供热工程及锅炉《供热工程》课程设计说明书.docx

1、供热工程及锅炉供热工程课程设计说明书供热工程课程设计说明书设 计 题 目： 供热工程及锅炉 学 院 名 称： 建筑工程学院 专 业： 建筑环境与设备工程 班 级： 10级2班 姓 名： 赵东夏 学 号 10404110202 指 导 教 师： 魏莉莉 2012年 12月28日课程设计任务书专业（方向）： 建筑环境与设备工程 班级： 102 学 生 姓 名： 赵东夏 学号： 10404110202 一、课程设计题目： 某住宅楼供暖系统设计 二、熟悉和收集原始资料（1）建筑物修筑地址：北京市；（2）气象资料：采暖期室外计算温度：-9 ；冬季平均风速：2.6 m/s；（3）土建资料：见图纸。围护结构

2、热工计算参数： 玻璃窗： K=4.7W/(m2) ； 外墙： K=1.5W/( m2)； 屋顶： K=1.0W/( m2)。（4）动力资料：热源采用小区内热交换站。三、课程设计内容及设计步骤（计算部分）1.房间热负荷计算（1）确定室内外计算温度；（2）计算外墙、天棚、地板等围护结构的传热系数，并校核是否符合最小热阻的要求；（3）围护结构传热面积的丈量；（4）围护结构基本耗热量的计算；（5）围护结构附加耗热量的计算；（6）户间传热负荷的计算。2.选择供暖方式、热媒及参数（1）根据热源等条件，选择供暖用热媒及参数，并阐明理由；（2）选择供暖方式及散热设备。34.确定供暖系统及附属设备（1）确定供暖

3、系统图式；（2）布置管路及散热设备；（3）选择建筑物供暖引入口、户引入口的链接方式及设备；（4）链接附属设备，绘出系统草图。4.散热器的计算（1）选择散热器的型式；（2）计算各房间散热器片数。5.管路水力计算（1）选择最不利环路；（2）计算管路各管段的管径；（3）温控阀预设定阀位的计算。6.选择和计算附属设备四、设计成果要求1.设计计算说明书2.绘制供暖系统施工图（1）供暖系统施工图；（2）供暖系统轴测图；（3）详图：要求绘制表箱安装详图和用户热力入口接管详图。3.成果清单：A、设计说明B、平面图5张；C、系统图、详图若干张（图纸可根据实际合并）；D、设计计算说明书一本。4.装订要求（依次为）

4、：课程设计说明书封面；任务书；设计计算说明书；系统图；平面图；详图。五、设计时间要求命题发出日期： 2012.12.17 设计应完成日期： 2012.12.28 设计指导人（签章）： 教研室主任（签章）： 日期： 年 月 日1 概况.51.1 设计目的.51.2 工程概况.52 设计依据.62.1 原始资料.62.2 规范及标准.62.3 设计参数.63 供暖热负荷计算.53.1 热负荷组成.83.2 校核围护结构传热阻是否满足最小传热阻的要求.83.3 房间围护结构传热耗热量计算.93.4 房间热负荷计算举例.94 热水供暖系统设计方案比较与确定.12 4.1 循环动力.12 4.2 供、回

5、水方式.12 4.3 系统敷设方式.12 4.4 供、回水管布置方式.12 4.5 工程方案确定.135 散热器计算.145.1散热器的择.145.2散热器的布置.145.3散热器的安装.145.4散热器的计算.146 热水供暖系统水力计算.16 6.1确定系统原理图.16 6.2 系统水力计算.16 6.2.1 选择最不利环路.16 6.2.2 最不利环路的作用压力.16 6.2.3 确定最不利环路各管段的管径.16 6.2.4 确定沿程压力损失.186.2.5确定局部阻力损失.186.2.6求各管段的压力损失.186.2.7 求环路总压力损失.186.2.8不平衡率的计算.187附属设备的

6、选择.207.1 自动排气阀.207.1 除污器.207.1 其他附件的选择.208供热管道及附件.218.1 保温管道的确定.218.2 保温材料的选择.218.3 管道保温施工 .219设计心得与体会.23参考文献.241 概况本次课程设计是运用供热工程的技术知识对某一建筑物进行设计计算，以及散热设备的选择与计算，合理的选择供暖系统以及管路的水力计算。设计的目的和工程概况等使我们清晰的掌握设计的步骤，清晰的明白该如何去设计住宅的供暖系统。1.1 设计的目的本课程的目的是培养学生运用所学的课程的理论和技术知识解决实际问题，进一步提高运算、制图和使用资料的能力。通过设计，了解室内采暖系统的设计

7、内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识，培养利用这些知识解决实际问题的能力，逐步树立正确的设计观点。采暖课程设计是建筑环境与设备专业培养学生解决实际问题能力的一个重要的教学实践环节，在建筑环境与设备专业的教学计划中占有重要的地位和作用。1.2 工程概况本工程为北京市某住宅楼，整个建筑物为20层（包括地下室），总建筑面积约7539.95平米，建筑总高52.1米，一层到十八层的每层层高为2.9米。系统与室外管网连接，该工程采用接外热网机械循环下供下回式热水供暖系统，每户户型内通过每个散热器的环路采用双管顺流同程式，而整栋大楼采用双管顺流异程式。热源采用小区内热交换站，供回水温度为：95、70。2

8、设计依据本课程设计根据任务书及设计参数，以规范及标准为依据，来进行负荷计算、散热器计算以及水力计算等。由设计的依据来设计整个采暖系统，以及对系统进行各类计算。2.1规范及标准1采暖通风与空气调节设计规范GBJ 19-87。2通风与空气调节制图标准GJ114-88。2.2设计参数2.2.1室外气象参数 采暖室外计算(干球)温度为tw=-9，最低日平均温度为tp.min=-17.1；冬季室外最多风向平均风速4.8m/s，冬季室外平均风速为vw=2.6 m/s。不同采暖房间的室内温度为18。 2.2.2采暖设备要求和特殊要求散热器要求散热性能好，金属热强度大，承压能力高，价格便宜，经久耐用，使用寿命

9、长。2.2.3围护结构的热工计算参数玻璃窗：K=4.7W/(m2) ； 外墙：K=1.5W/( m2)；屋顶：K=1.0W/( m2)。底层地面: K=0.45W/（）。2.3方案比较这个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综合考虑楼层，采用下供下回式热水供暖系统。3 供暖热负荷计算供暖热负荷是设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设

10、备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。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、冷风侵入引起的耗热量，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 热负荷组成1、基本耗热量（屋顶、墙、地板和窗耗热量）；2、围护结构修正耗热量（朝向、风力、高度影响的修正）；3、冷风渗透耗热量；4、冷风侵入耗热量；3.2校核围护结构传热阻是否满足最小传热阻的要求校核外墙最小传热热阻；根据已知条件及查的数据，以，(供热工程(贺平版)附录1-5)，（供热工程(贺平版)表1-1）代入，得 外墙实际热阻为，满足要求。校核顶棚最小传热热阻；根据已知条件及查的数据，以，(供热工程(贺平

11、版)附录1-5)，（供热工程(贺平版)表1-1）代入，得外墙实际热阻为，满足要求。3.3房间围护结构传热耗热量计算围护结构稳定传热时，基本耗热量可按下式计算： （3-1） 式中 K围护结构的传热系数（W/0C）； F围护结构的面积（）； tn冬季室内计算温度（0C）； 供暖室外计算温度（0C）； 围护结构的温差修正系数。冷风渗透耗热量按下式计算1： （3-2） 式中Q2冷风渗透耗热量（W）；V经门、窗隙入室内的总空气量，m3/h；w供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；Cp冷空气的定压比热，Cp =1KJ/（kg）；0.278单位换算系数，1KJ/h=0.278W。暖通规范规定：宜按下列规

12、定的数值，选用不同朝向的修正率。 北、东北、西北 010%； 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：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%。故本课程设计不需考虑风力附加。此次课程设计也无需考虑高度修正，故此次设计只需考虑朝向修正即可。3.4房间热负荷计算举例下面以A1书房为例计算房间的热负荷；1001房间为书房，室内

13、计算温度为18，北京冬季室外计算温度为-9。南外墙：Q=KF(tn -tw )=11.5（32.9-1.51.5）（18+9）=261.2W南外窗：Q=KF(tn -tw )=14.71.51.5（18+9）=285.5W楼板：Q=KF(tn -tw ) =0.90.4533.9（18+9）=127.9W西外墙Q=KF(tn -tw )=11.53.92.9（18+9）=458.1W楼板Q=KF(tn -tw )=0.90.453.93.0（18+9）=127.9W围护结构基本耗热量Q1=261.2+285.5+127.9+456.1+127.9=1132.7W表3.1 北京市的朝向修正系数地

14、点东南西北北京-5%-20%-5%0故由表3.1可得北京的各朝向修正系数，从而由围护结构的基本耗热量和朝向修正系数可得围护结构的朝向修正耗热量。 表3.2 北京市的冷风渗透朝向修正系数n地点东南西北北京0.150.150.41由表3.2知，北京市的冷风朝向修正系数，南向修正系数为0.15，北向修正系数为1。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，单层木窗的每米缝隙的冷风渗透量L=2.66m3/（hm）。北向的单个窗户的缝隙总长度为7.5m。总的冷风渗透量V等于=2 .667.51.0=19.95 m3/h （3-3）冷风渗透量等于=0.278

15、19.951.34127=201W.详细计算见下面表格。(现以二层A户房间为例列于下表3.3中）其它房间的耗热量计算方法同下。表3.3 二层A户房间耗热量计算表房间围护结构传热系数温差修正系数基本耗热量耗热量修正修正后热负荷冷风渗透耗热量外门冷风侵入耗热量总热负荷 名称面积计算朝向风向KQ1，jXchXfQ1Q2Q3Q1+Q2+Q3面积W/W%WWWWA1书房北外墙3*2.9-1.5*1.51.501.00 261.2 0.000.00261.2 201.0 0.0 北外窗2.3 4.701.00 285.5 0.000.00285.5 楼板11.7 0.450.90 127.9 0.000.

16、00127.9 西外墙11.3 1.501.00 458.1 -5.000.00435.2 房间小计室外温度-9房高修正01109.8 201.0 0.0 1310.8 A2厨房北外窗1.8 4.701.00 228.42 0.000.00228.0 185.0 0.0 楼板5.7 0.450.90 62.33 0.000.0062.0 西外墙2.6 1.501.00 105.71 -5.000.00101.0 北外墙8.7 1.501.00 352.35 0.000.00352.0 东内墙5.5 1.500.90 200.84 -5.000.00191.0 房间小计室外温度-9房高修正093

17、4.0 185.0 0.0 1119.0 A3餐厅东内墙8.4 1.500.90 306.54 -5.000.00292.0 0.0 0.0 楼板8.7 0.450.90 95.13 0.000.0095.0 南内墙3.2 1.500.90 116.28 -20.000.0093.0 房间小计室外温度-9房高修正04800.0 0.0 480.0 A4客厅西外墙4.2*2.9-2.7*2.91.501.00 176.00 -5.000.00167.0 213.0 0.0 楼板4.2*4.7+1.1*2+1.7*1.20.450.90 262.31 0.000.00262.3 北外墙2.6 1.

18、501.00 106.00 0.000.00106.0 东内墙2.9 1.500.90 118.00 -5.000.00112.0 东内门2.9 4.650.90 364.00 -5.000.00346.0 西外墙7.8 4.701.00 994.00 -5.000.00944.0 房间小计室外温度-9房高修正01937.3 213.0 0.0 2150.3 A5次卧西外墙11.601.501.00 470.00 -5.000.00447.0 42.0 0.0 南外墙8.701.501.00 352.00 -20.000.00282.0 南外窗3.064.701.00 388.00 -20.0

19、00.00310.0 楼板4*3+1.3*30.450.90 193.00 0.000.00193.0 房间小计室外温度-9房高修正0123242.0 0.0 1274.0 A6卫生间1南外墙4.9 1.501.00 199.67 -20.000.00159.7 21.0 0.0 南外墙1.5 4.701.00 194.16 -20.000.00155.3 楼板4.8 0.450.90 52.05 0.000.0052.1 房间小计室外温度-9房高修正0367.1 21.0 0.0 388.1 A7主卧南外墙10.2 1.501.00 411.08 -20.000.00328.9 49.0 0

20、.0 南外窗3.1 4.701.00 388.31 -20.000.00310.7 楼板14.0 0.450.90 153.09 0.000.00153.1 房间小计室外温度-9房高修正0792.6 49.0 0.0 841.6 A8卫生间2楼板2.4*2.2+0.5*0.60.450.90 51.00 0.000.0051.0 0.0 0.0 东内墙6.4 1.500.90 232.55 -5.000.00220.9 北内墙3.9 1.500.90 142.16 0.000.00142.2 房间小计室外温度1.5房高修正0414.1 0.0 0.0 414.1 4 热水供暖系统设计方案比较与确定热水采暖系统形式的选择，应根据建筑物的具体条件，考虑功能可靠、经济，便于管理、维修等因素，采用适当的采暖形式。4.1 循环动力根据设计资料中给出动力与能源资料为城市热网提供热媒（热水参数tg=95，th=70）且系统与室外管网连接，其引入口处供回水压差P=20000 Pa。故可确定本设计为机械循环系统。4.2 供、回水方式供、回水方式可分为单管式和双管式。双管热水供暖系统：因供回水支管均可装调节阀，系统调节管理较为方便，故易被人们接受。按其供水干管的位置不同，可分为上供下回、中供下回、下供下回、上供上回等系统。由前