供热工程课程设计的步骤.docx

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供热工程课程设计的步骤

一、课程设计目的和要求

本课程设计是继课程教学之后进行的，它是深入学习和消化设计规范、设计手册的重要环节，通过设计使学生掌握一般供暖设计的基本方法和步骤，同时具有运用设计资料，进行方案分析比较，计算和选择设备，作施工图等能力。

学生应在教师指导下独立完成设计，为引导和帮助同学更深入而顺利地掌握设计程序，特编写此指导书，由于工程实际的千差万别，知道内容不能包罗万象，学生在设计中应密切结合自己的工程实际，独立思考，不可生搬硬套。

提倡互相讨论，但要避免相互抄袭。

二、供暖设计的步骤和方法

㈠熟悉和收集资料

设计的原始资料是考虑方案，选择设备，进行计算的依据，应准切无误，实际工程中，一些资料是设计者通过调研和查阅资料得到的。

本课程设计中大部分已由教师给定，学生应熟悉其相关内容。

另外某些资料需要学生自己查阅相关资料取得。

资料齐备后，可着手设计。

设计中需要的主要原始资料如下：

⑴建筑物修筑地址，它是决定供暖室内、外气象条件的重要资料，一般应由工程所属单位提供；

⑵气象资料，它是决定耗热量及热媒种类的重要依据，一般可按设计规范和设计手册选用；

⑶土建资料，一般由土建设计人提供，它是计算耗热量、选择系统方案、布置管网及设备等的依据，通常有建筑总平面图、剖面图等，从中可知建筑物形状、尺寸及结构。

如：

各围护物（门、窗、外墙、屋顶、地板）的具体尺寸及材料组成。

同时还应了解房间性质及对供暖的要求，以便决定热媒及室内计算温度等；

⑷动力资料，它主要影响热媒、系统及设备的选择。

动力资料主要包括：

a）热媒的性质及位置；

b）热源内锅炉型号或热媒的种类和参数。

若供暖系统及外网连接时，应了解外网的位置、热媒种类及参数。

㈡外围护结构耗热量的计算

⑴根据各层建筑平面图，进行房间编号，并应尽量使各层编号码对齐；

⑵确定室内、外计算温度；

室内计算见参考资料1；

室外计算温度及供暖总天数以及室外风速等均可由设计规范和设计手册查得。

⑶确定外围护结构的最小热阻，参见教材有关章节；

⑷计算外墙、屋顶、地板等围护结构的传热系数，并校核是否符合要求（即）。

对于地板，直接敷设于土壤上的非保温地板的传热系数，可按设计手册快速计算，如有其它表格，也可使用。

⑸围护结构传热面积的丈量。

根据建筑平面图及供暖设计中的具体规定（详见教材有关部分），丈量各围护物的面积，丈量中应注意：

a、建筑图上是以离外墙内表面半砖处为轴线来标注尺寸的；

b、建筑尺寸要求精度到一位小数。

⑹围护物基本耗热量的计算

根据上述各值对房间进行基本耗热量计算，计算中应注意：

a、民用建筑的走廊不设置散热设备，应按非供暖房间处理；

b、计算中应注意方法的简化，准中求快，把凡是能统一的数据都先标出来（如：

对门窗可按其型号先计算出每一个的耗热量）；

c、耗热量计算要求精度只到10W。

⑺附加耗热量计算

a、朝向修正（只对垂直的外围护结构进行修正）。

见规范

b、风力修正。

见规范或教材。

c、外门冷风侵入附加。

见规范或教材。

d、高度附加。

见规范或教材。

e、冷风渗透耗热量。

见规范或教材，建议采用缝隙法。

⑻总耗热量计算

计算各房间及整个建筑物的总耗热量，并将计算结果逐项填入热负荷的计算表格中。

同时，计算出建筑物的热特性指标，以便进行经济比较的参考（体积或面积为单位均可）。

㈢选择热媒及供暖系统

1热媒及参数的选择可根据热源给定的具体条件加以考虑，当热媒尚未定出锅炉种类时，可根据本建筑物供暖要求进行考虑；

2、供暖系统应包括：

a、用户引入口的型式（及外网的连接方式及主要设备）一般绘草图说明之；

b、供暖系统图式。

水平干管、立管的布置，走向（即上分及下分，单管及双管，并联及串联等型式）；

c、系统中各附属设备、配件的布置，（如阀门、补偿器、排水、排气、膨胀水箱、除污器等）。

在选择某种热媒和系统型式时，最好能找出两种或两种以上可行的方案加以分析比较，最后阐明所选某种方案的理由。

（在必要时，可进行经济比较，及指导教师商量决定）。

㈣散热设备的选择计算

⑴选择散热设备型式，确定及支管的连接方式；

⑵确定各房间散热设备数量；

⑶计算中应注意各种修正值（见教材）；

该部分参见教材有关章节及设计手册。

对单管系统应在水力计算后确定散热器片数。

以上供暖系统的型式，热媒的种类及散热器的选择计算在设计中应综合反复考虑。

例如某系统采用低温热水，计算结果室内布置散热器过多，这将迫使改变热媒或参数以至整个系统。

同时，在管网及散热器布置方面，还应兼顾到有利于水力阻力的平衡。

（如：

散热器的布置上尽量使立管两侧相互均匀分布）。

㈤管道的水力计算

管路布置好后，便可进行水力计算，首先应绘制计算草图。

在该图上注明立管编号、各管段编号、各管段长度及局部阻力，热负荷的大小等（注意检查总供、回两管的负荷值是否及建筑耗热量相符）。

根据各种供暖图式特点，计算时应注意以下几点：

⑴机械循环热水供暖系统循环压力值（包括摩擦阻力及局部阻力）按下列原则确定：

a、集中锅炉房或间接连接于城市（或区域）热网的室内供暖系统，其循环压力应根据管道内水流速度（在允许范围内）并考虑各环路压力损失的平衡来计算决定（一般在2～5米水柱的范围内）；

b、对直接连接于已建成的热网（城市或区域）应根据连接点处供、回水压力差决定，当供给压力过大时，可用缩小管径、装调压板、调节阀门等加以解决。

⑵机械循环热水供暖系统，由于管道内冷却而产生的自然循环压力（或附加压头）不予考虑，由于散热器冷却而产生的自然循环压力应予考虑；

对于机械循环双管系统，由于立管本身的各层散热器均为并联循环环路，应考虑各层不同的自然循环压力，以避免竖向失调。

（自然循环压力一般可按设计水温条件下最大循环压力的1/5～2/3计算）。

（3）在计算系统时，一般选择最远环路为最不利环路，但当它的热负荷很小，即便选DN15的管径，比摩阻R仍小于允许R平均时，可考虑以邻近一根立管为最不利环路，以避免其它管径过粗。

水力计算的具体步骤，因所选系统图式及所用计算方法而异，这一部分可参考教材中的例题。

计算中所用图表一定要注意及所设计的热媒参数等使用条件一致。

计算中所用图表及各种数据（如：

并联环路的平衡要求，管道中流体最大允许流速，以及供暖系统的局部阻力系数值等）均可查教材附表，附录以及设计手册。

㈥管道附属设备的选择计算

⑴三层或高于三层以上的立管上应装阀门，并应考虑排水设施。

双管热水供暖系统中的散热器，除有冻结危险的地方（如：

门厅、楼梯间和次要房间）外，一般均应安装调节阀门；

⑵减压阀后的管道上应设安全阀，减压阀前后均应安装压力表；

⑶管道内的热膨胀量利用自然转弯补偿，当不足以补偿时，应选补偿器，一般室内选用∏型伸缩器，根据系统管路的布置先把固定支座布置好，然后确定伸缩器的具体尺寸，其选择见教材或设计手册，计算管道的伸长量时，管道的安装温度可按0℃计；

⑷膨胀水箱的选择计算，要求确定膨胀水箱的尺寸，同时把膨胀水箱上的各根管道连接好，绘出安装草图；

⑸调压板、除污器及集气罐的选择计算（见手册）；

（6）当管道沿程温降超过要求数值，不能满足所要求的热媒参数时，管道应保温；

（7）管道敷设于易冻的地方或设于地沟及闷顶内时，管道应保温；

（8）当管道表面温度高时，易于使人烫伤的地方，应进行保温。

㈧管沟

当室内设管沟时，应考虑检修方便，没30米距离（或小于30米）应设人孔，尺寸大小不小于0.5×0.6米；

有过门时应作过门地沟，且设排水、排气阀；

入口小室高度不得小于1.2米。

宽度应能满足观察及调节操作的要求。

三、设计成果要求

1.说明书

主要根据设计题目中所规定的各项内容，逐项加以说明。

内容要求密切结合自己设计实际并说明具体，层次清楚，选择方案的理由充分，论点明确。

叙述要简明，书写工整。

说明书中所绘草图不得徒手草绘，应力求按规定图例绘制。

各种符号应注有文字说明，线条清晰，大小合适。

2.计算书

要求运算公式正确，引用数据有根据。

计算图表应及使用条件一致。

计算书应步骤层次清楚，计算结果应列入计算表格内。

说明书和计算书，可以分开写，也可以合之。

3.图纸

本课程设计图纸应按施工图深度要求，即所绘图应满足施工要求。

施工图是设计者意图的集中表现形式，是施工人员的施工依据。

所以对图纸的具体要求是：

⑴及设计意图完全一致（及说明书、计算书一致）；

⑵图纸上的内容应符合施工要求；

⑶要统一图例；

⑷比例合适、线条清晰，图面布置匀称（轻、重、主、次分明）；

⑸应完成的主要图纸：

a、供暖分层平面图

①平面图上应有建筑面积，形状及尺寸（主要及供暖有关的部分，如轴线不一定全部），开向尺寸，总尺寸，门窗、柱、管沟、检查孔位置等。

从而表现出供热管道及设备的安装位置尺寸。

②平面图上应绘出散热器的位置，散热器的规格、片数。

③平面图上应注出固定卡，伸缩器等位置，应绘出膨胀水箱、集气罐的位置。

④若多层建筑，允许对相同的各层合并为一张平面图，但应加以说明。

b、供暖系统图

为使供暖系统各层间的连接，走向等一目了然，需要绘斜视图，斜视图上要求：

①绘出整个系统图。

管道走向、膨胀水箱的位置及及系统管道的连接，集气罐、空气导管等及系统的连接及其高度。

②系统图中所注尺寸及平面图一致。

如长度、标高、坡度及坡向。

③当图中有前后管道或散热器重叠时，应将系统切断表示，并注明切断的连接符号。

c、详图

在平面图和透视图中，某些构件及建筑物的关系（如：

供暖系统入口管道连接，膨胀水箱的构造和安装等），不能清楚表达设计意图的部分，或需要施工单位另行加工的构件及现场进行组装者应有详图。

当采用统一图册或标准图时，则不必另画详图。

可只在适当的图上注明该详图的图册编号，并于编号前加“详××”的字样。

三、计算说明书的编制

（一）说明书的结构和内容

设计说明书可以按照以下顺序来编制：

（

设计题目：

    目录：

    1 热负荷计算

各供暖房间编号的说明

1.1 计算方法

1.1.1围护结构基本耗热量和附加耗热量的计算

1.1.2冷风渗透耗热量的计算

1.1.3冷风侵入耗热量的计算

    1.2 各供暖房间热负荷计算汇总表

    1.3 建筑物总热负荷及供暖负荷面积热指标

1.3.1建筑物总热负荷

1.3.2暖负荷面积热指标计算

    2 供暖系统布置

2.1供暖系统布置

2.1.1系统形式

2.1.2散热器形式

2.1.3供暖管道的敷设方式

2.1.4户内供暖系统入户装置

2.1.5建筑物热力入口装置

2.1.6散热器恒温阀等附属设备

2.1.7其它应予说明的问题

2.2 绘制供暖系统简图

在系统简图中，对各计算管段分别加以编号，以便进行后面的水力计算。

    3  散热器选择计算

3.1  散热器的计算方法

3.2  散热器计算结果汇总表

    4  供暖系统水力计算

4.1  水力计算方法

4.2  水力计算结果汇总

最不利环路以及各并联分支环路的水力计算表以及环路中相关计算管段的局部阻力系数统计表。

各并联分支环路的水力计算完成后，应计算此环路及最不利环路的水力不平衡百分率。

    参考文献

附录，不便放进论文的表格等资料放入附录中

四、施工图纸绘制

完成设计计算后，进行施工图纸绘制。

包括设计施工说明，供暖平面图（一张）、供暖系统轴测图（一张）、热力入口检查室祥图（一张）。

均为计算机绘制。

一、一般规定

（1）基准线宽

线宽b 可在1.0mm、0.7mm、0.5mm、0.35mm、0.18mm中选取。

（2）比例

供暖系统的比例宜及工程设计项目的主导专业（一般为建筑专业）一致。

（3）线型

供暖系统中一般用粗实线表示供水管、粗虚线表示回水管。

散热设备等用中粗线表示。

建筑轮廓、及门窗用细线，尺寸、标高、角度等标注线及引出