《供暖设计说明书》doc版.doc

供热工程课程设计系 别：建筑环境与能源工程系专 业： 建筑环境与设备工程 姓 名：指导老师： 河南城建学院2011/5/302011/6/3河南城建学院供热设计摘要供热工程设计是本专业学生学完供热工程后的一次综合训练，目的是理论与实践相结合，通过对系统的设计进一步掌握供热工程的专业知识，深入理解负荷计算，散热器的计算，水力计算，系统选择，从而达到能结合实际工程机型系统计算的能力。本次课程设计首先是选择北京一建筑物，然后根据该地的气象资料特征。计算该建筑物热负荷，合理选择确定该建筑物的供暖系统方案。以及散热设备的选择与计算。并根据该供暖方案对该系统进行水力计算以及系统的阻力平衡。绘制该建筑物的平面图.剖面图.供暖系统图。考虑该地区气象特征以及建筑物的特点。根据当地节能；环保要求。选择最合理的热水供暖系统。进行该系统的设计计算。关键词：热负荷；散热设备；水力计算第页目录1.设计说明11.1设计简述12.热负荷计算22.1建筑物概述22.2热负荷计算33.供热系统的确定及散热器的计算133.1 热媒的选择133.2 供暖形式的确定133.3 散热器的布置133.4 散热器的选择133.5散热器的计算144.管路的水利计算174.1 绘制管路的系统图174.2 计算最不利环路的管径174.3有关说明205.总结216.参考文献22第页1. 设计说明1.1设计简述将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为供热工程。供热工程又分为供暖工程和集中供热，供暖工程是以保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件为主要任务，集中供热是集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，由一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域热用户供应热能的方式。生活中常见的是集中供热工程，目前已成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。集中供热系统包括热源、热网和用户 三 部分。热源主要是热电站和区域锅炉房（工业区域锅炉房一般采用蒸汽锅炉，民用区域锅炉房一般采用热水锅炉）。本次课程设计是运用供热工程的技术知识对某一建筑物进行设计计算，以及散热设备的选择与计算，合理的选择供暖系统以及管路的水力计算。本次设计的热源为城市热力管网，供回水温度为9570C;采暖外线在建筑物南侧。2.热负荷计算2.1建筑物概述供热系统计算主要包括以下步骤：1.建筑物室内热负荷的计算2.确定供暖系统的设计方案以及热媒形式，散热器的选型3. 散热器的计算与布置4. 绘制系统轴测图，对管段分段并标注管长，各个散热器的热负荷大小5.进行系统的水力计算，并平衡各管段的阻力，一般异程式不大于15%，同程式不大于10%。本次课程设计的建筑物选择郑北京的某一小型住宅楼，层高3层，层高为3米。具体的参数见图表2-1.根据以上步骤的要求，对该住宅楼进行合理的供暖系统设计与水力计算。已知 ：维护结构的条件如下外墙 ：一砖半厚（240mm），内墙抹灰。K=2.08w/m D=5.06外窗：铝制推拉窗带密封条，K=6.4w/m门：单层木门K=4.65w/m。顶部：厚50mm防腐木屑k=0.93 w/m D=1.53地面：不保温地面k值按划分地带计算。北京市室外的气象资料：供暖室内的计算温度t=18供暖室外的计算温度tw=-9冬季室外平均风速Vpj=2.8m/s2.2热负荷计算一. 一层基本耗热量计算 （1）首先，将采暖房间编号，如1，2等计入表2-1中，在把采暖房间的名称如卧室，客厅等计入到第2栏内。 （2）维护结构朝向及名称如北外墙，南外墙，计入第3栏中。维护结构的传热面积等依次记录。（3）房间的热负荷Q主要包括以下几部分：Q = Q1 + Q2 + Q3 式中：Q1围护结构耗热量； Q2冷风渗透耗热量； Q3冷风侵入耗热量。围护结构的基本耗热量： 式中 ： K围护结构的传热系数，W/K； F围护结构的计算面积，； 冬季室内空气的计算温度，； 冬季室外空气的计算温度，；围护结构的温差修正系数；是用来考虑供暖房间并不直接接触室外大气时，围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的 削弱而减少的修正，其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。地面各地段的传热系数见表地带名称地面传热系数地带名称地面传热系数第一地带0.47第二地带0.23第三地带0.12第四地带0.07维护结构明细栏门窗名称洞口尺寸备注C11200*1800金属框单层玻璃待商亮，高500C22000*1800C31800*1800C41.5*1800M11800*2000单层木门M21500*2000M31200*2000M41500*1800带玻璃的推拉门底层101房间的维护结构耗热量计算：Q1 = 北外墙：q=1.02.08（18+9）5.91=333w西外墙： q2=1.02.08（18+9）3.60.95=192w东外墙： q2=1.02.08（18+9）14.40.95=767w北外窗： q3=1.06.4（18+9）2.16100=373w地面： q4=1.00.47（18+9）13.981=177w地面： q5=1.00.23（18+9）1.551=9 w围护结构耗热量Q1= q1+ q2+ q3+q4+q5=1875W(4)维护结构耗热量的修正按照暖通规范的规定,维护结构的耗热量修正应考虑朝向修正、风力附加和高度附加三个方面。上面公式已修正.(5)冷风渗透耗热量计算采用缝隙法计算冷风渗透耗热量Q2公式如下：Q2=0.278Vw Cp (tn-tw) 式中：V= Lln L每米门窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季平均风速，m3/hml门窗缝隙的计算长度，m n渗透空气量的朝向修正系数，w冬季供暖室外计算温度下的空气密度，1.34Kg/ m3；Cp冷空气的定压比热，C=1KJ/Kg；tn冬季室内空气的计算温度，； tw冬季室外空气的计算温度，。查表可知：北京市的冷风朝向修正系数：北向n=1.0 ，南向n=0.15。查表可知：冬季室外平均风速Vpj=2.8m/s，金属密封玻璃窗的L=0.9*0.5m3/mh北向外窗的总计算长度l=（1.2+1.5）*2=5.4米总的冷风渗透量：V= Lln=0.45*5.4*1=2.43 m3/h冷风渗透耗热量Q2=0.278Vw Cp (tn-tw)=0.2782.431.341.027=24w(6)冷风侵入耗热量计算Q3=N w 式中 外门基本耗热量， N考虑冷风侵入的外门附加率，由于该房间没有外门故冷风侵入耗热量为零。(7)综上可得 Q= Q1+Q2 +Q3=1875 w以此可算出其它房间的热负荷，如下表所示第21页房间编号房间名称围 护 结 构传热系数室内计算温度供暖室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风入侵耗热量房间总耗热量朝向风向1+xcn+xf修正后耗热量高度修正名称及方向面 积 计 算面积Ktntwtn-twQ1.jXcnXfQXgQ1Q2Q3QW/(.)W%W%WWWW1234567891011121314151617181920101厨房北外墙2.7*3-1.2*818-927133300100333018512401875西外墙1.2*33.62.08202-595192东外墙4.8*314.42.08808-595767北外窗1.2*3730100373地面12*4.68+1.02*2.46+0.8*2.4613.980.471770100177地面22.68*0.58*1.550.23901009102餐厅东外墙3.4*310.22.08572-595544063000630地面12*786010086103卫生间东外墙1.3*33.92.08219-5095208020800208房间编号房间名称围 护 结 构传热系数室内计算温度供暖室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风入侵耗热量房间总耗热量朝向风向1+xcn+xf修正后耗热量高度修正名称及方向面 积 计 算面积Ktntwtn-twQ1.jXcnXfQXgQ1Q2Q3QW/(.)W%W%WWWW1234567891011121314151617181920104卧室东外墙3.7*311.12509559201651401619南外墙4.2*3-1.8*1.88.366.4469-1585399南外窗1.5*7466-1585396地面12*3.7+2*4.0815.60.231980100198地面22.76*1.764.82.0830010030105卧室南外墙3.6*3-1.5*85454-15853856410107748南外门1.5*8195-1585165地面12*791010091106卧室南外墙3.6*3-1.5*8454-158538564140645南外门1.5*195-1585165地面12*7910010091房间编号房间名称围 护 结 构传热系数室内计算温度供暖室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风入侵耗热量房间总耗热量朝向风向1+xcn+xf修正后耗热量高度修正名称及方向面 积 计 算面积Ktntwtn-twQ1.jXcnXfQXgQ1Q2Q3QW/(.)W%W%WWWW1234567891011121314151617181920107客厅西外墙8.2*3-1.8*22.125095112003209312793519西外门1.8*23.64.65452-595429地面12*4.88+2*7.9625.680.473260100326地面22*2+2*2.889.760.2361010061地面30.88*4.083.590.1211010011北外墙5*3-2*1.811.42.086400100640北外窗2*6220100622108卫生间北外墙2.4*3-1.2*1.85.042.082830100283926240950北外窗1.2*3730100373地面12*82700100270房间编号围 护 结 构传热系数室内计算温度供暖室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风入侵耗热量房间总耗热量朝向风向1+xcn+xf修正后耗热量高度修正名称及方向面 积 计 算面积Ktntwtn-twQ1.jXcnXfQXgQ1Q2Q3QW/(.)W%W%WWWW1234567891011121314151617181920109厨房北外墙2.7*3-1.2*818-9271333001003330963240987东外墙1.2*33.62.08202-595192北外窗1.2*3730100373地面12*2.585.160.4765010065112卧室南外墙4.2*3-1.8*1.88.362.08469-158539990240906南外窗1.5*466-1585396地面12*71070100107房间号113114115116117120121122123124125126127128129130131132热负荷7486453519950987906748645351995018756302089067486453519950二楼的热负荷只需一楼热负荷减去地面，三楼的只需要二楼的加上顶棚的的列简表房间号201202203204205206207208209212213214215216217热负荷1689544208139165755431216809227996575543121680922房间号220221222223224225226227228229230231232热负荷7996575543121680168954420813916575543121680房间号301302303304305306307308309310311312313314315316317热负荷19829352671807106396040008751215391591215106396040008751215房间号318319320321322323324325326327328329330331332热负荷59591215106396040008751982935267180710639604000875三楼热负荷3.供热系统的确定及散热器的计算3.1 热媒的选择本题选择热水供暖系统，热源为城市热力管网，供水温度tg=95，回水温度th=70。3.2 供暖形式的确定为与实际相结合，设计采用分户计量，户内的水平系统采用双管同程系统，系统的立管采用双管异程，之所以这样设计主要是出于现实的利用比较广泛，又因为热源为城市热力管网因此提供的动压，足够大，不用考虑不平衡率，但相应的造价比较高，管材耗量大，但供暖充足。3.3 散热器的布置该题散热器安装在窗台下面，这样沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气流比较暖和舒适。3.4 散热器的选择建筑性质适合选用的散热器居住建筑柱形、闭合串片、板式、扁管式、辐射对流式公用建筑柱形、闭合串片、板式、扁管式、屏壁型、辐射对流式工业企业辅助建筑柱形、翼型、辐射对流式散发小量粉尘的车间及仓库柱形、辐射对流式散发大量粉尘的车间及仓库柱形、光面排管3.5散热器的计算 根据上表散热器的选择，同时又表2-13所计算热负荷的大小，室内安装二柱（M132型）。 1 ） 散热面积的计算所需散热器传热面积F按下式计算： 式中房间供暖所需的散热器散热面积，m2；房间供暖热负荷，W；散热器的传热系数，W/(m .)；散热器热媒的算术平均温度，；供暖室内计算温度，；散热器组装片数或散热器的长度修正系数散热器连接形式修正系数，散热器安装形式修正系数，散热器组装片数修正系数的选择每组片数200.951.001.051.10注：上表仅适用于各种柱式散热器，方翼型和圆翼型散热器不修正，其它散热器需要修正时，见产品说明。散热器连接形式修正系数的选择：四柱813型与供水管道的连接选择同侧上进下出的连接方式，则=1.0；101房间散热器的计算：K=2.426t0.286=2.426（56）0.286=0.001979=1875/0.001979*25=3.71 m2其中假定散热器组装片修正系数为1.0其中假定散热器连接形式修正系数为1.0其中假定散热器安装形式修正系数为1.0N=F/f=3.896/0.24=16.23 m2由于供回水温度不变所以其他的散热器计算可借助exl表格计算见下表：房间编号kQ1Ffn1010.00197918753.7110191.053.896570.2416.235711020.0019796301.24690211.2469020.245.1954261030.0019792080.41167610.4116760.241.7153151040.00197916193.2043411.053.3645580.2414.018991050.0019797481.48044911.4804490.246.1685381060.0019796451.2765911.276590.245.3191271070.00197935196.964841.057.3130820.2430.471171080.0019799501.8802511.880250.247.8343731090.0019799871.9534811.953480.248.1395011120.00197916193.2043411.053.3645580.2414.018992010.00197916893.3428861.053.510030.2414.625122020.0019795441.0766911.076690.244.4862092030.0019792080.41167610.4116760.241.7153152040.00197913192.6105781.052.7411070.2411.421282050.0019796571.30034111.3003410.245.4180872060.0019795541.09648211.0964820.244.5686762070.00197931216.1771141.056.485970.2427.024882080.0019796801.34586311.3458630.245.6077622090.0019799221.82483211.8248320.247.6034652120.0019797991.58138911.5813890.246.589123010.00197919823.9227941.054.1189340.2417.162223020.0019799351.85056111.8505610.247.7106723030.0019792670.52844910.5284490.242.2018713040.00197918073.5764321.053.7552540.2415.646893050.00197910632.103912.10390.248.7662513060.0019799601.90004211.9000420.247.916843070.00197940007.916841.058.3126820.2434.636183080.0019798751.73180911.7318090.247.215873090.00197912152.404741.052.5249770.2410.520743100.0019793910.77387110.7738710.243.2244633110.001979590.11677310.1167730.240.4865563120.00197912152.404741.052.5249770.2410.520744.管路的水利计算4.1 绘制管路的系统图1.绘制管路的系统图（1-3）层。并标上管段，管长，以及热负荷大小。2.为了便于计算标管段时从11开始标标到19结束，然后二层从21开始标，标到29结束，三层依次标 4.2 计算最不利环路的管径本设计采用机械循环系统. ；根据每个散热器的热负荷算出流量。根据推荐比摩阻确定环路管径，流速，以及平均比摩阻的大小。计算各管段的压力损失py；确定局部阻力损失pj；求各管段的压力损失p=py+pj；求环路的总压力损失p；平衡各管段的阻力；将计算结果记入下列的表中。回水管管径根据实际情况全选为DN=20不再计算编号QGDLVRPy=RLPd(=1)PdPj=Pd*P=Py+PjWkg/hDN(mm)mm/sPa/mPaPaPaPaPa1110194350.6736201.80.2876.02136.8368.538.54327.592784.5153112.105128194281.8736203.20.2248.91156.512123.7923.7923.7947.58136675229.62200.90.1933.3329.997115.9315.9315.9331.86145725196.94153.80.29120.4457.558541.35206.751033.751240.5153850132.44156.50.257.18371.67319.6658.98176.94235.92163220110.768152.90.1639.05113.245112.5912.5912.59256128155.30.1534.52182.956311.0633.1899.54132.7218139347.91921530.078.224.612.412.412.414.821964522.188153.70.042.649.76810.790.790.791.58 P=Py+Pj=4831218844304.2336201.80.2455.8100.448.528.32240.722046.122286.84226844235.4336153.20.3535.58113.856160.2260.2260.22120.44235723196.8712150.90.29120.5108.432141.3541.3541.3582.7245043173.4792153.80.2889.87341.506538.54192.7963.51156.2253354115.3776156.50.1642.05273.325312.5937.77113.31151.0826281096.664152.90.1430.9389.69719.649.649.6419.2827260289.5088155.30.1326.93142.72938.3124.9374.7999.7228121141.65841530.065.0215.0611.771.771.773.542955419.0576153.70.042.649.76810.790.790.791.58 P=Py+Pj=3920编号QGDLVRPy=RLPd(=1)PdPj=Pd*P=Py+PjWkg/hDN(mm)mm/sPa/mPaPaPaPaPa3111889408.9816350.8148.519.66167.111420.4351587.545329889340.1816253.20.1720.0864.256114.2114.2114.2128.42337889271.3816250.90.1313.5512.19518.318.318.3116.62347014241.2816203.80.35170.7648.774560.22301.11505.51806.6355032173.1008156.50.2688.69576.485333.2399.69299.07398.76364097140.9368152.