河北建筑工程學(xué)院供熱工程課程設(shè)計

河北建筑工程學(xué)院課程設(shè)計課程名稱：供熱工程系別：城市建設(shè)系專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程班級：建環(huán)09*班學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：馬*雷*職稱：副教授河北建筑工程學(xué)院設(shè)計計算說明書課程名稱：供熱工程系別：城市建設(shè)系專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程班級：建環(huán)09*班學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：馬**職稱：副教授供熱課程設(shè)計計算說明書第1章設(shè)計原始資料設(shè)計題目張家口市新區(qū)中學(xué)宿舍樓采暖設(shè)計設(shè)計原始資料冬季供暖室外計算溫度為-15°C設(shè)計熱媒：95C/70C機(jī)械循環(huán)單管順流異程式熱水系統(tǒng)宿舍居室每室4人，按單床布置，總建筑面積：平方米，其中：1-5層建筑面積均為：平方米，建筑層數(shù)及高度：宿舍樓共五層檐口高度為米。結(jié)構(gòu)形式：磚混結(jié)構(gòu)。第2章供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計算設(shè)計氣象資料查出設(shè)計題目中建筑物所在地區(qū)的相關(guān)氣象資料查《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》，以下簡稱《供熱手冊》及《供熱工程》。1、 冬季室外計算溫度的確定。采暖室外計算溫度，應(yīng)采用歷年平均不保證5天的日平均溫度，主要用于計算采暖設(shè)計熱負(fù)荷。2、 冬季室外平均風(fēng)速(v。)冬季室外平均風(fēng)速應(yīng)采用累年最冷3個月各月平均風(fēng)速的平均值，“累年最冷3個月”，系指累年逐月平均氣溫最低的3個月，主要用來計算風(fēng)力附加耗熱量和冷風(fēng)滲透耗熱量。3、 冬季主導(dǎo)風(fēng)向冬季“主導(dǎo)風(fēng)向”即為“雖多風(fēng)向”，采用的是累年最冷3個月平均頻率最高的風(fēng)向，風(fēng)向的頻率指在一個觀測周期內(nèi)，某風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占總數(shù)的百分?jǐn)?shù)，主要用來計算冷風(fēng)滲透耗熱量。用四個字母ESWN分別表示東南西北四個方向，其它方位用這四個字母組合表示風(fēng)的吹向，即風(fēng)從外面刮來的方向。當(dāng)風(fēng)速小于0.3米/秒時，用字母c來表示，參見《供熱手冊》，張家口主導(dǎo)風(fēng)向為WN，即西北風(fēng)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能外墻采用聚苯板外保溫，k為W/(m2C)，地面加保溫材料，第一地帶K為W/(m2C)，第二地帶K為W/(m2?C)，第三地帶K為(m2?C)，第四地帶K為(m2?C)，屋頂加保?C).溫材料,K為W/(m2?°C),塑鋼中空玻璃K為W/(m2?°C),鋁合金玻璃門K為W/(m?C).房間熱負(fù)荷計算供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷利用下式計算：Q=Q+Q+Q+Q1-j 1-x 23Q' 1-j圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱重，W；Q1-x——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量，W；Q2——冷風(fēng)滲透耗熱量，W；Q3——冷風(fēng)侵入耗熱量，W；Q'——供暖總耗熱量，W。本建筑物要求室內(nèi)計算溫度為18Co供暖設(shè)計熱負(fù)荷按照下式計算：Q'=KFC" W式中：K——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/(m2?C)；F圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，m2；"——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)；'n——冬季室內(nèi)計算溫度，°C;fw——供暖室外計算溫度，Co朝向修正耗熱量朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽照射而對外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱損失的修正朝向修正耗熱量的修正率為：東：-5%；西：-5%；南：-20%；北： 0o風(fēng)力附加耗熱量本建筑物風(fēng)力附加耗熱量為0o高度附加耗熱量本建筑物中高度附加耗熱量為0o冷風(fēng)滲透耗熱量在風(fēng)壓和熱壓的作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后逸出。當(dāng)未對采暖房間的門、窗縫隙采取密封措施時，冷空氣就會通過門、窗縫隙滲入到室內(nèi)，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，稱為冷風(fēng)滲透耗熱量。在各類建筑物特別是工業(yè)建筑的耗熱量中，冷風(fēng)滲透耗熱量所占比例是相當(dāng)大的，有時高達(dá)30%左右，所以門窗縫隙滲透冷空氣耗熱量的計算顯得尤為重要。根據(jù)現(xiàn)有的資料，《暖通規(guī)范》中給出了用縫隙法計算民用建筑及生產(chǎn)輔助建筑物的冷風(fēng)滲透耗熱量和用百分率附加法計算工業(yè)建筑的冷風(fēng)滲透耗熱量。1、 多層建筑的滲透冷空氣量，當(dāng)無相關(guān)數(shù)據(jù)時，可按以下公式計算：V=Lln式中L-每米門窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量1-門窗縫隙的計算長度n滲透空氣量的朝向修正系數(shù)2、 計算出的房間冷風(fēng)滲透量是否全部計入，應(yīng)考慮下列因素；⑴當(dāng)房間僅有一面或相鄰兩面外圍護(hù)物時，全部計入其外門、窗縫隙；⑵當(dāng)房間有相對兩面外圍護(hù)物時，僅計入較大的一面縫隙；⑶當(dāng)房間有三面外圍護(hù)物時，僅計入風(fēng)量較大的兩面縫隙；⑷當(dāng)房問有四面外圍護(hù)物時，則計入較多風(fēng)向的1/2外圍護(hù)物范圍內(nèi)的外門、窗縫隙。3、 計算建筑物耗熱量時，為了簡化計算，可作下列近似處理：與相鄰房間溫差小于5°C時，不計算耗熱量；伸縮縫或沉降縫墻按外墻基本耗熱量的30%計算；內(nèi)門的傳熱系數(shù)按隔墻的傳熱系數(shù)考慮；冷風(fēng)侵入耗熱量在冬季受風(fēng)壓和熱壓作用下，冷空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為侵入耗熱量。,、 ……Q=NQ按照下列公式計算：3 1-jm…Q 『式中：1-jm——外門的基本耗熱量，W；Q3——冷風(fēng)侵入耗熱量，W；N——考慮冷風(fēng)侵入的外門附加率。外門附加率N值:外門布置狀況附加率一道門65n%兩道門（又門斗）80n%三道門60n%供暖建筑和生產(chǎn)廠房的主要出口500%注：n---建筑物本層以上的樓層數(shù)（包括本層）。熱負(fù)荷計算詳見表格（附表一）第3章散熱器的選擇及計算管道布置系統(tǒng)采用上供下回單管順流布置形式。分兩個環(huán)路，分別用N1、N2表示。散熱器的選用本建筑物中采用四柱813型散熱器。散熱器的選擇及計算一、 散熱器散熱面積的計算散熱面積的計算可按《供熱手冊》或《教材》中的計算公式進(jìn)行計算。1、 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度t的確定⑴本課程設(shè)計在計算時，不考慮管道散熱引起的溫降。（2）單管熱水供暖系統(tǒng)，由于每組散熱器的進(jìn)、出口水溫沿流動方向下降，所以每組散熱器的進(jìn)、出口水溫必須按公式逐一分別計算。2、 散熱面積的計算應(yīng)該在布置完散熱器和立管后進(jìn)行。3、 設(shè)計中，為簡化計算，散熱器的熱負(fù)荷中不扣除管道的散熱量。二、 散熱器片數(shù)的計算散熱器片數(shù)的計算可按下列步驟進(jìn)行：1、 利用散熱器散熱面積公式求出房間內(nèi)所需總散熱面積（由于每組片未定，故先按1計算）；2、 得出所需散熱器總片數(shù)；3、 確定房間內(nèi)散熱器的組數(shù)m；4、 將總片數(shù)n分成m組，得出每組片數(shù)n'，若均分則n'=n/m（片/組）；5、 對每組片數(shù)n'進(jìn)行片數(shù)修正，乘以b，即得到修正后的每組散熱器片數(shù)，可根據(jù)下述原則進(jìn)行取舍：對柱型散熱器，散熱面積的減少不得超過E；

散熱器數(shù)量的計算1、計算公式F=PPP小°、123K(t-1)式中:F——散熱器散熱面積，m2Q——散熱器的散熱量，w；七一一散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，°C；n 供暖室內(nèi)計算溫度，C；，K——散熱器的傳熱系數(shù)，W/m2-°CPi——散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù);P2——散熱器組連接形式修正系數(shù);七一一散熱器組安裝形式修正系數(shù)。由于系統(tǒng)采用的為同側(cè)上進(jìn)下出式，故P2=1。選取A=80mm； P3=。計算散熱器面積時，先取Pi=，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Pl對應(yīng)的值，其范圍如下:片數(shù)修正系數(shù)每組片數(shù)<66~1010~20>20P11在熱水供暖系統(tǒng)中，）.散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值tpj式中：tsg式中：tsg散熱器進(jìn)水溫度，。C；tsh散熱器出水溫度，。C。散熱器的計算說明:（1.）根據(jù)建筑特點和散熱器的布置原則及熱負(fù)荷的分布情況而知，同一房間的散熱器均勻分組，片數(shù)均分。（2.）按散熱器的計算實例的步驟，將整個建筑的散熱器片數(shù)計算見（附表二）。3.4輔助設(shè)備的選擇伸縮器在熱媒輸送管道中，如蒸汽管、凝水管、熱水管及過熱水管等。集氣罐和自動排氣閥1集氣罐用于熱水采暖系統(tǒng)中的空氣排除，一般應(yīng)設(shè)于系統(tǒng)的末端最高處，并使干管逆流，水流與空氣泡浮升方向一致。2、自動排氣閥的排氣口，一般亦接DNl5mm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，排氣管引向附近水池。3、由于采暖系統(tǒng)（如水平串聯(lián)系統(tǒng)）的原故，散熱器中的空氣不能順利排除叫，可在散熱器上裝設(shè)手動放風(fēng)閥。疏水器疏水器的選型應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的壓力、溫度、流量等情況確定。補償器為了防止供熱管道升溫時，由于熱伸長或溫度應(yīng)力熱引起管道變形或破壞，需要在管道上設(shè)置補償器，以補償管道的熱伸長，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。第4章管道的水力計算繪制系統(tǒng)圖根據(jù)暖氣片組裝片數(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)，以及每組暖氣片的片數(shù)和負(fù)荷數(shù)，并對各個管段進(jìn)行標(biāo)注。系統(tǒng)圖及標(biāo)注見CAD圖水力計算1、 用最不利環(huán)路的方法2、 計算步驟如下：（1） 在軸測圖上進(jìn)行管段編號、立管編號，并注明各管段的熱負(fù)荷和管長。（2） 計算最不利環(huán)路的阻力損失，并確定各管段管徑注：平均比摩阻大致為60—120pa/m（3） 以最不利環(huán)路的總阻力損失為基準(zhǔn)，在允許的不平衡率范圍內(nèi)確定最不利立管前面的供回水干管和其他立管的管徑。該工程用兩個環(huán)路，設(shè)為N1、N2環(huán)路，水力計算表詳見（附表三），包括N1回路，N2回路，局部阻力系數(shù)?？偨Y(jié)該設(shè)計為張家口新區(qū)中學(xué)宿舍樓供暖系統(tǒng)設(shè)計，其內(nèi)容包括供暖系統(tǒng)計算、熱負(fù)荷計算、散熱器計算及水力計算、系統(tǒng)的選擇、計算機(jī)CAD繪圖等幾部分。本設(shè)計內(nèi)容是將熱能從熱源輸送到建筑物內(nèi)部的集中采暖系統(tǒng)，集中采暖系統(tǒng)是由管路系統(tǒng)、散熱設(shè)備及其它輔助設(shè)備組成的，任務(wù)在于將熱能按要求經(jīng)濟(jì)、合理地分配給各個采暖房間來滿足對空氣溫度的要求。本設(shè)計主要是根據(jù)建筑物的特點和設(shè)計任務(wù)指導(dǎo)書按要求來完成的，又根據(jù)如何經(jīng)濟(jì)、可靠、美觀的原則來實現(xiàn)和突出本設(shè)計的特點的。供暖系統(tǒng)的設(shè)計與方案選擇是本設(shè)計的重點，在設(shè)計中主要參閱了《供熱工程》及相關(guān)設(shè)計手冊中有關(guān)例題來完成的，計算得出的有關(guān)數(shù)據(jù)為繪圖提供了基本條件參數(shù)。在計算機(jī)繪圖過程中，使用的是中國建筑科學(xué)研究院工程部開發(fā)研制的AUTOCAD2007繪圖軟件以和天正暖通繪圖軟件及鴻業(yè)水力計算系統(tǒng)，在繪圖過程中，我熟練的運用CAD軟件，并從中不斷地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，既鞏固了理論的學(xué)習(xí)，又使理論聯(lián)系實際，在實踐中很好地