本科毕业设计论文--供热课程设计说明书.doc

摘 要 本次供热工程课程设计的建筑物为盘锦稻谷加工中心办公楼。根据盘锦的气象特征计算该建筑的热负荷。合理选择该建筑物的供热系统方案。以及散热设备的选择与计算。并根据该供热方案第一系统进行水利计算以及对系统进行阻力平衡。绘制该建筑物的平面图和供热系统图。 考虑该地区的气象特征以及建筑物特点，根据当地环保节能要求，选择合理的热水供热系统。并进行系统的设计计算。关键词：热负荷；散热设备；水利计算AbstractThe heating engineering curriculum design of the building for Panjin rice processing center office building. The thermal load of the building is calculated according to the meteorological characteristics of Panjin. Reasonable choice of the building heating system program. Selection and calculation of cooling equipment. According to the heating scheme, the first system carries on the water conservancy computation and carries on the resistance balance to the system. Draw the building plan and heating system diagram.Considering the meteorological characteristics of the region and building characteristics, according to the local environmental protection requirements, choose a reasonable hot water heating system. And the system design calculation.Keywords： Heat load; cooling equipment; water conservancy calculation目 录一、 设计题目与原始条件二、 方案设计三、 负荷计算四、 散热器的选择和计算五、 水力计算六、 设计总结七、 计算附表八、 参考文献盘锦稻谷加工中心办公楼供暖系统设计一 设计题目与原始条件 （一）设计题目 盘锦稻谷加工中心办公楼采暖系统设置 （二）原始条件 地点：盘锦市 土建资料:建筑物的平、立面图 热源：小区热水交换站 资用压力：70KPa 供回水温度：75/60 建筑物周围环境：市内，无遮挡（三）气象资料 盘锦市气象资料如表-1表-1 辽宁省地区气象资料台站名称台站信息年平均温度（）供暖室外计算温度（）北纬东经海拔统计年份盘锦125°46118°53'31.31971-2000 10.4-7.6冬季最多风向冬季室外最多风向的平均风速（m/s）年最多风向冬季最多风向的频率（）N4.7SW12冬季室外平均风速（m/s）年最多风向的频率（）冬季日照百分率（）极端最高温度（）2.6106441.9冬季空气调节室外计算温度（）累年最冷月平均温度（）累年最低日平均温（）-9.9-2.07-12.46 各房间室内计算参数如表-2表-2室内计算参数 用途室内计算参数（）宿舍20公共卫生间20门厅、走廊20楼梯间20浴室25 二 方案设计本设计中，采暖系统与锅炉房供水管网间接连接，供水温度75，回水温度60。室内热水供暖系统，供回水方式采用上供下回，供水沿三层天棚布置，回水干管布置在室内地下管沟内。三、采暖热负荷计算 1、体形系数、窗墙比计算 窗墙比如表-3表-3窗墙比方向窗墙比北0.267东、西0.050南0.326 体形系数0.309 2、传热系数计算 （1）墙体传热系数计算 1）外墙传热系数1 围护结构的有关参数如表-4 表-4外墙有关参数围护结构类型墙体材料厚度（mm）热阻传热系数热惰性指标外墙1、水泥砂浆2、200钢筋混凝土剪力墙3、保温材料4、水泥砂浆1、202、2003、504、202.180.463.14内墙空心砖2400.5171.503.57屋顶1、混凝土压顶板2、EPS挤型板、防水层3、水泥砂浆找平4、水泥砂浆找坡5、钢筋混凝土6、水泥砂浆1、302、603、204、1005、1206、252.240.423.53大门实体木质外门（双层）2.33阳台落地门带玻璃的阳台外门双层（金属框）3.26外窗木框（双层）2.68内门实体木质外门（单层）4.66 计算查表得热惰性指标D： =3.14 由资料2得知，属于第三类建筑。 计算冬季室外计算温度1 查得围护结构换热系数： 内表面换热系数 外表面换热系数 计算加保温板厚的外墙传热系数: 计算外墙的最小热阻： 其中的值如表-5表-5室内空气与围护结构内表面之间的允许温差()建筑物与房间类型外墙平屋顶和闷顶下顶棚居住建筑64 经比较，>,符合最小热阻的要求。 验证是否符合节能规范 北京地区各部分维护结构传热系数限制如表-6表-6 北京地区采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值W/m2.K)采暖期室外平均温度()代表性城市屋顶外墙不采暖楼梯间窗户(含阳台门上部)阳台门下部门芯板外门地板地面体形系数0.3体形系数>0.3体形系数0.3体形系数>0.3隔墙户门接触室外空气地板不采暖地下室上部地板周边地面非周边地面-1.1-2.0北京0.800.600.900.551.832.00 3.701.7/ 0.50 0.55 0.520.30小于，符合节能规范。2） 内墙传热系数计算 内墙选用空心砖83孔方形传热系数为1.50，热阻为0.517 （2）屋顶的传热系数计算 计算查表得热惰性指标D： =0.42 由资料2得知，属于第四类建筑。 计算冬季室外计算温度1 查得围护结构换热系数： 内表面换热系数 外表面换热系数 计算加保温板厚的屋顶传热系数: 计算屋顶的最小热阻： 经比较，>,符合最小热阻的要求。 验证是否符合节能规范： 小于0.6，符合节能规范。(3) 地面的传热负荷计算非保温地面的传热系数和热阻如表-7地带第一地带2.150.47第二地带4.300.23第三地带8.600.12第四地带14.20.07 男淋浴间地面的负荷计算:长×宽=13.2×3.6，可以将它划分到第二个地带；第一地带面积为：13.2×2+3.6×2×2=40.8m2 传热负荷：40.8×0.47×（25-（-7.6）=625.14W第二地带面积为：9.2×1.6=14.72m2 传热负荷：14.72×0.23×（25-（-7.6）=110.37W 总计围护结构传热系数如表-8表-8 围护结构传热系数围护结构名称传热系数（W/( m·K)）北外墙0.45南外墙0.45东外墙0.45西外墙0.45内墙1.50屋顶0.42门内门2.68外门2.33阳台落地门3.26外窗2.68 （4）以122卧室为例，计算房间采暖热负荷 122计算参数如表-9所示表-9 122宿舍耗热量计算表新建工程1 热负荷计算书_详尽表房间负荷源传热系数温差修正系数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力间歇附加KXchXfXjanQ1Q2Q3Q1+Q2+Q3长m高(宽)m面积W/·WWWW1005房间东外墙2.2 4.5 9.90-4.30.541.00 -0.050.000.00103.1 103.1 东外门_嵌1.8 2.4 4.3 2.501.00 -0.050.000.00369.4 63.5 0.0 432.9 东外墙3.6 4.5 16.20-3.20.541.00 -0.050.000.00239.3 239.4 东外窗_嵌0.6 2.7 1.6 2.601.00 -0.050.000.00144.1 52.8 196.8 东外窗_嵌0.6 2.7 1.6 2.601.00 -0.050.000.00144.1 52.8 196.8 北外墙3.9 4.5 17.6 0.541.00 0.050.000.00358.2 358.2 北外墙3.9 4.5 17.6 0.541.00 0.050.000.00358.2 358.2 地面7.8 5.8 31.3 平均:0.381.00 0.000.000.00427.6 427.6 南内墙(分户墙)4.9 4.5 22.1 1.891.00 0.000.00125.0 125.0 西内门1.3 2.7 3.6 6.501.00 0.000.0070.2 70.2 （5）全部房间的热负荷 建筑物面积热指标 建筑物体积热指标四、散热器型号及片数的选择 本建筑采用散热器采暖 （1）散热器型号选择 如表-10表-10 散热器型号参数型号规格单片主要尺寸高度宽度长度同侧进出口中心距柱翼650中37010060300足450散热面积（片）水容量（1/片）重量（kg/片）工作压力（Mpa）传热系数K计算(W/m2·)0.1120.452.90.810.503.2 散热器的入口温度与出口温度分别为75/60；（2）散热器片数选择 以104房间为例，计算散热器片数 由计算得知，tpj=95,tn=70 取则 片 ， 经修正后，n=7片 其余散热器片数见附表（3、4与5和2层的数量相同未列出）。五、 水力计算 （1）取位于立管的第二层散热器及1-14管段为最不利环路，根据参考文献5，可根据各管段热负荷求出各管段流量，公式如下： 式中，Q管段的热负荷，W； tg系统的设计供水温度，； th系统的设计供水温度，。根据上式，得各管段流量，根据G和选用的经济比摩阻Rmj值及文献2，可得各管段管径DN、比摩阻Rm、流速v值及压力损失，见附录-3。（2）同理，进行次不利环路水力计算，即通过立管的三层散热器所在的环路，即管段17、18、213，确定各管段的管径DN、比摩阻Rm、流速v值及其压力损失，见表17。它和最不利环路的压力损失不平衡率为：，不满足要求，所以用阀门调节。（3）同理，进行立管的顶层散热器所在环路水力计算，确定各管段的管径DN、比摩阻Rm、流速v值及其压力损失，见附录-3。它和最不利环路的压力损失不平衡率为：，不满足要求，所以用阀门调节。（5）立管首层散热器所在环路的平均比摩阻为 根据流量G和平均比摩阻Rmp值及文献2，可得各管段管径DN、比摩阻Rm、流速v值及其压力损失，见附录-3。它和最不利环路的压力损失不平衡率为：，不满足要求，所以用阀门调节。 该采暖系统作用压力富裕率，所以在引入口安装孔板节流阀。六、 设计总结为期两周的课程设计很快就要结束了，这次的供热课程设计让我有了新的领悟。其中我认为最重要的是把所学的东西应用到实践中去。如果不进行采暖课程设计，水力计算将永远不会彻底掌握，上课的时候听老师将水力计算，只能略懂皮毛，所以说实验是检验真理的唯一标准，只有通过实践，才能将所学的知识融会贯通。 其次，我会更加细心、有条不紊的进行接下来的课程设计。在计算热负荷的时候，过于追求速度，而忽略了质量，从而导致在接下来的计算中反复修改，得不偿失，因此我懂得了细心的重要性。这之间同学间的互相讨论问题，加深了双方的理解，促进友谊，我认为课程设计也是一个沟通的良好平台。我们应该好好利用它们尽量做到西区别人的优点改正自己的缺点。最后我想说的是老师非常耐心地给我们讲解，每当到最后，老师总是口干舌燥，但仍不耐其烦，通过这次课程设计，加深了我们与老师之间的感情，也深化了我们的求知欲望。谢谢王老师和毕老师这两周的悉心指导。七、 计算附表新建工程1 热负荷计算书_工程信息及计算依据一.工程概况工程名称新建工程1工程编号XJGC001建设单位房地产开发公司设计单位设计院工程地点辽宁省-营 口工程总面积(m2)3259.25工程总热负荷(KW)113.20工程热指标(w/m2)34.73编制人校对人日期2012年12月12日二.室外参数采暖计算温度 空调计算温度 冬季平均风速 m/s 相对湿度%大气压(Pa)-16-183.563%102620三.建筑信息楼号总层数总高度(m)总面积(m2)热负荷(KW)新风热负荷总热负荷(KW)热指标(w/m2)1号楼311.73259.25113.20113.234.73四.计算依据1.通过围护结构的基本耗热量计算公式Qj = aFK(tn - twn)Qj基本耗热量,WK传热系数,W/(·)F计算传热面积,tn冬季室内设计温度,twn采暖室外计算温度,温差修正系数2.附加耗热量计算公式 Q = Qj(1 + ch + f + lang ) · (1 + fg) · (1 + jan)Q 考虑各项附加后，某围护的耗热量,WQj某围护的基本耗热量,Wch 朝向修正f 风力修正lang两面外墙修正fg房高附加jan 间歇附加率3.冷风渗透计算 Q = 0.28·CP·pwn·V·(tn - twn)Q 通过门窗冷风渗透耗热量，WCp干空气的定压质量比热容=1.0056kJ/(kg·)pwn采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3V渗透冷空气量，m3/htn冬季室内设计温度，twn采暖室外计算温度，（1）通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量计算V = L0·l1·mbL0在基准高度单纯风压作用下，不考虑朝向修正和内部隔断的情况时,每米门窗缝隙的理论渗透冷空气量，m3/(m·h)L0 = a1 · (pwn · v02/2)ba1外门窗缝隙渗风系数，m3/(m·h·Pab)当无实测数据时，可根据建筑外窗空气渗透性能分级标准采用v0基准高度冬季室外最多方向的平均风速，m/sl1外门窗缝隙长度，应分别按各朝向计算，mb门窗缝隙渗风指数，b 0.560.78。当无实测数据时，可取b=0.67m风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通因素后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数m = Cr·Cf·(n1/b + C)·chCr热压系数Cf风压差系数，当无实测数据时，可取0.7n渗透冷空气量的朝向修正系数Ch高度修正系数ch = 0.3·h0.4h计算门窗的中心线标高C作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比，按下式计算：C = 70 · (hz - h) / (cf·v02·h0.4) · (t'n- twn) / (273 + t'n)hz单纯热压作用下，建筑物中和界标高（m），可取建筑物总高度的二分之一t'n建筑物内形成热压作用的竖井计算温度（楼梯间温度），（2）忽略热压及室外风速沿房高的递增，只计入风压作用时的渗风量V = (l·L·n) l 房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度，mL每米门窗缝隙的渗风量，m3/(m·h)，见表5.1-7（详见实用供热空调设计手册）n渗风量的朝向修正系数，见表5.1-8（详见实用供热空调设计手册）（3）换气次数法L = K·Vf L房间冷风渗透量，m3/hK换气次数，1/h,见表5.1-13（详见实用供热空调设计手册）Vf房间净体积，m3（4）百分比法计算冷风渗透耗热量Q = Qo·nQ通过外门窗冷风渗透耗热量，WQo围护结构总耗热量，Wn渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率，%4.外门开启冲入冷风耗热量计算公式Q = Qj·kqQ通过外门冷风侵入耗热量，WQj某围护的基本耗热量，Wkq外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率参考书籍民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736 - 2012实用供热空调设计手册(第二版)2003全国民用建筑工程设计技术措施_暖通空调动力2009全国民用建筑工程设计技术措施_暖通空调动力设计软件:天正暖通软件(THvac)鉴定情况:建设部科技计划项目验收证书 建科验字2008第053号附表-2 全部房间的热负荷 新建工程1 热负荷计算书_简略表楼号楼层房间房间面积各项负荷值热负荷新风热负荷户间传热总热负荷总湿负荷热指标湿指标新风量m2WWWWkg/hW/m2kg/hm2m3/h1号楼1层1001房间23.03893.70108.81002.5043.5001002房间449.2111622.30011622.3025.9001003房间4.18639.600639.60153001004房间6.01523.2067.9591.1098.4001005房间31.262334.50195.22529.6080.9001006房间47.32092.60258.52351.1049.7001007房间47.32092.60258.52351.1049.7001008房间21.761001.30133.31134.6052.1001009房间24.91085.50153.71239.2049.8001010房间22.431035.20164.11199.3053.5001011房间12.1988.6062.1150.7012.4001012房间21.16793.80161.8955.6045.2001013房间29.861735.70268.72004.4067.1001014房间29.861735.70268.72004.4067.1001015房间344.96617.80834.87452.7021.6001016房间10.1978.20123.11101.40109001017房间23.03893.70145.81039.4045.1001018浴室61.62915070.22985.2048.5001019房间21.21187.7001187.7056001020房间21.46706.9070.2777.1036.2001021浴室67.021702001702025.4001022房间12.58696.20161.8858068.2002层1023房间25.07948.60171.91120.5044.7001024房间23.42452.70193.1645.8027.6001025房间23.42452.70115567.8024.2001026房间23.42452.70126.9579.6024.7001027房间23.42452.70126.9579.6024.7001028房间23.42452.70126.9579.6024.7001029房间23.42452.70126.9579.6024.7001030房间23.42452.70126.9579.6024.7001031房间23.42452.70126.9579.6024.7001032房间23.42452.70126.9579.6024.7001033房间23.42452.70126.9579.6024.7001034房间23.42452.70126.9579.6024.7001035房间23.42452.70126.9579.6024.7001036房间23.42452.70126.9579.6024.7001037房间23.42452.70272.2725031001038房间170.541370.6001370.608001039房间24.88946.302791225.3049.2001040房间24.481050.30275.11325.4054.1001041房间21.16541.600541.6025.6001042房间23.036220227.3849.3036.9001043房间23.036220156.2778.1033.8001044房间23.036220126.9748.9032.5001045房间23.036220126.9748.9032.5001046房间23.036220126.9748.9032.5001047房间23.036220126.9748.9032.5001048房间23.036220126.9748.9032.5001049房间23.036220126.9748.9032.5001050房间23.036220126.9748.9032.5001051房间23.036220126.9748.9032.5001052房间23.036220126.9748.9032.5001053房间23.036220126.9748.9032.5001054房间23.036220126.9748.9032.5001055房间23.036220126.9748.9032.5001056房间23.036220156.2778.1033.8001057房间22.611082.90861168.9051.7003层1058房间25.071254.2001254.2050001059房间23.04798.80229.81028.6044.6001060房间23.04798.80106.5905.4039.3001061房间23.04798.80106.5905.4039.3001062房间23.04798.80106.5905.4039.3001063房间23.04798.80106.5905.4039.3001064房间23.04798.80106.5905.4039.3001065房间23.04798.80106.5905.4039.3001066房间23.04798.80106.5905.4039.3001067房间23.04798.80106.5905.4039.3001068房间23.04798.80106.5905.4039.3001069房间23.42805.50106.5912.1038.9001070房间72.7824610339.22800.2038.5001071房间47.661835.50278.72114.2044.4001072房间34.61928.700928.7026.8001073房间24.481339.40258.41597.8065.3001074房间21.16850.400850.4040.2001075房间23.03966.60252.71219.3052.9001076房间23.03966.6072.91039.5045.1001077房间23.03966.60133.41100047.8001078房间120.034918.90511.15430045.2001079房间22.65959.90106.51066.4047.1001080房间22.65959.90106.51066.4047.1001081房间22.65959.90106.51066.4047.1001082房间22.65959.90106.51066.4047.1001083房间22.65959.90106.51066.4047.1001084房间22.65959.90106.51066.4047.1001085房间46.882337.60205.82543.4054.3001086房间113.362500.7002500.7022.1001号楼小计3259.2100858.5012344.8100858.5034.700工程合计3259.2100858.5012344.8100858.5034.700采暖系统水力计算书工程名称单管-同程采暖系统热媒供水温度()75回水温度()60平均密度(kg/m3)983.28运动黏度(10-6m2/s)0.479系统形式楼层数3立管形式单管供回水方式上供下回立管数22立管关系同程总负荷(W)106865总流量(kg/h)6126.93最不利损失(Pa)24020表1 总供回水干管水力计算表编号Q(W)G(kg/h)L(m)D(mm)(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)P(Pa)SG1068656126.932700.4845.840920920.00%SH1068656126.932700.4845.840920920.00%SG11068656126.9311.4700.4845.841.65231797010.00%SG1587803370.050700.2614