熱能工程是主要處理熱能的工程，熱能的傳輸、轉(zhuǎn)換都是通過(guò)熱能工程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，熱能工程是關(guān)鍵的工業(yè)系統(tǒng)，本文主要探討熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

　　《熱能動(dòng)力工程》雜志是七0三研究所主辦的學(xué)術(shù)與技術(shù)相結(jié)合的期刊、主要是以軍轉(zhuǎn)民，軍民結(jié)合為報(bào)導(dǎo)方針，大力報(bào)導(dǎo)熱能動(dòng)力工程領(lǐng)域的科研成果，獎(jiǎng)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)為，為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到推動(dòng)作用。

　　熱能工程的主要任務(wù)就是研究如何更合理有效的利用熱能，包括熱能的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、輸送使用和回收等幾個(gè)環(huán)節(jié)。而各個(gè)環(huán)節(jié)又是由一些基本的單元——熱工設(shè)備或者熱力過(guò)程構(gòu)成的，任何熱能系統(tǒng)都是由若干個(gè)單換設(shè)備按照一定的規(guī)律組織起來(lái)的，并且有特定功能的有機(jī)整體。然而熱能動(dòng)力工程則是指研究通過(guò)熱的釋放、轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生動(dòng)力為目標(biāo)的工業(yè)系統(tǒng)及技術(shù)(熱力發(fā)電機(jī)、火力發(fā)電機(jī)等)。兩者實(shí)現(xiàn)的是有能量轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的過(guò)程關(guān)系。本文就通過(guò)對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行分析，闡述系統(tǒng)設(shè)計(jì)在各個(gè)階段的工作內(nèi)容。

　　1 規(guī)劃設(shè)計(jì)

　　一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)工作是工程是否成功的根本，因此，設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)非常重要而且充滿(mǎn)挑戰(zhàn)和創(chuàng)造性的工作。任何設(shè)計(jì)工作都是如此，要想做好熱能動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，首先要做到以下幾點(diǎn)：一，加大全行業(yè)的投入，包括人、財(cái)、物上的投入;二，加強(qiáng)熱能動(dòng)力專(zhuān)業(yè)的理論研究和科研工作，通過(guò)各種途徑培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的、具有高素質(zhì)的設(shè)計(jì)人才;三，加強(qiáng)宣傳工作，理順整個(gè)設(shè)計(jì)工作的程序，確保設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和設(shè)計(jì)方案的一致性。

　　規(guī)劃設(shè)計(jì)在整個(gè)工程的設(shè)計(jì)工作中，是極易被忽視的一個(gè)工作，為了確保使設(shè)計(jì)更加合理，就必須做好設(shè)計(jì)前的各種準(zhǔn)備工作，主要包括：①對(duì)用戶(hù)的需要進(jìn)行詳細(xì)的分析調(diào)查;②根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果，制定出初步的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案;③對(duì)此方案的可行性進(jìn)行研究。下面就對(duì)著三方面進(jìn)行闡述探討。

　　1.1用戶(hù)需求的分析

　　設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，首先需要同業(yè)主進(jìn)行討論、分析，收集用戶(hù)對(duì)于熱能動(dòng)力系統(tǒng)所提出的各種設(shè)想和要求，通過(guò)探討可以大致了解用戶(hù)想要達(dá)到的目的。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員需要認(rèn)真整理用戶(hù)的需求，對(duì)業(yè)主的要求進(jìn)行進(jìn)一步的明確化、細(xì)化、定量化，形成以科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒖刹僮餍詮?qiáng)為具體目標(biāo)，并從功能性、性能、費(fèi)用等方面結(jié)合現(xiàn)有的產(chǎn)品和各類(lèi)相關(guān)技術(shù)確定熱能動(dòng)力系統(tǒng)的目標(biāo)。

　　1.2提出初步設(shè)計(jì)方案

　　為了使設(shè)計(jì)工作更加細(xì)致，減少出現(xiàn)各類(lèi)問(wèn)題的幾率，再進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)之前，首先要有一個(gè)粗略的、大概的初步設(shè)計(jì)方案，既在確定熱能動(dòng)力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員圍繞用戶(hù)的各種需求和建筑物自身的功能，從宏觀的角度進(jìn)行敘述和論證熱能動(dòng)力系統(tǒng)的總體規(guī)模和性能指標(biāo)、各個(gè)子系統(tǒng)的規(guī)模以及性能指標(biāo)、所選用的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)途徑以及可操作性等。做到對(duì)系統(tǒng)有一個(gè)總體概念和了解，為今后實(shí)施方法步驟和經(jīng)費(fèi)情況做到心中有數(shù)，初步設(shè)計(jì)方案也是系統(tǒng)分析階段的重要文檔資料，規(guī)劃設(shè)計(jì)方案包括以下三方面的內(nèi)容：首先，目標(biāo)系統(tǒng)的總體概貌;其次，目標(biāo)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu);最后，各個(gè)子系統(tǒng)的描述，主要涉及到系統(tǒng)目標(biāo)、系統(tǒng)布線結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)的概算等等。規(guī)劃設(shè)計(jì)方案最好是以圖文并茂的形式和使用通俗易懂的語(yǔ)言表達(dá)，將設(shè)計(jì)意圖充分的表現(xiàn)出來(lái)，供有關(guān)決策人員和技術(shù)人員作為論證和評(píng)鑒的基礎(chǔ)。

　　1.3設(shè)計(jì)方案可行性分析

　　在規(guī)劃設(shè)計(jì)方案確定以后，要對(duì)方案進(jìn)行可行性研究，也就是對(duì)該熱能動(dòng)力系統(tǒng)的建設(shè)的必要性、技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)的合理性做出明確合理的判斷，只有在調(diào)查判斷分析的過(guò)程中才能確認(rèn)是否建設(shè)該系統(tǒng)。

　　1.3.1建設(shè)的必要性分析

　　在建設(shè)中不是所有的熱能動(dòng)力子系統(tǒng)都具有很高的優(yōu)越性的，在進(jìn)行建設(shè)時(shí)，首先需要考慮的是系統(tǒng)是否適合使用的實(shí)際情況，是否有安裝的必要。只有通過(guò)深入調(diào)查，初步確定不同的技術(shù)方案后，再通過(guò)對(duì)不同技術(shù)方案的對(duì)比分析，找出最優(yōu)方案，并證明安裝此熱能動(dòng)力系統(tǒng)之后具有明顯的優(yōu)勢(shì)時(shí)，才可以實(shí)施施工。

　　1.3.2技術(shù)的先進(jìn)性

　　我們所說(shuō)的技術(shù)先進(jìn)性是指該設(shè)計(jì)方案是否既能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)和相關(guān)規(guī)范，又能滿(mǎn)足使用者的需要，同時(shí)還能達(dá)到目前國(guó)際上較為先進(jìn)的技術(shù)水平，尤其是不能選用目前已經(jīng)淘汰的產(chǎn)品和技術(shù)。對(duì)于系統(tǒng)設(shè)備的選型、組合方式等設(shè)計(jì)內(nèi)容也要注意其技術(shù)的先進(jìn)性，但是在設(shè)計(jì)時(shí)不能盲目的追求其先進(jìn)性，而忽略了設(shè)備的維修和配件的來(lái)源，以及建筑適用性等方面的情況，減少熱能動(dòng)力系統(tǒng)在投入使用之后維修工作困難。尤其是在選用進(jìn)口設(shè)備或者引進(jìn)全套系統(tǒng)時(shí)，一定要考慮國(guó)內(nèi)的國(guó)情以及用戶(hù)單位的技術(shù)水平和工程預(yù)算。

　　1.3.3經(jīng)濟(jì)適用性

　　經(jīng)濟(jì)適用性也是經(jīng)濟(jì)合理性，主要包括了兩個(gè)方面的含義：一是，設(shè)備的選型和工程的投資費(fèi)用應(yīng)當(dāng)合理;二是，該系統(tǒng)的建設(shè)投入產(chǎn)出必須合理。可以理解為從經(jīng)濟(jì)效益上，建設(shè)該系統(tǒng)應(yīng)該是能夠產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益或者是節(jié)省一部分投資，既系統(tǒng)本身的折舊費(fèi)和維修費(fèi)的總和應(yīng)該小于使用該系統(tǒng)再提高生產(chǎn)或者工作效率，提高產(chǎn)品或者工作質(zhì)量，保證安全等方面的所取得的經(jīng)濟(jì)效益。

　　2 總體設(shè)計(jì)

　　總設(shè)計(jì)階段開(kāi)始時(shí)，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)用戶(hù)需求書(shū)和規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，結(jié)合實(shí)際的經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)條件以及社會(huì)條件來(lái)確定系統(tǒng)的具體實(shí)施方案，在上一階段，設(shè)計(jì)人員的主要工作就是進(jìn)行調(diào)查研究，這個(gè)階段開(kāi)始工作的主要任務(wù)就是在各種實(shí)施方案和技術(shù)手段中權(quán)衡利弊得失，然后進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，盡可能的在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性以及可擴(kuò)充性。總體設(shè)計(jì)階段就是從一個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)到具體實(shí)現(xiàn)的逐步細(xì)化的設(shè)計(jì)過(guò)程，大體可以分為兩個(gè)階段，總體設(shè)計(jì)階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。

　　3 工程施工設(shè)計(jì)

　　工程施工設(shè)計(jì)就是系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)和施工平面圖設(shè)計(jì)的總稱(chēng)，其中最重要的就是系統(tǒng)施工圖設(shè)計(jì)，通常在系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)和工程實(shí)施方案設(shè)計(jì)后就可以進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。工程施工圖設(shè)計(jì)是對(duì)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)和施工方案進(jìn)行細(xì)致全面的技術(shù)分析和工程參數(shù)計(jì)算，將取得的確切的技術(shù)手繪制在施工平面圖上。尤其是對(duì)集成系統(tǒng)需要對(duì)其有關(guān)的子系統(tǒng)的在業(yè)務(wù)專(zhuān)業(yè)方面的接口界面、安裝工藝等提出詳細(xì)的要求和相應(yīng)的文字說(shuō)明，對(duì)土建施工中要求預(yù)留的孔洞、線槽、預(yù)埋件和橋架的敷設(shè)等也同樣需要在施工圖中明確的標(biāo)注其位置、尺寸、大致的走向等，對(duì)于系統(tǒng)所需的管理和監(jiān)控的各類(lèi)定型機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品的施工安裝圖繪制同樣采用《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通用圖集》以便于節(jié)約工時(shí)，加快施工進(jìn)度。

　　工程施工圖的設(shè)計(jì)深度必須滿(mǎn)足以下條件：做好熱能動(dòng)力設(shè)備機(jī)房和熱能動(dòng)力的電源和接地預(yù)留;土建施工所需要預(yù)留的孔洞、線槽、預(yù)埋件、橋架的定位、尺寸以及走向的工藝與敷設(shè)要求;中央監(jiān)控室、各類(lèi)熱能動(dòng)力機(jī)房的位置大小、平面部分區(qū)間、建筑接入網(wǎng)的管道預(yù)埋;系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制器、監(jiān)控點(diǎn)的定位以及安裝要求;系統(tǒng)設(shè)備線路端接的編號(hào)和方式;系統(tǒng)配線的規(guī)格和布線要求。熱能動(dòng)力系統(tǒng)施工圖紙包括目錄、施工總體說(shuō)明、各熱力動(dòng)力子系統(tǒng)圖、系統(tǒng)管線平面圖、機(jī)房的布置詳圖、系統(tǒng)配線與端接圖。如果上述圖紙上表述不是很清楚，可以在施工總體說(shuō)明或者是相應(yīng)的圖紙中加入一些文字說(shuō)明，對(duì)圖紙進(jìn)行進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。

　　4 最后的修改和完善

　　最后的修改設(shè)計(jì)指的是在熱能動(dòng)力系統(tǒng)施工安裝之后，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)、分系統(tǒng)聯(lián)試并系統(tǒng)的功能、指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，只有通過(guò)修改設(shè)計(jì)，才能發(fā)現(xiàn)功能性指標(biāo)不達(dá)標(biāo)或者不完善的地方，進(jìn)而滿(mǎn)足系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

　　結(jié)語(yǔ)

　　能源作為一個(gè)國(guó)家發(fā)展與繁榮的基礎(chǔ)，也是人們生活不可或缺的部分。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)合理的設(shè)計(jì)減少熱能損失，提高動(dòng)力系統(tǒng)的工作效率顯得尤為重要，也是設(shè)計(jì)工作者需要重點(diǎn)進(jìn)行研究的方向。

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