齐齐哈尔市某6层办公楼室内供暖系统设计毕业设计论文.docx

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1、摘要本文为齐齐哈尔市某6层办公楼室内供暖系统设计。首先，确定设计原始数据，根据每个房间不同的使用功能，确定每个房间的温度，进行房间热负荷的计算；整栋建筑的热负荷为203.73kW，建筑热指标为48.34W/m2，满足设计规范要求。并进行采暖系统的设计，散热器供暖采用机械循环上供下回单管同程式系统形式。系统的供、回水温度为95/70，每层的供水温度分别为95、89.4、86.4、83、78.4、72.9。结合热负荷以及现代散热器使用情况，选用钢制柱式散热器，根据各房间的热负荷，计算出每个房间的散热器片数，保证每组散热器的片数不大于25片。对各环路进行水力计算，并校核系统的不平衡率，对于不满足要求

2、的立管R8、R9、R12加阀节流，以保证不平衡率在规定范围以内。最后为了保障系统的正常运行，对集气罐、阀门、分集水器等附属设备进行选择。AbstractIn this paper, the design of a 6 storey office building in Qigihar city. First, determine the design of the original data, according to each room different use function determined the temperature in each room, the room heat

3、load calculation, the heat load of the whole building is 203.73kW, building thermal index for 48.34W/m2, meet the design specification requirements. And the design of the heating system, radiator heating cycle for the mechanical system with the program form under the single tube. The supply and retu

4、rn water temperature of the system is 95/70, and the water supply temperature of each layer is 95, 89.4, 86.4, 83, 78.4 and 72.9 respectively. Combined with the thermal load and modern radiators, the use of steel column radiator, according to the room heat load calculated each room number of radiato

5、r, ensure each radiator is not more than 25 films. The hydraulic calculation of each loop is carried out, and the imbalance of the system is checked. The R8, R12, R9 and throttle valve of the requirements are not satisfied. Finally, in order to ensure the normal operation of the system, the selectio

6、n of a gas storage tank, valves and manifold accessory equipment.目 录第1章 前言11.1 我国采暖的现状11.2 热水采暖系统的优势21.3 热水供暖的发展前景2第2章 原始数据计算42.1 计算所需相关参数42.2 围护结构计算5第3章 采暖热负荷计算83.1 围护结构的基本耗热量83.2 附加耗热量103.3 冷风渗透耗热量的计算113.4 冷风侵入耗热量的计算123.5 面积热指标12第4章 热风幕14第5章采暖系统方案设计165.1 系统方案的选取165.2 供暖管道的布置形式16第6章 散热器的计算186.1 散热器

7、的选择186.2 散热器的计算186.3 散热器的布置206.4 散热器计算示例21第7章 系统水力计算237.1 水力计算基本原理237.2 水力计算步骤247.3 水力计算示例25第8章 材料及附属设备的选取288.1 管材的选取288.2 阀门的选取288.4 散热器的选取29结 论30参考文献31致 谢32附 表33附表133附表244附表360 第1章 前言1.1 我国采暖的现状采暖散热器在我国已有近百年的历史，过去很长一段时期是以灰铸铁散热器为主。随着我国人民生活水平的稳步提高和城市化建设步伐加快，建筑业在国民经济中的重要性日益突显，而其对新型采暖设备的需求量也呈全面迅猛增长的态势

8、。虽然近年来，电热采暖、地热采暖悄然进入寻常百姓家，但以采暖散热器（热媒为水）进行采暖仍是我国最为普遍使用的冬季采暖方式。在近30年，又逐步发展出钢制和铝制散热器，有统计数据表明，我国一年产各类型散热器折合铸铁760标准片（每片散热量130W）5亿片以上，年总产值达50亿元以上。随着散热器在市场销量的激增，使用范围的扩大，其质量状况突显，令人堪忧。这主要是由于我国散热器行业整体技术水平不高，缺乏合理的产业布局。大、中型企业很少，小企业数量庞大，因此大中型企业任何自我规范和技术进步努力对整个行业的正向影响相对较弱。正是由于这种不合理的布局，使企业间无序竞争愈演愈烈，停产、倒闭的企业数量不断增加。

9、这固然有一定的客观必然性，但同时也暴露出许多深层次的问题令人深思。令人振奋的是近年来，我国出现了一批起点高、具有竞争实力，已经得到市场认可、发展前景良好的企业，在经过几年来的市场磨炼后迅速成长起来，成为国内散热器行业的领军人物。1新型产品发展，产业结构变化。 作为一种承压采暖装置，采暖散热器必须确保在高温、强压下持续稳定运行的同时，有着良好的散热性能，近年来随着产销量的不断增长，散热器的产品质量日益受到关注，在主要采暖区爆裂、渗水事件频频发生。而因散热效果差或锈蚀严重，刚刚经过一两个采暖季就被迫更换散热器的情况更是经常成为广大用户的无奈。散热器产品质量已成为投诉的热点。这既有我国散热器行业整体

10、技术水平不高，工艺相对落后的原因，同时也有多年来我国落后的供暖方式对散热器质量要求过高，以及部分企业置消费者的利益于不顾，盲目追求短期利益的原因。目前铸铁散热器长期一统天下的局面已被打破，钢、铝、铜材质的新型散热器不断涌现，它们已成为当前散热器发展的主流，当前最受欢迎的产品有三大类：钢制管柱型散热器，各种装饰型散热器和全铜水道散热器。新的大型企业也不断出现，投资亿元以上高科技大型企业已有五、六家。现在，外国有的产品我国都有了，有些外国没有的，而符合我国国情的产品也有了不少。我国散热器的总体水平与世界先进水平的距离已大大缩小，开始步入世界先进行列。例如产品要求高、工艺难度大的压铸铝合金散热器，我

11、国已有近十家能生产。我国供暖散热器的生产结构也发生了可喜的变化：钢、铝、铜等新型散热器发展壮大了，高科技产品增加了、大型骨干企业增加了、专业化企业出现了、多元化的产品发展了，温控阀、热量表、配件、专机设备等生产企业也都配套齐全了。就连铸铁散热器也在向高档精品发展。整个行业呈现出万马奔腾、日新月异的新局面。2.外国产品涌入，促进国内行业发展。 我国的改革开放政策和建筑业、装饰业的大发展，吸引了众多外商纷纷进入。现在已有欧洲、北美和东亚的19个国家的83个品牌散热器进入中国，丰富了我国散热器市场，也促进了我国散热器行业的发展。其中突出的有三个：一是德国的钢制管柱型散热器，二是意大利、比利时和英国的

12、装饰型散热器，三是意大利、西班牙的压铸铝散热器。它们的高档品质、精湛工艺和丰富多大、质优、价廉的散热器大市场。3新的基地形成，专业市场兴起。 近几年出现了两个新的散热器生产基地：一个是京津地区的钢、铝 、铜制新型散热器生产基地，该地拥有森德、北新建材集团、金泰格、瑞特格等大型企业，有我国钢制散热器品种最多的北京三叶散热器厂，还拥有近二百家中小型企业和世界各国名牌产品的经销单位，其中天津还是我国最早研制和大量推广使用铜管铝串片对流散热器的地方；另一个是山西省娘子关的钢制高频焊翅片管散热器新兴生产基地，它以质优、价廉、品种多、产量大而迅速崛起。彩的造型，征服了众多消费者，有力地推动了我国新型散热的

13、发展。现在我国已成为世界上品种最多、产量最大。1.2 热水采暖系统的优势相比于蒸汽供暖系统，热水采暖系统具有以下优点：1、热水供暖可以节约大量燃料，热能利用效率高，热损失小；2、系统维修费用较低，维修费用仅是蒸汽供暖系统的三分之一；3、热水供暖供热半径大，运行安全可靠；4、热水供暖供热负荷均匀，室内温度均衡，适用于区域性集中供热；5、以热水作为热媒用于供暖系统时，可以改变供水温度来进行供热调节（质调节），既能减少热网热损失，又能较好地满足卫生的要求；6、热水供热系统的蓄热能力高，由于系统中水量多，水的比热大，因此，在水力工况和热力工况短时间失调时，也不会引起供暖状况的很大波动；1.3 热水供暖

14、的发展前景虽然热水供暖系统有诸多优点，并是现在应用较为广泛的供暖方式，但其仍存在很多不足之处。热水为热媒的供暖系统的缺点：采用低温热水作为热媒时，管材与散热器的消耗较多，初期投资较大；当建筑物较高时，系统的静水压力大，散热器容易产生超压现象；水的热惰性大，房间升温、降温速度较慢；热水排放不彻底时，容易发生冻裂事故；循环泵的运行，增加了电能的消耗。 热水供暖系统的散热器承担着将热媒携带的热量传输给室内空气的任务。在相同的舒适度条件下,不同采暖方式的室内设计温度不同,低温热水地板辐射采暖的方式要比传统的散热器采暖方式节能20%30%。随着化学建材的研究水平和生产水平的迅速发展,热水供暖系统已经有了

15、很大的发展。基于热水供暖系统的以上缺点，当下较有发展前景的供暖方式有低温地板辐射采暖和电地暖采暖。电地暖采暖同低温地板辐射采暖一样，是目前最舒适的采暖系统之一。电地暖采暖以低碳、节能、舒适、环保已经成为世界上最先进的采暖系统之一。电地暖采暖主要以电力为能源采用地板辐射式供暖，具有舒适、健康、节约空间、美化居室、高效节能、热稳定性好、运行费用低、寿命长、安全等优点。主要应用在冬季热负荷较小的南方。第2章 原始数据计算本工程为位于齐齐哈尔市的某办公楼，共6层，墙体为490mm空心砖墙，内加20mm抹灰，内加20mm胶合板。地下室至2层层高3.900m。3层至5层层高3.300m设计内容为办公楼楼室

16、内热水供暖系统设计。采暖的设计内容主要是1、采暖系统设计热负荷计算，校核围护结构最小热阻，计算建筑采暖热负荷、采暖面积热指标等。2、采暖方案分析及室内采暖系统形式确定，采暖方案设计及技术经济比较。供热系统具备热计量和室温调节功能。3、采暖散热器的选择计算。根据房间热负荷，进行散热器的选择及热力计算；4、系统水力计算及附属设备选择。进行水力计算，在满足并联环路压力平衡的条件下，确定系统的管径，相关附属设备。2.1 计算所需相关参数2.1.1 建筑物所在地的相关气象资料 参考GB50736-2012，得以下气象数据。 1 、冬季：采暖室外计算温度：-23.8；2 、冬季室外平均风速：1.8m/s；

17、3、 冬季主导风向W，频率11%；4、 冬季日照百分率72%。2.1.2 室内计算温度室内计算温度如表2-1所示表2-1 室内计算温度表房间名称室内计算温度备注办公室18走廊、过道14库房、收发室16车库、卫生间14厨房15客房202.2 围护结构计算2.2.1 围护结构资料 1、该建筑共6层，地下室至2层层高3.900m。3层至5层层高3.300m。2、外墙体构造：490mm空心砖墙，内墙20mm厚抹灰加20mm胶合板，传热系数是1.11W/(m2)， 3、门窗材料及规格：门尺寸为：高度3.000m，宽度见平面图，K=2.33W/(m2)；窗为单框双玻塑钢窗，窗的尺寸为：高为2.100m，宽

18、度见平面图，K=3.49W/(m2)。2.2.2 围护结构传热系数的计算 一般建筑物的外墙和屋顶多属于均质多层材料组成的平壁结构，根据传热学原理，可用下列公式计算： W/（m2） （2-1）式中 围护结构的传热阻，m2/W； 围护结构内表面、外表面的换热系数，W/（m2）； 围护结构内表面、外表面的传热阻，m2/W； 围护结构各层的厚度，m； 围护结构各层材料的导热系数，W/（m）； 由单层或多层材料组成的围护结构各材料层的热阻，m2/W。 1、外墙传热系数计算以外墙传热系数计算为例，其他围护结构传热系数计算相似。把相关数据代入公式（2-1）得=0.60+0.025+0.12 =0.745 m

19、2/W =0.115+0.745+0.040 =0.90m2/W外墙传热系数 =1/0.90=1.11W/(m2) 2.2.3 最小传热热阻计算 在确定围护结构传热阻时，应满足内表面不结露的要求。室内空气温度与维护结构内表面温度的温度差还要满足卫生要求。当内表面温度过低时人体向外辐射热过多，会产生不舒适感。 工程设计中，规定了不同类型建筑物内冬季室内计算温度与外围护结构内表面温度的允许温差值。围护结构的最小传热阻应按式（2-2）确定： m2/W （2-2）式中 冬季室内计算温度，； 围护结构冬季室外计算温度，； 温差修正系数； 围护结构内表面传热阻，m2/W； 供暖室内计算温度与围护结构内表面

20、温度之间的允许温差，按参考文献1中的附录1-6选用。公式（2-2）是稳定传热公式。实际上，在相同的室外温度波动下，围护结构的热惰性越大，其内表面温度波动越小。热惰性指标可按下式计算 （2-3）式中 各层材料的传热阻，m2/W； 各层材料的蓄热系数，W/（m2）。材料的蓄热系数值，可由下式求出 W/（m2） （2-4）式中 材料的导热系数 ，W/（m2）； 材料的密度，kg/m； 材料的比热，J/(kg)； 温度波动周期，（一般取24h=86400s计算）。根据公式（2-4）得外墙热惰性指标 =6.383+0.244+0.174=6.80 由于D6.0，所以此设计建筑属于I类建筑，由此确定围护结

21、构冬季室外计算温度=-23.6。 根据公式（2-2），并查1附录1-6，外墙=6。 外墙：=0.7970.90因为,因此墙面不结露，满足设计要求。第3章 采暖热负荷计算供暖系统采暖热负荷是供暖设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定，关系到供暖系统的使用和经济效果。3.1 围护结构的基本耗热量 围护结构基本耗热量，可按下式计算： W （3-1）式中 围护结构的传热系数，W/(m2)；围护结构的计算面积，m2； 采暖室内计算温度，； 采暖室外计算温度，； 温差修正系数，其值取决于围护结构外表面所处位置与室外气之间的关系。3.1.1 温差修正系数值计算与大

22、气不直接接触的外围护结构基本耗热量时，为了统一计算公式，采用了系数围护结构的温差修正系数（见表3-1），见下式。 W （3-2）= （3-3）式中 供暖房间所计算的围护结构表面积，m2； 供暖房间所计算的围护结构的传热系数，W/(m2)； 不供暖房间或空间的空气温度，； 围护结构温差修正系数。表3-1 围护结构的温差修正系数序号围 护 结 构 特 征1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（1 6层建筑）0.604与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（7 30层建筑）0.505非采暖地下室上面的楼

23、板，外墙上有窗时0.756非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.607非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.408与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙0.709与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.4010伸缩缝墙、沉降缝墙0.303.1.2 地面的传热系数室内热量通过靠近外墙地面传到室外的路程较短，热阻较小；而通过远离外墙地面传到室外的路程较长，热阻较大。基于此种情况，在工程上一般采用近似方法计算，把地面沿外墙平行的方向分成四个计算地带，如图3、1。图3、1 地面传热地带的划分 对于贴土非保温地面的传热系数及热阻值见表3-2.第一地带靠近墙角的地面

24、面积需要计算两次。表3-2 非保温地面的传热系数和热阻地带 （m2/W） W/(m2）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14.20.073.2 附加耗热量3.2.1 朝向修正耗热量朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构的基本耗热量乘以相应的朝向修正系数。文献2规定：宜按下列规定的数值，选用不同的朝向修正率：北、东北、西北 010 ； 东南、西南 -10-15 ； 东、西 -5 ； 南 -15-30 。在这次设计中建筑物的外墙朝向分别为东、西、南、北四向。选用的朝向修正率分别为：东：

25、-5；西：-5；南：-25；北：10。3.2.2 风力附加耗热量风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。我国大部分地区冬季平均风速为23m/s。齐齐哈尔室外平均风速4.2m/s。因此文献3规定：一般情况下不必考虑风力附加。只有建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高的建筑物，才考虑垂直的外围护结构附加510，本次设计不考虑风力附加。3.2.3 高度附加耗热量 高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。文献1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4.000m时，每高出1.000m应附加2%

26、，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它附加（修正）耗热量的总和上。3.2.4 其他耗热量的附加1、 对公用建筑，当房间有两面及两面以上外墙时，将外墙、窗、门的基本耗热量增加5%。2、 窗墙面积比超过1:1时，对窗的基本耗热量附加10%。 综合上述，建筑物或房间在室外供暖计算温度下，通过围护结构的总耗热量，可用下式综合表示： W （3-4）式中 围护结构基本耗热量，W； 朝向修正率，%；风向修正率，%，0；高度附加率，%，15%0。3.3 冷风渗透耗热量的计算计算冷风渗透耗热量的常用方法有缝隙法、换气次数法和百分数法。因为是低层建筑，所以在这里采

27、用换气次数法。冷风渗透耗热量可按下式计算： W （3-5）式中 房间的内部体积，m； 房间的换热次数，次/h，可按表3-3取用。 表3-3 概算换气次数房间外墙暴露情况nk一面有外窗或外门1/42/3二面有外窗或外门1/21三面有外窗或外门11.5门厅23.4 冷风侵入耗热量的计算 冷风侵入耗热量可按下式计算，公式为： W （3-9）式中 流入的冷空气量，m/h；冷空气的定压比热，kJ/(kg)； 供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3。由于流入的冷空气量不易确定，根据经验总结，冷风侵入耗热量可采用外门基本耗热量乘以外门附加率的方法进行计算。即： W （3-10）式中 外门基本耗热量，W；考

28、虑冷风侵入的外门附加率，按表3-4采用。不同形式的外门附加率N值见表3-4：表3-4 外门附加率N值外 门 布 置 情 况附加率一道门65n%两道门（有门斗）80n%三道门（有两个门斗）60n%公共建筑和生产厂房的主要出入口500%3.5 面积热指标 （3-11）式中 建筑物热负荷，W； 建筑物采暖热指标，W/(m2)； 建筑面积，m2。 民用建筑的面积热指标参阅文献4，对于执行民用建筑节能设计标准（JBJ26-95）的建筑，采暖热负荷的面积热指标可取4050W/m2。计算示例：1、地下室厨房围护结构耗热量的计算本房间温差修正系数为1，无高度附加，室内计算温度为15。围护结构基本耗热量：南外窗

29、：=219.37南外墙：=162.80西外墙：=484.52地面：第一地带=404.84 第二地带=198.11 第三地带=69.84对房间进行朝向修正：南外窗=175.49；南外墙=130.24；西外墙=460.29；南外窗冷风渗透耗热量： =251.37综上所有计算，地下室厨房的总耗热量为：=175.49+130.24+460.29+404.84+198.11+69.84+251.37=1690.19W。各层各房间的耗热量计算见附录1。 2、面积热指标 整栋建筑总负荷为203.73KW，建筑面积为4214.23m2，则面积热指标为=203730/4214.23=48.34W/m2 经计算，

30、该建筑满足民用建筑节能设计标准（JBJ26-95）规定的节能建筑采暖热负荷的面积热指标可取4050W/m2。 第4章 热风幕 1、空气幕设置条件此建筑的外门比较多，因此导致大厅的热负荷比较大。因此采用热风幕来减少热负荷。此建筑外门均无门斗和前室，供暖室外温度为-23.8，根据文献2，适宜在外门设置热风幕。2、 空气幕分类 空气幕按照空气分布器的安装位置可分为上送式、下送式和侧送式三种。本建筑为公共建筑，因此选用在公共建筑中应用最为广泛的上送式空气幕，它安装在门洞上部，喷出气流的卫生条件较好，安装简便，占空间面积小，不影响建筑美观。3、 上送式空气幕的计算（1）喷射角度为使空气幕射流不易折弯，喷

31、射角度宜朝向热面。喷射角度范围为030。本建筑喷射角度选为15。（2） 喷口速度计算式 （4-1） （4-2） （4-3）式中：保证空气幕运行的速度系数。其值越大，空气幕稳定性越好。一般采用=1.32.0，这里取1.5。 考虑到大门高度和空气幕两侧温度不同的影响时，空气幕的出口速度。 保证空气幕稳定运行所必须的最小出口速度。其值参照文献2。 考虑大门高度H、空气幕两侧温度不同的影响所引进的系数。由建筑资料知H=3m，=-23，=15。由文献2图21-7查取，当喷口速度b=0.1m时，=3.8m/s。=1.12632因此，=1.51.126323.8=6.42m/s4、必须空气量 （4-4）式中

32、 大门宽度，从平面图上查得=1.8m。因此，=36001.1.126323.80.11.5=4787m3/h。5、 空气幕设备经过多方面比较，选用部分整体装配式空气幕，其型号为RML-S型。RML-S型热空气幕是以95/70的热水为热媒，热水为单回转式循环，加热器采用钢管铝翅片散热，具有节约能源、传热效率高、空气射流稳定、送风噪声低、耗电量小、安装简便等特点。近几年在供暖设计中，一般较少利用热空气幕，很多都采用电热辐射板。电热辐射板也具有良好的性能：节水，根本不用水，节省宝贵的水资源（地球上的能源多为不可再生能源）；节能，配套采用节能墙体与节能门窗，相对减少耗电量（热效率高，房间保暖效果好的话

33、，需要补充的热量就会很少）；节地，没有锅炉房，节约宝贵的土地资源；无污染，无烟尘及二氧化硫、二氧化碳排放，保护环境。本设计中，因有热水供暖的管线，所以不用另设锅炉房。因此选用立式热空气幕。立式热空气幕，是根据门厅高度选定的。门上框至顶棚高度为4.8m，大于1.3m，因此选用立式。立式热空气幕的热工性能参阅文献2表21-10，产品规格型号及安装尺寸参阅文献2表21-8。根据这两个表，本设计选用RML-S-2，112/4型热空气幕。其L=1360mm，风量Q=5060m3/h。在一层大厅外门处设6台此热空气幕。第5章采暖系统方案设计5.1 系统方案的选取根据建筑物的结构特点和用途在此提出三种系统设

34、计方案：方案一：重力循环双管式系统；方案二：机械循环单管异程式系统；方案三：机械循环单管同程式系统。根据以下原则进行技术和经济比较和选择：原则一、民用建筑应采用热水做热媒。故对于本设计全部采用热水供暖。原则二、给定的热媒温度。供水温度95，回水温度70。原则三、供暖管网布置形式，根据建筑物平面图，考虑到管网布置的经济合理并且易于设计计算，便于维护和管理，该系统的布置如平面图所示。原则四、供暖系统动力的选择，由于热负荷很小，选用机械循环系统足以达到水力平衡，因此采用机械循环单管式系统。原则五、考虑到设计计算的方便，将供暖系统布置成单管顺流上供下回同程式系统。 最后综合比较三种方案的技术和经济，考

35、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、单管垂直式的上供下回系统。散热片安装形式为同侧的上供下回。供水立管之间为同程式。5.2 供暖管道的布置形式供暖管道布置形式多种多样，按干管位置分上供下回、下供下回和中供式，按立管又分双管和单管，单管又有垂直与水平串联之别，据介质流经各环路的路程是否相等，还可分为：1、异程式介质流经各环路的路程不相等，近环路阻力小，流量大，会产生过热，远环路阻力大，流量小，将出现偏冷现象；中环路温度适合，特别是在环路较多的大系统中，这种热的不平衡现象更易发生，且难调节。但异程系统能节约管材，但采暖系统作用半径小。2、同程式介质流过各环路的路程大体一致，各环

36、路阻力几乎相等，易于达到水力平衡，因而流量分配也比较均匀，不象异程系统那样产生热不均匀现象。同程系统比异程系统多用管材。但同程系统调试简单方便，供热安全可靠，建议采用同程采暖系统为最佳选择。综合多方面考虑，本设计采用同程式。第6章 散热器的计算6.1 散热器的选择供暖系统的散热设备是系统的主要组成部分，它向房间散热以补充房间的热损失，保持室内要求的温度，其中散热器是最为常用的散热设备，供暖系统的热媒通过散热器的壁面，主要以对流的传热方式向房间散热。对散热器的基本要求，主要有以下几点：1、 热工性能方面的要求 散热器的传热系数值越高，说明其散热性能越好。提高散热器的散热量，增大散热器传热系数的方

37、法，可以采用增加外壁散热面积（在外壁上加肋片）、提高散热器周围空气的流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。2、 经济方面的要求 散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低，其经济性越好。3、 安装使用和工艺方面的要求 散热器应具有一定机械强度和承压能力；散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间；散热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。4、 卫生和美观方面的要求 散热器外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器的装设不应影响房间观感。5、 使用寿命的要求 散热器应不易被腐蚀和破损，使用年限长。在散热器的选择方面优先考虑铸铁散热器，它结构简单，防腐性能好，使

38、用寿命长以及热稳定性好的优点；但其金属耗量大、金属热强度和所能承受的压力低于钢制散热器。因为建筑使用热水供暖时，首先要求保证承压能力，因此本设计中全部使用钢制散热器。在本设计中，选用钢制柱形（600120）散热器。6.2 散热器的计算6.2.1 散热面积的计算散热器的散热面积F按下式计算： m2 （6-1）式中 散热器的散热量，W；散热器内热媒平均温度，；供暖室内计算温度，；散热器的传热系数，W/（m）；散热器组装片数修正系数；散热器连接形式修正系数；散热器安装形式修正系数。6.2.1.1 散热器内热媒平均温度在热水供暖系统中，为散热器进出口水温的算术平均值。 （6-2）式中 散热器进水温度，

39、；散热器出水温度，。该建筑供暖的供回水温度分别为95/70，下面以立管R1为例。计算散热器内热媒的平均温度： =72.9同理， ； ； ； ； 因此，；6.2.1.2 散热器传热系数值散热器传热系数值的物理概念，是表示当散热器内热媒平均温度与室内气温相差1时，每1m散热器面积所散出的热量，单位为W/(m)。它是散热器散热能力强弱的主要标志。它只能通过实验方法确定。 对钢制柱式散热器。其中，即为。 散热器的传热系数和散热量值是在一定的条件下，通过实验测定的。若实际情况与实验条件不同，则应对所测值进行修正。1、散热器组装片数修正系数（其值选取按照文献1附录2-3）。2、散热器连接形式修正系数值，可

40、按文献1附录2-4取用。此次设计是采用的简单的同侧上进下出，所以1.0。 3、散热器安装形式修正系数值。安装在房间内的散热器，可有种种方式，如敞开装置加装遮挡罩板等。在此次设计为敞开装置，所以=1.05。6.2.2 散热器片数或长度的确定散热器片数的计算可按下列步骤计算： 1、确定所需的散热器面积（由于每组片数未定，故先假定1）。文献4规定，柱型散热器面积可比计算面积小0.1m（片数取整数）。2、 散热器片数计算。3、 散热器片数可按下式进行计算 （6-3）式中 每片或每1m长的散热器散热面积。查文献2知钢制柱式散热器的0.15m/片。4、确定房间内散热器的组数。 5、将总片数分为几组。考虑到

41、组装的方便，每组散热器片数不宜超过25片。 6、对每组片数进行片数修正。得到修正后的每组散热器的片数应按下列原则进行取舍。即散热面积的减少不得超过0.1m。6.3 散热器的布置 布置散热器时，应注意下列一些规定： 1、散热器一般应安装在外墙的窗台下，这样，沿散热器上升的对流热气能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气比较暖和舒适； 2、为防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。在楼梯间或其他有冻结危险的场所，其散热器应有单独的立、支管供热且不得装设调节阀；3、散热器一般明装，在内部装修有特殊要求的场合可采用暗装；4、同一房间的散热器可以串连，贮藏室、盥洗室、厕

42、所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同邻室串连连接。两串连散热器之间的串连管径应与散热器接口的直径相同，以便水流畅通。6.4 散热器计算示例取右侧供暖环路，立管R1为例，见图6-1。已知7931W，各层散热器的在5.2.1.1条中已经逐个求出，W/（m）=8.54 W/（m）1、 修正系数为： 散热器组装片修正系数，先假定1.0；散热器连接形式修正系数，查文献1附录2-4，1.0；散热器安装形式修正系数，查文献1附录2-5，1.05；2、根据式得：m同理得，m，m，m，m，m。 R1 R2图6-1右侧供暖环路R1管散热器布置图 3、钢制柱式散热器的每片散热面积为0.15m，则计算片数为：2.05/0.1513.65片同理得，片，片，片，片，片。 计算结果均为n20片时，1.1因此实际所需散热片数为： （6-4）即=13.651.05=14.33，取15片。 同理，经过验证，取14片，取19片，取13片，取10片，取18片。其余房间同理