采暖供熱設(shè)備估算方法.doc

采暖供熱設(shè)備的估算方法摘 要:為解決供熱設(shè)備選型，造價(jià)作出估算及驗(yàn)算負(fù)荷或在施工中需要作局部變更，或需編制供暖鍋爐的耗煤計(jì)劃，常因缺乏數(shù)據(jù)而不能進(jìn)行工作，這些瑣碎的工作給設(shè)計(jì)部門增添麻煩。本人根據(jù)從事暖通專業(yè)工作多年的經(jīng)驗(yàn)，撰寫此文，供從事咨詢工作的人員參考。 關(guān)鍵字:設(shè)備選型 造價(jià)估算 耗煤 供暖系統(tǒng)由鍋爐、供熱管道、散熱器三部分組成。建筑物的耗熱量和散熱器的確定以及供熱管道管徑和系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算是一項(xiàng)周密細(xì)致和復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程。一般由設(shè)計(jì)部門暖通設(shè)計(jì)人員承擔(dān)。但是對(duì)于我們咨詢行業(yè)要為某業(yè)主在初建、擴(kuò)建或可研階段，對(duì)供熱設(shè)備（散熱器、管道、鍋爐）的選型，造價(jià)作出估算及驗(yàn)算供熱管道和鍋爐的負(fù)荷或在施工中需要作局部變更，或需編制供暖鍋爐的耗煤計(jì)劃，常因缺乏數(shù)據(jù)而不能進(jìn)行工作，況且這些零星瑣碎的工作也不便給設(shè)計(jì)部門增添麻煩。為解決上述問題，本人根據(jù)從事暖通專業(yè)工作多年的經(jīng)驗(yàn)，特撰寫此文，僅供從事咨詢工作的人員參考。一、建筑物的供熱指標(biāo)（q0）供熱指標(biāo)是在當(dāng)?shù)厥彝獠膳?jì)算溫度下，每平方米建筑面積維持在設(shè)計(jì)規(guī)定的室內(nèi)溫度下供暖，每平方米所消耗的熱量（W/m2）。在沒有設(shè)計(jì)文件不能詳細(xì)計(jì)算建筑物耗熱量，只知道總建筑面積的情況下，可用此指標(biāo)估算供暖設(shè)備，概略地確定系統(tǒng)的投資，q0值詳見表-1。各類型建筑物熱指標(biāo)及采暖系統(tǒng)所需散熱器的片數(shù) 表-1 序號(hào)建筑物類型qo(W/m2)1片/m2(熱水采暖)1片/m2(低壓蒸氣采暖)1多層住宅600.652不宜采用2單層住宅951.0320.7793辦公樓、學(xué)校700.761不宜采用4影劇院1051.1410.8615醫(yī)院、幼兒園700.761不宜采用6旅館650.7070.5337圖書館600.6520.4928商店750.8150.6159浴室1401.5221.14810高級(jí)賓館1451.5761.18911大禮堂、體育館1401.5221.14812食堂、餐廳1301.4131.066說明：1).此表散熱器是恒定在64.5溫差情況下的數(shù)量。2).此表所列散熱器片數(shù)可根據(jù)q0的變更作相應(yīng)修正。二、散熱器散熱量及數(shù)量的估算1. 以四柱640型散熱器為準(zhǔn)，采暖供回水溫度95-70熱水采暖時(shí)，一片散熱器的Q值為：Q水=KFt=7.130.2064.5=92(W/片)式中：K=3.663t0.16K=3.663(-18)0.16=7.13W/m2當(dāng)采用低壓蒸汽采暖時(shí)：Q汽= KFt =7.410.20(100-18)=122(W/片)式中：K=3.663t0.16K=3.663(100-18)0.16=7.41W/m2根據(jù)熱平衡原理，將建筑物熱指標(biāo)和所需散熱器片數(shù)列表1（以四柱640型為準(zhǔn)）。2各種散熱器之間的換算若需將四柱640型散熱器改為其它類型的散熱器其片數(shù)轉(zhuǎn)換可按下式：K1F1t= K2F2t即K1F1= K2F2進(jìn)行換算。3房間內(nèi)散熱器數(shù)量的調(diào)整1）.朝向修正：朝南房間減一片，朝北房間加一片；既面積、窗墻比相同的兩個(gè)房間，南、北向相差2片。2）.窗墻比修正：有門窗的房間比只有窗無外門面積、朝向均相同的房間多2片。3）.角隅房間（具有兩面外墻的房間）：按估算數(shù)附加100%。散熱器數(shù)量經(jīng)過修正后，可根據(jù)適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的要求，選用所需散熱器型號(hào)，并用互換公式換算所需訂購(gòu)的散熱器數(shù)量。4）.如要求相對(duì)精確，散熱器片數(shù)的確定，可參見暖通設(shè)計(jì)手冊(cè)或其它有關(guān)資料。三 、供暖管道的估算1供暖管道的布置形式：供暖管道布置形式多種多樣，按干管位置分上供下回、下供下回和中供式，按立管又分雙管和單管，單管又有垂直與水平串聯(lián)之別，蒸汽采暖又有干式與濕式回水之分等等。根據(jù)介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程是否相等，還可分為：1）.異程式：介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程不相等，近環(huán)路阻力小，流量大，其散熱器會(huì)產(chǎn)生過熱，遠(yuǎn)環(huán)路阻力大，流量小，散熱器將出現(xiàn)偏冷現(xiàn)象；中環(huán)路 散熱器溫度適合，特別是在環(huán)路較多的大系統(tǒng)中，這種熱的不平衡現(xiàn)象更易發(fā)生，且難調(diào)節(jié)。但異程系統(tǒng)能節(jié)約管材，但采暖系統(tǒng)作用半徑小。2）.同程式：介質(zhì)流過各環(huán)路的路程大體一致，各環(huán)路阻力幾乎相等，易于達(dá)到水力平衡，因而流量分配也比較均勻，不致象異程系統(tǒng)那樣產(chǎn)生熱不均勻現(xiàn)象。但同程系統(tǒng)比異程系統(tǒng)多用管材。但調(diào)試簡(jiǎn)單方便，供熱安全可靠，建議采用同程采暖系統(tǒng)為最佳選擇。2采暖管道的估算1）.采暖管道管徑的估算是根據(jù)允許單位摩擦阻力（熱水采暖R=80-120Pa/m；蒸氣采暖R=60Pa/m和不超過管內(nèi)熱媒流動(dòng)的最大允許流速來確定的（見表-2、表-3、表-4）。管徑估算表中Q、W、R、N值為常用估算值，而Qmax、Wmax、Rmax、Nmax值為最大值，適用于距鍋爐房近，作用半徑小，環(huán)路小的采暖系統(tǒng)。2）.利用此表可按管道負(fù)擔(dān)的散熱器片數(shù)迅速?zèng)Q定管徑，也可用于系統(tǒng)局部變更或檢驗(yàn)管道是否超負(fù)荷。3）.根據(jù)低壓蒸氣管與凝結(jié)水管同徑熱負(fù)荷的比較，DN70以下的蒸氣管所用的凝結(jié)水管比蒸氣管1號(hào)；DN70以上的蒸氣管所用的凝結(jié)水管比蒸氣管2號(hào)。四 、供暖系統(tǒng)壓力損失的估算1公式：H水=1.1(RL+Z) PaH汽=1.1(RL+Z)+2000 Pa式中：R單位管長(zhǎng)度沿程壓力損失，按100Pa/m估算。1.1因施工增加阻力和計(jì)算誤差等因素考慮的系數(shù)。 熱水采暖系統(tǒng)管徑估算表 表-2 DN(mm)QQmaxRRmaxVVmaxNNmaxWPa/mm/s負(fù)擔(dān)四柱640型散熱器片數(shù)1558149302.4120.48297.130.290.4663101201.371042.33104131.30367.880.370.64146253252.441044.80104116.17431.980.410.81265518325.2310410.47104118.39458.800.511.015681112408.4310420.93104146.89876.830.621.5491622755017.4410434.88104159.85625.460.771.54189637926533.4310455.23104156.36420.440.891.48363460678058.1410481.40104192.70401.261.111.616320910110098.83104151.16104130.73302.461.091.661074516433125168.61104203.49104124.48180.441.221.471833022754150261.63104261.63104119.44119.441.331.333033930339說明：此表t=95、r=983.248kg/m3、K=0.2mm低壓蒸氣采暖系統(tǒng)管徑估算表 表-3 DN(mm)QQmaxRRmaxVVmaxNWPa/mm/s負(fù)擔(dān)四柱640型散熱器片數(shù)152500350038845.17.610205500800040806.29222595001.610435906.911.239322.41043.010447739.61298403.21044.410440769.713.4137506.51048.5104437311.815.5270651310415104466114.416.6539801910422104395314.817.27841003210436104374616.418.514701255010455104283316.418.020591507010475104212415.917.12941說明：此表P=200Kpa(絕對(duì)壓力)、K=0.2mm低壓蒸氣采暖干式凝結(jié)水管徑估算表 表-4 1520253240507080100橫 管46521.741043.261047.9110412.1104251045010469.78104145.38104四柱640片數(shù)20751403405201075215030006250立 管69782.561044.8810411.6310418.0310437.2210474.43104104.67104215.16104四柱640片數(shù)301102105007751600340045009250說明：對(duì)不利環(huán)路起始端管徑，考慮空氣和銹渣的影響，一般不小于DN25。2熱水供暖循環(huán)泵的估算1）流量：G=(1.21.3)式中：t=tG-tH=95-70=25c水的比熱。取c=11. 21.3儲(chǔ)備系數(shù)2）揚(yáng)程：根據(jù)下列公式估算H=1.1(H1+H2+H3)KPa式中：H1鍋爐房?jī)?nèi)部壓力損失（70KPa220KPa）H2室外管網(wǎng)最不利環(huán)路的壓力損失（KPa）H3室內(nèi)最長(zhǎng)、最高環(huán)路的壓力損失，一般為10-20Kpa；有暖風(fēng)機(jī)的為20-50Kpa；水平串聯(lián)系統(tǒng)為50-60Kpa；帶混水器的為80-120Kpa。R值按100Pa/m計(jì)算。根據(jù)上列公式和數(shù)據(jù)，計(jì)算出水泵的流量和揚(yáng)程，即可選擇水泵。沿程阻力及局部阻力概率分配率 系 統(tǒng) 種 類系統(tǒng)壓力消耗所占百分比（%）沿程阻力局部阻力室 內(nèi)熱水系統(tǒng)5050低壓蒸氣系統(tǒng)6040室 外熱水系統(tǒng)80-9020-10低壓蒸氣系統(tǒng)50-7050-303低壓蒸氣采暖系統(tǒng)對(duì)鍋爐定壓的要求在蒸氣量能滿足系統(tǒng)采暖負(fù)荷的情況下，可按照低壓蒸氣系統(tǒng)壓力損失估算法來確定鍋爐的壓力。室外壓力損失：H1=1.1+2000Pa式中：R值取100Pa/mL為室外管道長(zhǎng)度m室內(nèi)壓力損失H2可按20Kpa估算鍋爐內(nèi)的壓力損失儲(chǔ)備系數(shù)取1.2鍋爐定壓值P=1.2(H1+H2) 10-4 MPa五鍋爐供暖負(fù)荷面積的估算1新型鍋爐的效率=0.75以上。0.7MW蒸發(fā)量鍋爐的供熱面積可按下式計(jì)算：F=m2F=8000 m2式中：0.8考慮鍋爐和