供热工程课程设计说明书

《供热工程》课程设计说明书学院：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：2015年09月28日供热工程课程设计1目录第1章工程概况………………………………………………………2第2章供暖热负荷计算………………………………………………4查询规范……………………………………………………………4室内供暖热负荷计算………………………………………………5负荷计算举例………………………………………………………8第3章散热器的选型及安装形式…………………………………10散热器片数计算……………………………………………………10散热器的布置………………………………………………………12散热器片数计算举例………………………………………………12第4章水力计算……………………………………………………13水力计算原理………………………………………………………13户内水平系统水力计算……………………………………………14分户采暖供暖系统计算的过程和步骤……………………………15不平衡率计算举例…………………………………………………16第5章管道的布置…………………………………………………17第6章其他附加设备的介绍………………………………………17参考文献………………………………………………………………18暖通071吴迪2070706292I摘要人们在日常生活和社会生产中都需要使用大量的热能。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，称为热能工程。供暖就是用人工方法向室内供给热量，使保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。所有供暖系统都由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。本设计主要采用集中式供热系统，散热器给室内供热方式有对流供热和辐射供热。根据此建筑物的特点采用垂直单管跨越式同程系统，此系统的好处是既可以避免垂直方向的垂直失调，即底层用户不至于过冷；又可以避免水平方向的水平失调，即不至于使距干管最远用户无法达到要求的温度。同时，还考虑了经济、可靠、节能等方面。关键词：热能工程；热媒；热源；对流；辐射一、工程概况供热工程课程设计31、设计题目：北京某住宅#居民楼10层采暖设计。本工程为北京市一栋18层的居民楼，其中有卧室，餐厅，客厅，卫生间一，卫生间二，厨房，书房等功能用途的房间。楼层标高2.8米，本工程以75℃/50℃低温热水作为采暖热媒，为本居民楼设计供暖系统。建筑概况：总层数十八层，总高度58m。本设计为第11层C户的采暖设计。高25.2m，总面积131.86m22、北京气象资料：冬季供暖室外计算温度tw=-7.6℃冬季主导风向东北风3、建筑参数室内供暖计算温度见下表：室内设计参数房间功能厨房卧室餐厅客厅卫生间1卫生间2书房室内设计温度(℃)18181818181818本工程为一栋18层的居民楼，层高2.8米：建筑物的平、立、剖面图。维护结构传热系数按下表选取1）外墙：厚空心砖370，双面抹灰，K=0.543W（m2/k）热阻R=1.842m2k/w2）外窗：单框两层玻璃窗，k=3.49W（m2/k）3）内墙：空心砖150，K=2.48W（m2/k）4）门：单层实体木门，k=4.65W（m2/k）5）屋面：170mm厚加气混凝土块，K=1.18W（m2/k）热阻R=0.76m2k/w6）地面为不保温地面，K值按地带决定。7）层高：2.8m，普通窗高1.5m，飘窗高1.85m4）热源：室外供热管网，供水温度75℃，回水温度50℃。引入管处供水压力满足室内供暖要求。暖通071吴迪2070706294二、热负荷计算1、查询的规范：围护结构的温差正系数序号围护结构特征1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（1~6层建筑）0.604与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（7~30层建筑）0.505非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.7供热工程课程设计556非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.607非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.408与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙0.709与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.4010伸缩缝墙、沉降缝墙0.30根据北京市标准《新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程》户间总传热量不宜大于该房间基本供暖负荷的80%。根据北京市标准《新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程》取各向传热量总和的适当比例作为户间总穿热负荷，是考虑户间出现传热温差的概率。一般可取50%。实用空调设计手册2、供暖系统热负荷计算：由于此次设计采取分户供暖，所以考虑户间出现传热温差得附加耗热量Q4，取各向传热量总和的50%。（1）：总耗热量'''''123jQQQQQ（2-1）式中：'jQ——围护结构的基本耗热量，W；'1Q——围护结构的附加(修正)耗热量，W；'2Q——冷风渗透耗热量，W；'3Q——冷风侵入耗热量，W；'Q——供暖总耗热量，W。暖通071吴迪2070706296（2）：围护结构的基本耗热量'()jnwnQKFtt（2-2）式中：'jQ——j部分围护结构的基本耗热量，W；F——j部分围护结构的基本传热面积，2m；K——j部分围护结构的基本传热系数，2()WmC；nt——冬季室内计算温度，C；wnt——冬季室内计算温度，C；——围护结构的温差修正系数围护结构传热系数K值均匀多层材料（平壁）的传热系数KK=1R0=11a0+Σδiλi+1aw=1Rn+Rj+RwW/(m2·℃)R0——维护结构的传热阻，m2·℃/Wan,aw——维护结构内、外表面的换热系数，W/(m2·℃)Rn,Rw——维护结构内、外表面的传热阻，m2·℃/Wδi——维护结构各层的厚度，mλi——维护结构各层材料的导热系数，W/(m2·℃)Rj——由单层或多层材料构成的维护结构个材料层的热阻（3）、附加耗热量计算1）朝向修正耗热量《暖通》规范规定：宜按下列规定的数值，选用不同的朝向修正率北、东北、西北0~10%东南、西南-10%~-15%东、西-5%南-15%~-30%供热工程课程设计72）风力附加耗热量《暖通规范》规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高的建筑物，才考虑垂直的外围护结构附加5%~10%。3）高度附加耗热量《暖通规范》规定：当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，但总的附加率不应大于15%。（4）、冷风渗透耗热量高层建筑由于建筑物高度增加，冷风渗透量受到风压和热压的综合作用。热压：建筑物各层门窗两侧的有效作用热压差，仅与该层所在高度位置，建筑物内部竖井空气温度和室外温度所形成的的密度差，以及热压差系数值大小有关，而与门窗所处的朝向无关。风压：建筑物各层不同朝向的门窗，由于风压作品所产生的计算冷风渗透量是不相等的，需要考虑渗透空气量的朝向修正系数。计算公式为式中cp——冷空气的定压比热容，1.005kJ/(kg·K)；P——供暖室外计算温度下的空气密度，（kg/m3）；L——渗透冷空气量，m3/h；tn——采暖室内计算温度(℃)；tw——采暖室外计算温度(℃)。0.278——单位换算系数，1kJ/h＝0.278W。m——风压和热压共同作用下，考虑建筑体形、内部隔断和空气流通等因素，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数，按式3-3c确定；b——门窗缝隙的渗风指数，，当无实测数据时，可取；计算第九层楼北向、南向、东向的门窗冷风渗透耗热量，设中和面标高在整个建筑物高度的一半位置上，mhz5.27255第就层楼的窗户中心线标高h=26.83。北京市北向的朝向修正系数n=1.0，北京市冬季室外平均风速V=0.28m/s，取Cf=0.5，Cr=0.5，5nt℃，室内温度℃暖通071吴迪2070706298tn=18℃，供暖室外计算温度6.7wt℃，窗户b=0.67全部计算结果见附录-高层冷风渗透风压热压修正计算表（5）、冷风侵入耗热量)(278.0''3ttcVQwnpwVW：流入的冷空气量式中：——外门的基本耗热量，W；——冷风侵入耗热量，W；N——考虑冷风侵入的外门附加率。外门附加率N值外门布置状况附加率一道门65n%两道门（又门斗）80n%三道门60n%供暖建筑和生产厂房的主要出口500%注：n---建筑物的楼层数。(6)、分户采暖附加耗热量根据北京市标准《新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程》取各向传热量总和的适当比例作为户间总穿热负荷，是考虑户间出现传热温差的概率。一般可取50%。15.07.0QQ户间3、负荷计算举例下面以9-D户主书房进行负荷计算:1、计算围护结构的传热耗热量1Q(1)北外墙1传热系数K＝0.5432()WmC。温差修正系数=1,传热面积F=6.562m''31jmQNQ'1jmQ'3Q供热工程课程设计9北外墙的基本耗热量为:'1()nwnQKFtt＝1×0.543×6.56×(18-(-7.6))=91.19W查得，北京北朝向修正取=0％；朝向修正耗热量为1Q＝72.54×(1-0)=91.19W计算其他部分的传热耗热量见附录的计算表2、计算书房的冷风渗透耗热量（按该算法计算）北外窗缝隙长度L=7.3m每米窗缝隙渗入的空气量V=2.8（1）求压差比C值（2）求Ch值（3）求m值，北京北向的朝向修正系数n=1（4）求窗户的冷风渗透耗热量2Q3、冷风侵入耗热量31..QNQjmWmjQ..1——外门的基本耗热量；N——考虑冷风侵入的外门附加率，按表1—9计算本设计为九层，故03Q4、户间传热暖通071吴迪2070706291015.07.0QQ户间式中0.7为户间传热占基本负荷的百分比；0.5为户间出现传热温差的概率具体计算结果见计算书表3、总耗热量其他房间计算如上，详见附录-供暖热负荷计算表三、散热器的计算M—132型散热器的宽度是132㎜，两边为柱状．中间有波浪形的纵向肋片。柱型散热器传热系数高，散出同样热量时金属耗量少．易消除积灰，外形也比较美观。每片散热面积少，易组成所需散热面积。铸铁散热器是目前应用最广泛的散热器，它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低。1、散热器片数计算123()pjnQFKtt2m(3-1)式中:F——散热器散热面积，2m；Q——散热器的散热量，W；pjt——散热器内热媒平均温度，℃；nt——供暖室内计算温度，℃；，K——散热器的传热系数，2/oWmC；1——散热器组装片数修正系数；供热工程课程设计112——散热器组连接形式修正系数；3——散热器组安装形式修正系数。由于系统采用的为异侧进出式，故2=1.009。选取A=100mm；3=1.02。计算散热器面积时，先取1=1.00，但算出F后，求出总片数，然后再根据片数修正系统的范围乘以1对应的值，其范围如下：表3.2片数修正系数每组片数66~1010~20200.9511.051.1另外，还规定了每组散热器片数的最大值，对此系统的粗柱M132型散热器每组片数不超过20片。在热水供暖系统中，pjt散热器进出口水温的算术平均[3]值()2sgshpjttt℃(3-2)式中：sgt——散热器进水温度，℃；sht——散热器出水温度，℃。由于系统采用分户单管跨越式系统，各层散热器平均进出水温度相同。()2sgshpjttttpj=62.5针对北京气象条件和实际选择，采用M-132型散热器。散热器片数的计算按下列步骤进行：1、利用散热器散热面积公式求出房间内所需总散热面积(由于每组片未定，故先按1计算)；2、确定每片散热器的散热面积。3、计算散热器片数，求实际所需散热器面器。4、求实际采用片数。1暖通071吴迪207070629122、散热器的布置：l、散热器宜安装在外墙窗台下，这样，沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃