，其它物品不得堆放。
③
检查母线上、设备上有无遗留下的工具、金属材料及其它物件。
④
试运行的组织工作、明确试运行指挥者，操作者和监护人。
⑤
安装作业全部完毕、质量检查部门检查全部合格。
⑥
试验项目全部合格，并有试验报告单。
⑦
继电保护动作灵敏可靠，控制、连锁、信号等动作准确无误。
2、送电
①
相关部门检查合格后，将电源送进室内，经过验电、校相无误。
②
由安装单位合进线柜开关，检查PT柜上电压表三相是否电压正常。
③
合变压器柜开关，检查变压器是否有电。
④
合低压柜进线开关，查看电压表三相是否电压正常。
⑤
按上述2～4项，送其它柜的电。
⑥
在低压联络柜内，在开关的上下侧(开关未合状态)进行同相校核。用电压表或万用表电压档500伏，用表的两个测针，分别接触两路的同相，此时电压表无读数，表示两路电同一相。用同样方法，检查其它两相。
⑦
验收。送电空载运行24小时，无异常现象、办理验收手续，交建设单位使用。同时提交变更洽商记录、产品合格证、说明书、试验报告。
12、设备电缆敷设
(1)电缆管的加工及敷设
1、电缆管不应有穿孔、裂纹和显著凹凸不平，内壁应光滑;金属电缆管不应有严重锈蚀。硬质塑料管不得用在温度过高或过低的场所。在易受机械损伤的地方和在受力较大处埋设时，应采用足够强度的管材。
2、每根电缆管的弯头不应超过3个，直角弯不应超过2个。
3、电缆明敷时应符合下列要求：
①
电缆管应安装牢固：电缆管支持点间的距离，当设计无规定时，不宜超过3米。
②
当塑料管的直线长度超过30m时，宜加装伸缩节。
4、金属管的连接应固定，密封应良好，两管口应对准。套接的短套管或带螺纹的管接头的长度，不应小于电缆管外径的20倍。金属电缆管不宜直接对焊。
5、引至设备的电缆管管口位置，应便于与设备连接并不妨碍设备拆装和进出。并列敷设的电缆管管口应排列整齐。
6、利用电缆的保护钢管做接地线时，应先焊好接地线;有螺纹的管接头处，应用跳线焊接，再敷设电缆。
7、电缆管的敷设应符合下列要求：
①
电缆管的埋设深度不应小于0.7m;在人行道下面敷设时，不应小于0.5m。
②
电缆管应有不小于0.1%的排水坡度。
③
电缆管连接时，管孔应对准，接缝应严密，不得有地下水和泥浆渗入。
(2)电缆的敷设
1、电缆型号、电压、规格应符合设计要求。
①
电缆型号、电压、规格应符合设计要求。
②
电缆外观应无损伤、绝缘良好。
③
敷设前应按设计和实际路径计算每根电缆的长度，合理安排每盘电缆，减少电缆接头。
④
在带电敷设区内敷设电缆，应有可靠的安全措施。
⑤
电缆放线架应放置稳妥，钢轴的强度和长度应与电缆盘重量和宽度相适合。
2、三相四线制系统中应用四芯电力电缆，不应采用三芯电缆另加一根单芯电缆或以导线、电缆金属护套作中性线。
3、并联使用的电力电缆其长度、型号、规格宜相同。
4、电力电缆在终端头与接头附近宜留有备用长度。
5、电缆各支持点间的距离应符合设计规定。当设计无规定时，不应大于下表。
电缆各支持点间的距离
电缆种类
敷设方式
水平
垂直
电力电缆
全塑性
400
1000
除全塑性外的中低压电缆
800
1500
35KV及以上的高压电缆
1500
2000
控制电缆
800
1000
6、电缆的最小弯曲半径应符合下表。
电缆最小弯曲半径
电缆形式
多芯
单芯
控制电缆
10D
-
橡皮绝缘电力电缆
-
10D
-
15D
-
20D
聚氯乙烯绝缘电力电缆
10D
交联聚乙烯绝缘电力电缆
15D
20D
油浸纸绝缘电力电缆
铅包
30D
铅包
有铠甲
15D
20D
无铠甲
20D
自容式充油(铅包)电缆
-
20D
注：表中D为电缆外径。
7、敷设时，电缆应从盘的上端引出，不应使电缆在支架上及地面摩擦拖拉。电缆上部不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等未消除的机械损伤。
8、敷设电缆时，电缆允许敷设最低温度，在敷设前24h内的平均温度以及敷设现场的温度不应低于下表的规定。
电缆类型
电缆结构
允许敷设最低温度
油浸纸绝缘电力电缆
充油电缆
﹣10
其他油纸电缆
0
橡皮绝缘电力电缆
橡皮或聚氯乙烯护套
﹣15
裸铅套
﹣20
铅护套钢带铠装
﹣7
塑料绝缘电力电缆
-
0
控制电缆
耐寒护套
﹣20
橡皮绝缘聚氯乙烯护套
﹣15
聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套
﹣10
9、电缆敷设时应排列整齐，不宜交叉，加以固定，并及时装设标志牌。
10、电缆的固定，应符合下列要求：
①
垂直敷设或超过45°倾斜敷设的电缆在每个支架上;桥架上每隔2m处;
②
水平敷设的电缆，在电缆首末两端及转弯、电缆接头的两端处;当对电缆间距有要求时，每隔5～10m处;
11、电缆排列，应符合下列要求：
①电力电缆和控制电缆不应配置在同一层支架上。
②高低压电缆、强电、弱电控制电缆应按顺序分层排放，一般情况宜由下而上。
12、并列敷设的电力电缆，其相互间的净距应符合设计要求。
13、电缆在支架上的敷设应符合下列要求：
①
控制电缆在普通支架上，不宜超过1层;桥架上不宜超过3层。
②
交流三芯电力电缆，在普通支吊架上不宜超过1层;桥架上不宜超过2层。
③
交流单芯电缆，应布置在同侧支架上。当按紧贴的正三角形排列时，应每隔1m用绷带扎牢。
(3)导管内电缆的敷设
在下列地点，电缆应有一定机械强度的保护管或加装保护罩：
1、电缆进入建筑物、隧道、穿过楼板及墙壁处。
2、其他可能受到机械损伤的地方。保护管埋入非混凝土地面的深度不应小于100mm;伸入建筑物散水坡的长度不应小于250mm。保护罩根部不应高出地面。
3、从沟道引至电杆、设备、墙外表面或屋内行人容易接近外，距地面高度2m以下的一段。
4、电缆排管在敷设电缆前，应进行疏通，清除杂物。
5、穿入管中电缆的数量应符合设计要求;交流单芯电缆不得单独穿入钢管内。
(4)直埋电缆的敷设
1、电缆埋设深度应符合下列要求：
①
电缆表面距地面的距离不应小于1.7m。穿越农田时不应小于1m。在引入建筑物、与地下建筑物交叉及绕过地下建筑物处，可浅埋，但应采取保护措施。
②
电缆应埋设在防冻层以下，当受条件限制时，应采取防止电缆受到损坏的措施。
2、直埋电缆的上、下部应铺以不小于100mm厚的软土或砂层，并加盖保护板，其覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm，保护板可采用混凝土盖板或砖块。软土和砂子中不得有石块或其他硬质杂物。
3、直埋电缆在直线段每隔50～100m处，电缆接头处、转弯处、进入建筑物等处，应设置明显的方位标志或标桩。
4、直埋电缆回填土前，应经隐蔽工程验收合格。回填土应分层夯实。
〈5〉电缆头的制做
1、制做电缆终端和接头前，应熟悉安装工艺资料，做好检查，并符合下列要求：
①
电缆绝缘状况良好，无受潮;塑料电缆内不得进水;充油电缆施工前应对电缆本体、压力箱、电缆油桶及纸卷筒逐个取油样，做电气性能实验，并应符合标准。
②
附件规格应与电缆一致;零部件应齐全无损伤;绝缘材料不得受潮;密封材料不得失效。
③
施工用具齐全，便于操作，状况清洁，消耗材料齐备。清洁塑料绝缘表面的溶剂宜遵循工艺导则准备。
2、接地线
电缆接地线应采用铜绞线或镀锡编织线，其截面面积不应小于下表规定110KV以上电缆的截面面积应符合设计规定。
电缆终端接地截面
电缆截面(mm2)
接地截面(mm2)
120及以下
16
150及以下
25
3、电缆终端与电气装置的连接,应符合现行国家标准《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》的有关规定。制作要求：
①
制作电缆终端头与接头，从剥切电缆开始应连续操作直至完成，缩短绝缘暴露时间。剥切电缆时不应损伤线芯和保留的绝缘层。
②
电缆终端头和接头应采取加强绝缘、密封防潮、机械保护措施。
③
电缆终端头上应有明显的相色标志，且应与系统的相位一致。
④
控制电缆终端头可采用一般包扎，接头应有防潮措施。
投标单位(盖章)山东陆丰容器有限公司
被授权代表人(签字或盖章)
安
全
施
工
技
术
措
施
1、施工人员进行现场前均进行安全生产教育。
2、进入施工现场必须戴好安全帽穿绝缘鞋穿戴好各自的防护用品。
3、施工用电采用三相五线制用电设备必须有良好的接地用电必须专人负责线路要整齐牢固破损线不允许使用做到用电停电有标志电源线路不得接触潮湿地面或接近热源。严禁将电线直接挂在金属设备、构件上或用金属丝绑扎电线非电工人员严禁随意拉线。露天的电器和配电盘一定要有防雨措施并加锁。
4、临边高处作业必须设臵防护措施搭设安全防护棚或加防护栏。
5、.施工人员不允许上下来回投掷工具及其他物件严禁从高处乱扔东西施工作业场所有坠落可能的物件应一律先行撤除或加以固定。
6、吊装时起重臂下严禁站人吊装用钢丝绳扣一定要绑扎结实、牢固。选用要合理。
7、氧气和乙炔瓶应放臵在安全位臵保持安全距离10m距明火10m氧气瓶、乙炔瓶应搭设晒棚现场动火周围要将易燃物清理干净。
8、现场施工人员必须遵守劳动纪律不得违章指挥违章操作特殊工种必须持证上岗。
9、要防止无关人员进入施工区。焊接时下方无可燃物并设专人看护移动设备时要前后照应防止砸伤。
10、其它关于现场临时用电认真执行《施工现场临时用电安全技术规程》。
11、严格执行《建筑安装工人安全技术操作规程》有关规定。
投标单位(盖章)山东陆丰容器有限公司
被授权代表人(签字或盖章)
换热站控制方案
1.1换热站的控制
二级网供水温度控制：根据均匀性调节的要求确定二次网供水温度(或室外温度-二次供水温度曲线)，调节一次网侧的电动调节阀的开度，改变供水温度(二次供水温度)，以保证二次网的供热需求。
二级网供回水温度平均值控制：根据均匀性调节的要求确定二次网供回水平均值温度(或室外温度-供回水温度平均值曲线)，调节一次网侧的电动调节阀的开度，改变二次网供回水平均值温度，以保证二次网的供热需求。
一次循环流量控制：根据一次网循环流量、各换热站供热面积(节能建筑供热面积按一半计算)推算各换热站一次循环流量，根据各换热站一次循环流量查找电动阀在此流通流量下的理论阀开度，电动阀开启到理论阀开度，并根据实际一次循环流量与理论流量比较进行微调(大于5%)。也可以设定各换热站流量目标值，控制器利用PID算法，控制一次电动阀开度，调节流量，自动闭环流量目标值。
电动阀手动给定阀开度控制：根据一次网循环流量、各换热站供热面积(节能建筑供热面积按一半计算)推算各换热站一次循环流量，根据各换热站一次循环流量查找电动阀在此流通流量下的理论阀开度，电动阀开启到理论阀开度，并根据实际一次循环流量、一次热量、一回温度或二供温度与给定理理论值比较进行微调(大于5%)，供热运行稳定后以热源质调节为主，阀门保持给定刻度，只对个别超标站进行微调。
二级网循环泵控制：根据二次网供回水压差设定值或供水压力设定值，通过改变二次网循环泵转速来调节二次网流量，从而达到节能降耗的目的。供水压力和最不利点压差人为设定，同时设定供回水压差下限(通过调节循环泵变频器的下限频率实现)。
二级网补水泵控制：采用补水泵变频控制，通过调节补水泵变频保持循环水泵入口压力稳定
(该定压值可以修改)，待压力达到定值后补水泵停止运行。
换热站采用的工业级控制器作为控制系统(采用西门子S7-1200系列PLC)，提供完整的数据采集(数据及故障记录)、控制、报警和通讯等功能。通过远程通讯网络，建立换热站与XX热电有限公司欧投信息系统的双向通讯，实现对各换热站的数据采集、运行管理和控制功能。预留RS485(支持MODBUS通讯协议)及以太网接口(其中必须带有TCP/IP、OPC协议)。
1.2监测和控制功能
1.2.1
显示采集功能
采集以下参数，能够本地液晶屏显示和上传至控制中心。
★检测内容：
u
一次侧供水温度
u
一次侧供水压力
u
一次侧供水流量、热量(通讯RS485，MODBUS通讯方式)
u
一次侧调节阀调节
u
一次侧调节阀阀位
u
一次测回水温度
u
一次侧回水压力
u
二次侧供水温度
u
二次侧供水压力
u
二次侧回水温度
u
二次侧回水压力
u
室外温度
u
循环泵出口压力
u
二次流量、热量(通讯RS485，MODBUS通讯方式)
u
软水箱水位
u
软水箱水位控制
u
补水流量(通讯RS485，MODBUS通讯方式)
u
电能表通讯RS485(通讯RS485，MODBUS通讯方式)
u
循环泵变频器控制及电机状态(通讯RS485，MODBUS通讯方式)
u
补水泵变频器控制及电机状态(通讯RS485，MODBUS通讯方式)
u
一次侧除污器前后压差报警
u
二次侧除污器前后压差报警
u
集水坑液位报警
u
超温，超压、低压、水箱液位超低等报警信号
换热站控制工艺示意图
1.2.2
换热站PLC控制功能
依据“远程给定
+
本地自动化”原则，实现独立完成远程/本地设定控制策略下本站的闭环控制功能;各控制回路设手/自动切换，正常情况下实现全自动无人值守控制，必要时切换至手动状态由人工手动操作(就地操作)。
1)
一次网控制调节功能
a、根据所需的供热参数设定值，将每天分为多个时段，设定曲线(12时段)，来进行一次网电动调节阀的自动调节，实现以下控制方式：
●
二次网供水温度控制
●
一次网回水温度控制
●
二次网供、回水平均温度控制
●
一次网热量控制
b、根据一次网总流量和换热站的实际热负荷情况计算各站最大流量，各站在最大流量限制值内进行自动梯度控制，实现以下控制：
●
一次网流量限制与分配控制
(解决热源不稳定和运行初期水力平衡问题)
以上功能可以在本地控制终端和监控中心修改设定曲线，修改PID参数值，时间段任意划分。
c、供热负荷曲线控制方式
本地控制系统根据室外温度的变化和当地供热负荷曲线，决定二次侧的供水温度或供回水平均温度。控制器输出信号调节电动调节阀的开度，从而改变一次侧的流量，实现二次侧供水温度的质调节和一次侧流量的量调节。
2)
循环水泵通过变频器控制二次网供回水压差功能
根据设定的二次网供回水压差设定值自动调节循环泵变频器的频率，改变循环泵转速，保持二次网供回水压差恒定。可以在本地控制终端和监控中心修改二次网供回水压差设定值，修改PID参数值。可以实现软启软停，并能连续调节转速(根据最不利点压差调节)。循环水泵停止时连锁关闭一次侧电动调节阀。
3)
开机自检功能
开机自检，二次侧回水压力设定一个低限保护值(在控制器操作面板上可以调整此值)，当二次侧压力没有达到此值时，不能启动循环泵而只能开启补水系统补水，待达到设定值后方可启动循环泵。
4)
二次网回水压力控制，补水定压功能
根据设定的二次网回水压力设定值自动调节补水泵变频器的频率，改变补水泵转速，将压力值稳定在要求范围内。可以在本地控制终端和监控中心修改回水压力设定值、回水压力睡眠设定值、唤醒设定值，修改PID参数值。
5)
水箱液位低保护
当水箱液位低于低限时，停止补水泵运行，并报警。
6)
失压保护
二次侧回水压力低于低限设定值时，自动补水系统投入运行，开始补水。自动补水系统投入运行后二次侧回水压力仍继续降低则发出报警。
7)
断电保护
停电后自动关闭电动调节阀切断热源，同时发出报警。
8)
超温保护
二次侧供水温度超过设定值(可调)时，以及一次侧回水温度超过设定值(可调)时关闭一次侧电动调节阀。
9)
超压保护
二次侧供水总管压力超过设定高限值(可调设定值)循环泵停止运行。
10)
水箱旁路电磁阀强制开启/停止控制功能
当软水器自动上水发生故障，水箱水位发出报警，手动开启软水箱自来水旁路电磁阀，应急使用。可以在本地控制终端手动操作和监控中心远程控制。
1.2.3
报警功能
在换热站设声响报警，在调度中心设声光报警。报警信号是最优先的通讯数据，换热站报警发生时应立即通过网络通讯上传至调度中心。
u
二次侧供水压力高、仪表断线
u
二次侧回水压力低、仪表断线
u
一次侧回水温度高、仪表断线
u
二次侧供水温度高、仪表断线
u
软水箱水位高
u
软水箱水位低
u
变频器过载报警及故障
u
换热站集水坑水位达到警戒值报警(如有地下室的换热站)
1.2.4
联锁控制功能
1)
当水箱水位低于低限值时停止补水泵，直到水箱水位高于高限时补水泵重新启动;
2)
当二次网供水温度高于高限值时、一次网回水温度高于高限值时或当所有循环水泵停止时，一次侧电动调节阀自动关闭。
1.2.5
数据存储功能
能按设定间隔存储历史数据，能完成监控中心数据补抄功能，从而保证数据的连续性。
1.2.6
通讯功能
1)
支持多种仪表的通讯，可以是不同类型的仪表，如变频器、超声波热量表、电磁流量计、涡轮流量计、远传自来水表、配电柜电能表等。
2)
通讯模块ADSL、3G路由器等，由现场控制器完全控制，当通讯链路不通时，可以对通讯模块进行复位，重新实现网络连接。
1.2.7
其他功能
1)
断电自诊断自恢复功能;
2)
日历、时钟功能;
3)
站名、站号、物理量转换公式、参数采样频率、限值均可在现场控制终端进行组态。并能现场修改监测仪表的量程范围;
4)
能接受监控中心参数修改更新指令，并保存。
1.2.8
人机界面功能
站内人机交互采用彩色触摸屏，提供中文显示的人机界面，显示运行参数和设备运行状态;实现以下功能操作：参数设定、手动/自动切换、阀门开关、水泵启动、报警查询及确认等。
1.2.9
通讯系统
1)现场终端通过通讯模块(ADSL)完成数据发送与接收。
2)与XX热电有限公司欧投项目数据服务器对接，使用热电公司热网监控平台的点表定义格式，实现数据上传、电动阀远控和数据分析
1.2.10
UPS不间断电源与保护
该不间断电源能保证换热站控制设备及网络设备在市电掉电后继续运行30分钟。
1.3本地自控系统工艺
本地自控主要控制内容：一次回温控制/二次出口温度(或二次供回水平均温度)控制/热量控制等，二次网压差和补水控制。
1.3.1
供热系统的控制特点
●
大惯性
●
多变量
●
差异性
1.3.2
控制目标
●
提高供热质量
●
高效节能环保
●
降低生产成本
●
提高人均效益
换热站自控设备连接示意图
1.3.3
系统控制方法
采用“远程给定
+
本地自动化”的方法。
城域监控系统与厂级监控系统的主要区别是监控站点数量多，地域分布范围广(城市)。厂级监控系统一般采用专用有线方式将分散在生产线上的现场监控设备连接，现场监控设备只具有采集数据和控制执行设备的能力，所有的数据处理和存储、计算和命令都是由中心的处理器完成。城域监控系统由于站点数量多，范围分布广，如果采用专用有线方式，自己敷设专用电缆，其成本巨大，所以大都采用无线或公用网络方式通讯。这样又带来了新的问题，就是无线或公用网络通讯的瞬时不稳定性高于专用有线方式。如何解决这个问题，我们提出了“远程参数给定，本地自动化”的概念。就是远程控制中心将希望达到的控制目标(温度值)下发到换热站控制器，由控制器闭环控制。这样即使网络出现暂时的不稳定，下位控制器也可以依据原参数运行，而不会因此影响运行的安全性。
1.3.4
本地控制站LCC的控制类型
u
二次网供水温度控制
u
一次网回水温度控制
u
一次网总热量控制
u
一次网流量限制与分配控制
(解决热源不稳定和水力平衡问题)
u
二次网供回水压差、压力控制
u
二次补水定压/安全泄水控制
1.4对一次回水电动调节阀的控制
1.4.1
调节目标
一次回水电动调节阀的作用主要是调节和限制一次水的供水量，对电动调节阀的调节必须首先考虑整个热网的水力工况，保证热网的稳定性。不可过频、过大、应低频率，小幅度调节。由调度人员根据天气变化以及各站情况设定调度范围(最大调节量与最小调节量)。
闭环条件，可以采取四种运行方式，这四种方式各有优缺点，可以根据不同的实际情况和控制目标，酌情选定：
1.一次回水温度闭环控制，由于二次水温的反作用，反馈较滞后，所以调节到达稳态速度慢，但利于全网调度和水力平衡，对整个供热系统的稳定运行有好处。
2.二次供水温度闭环控制，调节到达稳态速度快。
3.二次供回水平均温度闭环控制。
4.一次总供热量闭环控制，调节到达稳态速度快，可以反映出用户的供热效果，对大网稳定运行有好处，是集中供热系统控制的发展方向。
热量控制的优点分析如下：
1.热量控制更直接反应耗热情况
热量控制相对于一次回温控制，可以更直接反应建筑物耗热情况。因为一次回温受相关的因素影响较大，首先供水的温度变化就会影响回温，比如供水100℃时，回温控制在50℃和供水到120℃时，回温仍为50℃，此时供热量会发生很大的变化。另外二次水循环量同样会影响一次回温参数。
对于二次供温控制而言，同样存在类似的问题。
所以采用一次回温控制和二次供温控制方法相对较粗，要达到精确的质和量调节采取热量控制更合理。
在实际应用中，热量控制相对于温度控制而言运行更平稳，流量、热量、温度、压力等参数变化小，调节阀的动作频率和动作幅度小，进入稳定运行更快，控制系统的收敛时间短，对提高供热质量、延长设备使用寿命、高效节能等各方面有较大好处。
2.热量控制更易于管理
供热企业的赢亏，与供热面积和热量消耗直接相关。将换热站供应的面积乘以单位平方米耗热量，再乘以供热时长就可以预知此站的热量消耗。因此，在供暖季开始之前，就对供热目标有一定的预知，便于成本控制。对各站值班人员下达热指标和考核更易于操作。同时在人工控制情况下，如果要求一次回温控制或二次供温控制。值班员要预估阀门的开度，在调节后几个小时内要不断的巡检和调整阀门的开度，否则可能在一段时间后温度就会超高或超低。如果采用热量控制，值班人员只需在较短时间内即可调节好阀门，使瞬时热量达到要求，就可以完成控制指标，不会造成温度失控。
3.热量控制曲线的确定
用户需要的是保证其室内温度达标，而供热企业的利润来源于超标部分的合理控制。如何即满足用户的要求又达到节能的目的呢?这看似矛盾，却是供热控制中必须解决的问题。能量是守恒的，解决这个矛盾，需要我们最大限度地利用气候的变化，即白天的14:00-16:00点达到最高温度，夜间0:00-2:00点达到最低温度。全天的气温变化一般在10℃以上，热量分配曲线根据全天的气温变化进行调整，就可以尽量利用太阳辐射能量，节约热网总热量供应，而不会降低供热质量。
4.预控制原理
利用专业气象台天气预报信息，绘制未来一天气温变化回归曲线(由气候模型专家系统完成)。将热量曲线时间轴提前一个角度，比如每天15:00点为气温最高点，可以在14:00点提前降低供热量。这样就把全天的热量曲线相对于气温曲线提前了一个小时，对于供热这种纯滞后的系统有非常大的好处，这也是热量控制相对一次回温控制可以达到更为精确的控制效果。
1.4.2
主要调节方法
1、由调度人员通过上位机直接下达控制目标(一次总供热量、二次供温或一次回温)，换热站控制器自动控制一次电动调节阀开度，达到控制目的。
2、根据天实际室外温度值，结合不同换热站的经验值，制定一次电动调节阀的运行函数曲线，换热站控制器根据此运行函数曲线自动调节一次电动调节阀开度，达到控制目的。
1.5对二次循环泵控制
二次循环泵变频器的控制，以二次系统供、回水压差为控制目标。改变循环泵转速，保持二次网供回水压差恒定。可以在本地控制终端和监控中心修改二次网供回水压差设定值，修改PID参数值。可以实现软启软停，并能连续调节转速(根据最不利点压差调节)。循环水泵停止时连锁关闭一次侧电动调节阀。
二次供、回水压差△P
反馈值-
设定值SP+
PID
控制
环节
PLC
远程设定
手动设定
变频
驱动
单元
被控对象
手动直接频率设定(旁路PID)
循环泵控制原理图
1.6对二次补水的控制
根据设定的二次网回水压力设定值自动调节补水泵变频器的频率，改变补水泵泵转速，将压力值稳定在要求范围内。可以在本地控制终端和监控中心修改回水压力设定值、回水压力睡眠设定值、唤醒设定值，修改PID参数值。当二次网静压低于设定下限值时，打开补水泵补水;当二次网静压高于设定上限值时，停止补水泵补水。
补水泵变频定压的测点为远传压力表或者压力变送器，保证补水变频定压系统独立于自控系统，当补水变频设为本地状态时，补水变频可自主控制。
二次回水压力
反馈值-
PID
控制
环节
PLC
远程设定
手动设定
变频
驱动
单元
被控对象
设定值SP+
补水泵控制原理图
1.7调节参数的确定
以上讲了如何依据已确定的一次总供热量、二次供温、或一次回温等参数进行调节，但是调节的参数如何确定呢?
1)
首先以保证全网运行安全和水力工况平衡为先决条件，平衡各个换热站的用热量。可以依据负荷量、供热面积、供回压力、距首站距离等多因素，由调度人员依历年经验值确定，并在运行中逐渐调整而确定最佳的经验值。
2)
控制温度的确定，这个参数决定了供热的经济性与运行质量。
3)
将用户测温数据反馈引入决策机制，及时调整供热量。
1.8控制策略
本地自动控制系统采用了以下控制策略：
1、增量式PID控制
2、故障检测与安全保护
3、自动气候补偿预控制
4、多时段控制模型
5、最大流量限制
6、定值控制
1.8.1
增量式PID控制
换热站PLC的控制模型是根据增量式PID控制理论建立的，是最重要的控制策略。
供热系统的控制特点是：大惯性、多变量、差异性。
尤其采用间接换热的系统，其控制惯性更大，在依据室外温度和分时段运行，调节一次回水温度、二次供温、二次供回温度或换热量时，如果控制不当，调节过慢使响应时间过长，达不到系统要求，过快又易引起超调，甚至震荡。
针对供热系统的控制特点，PID校正控制以其结构简单、工作稳定、物理意义明确、鲁棒性强及稳态无静差等优点在自动化控制中被广泛采用，增加滞后算法，改善控制系统在跟踪目标时的动态响应性能和稳态性能，以适应供热工作任务的要求，是有重要应用意义的。
1.8.2
故障检测与安全保护
PLC控制器具备故障检测与安全保护功能，故障包括：压力、温度、流量等传感器断线(即输入信号小于4mA)，与热表通讯发生故障，供回温度数据错误等。当这些故障发生时，控制器检测到故障持续超过预定时间，可以自动转入安全保护程序，首先，判断故障源将影响的执行机构，如果将影响一次阀门动作，就以一次阀门预设值输出，阀门将以固定开度方式运行;如果是二次供压故障，则变频器将进入保护模式25HZ运行;如果是二次回压故障，将停止补水。同时向控制中心报警，要求维护人员到场检查。
1.8.3自动气候补偿预控制
根据气候条件以及供暖对象的特性，给出一条具有4个拐点的室外温度与二次供水温度之间的对应曲线(可任意修改)。PLC控制器根据室外温度值与温度曲线自动确定二次侧供水的温度设定值，经过PID运算自动调节电动调节阀的开度，使二次侧实际供水温度与其设定值保持相同，满足供热要求。
在室外温度传感器故障的情况下，PLC控制器可以以一个恒温的值对二次供水温度进行控制。
1.8.4
多时段控制模型
为了更有效地节约热能，降低损耗，系统设置了多时段控制模型，即将供暖季每天分成早、中、晚、夜多个时段，多个时间段(12时段)可以灵活设定，根据不同的气候特点设置不同的控制参数。比如：早晨及晚上将温度适当调高，人们会感到比较温暖舒适;中午由于日照较强，将供热量适当调低，室内温度也不会大幅下降;夜间由于居民活动减少，可适当降低供热量。
系统中保存着每个站的多时段控制参数偏差库，其是根据该站的所在位置、保温结构、重要性、建筑性质(居民、共建、商场、机关、学校)等特征而建立的，因具有很好的可维护性，有权限的调度人员可以修正和完善该偏差库使之更趋合理。
1.8.5
最大流量限制
每一个换热站均有一个相应的最大流量限制值，此数据是根据该站的实际热负荷情况计算得出的，本地自控站在最大流量限制值内进行自动梯度控制，控制回水流量，达到控制热量的目的。当基本供热条件不能满足自动控制条件时，系统自动维持流量限制状态，等待调节参数更新，而不会无限制地增大流量，造成水力工况的破坏。
1.8.6
定值控制
在供热初期或供热系统调试维修时，系统不具备自动化控制条件，可以采用定值控制，是由调度员根据经验设定阀门开度、变频器运行频率等参数，当供热稳定后再切换到自动控制。
投标单位(盖章)XX容器有限公司
换热器毕业设计总结范文第3篇
1.《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB50736-2012 2. 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 3. 《辐射供暖供冷技术规程》 JGJ142-2012 4. 《供热计量技术规程》 JGJ173-2009 5. 《民用建筑集中供暖供热计量技术规程》 DB62/T25-3044-2009 6. 建筑专业提供的条件图
7. 建筑单位提供的设计要求及资料。
二、换热站设计
1.换热站拟供暖面积11000平方米，供暖热负荷7.0MW。 2.由市政集中供热管网提供85/60℃一次供回水热媒，经换热站交换为55/45℃二次供回水热媒为小区供暖。
3.换热站设于小区内，为地上一层建筑，为小区所有建筑物提供热源，热媒参数55/45℃。设有两台板式换热机组，每台机组设三台循环本(两用一备)。
4.供暖系统定压由换热机组变频定压。根据供热系统在运行过程中，压力变化时，通过变频调速器平滑无极的调整补水泵转速，调节补水量或输出自动泄压信号，进而维护和保持系统恒压点压力稳定，换热站各区系统设置自动控制装置(气候补偿器)，根据室外气候变化自动调节供热，从而实现按需供热，大量节能。
5.换热站安装热量表作为结算点，在各系统出口处分别设“静态水力平衡阀带热表供暖装置”，热量表选用SONOCAL 2000型超声波热量表。
6.供暖系统试压：一次热媒系统，自来水，软化水系统管道试验压力为0.6MPa;二次热媒低区系统管道试验压力0.6MPa，高区0.8MPa。
7.管道的支吊架的安装及设置位置由安装单位现场确定，作法参见甘02N4-42,61. 8.保温和防腐：管道经除锈后，先刷红丹漆两道，在用50mm厚的岩棉管壳保温，外缠玻璃丝布两道作为保护层，最外层刷灰色调和漆两道。保温层厚度：管径≤32用30mm厚岩棉保温，管径>32的用40mm厚岩棉保温。、
三、其他
1.管道穿墙、楼板及支吊架应与土建专业密切配合。
换热器毕业设计总结范文第4篇
1 换热系统
(图1)
2 换热站设备的选择
2.1 换热器的选择
换热器是换热站的核心设备, 其选择的合理性直接影响系统的经济性和可靠性, 如何合理地选择换热器, 应认真考虑以下几点。
换热器应根据供暖、通风及生活热负荷进行选择, 一般换热器的出力为用户最大热负荷的120%～130%, 换热器的出口压力, 不应小于最高供水温度加20℃的相应饱和压力。
换热站内换热器的容量, 可由单台或两台换热器并联供给。若两台换热器时, 则每台换热器选型应按总热负荷的60%～70%考虑。设计时还应根据热负荷增长的可能性, 考虑是否预留增装相应换热器的位置。根据热负荷的性质、输送距离、当地气候和热媒温度等因素确定是否设置调峰换热器。换热器一般分为立式和卧式两种, 应根据换热站空间位置选择合理的型式, 以便于安装和维护。
2.2 水泵的选择
水泵是保障热网系统高效运行的主要设备, 其电耗大小不但对电资源有影响, 也对运行成本及效果有显著影响。水泵的流量和扬程的选择与配置是十分重要的, 选择与配置得当, 装机电功率合适, 运行工作点处于设备高效率区域, 电耗少, 反之电耗多, 两者可相差20%左右。
2.2.1 循环水泵的选择
循环水泵的流量G:
式中:Q为计算热负荷, W;
CP为循环水的平均比热, KJ/K g.℃;
Δt为循环温差, ℃。
在热负荷确定及循环水温差恒定的条件下, 循环水泵的流量几乎是不变的。循环水泵流量选择不要过大, 过大浪费, 过小影响供热效果。
循环水泵的扬程H:
H1为换热系统内部的压力损失 (包括换热器、除污器及管道的阻力) , KPa;
H2为热水管网最不利环路的压力损失, KPa;
H3为最不利环路连接的用户内部系统的压力损失, KPa。
循环水泵的台数, 在任何情况下都不应少于两台, 其中一台备用。
循环水泵应有比较平缓的G/H特性曲线, 并联运行的水泵应有相同的特性曲线, 选择水泵流量时, 还要考虑并联运行时, 水泵实际流量下降的因素。此外还要考虑热网循环水泵入口承压问题, 热网系统的定压点, 大都放在热网循环水泵入口, 近年来, 曾多次出现水泵运行事故, 比如:泵壳破裂, 减震基础板向电机方向移位等。凡是定压点压力值大于0.3MPa的供热系统, 不宜选用IS型水泵, 可选择R、HPK系列热水泵或双吸式离心泵 (如S、SH型) 。
2.2.2 补水泵的选择
系统的补水量是热网循环水量的1%～2%, 一般大型的热网系统取下限, 小型的取上限。补水泵的流量一般取系统补水量的4～5倍。
补水泵的扬程为补水定压点处的压力加3m～5mH2O。补水泵一般选用两台, 互为连锁, 其中一台为备用。
补水系统的水质问题是很值得关注的, 为了防止换热器及管道腐蚀、结垢, 严重影响供热效果, 降低热网寿命.因此要对补水水质进行严格控制, 补水应采用除过氧的软化水、蒸汽采暖系统的凝结水或通过软化处理的工业水。
3 换热站控制
在热网中有必要对热用户区别管理, 进行有效的调节控制, 根据热用户的特点分区域分时段供热。
尽量采用变频器控制循环水泵的运行, 若循环水泵不变频, 电机始终工频运行, 无法随着室外温度的变化而变化, 循环水泵流量恒定, 极大浪费电能, 采用变频器控制循环水泵的运行可随时调节水泵的转速以适应地势和楼层等的变化带来的压头变化。当系统采用量调节时, 采用变频调速可使循环水量随着室外温度等因素的变化而不断变化, 避免按设计热负荷进行供热而造成的不必要浪费。变频器的软启动功能及平滑调速特点还可实现对系统的平稳调节, 使系统工作状态稳定, 延长供热设备和各部件的寿命。
4 结语
换热站设计是一个复杂的过程, 因此对这里未能叙述的问题也应该按照相关的设计规范进行设计, 这样才能保证整个热网系统运行的合理性、经济性和可靠性。
摘要：本文针对集中供热换热站设计中存在的问题, 对换热站设计进行了较全面的分析阐述, 为类似的换热站设计提供了参考。
关键词：供热,换热站,换热器,循环水泵,补水泵,变频
参考文献
[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社.
换热器毕业设计总结范文第5篇
1 计算方法
1.1 货架降温速率
湿冷库中的货架采用的是不锈钢材质, 不锈钢货架的质量为30 kg, 相应的比热容数值大小为0.5 k J/ (kg·K) , 可以计算得出对湿冷库中的不锈钢货架的降温速率 (Q2) 为0.0375 k W。此计算结果未考虑其他热量损失。
1.2 湿冷库库体的冷量损失速率
在湿冷库中通常采取PS材料作为库体的保温材料, PS即聚苯乙烯。绝热泡沫PS的厚度为0.2m, PS泡沫的导热系数为0.06 W/ (m·K) , 保温封装用PS的长、宽、高分别为2.5×2.5×2m。根据表面积计算公式得出湿冷库的库体表面积为28 m2。最好计算得出库体导热引起的冷量损失速率 (Q3) 为0.190 k W。此计算结果未考虑其他热量损失。
1.3 换热总速率的计算
水冷管式换热器制冷机的冷冻工作条件如下:冷凝温度为35℃, 制冷剂的制冷温度为2℃。最后计算得出水冷管式换热器在标准工作状况下其制冷量达到0.63 k W。因此按此计算结果可以选用合适的制冷机 (制冷机的标准制冷量不应低于上述计算结果0.63 k W) 来进行果蔬的制冷保鲜。此计算结果未考虑其他热量损失。
2 换热器填料高度的计算
根据传递速率方程, 湿冷换热器的填料高度计算公式为:
传递速率方程表示传递体系温度、焓变、温度差与传递速率之间的定量关系。其中Ha表示气相传质系数, kg/ (m3·h) , G表示湿冷系统中空气流速, kg/ (m2·h) k, I表示湿空气的焓, k J/kg, Nf表示传递单元数, Hf表示湿冷系统传递单元高度, m, Ie表示饱和湿空气的焓, I1表示湿冷系统换热器底部中湿空气产生的焓变, I2表示湿冷系统换热器顶部湿空气产生的焓变。湿空气平均比热容C=1.021 k J/ (kg·K) , 湿空气进出口温度差Δt=2℃, 最后计算得出湿空气绝干空气的质量流量mg为0.612 kg/s。此计算公式未考虑其他热量损失。
3 湿冷系统试验
本文基于上述设计思路和实际计算结果, 构建出一套水冷管式换热器冷冻保鲜系统。分别测试此水冷管式换热器冷冻保鲜系统在不同状态时的仪器参数, 包括在刚开机和开机后的2.5h后的水箱温度以及空气的温湿度等实验数据。
在本实验中, 实际选用的制冷机的制冷功率在0.5 k W以上, 再加上水冷管式换热器制冷体系中使用的循环水是低浓度的盐水, 因而水箱水温和库内空气温度逐渐下降。研究数据表明, 水冷管式换热器冷冻体系中的库内的空气流量、填料高度、水箱中的水流量是决定库内空气状态的主要参数, 其调节目的是达到运行安全, 提高冷管式换热器制冷系统的可靠性。
研究数据显示, 湿冷库的预冷效果优于普通冷库。在设置好的工作状态下, 水冷管式换热器的工作功率完全能够抵消实际产生的热量, 因而使得水冷管式换热器在工作时处于最佳的运行状态。经过改进后的水冷管式换热器进行了多种果蔬的保鲜保质试验。
为了验证水冷管式换热器对多种果蔬都具有保质保鲜作用, 因而采用经改进后的水冷管式换热器进行了猕猴桃的预冷试验。综上所述, 本文设计出的水冷管式换热器冷冻系统对猕猴桃具有明显的保鲜保质作用。
4 结语
在果蔬的冷冻保鲜过程中, 对于提高水冷管式换热器壳体的使用承载能力, 防止果蔬出现水渍状凹斑和萎缩导致细菌繁殖有积极的作用, 从而为水冷管式换热器的设计制造、实际使用和后期维护、延长使用寿命的关键技术研究提供了有益的指导。水冷管式换热器尤其适用于新鲜果蔬采摘之后的预冷环节, 对于新鲜果蔬的保质保鲜也有一定的使用效果和意义。水冷管式换热器不久将迎来丰硕的市场前景。
摘要：水冷管式换热器在实际应用中主要存在着在冷库保鲜果蔬过程中, 相应的半冷时间较长, 而且水冷管式换热器末端的冷却排水管容易结霜等问题。本文通过实验考察了在保鲜系统中利用冷管式换热器进行结构设计和材料选择与制造方法。结果表明, 水冷管式换热器在测试时间内能正常运行, 适于预冷, 对蔬菜具有保质保鲜作用, 因而设计方法合理。
关键词：水冷管式换热系统,设计,性能
参考文献
[1] 张晓彦, 刘伟民.国内外果蔬涂膜技术动态.食品科技, 2000 (6) :2-3.
换热器毕业设计总结范文第6篇
安装调试总结
建设单位：动力分厂
信息中心
中色(宁夏)东方集团换热站系统包括南线换热站、北线换热站(大小机组)、CB线换热站三个换热系统，采用集中控制的方式，由水汽控制中心监控、操作，专人每天巡视现场，现场安装了摄像头，水汽控制中心的值班人员也可以随时查看现场画面。该工程现已交付使用，现将本工程的工作总结如下。
一、工程概况
1、本工程开工时间为2016年7月，完工时间为2016年10月底。
2、主要内容：
(1)、设计4套换热站图纸，图纸见附录1。
根据控制要求，设计电气图纸，其中南线换热站有循环泵3台，补水泵2台，变频器37KW一个，3KW一个，软启动器一个。要求循环泵变频一拖三，软启一拖三，即使用一个变频器和一个软启动器，使三台循环泵每一台既可以变频启动，又可以软启启动，正常使用时为一台变频，一台软启，另一台备用。补水泵为一拖二，一台变频器带两台补水泵，补水泵能够变频启动，也能直接启动。要求能够采集到每台泵的电流、故障信号、工频变频运行状态，室外温度，室内监测点的温度，出水温度，回水温度，出水压力，回水压力，水箱液位等。配备一套软水机组，由电磁阀控制软水机组的启停，且由于电磁阀安装在软水机组之前，需要在软水机组再生和清洗的时候电动阀打开。温度控制由温控阀控制蒸汽的流量，根据室外温度调节温控阀开度大小。
北线小机组和南线换热站控制要求相同。
2 北线大机组由4台循环泵和2台补水泵组成，要求循环泵变频一拖四，软启一拖四。北线大小机组公用一个水箱，一套软水机组 ，软水机组由北线小机组控制，北线大机组只采集水箱液位作为控制报警用。
CB线换热站有4台循环泵和两台补水泵，变频器30KW一个，3KW一个，软启动器3个。要求循环泵
1、2号泵能够变频运行，
2、
3、4号泵软启启动。
(2)、根据图纸配4套换热站控制柜。
控制柜采用昆仑通态的触摸屏控制，没有安装按钮报警灯等。所有状态信息都显示在触摸屏上。
(3)、制作换热站电脑控制画面，采用组态王6.55。
换热站采用无人职守、集中控制的方式，需要将4个换热机组的控制做到一个组态王程序下，组态王要能够控制循环泵，补水泵，电动阀，温控阀，每一个都要有手动自动状态的切换。组态王要能够显示温度、电流、压力、液位等实时数据，要能够提供报警信息，并且存储报警信息和数据，以备查询。组态程序共建立画面38个，添加变量892个。 (4)、调试程序。
由于我们没有POL编程狗，不能给POL控制器编程，所以我们提供控制要求，程序由济南工达捷能编写，我们负责现场调试。
二、安装调试问题
1、控制柜配线完成后，进行检查，改正接线错误，使用信号发
3 生器及万用表，检测信号采集及输出是否正常，发现触摸屏上回水温度，出水温度没有，室外温度采集错误，重新编程后，将温度信号有4-20ma改为镍1000的电阻信号。
2、控制柜现场安装完成后，进行现场调试。 (1)、南线换热站
将南线换热站三台循环泵全打到自动投用，一号主变频，测试循环泵的启动状态，发现一号循环泵变频启动3分钟后三号循环泵软启后工频运行，再过三分钟后三号泵停止，二号泵启动。控制顺序混乱，需要重新更改程序。
将2号循环泵打到禁止后，控制软启动器的中间继电器频繁动作。 采集到的电流信号错误，使用笔记本监测POL的信号采集，发现电流变送器反馈回来的信号就是错误的，不是程序的问题，将所有电流变送器重新发回厂家调0以后，发现循环泵电流正常，但是补水泵由于电流小，还是错误，所以将电机电源线在互感器上加绕两圈，增大电流，并且在组态王上调节量程，使组态王画面显示的电流接近实际电流。
软水机组由于需要再生和清洗时电磁阀打开，查询软水机组说明书，发现软水机组有继电器输出点，模式1为电磁阀模式，模式2为增压泵模式。实际使用模式1后，电磁阀常开不关闭，实际测量后发现，模式2能够正常控制电磁阀开关，随选择模式2。
(2)、CB线换热站
CB线换热站的水箱液位，和实际液位差距太大，由于液位计没
4 有经过校验，不能保证准确性，所以我们通过更改液位计的量程，将显示的液位和实际液位对应上。
CB线的变频器不能启动。变频器是ABB的ACS510，AI1端子为频率给定，AO1端子为频率反馈。DI1为起停，RO3A RO3C为故障反馈，跳线AI1 ON为0-10V，OFF为4-20ma。经检查，频率反馈接到了A02，故障反馈接到了PO1C和RO1B，改正接线，将频率反馈接到A01，故障反馈接到RO3C和RO3A。但是变频器还是不启动，检查参数设置，发现变频器使用的是PID控制宏，将PID控制宏改为ABB标准宏，电机正常启动。
将1号循环泵打到禁用后，2号变频运行，在自动状态下，
3、4号循环泵根据压力不能投入运行，只能手动启动。检查接线没有问题，只能够过更改程序。
(3)、北线换热站
小机组在二号补水泵变频运行状态下，一号补水泵不能工频启动，更改控制逻辑后正常启动。当二号补水泵变频故障后，变频器报错误代码E002，但是变频器不停止工作，而是超符合运行，电机电流3.3A，而额定电流只有2.8A，导致小机组回水压力，出水压力高于正常值，能够达到0.5Mpa，严重威胁采暖系统的安全。后将出水压力高限设置为0.35Mpa，回水压力高限设置为0.25Mpa，超过该值后停止补水，改变控制回路，由变频器的启动信号控制补水泵的接触器吸合，当选择二号补水泵运行，且给出启动信号后，二号补水泵接触器吸合，延时1S后，变频器启动。停止时，变频器启动信号消失，则二号补水
5 泵接触器也同时断开。所以一旦有报警，则能同时切断变频器和接触器，起双保险作用。
大机组循环泵软启和工频接触器下火反相，由软启切换到工频时，出现炸机现象，更换损坏的接触器，检查线路，更正接线后，启动二号循环泵正常，三号循环泵又出现炸机现象，再次检查接线，发现软启动器进线相序错误，更正接线后，软启动全部正常，但是变频启动后，四台泵全都是反转，检查变频器控制信号，接的是FWD，正传/停止命令，更换到REV，反转/停止信号后，电机正传。
大机组2号温控阀不动做，从温控阀处检查信号，发现信号正常，温控阀接受信号后不执行，手动开关温控阀，也不动作，经检查发现，电动执行器的防尘圈卡住了执行机构，将防尘圈拆掉重新安装好后，温控阀动作正常。
温控阀的反馈信号和实际开度差距巨大，温控阀处于关闭状态时，反馈信号为-19%，温控阀开到最大时，反馈信号为50%。且温控阀不能全部关闭，总是有1%-2%的误差。查看POL输出，为4-20ma，信号正确。反馈信号为0.5ma-11ma，反馈信号错误。在温控阀处测量发现，4ma的信号到温控阀后为4.8ma，将信号线从POL处拆除，发现电缆自带0.82ma电流，怀疑变频器干扰导致。重新布线后，重新调0位，北线小机组温控阀正常运行，但是将大机组的两个温控阀也布线后，三条线在一起又产生干扰，信号又错误。最后给温控阀的信号输入端和反馈端，各并联一个1微法的电容后，信号的输入和反馈均正常。
6
三、存在的问题
1、CB线换热站不自动投用。
2、南线补水泵启动低液位限制不起作用。
3、南线存在循环泵自动退出现象。
4、南线补水泵不变频，启动即为50HZ。
5、补水泵运行时间不累计。
6、补水泵恒压和定压不能切换。
7、温控阀最大开度需要限制在60%。
四、效益分析
换热站通过此次改进后，节省人工9人，大量节省蒸汽费用量，一改过去的一个温度一冬天，用室外温度来调节出水温度，保证用户室内温度的同时，减少蒸汽浪费。采用软化水后，减少换热器的结垢，使换热效率由原来的60%-70%提高到97%。
五、总结
此次换热站安装调试，基本满足使用要求，但还是存在许多没有解决的问题，我们将通过继续努力，来完善换热站控制系统。
2016年11月29日