供热工程 课程设计书 某宿舍楼采暖设计Word格式.docx

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2、设计计算说明书一份

（五）主要参考资料

1、采暖通风与空气调节设计规范（GB50019－2003）

2、《实用供热空调设计手册》建工版

第2章方案比较

该宿舍楼供热系统作用范围比较大，，上供下回和下供下回的比较中，后者具有如下特点：

1.美观，房间内的管路数减少，可集中进行隐藏处理。

2.在下部布置供水干管，管路直接散热给室内，无效热损失小。

3.在施工中，每安装好一层散热器即可供暖，给冬天施工带来很大方便。

4.排除系统的空气比较困难

5.综合考虑楼层，采用上供下回式热水供暖系统。

第3章供暖热负荷计算

对于本居民楼的热负荷计算只考虑围护结构传热的耗热量和冷风渗透引起的耗热量，人员、灯光等得热作为有利因素暂不考虑在热负荷计算当中。

3.1外围护结构的基本耗热量计算

公式如下：

——围护结构的基本耗热量，W；

K——围护结构的传热系数，

F——围护结构的面积

tn——冬季室内计算温度

——供暖室外计算温度

—围护结构的温差修正系数

整个建筑的基本耗热量

等于它的围护结构各部分基本耗热量

的总和:

W

算出基本耗热量后再进行朝向和高度修正（因风速较小，风力修正忽略不计），

3.2门窗的冷风渗透耗热量计算

采用缝隙法计算：

缝隙长度l=3×

（窗高-上亮）+2×

窗宽=3×

（1.5-0.5）+2×

窗宽；

门窗渗入空气量V=L×

l×

n

L——每米门窗渗入室内的空气量，

l——门窗缝隙的计算长度，

n——渗透空气量的朝向修正系数

确定门窗缝隙渗入空气量V后，冷风渗透耗热量

按下式计算

式中V—经门窗缝隙渗入室人的总空气量，查附表——7然后采用插值法计算。

——供暖室外计算温度下的空气密度

——冷空气的定压比热

——单位换算系数

《暖通规范》规定：

宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率

北、东北、西北0~10%；

东南、西南-10%~-15%；

东、西-5%；

南-15%~-30%。

选用上面朝向修正率时。

应考虑当地冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向修正率，宜采用-10%~0%，东西向可不修正。

⊙《暖通规范》规定：

民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，但总的附加率不应大于15%。

应注意：

高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。

在一般情况下，不必考虑风力附加。

只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围护结构附加5%~10%。

3.3下面以101房间为例计算房间的热负荷

101房间为宿舍，室内计算温度为18℃，**城市冬季室外计算温度为-5℃，**城市冬季日照率为60%。

表3.1**城市市的冷风朝向修正系数n

地点

东

南

西

北

1

**城市市的冷风朝向修正系数，北向0.65，对有相对两面外墙的房间，按最不利的一面外墙计算冷风渗透量。

由前面的数据，在冬季室外平均风速

，推拉铝窗每米缝隙的冷风渗透量L=1.24m3/（h·

×

5=.总的冷风渗透量V等于

7.5=9.3m3/h

冷风渗透量

等于

1×

（18+5）=83.25W.

W/（㎡℃）。

一层房间热负荷

房间号

房间热负荷

101

107

113

119

1983

102

108

114

120

103

109

115

121

104

110

116

122

105

111

117

123

106

112

118

124

二层房间热负荷

201

207

213

219

1773

202

208

214

220

203

209

215

221

204

210

216

222

205

211

217

223

206

212

218

224

三层房间热负荷

301

307

313

319

2335

302

308

314

320

303

309

315

321

304

310

316

322

305

311

317

323

306

312

318

324

第4章散热器的选型及安装形式

考虑到散热器耐用性和经济性，本工程选用M-134型，高度为600mm它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，传热系数高；

散出同样热量时金属耗量少，易消除积灰，外形也比较美观；

每片散热器的面积少，易组成所需散热面积。

“暖通规范”规定：

安装热量表和恒温阀的热水供暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的散热器，应采取可靠的质量控制措施；

所以要选用内腔干净无砂，外表喷塑或烤漆的灰铸铁散热器。

4.2散热器的布置

散热器布置在外墙窗台下，这样能迅速加热室外渗入的冷空气，阻挡沿外墙下降的冷气流，改善外窗、外墙对人体冷辐射的影响，使室温均匀。

为防止散热器冻裂，两道外门之间，门斗及开启频繁的外门附近不宜设置散热器；

散热器一般明装或装在深度不超过130mm的墙槽内。

4.3散热器的安装尺寸应保证

底部距地面不小于60mm，通常取150mm；

顶部距窗台板不小于50mm；

背部与墙面净距不小于25mm。

散热器面积F按下式计算:

m2

Q—散热器的散热量，W

tpj—散热器内热媒平均温度，℃

tn--供暖室内计算温度，℃

K—散热器的传热系数,W/（m2.℃）

β1—散热器的组装片数修正

β2—散热器的连接形式修正

β3—散热器的安装形式修正

散热器中β1、β2、β3的选取以书后附表为据，

tpj=（tsg+tsh）/2

tsg—散热器进水温度

tsh—散热器回水温度

101房间的总负荷为：

3029.25W，

由公式

可得，101房间入水温度℃，出水温度70℃。

查附录2-1，对M-132型散热器

W/（m2.℃）

散热器组装片数修正系数，故先假定β1=1.00；

散热器连接形式修正系数，查附录2-4可知β

散热器安装形式修正系数，查附录2-5可知β

∴

M-132型散热器，每散热面积为0.24m2

则n

一层房间散热器片数

散热器片数

29

14

18

27

12

17

26

二层房间散热器片数

22

10

21

8

20

三层房间散热器片数

24

13

16

23

第5章系统水利计算

水利计算步骤：

画出系统图，求出通过各管段的流量，具体步骤如下：

1、在轴侧图上进行管段编号，立管编号并注明各管段的热负荷和管长。

2、确定最不利环路。

本系统为异程单管系统，一般取最远立管的环路作为最不利环路。

3、计算最不利环路各管段的管径：

（1）、虽然引入口处外网的供回水压差较大，但考虑到系统中各环路的压力损失易于平衡，设计采用推荐的平均的比摩阻Rpj大致为60～120Pa/m来确定最不利环路各管段的管径。

（2）、根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下：

G＝3600Q/4187*（tg′－th′）＝0.86Q/（tg′－th′）Kg/h

Q——管段的热负荷，W；

tg′——系统的设计供水温度，℃；

th′——系统的设计回水温度，℃。

（3）、根据平均比摩阻和各管段的流量查《供热工程》附录表4－1，选定合适的管径、流速和压降。

4、确定各管段的长度。

5、确定局部阻力损失。

6、求各管段的压力损失ΔP＝Δpy＋ΔPj;

7、求环路的总压力损失。

8、计算富裕压力值。

考虑到施工的具体情况，可能增加一些在设计计算中未计入的压力损失。

因此，要求系统应有10％以上的富裕度。

9、通过调节调节系统上的阀门和管径进行调节，把系统的不平衡率控制在15％的范围之内。

入口处的剩余循环压力，用调解阀节流消耗掉。

5.2系统水力计算实例

1.在系统图上，进行管段编号，并注明编号并注明各管段的热负荷和管长

2.确定最不利环路。

本系统为单管系统，一般取最远立管的环路作为最不利环路。

本例中的最不利环路为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12。

3.计算最不利环路各管段的管径。

本例题中采用推荐的平均比摩阻大致为60-120pa/m，来确定最不利环路各管段的管径。

根据式G=3600Q/4.187×

103（tg＇－th＇）=0.86Q/（tg＇－th＇）kg/h计算各管段的流量见表。

式中Q—管段的热负荷，W；

tg＇—系统的设计供水温度，℃；

th＇—系统的设计回水温度，℃。

4.根据G，Rpj,查附录表4-1,选择最接近Rpj的管径。

将查出的d、R、v和G值列入表中。

5.确定长度压力损失ΔPy=R×

l，将每一管段R与l相乘，列入表中第8栏。

6.确定局部阻力损失Z

（1）确定局部阻力系数ξ根据系统图中管路的实际情况，列出各管段阻力名称。

利用相关资料，将其阻力系数记于表中，最后将各管段的总局部阻力系数列入表中第9栏中。

注意：

在统计局部阻力时，对于三通和四通管件的局部阻力系数，应列在流量较小的管段上。

（2）利用附录表4-3，根据管段流速v，可查出动压头ΔPd，列入表中的第10栏。

又根据ΔPj=ΔPd·

∑ξ，将求出的ΔPj值列入表中的第11栏中。

7.求各管段的压力损失

ΔP=ΔPj＋ΔPy。

将表中的第8栏与第11栏相加列入表第12栏中。

8.求环路总压力损失

即∑（ΔPj＋ΔPy）

表5.1一环路水力计算表

管

段

号

Q

W

G

kg/h

L

m

D

mm

V

m/s

R

Pa/m

ΔPy

=Rl

Pa

阻力数

ΔPd

局部

阻力

损失

总阻力损失

2

3

4

5

6

7

9

11

通过立管1的环路

118492

50

56.83

55301

40

30433

32

23171

25

15909

8471

15

∑l=89.05∑（ΔPj＋ΔPy）1-12=

立管的资用压力为

7438

33

∑（ΔPj＋ΔPy）13-14=

不平衡百分率X=（1216.07-779.79）/1216.07=35.88%＞15%（用立管阀门节流）

7262

∑（ΔPj＋ΔPy）15-16=

不平衡百分率X=（2015.86-740.29）/2015.86=63.28%＞15%（用立管阀门节流）

∑（ΔPj＋ΔPy）17-18=

不平衡百分率X=（2756.15-740.29）/2756.15=73.14%＞15%（用立管阀门节流）

表5.2一环路局部阻力系数统计表

管段号

局部阻力

个数

阻力系数

直流三通

∑=1

90度

合流三通

弯头

闸阀

分流三通

∑=3

90度弯头

13,15,17

90度弯头，闸阀

1，1

∑=10

乙字弯

散热器

分流合流三通

∑=33

∑=20

二环路水力计算

图5-2二环路计算草图

表5.3二区水力计算表

备注

24868

17608

8834

808

∑l=97.668∑（ΔPj＋ΔPy）1-10=

8774

∑（ΔPj＋ΔPy）11-12=

不平衡百分率X=（1504.24-886.25）/1504.24=41.08%＞15%（用立管阀门节流）

不平衡百分率X=（2390.49-721.17）/2390.49=69.83%＞15%（用立管阀门节流）

表5.4二环路局部阻力系数统计表

系数

11,13

∑

三环路水力计算

图5-3三环路计算草图

表5.5三环路水力计算表

63191

33797

24451

15105

9014

∑l=71.90∑（ΔPj＋ΔPy）1-12=

6091

不平衡百分率X=（1444.06-1030.43）/1444.06=28.64%＞15%（用立管阀门节流）

9346