供热课程设计计算说明书.docx

目录第1章工程概况1第2章设计依据12.1 任务书12.2规范及标准12.3设计参数1 第3章供暖热负荷计算23.1房间围护结构传热耗热量计算23.2房间围护结构传热耗热量计算实例2第4章散热器的选型及安装形式44.1散热器的选择44.2 散热器的布置44.3 散热器的安装尺寸应保证44.4 散热器的计算4第5章管路布置45.1供暖系统的确定45.2水力计算5设计小结9参考文献10附录热负荷计算详表11附录散热器计算详表21附录材料表附录设备表附录图纸附录课程设计任务书&指导书第一章工程概况本工程为齐齐哈尔市一栋三层的集餐厅宿舍为一体的建筑，本次设计主要针对的是宿舍区所在的多层部分进行供热设计计算。多层部分主要包括宿舍、浴室、卫生间等，建筑总面积约为2561。该工程采用接外热网机械循环上供下回式双管低压蒸汽供暖系统，低压蒸汽供汽的表压力为0.02MPa。第二章设计依据2.1任务书2.1.1供热工程课程设计指导书（附）2.1.2供热工程课程设计任务书（附）2.2规范及标准采暖通风与空气调节设计规范GB50019-20032.3设计参数2.3.1室外计算参数室内设计温度由实用供热空调设计手册中表3.2-1可以查得：齐齐哈尔：采暖室外计算(干球)温度为tw=-23.7；冬季大气压力100.83KPa，冬季室外平均风速为vw=1.9 m/s，冬季主要风向为西风。2.3.2室内计算参数室内设计温度由实用供热空调设计手册中表5.1-1可以查得本设计所用到的民用建筑供暖室内计算温度，整理后列于下表中：表2-1房间温度/房间温度/宿舍18盥洗、厕所18更衣室23浴室25走廊152.3.2维护结构的传热系数围护结构概况：地面为类：基层为碎石混凝土，面层为水泥砂浆、水磨石。墙体：地上外墙为410mm厚（20mm水泥砂浆+370mm砖墙+20mm水泥砂浆），内墙为220mm厚（20mm水泥砂浆+180mm砖墙+20mm水泥砂浆）。屋面：预制细石混凝土板25mm，表面喷白色水泥砂浆通风层200mm卷材防水层水泥砂浆找平层20mm保温层75mm沥青膨胀珍珠岩隔气层找平层20mm预制钢筋混凝土板内粉刷外窗：双层钢窗。规格：1.2×1.2，1.5×1.5，1.8×1.8（）内门：单开木门。0.9×2（）查实用供热空调设计手册得屋面、外墙、内墙、内门，吊顶的传热系数分别为：表2-2围护结构外墙内墙外窗内门屋顶传热系数W/（*）1.532.393.56.50.65第三章供暖热负荷计算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：Q1=KF（tn-tw）（3-1）式中：K围护结构的传热系数（W/（）；F围护结构的面积（）；tn冬季室内计算温度（）；tw供暖室外计算温度（）；围护结构的温差修正系数。冷风渗透耗热量按下式计算:Q2=0.278VwCp（tn-tw）（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。在工程设计中，六层或六层以下的建筑物计算冷空气的渗入量时主要考虑风压的作用，忽略热压的影响。而超过六层的多层和高层建筑物，则应综合考虑风压及热压的共同影响。暖通规范规定：宜按下列规定的数值，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：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，但总的附加率不应大于15%。应注意：高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。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%。3.2房间围护结构传热耗热量计算实例下面以101房间为例计算房间的热负荷：101房间为宿舍，室内计算温度为18，齐齐哈尔冬季室外计算温度为-23.7围护结构热负荷：外墙，以南外墙为例：Q1=KF（tn-tw）=1.53×（13.2-3.24）×18-（-23.7）=508.37W内墙，以北内墙为例：Q1=KF（tn-tw）=2.39×（13.2-1.8）×18-15=81.74W同理求的西内墙为127.77W内门，以北内门为例：Q1=KF（tn-tw）=6.5×1.8×18-15=35.10W外窗，以南外窗为例：Q=KF（tn-tw）+0.278VwCp（tn-tw）其中V=Lln =3.5×1.8×1.8×18-（-23.7）+0.278×0.4×1.03×1.4×1×0.278×18-（-23.7） =426.45W由实用供热空调设计手册查的，齐齐哈尔朝向修正系数：表3-1朝向修正n北N南S东E西W0.950.40.250.7地面：将地面以外墙方向划分为4块，2米为一区间，即可得：Q=0.47×8×18-（-23.7）+0.23×8×18-（-23.7）+0.12×8×18-（-23.7）+0.07×4×18-（-23.7） =285.23W将以上5项相加，得101房间热负荷为：1464.65W其余房间热负荷计算同上。详见附录热负荷总汇如下：表3-2热负荷总汇房间号热负荷W房间号热负荷W房间号热负荷W房间号热负荷W1011464.651191210.2213974.813061928.881021688.171202224.682141245.833071657.861031231.521211210.2215974.813082168.91041502.541223947.492161245.833091977.881051231.521231524.3217974.81310+3123065.511061502.541253546.62181383.073111501.731071231.522012541.76219974.813131501.731081742.562021411.462201974.653141811.781091551.54203974.81221974.813151501.73110+1121947.522041245.832223196.963161811.781111210.2205974.812231577.213171501.731131210.22061245.832252922.183181949.021141488.43207974.813013210.73191501.731151210.22081485.853022094.513212581.821161488.432091294.833031657.861楼走廊699.661171210.2210+2121933.613041928.882楼走廊1187.331181618.45211974.813051657.863楼走廊3212.61第4章散热器的选型及安装形式4.1散热器的选择考虑到散热器耐用性和经济性，本工程选用铸铁翼型TY0.815-5（7），高度为588mm，长度为83mm，宽度为95mm；重5.8Kg，散热面积为0.26；两侧进出口中心距为500mm。它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，传热系数高；散出同样热量时金属耗量少，易消除积灰，外形也比较美观；每片散热器的面积少，易组成所需散热面积。“暖通规范”规定：安装热量表和恒温阀的热水供暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的散热器，应采取可靠的质量控制措施；所以要选用内腔干净无砂，外表喷塑或烤漆的灰铸铁散热器。4.2 散热器的布置散热器布置在外墙窗台下，这样能迅速加热室外渗入的冷空气，阻挡沿外墙下降的冷气流，改善外窗、外墙对人体冷辐射的影响，使室温均匀。为防止散热器冻裂，两道外门之间，门斗及开启频繁的外门附近不宜设置散热器；散热器一般明装或装在深度不超过130mm的墙槽内。4.3 散热器的安装尺寸应保证底部距地面不小于60mm，通常取150mm；顶部距窗台板不小于50mm；背部与墙面净距不小于25mm。4.4 散热器的计算以101房间为例：Q=1464.65W ，热媒温度为tpj100，室内温度为tn18，连接方式采用同侧上进下出，则2=1，安装为明装但在散热器上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为150mm，则3= 1.02。散热器传热系数K=2.426(tpj-tn)0.286=8.56W/(·)所以散热器面积为：F=Q23/K（tpj-tn）=2.13片数n=F/s=2.13/0.26取整得n=9片其余散热器计算同上详细计算见附录第5章管路布置考虑到本工程的实际规模和施工的方便性，本设计采用机械循环双管制垂直式的上供下回系统，散热片安装形式为同侧的上进下出。根据建筑的结构形式，布置干管和立管，为每个房间分配散热器组。（见图纸）5.1供暖系统的确定供暖系统框架如下图：图5-15.2水力计算画出系统图，该系统就一个支路。首先计算最远的西侧的立管环路，图上小圆圈内的数字表示管段号，热负荷对应前面计算所得的值，管段长度与图示长度一一对应。（详图见附图3）5.2.1 选择最不利环路最不利环路为1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16管段。5.2.2 确定最不利环路各管段的管径如下表所示：利用流量来确定管径，详细计算使用饱和蒸汽密度查询流速计算与管径选择软件完成。流速确保低于20m/s表5-1最不利环路局部阻力系数汇总表5-25.2.3 其余管段水力计算其余管段水力计算表5-3其余管段局部阻力系数汇总表5-45.2.3 凝水管管径确定由下表查取：表5-5可得：表5-6表5-7设计小结两周的课程设计终于结束了，在这期间我进行了大量的设计计算和画图，时间有点仓促，任务比较重，学到了很多以前书本上所未能学到的东西，使我对供热工程这门课从以前抽象的、纯理论认识上升为较系统的、比较形象的了解，掌握了一些设计方法，同时也认识到设计对我们本专业的重要性，虽然设计中有一些挫折，比如前面一步没考虑全面到后来就得重新再来，但是当设计结束后感觉对这门课还是挺充实的。最后感谢陶老师的精心指导，使我真正学到了很多知识，为使我把本专业学得更好更扎实，希望以后能有更多这样的设计机会。参考文献1 陆耀庆. 实用供热空调设计手册. 中国建筑工业出版社,20032 贺平，孙刚. 供热工程. 中国建筑工业出版社,20074 陶爱荣.暖通那些事儿/采暖设计篇.北京：机械工业出版社，2010 5 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)6 中华人民共和国建设部. 暖通空调制图标准(GB/T50114-2001). 中国计划出版社, 2002