新建 供热设计书.docx

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新建供热设计书

供

热

工

程

课

程

设

计

姓名：

王俊清

班级：

0724081

学号：

072408124

指导老师:

卢春焕王靖

虞婷婷李丰翠

时间：

2011.5.30------2011.6.3

1、前言

2.1建筑物的概述

2.2热负荷的计算

3供暖方案的确定以及散热器布置与选择

3.1热媒的选择

3.2供暖系统形式的确定

3.3散热器的布置

3.4散热器选择

3.5散热器的计算

4.1绘制采暖系统图

前言

将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为供热工程。

供热工程又分为供暖工程和集中供热.

供暖工程是以保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件为主要任务，集中供热是集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒，由一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域热用户供应热能的方式。

生活中常见的是集中供热工程，目前已成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。

改革开放三十年，我国集中供热事业获得了长足发展，与发达国家相比，在建筑节能与供热系统的能源利用；建筑节能材料；供热设备的选择；供热系统的选择和控制以及节能环保意识等方面存在很大的差距。

展望2010年，集中供热将面临新的竞争和挑时间内，在供热及能源利用技术方面还需要不断改进和提高。

实现供热技术进步关键在于抓好建立完善的技术开发体系、推广供热节能新技术......

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。

热负荷计算

2.1建筑物的概述

供热系统计算主要包括以下步骤：

1.建筑物室内热负荷的计算2.确定供暖系统的设计方案以及热媒形式，散热器的选型3.散热器的计算与布置4.绘制系统轴测图，对管段分段并标注管长，各个散热器的热负荷大小5.进行系统的水力计算，并平衡各管段的阻力，一般异程式不大于15%，同程式不大于10%。

本次课程设计的建筑物选择北京的某一3层小型居民楼，层高为3.2米。

具体的参数见图表.根据以上步骤的要求，对该住宅楼进行合理的供暖系统设计与水力计算。

已知：

维护结构的条件如下

外墙：

一砖半厚（370mm），内墙抹灰。

K=1.57w/m·℃D=5.06

外窗：

单层木门玻璃窗，尺寸（宽*高）；见附表。

门：

单层木门.尺寸（宽*高）；见附表。

顶部：

厚50mm防腐木屑k=0.93w/m·℃D=1.53

地面：

不保温地面k值按划分地带计算。

北京市室外的气象资料：

供暖室内的计算温度t=18℃/15℃.

供暖室外的计算温度tw=-9℃

冬季室外平均风速Vpj=2.8m/s

2.2热负荷计算

一.一层101基本耗热量计算

（1）首先，将采暖房间编号，如1，2等计入表中，在把采暖房间的名称如卧室，客厅等计入到第2栏内。

（2）维护结构朝向及名称如北外墙，南外墙，计入第3栏中。

维护结构的传热面积等依次记录。

（3）房间的热负荷Q主要包括以下几部分：

Q=Q1+Q2+Q3

式中：

Q1——围护结构耗热量；

Q2——冷风渗透耗热量；

Q3——冷风侵入耗热量。

围护结构的基本耗热量：

式中：

K——围护结构的传热系数，W/㎡·K；

F——围护结构的计算面积，㎡；

——冬季室内空气的计算温度，℃；

——冬季室外空气的计算温度，℃；

α——围护结构的温差修正系数；是用来考虑供暖房间并不直接接触室外大气时，围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的削弱而减少的修正，其值取决

于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。

地面各地段的传热系数见下表:

地带名称

地面传热系数

地带名称

地面传热系数

第一地带

0.47

第二地带

0.23

第三地带

0.12

第四地带

0.07

底层101房间的维护结构耗热量计算：

Q1=

北外墙：

q1=（4.385×3.2-1.5×2）×1.57×27=462.05W

东外墙：

q2=3.758×3.2×1.57×27=508.68W

北外窗：

q3=1.5×2.0×5.82×27×1.0=471.42W

地面Ⅰ：

q4=（3.83×2+3.23×2）×0.47×27=177.7W

地面Ⅱ：

q5=1.83×1.23×0.23×27=14.28W

围护结构耗热量Q1=q1+q2+q3+q4+q5=1634.13W

（4）维护结构耗热量的修正

按照暖通规范的规定,维护结构的耗热量修正应考虑朝向修正、风力附加和高度附加三个方面。

上面公式已修正.

（5）冷风渗透耗热量计算

采用缝隙法计算冷风渗透耗热量Q2

公式如下：

Q2=0.278VρwCp（tn-tw′）

式中：

V=Lln

L—每米门窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季平均风速，m3/h·m

l—门窗缝隙的计算长度，m

n—渗透空气量的朝向修正系数，

ρw—冬季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，C=1KJ/Kg·℃；

tn—冬季室内空气的计算温度，℃；

tw′—冬季室外空气的计算温度，℃。

查表可知:

北京市的冷风朝向修正系数：

南向n=0.15北向n=01.0东向n=0.15西向n=0.40。

查表可知：

冬季室外平均风速Vpj=2.8m/s，单层木窗的L=2.88m3/m·h

北向外窗的总计算长度l=10米

总的冷风渗透量：

V=Lln=2.88×10.0=28.8m3/h

冷风渗透耗热量

Q3=0.278VρwCp（tn-tw′）=0.278×28.8×1.34×27=289.67w

（6）冷风侵入耗热量计算

Q3=N

=0W

式中

—外门基本耗热量，

N—考虑冷风侵入的外门附加率，

由于该房间没有外门故冷风侵入耗热量为零。

（7）综上可得Q=Q1+Q2+Q3=1923.8w

同理可得其他房间热负荷（见及附表）

供暖方案的确定以及散热器布置与选择

3.1热媒的选择

本题选择热水供暖系统，供水温度tg=95℃，回水温度th=70℃。

3.2供暖形式的确定

本题采用异程单管顺流供暖系统，每组散热器供水管上有一截止阀。

3.3散热器的布置

该题散热器安装在窗台下面，这样沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气流比较暖和舒适。

3.4散热器的选择

散热器的选择及安装

建筑性质

适合选用的散热器

居住建筑

柱形、闭合串片、板式、扁管式、辐射对流式

公用建筑

柱形、闭合串片、板式、扁管式、屏壁型、辐射对流式

工业企业辅助建筑

柱形、翼型、辐射对流式

散发小量粉尘的车间及仓库

柱形、辐射对流式

散发大量粉尘的车间及仓库

柱形、光面排管

根据上表散热器的选择，同时又表2-13所计算热负荷的大小，室内安装二柱（M132型）。

3.5散热器的计算

1）散热面积的计算

所需散热器传热面积F按下式计算：

式中

—房间供暖所需的散热器散热面积，m2；

—房间供暖热负荷，W；

—散热器的传热系数，W/（m.℃）；

—散热器热媒的算术平均温度，℃；

—供暖室内计算温度，℃；

—散热器组装片数或散热器的长度修正系数

—散热器连接形式修正系数，

—散热器安装形式修正系数，

散热器组装片数修正系数

的选择

每组片数

<6

6~10

11~20

>20

0.95

1.00

1.05

1.10

注：

上表仅适用于各种柱式散热器，方翼型和圆翼型散热器不修正，其它散热器需要修正时，见产品说明。

散热器连接形式修正系数

的选择：

四柱813型与供水管道的连接选择同侧上进下出的连接方式，则

=1.0；

2）三层A户101房间的散热器计算

1.已知该立管系统，Q=6903w，流出第i组散热器的水温ti=tg-∑Qi/∑Q（tg-th）℃,101房间Q=2047J，则可得ti=86℃,可按下式计算：

tpj=（tg+th）/2=（95+86）/2=90℃

℃tn=18℃Δt=tpj-tn=72℃。

查供热工程附录（2-1）对M-132散热器

K=2.426Δt0.286=2.426×（72）0.286=8.24w/m2·℃

散热器组装形式修正系数

=1.0

散热器连接形式修正系数

=1.0

散热器安装形式修正系数

=1.02

根据公式求得：

=2047/（8.24*72）×1.0×1.0×1.02=3.52

N=F/f=14.66片约等于15片。

当散热器片数在1120时，

=1.05.

因此，实际所需散热器面积：

F’=F×

=3.696

实际采用散热器片数n=F’/f=3.696/0.24=15.4;约等于15片。

同理可以得出其他房间所需散热器片数。

（见附表）

管路系统水力计算

4.1绘制管路的系统图

1.绘制管路的系统图（1-3）层。

并标上管段，管长，以及热负荷大小。

2.确定最不利环路，本系统采用异层式系统，取最远的立管为最不利环路。

图见附录。

4.2计算最不利环路的管径

本设计采用机械循环系统.

选择最不利环路，并标管径；

根据推荐比摩阻确定环路管径，流速，以及平均比摩阻的大小。

计算各管段的压力损失Δpy=RL；

确定局部阻力损失Δpj=ΔPd×∑u；

求各管段的压力损失Δp=Δpy+Δpj；

求环路的总压力损失Δp；

平衡各管段的阻力小xn,其值=（资用压力-实际阻力）/资用压力；

计算结果已记入下列的附表中。

总结

在生活和生产过程中，会有很多的地方须设计供暖，因供暖的存在，使得在生活上的舒适性得道提高，而且生产会有很大的提高，供热工程在很多方面都有所涉及。

所以在以后的生活.生产中要加以重视。

合理的选择供暖系统是计算的关键，以及根据室内的热负荷大小计算散热器的片数，正确的选择散热器的型号。

根据所选择的供暖系统以及供暖方式来合理的进行管路的水力计算，算出管段的各管径的大小，然后进行管道的阻力计算，以及平衡管段的阻力，这一系统让我对供热工程系统的设计以及水力计算有了全面的了解。

通过课程设计达到对供热工程这门课的知识的深化得目的，把课程内容贯穿，是它更加系统化，逻辑化，加强了这门课的认识以及对本专业的深刻的理解。

参考文献

[1]贺平孙刚《供热工程》[M].中国建筑工业出版社，2003.6

[2]建筑工程常用数据系列手册编写组.暖通空调常用数据手册.北京.中国建筑工业出版社，2002.2

[3]李德英《供热工程》中国建筑工业出版社，2003

[4]《采暖通风设计手册》中国建筑工业出版社,1998

[5]《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中国计划出版社