室內(nèi)采暖課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)分解-精

1、課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明課程名稱：室內(nèi)采暖系：能源與環(huán)境工程學(xué)院業(yè)：給水排水工程級(jí)：水122口2012306221號(hào)學(xué)生姓名:：郭俊濤指導(dǎo)教師：馬宏雷職稱：副教授2012年12月24日室外參數(shù).熱負(fù)荷計(jì)算及其依據(jù)散熱器四管道的布置五管道的水利計(jì)算室夕參數(shù)1.通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計(jì)算公式QjaFK(tn-twn)Q一基本耗熱量wK一傳熱系數(shù),W/(tf-c)F一計(jì)算傳熱面積，tftn一冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，CtTO一采暖室外計(jì)算溫度，Ca一溫差修正系數(shù)2.附加耗熱量計(jì)算公式QQj(l+3ch+3f+3lang)(1+3fg)(1+3jan)Q一考慮各項(xiàng)附加后，某圍護(hù)的耗熱量，WQj某圍護(hù)的基本耗熱量/-

2、3ch一朝向修正3f一風(fēng)力修正3lang一兩面外墻修正3fg一房高附加采暖計(jì)算溫度C空調(diào)計(jì)算溫度C冬季平均風(fēng)速m/s相對(duì)濕度大氣壓(Pa)-6.2-8.81.855%101720熱負(fù)荷計(jì)算依據(jù)3.冷風(fēng)滲透計(jì)算Q=0.28CPPwnV*(tn-twn)Q一通過(guò)門(mén)窗冷風(fēng)滲透耗熱量，wCp一干空氣的定壓質(zhì)量比熱容=1.0056kJ/(kg-C)Pwn一采暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度，kg/m3V一滲透冷空氣量，m7htn一冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，Ctwn一采暖室外計(jì)算溫度，C3jan一間歇附加率(1)通過(guò)門(mén)窗縫隙的冷風(fēng)滲透耗熱量計(jì)算V=Lo11mbLo一在基準(zhǔn)高度單純風(fēng)壓作用下，不考慮朝向修正和內(nèi)部隔斷的情

3、況時(shí)，每米門(mén)窗縫隙的理論滲透冷空氣量，mvg-h）Lo=ai-(pwn-vJ/2)bai外門(mén)窗縫隙滲風(fēng)系數(shù)，ms/（m-h-Pa）當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可根據(jù)建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)采用Vo基準(zhǔn)11茍度冬季室外最多方向的平均風(fēng)速，m/sli一外門(mén)窗縫隙長(zhǎng)度，應(yīng)分別按各朝向計(jì)算，mb一門(mén)窗縫隙滲風(fēng)指數(shù)，b=0.560.78。當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可取b=0.67m一風(fēng)壓與熱壓共向作用下，考慮建筑體型、內(nèi)部隔斷和空氣流通因素后，不問(wèn)朝向、不向高度的門(mén)窗冷風(fēng)滲透壓差綜合修正系數(shù)m=CrCf-(nr”+C)-GCr熱壓系數(shù)Cf一風(fēng)壓差系數(shù)，當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可取0.7n滲透冷空氣量的朝向修正系數(shù)ch一高度修正系

4、數(shù)Ch=0.3h0.4h一計(jì)算門(mén)窗的中心線標(biāo)高c一作用于門(mén)窗上的有效熱壓差與有效風(fēng)壓差之比，按下式計(jì)算：C=70(hz-h)/(CfVo:h°.')(t'twn)/(273+fn)hz一單純熱壓作用下，建筑物中和界標(biāo)高（m,可取建筑物總高度的二分之一t'n建筑物內(nèi)形成熱壓作用的豎井計(jì)算溫度（樓梯間溫度），C（2）忽略熱壓及室外風(fēng)速沿房高的遞增，只計(jì)入風(fēng)壓作用時(shí)的滲風(fēng)量V=E(1L-n)1一房間某朝向上的可開(kāi)啟門(mén)、窗縫隙的長(zhǎng)度，mL每米門(mén)窗縫隙的滲風(fēng)量，m7（m-h）,見(jiàn)表5.1-7（詳見(jiàn)實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)）n一滲風(fēng)量的朝向修正系數(shù)，見(jiàn)表5.1-8（詳見(jiàn)實(shí)用供

5、熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)）（3）換氣次數(shù)法L=K-VfL一房間冷風(fēng)滲透量，mvhK一換氣次數(shù)，1/h,見(jiàn)表5.1T3（詳見(jiàn)實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)）Vf一房間凈體積，m（4）百分比法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量Q一通過(guò)外門(mén)窗冷風(fēng)滲透耗熱量，WQ0一圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量，Wn一滲透耗熱量占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的百分率，%4.外門(mén)開(kāi)啟沖入冷風(fēng)耗熱量計(jì)算公式Q=QjPkqQ一通過(guò)外門(mén)冷風(fēng)侵入耗熱量，wQj某圍護(hù)的基本耗熱量，W3kq一外門(mén)開(kāi)啟外門(mén)開(kāi)啟沖入冷風(fēng)耗熱量附加率散熱器考慮到散熱器耐用性和經(jīng)濟(jì)性，本工程選用鑄鐵柱型散熱器。結(jié)合室內(nèi)負(fù)荷，選擇鑄鐵M132散熱器。結(jié)合室內(nèi)負(fù)荷，散熱片主要參數(shù)如下，散熱面積0.24m2,水容量L3

6、2L/片，重量7Kg/片,工作壓力0.5MPa多數(shù)散熱器安裝在窗臺(tái)下的墻龕內(nèi)，距窗臺(tái)底80mm表面噴銀粉。1、散熱器的計(jì)算本設(shè)計(jì)采用M132型散熱器。（1）、散熱器散熱面積的計(jì)算散熱面積的計(jì)算可按供熱手冊(cè)的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。散熱器內(nèi)熱媒平均溫度t的確定。本設(shè)計(jì)在計(jì)算時(shí)，不考慮管道散熱引起的溫降。對(duì)于雙管熱水供暖系統(tǒng)，為系統(tǒng)計(jì)算供、回水溫度之和的一半，而且對(duì)所有散熱器都相同。（2）、散熱器片數(shù)的計(jì)算散熱器片數(shù)的計(jì)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(jì)算）；2）得出所需散熱器總片數(shù)或總長(zhǎng)度H;3）確定房間內(nèi)散熱器的組數(shù)hi；4）將總片數(shù)n

7、分成m組，得出每組片數(shù)n若均分則n'=n/m（片/組）；一對(duì)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5）舍；26） 對(duì)柱型及長(zhǎng)翼型散熱器，散熱面積的減少不得超過(guò)01”；7） 對(duì)圓翼型散熱器散熱面積的減少不得超過(guò)計(jì)算面積的10%o2、散熱器數(shù)量的計(jì)算確定了供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷、供暖系統(tǒng)的形式和散熱器的類型后，就可進(jìn)行散熱器的計(jì)算，確定供暖房間所需散熱器的面積和片數(shù)。3、散熱器的散熱供暖房間的散熱器向房間供應(yīng)熱量以補(bǔ)償房間的熱損失，根據(jù)熱平衡原理，散熱器的散熱量應(yīng)等于房間的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。散熱器散熱面積的計(jì)算公式為：F=Q3i3233/K（tp

8、j-tn）式中：F散熱器的散熱面積（m2）;Q散熱器的散熱量（W）；K散熱器的傳熱系數(shù)W/（m2C）;%散熱器內(nèi)熱媒平均溫度（C）；%供暖室內(nèi)計(jì)算溫度（C）；氏一一散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；IJ2散熱器連接形式修正系數(shù)；lJ3散熱器安裝形式修正系數(shù)；片數(shù)修正系統(tǒng)的范圍乘以對(duì)應(yīng)的值，其范圍如下：片數(shù)修正系數(shù)每組片數(shù)<6z6101020>20Pl0.9511.051.1另外，還規(guī)定了每組散熱器片數(shù)的最大值，對(duì)此系統(tǒng)的M-132型散熱器每組片數(shù)不超過(guò)20片。1、 散熱器的傳熱系數(shù)K2、散熱器的傳熱系數(shù)K表示當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj與室內(nèi)空氣溫度tn的差為1C時(shí)，每平方米散熱面積單位時(shí)間

9、放出的熱量，單位為W/（m2-C）0選用散熱器時(shí)希望散熱器的傳熱系數(shù)越大越好。通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法可得到散熱器傳熱系數(shù)公式為，K-a（tpj+tn）b式中：在實(shí)驗(yàn)條件下，散熱器的傳熱系數(shù)，K-由實(shí)驗(yàn)確定的系數(shù)，取決于散熱器的類型和安裝方式；ab從上式可以看出散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫差tn越大，散熱器的傳熱系數(shù)K值就越大，傳熱量就越多。2、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度散熱器內(nèi)熱媒平均溫度應(yīng)根據(jù)熱媒種類（熱水或蒸汽）和系統(tǒng)形式確定。1）熱水供暖系統(tǒng)tpj-（tj-tc）/2t式中：tpj散熱器內(nèi)熱媒平均溫度ro；tj散熱器的進(jìn)水溫度（C）；tc散熱器的出水溫度（C）；對(duì)于單管熱水供暖系統(tǒng)，各組散熱器是串聯(lián)

10、關(guān)系，所以各組散熱器的進(jìn)出口水溫不同，應(yīng)用以下公式計(jì)算：式中：tm=（tout+tin）/2tm散熱器內(nèi)熱媒平均溫度（C）；果"-散熱器的進(jìn)水溫度（C）；散熱器的出水溫度（C）；tout4散熱器的布置布置散熱器應(yīng)注意以下規(guī)定1、散熱器宜安裝在外墻窗臺(tái)下，這樣能迅速加熱室外滲入的冷空氣，阻擋沿外墻下降的冷氣流，改善外窗對(duì)人體冷輻射的影響，使室溫均勻。當(dāng)安裝或布置管道有困難時(shí)，也可靠?jī)?nèi)墻安裝。如設(shè)在窗臺(tái)下時(shí)、醫(yī)院、托幼、學(xué)校、老弱病殘者住宅中，散熱器的長(zhǎng)度不應(yīng)小于窗寬度的75%;商店櫥窗下的散熱器應(yīng)按窗的全長(zhǎng)布置，內(nèi)部裝修要求較高的民用建筑可暗裝。2、 為防止凍裂散熱器，兩道外門(mén)之間，不

11、準(zhǔn)設(shè)置散熱器。在陋習(xí)建或其它有凍結(jié)危險(xiǎn)的場(chǎng)合，應(yīng)由單獨(dú)的立，支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)解閥。3、散熱器在布置時(shí)，不能與室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備、工藝設(shè)備、電氣設(shè)備沖突。暖氣壁龕應(yīng)比散熱器的實(shí)際寬度多350s400毫米。臺(tái)下的高度應(yīng)能滿足散熱器的安裝要求，非置地式散熱器頂部離窗臺(tái)板下面高度應(yīng)50毫米，底部距地面不小于60mm,通常為150mm毫米，背部與墻面凈距不小于25mm。4、 在垂直單管或雙管供暖系統(tǒng)中，同一房間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接；貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器，可同臨室串聯(lián)連接。5、公共建筑樓梯間的散熱器，宜分配在底層或按一定比例分配在下部各層，住宅樓梯間一般可不設(shè)置散熱器。把

12、散熱器布置在樓梯間的底層，可以利用熱壓作用，使加熱了的空氣自行上到樓梯間的上部補(bǔ)償其耗熱量。6在樓梯間布置散熱器時(shí)，考慮樓梯間熱流上升的特點(diǎn)，應(yīng)盡量布置在底層。住宅建筑分戶計(jì)量的散熱器選用與布置還應(yīng)注意：（1）安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統(tǒng)宜選用銅鋁或鋼鋁復(fù)合型、鋁制或鋼制內(nèi)防腐型、鋼管型等非鑄鐵類散熱器，必須采用鑄鐵散熱器時(shí)，應(yīng)選用內(nèi)腔無(wú)黏砂型鑄鐵散熱器；（2）采用熱分配表計(jì)量時(shí)，所選用的散熱器應(yīng)具備安裝熱表的條件；（3）采用分戶熱源或供暖熱媒水水質(zhì)有保證時(shí)，可選用鋁制或鋼制管形、板式等各種散熱器；（4）散熱器的布置應(yīng)確保室內(nèi)溫度分布均勻，并應(yīng)可能縮短戶內(nèi)管道的產(chǎn)度；（5）散熱器罩會(huì)影響散

13、熱器的散熱量和恒溫閥及配表的工作，安裝在裝飾罩內(nèi)的恒溫閥必須采用外置傳感器，傳感器應(yīng)設(shè)在能正確反映房間溫度的位置。四、管道的布置1、干管的布置供回水干管設(shè)置在管道井中，每個(gè)用戶都從干管上接出一個(gè)支管，而形成各自的獨(dú)立環(huán)路以便于分戶計(jì)量。2、支管的布置本設(shè)計(jì)入戶的支管均設(shè)置在戶內(nèi)墊層內(nèi)，墊層的厚度不應(yīng)小于50mm，本系統(tǒng)散熱器支管的布置形式有供、回水支管同側(cè)連接和供、回水支管異側(cè)連接兩種形式，且支管均保證為0.01的坡度，以便于排出散熱器內(nèi)積存的空氣，便于散熱。3、管道支架的安裝管道支架的安裝，應(yīng)符合下列的規(guī)定： 位置應(yīng)準(zhǔn)確，埋設(shè)應(yīng)平整牢固； 與管道接觸應(yīng)緊密，固定應(yīng)牢靠，對(duì)活動(dòng)支架應(yīng)采用U形卡

14、環(huán)。支架的數(shù)量和位置可根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定，若設(shè)計(jì)上無(wú)具體要求時(shí)，可按下表的規(guī)定執(zhí)行：表3-5支架間距的選擇15 20 25 32 4050 70 80100 125 150 200 250 300公稱直徑mm保溫管1.5222.533444.556788.5不保溫管2.533.544.55666.5789.51112支架的最大間距五.管道的水利計(jì)算1、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(duì)各個(gè)管段進(jìn)行標(biāo)注（見(jiàn)系統(tǒng)圖）。2、供暖系統(tǒng)水力計(jì)算的任務(wù)在滿足熱負(fù)荷所要求的熱媒流量條件下，確定系統(tǒng)的管段管徑，

15、以及系統(tǒng)的壓力損失。水利計(jì)算應(yīng)具備的條件是，必須首先確定供暖系統(tǒng)的設(shè)備及管道布置，已知系統(tǒng)各管段的熱負(fù)荷及管段的長(zhǎng)度。（1）按已知系統(tǒng)各管段的流量和系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力（壓頭）。確定各管段的管徑；（2）按已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所必需的循環(huán)作用壓力（壓頭）；（3）按已知系統(tǒng)各管段的管徑和該管段的允許壓降，確定通過(guò)該管段的水流量。室內(nèi)熱水供暖管路系統(tǒng)是由許多串聯(lián)或并聯(lián)管段組成的管路系統(tǒng)。管路的水力計(jì)算從系統(tǒng)的最不利環(huán)路開(kāi)始，也即從允許的比摩阻最小的一個(gè)環(huán)路開(kāi)始計(jì)算。由n個(gè)串聯(lián)管段組成的最不利環(huán)路，它的總壓力損失為n個(gè)串聯(lián)管段壓力損失的總和。熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小，取決

16、于：機(jī)械循環(huán)提供的作用壓力，水在散熱器內(nèi)冷卻所產(chǎn)生的作用壓力和水在循環(huán)環(huán)路中困管路散熱產(chǎn)生的附加作用壓力。各種供暖系統(tǒng)型式的總循環(huán)作用壓力的計(jì)算原則和方法。進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，可以預(yù)先求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的平均比摩阻Rpj,即Rpj=（aAP）/EL4-1）式中：AP最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的循環(huán)作用壓力，pa.EL最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的管路總長(zhǎng)度，a-m.一沿程損失約占總壓力損失的估計(jì)百分?jǐn)?shù)。根據(jù)式中算出的及環(huán)路中各管段的流量.利用水力計(jì)算圖表，可選出最接近的管徑.并求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路中各管段的實(shí)際壓力損失和整個(gè)環(huán)路的總壓力損失值。當(dāng)系統(tǒng)的最不利循環(huán)環(huán)路的水力計(jì)算完成后，即

17、可進(jìn)行其它分支循環(huán)環(huán)路的水力計(jì)算。暖通規(guī)范規(guī)定，熱水供暖系統(tǒng)最不利循環(huán)環(huán)路與各并聯(lián)環(huán)路之間(不包括共同管段)的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額，不應(yīng)大于土15%。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了平衡各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失，往往需要提高近循環(huán)環(huán)路分支管段的比摩阻和流速。但流速過(guò)大會(huì)使管道產(chǎn)生噪聲。目前，暖通規(guī)范規(guī)定最大允許的水流速不應(yīng)大于下列數(shù)值：民用建筑1.2m/s生產(chǎn)廠房的輔助建筑物2m/s,整個(gè)熱水供暖系統(tǒng)總的計(jì)算壓力損失，宜增加10%附加值，以此確定系繞必需的循環(huán)作用壓力。3、確定最不利環(huán)路水力計(jì)算方法本設(shè)計(jì)的計(jì)算過(guò)程是同程式單管熱水供暖系統(tǒng)管路的水力計(jì)算過(guò)程，在整個(gè)系統(tǒng)中每一個(gè)戶內(nèi)環(huán)路構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)分別計(jì)

18、算，計(jì)算步驟如下：(1)首先在系統(tǒng)圖上，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，并注明管段長(zhǎng)度和熱負(fù)荷。(2)計(jì)算通過(guò)最遠(yuǎn)立管的環(huán)路的總阻力，根據(jù)所選值R(60-120Pa/m),和每個(gè)管段的流量G的值，查閱供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)中初選各管段的d、R、v的值，算出通過(guò)最遠(yuǎn)立管的環(huán)路的總阻力。流量G的值可用以下公式計(jì)算得出：G=0.86Q/。'-(4-5)式中：Q管段的熱負(fù)荷，W；v系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度，C；th'系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度，Co(3)計(jì)算通過(guò)最近立管環(huán)路的總阻力，計(jì)算方法同1,2兩部。(4)求并聯(lián)環(huán)路的壓力損失不平衡率，使其不平衡率在±10%以內(nèi)，以確定通過(guò)環(huán)路各管段的管徑。(5)根據(jù)水力

19、計(jì)算的結(jié)果，求出系統(tǒng)的的總壓力損失，及各立管的供、回水節(jié)點(diǎn)間的資用壓力。(6)根據(jù)立管的資用壓力和立管的計(jì)算壓力損失，求中間各并聯(lián)立管的壓力損失不平衡率，使其不平衡率在±10%以內(nèi)，從而確定出各立管的管徑。水力計(jì)算中應(yīng)注意的問(wèn)題：(1)采暖系統(tǒng)水力計(jì)算必須遵守流體連續(xù)性定律，即對(duì)于管道節(jié)點(diǎn)(如三通、四通等處)熱媒流入流量之和等于流出流量之和。熱媒的流速是影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理程度的因素之一。為了滿足熱媒流量要求，對(duì)于機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)，增大熱水流速雖然可以縮小管徑，節(jié)省管材，但流速過(guò)大，壓力損失增加，會(huì)多消耗電能，甚至可能在管道配件(如三通、四通等)處產(chǎn)生抽力作用，破壞系統(tǒng)內(nèi)熱水正常流動(dòng)，使管道發(fā)生振動(dòng),產(chǎn)生噪音。因此，采暖規(guī)范中規(guī)定：采暖管道中的熱媒流速，應(yīng)根據(jù)熱水或蒸汽的資用壓力、系統(tǒng)形式、防噪聲要求等因素確定。(2)采暖系統(tǒng)水算必須遵守并聯(lián)環(huán)路壓力損失平衡定律。系統(tǒng)在運(yùn)行中，構(gòu)成并聯(lián)環(huán)路的各分支環(huán)路的壓力損失總是相等的，并且等于其分流點(diǎn)與合流點(diǎn)之