摘 要：在“三供一业”改造项目进行的过程中，设计者与施工单位常常遇到换热机组的选型及校核的问题，本文以板式换热器的选型为例，对该问题进行探究，为设计施工安装提供思路。进行换热机组的选型，首先要计算建筑热负荷，根据建筑热负荷来确定换热机组不同温差下的热交换量，进而确定循环水泵的流量，并应用相关公式确定循环水泵的扬程，以确定补水泵流量和补水泵扬程。
关键词：换热机组；循环水泵；补水泵；扬程；流量

上世纪90年代板式换热器在饮料行业应用后[1]，迅速发展，并在石油、化工、制药等工业部门中得到广泛应用。随着科学技术的进步，板式换热机组出现在民间大众的视野之中，换热机组由集成板式换热器、循环水泵、补水泵、智能控制柜及阀门组装于一体，具有安装简单、控制方便、结构紧凑、占用空间较小等优点。市场中换热机组产品型号众多，设计安装常常面临着选择合适的换热机组的问题。现在每个设备厂家都有自己的选型软件，为设备厂家提供相应参数即可替设计者和业主选出设备，设计师们也面临着对设备厂商提供选型进行校核的问题。
1 选型及校核流程
换热机组选型，首先需要业主向设计单位提供建筑物基本资料，设计人员根据不同设计阶段通过手算、估算以及计算软件等方式进行热负荷计算，将热负荷代入公式进行计算，得到一、二次侧温差和循环水泵的流量，应用相关公式确定循环水泵的扬程，由循环水泵流量确定补水泵流量，并根据系统压力确定补水泵扬程。并向板式换热机组厂家提供建筑热负荷、循环水泵的扬程和流量、补水泵的补水量和扬程、一二次侧供回水温度。无论是选型还是校核都要按照下图所示流程进行相关计算，确认参数的正确性。

图1 换热机组选型流程
1.1基本参数的确定
（1）建筑物建筑面积
（2）建筑物群中最高建筑标高
（3）一二次侧供回水温度
（4）最不利热用户内部系统阻力
（5）二次侧室外管路最不利环路的阻力
（6）系统末端形式
1.2热负荷计算（以民用建筑采暖为例）
⑴供暖系统的设计热负荷计算
①围护结构基本耗热量
②附加耗热量（朝向修正、风力修正、高度修正等）
③冷风渗透耗热量
④冷风侵入耗热量
⑵热负荷估算
在已知建筑物采暖面积情况下，使用供暖面积热指标法。（此方法多用在方案阶段）
（1）
1.3板换的选型计算
板式换热器的计算有多种计算方法，本文以其中常用方法为例进行说明。
①板式换热器的对数温度差：
(2)
式中：T1:一次侧供水温度
T2:一次侧回水温度
t1:二次侧供水温度
t2:二次侧回水温度
当时，可用算数平均温差，代替对数平均温差。
②① 板式换热器换热面积计算
(3)
式中：K：板换的导热系数；
k：导热系数的修正系数；
F：板换换热面积,m2；
Q：二次侧采暖负荷与锅炉出力的平均值；
：对数温度差；
板式换热器根据公式（2）、（3）计算出板换的换热面积后根据板换面积进行选型及校核。

图2 不同温度下板换的传热系数

由上图可知随着供水温度的增加，板式换热器的传热系数随之增大。
1.4循环水泵选型
流量和扬程是水泵选型的两个重要参数，而换热机组内的循环水泵不宜超过2台，可不设置备用泵。
⑴循环水泵的扬程：可按下式估算
（4）
式中：
H——循环水泵扬程（k
Pa）；
H1——换热机组二次侧阻力，根据厂商计算书取用（kPa）；H2——热力站内部管道二次侧阻力（kPa）;
H3——二次侧室外管路最不利环路的阻力（KPa）;
H4——最不利用户内部系统阻力（kPa）。
故供暖系统循环水泵的扬程为热力站内设备和管路、二次网及最不利热用户内部系统阻力之和。并在水泵扬程进行选型时乘以1.1的安全系数进行选型。
⑵循环水泵的流量：
根据计算所得系统热负荷，由下式计算可得循环水泵设计流量可有下式算得：
（5）
式中：
G——循环水泵流量（t/h）；
Q——设计热负荷（kW）；
C——水的比热容[kJ/（kg.℃）]；
t1——供水温度（℃）；
t2——回水温度（℃）。
通过该公式计算所得为为循环水泵的设计流量，而选型流量应为循环水泵设计流量乘以1.05-1.1的安全系数进行选型。
1.5补水泵选型
流量和扬程是水泵选型的两个重要参数，补水泵宜设置2台。
（1）补水泵的扬程应保证补水压力比补水点的工作压力高30-50Kpa，可按下式进行计算：
(6)
式中：
H——补水泵的扬程（kPa）；
Hb——系统补水点的压力（kPa）;
Hx——补水泵的吸入管路阻力（kPa）；
Hy——补水泵的出水管路阻力（kPa）；
h——补水箱最低水位高出系统补水点所产生的的静压（kPa）；
h0——补水泵扬程计算富裕量（kPa），可按30-50kPa取值。
（2）补水泵的总小时流量宜为系统水容量的5%-10%。计算上习惯取循环水量的2%-3%，而本次改造项目均为老旧小区，其补水量应留取一定富裕量，应取循环水量的3%-4%。
4 结 论
由于“三供一业”改造项目数量庞大，更换设备必不可少，选择换热机组的正确与否，对投资，运行调节等都具有广泛的意义，本文就换热机组的选型进行由浅入深的解释，设计人员需要按照设计步骤进行详细的计算和校核，而所有的计算均基于基本参数的确定，基本参数是设计人员进行计算的依据，这一点切不可忽视。
［参考文献］
[1] 杨晓虎. 板式换热器的选型计算[J]. 液压与气动, 1992(2):20-21.
[2] 佚名.14R105换热器选用与安装[M].2015

                                        责任编辑：郑庆红

收稿日期：2019年8月15日
王雨萌（1996-），女（汉族），辽宁丹东人。西安科技大学2019级在读硕士研究生。Tel:15641135882，E-mail：wym96324@126.com