供热工程课程设计

石家庄铁道大学1供热课程设计2009届机械分院(系)专业建筑环境与设备工程学号学生姓名完成日期2012年6月25日石家庄铁道大学2目录第1章前言……………………………………………………3第2章热负荷依据……………………………………………32.1建筑物的概述……………………………………………………………………………32.2住宅供暖设计参数………………………………………………………………………52.3热负荷的计算依据………………………………………………………………………62.4手动计算标准层热负荷…………………………………………………………………72.4.1围护结构传热耗热量……………………………………………………………72.4.2户间传热耗热量…………………………………………………………………102.4.3冷风渗透耗热量…………………………………………………………………122.4.4手算顶层屋顶热负荷及底层地面热负荷………………………………………142.5建筑物的面积热指标……………………………………………………………………15第3章供暖方案确定…………………………………………153.1热媒的选择………………………………………………………………………………153.2供暖形式的确定…………………………………………………………………………15第4章散热器的选择与布置…………………………………154.1散热器选择………………………………………………………………………………154.2散热器计算………………………………………………………………………………154.3散热器布置………………………………………………………………………………17第5章管路水力计算…………………………………………175.1绘制采暖系统图…………………………………………………………………………175.2水力计算…………………………………………………………………………………17设计总结………………………………………………………19参考文献………………………………………………………19石家庄铁道大学3第一章前言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），以煤、重油或天然气为燃料；有的国家已广泛利用垃圾作燃料。工业余热和地热也可作热源。核能供热有节约大量矿物燃料，减轻运输压力等优点。热网分为热水管网和蒸汽管网，由输热干线、配热干线和支线组成，其布局主要根据城市热负荷分布情况、街区状况、发展规划及地形地质等条件确定，一般布置成枝状，敷设在地下。主要用于工业和民用建筑的采暖、通风、空调和热水供应，以及生产过程中的加热、烘干、蒸煮、清洗、溶化、致冷、汽锤和汽泵等操作。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。第二章热负荷计算2.1建筑物的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.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北京市某一小型住宅楼，层高6层，层高为3米。.石家庄铁道大学4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。标准层采暖平面图石家庄铁道大学5建筑物参数围护结构的条件如下：外墙：空心砖200mm，聚苯板90mm，内墙抹灰。67.0Kw/(km2)外窗：双层透明中空玻璃6mm。342.3Kw/)(2km房间号101102103105106108外窗面积1.81.52.11.51.81.51.51.54.51.50.61.5窗缝长度6.56.36.57.595.7房间号201202203205207外窗面积1.81.52.11.51.81.53.91.50.61.5窗缝长度6.56.36.57.59面积单位：2m长度单位：m屋顶：上人屋面2—挤塑聚苯板60传热系数：K=0.509w/(km2)楼板：楼面35传热系数：K=0.508w/(km2)门：阳台门：塑料框双层玻璃门502.2Kw/)(2km外门：02.3Kw/)(2km房间号104204107206门面积2.72.22.72.22.00.92.00.9窗缝长度12125.85.8面积单位：2m长度单位：m2.2住宅供热设计参数北京市供暖室外设计温度：9℃朝向修正率东朝向：-5%南朝向：-20%西朝向：-5%北朝向：10%住宅设计供暖温度：名称卧室储藏室餐厅厨房客厅门厅卫生间设计温度18℃18℃18℃18℃18℃18℃23℃住户个房间面积：2m石家庄铁道大学6房间号101102103104105106107108109面积1241518127.57.5611房间号201202203204205206207208面积1141517666102.3热负荷的计算依据围护结构传热量：''1()(1)nwchqakFttxa-----围护结构的温差修正系数k-----围护结构传热系数F-----围护结构的传热面积nt-----供暖室内计算温度'wt-----供暖室外计算温度chx----朝向修正系数户间传热量：hhhjtKFxQ'hx-----户间传热量附加率K-----户间楼板或隔墙的传热系数F-----户间楼板或隔墙的传热面积ht----户间传热计算温度地面耗热量：)('wndttKFQK------传热系数F------划分地带的面积nt-----供暖室内计算温度'wt-----供暖室外计算温度冷风渗透耗热量：'2Q0.28pcw'0L1l('nwtt)npc--------冷空气的比定压热容w--------供暖室外计算温度下的空气密度'0L---------通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透冷空气量石家庄铁道大学71l-----------门窗缝隙的计算长度'nwtt-----室内外温度差n-----------渗透冷空气量的修正系数2.4手动计算标准层热负荷2.4.1维护结构传热耗热量'1Q卧室101北外墙F=3.43-1.81.5=7.5m2K=0.67w/(m2k)xch=10％''1()(1)nwchqakFttx=149.24w北外窗F=1.81.5=2.7m2K=3.342w/(m2k)xch=10％''1()(1)nwchqakFttx=267.99w西外墙F=3.93=11.7m2K=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=201.07w储藏室102西外墙F=2.11.5=3.15m2K=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=54.13w西外窗F=2.11.5=3.15m2K=3.342w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=270.02w卧室103西外墙F=4.53=13.5m2K=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=232w南外墙F=3.63-1.81.5=8.1m2K=0.67w/(m2k)xch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=117.22w南外窗F=1.81.5=2.72mK=3.342w/(m2k)xch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=194.91w客厅104南外墙F=4.2×3-2.7×2.2=6.662mK=0.67w/(m2k)xch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=96.38w石家庄铁道大学8南外门F=2.7×2.2=5.94m2K=2.502w/)(2kmxch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=321.02w书房105南外墙F=3×3-1.51.5=6.752mK=0.67w/(m2k)xch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=97.69w南外窗F=1.51.5=2.252mK=3.342w/(m2k)xch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=162.42w厨房106北外墙F=3×1.5=4.52mK=0.67w/(m2k)xch=10％''1()(1)nwchqakFttx=89.55w北外窗F=3×1.5=4.52mK=3.342w/(m2k)xch=10％''1()(1)nwchqakFttx=446.65w东外墙F=3×3=92mK=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=97.68w西外墙F=1.5×1.5=2.252mK=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=38.67w西外窗F=1.5×1.5=2.252mK=3.342w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=192.88w餐厅107东外墙F=3.9*3-0.9*2=9.9m2K=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=107.45w东外门F=0.9*2=1.8m2k=3.02w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=88.06w卫生间108北外墙F=1.83-0.61.5=4.5m2K=0.67w/(m2k)xch=10％石家庄铁道大学9''1()(1)nwchqakFttx=106.12w北外窗F=0.61.5=0.9m2k=3.342w/(m2k)xch=10％''1()(1)nwchqakFttx=105.87w卧室201北外墙F=3.33-1.81.5=7.2m2K=0.67w/(m2k)xch=10％''1()(1)nwchqakFttx=143.27w北外窗F=1.81.5=2.7m2K=3.342w/(m2k)xch=10％''1()(1)nwchqakFttx=267.99w东外墙F=3.93=11.7m2K=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=201.07w储藏室201东外墙F=2.1×1.5=3.15K=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=54.13w东外窗F=2.1×1.5=3.15K=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=270.02w卧室203东外墙F=4.53=13.5m2K=0.67w/(m2k)xch=-5％''1()(1)nwchqakFttx=232w南外墙F=3.63-1.81.5=8.1m2K=0.67w/(m2k)xch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=117.22w南外窗F=1.81.5=2.72mK=3.342w/(m2k)xch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=194.91w客厅204南外墙F=3.9×3-2.7×2.2=5.762mK=0.67w/(m2k)xch=-20％''1()(1)nwchqakFttx=83.35w南外门F=2.7×2.2=5.94m2K=2.502w/)(2kmxc