热力工程设计软件的开发

热力工程设计软件
RJCAD2012
王兆田
RJCAD是一种用于锅炉房、换热站、中小型热电站、压空站等站房及城市热力管网工艺部分设计的软件。

该软件含有丰富的设备图形库及管件数据库，可方便的绘制各类站房的平剖面图，自动生成零部件图；可绘制室外热力管网平剖面图，自动生成纵横剖面图，并可对架空或地沟敷设热网及直埋管道典型管段强度进行计算，还可进行管网水力计算及电厂热力系统计算。

此外，该软件还提供了标准规范库、典型工程库，供设计人员参考。

该软件具有覆盖面广，自动化程度高，操作简单等特点，该软件由热力专业人员开发，<<热能工程设计手册>>(99年机械工业出版社出版)的主编汤蕙芬参与策划，并作为该手册的配套软件进行推广，该软件已在国家软件登记中心登记备案，目前已被多家大型设计单位采用，得到了广大专业设计人员的认可。

RJCAD的主要功能:
1站房部分
(1) 各类站房(锅炉房、中小型热电站、换热站等)的平面、剖面设计，包括设备、管道及土建外框的绘制。

可绘制各类站房的平面图、剖面图，可采用软件自带建筑平面绘制功能绘制土建外框，也可与其它土建软件接口。

通过简明的菜单调用平面设备，并可将平面设备转化为剖面图或基础图，可统计设备，形成设备表。

本软件设备图形库里主要包括下列内容:
鼓风机: G6-41、4-72 No2.8 到No12；G4-73 到No12 9-26系列中部分常用型号
GY2-1、GY4-1、GY6-1型风机
引风机: Y6-41、y5-47从No4到No12.4； y4-73 到No20；
35t/h、75t/h 循环流化床锅炉专用鼓引风机。

离心泵: IS型系列、SH型及KQSN型双吸泵、
PW型污水泵及立式、卧式直联离心泵。

给水泵: DG型、GC型、DL型；
油泵: 齿轮泵、螺杆泵；
除尘器:多管型、麻石水膜型及电除尘器。

离子交换器:负压逆流再生、逆流再生钠离子逆流再生阳离子、
顺流再生阴离子及组合式离子交换器、全自动离子交换器。

除氧器: 热力除氧器(10-230t/h)、解吸除氧器(6-42t/h)低位热力除氧器、海绵铁除氧器。

锅炉: 10t/h、20t/h、35t/h(链条炉、流化床锅炉)、75t/h、220t/h (流化床锅炉)及一些厂家的2t/h、4t/h、6t/h燃煤炉和燃油锅炉。

汽轮机:3000KW、6000KW、12000KW、50000KW背压机及抽凝机。

换热器:管壳型、波纹管式及板式换热器。

压空机: 6-40m3/min 活塞式、螺杆式压空机及干干燥装置。

其它: 桥式起重机、斗式提升机、吊煤罐、翻斗上煤机、刮板除渣机、排污扩容器、机械过滤器、马丁碎渣机、球磨机、粗细粉分离器。

上述设备一般都有俯视图、主视图、左或右视图基础图组成，主要辅机可满足75-130t/h 以下锅炉的需要，到目前为止设备图形库中图形超过3000个。

本软件提供方便的图库管理工具，对于图库中没有的设备，可利用本软件提供的工具输入参数绘制，绘好后可增加到图库中。

软件提供的常用设备图形绘制工具，可绘制各类椭圆封头的筒体、各种孔洞及双横锅炉、双纵锅炉、燃油炉及风机外壳等。

(2)汽水管道和烟风管道设计
为满足不同设计人员的需要，本软件可选择二维和三维管道绘制管道。

当工作在二维方式时:
根据需要可绘制成单线也可绘制成双线(还有一根中心线)，可自动标注管径，阀门可连续画，也可以在画好的管线上任意插入，插入后管线自动断开，可以删除，删除后管线自动连上，可以替换；阀门可按实际尺寸绘制，这时将自动查找尺寸，也可按固定尺寸绘制，具有绘制变径、弯头、三通、法兰等功能。

管道的标注可选择公称直径的标注方式，也可选择管径X壁厚的标注方式，标注时可带上管道类别。

当工作在三维方式时:
管线本身带有压力、温度等参数，当在管线上插入阀门和管件时系统会自动从管件和阀门数据库选择合适的型号(本软件按东北电力院典管手册建立了管件数据库和阀门数据库)；绘制管道平面时应输入标高信息，绘完后可由平面图自动转化为系统图及单双线管道剖面图并可自动标注管道及管件尺寸，可根据图形数据形成供应力计算用的数据文件，可进行碰撞检查，并可统计材料，还可生成三
维实体图。

该软件含有常用阀门(闸阀、截止阀、止回阀、减压阀、蝶阀、疏水阀、
调节阀、安全阀等)及仪表、支架图形符号，对个别没有的阀门及仪表用户可
增加。

(3)零部件自动生成部分
根据输入的数据自动生成烟风管道(包括方形直烟管、变径烟管、弯烟管
及圆型直烟管、变径烟管、弯烟管、圆变方烟管)零部件图(即大样图)、自动选择布置加强筋。

从对话框中输入有关数据可自动绘制水箱附件安装(配管)图、分汽缸制造图、日用油箱安装图、储油罐安装图；以上均可自动生成三个视图并统计材料，生成明细表；该软件操作简单，例如绘制水箱附件安装(配管)图，只要从对话框中填好数据，马上就可绘出该图，如果尺寸考虑好后，绘制上述图纸一般只需要几分钟时间。

(4)支吊架安装图绘制
本软件根据西北电力院编制的<<火力发电厂汽水管道支吊架>>手册，绘制了各种形式的管部、根部、连接件，用户输入安装荷载、工作荷载后，从菜单上直接点取需要的部件，就可绘出支吊架安装图并标注好主要尺寸及标号，同时还可列出明细表、生成支吊架材料汇总表。

本软件还可按华东电力院编制的<<火力发电厂烟风煤管道支吊架>>手册绘制烟风管道支吊架安装图，如考虑好了原始数据绘制一个支吊架，只需一、二分钟的时间。

(5)皮带输送机安装图
给出起点标高、终点标高、角度及水平段长度后可自动
计算并自动绘制出胶带输送机安装图及土建条件图，自动标
注尺寸(包括TD75型、DTII型和大倾角皮带)，自动统计皮
带长度、上下脱辊数量、支腿及支架数量等，并形成材料明
细表。

给出输送量、皮带长度和提升高度等参数可计算出皮带张力和输送所需功率。

(6)电厂原则性热力系统计算
可计算汽机进汽量、发电量、各级抽气量、发电煤耗、供热煤耗、热电比、全厂热效率等。

(7)常用工具
此外，作为本软件站房部分提供的工具，软件还包含有查找蒸汽参数的功能，压力、温度、焓值、比容、干度给出其中一项或二项可查出其他各项，除后面介绍的热网水力计算功能外，还有用于站房内部简单的管道水力计算功能，可计算蒸汽管道、热水管道、压缩空气管道、氮气管道、氧气管道、煤气管道进行流速、比摩阻计算，画图时不用再翻阅手册计算管径，为使设计人员逐步摆脱手册作准备。

软件还具有水处理设备计算，锅炉耗煤量、灰渣量、烟风量计算，换热器计算，经济保温层厚度计算，保温或不保温管道重量计算
等功能。

热力专业常用标准规范可随时查阅，典型工程库可作为用户参考，文字处理功能使操作人员更为方便。

2 供热管网部分
(1)绘图部分
可绘制室外(或城市)架空、地沟、直埋热力管网平面图(包括道路、
围墙、建筑物)，支架布置方式灵活，可根据管径自动查找滑动支架最大
间距并在选定的管段上统一布置，可自动标注管网尺寸、节点座标及编
号，对于原来的规划图，还可以采用定义管线功能把规划图中的已有管
线定义成热力管线,管线的标高、坡度、支吊架、检查井编号可以在布置
管网时给定，也可以用参数定义菜单重新设定，如平面图上的有标高信
息，则可以自动生成纵剖面图，根据测量桩号标高数据在纵断面上形成地面线，自动形成系统图，如平面图上没有标高信息，可从对话框中输入有关信息自动生成纵剖面，地沟横
剖面、架空横剖面及直埋横剖面均可以从对话框中输入有关信息自动生
成。

(2)蒸汽管网水力计算
能对枝状汽网进行水力计算，自动选择管径、计算流速、比摩阻、
压降等，也可给定管径进行校核计算并将结果形成计算书。

计算时，原
始数据可从对话框中输入，也可画出水力计算图，软件从计算图中提取
需要的数据进行计算，对于现有管道和新设计管道画计算图时可用颜色
区分开，现有管道按已知管径进行校核计算，新设计管道自动选择管径，
计算结果除形成计算书外，还可标注到计算图上。

计算中，软件自动计
算温降，并根据压力和温度变化自动查找蒸汽比容，从而计算压降。

(3)热水管网水力计算
能对枝状及环状水网进行水力计算，用户只需填入各用户热
负荷及管段长度，程序将自动确定管径，除将结果形成计算表格
外，还可画出枝状水网水压图。

计算中主干管按30-80Pa/m经济
比摩阻确定管径，支管按不超过300Pa/m确定管径，计算结果包
括管段流量、流速、比摩阻、供水压力、回水压力、资用压头等。

环状水网可以是多热源。

(4)典型管段强度计算
可对架空或地沟敷设热网典型管段L型、Z型、U型及其与波纹、套筒补偿器组合管
段进行伸长量、应力及支架推力计算，计算过程中除考虑了管道热胀应力外，还考
虑了滑动支架摩擦力、旋转补偿器、波纹(或套筒)补偿器的弹性力(或摩擦力)以及
内压不平衡力，数据填写符合设计人员的习惯，使用方便。

另外还有钢管支架计算。

(5)直埋管道强度计算
可按照新版<<城镇直埋供热管道工程技术规程>>的要求对直埋管道进行弯头强度计
算、竖向失稳验算、管段伸长量计算，对L型布置管道的驻点位置进行计算，对各
种典型布置形式的支架推力进行计算，对无补偿直埋管道直段应力计算、失稳验算
等。

RJCAD2012可在autoCAD2012下运行。