建筑環(huán)境與設(shè)備工程畢業(yè)論文

I 沈陽(yáng)市某商住樓采暖及通風(fēng)防排煙設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)內(nèi)容為沈陽(yáng)市某商用住宅樓采暖及通風(fēng)防排煙設(shè)計(jì)：該建筑分為住宅、商鋪、車(chē)庫(kù)、 地下室；地下室一層 、高層主體建筑十二層。 采暖設(shè)計(jì)根據(jù)建筑的具體要求選取不同的系統(tǒng)。住宅部分使用散熱器分戶熱計(jì)量采暖；商鋪選用雙管下供下回異程式系統(tǒng)，地下室不采暖。在系統(tǒng)的布置上，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化系統(tǒng)，設(shè)備布置緊湊，節(jié)省管材，排氣暢通，并滿足用戶的要求。 熱力站是將熱網(wǎng)送來(lái)的供熱介質(zhì)加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換，向用戶系統(tǒng)分配，滿足熱用戶的要求，選用合適的設(shè)備，并進(jìn)行合理的布置，是熱量得到最大程度的利用 。 根據(jù)高層建筑消防設(shè)計(jì)手冊(cè)本設(shè)計(jì)電梯前室采用正壓送風(fēng)，自然排風(fēng)。 地下室通風(fēng)防排煙設(shè)計(jì)采用機(jī)械送風(fēng)，機(jī)械排風(fēng)機(jī)械加壓排煙的方式。 關(guān)鍵詞： 采暖；通風(fēng)；熱力站； 防排煙 II A Design of Heating ,ventilating and Controlling-discharging Smoke System in A Commercial Residential Building in Shenyang Abstract The contents of this design are heating system, ventilating system and controlling- discharging smoking system in a high-rise building in Shenyang. The building of design consists of commercial residential buildings, residential， shops， garage and basement；the first floor of the basement and the twelfth of the high body building. The design of heating selects a different system based on specific request of the building.Radiator heating is used in residential section by heat flowmeter；shops use dual direct return system ,the garage part without heating.The arrangement of the system should try to simplify the system , the device,the compact and exhaust pipe clear and satisfy uesrs. Heat production plant distributes heat by heat net to the consumer,which meets consurners.Selecting the proper equipment and making reasonable arrangements make the heat get the maximum use. According to the criterion on the fireproofing in high-rise building for daily usage .Elevator adopts plus pressure ventilation,natural exhaust ventilation .The basement adopts mechanically ventilation, mechanically raising pressure to remove smoke . Key words: Heating； Ventilation； Thermal Station； Smoke III 目 錄 摘 要 . I Abstract . II 前 言 . 1 第一章 設(shè)計(jì)原始資料 . 2 1.2 設(shè)計(jì)原始資料 . 2 1.2.1 項(xiàng)目概況 . 2 1.2.2 沈陽(yáng)市氣象資料 . 2 1.2.3 室內(nèi)計(jì)算參數(shù) . 2 第二章 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算 . 3 2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能 . 3 2.1.1 校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱熱阻是否滿足最小傳熱熱阻的要求 . 3 2.2 室內(nèi)供暖系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)熱負(fù)荷 . 4 2.2.1 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 . 5 2.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 . 5 2.2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量 . 5 2.2.4 冷風(fēng)滲透耗熱量 . 7 2.2.4 冷風(fēng)侵入耗熱量 . 10 2.2.5 房間熱負(fù)荷計(jì)算示例 . 11 2.2.6 建筑物總的供暖熱負(fù)荷及采暖熱指標(biāo) . 13 第三章 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) . 14 3.1 系統(tǒng)形式的種類(lèi)與確定 . 14 3.1.1 系統(tǒng)形式的種類(lèi) . 14 3.1.2 分戶采暖熱水供暖系統(tǒng)方案的分析 . 15 3.1.3 系統(tǒng)的確定 . 16 3.2 散熱器的選擇及布置原則 . 17 3.2.1 散熱器的基本要求 . 17 3.2.2 散熱器的選用原則 . 17 3.2.3 散熱器類(lèi)型的比較 . 18 3.2.4 散熱器的布置原則 . 20 IV 3.3 散熱器的計(jì)算 . 21 3.3.1 散熱器的計(jì)算 . 21 3.3.2 散熱器計(jì)算示例 . 22 3.4 管道布置 . 23 3.4.1 干管的布置 . 23 3.4.2 支管的布置 . 23 第四章 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的水力計(jì)算 . 24 4.1 繪制系統(tǒng)圖 . 24 4.2 熱水供暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算 . 24 4.2.1水力計(jì)算的公式 . 24 4.2.2 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算的主要任務(wù)和方法 . 25 4.2.3 水力計(jì)算步驟 . 26 4.2.4 水力計(jì)算應(yīng)考慮的原則與方法 . 27 4.3 熱水供暖系統(tǒng)主要設(shè)備及附件 . 29 4.3.1 集氣罐和自動(dòng)排氣閥 . 29 4.3.3 溫控閥的選擇 . 30 4.3.4 管材的選擇 . 30 4.3.5 過(guò)濾器的選擇 . 30 4.3.6 補(bǔ)償器的選擇 . 30 4.3.7 管道的敷設(shè)與保溫 . 31 4.4小結(jié) . 31 第五章 熱力站設(shè)計(jì) . 32 5.1 熱力站的介紹 . 32 5.1.1 熱力站的分類(lèi) . 32 5.1.2 換熱站站房設(shè)置要求 . 32 5.2 設(shè)計(jì)基本參數(shù) . 33 5.3 換熱器的選取 . 33 5.3.1 換熱器的選擇 . 33 5.3.2 換熱器選型計(jì)算 . 34 5.4 水泵的選取 . 35 V 5.4.1 循環(huán)水泵的選擇 . 35 5.4.2 補(bǔ)水泵的選擇 . 37 5.5 分、集水器的選擇 . 38 5.6 補(bǔ)水箱的選擇 . 39 5.7 除污器的選擇 . 39 5.8 軟化水設(shè)備的選擇 . 39 5.8.1 軟化水設(shè)備流量計(jì)算 . 39 5.8.2 軟化水設(shè)備的確定 . 39 5.9 管道附件 . 40 5.9.1 管道和閥門(mén) . 40 5.9.2 定壓系統(tǒng) . 40 5.9.3 支架設(shè)置 . 40 5.9.4 管道的防腐 . 40 5.9.5 管道的保溫 . 41 第六章 通風(fēng)機(jī)防排煙設(shè)計(jì) . 42 6.1 高層建筑的通風(fēng)及防排煙設(shè)計(jì) . 42 6.1.1 防排煙系統(tǒng) 的確定 . 42 6.1.2 機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) . 43 6.1.3 機(jī)械加壓送風(fēng)風(fēng)量計(jì)算 . 43 6.1.4 風(fēng)機(jī)的選型 . 45 6.1.5 送風(fēng)口的設(shè)置 . 45 6.1.6 加壓系統(tǒng)的控制 . 45 6.2 地下室的通風(fēng)機(jī)防排煙設(shè)計(jì) . 46 6.2.1 防煙分區(qū) . 46 6.2.2 設(shè)計(jì)規(guī)范 . 46 6.2.3 系統(tǒng)選擇 . 46 6.2.4 風(fēng)口、風(fēng)管的計(jì)算 . 46 6.2.3 風(fēng)機(jī)選型 . 47 6.3 人防系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 47 6.3.1 平戰(zhàn)結(jié)合人放地下室通風(fēng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) . 47 VI 6.3.2 地下室人防系統(tǒng)的方案確定 . 48 6.3.3 風(fēng)機(jī)選型 . 48 參考文獻(xiàn) . 49 附錄 A：外文文獻(xiàn) . 50 附錄 B：熱負(fù)荷表 . 65 附錄 C：水力計(jì)算表 . 80 附錄 D：局部阻力系數(shù)表 . 87 附錄 E：散熱器片數(shù)統(tǒng)計(jì)表 . 92 致謝 . 101 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 1 前 言 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，將我這幾年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到了綜合的運(yùn)用，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我知道不僅要學(xué)會(huì)知識(shí)，還要能綜合的運(yùn)用。經(jīng)過(guò)這幾年的學(xué)習(xí)，我對(duì)本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)都有了基本的了解，但都是一些理論上的東西，并 不知道如何將他們?cè)趯?shí)際中應(yīng)用。但這次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了以前所學(xué)的知識(shí)，使理論與實(shí)踐能合理的結(jié)合。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是沈陽(yáng)市某商住宅樓采暖及通風(fēng)防排煙設(shè)計(jì)，這個(gè)題目所涉及到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有：供熱工程、暖通空調(diào)等。雖然這些知識(shí)我們?cè)谡n堂上已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)，但對(duì)于這次的設(shè)計(jì)我們所掌握的知識(shí)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，閱讀了大量的書(shū)籍、規(guī)范、文獻(xiàn)，確保這次的設(shè)計(jì)能符合各類(lèi)規(guī)范。 本文首先根據(jù)實(shí)際資料計(jì)算了熱負(fù)荷，然后根據(jù)熱負(fù)荷等條件，選擇了供暖系統(tǒng)的方案，并繪制出了該系統(tǒng)的平面圖和系統(tǒng)圖，然后對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了水力計(jì)算、管徑 和流速的選擇，使系統(tǒng)滿足水力平衡的要求。然后為換熱站選取設(shè)備，并進(jìn)行換熱設(shè)備的布置，最后根據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行通風(fēng)機(jī)防排煙的設(shè)計(jì)，計(jì)算風(fēng)量，布置風(fēng)口。 本次設(shè)計(jì)將我以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了綜合的運(yùn)用，為我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)，但由于實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)不足，水平有限，設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤，望各位老師諒解指正。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 2 第一章 設(shè)計(jì)原始資料 沈陽(yáng)市某商用住宅樓采暖及通風(fēng)防排煙設(shè)計(jì) 1.2 設(shè)計(jì)原始資料 1.2.1 項(xiàng)目概況 本工程為沈陽(yáng)市某商用住宅樓 12 層高層商用住宅樓；地下 1 層，地上 12；建筑面積8844 平方米， 其中地上面積 7584 平方米、地下室面積 1260 平方米；地下 1 層，地上12；框架結(jié)構(gòu)；地下 1 層為人防和設(shè)備層?？偢叨葹椤崃咎峁嵩?110 70高溫水。 建筑結(jié)構(gòu)資料 1)外墻 : 370磚墻，泡沫混凝土木絲板，白灰粉刷。 K=0.78W/ .（校核低限熱阻）； 2）內(nèi)墻： 240磚墻。 K=2.03W/ . 3）屋面： 70，瀝青膨脹珍珠巖 100mm。 K=0.55W/ .（校核低限熱阻）； 4）地面：保溫 K 0.25W/ . 5）內(nèi)門(mén)： K 2.9W/ .； 6）外窗：?jiǎn)慰螂p玻鋼窗， K 3.9W/ .； 7）陽(yáng)臺(tái)門(mén)：玻璃木門(mén)， K 6.4W/ .； 1.2.2 沈陽(yáng)市氣象資料 供暖室外計(jì)算溫度 -16.8 冬季室外計(jì)算相對(duì)濕度 64% 冬季室外風(fēng)速 2.0m s 設(shè)計(jì)計(jì)算用采暖日期 151天 極端最低溫度 -31.4 最大凍土深度 148cm 1.2.3 室內(nèi)計(jì)算參數(shù) 住宅采暖室內(nèi)計(jì)算溫度：臥室、客廳、廚房 18 衛(wèi)生間 25樓梯間 14 商用室內(nèi)采暖計(jì)算溫度：營(yíng)業(yè)廳、控制室、配電室 18 門(mén)廳 16車(chē)庫(kù) 5 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 3 第二章 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是供暖設(shè)計(jì)中 最基本的數(shù)據(jù)。他直接影響供暖系統(tǒng)方案的選擇、供暖管道管徑和散熱器的設(shè)備的確定，關(guān)系到供暖系統(tǒng)的使用和經(jīng)濟(jì)效果。 2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能 2.1.1 校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱熱阻是否滿足最小傳熱熱阻的要求 為了同時(shí)滿足人們熱工和衛(wèi)生方面的要求，在穩(wěn)定傳熱條件下可得出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)和最小傳熱熱阻，建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用的傳熱阻值。應(yīng)大于最小傳熱阻。 1、 外校核墻最小傳熱熱阻 （ 1）、外墻： 370 磚墻，泡沫混凝土木絲板，白灰粉刷。維護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型為型。 （ 2）、校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻是否滿足最小傳熱的要求 確定維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰 性指標(biāo) D 值及 tw e的取值可從供熱工程表 1-13 中查得，具體見(jiàn)下表所示。 表 2.1 冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型 熱惰性指標(biāo) D 值 tw e的取值（） 6.0 4.16.0 1.64.0 1.5 tw e=t w tw e=0.6t w+0.4tp。 min tw e=0.3t w+0.7tp。 min tw e=tp。 min 最小傳熱阻： ny ewn RtttR m i n0m2 W 式 2-1 式中 0minR圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻， yt供暖室內(nèi)計(jì)算溫度 tn 與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度n的允許溫差，；按供熱工程附錄 1-6 選用。 nR冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度，。 a 圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差修正系數(shù)。對(duì)于外墻、平屋頂及直接接觸室外空氣的樓板，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 4 a =1.0 tw e圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季室外計(jì)算溫度，。 該外墻屬于型圍護(hù)結(jié)構(gòu)（表 2-1），圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季室外計(jì)算溫度 tw e等于 tw e=t w=-16.8 按公式（ 2-1），最小傳熱阻 ny ewn RtttR m in0m2 W 根據(jù)已知條件及查得數(shù)據(jù)，以 tn=18， tw e=-16.8 ，yt=6（供熱工程附錄 1-6），n R=0.115（供熱工 程表 1-1）代入，得 667.0115.016 )8.16(18m i n0 R m2 W 外墻實(shí)際傳熱阻為 28.178.0110 KR m2 W min00 RR，滿足要求。 2、 頂棚校核最小傳熱阻 （ 1）、屋面： 70 ，瀝青膨脹珍珠巖 100mm。 K=0.55W/ .。維護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型為型。 （ 2）、校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻是否滿足最小傳熱的要求。 該外墻屬于型圍護(hù)結(jié)構(gòu)（表 2-1），圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季室外計(jì)算溫度 tw e等于 8.166.04.06.0 m i n pwew ttt 04.209.244.0 20 又 ny ewn RtttR m in0m2 W 根據(jù)已知條件及查得數(shù)值，以 tn=18， tw e=-20 ，yt=4.5（供熱工程附錄 1-6），n R=0.115（供熱工程表 1-1）代入，得 97.0115.015.4 2018m i n0 R m2 W 屋頂實(shí)際傳熱阻為 81.155.0110 KR m2 W min00 RR，滿足要求。 2.2 室內(nèi)供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 5 2.2.1 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，是指在設(shè)計(jì)室外計(jì)算溫度 /wt下，為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度nt，供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量 Q 。它是設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)的最基本依據(jù)。 在工程設(shè)計(jì)中，供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，一般可分為幾部分進(jìn)行計(jì)算。 3211 QQQQQ xj 式 2-2 式中 Q 供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量， W； jQ1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量， W； xQ1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加（修正）耗熱量， W； 2Q 冷風(fēng)滲透耗熱量， W； 3Q 冷風(fēng)侵入耗熱量， W。 2.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 在工程設(shè)計(jì)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是按一維穩(wěn)定傳熱過(guò)程進(jìn)行計(jì)算的，即假設(shè)在計(jì)算時(shí)間內(nèi)，室內(nèi)、外空氣溫度和其它傳熱過(guò)程參數(shù)都不隨時(shí)間變化。對(duì)室內(nèi)溫度容許有一定的波動(dòng)幅度的一般建筑物來(lái)說(shuō)，采用穩(wěn)定傳熱計(jì)算可以簡(jiǎn)化計(jì)算方法并能基本滿足要求。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，可按下式計(jì)算： wn ttKFq W 式 2-3 式中 K 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)， W（ m2）。 F 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積， m2； nt 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，； wt 供暖室外計(jì)算溫度，； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，可按供熱工程 附錄 1-2 查得。 2.2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是在穩(wěn)定條件下計(jì)算得出的。實(shí)際耗熱量會(huì)受到氣象條件以及建筑物因素等各種影響而有所增減。由于這些因素影響需要對(duì)房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量進(jìn)行修正。這些修正耗熱量稱(chēng)為圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量。通常按基本耗熱量的百分率進(jìn)行修正。附加耗熱量有朝向修正、風(fēng)力附加和高度附加耗熱量等。 1、 朝向修正耗熱量 朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽(yáng)照射影響而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 6 當(dāng)太陽(yáng)照射建筑物時(shí)，陽(yáng)光直接透過(guò)玻璃窗，是室內(nèi)得到熱量。同時(shí)由于陽(yáng)面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)較干燥，外表面 和附近氣溫升高，圍護(hù)結(jié)構(gòu)向外傳遞的熱量減少。采用的修正方法是按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不同朝向，采用不同的修正率。需要修正的耗熱量等于垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（門(mén)、窗、外墻及屋頂?shù)拇怪辈糠郑┑幕竞臒崃砍艘韵鄳?yīng)的朝向修正率。 暖通規(guī)范規(guī)定；宜按下列規(guī)定的數(shù)值，選用不同朝向的修正率 北、東北、西北 010%； 東南、西南 -10%-15%； 東、西 -5%； 南 -15%-30%。 選用上面朝向修正率時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)囟救照章?、建筑物使用和被遮擋等情況。對(duì)于冬季日照率小于 35%的地區(qū)，東南、西南和南向修正率，宜采用 -10%0，東 、西向可不修正。 2、 風(fēng)力附加耗熱量 風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量時(shí)，外表面換熱系數(shù)w是對(duì)應(yīng)風(fēng)速約為 4m s 的計(jì)算值。我國(guó)大部分地區(qū)冬季平均風(fēng)速一般為 2 3m s。因此，暖通規(guī)范規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加。只對(duì)建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特高的建筑物，才考慮垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加 5% 10%。 本設(shè)計(jì)中，沈陽(yáng)市冬季室外平均風(fēng)速為 2m s，因此不必考慮風(fēng)力附加。 3、 高度附加耗熱量 高度附加耗熱量是考慮房屋高度對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。 暖通規(guī)范規(guī)定：民用建筑和工業(yè)輔助建筑物）的高度附加率，當(dāng)房間高度大于4m 時(shí)，每高出 1m 應(yīng)附加 2%，但總的附加率不應(yīng)大于 15%。樓梯間除外，因?yàn)?對(duì)于多層建筑物樓梯間的耗熱量計(jì)算不考慮高度附加，因?yàn)闃翘蓍g的空氣和各樓層相通，只是在布置散熱器時(shí)，盡量放在底層。這就已考慮豎向溫度梯度了。 應(yīng)注意，高度附加率，應(yīng)附加于房間房間各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和其它附加耗熱量的總和上。 本設(shè)計(jì)中，只有底層商鋪層高為 4.2m，由于每高出 1m應(yīng)附 加 2%，一層只高出 0.2m，可不考慮高度附加。 綜合上述，建筑物或房間在室外供暖計(jì)算溫度下，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱量 1Q ，可用下式綜合表示 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 7 fchwngxj xxttKFxQQQ 11111 W 式 2-4 式中 Q 供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量， W； K 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)， W（ m2）。 F 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積， m2； nt 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，； wt 供暖室外計(jì)算溫度，； chx 朝向修正率， %； fx 風(fēng)力附加率， %，fx 0； gx 高度附加率， %,15%gx 0。 2.2.4 冷風(fēng)滲透耗熱量 1、冷風(fēng)滲透耗熱量計(jì)算公式 在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過(guò)門(mén)、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后溢出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱(chēng)為冷風(fēng)滲透耗熱量。冷風(fēng)滲透耗熱量在設(shè)計(jì)中占有不小的份額。 影響冷風(fēng)滲透耗熱量的因素有很多，如門(mén)窗構(gòu)造、門(mén)窗朝向、室外風(fēng)向和風(fēng)速、室內(nèi)外空氣溫差、建筑物高低以及建筑物內(nèi)部通道狀況等。 對(duì)高層建筑，可通過(guò)計(jì)算不同朝向的門(mén)、窗縫隙長(zhǎng)度以及每米長(zhǎng)縫隙滲入的冷空氣量，確定其冷風(fēng)滲透耗熱 量。這種方法稱(chēng)為縫隙法。對(duì)于不同類(lèi)型的門(mén)窗，在不同風(fēng)速下每米長(zhǎng)縫隙滲入的空氣量 L，可采用表 2-2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 表 2-2 每米門(mén)、窗縫隙滲入的空氣量 hmmL 3 門(mén)窗類(lèi)型 冬季室外平均風(fēng)速（ m s） 1 2 3 4 5 6 單層木窗 1.0 2.0 3.1 4.3 5.5 6.7 雙層木窗 0.7 1.4 2.2 3.0 3.9 4.7 單層鋼窗 0.6 1.5 2.6 3.9 5.2 6.7 雙層鋼窗 0.4 1.1 1.8 2.7 3.6 4.7 推拉鋁 窗 0.2 0.5 1.0 1.6 2.3 2.9 平開(kāi)鋁窗 0.0 0.1 0.3 0.4 0.6 0.8 注： 1、每米外門(mén)縫隙滲入的空氣量，為表中同類(lèi)型外窗的兩倍。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 8 2、當(dāng)有密封條時(shí)，表中數(shù)據(jù)可乘以 0.5 0.6的系數(shù)。 門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量 V可按下式計(jì)算 lnLV hm3 式 2-5 式中 L 每米門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量，按當(dāng)?shù)囟臼彝馄?均風(fēng)速，采用表 2-2的數(shù)據(jù)， m3（ h m）； l 門(mén)、窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度， m； n 滲透空氣量的朝向修正系數(shù)。 門(mén)、窗縫隙的長(zhǎng)度，建議可按下述方法計(jì)算：當(dāng)房間僅有一面或相鄰兩面外墻時(shí)，全部計(jì)入其門(mén)、窗可開(kāi)啟部分的縫隙長(zhǎng)度，當(dāng)房間有相對(duì)兩面外墻時(shí)，僅計(jì)入風(fēng)量較大一面的縫隙；當(dāng)房間有三面外墻時(shí)，僅計(jì)入風(fēng)量較大的兩面的縫隙。 n值可按供熱工程附錄 1-5查得，沈陽(yáng)市數(shù)據(jù)查得如下： 北： 1.00東北： 0.70 東： 0.30東南： 0.30 南： 0.40西南： 0.35 西： 0.30西北： 0.70 確定門(mén)、窗縫隙滲入空 氣量 V后，冷風(fēng)滲透耗熱量 2Q ，可按下式計(jì)算 wnpw ttcVQ 278.02 W 式2-6 式中 V 經(jīng)門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量， m3 h； w 供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度， kg m3，w=1.34kg m3； pc 冷空氣的定亞熱比，pc=1KJ（ kg）； 0.278 單位換算系數(shù)， 1KJ h=0.278W。 2、中和面的確定 總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于多層（ 6 層及 6 層以下）的建筑，由于房屋高度不同在工程設(shè)計(jì)中冷風(fēng)滲透耗熱量主要考慮風(fēng)壓的作用，可忽略熱壓的影響。對(duì)于高層建筑，則應(yīng)考慮風(fēng)壓與熱壓的綜合作用。高層建筑計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量首先要確定中和面，中和面就是室內(nèi)外壓差為零的界面。當(dāng)門(mén)、窗中心在中和面以下時(shí)，熱壓差為正值，室外壓力高于室內(nèi)壓力，冷風(fēng)由室外滲入室內(nèi)；當(dāng)門(mén)、窗中心在中和面以上時(shí)，熱壓差 為負(fù)值，室內(nèi)壓力高于室外壓力，室內(nèi)空氣由門(mén)窗縫隙滲入室外。 計(jì)算高層建筑冷空氣滲透耗熱量 2Q ，首先要計(jì)算門(mén)窗的綜合修正系數(shù) m 值，計(jì)算 m 值內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 9 時(shí)，需要先確定壓差比 C值。 C值和 m值可按下式計(jì)算。 11 bh Cncm 式 2-7 nwnfzr tttVhc hhcC 27350 204.0 式 2-8 式中 m 考慮計(jì)算門(mén)窗所處的高度、朝向和熱壓差的存在而引入的風(fēng)量綜合修正系數(shù)； hc 計(jì)算門(mén)窗中心線標(biāo)高為 h 時(shí)的滲透空氣量對(duì)于基準(zhǔn)滲透量的高度修正系數(shù)（當(dāng) h 10m時(shí)，按基準(zhǔn)高度 h=10m計(jì)算）； n 滲透空氣量的朝向修正系數(shù)； C 作用在計(jì)算門(mén)窗上的有效熱壓差與有效風(fēng)壓差之比，簡(jiǎn)稱(chēng)壓差比。 b 與門(mén)窗構(gòu) 造有關(guān)的特性常數(shù)；對(duì)鋼窗， b=0.67； zh 中和面標(biāo)高， m；指室內(nèi)外壓差為零的界面；通常在純熱壓作用下，可近似取建筑物標(biāo)高的一半。 h 計(jì)算高度， m； nt 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，； wt 供暖室外計(jì)算溫度，； rc 熱壓系數(shù)值， rc =0.2 0.5； fc 風(fēng)壓系數(shù)值，fc=0.7； 0V 風(fēng)速， m s。 計(jì)算 m 值和 C 值時(shí)，應(yīng)注意： （ 1）、如計(jì)算得出 C -1時(shí)，即 C1 0，則表示在計(jì)算層出，即使處于主導(dǎo)風(fēng)向朝向 1n 的門(mén)窗也無(wú)冷風(fēng)滲入，或已有室內(nèi)空氣滲出。此時(shí)，同一樓層所有朝向門(mén)窗冷風(fēng)滲透量，均取零值。 （ 2）、如計(jì)算得出 C -1，即 C1 0 的條件下，根據(jù)式（ 2-7）計(jì)算出 m 0時(shí)，則表示所計(jì)算的給定朝向的門(mén)窗已無(wú)冷空氣侵入，或已有室內(nèi)空氣滲出，此時(shí)，處于該朝向的門(mén)窗冷風(fēng)滲透量， 取值為零。 （ 3）、如計(jì)算得出 m 0時(shí)，該朝向的門(mén)窗冷風(fēng)滲透耗熱量，可按式（ 2-6）計(jì)算確定。 3、中和面的計(jì)算 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 10 已知在本設(shè)計(jì)中，沈陽(yáng)市某 12層商用住宅樓，一層層高 4.2m，二層層高 3.4m， 312層層高 2.8m，室內(nèi)溫度nt=18，供暖室外計(jì)算溫度wt=-16.8。塑鋼窗， b=0.67，沈陽(yáng)市冬季室外平均風(fēng)速0V=2.0m s， rc =0.3，fc=0.7。 解：計(jì)算第九層?xùn)|北向窗戶滲透空氣耗熱量。 設(shè)中和面標(biāo)高在整個(gè)建筑物高度的一半位置上， zh =（ 4.2+3.4+10 2.8） 2=17.8m，第九層的窗戶中心線標(biāo)高 h =4.2+3.4+2.8 6+1.4=25.8m。沈陽(yáng)市北朝向的朝向修正系數(shù) n =0.70， （ 1）、求壓差比 C 值，根據(jù)式 (2-8), nwnfzr tttVhc hhcC 27350 204.0 = 997.08273 8.16828.257.0 8.258.173.050 24.0 -1 （ 2）、求hc值： bh hc 4.04.0 = 29.18.254.0 67.04.0 （ 3）、求 m 值： 11 bh Cncm = 36.01997.017.029.1 67.0 0 （ 4）、因?yàn)?36.0m 0，故窗戶的冷風(fēng)滲透耗熱量 2Q =0。 根據(jù)同樣方法計(jì)算其它層中和面，最后取第九層窗中心線處為中和面。 2.2.4 冷風(fēng)侵入耗熱量 在冬季受風(fēng)壓和熱壓的作用下，冷空氣由開(kāi)啟的外門(mén)侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱(chēng)為冷風(fēng)侵入耗熱量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，冷風(fēng)侵入耗熱量可采用外門(mén)基本耗熱量乘以表 2-3的百 分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)便方法進(jìn)行計(jì)算。亦即 mjQNQ 13W 式 2-9 式中 mjQ1 外門(mén)的基本耗熱量， W； N 考慮冷風(fēng)侵入的外門(mén)附加率按表 2-3采用 表 2-3 外門(mén)附加率 n 值 外門(mén)布置情況 附加率 一道門(mén) 65n% 兩道門(mén)（有門(mén)斗） 80n% 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 11 三道門(mén)（有兩個(gè)門(mén)斗） 60n% 公共建筑和生產(chǎn)廠房的主要出入口 500n% 注： n 建筑物的樓層數(shù) 2.2.5 房間熱負(fù)荷計(jì)算示例 下面以 1001商鋪為例進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算 1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量 1Q 的計(jì)算 （ 1）、東外墻：傳熱系數(shù) K=0.78W m2溫差傳熱系數(shù) =1 傳熱面積 F=4.2 3.5-（ 2.8 3.4） =5.18m2 北外墻的基本耗熱量由公式（ 2-3）計(jì)算： 61.1408.161818.578.011 wnj ttKFQ W 沈陽(yáng)市東向朝向修正率chx=+5% 通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量11jQ= 64.14705.161.14011 gj xQW （ 2）、南外墻：傳熱系數(shù) K=0.78W m2溫差傳熱系數(shù) =1 傳熱面積 F=4.2 14.2=59.64m2 南外墻的基本耗熱量由公式（ 2-3）計(jì)算： 87.16188.161864.5978.011 wnj ttKFQ W 沈陽(yáng)市南向朝向修正率chx=-19% 通過(guò) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量 21jQ= 28.131181.087.161811 gj xQW （ 3）、東外門(mén)：傳熱系數(shù) K=6.4W m2溫差傳熱系數(shù) =1 傳熱面積 F=2.8 3.4=9.52m2 東外門(mén)的基本耗熱量由公式（ 2-3）計(jì)算： 29.21208.161852.94.611 wnj ttKFQ W 沈陽(yáng)市東向朝向修正率chx=+5% 通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量 31jQ= 31.222605.129.212011 gj xQW （ 4）、地面：傳熱系數(shù) K=0.25W m2溫差傳熱系數(shù) =1 傳熱面積 F=14.2 3.5=49.7m2 地面的基本耗熱量由公式（ 2-3）計(jì)算： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 12 39.4328.16187.4925.0141 wnj ttKFQW （ 5）、規(guī)范規(guī)定與相鄰房間的溫差大于或等于 5時(shí)，應(yīng)計(jì)算通過(guò)隔墻和樓板的傳熱量。 則西外墻：傳熱系數(shù) K=2.03W m2溫差傳熱系數(shù) =1 傳熱面積 F=4.2 3.5=14.7m2室內(nèi)計(jì)算溫度 18nt 室內(nèi)計(jì)算溫度wt=5室內(nèi)外計(jì)算溫差度 wtt13 地面的基本耗熱量由公式（ 2-3）計(jì)算： 93.3875187.1403.2151 wnj ttKFQW （ 6）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量 51413121111 jjjjjj QQQQQQ = 55.450593.38739.43231.222628.131164.147 W 2、冷風(fēng)滲透耗熱量 2Q 的計(jì)算 根據(jù)供熱工程附錄 1-5，沈陽(yáng)市的冷風(fēng)朝向修正系數(shù)：東向 n =0.30。按表 2-2，在冬季室外平均風(fēng)速jpv=2.0m s下，單層鋼窗的沒(méi)米縫隙的冷風(fēng)滲透量 L=1.5m3（ m h），東外門(mén)的縫隙總長(zhǎng)度為 9.8米?？偟睦滹L(fēng)滲透量 V。 41.43.08.95.1ln LV m3 h 冷風(fēng)滲透耗熱量 2Q 17.578.1618134.141.4278.0278.02 wnpw ttcVQ W 3、冷風(fēng)侵入耗熱量3Q的計(jì)算 可按開(kāi)啟時(shí)間不長(zhǎng)的一道門(mén)考慮。外門(mén)冷風(fēng)侵入耗熱量為外門(mén)基本耗熱量乘 65n%（表2-3） 137829.212065.013 mjQNQ W 4、 1001商鋪供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷總計(jì)為 55531378574506321 QQQQ W 其余各房間的負(fù)荷見(jiàn)負(fù)荷匯總表（附錄 B）。 5、房間的負(fù)荷面積熱指 標(biāo)計(jì)算公式： FQq ff310 W/m2 式中 fQ 建筑的供暖熱負(fù)荷， Kw； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 13 F 建筑物的建筑面積， m2 ； fq 建筑物供暖面積熱指標(biāo)， W/m2 ； 所以 1001商鋪的面積熱指標(biāo)為 1117.495 5 5 310 23 mWFQq ff W m2 2.2.6 建筑物總的供暖熱負(fù)荷及采暖熱指標(biāo) 1、建筑物的供暖熱負(fù)荷 405825Q W 2、采暖熱指標(biāo) 53758440582510 3 mWFQq ff W m2 符合城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范給出的采暖面積指標(biāo)推薦值。具體推薦值如下表（表2-4）所示： 表 2-4 采暖熱指標(biāo)推薦值 建筑物類(lèi)型 住宅 居住區(qū)綜合 學(xué)校 辦公 醫(yī)用托幼 旅館 商店 食堂餐廳 熱指標(biāo)（ W m2） 58-64 60-67 60-80 65-80 60-70 65-80 115-140 注：熱指標(biāo)中已包括約 5%的管網(wǎng)熱損失在內(nèi)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 14 第三章 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)時(shí)有供暖系統(tǒng)末端裝置及其連接的管道系統(tǒng)組成，根據(jù)觀察與思考問(wèn)題的角度，可按下述方法分類(lèi)： 1、按熱媒溫度不同，可分為低溫水供暖系統(tǒng)和高溫水高暖系統(tǒng)。 2、按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力不同，可分為重力（自然）循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。 3、按系統(tǒng)管道敷設(shè)方式的不同，可分為垂直式和水平式。 4、按散熱器供、回水方式不同，可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。 5、按管道系統(tǒng)環(huán)路長(zhǎng)度不同，可分為同程式系統(tǒng)和異程式系統(tǒng)。 6、按熱 媒溫度不同，可分為低溫水供暖系統(tǒng)（ t 100）和高溫水供暖系統(tǒng)（ 110-130 70-80）。 3.1 系統(tǒng)形式的種類(lèi)與確定 3.1.1 系統(tǒng)形式的種類(lèi) 1、重力（自然）循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) （ 1）、雙管上供下回式：水流速度低，升溫慢：裝置簡(jiǎn)單；無(wú)噪聲、不耗電；作用半徑小，管徑大、作用范圍受限。適用于半徑不大于 50米得單棟建筑。 （ 2）、單管上供下回式：升溫慢、作用壓力小、管徑大、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、不消耗電能、水力穩(wěn)定性好、可縮小鍋爐中心與散熱器中心距離。適用于半徑不大于 50 米得多層建筑。 2、機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) （ 1）、垂直雙管上供下回式：排氣方便、室溫可調(diào)、易垂直失調(diào)、最常用。適用于頂層有屋架或吊頂、室溫有調(diào)節(jié)要求的建筑物不大于 5層。 （ 2）、垂直單管順流式：形式簡(jiǎn)單；施工方便；造價(jià)低；不能進(jìn)行局部調(diào)節(jié)；過(guò)去常用。 （ 3）、垂直單管跨越式：散熱器可單獨(dú)調(diào)節(jié)和關(guān)斷；部分水量流入散熱器，所需散熱面積增加；可解決垂直失調(diào)問(wèn)題；管道占用空間，不易裝飾；多層住宅和高層住宅（一般不超過(guò) 12層）。 （ 4）、雙管上供上回式：水平供回水管均考慮排氣；每組散熱器下設(shè)泄水閥 (或絲堵 )；加重垂直失調(diào)；適用于工業(yè)建筑及不可能將干管敷設(shè)在地 板上或地溝內(nèi)的場(chǎng)合。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 15 （ 5）、雙管下供下回式：干管設(shè)于地下室或室內(nèi)地溝，無(wú)效熱損失少；室內(nèi)無(wú)干管，頂層房間美觀；冬季施工方便；緩和垂直失調(diào)；排氣困難。 （ 6）、雙管中供式：解決一般供水干管擋窗問(wèn)題；減輕垂直失調(diào)；利于擴(kuò)建，可邊施工邊使用；適用于頂層供水干管無(wú)法敷設(shè)；加建樓層的原有建筑或“品”字形建筑。 （ 7）、雙管下供上回式：易排氣，減輕垂直失調(diào)；底層供水溫度，散熱器面積可減少；適用于高溫水采暖；散熱器 k降低，所需面積增加；適用于熱媒為高溫水，對(duì)室溫有調(diào)節(jié)要求的建筑。 （ 8）、混合式：可直接連高溫水；系統(tǒng)壓 損大；初調(diào)解難；適用于有高溫水采暖要求的工廠區(qū)和有低溫水采暖的生活區(qū)的熱用戶。 （ 9）、單管水平串聯(lián)式：除主立管外，無(wú)立管穿過(guò)樓板，施工方便，經(jīng)濟(jì)美觀；便于分層管理和調(diào)節(jié)；排氣困難；串太多散熱器，易水平失調(diào)。適用于各層使用功能不同或溫度要求不同的建筑物，大面積公共建筑和多層建筑。 （ 10）、單管水平跨越式：每個(gè)環(huán)路串聯(lián)散熱器數(shù)量不受限制；每組散熱器可調(diào)節(jié)，便于熱計(jì)量；排氣不便；散熱器用量增大。適用于單層建筑串聯(lián)散熱器組數(shù)過(guò)多時(shí)。 3、低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?低溫?zé)崴匕遢椛洳膳且环N利用建筑物內(nèi)部地面進(jìn)行采暖 的系統(tǒng)。將地暖管敷設(shè)在地面內(nèi)層熱水溫度不超過(guò) 60 度，工作壓力不大于 0.4 兆帕的地板輻射供暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)以整個(gè)地面作為散熱面，地板在通過(guò)對(duì)流換熱加熱周?chē)諝獾耐瑫r(shí)，還與人體、家具及四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行輻射換熱，從而使其表面溫度提高，其輻射換熱量約占總換熱量的 50%以上，是一種理想的采暖系統(tǒng)。 3.1.2 分戶采暖熱水供暖系統(tǒng)方案的分析 分戶采暖是以經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)節(jié)能，對(duì)于民用建筑的住宅用戶分戶采暖就是改變傳統(tǒng)的一幢建筑一個(gè)系統(tǒng)的“大采暖”系統(tǒng)的形式，實(shí)現(xiàn)分別向各個(gè)單元具有獨(dú)立產(chǎn)權(quán)的熱用戶供暖并具有調(diào)節(jié)與控制功能的采 暖系統(tǒng)形式。 分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)的特點(diǎn)是對(duì)每個(gè)采暖用戶進(jìn)行單獨(dú)控制，即每戶獨(dú)立采用一個(gè)供回水系統(tǒng)，一戶一表制，可以單獨(dú)對(duì)用戶進(jìn)行調(diào)節(jié)、關(guān)斷、計(jì)量，不會(huì)影響其他用戶。達(dá)到分戶計(jì)量目的的根本方法是對(duì)用戶獨(dú)立系統(tǒng)的控制，具體做法是在每戶供水入口處設(shè)置熱表及散熱器上安設(shè)調(diào)節(jié)閥。通過(guò)調(diào)節(jié)散熱器使采暖房間的室溫滿足人體熱舒適性的要求。適宜分戶采暖計(jì)量的系統(tǒng)有： 1、水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)：水平單管串聯(lián)系統(tǒng)是一種比較常見(jiàn)的采暖系統(tǒng)。其做法是在每個(gè)住宅單元設(shè)置一個(gè)總的供回水系統(tǒng)（稱(chēng)為大系統(tǒng)），每層用戶為一個(gè)獨(dú)立的小內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 16 系統(tǒng)。總供回水立 管管井設(shè)在靠樓梯的櫥衛(wèi)處，每層供回水接在大系統(tǒng)上（每層只裝一戶），在小系統(tǒng)出入口管道上加調(diào)節(jié)關(guān)斷閥門(mén)及熱計(jì)量表，以便分戶計(jì)量熱費(fèi)。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：豎向無(wú)穿樓層的立管，不影響墻面裝修；缺點(diǎn)是：不能分室控制溫度；每組散熱器均須設(shè)冷風(fēng)閥；管線過(guò)門(mén)、陽(yáng)臺(tái)須處理。 2、水平單管跨越系統(tǒng)：同水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)相同，采用一個(gè)大系統(tǒng)，可將該系統(tǒng)的供、回水立管設(shè)置在管道井內(nèi)。此設(shè)計(jì)方案中須增設(shè)與散熱器組數(shù)相對(duì)應(yīng)數(shù)量三通調(diào)節(jié)閥，控制進(jìn)入散熱器的最大流量為循環(huán)流量的 30%。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：可實(shí)現(xiàn)分室控制溫度；豎向無(wú)立管，不影響墻 面裝修；缺點(diǎn)是：管路中的附屬設(shè)備（三通調(diào)節(jié)閥）增加；管線過(guò)門(mén)、陽(yáng)臺(tái)須處理；每組散熱器須設(shè)冷風(fēng)閥。 3、水平雙管系統(tǒng)：采用水平雙管設(shè)計(jì)方案，可以避免雙立管并聯(lián)式系統(tǒng)的垂直失調(diào)問(wèn)題，而且該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)每戶一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，有利于熱量表的安裝，能實(shí)現(xiàn)散熱器個(gè)體調(diào)節(jié)。任何一層的用戶都可以通過(guò)室內(nèi)調(diào)節(jié)閥方便的調(diào)節(jié)介質(zhì)流量，從而達(dá)到舒適的室溫，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，又不影響其他用戶采暖，但該系統(tǒng)須增設(shè)與散熱器組數(shù)相對(duì)應(yīng)數(shù)量三通調(diào)節(jié)閥。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：能夠使不易解決的供熱系統(tǒng)垂直失調(diào)的難題得到極大的改善；可分室控制溫度，調(diào)節(jié)性能 優(yōu)于單管系統(tǒng)；墻面豎向無(wú)立管，不影響裝修； 3.1.3 系統(tǒng)的確定 本設(shè)計(jì)建筑物超過(guò) 12 層，應(yīng)選擇機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)，與重力循環(huán)系統(tǒng)的主要差別是在系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵，靠水泵的機(jī)械能，使水在系統(tǒng)中強(qiáng)制循環(huán)，立管采用下供下回異程式，干管為水平異程式。下供下回系統(tǒng)一般設(shè)在有地下室的建筑物，或在平屋頂建筑頂棚下難以布置供水干管的場(chǎng)合，與上供下回式系統(tǒng)相比本系統(tǒng)在地下室布置供水干管，管路直接散熱給地下室，無(wú)效熱損失?。辉谑┕ぶ?，每安裝好一層散熱器即可開(kāi)始供暖，給冬季施工帶來(lái)許多方便。采用這種系統(tǒng)，上層循環(huán)環(huán)路長(zhǎng)度長(zhǎng) 阻力大，下層循環(huán)環(huán)路長(zhǎng)度短阻力小，剛好抵消重力作用產(chǎn)生的上層大于下層的附件壓力，減小垂直失調(diào)問(wèn)題。 戶內(nèi)水平采暖系統(tǒng)采用水平雙管異程式，并在樓梯間內(nèi)設(shè)置共用立管，立管放置于采暖管井內(nèi)每戶從公用立管上引出供、回水管，這種形式可實(shí)現(xiàn)分戶調(diào)節(jié)熱量。 分戶采暖戶內(nèi)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置溫控調(diào)節(jié)裝置，本系統(tǒng)中設(shè)置的溫控閥 可 調(diào)節(jié)室溫，恒定室溫。還可以通過(guò)改變閥門(mén)的流量大小平衡系統(tǒng)，解決水力失調(diào)問(wèn)題。 對(duì)于分戶采暖計(jì)量裝置，還應(yīng)包括系統(tǒng)的入戶裝置，入戶裝置設(shè)于采暖管井內(nèi)。供、內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 17 回水管道均設(shè)置鎖閉閥，供水熱量表前設(shè)置 Y型過(guò)濾器。 本建筑由 于層數(shù)較高應(yīng)按高度進(jìn)行分區(qū)，在垂直方向上分兩個(gè)采暖區(qū)分別由不同的采暖系統(tǒng)與設(shè)備供給，高區(qū)為 7 12層，低區(qū)為 1 6層。 3.2 散熱器的選擇及布置原則 室內(nèi)供暖系統(tǒng)的末端散熱裝置是供暖系統(tǒng)完成供暖任務(wù)的重要組成部分。他想房間散熱以補(bǔ)充房間的熱損失，從而保持室內(nèi)的要求的溫度。散熱器是最常見(jiàn)的室內(nèi)供暖系統(tǒng)末端散熱裝置，其功能是將供暖系統(tǒng)的熱媒（蒸汽或熱水）所攜帶的熱量，通過(guò)散熱器壁面?zhèn)鹘o房間。 3.2.1 散熱器的基本要求 1、熱工性能方面的要求，散熱器的傳熱系數(shù)越高，說(shuō)明其散熱性能越好。 提高散熱器的散熱量，增大 散熱器傳熱系數(shù)的方法，可以采用增加外壁散熱面積（在外壁上加肋片）、提高散熱器周?chē)諝饬鲃?dòng)速度和增加散熱器向外輻射強(qiáng)度等途徑。 2、經(jīng)濟(jì)方面的要求，散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬量越小，成本越低，其經(jīng)濟(jì)性越好。 3、安裝使用和工藝方面的要求，散熱器因具有一定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力；散熱器的機(jī)構(gòu)形式應(yīng)便于組合成所需要散熱面積，結(jié)構(gòu)尺寸要小，少占房間面積和空間；散熱器的產(chǎn)生工藝應(yīng)滿足大批量生產(chǎn)的要求。 4、衛(wèi)生和美觀方面的要求，散熱器外表光滑，不積灰和易于清掃，散熱器的裝設(shè)不應(yīng)影響房間美觀。 5、使用壽命的要求，散 熱器應(yīng)不易于被腐蝕和破壞，使用年限長(zhǎng)。 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的散熱器種類(lèi)繁多，按其制造材質(zhì)，主要有鑄鐵、鋼制散熱器兩大類(lèi)。按其構(gòu)造形式，主要有柱型、翼型、管型、平板型等。 3.2.2 散熱器的選用原則 （ 1）散熱器的工作壓力，當(dāng)以熱水為熱媒時(shí)，不得超過(guò)制造廠規(guī)定的壓力值。對(duì)高層建筑使用熱水供暖時(shí)，首先要求保證承壓能力，這對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行，至關(guān)重要。當(dāng)采用蒸汽為熱媒時(shí)，在系統(tǒng)啟動(dòng)和停止運(yùn)行時(shí)，散熱器的溫度變化劇烈，易使接口等處滲漏，因此，鑄鐵柱型和長(zhǎng)翼型散熱器的工作壓力，不應(yīng)高于 0.2；鑄鐵圓翼型散熱器，不應(yīng)高于 244.0 cmkgfMPa。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 18 （ 2）在民用建筑中，宜采用外形美觀，易于清掃的散熱器。 （ 3）在放散粉塵或防塵要求較高的生產(chǎn)廠房，應(yīng)采用易于清掃的散熱器。 （ 4）在具有腐蝕性氣體的生產(chǎn)廠房或相對(duì)濕度較大的房間，宜用鑄鐵散熱器。 （ 5）采用鋼制散熱器時(shí)，應(yīng)采用閉式系統(tǒng)，并滿足產(chǎn)品對(duì)水質(zhì)的要求，在非采暖季節(jié)采暖系統(tǒng)應(yīng)充水保養(yǎng)；蒸汽采暖系統(tǒng)不得采用鋼制柱型、板型和扁管等散熱器。 （ 6）、采用鋁制散熱器時(shí)，應(yīng)采用內(nèi)防腐型鋁制散熱器，并滿足產(chǎn)品對(duì)水質(zhì)的要求。 （ 7）、安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統(tǒng) 不宜采用水流通道內(nèi)含有黏沙的鑄鐵等散熱器。 3.2.3 散熱器類(lèi)型的比較 1、鑄鐵散熱器 鑄鐵散熱器長(zhǎng)期以來(lái)得到廣泛應(yīng)用。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防腐性好，使用壽命長(zhǎng)以及熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)；但其金屬耗量大、金屬?gòu)?qiáng)度低于鋼制散熱器。具體有以下類(lèi)型： （ 1）、翼型散熱器：可分為圓翼型和長(zhǎng)翼型兩類(lèi)。 翼型散熱器制造工藝簡(jiǎn)單，長(zhǎng)翼型的造價(jià)也較低；但翼型散熱器的金屬熱強(qiáng)度和傳熱系數(shù)比較低，外形不美觀，灰塵不易清掃。 （ 2）、柱型散熱器：呈柱狀的單片散熱器。外表面光滑，每片各有幾個(gè)中空的立柱相互連接。根據(jù)散熱面積的需要，可把各個(gè)單 片組裝在一起形成一組散熱器。 柱型散熱器常用的有二柱 M132 型、二柱 700型和四柱 640 型等。 M 132 型散熱器的寬度是 132mm，兩邊為柱狀。中間有波浪形的縱向肋片。四柱散熱器的規(guī)格以高度表示，如四柱 640 型，其高度為 640mm。四拄散熱器有帶足片和不帶足片兩種片形，可將帶足片作為端片，不帶足片作為中間片，組對(duì)成一組，直接落地安裝。 2、鋼制散熱器 （ 1）、閉式鋼串片對(duì)流散熱器：由鋼管、鋼片、聯(lián)箱及管接頭組成，鋼管上的串片采用0.5mm的薄鋼板，串片兩端折邊 90形成封閉型。許多封閉垂直空氣通道，增強(qiáng)了對(duì) 流放熱能力，同時(shí)也是串片不易損壞。 （ 2）、板型散熱器：由面板、背板、進(jìn)出口接頭、放水門(mén)固定套及上下支架組成。面板、背板多用 1.2 1.5mm 厚的冷軋鋼板沖壓成型，其流通斷面呈圓弧形或梯形，背板有帶對(duì)流片的和不帶對(duì)流片的兩種規(guī)格。 （ 3）、扁管型散熱器：這種散熱器是由數(shù)根 50mm 11mm 15mm(寬 x高 x厚 )的水通路扁管疊加焊接在一起，兩端加上連箱制成的。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 19 扁管散熱器的板形有單板、雙板、單板帶對(duì)流片、雙板帶對(duì)流片四種形式。單、雙板扁管散熱器兩面均為光板，板面溫度較高，有較多的輻射熱。帶對(duì)流片的單、雙板扁管散熱器，每片散熱量比同規(guī)格的不帶對(duì)流片的大，熱量主要是一對(duì)流方式傳遞。 3、鋁制散熱器 鋁制散熱器的的重量輕、外表美觀；鋁的輻射系數(shù)比鑄鐵和鋼的小，。同時(shí)，鋁的導(dǎo)熱系數(shù)大，適合于二次表面?zhèn)鳠幔虼虽X制散熱器的翼片較其他形式的散熱器多，并且大而長(zhǎng)。使用壽命較其它散熱器的，這和目前的供暖狀況以及鋁制散熱器的模塊化組合有關(guān)，我們都知道所有散熱器在使用過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕情況，這是因?yàn)楦鞣N金屬材質(zhì)的自然屬性和我國(guó)目前的供暖環(huán)境所造成的，在散熱器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)如果是整體壓鑄的就得整個(gè)散熱器換掉，而對(duì)于模塊化組合 的鋁制散熱器來(lái)說(shuō)，這一優(yōu)勢(shì)非常明顯，哪一片壞了就換哪一片，而其它的可以照常使用，從而最大程度的替用戶節(jié)約了使用成本，也無(wú)限的增加了散熱器的使用壽命，避免了無(wú)須的浪費(fèi)。 目前市場(chǎng)上常用的散熱器還有銅鋁散熱器，其特點(diǎn)如下： （ 1）、經(jīng)濟(jì)性與裝飾性：由于銅、鋁的導(dǎo)熱性能非常好，故銅鋁散熱器的散熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料的散熱器，其熱價(jià)比也遠(yuǎn)高于其他材料的散熱器。又由于銅、鋁均屬于有色金屬，它的價(jià)值是隨著時(shí)間而增長(zhǎng)的，所以銅鋁復(fù)合散熱器的保值率也遠(yuǎn)高于其他材料的散熱器。 （ 2）、綜合機(jī)械性能：鋁合金型材以其強(qiáng)度高、 水密性及氣密性好、導(dǎo)熱好、外觀精美、加工簡(jiǎn)便在我國(guó)建筑業(yè)被廣泛應(yīng)用。尤其是其導(dǎo)熱性好的優(yōu)點(diǎn)近年來(lái)已被眾多散熱器廠家重視。 （ 3）、抗堿性水腐蝕能力：銅鋁復(fù)合散熱片采用先進(jìn)的內(nèi)翻邊液壓脹接專(zhuān)利技術(shù)制造，精確的工藝參數(shù)能完全消除銅管與鋁型材管之間的間隙，該散熱器熱媒流經(jīng)的聯(lián)箱管及散熱管全部為紫銅管，抗腐蝕性強(qiáng)，無(wú)須做內(nèi)防腐處理。因此，它具有良好的抗堿性水腐蝕能力。我國(guó)現(xiàn)在推廣生產(chǎn)的銅鋁復(fù)合柱翼散熱器，在高堿度水質(zhì)條件下，如果年腐蝕率按 0.005mm/年分析，可有 50 年的耐蝕年限，在此條件下留有充分的余地，也 可保證散熱器的使用壽命 30年以上。 （ 4）、廣泛的適用性：銅鋁復(fù)合板式采暖散熱器是由銅管和鋁型材復(fù)合，通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備將鋁型材與銅管高壓膨脹使其緊密結(jié)合，若干柱拼裝焊接、兩側(cè)裝配功能性裝飾件，形成板式散熱器，其外形與鋼制板式散熱器相仿。結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、便于清潔、重量輕承壓高、散熱效果好（輻射、對(duì)流）、經(jīng)久耐用、適用于所有采暖系統(tǒng)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 20 表 3-1本設(shè)計(jì)中選用 XHTL100/500 型散熱器，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 項(xiàng)目 代號(hào) 單位 規(guī)格型號(hào) XHTL100 500 進(jìn)出口中心距 H mm 500 片高 H1 mm 565 片厚 B mm 80 水容量 Va 升片 0.45 散熱面積 F m2 0.61 散熱量 Q W片 159 傳熱系數(shù) K W m2 4.04 金屬熱強(qiáng)度 q W kg 1.88 工作壓力 P Mpa 1.0 試驗(yàn)壓力 P 實(shí) Mpa 1.5 3.2.4 散熱器的布置原則 1、散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺(tái)下，這樣，沿散熱器上升的對(duì)流熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經(jīng)室內(nèi)的空氣比較暖和舒適。 2、為防止凍裂散熱器，兩道外門(mén)之間，不準(zhǔn)設(shè)置 散熱器。在樓梯間或其他有凍結(jié)危險(xiǎn)的地方，其散熱器應(yīng)有單獨(dú)的立管、支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。 3、散熱器一般明裝，布置簡(jiǎn)單。內(nèi)部裝修要求較高的民用建筑可采用暗裝。托兒所或幼兒園應(yīng)該暗裝或加防護(hù)罩，以防燙傷兒童。 4、在垂直單管或雙管熱水供暖系統(tǒng)中，同一房間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接；儲(chǔ)藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器，可同鄰室串聯(lián)連接兩串連散熱器之間的串聯(lián)管直徑應(yīng)與散熱器接口直徑（一般為 411 ）相同，以便水流暢通。 5、在樓梯間布置散熱器時(shí)，考慮樓 梯間熱流上升的特點(diǎn)，應(yīng)盡量布置在底層或按一定比例分布在下部各層。 6、鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)，不宜超過(guò)下列數(shù)值： 粗柱型（ M132型） 20片；細(xì)柱型（四柱） 25片；長(zhǎng)翼型 7片。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 21 3.3 散熱器的計(jì)算 3.3.1 散熱器的計(jì)算 1、散熱面積的計(jì)算 散熱器散熱面積 F按下式計(jì)算： 321 npj ttK QF m2 式 3-1 式中 Q 散熱器的散熱量， W； tpj 散熱器內(nèi)熱媒平 均溫度，； tn 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，； K 散熱器的傳熱系數(shù)， W m2； K=4.04W m2； 1 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)； 2 散熱器連接形式修正系數(shù)； 3 散熱器安裝形式修正系數(shù)。 2、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 tpj 在熱水供暖系統(tǒng)中， tpj為散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值。 2tshsgpj ttt 式中 tsg 散熱器進(jìn)水溫度，； tsh 散熱器出水溫度，。 對(duì)雙管熱水供暖系統(tǒng)，散熱器的進(jìn)、出口溫度分別按系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供、回水溫度計(jì)算。 3、散 熱器傳熱系數(shù)及其修正系數(shù)值 （ 1）、散熱器傳熱系數(shù)系數(shù) K：物理概念，是表示當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 tpj與室內(nèi)氣溫 tn相差 1時(shí)，每 1m2散熱器面積所放出的熱量，單位為 W（ m2）。它是散熱器散熱能力強(qiáng)弱的主要標(biāo)志。 （ 2）、散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù) 1值：可按下表進(jìn)行選取。 表 3-2散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù) 1 每組片數(shù) 6 6 10 11 20 20 1 0.95 1.00 1.05 1.10 注：計(jì)算散熱器面積時(shí)，先取 =1.00，但算出 F后，求出 總片數(shù)，然后再根據(jù) 片數(shù)修正系統(tǒng)的范圍乘以對(duì)應(yīng)的值。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 22 （ 3）、散熱器連接形式修正系數(shù) 2：由于本設(shè)計(jì)中商鋪連接形式為異側(cè)上進(jìn)下出式，室內(nèi)住宅為同側(cè)上進(jìn)下出式，故 2=1.004 和 2=1。其它不同連接方式的散熱器修正系數(shù) 2值，可按供熱工程附錄 2-4取用。 （ 4）、散熱器安裝形式修正系數(shù) 3：安裝在室內(nèi)的散熱器可有種種形式，如敞開(kāi)裝置，在壁龕內(nèi)或加裝遮擋罩板等。本次設(shè)計(jì)散熱器明裝，敞開(kāi)布置，故 3=1。 其他不同散熱器安裝形式修正系數(shù) 3值，可按供熱工程附錄 2-5取用。 4、散熱器片數(shù)或長(zhǎng)度的確定 確定所需散熱器面積后，可按下式計(jì)算所需散熱器的總片數(shù)或總長(zhǎng)度 fFn （片或 m） 式 3-2 式中 f 每片或每 1m長(zhǎng)的散熱器散熱面積， m2片或 m2 m。 然后根據(jù)每組片數(shù)或長(zhǎng)度乘以修正系數(shù) 1， 最后確定散熱器面積。 3.3.2 散熱器計(jì)算示例 以 1001 商 鋪 為 例 ， 已 知 ： Q=5941W ， tpj= （ 95+70 ） 2=82.5 ，5.64185.82 npj ttt ，對(duì)于本設(shè)計(jì)中的散熱器， K=4.04W（ m2） 修正系數(shù)： 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，先假定 1=1.0； 散熱器連接形式修正系數(shù)，查供熱工程附錄 2-4， 2=1.004； 散熱器安裝形式修正系數(shù)，查供熱工程附錄 2-5， 3=1.0。 根據(jù)式（ 3-1） 89.220.1004.10.15.6404.4 5941321 npj ttK QF m2 銅鋁 XHTL100/500型散熱器每片散熱面積為 0.61m2計(jì)算片數(shù) n、 為： 385.3761.089.22 fFn 片 查表 3-1，當(dāng)散熱器片數(shù)大于 20片時(shí)， 1=1.10， 因此，實(shí)際所需散熱器面積為： 18.2510.189.221 FF m2 實(shí)際采用片數(shù) n為： 4227.4161.018.25 fFn 片 所以 1001商鋪實(shí)際采用散熱器 42片。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 23 其它各室散熱器見(jiàn)附錄 E。 3.4 管道布置 3.4.1 干管的布置 供回水干管設(shè)置在管道井中，每個(gè)用戶都從干管上接出一個(gè)支管，而形成各自的獨(dú)立環(huán)路以便于分戶計(jì)量。 3.4.2 支管的布置 本設(shè)計(jì)入戶的支管均設(shè)置在戶內(nèi)墊層內(nèi)，墊層的厚度不應(yīng)小于 50mm,本系統(tǒng)散熱器支管的布置形式為供、回水支管異側(cè)連接，且支管保證為 0.01 的坡度，以便于排出散熱器內(nèi)積存的空氣，便于散熱。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 24 第四章 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的水力計(jì)算 4.1 繪制系統(tǒng)圖 根據(jù)是散熱器片組裝片數(shù)的最大值將其分為幾組后，確定總的立管數(shù)，繪制系統(tǒng)圖，標(biāo)明各段干管的負(fù)荷數(shù)，流量及管長(zhǎng)，并對(duì)各個(gè)管段進(jìn)行標(biāo)注。 4.2 熱水供暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算 4.2.1 水力計(jì)算的公式 設(shè)計(jì)熱水供暖系統(tǒng)，為使系統(tǒng)中的各管段的水流量符合設(shè)計(jì)要求，以保證流進(jìn)各散熱器的水流量符合需要，就要進(jìn)行管路的水力計(jì)算。 1、基本公 式 當(dāng)流體沿管道流動(dòng)時(shí)，由于流體分子間及其與管壁間的摩擦，就要損失能量；而當(dāng)流體流過(guò)管道的一些附件（如閥門(mén)、彎頭、三通、散熱器等）時(shí)，由于流動(dòng)方向或速度的改變，產(chǎn)生局部漩渦和撞擊，也要損失能量。前者稱(chēng)為沿程損失，后者稱(chēng)為局部損失。因此， 熱水供暖系統(tǒng)中計(jì)算管段的壓力損失，可用下列公式表示： jjy PRlPPP Pa 式 4-1 式中 P計(jì)算管段的壓力損失， Pa； y計(jì)算管段的沿程損失， ； jP計(jì)算管段的局部損失， Pa； R每米管長(zhǎng)的沿程損失， ； l管段長(zhǎng)度， m。 2、當(dāng)量局部阻力法和當(dāng)量長(zhǎng)度法 在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，采用“當(dāng)量局部阻力法”或“當(dāng)量長(zhǎng)度法”進(jìn)行管路的水力計(jì)算。 本設(shè)計(jì)采用當(dāng)量長(zhǎng)度法方法， 其中，管段的局部損失，可按下式計(jì)算： 22jp v 式 4-2 式中 jp 管段中總的局部阻力系數(shù)。 3、平均比 摩阻pjR 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 25 進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，可以預(yù)先求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的平均比摩阻pjR，即 lPRpj Pa m 式 4-3 式中 P 最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的循環(huán)作用壓力， Pa； l 最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的管路總長(zhǎng) 度， m； 沿程損失約占總壓力損失的估計(jì)百分?jǐn)?shù)。 根據(jù)式中算出的及環(huán)路中各管段的流量利用水力計(jì)算圖表，可選出最接近的管徑并求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路中各管段的實(shí)際壓力損失和整個(gè)環(huán)路的總壓力損失值。 4.2.2 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算的主要任務(wù)和方法 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算的主要任務(wù)，通常為： 1、按已知系統(tǒng)各管段的流量和系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力 (壓頭 )。確定各管段的管徑； 2、按已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所必需的循環(huán)作用壓 (壓 頭 )； 3、按已知系統(tǒng)各管段的管徑和該管段的允許壓降，確定通過(guò)該管段的水流量。室內(nèi)熱水供暖管路系統(tǒng)是由許多串聯(lián)或并聯(lián)管段組成的管路系統(tǒng)。管路的水力計(jì)算從系統(tǒng)的最不利環(huán)路開(kāi)始，也即從允許的比摩阻最小的一個(gè)環(huán)路開(kāi)始計(jì)算。由 n 個(gè)串聯(lián)管段組成的最不利環(huán)路，它的總壓力損失為 n 個(gè)串聯(lián)管段壓力損失的總和。熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小，取決于：機(jī)械循環(huán)提供的作用壓力，水在散熱器內(nèi)冷卻所產(chǎn)生的作用壓力和水在循環(huán)環(huán)路中各管路散熱產(chǎn)生的附加作用壓力。各種供暖系統(tǒng)型式的總循環(huán)作用壓力的計(jì)算原則和方法。 4、并聯(lián)環(huán)路的壓力損失不 平衡率控制 當(dāng)系統(tǒng)的最不利循環(huán)環(huán)路的水力計(jì)算完成后，即可進(jìn)行其它分支循環(huán)環(huán)路的水力計(jì)算。暖通規(guī)范規(guī)定，熱水供暖系統(tǒng)最不利循環(huán)環(huán)路與各并聯(lián)環(huán)路之間 (不包括共同管段 )的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額，不應(yīng)大于 25。 5、并聯(lián)環(huán)路流速限制 在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了平衡各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失，往往需要提高近循環(huán)環(huán)路分支管段的比摩阻和流速。但流速過(guò)大會(huì)使管道產(chǎn)生噪聲。目前，暖通規(guī)范，規(guī)定。最大允許的水流速不應(yīng)大于下列數(shù)值： 民用建筑 1.2m/s 生產(chǎn)廠房的輔助建筑物 2m/s， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 26 生產(chǎn)廠房 sm3 。 4.2.3 水力計(jì)算步驟 1、在軸側(cè)圖上進(jìn)行管段編號(hào)。 2、確定最不利環(huán)路。本系統(tǒng)為同程式雙管系統(tǒng)，一般取立管最遠(yuǎn)的環(huán)路作為最不利環(huán)路。 3、計(jì)算最不利環(huán)路的管徑。根據(jù)鋼管最小管徑不得小于 20來(lái)確定最不利環(huán)路的管徑。首先，根據(jù)各管段的熱負(fù)荷，求出各管段的流量。計(jì)算公式如下： hkgtt QttQG hghg /86.010187.4 3600 3 式 4-4 式中 Q 管段的熱負(fù)荷， W； gt 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度，； ht 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度，。 4、根據(jù)流量和比摩阻，查手冊(cè)，選擇最接近比摩阻的管徑。將查處的 d、 R、 v 和 G 列于計(jì)算表中 5、確定長(zhǎng)度壓力損失 RLPy ，將每一管段 R和 L相乘，列于水力計(jì)算表中。 6、確定局部阻力損失jP，首先確定局部阻力系數(shù) ，根據(jù)系統(tǒng)圖中管路的實(shí)際情況 ，列出各管段局部阻力管件名稱(chēng)，利用設(shè)備數(shù)據(jù)手冊(cè)，將其阻力系數(shù)值記于表中，并將各管段總局部阻力系數(shù) 也列于下表中。最后，從手冊(cè)中根據(jù)管段里流速 v，查出動(dòng)力壓頭 P，求出局部阻力jP。 7、求出各管段的壓力損失。將計(jì)算結(jié)果列于供暖管道水力計(jì)算表中。 8、求環(huán)路總壓力損失，即最不利環(huán)路所有管段總壓力損失之和。 9、用同樣的方法，分別對(duì)高區(qū)和低區(qū)進(jìn)行水力計(jì)算，從而確定出高區(qū)、低區(qū)第一環(huán)路、低區(qū)第二環(huán)路供、回水干管各管段的 管徑及其壓力損失。 10、分別求高區(qū)和低區(qū)最不利環(huán)路的壓力損失不平衡率，使其不平衡率在 25以內(nèi)。 11、根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果，計(jì)算出系統(tǒng)的總壓力損失及各立管的供回水節(jié)點(diǎn)間的資用壓力值。 12、確定其它立管的管徑。根據(jù)各立管的資用壓力和立管各管段的流量，選用合適的立管管徑，計(jì)算方法同上。 13、求各立管的不平衡率。根據(jù)立管的資用壓力和立管的計(jì)算壓力損失，求各立管的不內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 27 平衡率。不平衡率應(yīng)在 25以內(nèi)。 其水力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄 C。 4.2.4 水力計(jì)算應(yīng)考慮的原則與方法 1、重力循環(huán)自然壓力在分戶采暖系統(tǒng)中不可忽略 重力循環(huán)附加壓力的影響，是造成分戶采暖系統(tǒng)垂直失調(diào)的主要原因。從表（ 4-1）中可以看出， 1 6 層建筑的重力循環(huán)附加壓力的影響程度。建筑層高按 3m 考慮，用戶內(nèi)的水平管段的平均比摩阻 mPaRJP 100，環(huán)路長(zhǎng)度較長(zhǎng)為 100m，則阻力損失為10Kpa。 表 4.1 1 6層建筑重力循環(huán)自然壓力的影響 樓層數(shù) 1 2 3 4 5 6 重力循環(huán)產(chǎn)生的壓（ Pa） 467.2 934.3 1401.5 1868.7 2335.8 2803.0 用戶阻力（ Pa） 10000 10000 10000 10000 10000 10000 重力循環(huán)壓力占用戶阻力的比例 4.67 9.34 14 18.7 23.4 28.0 同程式立管對(duì)于自然重力附加壓力無(wú)有效的克服手段，當(dāng)樓層數(shù)為 3時(shí)重力循環(huán)自然附加壓力的影響已接近暖通工程所規(guī)定的并聯(lián)環(huán)路間的計(jì)算壓力損失不應(yīng)大于 15%的規(guī)定。因此同程式立管系統(tǒng)要謹(jǐn)慎選用。對(duì)于異程式立管上的熱用戶，樓層越高、沿程與局部阻力越大，但同時(shí)自然重力附加壓力也越大，且方向相反，可以互相抵消。當(dāng)熱媒溫度為 95 70時(shí)，若供回水立管的平均比摩阻值為 78Pa m（供回水管占一半），巖沿程與局部阻力與自然重力附加壓力完全抵消，相當(dāng)于立管沒(méi)有壓力。也就是說(shuō)明對(duì)于異程式立管，若立管管徑選擇合適（或采用一定手段）每立管上的水平用戶數(shù)量可以更多，不僅僅局限于通常的 7個(gè)?？紤]到質(zhì)調(diào)節(jié)的影響，重力循環(huán)自然附加壓力的影響可按設(shè)計(jì)工況的最大值 2 3 考慮，推薦供、回水溫度為 95 70時(shí)，供回水立管的平均比摩阻可在 40 60Pa m的范圍內(nèi)取值。異程式單元立管的阻力可以將重力循環(huán)附加壓力消耗掉，工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按實(shí)際的供回水溫度考慮消除重力循環(huán)附加壓力的影響。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 28 2、運(yùn)行中減少重力 循環(huán)自然壓力影響的方法 供回水立管的平均比摩阻在 40 60Pa m的范圍內(nèi)選取，因?yàn)橥ㄟ^(guò)任意的熱負(fù)荷延續(xù)時(shí)間圖可以看到在一個(gè)采暖期內(nèi)，中低負(fù)荷區(qū)占有絕大多數(shù)比例，是應(yīng)該優(yōu)先加以考慮的。以質(zhì)調(diào)節(jié)（流量不變，改變供回水溫度）為例，在采暖期得初、末期，室外溫度較高，熱負(fù)荷較低，供回水溫度低且溫差小，重力循環(huán)自然附加壓力較小，當(dāng)不足以克服沿程與局部的阻力時(shí)，對(duì)下層的熱用戶有利（熱），對(duì)上層的熱用戶不利（冷）?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)調(diào)高供水溫度，加大溫差，減小流量加以解決，流量的減小對(duì)供熱系統(tǒng)的節(jié)能是有好處的；再采暖期的中期， 室外溫度低，熱負(fù)荷大，供回水溫度高且溫差大，自然重力附加壓力大，從豎直方向看，下層的熱用戶溫度低，上層的熱用戶溫度高。我們可以采取適當(dāng)降低溫差，大流量運(yùn)行。雖然不利于節(jié)能，但從整個(gè)采暖期來(lái)看，持續(xù)的時(shí)間較短。好處體現(xiàn)在： (1)、溫差小，自然重力附加壓力亦小，垂直失調(diào)得以緩 . （ 2）、由于室外溫度低，此時(shí)也是熱用戶流量調(diào)節(jié)頻繁期，流量大一點(diǎn)對(duì)平衡有利。 3、分戶采暖的最大允許不平衡率控制 傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間的計(jì)算壓力損失差值對(duì)單、雙管的同、異程系統(tǒng)在參考文獻(xiàn)供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)中有不同的規(guī)定，如表 4-2.而在現(xiàn)行的暖通規(guī)范（ GB50019-2003）第 4.8.6條中將各種采暖系統(tǒng)形式的不平衡率統(tǒng)一規(guī)定為：熱水供暖系統(tǒng)最不利循環(huán)環(huán)路與各并聯(lián)環(huán)路之間（不包括共同管路）的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額，不應(yīng)大于 15%。 表 4-2傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間允許差值 系統(tǒng)形式 允許差值（ %） 系統(tǒng)形式 允許差值（ %） 雙管同程式 15 單管同程式 10 雙管異程式 25 單管異程式 15 4、 熱水采暖系統(tǒng)最不利環(huán)路的單位長(zhǎng)度沿程壓力損失，除很小的系統(tǒng)外，一般以不超過(guò) 60 120Pa m 為宜。 5、供水干管末 端和回水干管始端的管徑不宜小于 DN20，以利于排除空氣，并小數(shù)顯著的影響熱水流量。 6、采暖系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路，應(yīng)設(shè)置關(guān)閉和調(diào)節(jié)裝置。主要是為了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和檢修創(chuàng)造必要的條件。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 29 4.3 熱水供暖系統(tǒng)主要設(shè)備及附件 4.3.1 集氣罐和自動(dòng)排氣閥 1、集氣罐的安裝：熱管道在敷設(shè)時(shí)需要設(shè)置一定的坡度，以利于排出空氣，因此在供水管道的末端設(shè)置集氣罐。 集氣罐分立式和臥式兩種，按國(guó)標(biāo)圖制作，當(dāng)安裝高度不受限制時(shí)，亦選用立式。集氣罐上引出的排氣管一般取 DN15，并應(yīng)安裝自動(dòng)排氣閥，排氣閥選用 E121 型排氣閥。閥門(mén)應(yīng)設(shè)在便于操作 的地方，排氣管排氣口可引向附近水池或室外（閥門(mén)應(yīng)設(shè)于室內(nèi)易操作處）。 2、自動(dòng)排氣閥的安裝：在較大采暖系統(tǒng)中，為方便管理，亦采用自動(dòng)排氣閥。自動(dòng)排氣閥的排氣口，一般亦接 DNl5 排氣管，防止排氣直接吹向平頂或側(cè)墻，損壞建筑外裝修，排氣管上不應(yīng)設(shè)閥門(mén)，排氣管引向附近水池。支管在敷設(shè)時(shí)需要設(shè)置一定的坡度，以利于排出空氣，因此在管道的最高點(diǎn)處設(shè)置排氣閥。本設(shè)計(jì)中供熱管道的設(shè)計(jì)坡度為 0.003，在每個(gè)用戶的入口處設(shè)置排氣閥。 3、自動(dòng)排氣閥設(shè)計(jì)使用注意事項(xiàng) （ 1）、自動(dòng)排氣口可接管也可不接管，一般情況不需接管，為防止 排氣直接吹響平頂或側(cè)墻，損壞建筑外裝修，也可加設(shè)一個(gè)排氣帽，使其排氣口從側(cè)面向空間排放，接管可用鋼管也可用橡膠管。在排氣管道上不應(yīng)裝設(shè)閥門(mén)。 （ 2）、自動(dòng)排氣閥應(yīng)設(shè)于系統(tǒng)的最高處，對(duì)熱水供暖系統(tǒng)最好設(shè)于末端最高處。 （ 3）、自動(dòng)排氣閥內(nèi)部的密封件不允許與油類(lèi)物質(zhì)接觸，以防變形失效。 4.3.2 熱量表的選擇 由于本設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分戶熱計(jì)量，故每層入戶裝置應(yīng)設(shè)置熱量表，熱量表一般設(shè)于采暖管井內(nèi)，同時(shí)保證熱表的安裝、檢查、維修的空間。供回水管道均應(yīng)設(shè)置鎖閉閥，熱量表前設(shè)置 Y型過(guò)濾器，可采用機(jī)械式或超聲波式熱表，熱量 表的具體按安裝位置見(jiàn)采暖圖。本設(shè)計(jì)選用超聲波式流量計(jì)，且管徑宜小于或等于入口管徑。選型為 :CRL-H戶用型超聲波熱量表。 準(zhǔn)確度： 2級(jí) 溫度范圍： 4-95 管徑： 20 溫度： 1-100 流量范圍： 0.0075-4.0 電池壽命： 10年以上 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 30 4.3.3 溫控閥的選擇 水平放射式采暖溫控閥集中設(shè)置在分水器處。溫控閥帶有溫度調(diào)節(jié)和預(yù)設(shè)定裝置，用戶可以通過(guò)調(diào)節(jié)旋鈕自己隨時(shí)調(diào)整供熱量，降低了不必要的能源消耗。為節(jié)約能源創(chuàng)造了條件。接溫控閥處的管徑為 DN20，選擇溫控閥規(guī)格為： 公稱(chēng)直徑： DN20 最高水溫： 120 最 大壓力： 1MPa 4.3.4 管材的選擇 1、干管管材的選擇： 供熱管到通常都采用鋼管本設(shè)計(jì)中由于其工作壓力 1.6MPa,介質(zhì)的工作溫度為 95 70 200，由于鋼管規(guī)格多，強(qiáng)度高，且在熱力管道上廣泛應(yīng)用，故本設(shè)計(jì)采用鋼管。 2、室內(nèi)支管管材的選擇： 室內(nèi)支管應(yīng)敷設(shè)于墊層內(nèi)，管徑較小，所以選擇塑料管材，本設(shè)計(jì)中采用交聯(lián)聚乙烯（ PE-X）管材。 PE-X 管材具有力學(xué)性能好、耐高溫和低溫性能好等優(yōu)點(diǎn)，不結(jié)垢特性、良好的環(huán)保性能。 3、閥門(mén)的設(shè)置和選擇： 本設(shè)計(jì)中在滿足使用和維修的情況下盡量的減少閥門(mén)的設(shè)置。設(shè) 計(jì)中在各個(gè)管路的分支處設(shè)置閘閥，有調(diào)壓板的地方設(shè)置兩個(gè)閘閥，并用法蘭連接；在各個(gè)用戶的入口處設(shè)置鎖閉閥，用于水力調(diào)節(jié)和維修時(shí)截?cái)嗨鞣指罟苈贰?4.3.5 過(guò)濾器的選擇 由于過(guò)濾器安裝在每戶供水支管上，支管管徑均為 20，故選用 Y 型過(guò)濾器，過(guò)濾器接管直徑選擇與支管直徑相同。 4.3.6 補(bǔ)償器的選擇 為了防止供熱管道升溫時(shí)，由于熱伸長(zhǎng)或溫度應(yīng)力熱引起管道變形或破壞，需要在管道上設(shè)置補(bǔ)償器，以補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)，從而減小管壁的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用力。 供熱管道上采用補(bǔ)償器的種類(lèi)很多，主要有管道的自然補(bǔ)償 、方形補(bǔ)償器、波紋管補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器和球型補(bǔ)償器等。前三種是利用補(bǔ)償器的材料的變形來(lái)吸收熱伸長(zhǎng)；后兩種是利用管道的位移來(lái)吸收熱伸長(zhǎng)。當(dāng)?shù)胤姜M小，方形補(bǔ)償器無(wú)法安裝時(shí)，可采用內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 31 套管補(bǔ)償器和波紋管補(bǔ)償器。但套管補(bǔ)償器易漏水漏汽，亦安裝在地溝內(nèi)，不宜安裝在建筑物上部。波紋管補(bǔ)償器材質(zhì)為不銹鋼制作，補(bǔ)償能力大又耐腐蝕，但造價(jià)較高，可視具體工程情況選用。 本設(shè)計(jì)中多層樓供暖管道采用自然補(bǔ)償?shù)姆绞?，自然補(bǔ)償是利用供熱管道自身的彎曲管段來(lái)補(bǔ)償管段的熱伸長(zhǎng)的補(bǔ)償方式。自然補(bǔ)償不必特設(shè)補(bǔ)償器。 4.3.7 管道的敷設(shè)與保溫 供 回水立管設(shè)置在管道井中，戶內(nèi)管道設(shè)置在地面墊層內(nèi)。各單元采暖立管敷設(shè)在管道井內(nèi)，保溫采用玻璃棉，半圓形預(yù)制保溫結(jié)構(gòu)。 4.4小結(jié) 本章主要進(jìn)行的是系統(tǒng)的水力計(jì)算，以確定管徑。其中多層樓總干管管徑為 DN70，商鋪支管管徑為 de50，其它住宅戶內(nèi)管徑均為 de20；高層樓低區(qū)總干管管徑為 DN70，商鋪支管管徑為 de50，其它住宅戶內(nèi)管徑均為 de20；高層樓高區(qū)總干管管徑為 DN50，其它住宅戶內(nèi)管徑均為 de20。經(jīng)計(jì)算，該系統(tǒng)阻力平衡。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 32 第五章 熱力站設(shè)計(jì) 5.1 熱力站的介紹 城市集中供熱系統(tǒng)中 熱網(wǎng)與用戶的連接站。其作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和用戶的不同條件，采用不同的連接方式，將熱網(wǎng)輸送的供熱介質(zhì)加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換，向用戶系統(tǒng)分配，以滿足用戶需要，并集中計(jì)量、檢測(cè)供熱介質(zhì)的數(shù)量和參數(shù)。熱力站可建在單體建筑內(nèi)，也可布置在建筑物的底層或地下室內(nèi)，對(duì)于把原有的鍋爐房供熱系統(tǒng)改造為熱電廠供熱的集中供熱系統(tǒng)的情況，還可以利用原有的鍋爐房改為換熱站。 本設(shè)計(jì)熱力站設(shè)在地下一層。 5.1.1 熱力站的分類(lèi) 根據(jù)熱力站的位置和功能不同，可分為： 1、用戶熱力站 也成稱(chēng)為用戶引入口，它設(shè)置在單幢建筑用戶的地溝入口或該用戶的地 下或底層處，通過(guò)它向該用戶或相鄰幾個(gè)用戶分配熱能。 2、小區(qū)熱力站 供熱網(wǎng)路通過(guò)小區(qū)熱力站向一個(gè)或幾個(gè)街區(qū)的多幢建筑分配熱能，折中熱力站大多是單獨(dú)的建筑物。 3、區(qū)域性熱力站 它用于特大型的供熱網(wǎng)路，設(shè)置在供熱住干線和分支干線的連接點(diǎn)處。 4、供熱首戰(zhàn) 位于熱電廠的出口，完成汽 水換熱過(guò)程，并作為整個(gè)熱網(wǎng)的的熱媒制備與輸送中心。 5.1.2 換熱站站房設(shè)置要求 1、獨(dú)立的換熱站應(yīng)根據(jù)其規(guī)模大小、設(shè)置熱交換間、水處理間、控制室、化驗(yàn)室和運(yùn)行人員必要的生活用房，如廁所、值班室等。對(duì)于兼作小區(qū)維修中心的站房， 還應(yīng)考慮設(shè)置維修間和存放備用設(shè)備、儀表、閥件及維修工具的儲(chǔ)存間。 2、設(shè)備用房的凈高，應(yīng)滿足安裝、檢修時(shí)起吊設(shè)備的空間和管道安裝的需要。換熱站的高度不宜小于 3.0m。 3、設(shè)備用房的面積，應(yīng)保證設(shè)備之間有運(yùn)行操作通道和維修拆卸設(shè)備的場(chǎng)地。管殼式換熱器前應(yīng)留有抽卸管束需要的空間；板式換熱器側(cè)面應(yīng)留有維修拆卸板片墊圈的空間，設(shè)備運(yùn)行操作通道凈寬不宜小于 0.8m。 4、換熱站宜有良好的通風(fēng)散熱條件，當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足排熱通風(fēng)要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 33 5、站房設(shè)計(jì)應(yīng)考慮預(yù)留設(shè)備安裝出入口。 5.2 設(shè)計(jì)基本參數(shù) 有熱 力公司提供熱源 110/70高溫水，需為本小區(qū)新設(shè)一換熱站，要求換熱站面積不超過(guò) 100，換熱后供回水溫度 95/70，采暖補(bǔ)水為軟化水（全自動(dòng)）。換熱站內(nèi)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，經(jīng)濟(jì)耐用。 5.3 換熱器的選取 5.3.1 換熱器的選擇 換熱器，是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱(chēng)熱交換器。換熱器是化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)部門(mén)的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。特別是被加熱介質(zhì)是水的換熱器，在供熱系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。如它用在熱電廠及鍋爐房中加熱熱網(wǎng)水和鍋爐給水，在熱力站和用戶熱力點(diǎn)初，加熱供 暖和熱水供應(yīng)用戶系統(tǒng)的循環(huán)水和上水。 本設(shè)計(jì)選用水 -水板式換熱器，板式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片，按一定的間隔，通過(guò)橡膠墊片壓緊組成的可拆卸的換熱設(shè)備。板片組裝時(shí)，兩組交替排列，板與板之間用粘結(jié)劑把橡膠密封板條固定好，其作用是防止流體泄漏并使兩板之間形成狹窄的網(wǎng)形流道，換熱板片壓成各種波紋形，以增加換熱板片面積和剛性，并能使流體在低流速成下形成湍流，以達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果。板上的四個(gè)角孔，形成了流體的分配管和泄集管，兩種換熱介質(zhì)分別流入各自流道，形成逆流或并流通過(guò)每個(gè)板片進(jìn)行熱量的交換。 板式換熱器的特點(diǎn) ： （ 1）體積小，占地面積少； （ 2）傳熱效率高； （ 3）組裝靈活； （ 4）金屬消耗量低； （ 5）熱損失??； （ 6）拆卸、清洗、檢修方便。 換熱器的容量和臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)采暖、通風(fēng)、生活的熱負(fù)荷選擇，一般不設(shè)備用。本設(shè)計(jì)選用 2 臺(tái)換熱器，多層樓和高層樓 1-6 樓共用一臺(tái)換熱器，統(tǒng)稱(chēng)低區(qū)；高層樓 7-12層使用一臺(tái)換熱器，統(tǒng)稱(chēng)高區(qū)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 34 5.3.2 換熱器選型計(jì)算 1、換熱量的計(jì)算： QQ 1.105.1 W 式 5-1 式中 Q 累計(jì)熱負(fù)荷， W； 1.105.1 考慮損失系數(shù)。 所以通過(guò)計(jì)算 低區(qū)： 3 7 1 6 6 31 6 2 6 5 71 7 5 2 1 81.11.1 QQ W 高區(qū)： 1273271157521.11.1 QQ W 2、板式換熱器傳熱計(jì)算基本公式為： mtKFQ W 式 5-2 式中 Q 換熱量， W； K 換熱器的傳熱系數(shù)， KmW 2 ； F 換熱面積， m2； mt 設(shè)計(jì)工況下的水 -水換熱器對(duì)數(shù)平均溫差，。 其中對(duì)數(shù)平均溫差計(jì)算公式： crttcrm tttln 式 5-3 式中 rt 換熱器入口端水的溫差，gr ttt 1； ct 換熱器出口端水的溫差，hc ttt 2。 則 78.8707095110ln707095110ln crttcrmttt 根據(jù)供熱工程查得板式換熱器的傳熱系數(shù) K推薦概略值： 水水換熱器（ 逆流） K =3490 6000 KmW 2 本設(shè)計(jì)中取 4000 KmW 2 3、換熱面積的計(jì)算： tBKQF m2 式 5-4 式中 B 考慮污垢系數(shù)，其中水水換熱器為 0.8。 4、換熱器選型計(jì)算 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 35 （ 1）、低區(qū)換熱器的選擇 3.138.078.84000 371663 tBK QF m2 查換熱水處理設(shè)備產(chǎn)品得，本設(shè)計(jì)采用型號(hào) BRO.2 的板式換熱器，換熱器片數(shù) 67 片，單片換熱面積 =0.2m2，板片厚度 =0.5mm，工作壓力 1.6MPa。 （ 2）、高區(qū)換熱器的選擇： 53.48.078.84000 1 2 7 3 2 7 tBK QF m2 查換熱水處理設(shè)備產(chǎn)品得，本設(shè)計(jì)采用型號(hào) BRO.2 的板式換熱器，換熱器片數(shù) 23 片，單片換熱面積 =0.2m2，板片厚度 =0.5mm，工作壓力 1.6MPa。 5.4 水泵的選取 5.4.1 循環(huán)水泵的選擇 1、循環(huán)水泵流量計(jì)算 31 1086.0 hg ttQKG hm3 式 5-5 式中 G 循環(huán)水泵的水流量， hm3 ； Q 供暖系統(tǒng) 熱負(fù)荷， W； gt 供暖系統(tǒng)熱媒供水溫度，； ht 供暖系統(tǒng)熱媒回水溫度， 1K 考慮管網(wǎng)等漏損系數(shù) ,本設(shè)計(jì)取 1.1； 根據(jù)本設(shè)計(jì)的分區(qū)特點(diǎn)高、低區(qū)分別選擇兩臺(tái)水泵，其中一用一備。 （ 1）、低區(qū)循環(huán)水泵流量： 78.12107095 3 3 7 7 8 586.01.11086.0 331 hg ttQKG hm3 （ 2）、高區(qū)循環(huán)水泵流量： 38.4107095 11575286.01.11086.0 331 hg ttQKG hm3 2、 循環(huán)水泵揚(yáng)程的計(jì)算 循環(huán)水泵揚(yáng)程不應(yīng)小于換熱器和熱力站內(nèi)管道設(shè)備、主干線和最不利用戶內(nèi)部系統(tǒng)阻力之和，循環(huán)水泵揚(yáng)程計(jì)算 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 36 yw HHHrH 1.1 式 5-6 式中 H 循環(huán)水泵揚(yáng)程， kPa； Hr 換熱器和熱力站內(nèi)管道設(shè)備阻力， kPa，一般取 100-150kPa； Hw 主干線供回水管線 總阻力損失， kPa； Hy 最不利用戶內(nèi)部系統(tǒng)阻力損失，一般分戶計(jì)量散熱器采暖系統(tǒng)取30-40kPa。 （ 1）、高區(qū)循環(huán)水泵揚(yáng)程：經(jīng)計(jì)算 Hr=120kPa； Hw=7.0kPa； HY=30kPa OmHK P aHHHrH yw 22.177.1723071201.11.1 （ 2）、低區(qū)循環(huán)水泵揚(yáng)程： OmHK P aHHHrH yw 23.177.173302.71201.11.1 3、循環(huán)水泵的確定 （ 1）、高區(qū)供暖循環(huán)水泵型號(hào)為 IS50-32-250A，選用兩臺(tái)，一用一備，水泵的性能參數(shù)如表 5-1所示。 表 5-1高區(qū)循環(huán)水泵性能表 型號(hào) 流量 Q 揚(yáng)程 H 轉(zhuǎn) 速 電動(dòng)機(jī)功率 hm3 )(m )min(r KW IS50-32-250A 5.9 17.5 1450 1.5 （ 2）、低區(qū)供暖循環(huán)水泵型號(hào)為 IS65-50-125，選用兩臺(tái)，一用一備，水泵的性能參數(shù)如表 5-2所示。 表 5-2高區(qū)循環(huán)水泵性能表 型號(hào) 流量 Q 揚(yáng)程 H 轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)功率 hm3 )(m )min(r KW IS65-50-125 15 21.8 2900 3 4、循環(huán)水泵選擇時(shí)應(yīng)具體考慮以下幾個(gè)原則： （ 1）、所選的循壞水泵應(yīng)滿足系統(tǒng)中所需的最大流量和揚(yáng)程。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 37 （ 2）、循環(huán)水泵的流量 揚(yáng)程特性曲線（ G-H線），在水泵工作點(diǎn)附近應(yīng)比較平緩，一邊當(dāng)網(wǎng)路水力工況發(fā)生變化時(shí)，循環(huán)水泵的揚(yáng)程變化較小。 （ 3）、循環(huán)水泵的承壓、耐溫能 力應(yīng)與熱網(wǎng)的設(shè)計(jì)參數(shù)相適應(yīng)。 （ 4）、當(dāng)循環(huán)水泵安裝在熱網(wǎng)加熱器前，可采用兩級(jí)串聯(lián)設(shè)置。 （ 5）、單臺(tái)運(yùn)行時(shí)，選擇適用于流量變化大而揚(yáng)程變化小的水泵，即 G-H特性曲線趨于平坦的水泵。 （ 6）、循環(huán)水泵單臺(tái)容量、數(shù)量的確定應(yīng)結(jié)合運(yùn)行調(diào)節(jié)方式來(lái)選擇。還應(yīng)結(jié)合考慮現(xiàn)狀負(fù)荷所占規(guī)劃總負(fù)荷的比例，以及所處的位置。 5.4.2 補(bǔ)水泵的選擇 1、補(bǔ)水泵流量計(jì)算補(bǔ)水泵流量宜為正常補(bǔ)水量的 4-5 倍，正常補(bǔ)水量宜采用系統(tǒng)水容量的 1%。 （ 1）、高區(qū)補(bǔ)給水泵的流量計(jì)算： hmG 3219.05%138.4 （ 2）、低區(qū)補(bǔ)水泵的流量計(jì)算： hmG 3639.05%178.12 2、補(bǔ)水泵揚(yáng)程的計(jì)算 補(bǔ)水泵的揚(yáng)程不應(yīng)小于補(bǔ)水定壓點(diǎn)的壓力加 30-50kPa。為保證系統(tǒng)在停止和運(yùn)行時(shí)充滿水，補(bǔ)水定壓點(diǎn)的壓力為采暖系統(tǒng)用水最高點(diǎn)的靜水壓力，并且不超過(guò)直接連接用戶系統(tǒng)的底層散熱設(shè)備的允許壓力，如普通散熱器用戶 0.4MPa。補(bǔ)水泵臺(tái)數(shù)不宜少于兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。 （ 1）、高區(qū)補(bǔ)水泵揚(yáng)程： mH 6.405108.24.32.4 （ 2）、低區(qū)補(bǔ)給水泵揚(yáng)程： mH 8.23548.24.32.4 3、補(bǔ)水泵的確定 （ 1）、高區(qū)供暖補(bǔ)水泵型號(hào)為 IX132-25-200A，選用兩臺(tái)，一用一備，水泵的性能參數(shù)如表 5-3所示。 表 5-3高區(qū)補(bǔ)水泵性能表 型號(hào) 流量 Q 揚(yáng)程 H 轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)功率 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 38 hm3 )(m )min(r KW IX132-25-200A 1.77 46.5 2900 2.2 （ 2）、高區(qū)供暖 補(bǔ)水泵型號(hào)為 IX132-25-200B，選用兩臺(tái)，一用一備，水泵的性能參數(shù)如表 5-4所示。 表 5-4低區(qū)補(bǔ)水泵性能表 型號(hào) 流量 Q 揚(yáng)程 H 轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)功率 hm3 )(m )min(r KW IX132-25-200B 1.56 40 2900 1.5 4、補(bǔ)水泵選擇 （ 1）、閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵的流量不應(yīng)小于系統(tǒng)循環(huán)流量 的 2%；事故補(bǔ)水量不應(yīng)小于供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的 4%。 （ 2）、開(kāi)式熱力網(wǎng)補(bǔ)水量，不應(yīng)小于生活熱水最大設(shè)計(jì)流量和供熱系統(tǒng)泄露流量之和。 （ 3）、補(bǔ)水泵揚(yáng)程的選擇計(jì)算與補(bǔ)水點(diǎn)和定壓點(diǎn)（壓力控制點(diǎn)）的相對(duì)位置有關(guān)。 （ 4）、閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水泵不應(yīng)少于兩臺(tái)，一般選擇兩臺(tái)。 （ 5）、對(duì)于大型集中供熱一級(jí)網(wǎng)系統(tǒng)，補(bǔ)水泵應(yīng)考慮熱源突然停止加熱的事故補(bǔ)水量。 5.5 分、集水器的選擇 在熱源的的供熱熱水管道分支多余兩根時(shí)一般需要在供水管道上設(shè)置分水缸，在回水管道上設(shè)置集水缸，相對(duì)于蒸汽管道則應(yīng)設(shè)置分汽缸，具有穩(wěn)定壓力，平緩平均分 配水流的作用。 分水器、集水器尺寸按經(jīng)驗(yàn)估算確定 D： max35.1 dD 式 5-7 式中 D 分水器、集水器直徑 ,mm； maxd 分水器、集水器支管的最大直徑， mm。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 39 本設(shè)計(jì)分集水缸都選 219 6，長(zhǎng)為 1500mm。 5.6 補(bǔ)水箱的選擇 補(bǔ)水箱的體積要求可以滿足 1 1.5h的最大補(bǔ)水量的使用，同時(shí)考慮箱體的尺寸應(yīng)符合熱力站內(nèi)的布置和美觀及制作簡(jiǎn)單節(jié)省材料。水箱體積。選用方形水箱，水箱尺寸L B H=1800 1800 1800。 5.7 除污器的選擇 除污器使供暖系統(tǒng)中最為常用的附屬設(shè)備之一，作用是濾除系統(tǒng)中的泥沙、焊渣污物并定期將積存的的污物清除。除污器一般安裝于系統(tǒng)回水干管循環(huán)泵的吸入口前，用于集中除污。也可用于建筑物的入口，分設(shè)于供回水干管上，用于分散除污。 1、除污器原理 除污器按其結(jié)構(gòu)形式可分為立式與臥式兩種類(lèi)型；按其安裝形式可分為直通式與角通式兩種類(lèi)型。除 污器的斷面大于管道的流通面積，流體在除污器中的流速緩慢，使流體攜帶雜質(zhì)污物的能力下降，并在濾網(wǎng)的聯(lián)合作用下污物沉降于除污器的底部，定期派出。一般除污器的前后設(shè)有閥門(mén)、壓力表及旁通管，根據(jù)壓力變化情況及時(shí)檢修。除污器主要是去除系統(tǒng)中較大的固體顆粒，以保證系統(tǒng)的連續(xù)工作并提高除污效率。 2、除污器的確定 除污器的型號(hào)是按照接管直徑選定的。本系統(tǒng)中分別選取 DN50 立式直通除污器一臺(tái)， DN80立式直通除污器一臺(tái)。 5.8 軟化水設(shè)備的選擇 5.8.1 軟化水設(shè)備流量計(jì)算 軟化水量為循環(huán)水量的 1%，即： hm176.0%178.1238.4 3G 5.8.2 軟化水設(shè)備的確定 1、設(shè)備選型：本設(shè)計(jì)選用一臺(tái)全自動(dòng)鈉離子交換軟水設(shè)備。 型號(hào)： KTS-1RT(Q) 水處理量： 0.5-1.0 hm3 進(jìn)出口徑： 20mm 樹(shù)脂裝填量： 25L 2、軟化原理：原水通過(guò) Na+交換劑時(shí)，水中的 Ca2+、 Mg2+被交換劑中的 Na+所替代，使內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 40 易結(jié)垢的鈣鎂化合物變成不易結(jié)污垢的易溶性鈉鹽而使水軟化。交換劑轉(zhuǎn)變成 Ca、 Mg型后，可以用鈉鹽溶液還原再變成 Na型交換劑而重新使用。 5.9 管道附件 5.9.1 管道和閥門(mén) 本設(shè)計(jì)中的主干管采用鋼管。鋼管的連接方式主要是焊接和法蘭連接。對(duì)三通用焊接，各種鑄造管件，如閥門(mén)和管子之間連接用法蘭連接，對(duì)于彎頭采用鍛壓彎頭連接。設(shè)計(jì)中的閥門(mén)有閘閥和止回閥兩種。閘閥用于熱水管道上，止回閥主要用于泵的出口處，以防止介質(zhì)倒流。 5.9.2 定壓系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)采用補(bǔ)水泵自動(dòng)定壓補(bǔ)水方式，這種方式是目前國(guó)內(nèi)集中供熱系統(tǒng)最常用的一種定壓方式。對(duì)系統(tǒng)規(guī)模不大，給水溫度不高的熱水循環(huán)系統(tǒng)，補(bǔ)給水泵可以間斷運(yùn)行，根據(jù)定壓點(diǎn)的壓力，利用壓力控制器來(lái)控制泵的啟動(dòng)和停閉。對(duì)系統(tǒng)規(guī)模較大或給水溫度 較高的熱水循環(huán)系統(tǒng)，要求壓力波動(dòng)范圍較小，補(bǔ)給水泵應(yīng)連續(xù)運(yùn)行，利用壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)控制補(bǔ)水量，以達(dá)到定壓目的。還可以利用旁通管定壓點(diǎn)連續(xù)補(bǔ)水定壓方式，對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行壓力，具有較大的靈