供暖課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)資料

1、石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)第 1 章建筑概況 .11.1工程概況 .11.2設(shè)計(jì)概況 .11.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 .1第 2 章設(shè)計(jì)參數(shù) .12.1室外氣象參數(shù) .12.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù) .22.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù) .2第 3 章供暖負(fù)荷計(jì)算 .33.1熱負(fù)荷組成 .33.2校核最小傳熱組 .33.2.1校核外墻最小熱阻 .33.2.2校核屋面最小熱阻 .33.3熱負(fù)荷計(jì)算 .43.3.1主要計(jì)算公式 .43.3.2熱負(fù)荷計(jì)算實(shí)例 .5第 4 章 供暖系統(tǒng)方案的確定 .7第 5 章 散熱器的選擇計(jì)算 .85.1散熱器的選用 .85.2散熱器的布置 .85.3散熱器的計(jì)算 .85.3.1基本公式 .85.

2、3.2散熱器計(jì)算實(shí)例 .95.3.3各房間散熱器片數(shù) .9第 6 章 水力計(jì)算 .106.1確定系統(tǒng)原理圖 .106.2系統(tǒng)水力計(jì)算 .10設(shè)計(jì)小結(jié) .17參考文獻(xiàn) .17石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)第1章建筑概況1.1 工程概況本工程設(shè)計(jì)對(duì)象位于天津市，建筑功能為住宅小區(qū)， 占地面積 222.6 。建筑面積 1113 。一至五層為單元房，根據(jù)建筑使用功能分析，房間主要分以下類型：臥室、餐廳、客廳、走道、衛(wèi)生間、廚房1.2 設(shè)計(jì)概況本設(shè)計(jì)為整棟住宅樓冬季室內(nèi)采暖工程, 按要求應(yīng)實(shí)行采用分戶計(jì)量系統(tǒng)。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)備（收集和熟悉有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)并確定室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)）2）采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷及熱

3、指標(biāo)的計(jì)算3）散熱設(shè)備選擇計(jì)算4）布置管道和附屬設(shè)備選擇，繪制設(shè)計(jì)草圖5）管道水力計(jì)算6）平面布置圖、系統(tǒng)原理圖等繪制7）設(shè)備材料表、設(shè)計(jì)及施工說(shuō)明的編制第2章設(shè)計(jì)參數(shù)2.1 室外氣象參數(shù)1）地理緯度：北緯 39，東經(jīng) 11716；2）大氣壓力及海拔：冬季大氣壓力 102660Pa，夏季大氣壓力 100480Pa；3）室外計(jì)算干球溫度：冬季供暖 -9 ；4）冬季最多風(fēng)向的平均風(fēng)速： 6m/s；5）冬季室外平均風(fēng)速： 3.1m/s ；1石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)2.2 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)本住宅樓供住戶使用， 精度要求不高，主臥室和次臥室供住宿或書(shū)房使用，餐廳、廚房、客廳和走道相通故設(shè)計(jì)溫度相同，為方便

4、起見(jiàn)都取18，主衛(wèi)生間和客衛(wèi)生間可供洗澡用故設(shè)為23，戶間傳熱鄰室溫差取6，戶內(nèi)鄰室傳熱溫差為5。供暖房間的室內(nèi)計(jì)算干球溫度如下表：房間類型主臥室餐廳客廳及走道廚房主衛(wèi)臥室溫度/ 1818181823182.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)外窗： PA斷橋鋁合金（輻射率 35%，日照比較充分，所以北向取 10%、南向取 -20%、東、西向取 -5%；xm - 外門(mén)修正系數(shù)，當(dāng)為一道門(mén)時(shí)xm65%n ， n 為建筑樓層數(shù)。冷風(fēng)滲透耗熱量對(duì)于六層及六層以下的民用建筑主要考慮風(fēng)壓的作用。Q 0.28c L l (tt )n2pw0nw4石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)式中Q2 - 冷風(fēng)滲透耗熱量（ W）；cp - 冷

5、空氣的定壓比熱，cp =1KJ/（ kg）。 - 供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度，可由353/( 273t ) 計(jì)算；wwwL0 - 在基準(zhǔn)高度風(fēng)壓?jiǎn)为?dú)作用下， 通過(guò)每米門(mén)、窗隙滲入室內(nèi)的冷空氣量，m3/ （ m/h） ， L0 值可根據(jù)冬季室外平均風(fēng)速查2009 全國(guó)工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施得到；式中l(wèi) - 門(mén)窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度，m；n - 風(fēng)壓?jiǎn)为?dú)作用下，滲透空氣量的朝向修正系數(shù)，按課本附錄A 中 A-6采用。戶間傳熱負(fù)荷QxKFt3hh式中Q3 - 戶間傳熱總負(fù)荷（ W）；K - 戶間樓板或隔墻的傳熱系數(shù) W/（ K） ； F - 戶間樓板或隔墻的傳熱面積（） ；xh - 戶間傳熱量附加率，對(duì)于頂層

6、或底層房間取75%，標(biāo)準(zhǔn)層取 50%；t- 戶間傳熱計(jì)算溫差（） ，取 6。h戶內(nèi)總熱負(fù)荷 QQQ1Q2Q33.3.2熱負(fù)荷計(jì)算實(shí)例現(xiàn)以底層 1002（客廳）為例說(shuō)明計(jì)算步驟，其他房間的熱負(fù)荷見(jiàn)附錄1 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷表。1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1（1）東外墻F 5.7 * 3.om 217.1m2 ， K 0.54W /( m2 K ) ， xch5% ， a1.0，北外墻的傳熱耗熱量為：q1aKF (tntw )(1xch ) 1.0 0.54 17.1(18 9) (1 - 5%)W236.9W（2）南外墻F (4.5* 3 3* 2.2)6.9m2 ， K 0.54W /( m2 K

7、 ) ， xch20% ， a0.7 ，北外窗的傳熱耗熱量為：5石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)(tn)(1xch)0.756.3Wq1aKFtw0.546.9(189) (1 - 20%)W（3）南外門(mén)F 3* 2.26.6m2 ， K2.5W /( m2K ) ， xch20% ， a 0.7 ，南外門(mén)的傳熱耗熱量為：q1aKF (tntw)(1xch )0.7 2.5 6.6 (189) (1 - 20%)W249.5W（4）地板第一地帶F125.2824.3519.26m2 ， K0.47W /(m2K ) ， a1，第二地帶F221.2822.357.26m 2 ， K0.23W /( m

8、2K ) ， a1 ，第三地帶F30.351.280.448m2 ， K0.12W /(m2K ) ， a1 ，地板的傳熱耗熱量為：q1aKF (t ntw )19.26 * 0.47 * 277.26 * 0.23 * 270.448* 0.12 * 27291W108 房間（次臥 2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗量為：Q1(236.956.3249.5291)W833.7W2、冷風(fēng)滲透耗熱量 Q2南外窗查使用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)陽(yáng)臺(tái)外門(mén)滲透冷空氣量1.1m3 /()L0m h ,n 0.15 ,w1.337kg / m3 , C p1.01kJ /( kgK ) , l12.6m ,南外窗冷風(fēng)滲透耗熱量：Q

9、20.28c p w L0lt nt w)n0.281.011.3371.112.6(918)0.15W21.2W3、戶間傳熱負(fù)荷 Q3Q3xhKF th0.7 0.59 23 6W57W1002（客廳）房間供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為：Q Q1Q2Q3(833.721.257)W911.9W6石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)4、供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷表房房圍護(hù)結(jié)構(gòu)室內(nèi)室外室內(nèi)傳熱系外供暖供暖外計(jì)溫差門(mén)間間數(shù)朝向修傳熱耗名稱及面積 /計(jì)算計(jì)算算溫修正附編名/W/( 正率熱量 /W朝向溫度溫度度差系數(shù)加號(hào)稱?K)/率東外墻17.110.54-5%236.9南外墻6.910.54-20%56.3南外門(mén)6.618-9

10、2712.50%248.5次0%108臥地面26.971分地帶2912圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗833.7熱量冷風(fēng)滲透耗熱量21.2戶間傳熱負(fù)荷57108 房間供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷911.95、各個(gè)用戶的總負(fù)荷一層 A用戶一層 B用戶標(biāo)準(zhǔn)層 A用戶無(wú)戶間有戶間無(wú)戶間有戶間無(wú)戶間有戶間3711.639783692.839592838.53177標(biāo)準(zhǔn)層 B 用戶頂層 A用戶頂層 B用戶無(wú)戶間傳熱有戶間傳熱無(wú)戶間有戶間無(wú)戶間有戶間2819.731583958.942253940.14206第 4 章 供暖系統(tǒng)方案的確定1、供暖熱媒采用低溫?zé)崴?，由外部熱網(wǎng)集中供應(yīng)；在建筑物的供暖入口處裝置加壓設(shè)備。2、供暖方式采用雙管

11、下供下回式，在影響不大的時(shí)候盡量穿門(mén)。3、供暖總立管和敷設(shè)在地溝、非供暖房間內(nèi)的管道均進(jìn)行保溫處理，采用巖棉管殼保溫，厚度為 40mm，外纏玻璃布保護(hù)層。4、供暖管路系統(tǒng)中的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別設(shè)置自動(dòng)排氣閥和手動(dòng)泄水裝置。7石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)第 5 章 散熱器的選擇計(jì)算5.1 散熱器的選用散熱器應(yīng)滿足熱工性能、經(jīng)濟(jì)性能、安裝使用方便、衛(wèi)生美觀、使用壽命長(zhǎng)的基本要求。經(jīng)分析比較選用銅鋁散熱器，型號(hào)為 TLZY8-6/6-1.0 型。5.2 散熱器的布置散熱器宜在外窗臺(tái)下面， 采用明裝，這樣沿散熱器上升的對(duì)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

12、舒適，如有困難，散熱器宜靠墻布置。本設(shè)計(jì)采用散熱器布置在墻龕內(nèi)的方法布置，且散熱器頂部聚墻龕上部墻的距離為 100mm。5.3 散熱器的計(jì)算設(shè)計(jì)供、回水溫度為 75、 50，支管與散熱器采用同側(cè)上進(jìn)下出方式，本設(shè)計(jì)采用散熱器布置在墻龕內(nèi)的方法布置，且散熱器頂部聚墻龕上部墻的距離為100mm，現(xiàn)以 1002（客廳）為例計(jì)算散熱器面積和片數(shù)。5.3.1基本公式單片散熱器散熱量 q 按下式計(jì)算：qa( t pjt n ) b式中q - 單片散熱器散熱量， W/片；t pj - 散熱器熱媒的算術(shù)平均溫度，；t n - 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，；a 、b- 實(shí)驗(yàn)系數(shù)散熱器片數(shù) n 按下式計(jì)算：Qn123q式中

13、Q - 房間供暖熱負(fù)荷， W；- 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；1 - 散熱器連接形式修正系數(shù)；2 -散熱器安裝形式修正系數(shù)。38石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)5.3.2散熱器計(jì)算實(shí)例現(xiàn)以底層 108（次臥 2）為例說(shuō)明計(jì)算步驟。已知 Q =913W, t pj =(75+50)/2=62.5,tn =18, 查散熱器出廠說(shuō)明書(shū)可知，對(duì)TLZY8-6/6-1.0 散熱器每片散熱器散熱量 ba(t pj tn ) b其中 a=0.675 b=1.274t44.5散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，1 =0.92散熱器連接形式修正系數(shù)，查相關(guān)資料2 =1.0散熱器安裝形式修正系數(shù)，查相關(guān)資料3 =1.06根據(jù)公式求得片

14、數(shù)： nQ9130.92 1.0 1.06 11.3片 。1 23q0.67544.51.274取整數(shù)，應(yīng)采用 TLZY8-6/6-1.0型銅鋁散熱器11 片。5.3.3各房間散熱器片數(shù)其他各房間按照類似方法分別算出， 少于 5 片的都按 5 片計(jì)算，下表為該建筑各房間散熱器片數(shù)統(tǒng)計(jì)情況：表 5-2 各房間散熱器片數(shù)統(tǒng)計(jì)表用戶房間名稱熱負(fù)荷tab12 3n主臥81444.50.6751.2740.921.001.0610客廳91344.50.6751.2740.921.001.0611底層 A餐廳31744.50.6751.2740.921.001.065用戶臥室96744.50.6751.2

15、740.921.001.0612廚房56344.50.6751.2740.921.001.067衛(wèi)生間40439.50.6751.2740.921.001.066主臥81444.50.6751.2740.921.001.0610客廳91344.50.6751.2740.921.001.0611底層 B餐廳29944.50.6751.2740.921.001.065用戶臥室96744.50.6751.2740.921.001.0612廚房56344.50.6751.2740.921.001.067衛(wèi)生間40439.50.6751.2740.921.001.0669石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)用戶房

16、間名稱熱負(fù)荷tK12 3n主臥67144.50.6751.2740.921.001.068標(biāo)準(zhǔn)客廳64544.50.6751.2740.921.001.068餐廳20844.50.6751.2740.921.001.065層 A用臥室79544.50.6751.2740.921.001.0610戶廚房49544.50.6751.2740.921.001.066衛(wèi)生間36339.50.6751.2740.921.001.065主臥67144.50.6751.2740.921.001.068標(biāo)準(zhǔn)客廳64544.50.6751.2740.921.001.068餐廳18944.50.6751.2740

17、.921.001.065層 B用臥室79544.50.6751.2740.921.001.0610戶廚房49544.50.6751.2740.921.001.066衛(wèi)生間36339.50.6751.2740.921.001.065主臥92044.50.6751.2740.921.001.0611客廳92544.50.6751.2740.921.001.0611頂層 A餐廳42744.50.6751.2740.921.001.066用戶臥室93344.50.6751.2740.921.001.0611廚房58744.50.6751.2740.921.001.067衛(wèi)生間43339.50.6751

18、.2740.921.001.066主臥92044.50.6751.2740.921.001.0611客廳92544.50.6751.2740.921.001.0611頂層 B餐廳40844.50.6751.2740.921.001.066用戶臥室93344.50.6751.2740.921.001.0611廚房58744.50.6751.2740.921.001.067衛(wèi)生間43339.50.6751.2740.921.001.066第6章水力計(jì)算6.1 確定系統(tǒng)原理圖根據(jù)以上分析，可畫(huà)出系統(tǒng)圖，見(jiàn)右圖。6.2 系統(tǒng)水力計(jì)算設(shè)計(jì)供回水溫度為75/50 ，采用等溫降法進(jìn)行計(jì)算。由戶內(nèi)不變徑原則，

19、可10石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)只計(jì)算出入戶管的管徑， 即為室內(nèi)管徑。 對(duì)于入戶管所承擔(dān)的熱負(fù)荷為該戶的總熱負(fù)荷 （包括戶間傳熱），而共用立管承擔(dān)的熱負(fù)荷為該管以上所有用戶不加戶間傳熱的總熱負(fù)荷。具體計(jì)算如下：（1） 選擇最不利環(huán)路最不利環(huán)路是頂層 A 用戶（ 4225W）的環(huán)路。這個(gè)環(huán)路從熱力入口經(jīng)過(guò)的管段編號(hào)依次為 1、2、3、4、進(jìn)入頂層 A 用戶，再經(jīng)過(guò) 6、7、8、9、10、11流回?zé)峋W(wǎng)。參見(jiàn)右圖。（2） 確定最不利環(huán)路各管段的管徑d1） 最不利環(huán)路比摩阻的試取根據(jù)最不利環(huán)路平均比摩阻 Rpj 一般取 3060Pa/m的原則，初選 Rpj =45Pa/m。2）根據(jù)各管段的熱負(fù)荷，求出

20、各管段的流量G（Kg/h ）G3600Q0.86Q4.187 103 (t gt h )(t g th )式中 Q 管段的熱負(fù)荷， W；t g 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度，；t h 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度，。3）根據(jù) G，Rpj ,查課本附錄D-1,選擇最接近Rpj的管徑。將查出的、 、和G值列d R v入水力計(jì)算表的第5、6、7 和第 3 欄中。例如，對(duì)管段， Q=4225W，當(dāng)t=25 時(shí)，G 0.86 4225/(7550)kg / h145.34kg / h 。查課本附錄 D中表 D-1，選擇最接近 Rpj的管徑。如取 DN20mm，用插補(bǔ)法計(jì)算，可求出v=0.21m/s， R=65.57Pa/m

21、。（3）確定各管段的沿程損失py將每一管段 R與 l相乘，列入水力計(jì)算表的第8 欄中（ 4）確定各管段的局部損失p j1）確定局部阻力系數(shù) 。根據(jù)系統(tǒng)圖中管路的實(shí)際情況，列出各管段局部阻力管件名稱及數(shù)量局部阻力系數(shù)表。最后將各管段總局部阻力系數(shù)列入水力計(jì)算表的第 9 欄。11石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)局部阻力系數(shù)表管段局部阻力個(gè)數(shù)管段局部阻力個(gè)數(shù)號(hào)號(hào)閘閥10.5閘閥10.51分流三通13分流三通13， 彎11， 彎32mm 9031.532mm 9031.5頭頭88直流三通11直流三通11220mm，90彎221020mm，90彎22頭頭55直流三通11直流三通11320mm，90彎22920

22、mm，90彎22頭頭55直流三通11直流三通11420mm，90彎22820mm，90彎22頭頭55直流三通11直流三通11520mm，90彎22720mm，90彎22頭頭55合流三通13合流三通13直流三通101直流三通101分流三通13分流三通1320mm，90彎24220mm，90彎242頭頭126散熱器62散熱器6220乙字彎121.5乙字彎121.5溫控閥650溫控閥650過(guò)濾器12.5過(guò)濾器12.5截止閥216截止閥216428.5428.5注意：在統(tǒng)計(jì)局部阻力時(shí)， 對(duì)于三通和四通管件的局部阻力系統(tǒng)， 計(jì)算一次并列在流量較小的管段上。12石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)）利用附錄 D 中

23、的 D-3，根據(jù)各管段流速 v，可查出動(dòng)壓力 pd 值，列入水力計(jì)算表的第 10 欄中。根據(jù)p jpd，將求出的各管段的p j 值，列入水力計(jì)算表的第 11 欄中。（5）求各管段的壓力損失pp yp j ，將水力計(jì)算表中第8 欄與第 11 欄相加，列入水力計(jì)算表的第12 欄中。（6）求最不利環(huán)路總壓力損失，即H(pyp j )1 1316421Pa 。（7）計(jì)算富裕壓力值考慮到由于施工的具體情況，可能增加一些在設(shè)計(jì)計(jì)算中未計(jì)入的壓力損失。因此，要求系統(tǒng)應(yīng)有10%以上的富裕度。分戶計(jì)量供暖系統(tǒng)熱力入口的資用壓差一般取4050kPa，取 p=45kPa。入戶處剩余的循環(huán)壓差用平衡閥消耗掉。%pH

24、45000 16421 100% 63.5% 10%p45000式中- 系統(tǒng)作用壓力的富裕值（ %）；p- 最不利環(huán)路的作用壓力（ Pa）；H- 最不利環(huán)路的實(shí)際總壓力（ Pa）。（8）確定通過(guò)六、五、四、三、二層環(huán)路各管段的管徑以四層 A 用戶為例計(jì)算環(huán)路中各管段管徑， 其他幾層計(jì)算方法一樣故只列出不平衡率和水力計(jì)算表。1）確定通過(guò)第五層環(huán)路各管段的管徑根據(jù)并聯(lián)環(huán)路節(jié)點(diǎn)平衡原理（管段13 與管段 5、6、7 為并聯(lián)管路），通過(guò)計(jì)算可以求出四層 A 用戶管段 13 的資用壓力為p13( p yp j )5 713067Pa2）根據(jù)同上的方法，按照13 管段流量 G及Rpj，確定管段的管徑d將相

25、應(yīng)的、Rv 值填入表中。3) 確定管段 15 的壓力損失( pyp j )13 7128Pa4）求通過(guò)頂層與第五層并聯(lián)環(huán)路的壓降不平衡率x5 ( p15( pyp j ) 15 ) / p15 100%(130677128) / 13067100%45.5% 25%此相對(duì)差額不在允許 25% 范圍內(nèi)（雙管異程系統(tǒng)） ，由于管段已選用最小管徑，因此需要在入戶干管上添加平衡閥，通過(guò)調(diào)節(jié)平衡閥來(lái)消除剩余壓力。13石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)14石家莊鐵道大學(xué)供熱課程設(shè)計(jì)水管水力計(jì)算編號(hào)負(fù)荷 W流量 kg/h管徑管長(zhǎng) mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)13537312

26、16.833260.342553338461794227436943.7983230.266341023104206321101725.8742530.358882633189452414766507.952530.2514413339322558431290.0262030.23152156513128764225145.3415480.211663147428.593451249378431290.0262030.231521565131287814766507.952530.25144133393225921101725.8742530.3588826331894521027436943

27、.7983230.26634102310420611353731216.833260.342553338461794（ Py+ Pj） 1-11=16421Pa系統(tǒng)作用壓力富裕率 = P-（ Py+Pj ）1-1/P=(45000-16421)/45000=63.5 124206144.68615480.21653121428.5926112382P6=（Py+ Pj） 7=12493Pa不平衡率 x= P6-（Py+Pj） 12/P7=0.9%133177109.28915480.158381844428.552847128P5-7=13067Pa不平衡率 x=P5-7-P13/P5-7=45.5%143158108.63515480.158381823428.552217045P5-7=13067Pa不平衡率 x=P5-7-P14/P5-7=46.1%153177109.28915480.158381844428.552847128P4-8=13517Pa不平衡率 x=P4-