采暖設計算說明書

供熱工程課程設計專業(yè)班級：----------------------學生：----要求設計工作起止日期：2012.06.25-2012.07.5指導老師：----------------摘要此次課程設計是太原市某學生宿舍樓，根據(jù)該地的氣象資料特征，及建筑物高度、功能、特點、性質(zhì)等，計算該建筑物熱負荷，選擇確定該建筑物的供暖系統(tǒng)方案。并對散熱設備及儀表進行選擇與計算。根據(jù)該供暖方案對該系統(tǒng)進行水力計算以及系統(tǒng)的阻力平衡。同時也應根據(jù)當?shù)毓?jié)能、環(huán)保的要求，綜合選擇合理的熱水供暖系統(tǒng)，進行系統(tǒng)的設計計算。并繪制該建筑物的平面圖（各個樓層）、供暖系統(tǒng)圖，以及施工說明。因此綜合上述因素本設計采用上供下回單管跨越同程式采暖系統(tǒng)。關鍵詞：熱負荷；散熱設備；單管跨越；上供下回水；力計算目錄1.前言 ………………22.總論……………….32.1設計任務及要求……………3.2.2原始資料……………………3.3.室內(nèi)采暖工程概況及設計方案…………………3.3.1采暖工程概況……………….33.2設計方案……………………4.4.室內(nèi)采暖負荷計算………………4.4.1節(jié)能建筑的相關要求………4.4.2采暖負荷計算………………4.5.供暖方案的確定以及散熱器布置與選擇………5.5.1供暖形式的確定…………….55.2散熱器的選擇………………55.3散熱器的布置………………6.5.4散熱器的計算………………6.6.管路的水力計算………………….76.1繪制管路的系統(tǒng)圖………76.2計算各管段的管徑…………77.總結……………78.參考文獻………………………8 1.前言將自然界的能源直接或間接地轉(zhuǎn)化為熱能，以滿足人們需要的科學技術，稱為供熱工程。供熱工程又分為供暖工程和集中供熱。供暖工程是以保持一定的室內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件或工作條件為主要任務，集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒，由一個或多個熱源通過熱網(wǎng)向城市、鎮(zhèn)或其中某些區(qū)域熱用戶供應熱能的方式。生活中常見的是集中供熱工程，目前已成為現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的重要基礎設施之一，是城鎮(zhèn)公共事業(yè)的重要組成部分。集中供熱系統(tǒng)包括熱源、熱網(wǎng)和用戶三部分。熱源主要是熱電站和區(qū)域鍋爐房（工業(yè)區(qū)域鍋爐房一般采用蒸汽鍋爐，民用區(qū)域鍋爐房一般采用熱水鍋爐），以煤、重油或天然氣為燃料；有的國家已廣泛利用垃圾作燃料。工業(yè)余熱和地熱也可作熱源。核能供熱有節(jié)約大量礦物燃料，減輕運輸壓力等優(yōu)點。熱網(wǎng)分為熱水管網(wǎng)和蒸汽管網(wǎng)，由輸熱干線、配熱干線和支線組成，其布局主要根據(jù)城市熱負荷分布情況、街區(qū)狀況、發(fā)展規(guī)劃及地形地質(zhì)等條件確定，一般布置成枝狀，敷設在地下。主要用于工業(yè)和民用建筑的采暖、通風、空調(diào)和熱水供應，以及生產(chǎn)過程中的加熱、烘干、蒸煮、清洗、溶化、致冷、汽錘和汽泵等操作。集中供熱的優(yōu)點是：①提高能源利用率、節(jié)約能源。供熱機組的熱電聯(lián)產(chǎn)綜合熱效率可達85％，而大型汽輪機組的發(fā)電熱效率一般不超過40％；區(qū)域鍋爐房的大型供熱鍋爐的熱效率可達80％～90％，而分散的小型鍋爐的熱效率只有50％～60％。②有條件安裝高煙囪和煙氣凈化裝置，便于消除煙塵，減輕大氣污染，改善環(huán)境衛(wèi)生，還可以實現(xiàn)低質(zhì)燃料和垃圾的利用。③可以騰出大批分散的小鍋爐房及燃料、灰渣堆放的占地，用于綠化，改善市容。④減少司爐人員及燃料、灰渣的運輸量和散落量，降低運行費用，改善環(huán)境衛(wèi)生。⑤易于實現(xiàn)科學管理，提高供熱質(zhì)量。實現(xiàn)集中供熱是城市能源建設的一項基礎設施，是城市現(xiàn)代化的一個重要標志，也是國家能源合理分配和利用的一項重要措施。改革開放三十年，我國集中供熱事業(yè)獲得了長足發(fā)展，與發(fā)達國家相比，在建筑節(jié)能與供熱系統(tǒng)的能源利用；建筑節(jié)能材料；供熱設備的選擇；供熱系統(tǒng)的選擇和控制以及節(jié)能環(huán)保意識等方面存在很大的差距。展望2010年，集中供熱將面臨新的競爭和挑時間內(nèi)，在供熱及能源利用技術方面還需要不斷改進和提高。本次課程設計是運用供熱工程的專業(yè)知識對太原市學生宿舍進行設計計算，以及散熱設備的選擇與計算，合理的選擇供暖系統(tǒng)以及管路的水力計算。另外，在課程設計的過程當中，可以通過查閱、分析、計算、繪圖等過程，學習正確運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊等技術資料，訓練設計的基本技能。2.總論2.1設計任務及要求2.11要求：室內(nèi)采暖部分：1、熟悉有關原始資料、規(guī)范、手冊等。2、根據(jù)建筑高度、性質(zhì)等確定方案，進行負荷計算、水力計算、選擇設備和儀表，并編制設計計算說明書。2.2原始數(shù)據(jù)圖紙資料：學生宿舍建筑圖地點：太原市有關參數(shù)：二次網(wǎng)供、回水溫度：85℃/北緯37.78°，東經(jīng)112.55°供暖期：150天供暖室外設計溫度：-11最大凍土深度：74cm冬季平均室外風速：2.23.室內(nèi)采暖工程概況及設計方案3.1采暖工程概況本次課程設計的建筑物為太原市的某學生宿舍樓，層高3層，層高為3.6米，總熱負荷50479.33W，采暖熱媒來自集中供熱外網(wǎng)，采用85℃/60℃低溫水。本次設計需對該學生宿舍樓進行建筑采暖負荷計算，及供熱戶內(nèi)系統(tǒng)方案設計，已知：維護結構的條件如下外墻：40㎜厚模塑聚苯板，內(nèi)墻抹灰。K=0.552w/m·℃頂部：60mm厚模塑聚苯板。k=0.552w/m·℃地面：不保溫地面，k值按劃分地帶計算。氣象參數(shù)見原始數(shù)據(jù)。3.2設計方案采用上供下回單管跨越同程采暖方式4.室內(nèi)采暖負荷計算4.1節(jié)能建筑的相關要求按《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2005進行的建筑節(jié)能設計，在保證相同的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)條件下，與未采取節(jié)能措施前相比，全年采暖、通風、空氣調(diào)節(jié)和照明的總能耗應減少50％。公共建筑的照明節(jié)能設計應符合國家現(xiàn)行標準《建筑照明設計標準》GB50034—2004的有關規(guī)定。4.2采暖負荷計算（1）首先，將采暖房間編號，如1，2等計入表中，再把維護結構朝向及名稱如北外墻，南外墻，計入表中。（2）房間的名稱如教室，辦公室，內(nèi)維護結構的傳熱面積等依次記錄。（3）房間的熱負荷Q主要包括以下幾部分：Q=Q1+Q2+Q3式中：Q1——圍護結構耗熱量；Q2——冷風滲透耗熱量；Q3——冷風侵入耗熱量。圍護結構的基本耗熱量：式中：K——圍護結構的傳熱系數(shù)，W/㎡·K；F——圍護結構的計算面積，㎡；——冬季室內(nèi)空氣的計算溫度，℃；——冬季室外空氣的計算溫度，℃；α——圍護結構的溫差修正系數(shù)；是用來考慮供暖房間并不直接接觸室外大氣時，圍護結構的基本耗熱量會因內(nèi)外傳熱溫差的削弱而減少的修正，其值取決于鄰室非供暖房間或空間的保溫性能和透氣情況。地面各地段的傳熱系數(shù)見表地帶名稱地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)地帶名稱地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)第一地帶0.47第二地帶0.23第三地帶0.12第四地帶0.07(4)維護結構耗熱量的修正按照暖通規(guī)范的規(guī)定,維護結構的耗熱量修正應考慮朝向修正、風力附加和高度附加三個方面。(5)冷風滲透耗熱量計算采用縫隙法計算冷風滲透耗熱量Q2公式如下：Q2=0.278VρwCp(tn-tw′)式中：V=LlnL—每米門窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量，按當?shù)囟酒骄L速，m3/h·ml—門窗縫隙的計算長度，mn—滲透空氣量的朝向修正系數(shù)，ρw—冬季供暖室外計算溫度下的空氣密度，Kg/m3；Cp—冷空氣的定壓比熱，C=1KJ/Kg·℃；tn—冬季室內(nèi)空氣的計算溫度，℃；tw′—冬季室外空氣的計算溫度，℃。查表可知：太原市的冷風朝向修正系數(shù)：南向n=0.3，北向n=0.9，東向n=0.15，西向n=0.7。查表可知：冬季室外平均風速Vpj=2.2m詳細熱負荷計算參數(shù)詳見附錄A5.供暖方案的確定以及散熱器布置與選擇5.1熱媒的選擇本設計采用熱水供暖系統(tǒng)，供水溫度tg=85℃，回水溫度th=605.2供暖形式的確定本題采用機械循環(huán)同程式單管上供下回式供暖系統(tǒng)，每根立管上有一截止閥。5.3散熱器的選擇室內(nèi)安裝二柱（M132型）散熱器。5.4散熱器的布置該題散熱器安裝在窗臺下面，這樣沿散熱器上升的對流熱氣流能阻止和改善從玻璃下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經(jīng)室內(nèi)的空氣流比較暖和舒適，有推拉門的應與推拉門垂直布置。5.5散熱器的計算1）散熱面積的計算所需散熱器傳熱面積F按下式計算：式中—房間供暖所需的散熱器散熱面積，m2；—房間供暖熱負荷，W；—散熱器的傳熱系數(shù)，W/(m.℃)；—散熱器熱媒的算術平均溫度，℃；—供暖室內(nèi)計算溫度，℃；—散熱器組裝片數(shù)或散熱器的長度修正系數(shù)—散熱器連接形式修正系數(shù)，—散熱器安裝形式修正系數(shù)，散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)的選擇每組片數(shù)<66~1011~20>200.951.001.051.10注：上表僅適用于各種柱式散熱器，方翼型和圓翼型散熱器不修正，其它散熱器需要修正時，見產(chǎn)品說明。散熱器連接形式修正系數(shù)的選擇：二柱M132型與供水管道的連接選擇同側上進下出的連接方式，則=1.0；2）散熱器計算公式已知單管系統(tǒng)，負荷Q；熱媒平均溫度：tpj=(tg+th)/2℃；室內(nèi)溫度tn=18℃；平均溫差Δt=tpj-tn=查供熱工程附錄（2-1）對M-132散熱器K=2.426Δt0.286=w/m2·℃f=0.24m2/片=m2n’=F/f=片，當散熱器片數(shù)為11-20片時，=1.05因此實際所需散熱面積為：F==m2N=F/f=片，取整n即為散熱器片數(shù)詳細散熱器計算參數(shù)詳見附錄B6.管路的水力計算6.1繪制管路的系統(tǒng)圖1.繪制管路的系統(tǒng)圖（1-3）層。并標上管段，管長，以及熱負荷大小。2.確定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)采用同程式系統(tǒng)，取最遠的立管為最不利環(huán)路。詳細水力計算參數(shù)詳見附錄B6.2計算各管段的管徑本設計采用機械循環(huán)系統(tǒng).1.最不利環(huán)路⑴選擇最不利環(huán)路，并標管徑；⑵根據(jù)推薦比摩阻確定環(huán)路管徑，流速，以及平均比摩阻的大小。⑶計算各管段的壓力損失Δpy；⑷確定局部阻力損失Δpj；⑸求各管段的壓力損失Δp=Δpy+Δpj；⑹求環(huán)路的總壓力損失ΣΔp；⑺平衡各管段的阻力；⑻將計算結果記入表中。7.總結本次課程設計使得我學到的知識由理論上升到實踐，提高了自己的專業(yè)知識運用水平，對供熱有了更加深入的了解，但同時也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，為以后的學習打下良好的基礎。在本次設計中，發(fā)現(xiàn)了很多實踐與理論的差別，一個好的設計，不光要滿足建筑物的要求，還要盡量節(jié)約成本，節(jié)約能耗，同時還要注意美觀，便于檢修等實際問題。還要注意實際中會出現(xiàn)的很多特殊情況，不可按照書本上的理論一帶而過。在生活和生產(chǎn)過程中，會有很多的地方須設計供暖，因供暖的存在，使得在生活上的舒適性得道提高，而且生產(chǎn)會有很大的提高，供熱工程在很多方面都有所涉及，其地位不容忽視。合理的選擇供暖系統(tǒng)是計算的關鍵，以及根據(jù)室內(nèi)的熱負荷大小計算散熱器的片數(shù)，正確的選擇散熱器的型號。根據(jù)所選擇的供暖系統(tǒng)以及供暖方式來合理的進行管路的水力計算，算出管段的各管徑的大小，然后進行管道的阻力計算，以及平衡管段的阻力。讓我對供熱工程系統(tǒng)的設計以及水力計算有了全面的了解。通過課程設計達到對供熱工程這門課的知識的深化得目的，把課程內(nèi)容貫穿，是它更加系統(tǒng)化，邏輯化，加強了這門課的認識以及對本專業(yè)的深刻的理解。最后本次設計中未盡事宜請參見最新國家標準與規(guī)范。8.參考文獻主要參考文獻（資料）：《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》G