建筑环境与设备工程毕业论文

I 沈阳市某商住楼采暖及通风防排烟设计 摘 要 本设计内容为沈阳市某商用住宅楼采暖及通风防排烟设计：该建筑分为住宅、商铺、车库、 地下室；地下室一层 、高层主体建筑十二层。 采暖设计根据建筑的具体要求选取不同的系统。住宅部分使用散热器分户热计量采暖；商铺选用双管下供下回异程式系统，地下室不采暖。在系统的布置上，应尽量简化系统，设备布置紧凑，节省管材，排气畅通，并满足用户的要求。 热力站是将热网送来的供热介质加以调节、转换，向用户系统分配，满足热用户的要求，选用合适的设备，并进行合理的布置，是热量得到最大程度的利用 。 根据高层建筑消防设计手册本设计电梯前室采用正压送风，自然排风。 地下室通风防排烟设计采用机械送风，机械排风机械加压排烟的方式。 关键词： 采暖；通风；热力站； 防排烟 II A Design of Heating ,ventilating and Controlling-discharging Smoke System in A Commercial Residential Building in Shenyang Abstract The contents of this design are heating system, ventilating system and controlling- discharging smoking system in a high-rise building in Shenyang. The building of design consists of commercial residential buildings, residential， shops， garage and basement；the first floor of the basement and the twelfth of the high body building. The design of heating selects a different system based on specific request of the building.Radiator heating is used in residential section by heat flowmeter；shops use dual direct return system ,the garage part without heating.The arrangement of the system should try to simplify the system , the device,the compact and exhaust pipe clear and satisfy uesrs. Heat production plant distributes heat by heat net to the consumer,which meets consurners.Selecting the proper equipment and making reasonable arrangements make the heat get the maximum use. According to the criterion on the fireproofing in high-rise building for daily usage .Elevator adopts plus pressure ventilation,natural exhaust ventilation .The basement adopts mechanically ventilation, mechanically raising pressure to remove smoke . Key words: Heating； Ventilation； Thermal Station； Smoke III 目 录 摘 要 . I Abstract . II 前 言 . 1 第一章 设计原始资料 . 2 1.2 设计原始资料 . 2 1.2.1 项目概况 . 2 1.2.2 沈阳市气象资料 . 2 1.2.3 室内计算参数 . 2 第二章 供暖系统设计热负荷计算 . 3 2.1 围护结构的热工性能 . 3 2.1.1 校核围护结构传热热阻是否满足最小传热热阻的要求 . 3 2.2 室内供暖系统的设 计热负荷 . 4 2.2.1 供暖系统设计热负荷 . 5 2.2.2 围护结构的基本耗热量 . 5 2.2.3 围护结构的附加耗热量 . 5 2.2.4 冷风渗透耗热量 . 7 2.2.4 冷风侵入耗热量 . 10 2.2.5 房间热负荷计算示例 . 11 2.2.6 建筑物总的供暖热负荷及采暖热指标 . 13 第三章 室内热水供暖系统 . 14 3.1 系统形式的种类与确定 . 14 3.1.1 系统形式的种类 . 14 3.1.2 分户采暖热水供暖系统方案的分析 . 15 3.1.3 系统的确定 . 16 3.2 散热器的选择及布置原则 . 17 3.2.1 散热器的基本要求 . 17 3.2.2 散热器的选用原则 . 17 3.2.3 散热器类型的比较 . 18 3.2.4 散热器的布置原则 . 20 IV 3.3 散热器的计算 . 21 3.3.1 散热器的计算 . 21 3.3.2 散热器计算示例 . 22 3.4 管道布置 . 23 3.4.1 干管的布置 . 23 3.4.2 支管的布置 . 23 第四章 室内热水供暖系统的水力计算 . 24 4.1 绘制系统图 . 24 4.2 热水供暖系统管路水力计算 . 24 4.2.1水力计算的公式 . 24 4.2.2 室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务和方法 . 25 4.2.3 水力计算步骤 . 26 4.2.4 水力计算应考虑的原则与方法 . 27 4.3 热水供暖系统主要设备及附件 . 29 4.3.1 集气罐和自动排气阀 . 29 4.3.3 温控阀的选择 . 30 4.3.4 管材的选择 . 30 4.3.5 过滤器的选择 . 30 4.3.6 补偿器的选择 . 30 4.3.7 管道的敷设与保温 . 31 4.4小结 . 31 第五章 热力站设计 . 32 5.1 热力站的介绍 . 32 5.1.1 热力站的分类 . 32 5.1.2 换热站站房设置要求 . 32 5.2 设计基本参数 . 33 5.3 换热器的选取 . 33 5.3.1 换热器的选择 . 33 5.3.2 换热器选型计算 . 34 5.4 水泵的选取 . 35 V 5.4.1 循环水泵的选择 . 35 5.4.2 补水泵的选择 . 37 5.5 分、集水器的选择 . 38 5.6 补水箱的选择 . 39 5.7 除污器的选择 . 39 5.8 软化水设备的选择 . 39 5.8.1 软化水设备流量计算 . 39 5.8.2 软化水设备的确定 . 39 5.9 管道附件 . 40 5.9.1 管道和阀门 . 40 5.9.2 定压系统 . 40 5.9.3 支架设置 . 40 5.9.4 管道的防腐 . 40 5.9.5 管道的保温 . 41 第六章 通风机防排烟设计 . 42 6.1 高层建筑的通风及防排烟设计 . 42 6.1.1 防排烟系统 的确定 . 42 6.1.2 机械加压送风系统设计注意事项 . 43 6.1.3 机械加压送风风量计算 . 43 6.1.4 风机的选型 . 45 6.1.5 送风口的设置 . 45 6.1.6 加压系统的控制 . 45 6.2 地下室的通风机防排烟设计 . 46 6.2.1 防烟分区 . 46 6.2.2 设计规范 . 46 6.2.3 系统选择 . 46 6.2.4 风口、风管的计算 . 46 6.2.3 风机选型 . 47 6.3 人防系统的设计 . 47 6.3.1 平战结合人放地下室通风设计的特点 . 47 VI 6.3.2 地下室人防系统的方案确定 . 48 6.3.3 风机选型 . 48 参考文献 . 49 附录 A：外文文献 . 50 附录 B：热负荷表 . 65 附录 C：水力计算表 . 80 附录 D：局部阻力系数表 . 87 附录 E：散热器片数统计表 . 92 致谢 . 101 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 1 前 言 通过这次的毕业设计，将我这几年所学的专业知识得到了综合的运用，这次的毕业设计我知道不仅要学会知识，还要能综合的运用。经过这几年的学习，我对本专业的知识都有了基本的了解，但都是一些理论上的东西，并 不知道如何将他们在实际中应用。但这次毕业设计综合了以前所学的知识，使理论与实践能合理的结合。 本次毕业设计的题目是沈阳市某商住宅楼采暖及通风防排烟设计，这个题目所涉及到的专业知识有：供热工程、暖通空调等。虽然这些知识我们在课堂上已经学习过，但对于这次的设计我们所掌握的知识还是远远不够的，所以在设计过程中，阅读了大量的书籍、规范、文献，确保这次的设计能符合各类规范。 本文首先根据实际资料计算了热负荷，然后根据热负荷等条件，选择了供暖系统的方案，并绘制出了该系统的平面图和系统图，然后对该系统进行了水力计算、管径 和流速的选择，使系统满足水力平衡的要求。然后为换热站选取设备，并进行换热设备的布置，最后根据有关规范进行通风机防排烟的设计，计算风量，布置风口。 本次设计将我以前所学的知识进行了综合的运用，为我以后的工作打下了良好的基础，但由于实际工作经验不足，水平有限，设计中难免有错误，望各位老师谅解指正。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 2 第一章 设计原始资料 沈阳市某商用住宅楼采暖及通风防排烟设计 1.2 设计原始资料 1.2.1 项目概况 本工程为沈阳市某商用住宅楼 12 层高层商用住宅楼；地下 1 层，地上 12；建筑面积8844 平方米， 其中地上面积 7584 平方米、地下室面积 1260 平方米；地下 1 层，地上12；框架结构；地下 1 层为人防和设备层。总高度为。热力公司提供热源 110 70高温水。 建筑结构资料 1)外墙 : 370砖墙，泡沫混凝土木丝板，白灰粉刷。 K=0.78W/ .（校核低限热阻）； 2）内墙： 240砖墙。 K=2.03W/ . 3）屋面： 70，沥青膨胀珍珠岩 100mm。 K=0.55W/ .（校核低限热阻）； 4）地面：保温 K 0.25W/ . 5）内门： K 2.9W/ .； 6）外窗：单框双玻钢窗， K 3.9W/ .； 7）阳台门：玻璃木门， K 6.4W/ .； 1.2.2 沈阳市气象资料 供暖室外计算温度 -16.8 冬季室外计算相对湿度 64% 冬季室外风速 2.0m s 设计计算用采暖日期 151天 极端最低温度 -31.4 最大冻土深度 148cm 1.2.3 室内计算参数 住宅采暖室内计算温度：卧室、客厅、厨房 18 卫生间 25楼梯间 14 商用室内采暖计算温度：营业厅、控制室、配电室 18 门厅 16车库 5 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 3 第二章 供暖系统设计热负荷计算 供暖系统设计热负荷是供暖设计中 最基本的数据。他直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器的设备的确定，关系到供暖系统的使用和经济效果。 2.1 围护结构的热工性能 2.1.1 校核围护结构传热热阻是否满足最小传热热阻的要求 为了同时满足人们热工和卫生方面的要求，在稳定传热条件下可得出围护结构的最大传热系数和最小传热热阻，建筑物围护结构采用的传热阻值。应大于最小传热阻。 1、 外校核墙最小传热热阻 （ 1）、外墙： 370 砖墙，泡沫混凝土木丝板，白灰粉刷。维护结构类型为型。 （ 2）、校核围护结构传热阻是否满足最小传热的要求 确定维护结构的热惰 性指标 D 值及 tw e的取值可从供热工程表 1-13 中查得，具体见下表所示。 表 2.1 冬季围护结构室外计算温度 围护结构的类型 热惰性指标 D 值 tw e的取值（） 6.0 4.16.0 1.64.0 1.5 tw e=t w tw e=0.6t w+0.4tp。 min tw e=0.3t w+0.7tp。 min tw e=tp。 min 最小传热阻： ny ewn RtttR m i n0m2 W 式 2-1 式中 0minR围护结构的最小传热阻， yt供暖室内计算温度 tn 与围护结构内表面温度n的允许温差，；按供热工程附录 1-6 选用。 nR冬季围护结构室外计算温度，。 a 围护结构温差修正系数。对于外墙、平屋顶及直接接触室外空气的楼板，内蒙古科技大学毕业设计 说明书 4 a =1.0 tw e围护结构冬季室外计算温度，。 该外墙属于型围护结构（表 2-1），围护结构冬季室外计算温度 tw e等于 tw e=t w=-16.8 按公式（ 2-1），最小传热阻 ny ewn RtttR m in0m2 W 根据已知条件及查得数据，以 tn=18， tw e=-16.8 ，yt=6（供热工程附录 1-6），n R=0.115（供热工 程表 1-1）代入，得 667.0115.016 )8.16(18m i n0 R m2 W 外墙实际传热阻为 28.178.0110 KR m2 W min00 RR，满足要求。 2、 顶棚校核最小传热阻 （ 1）、屋面： 70 ，沥青膨胀珍珠岩 100mm。 K=0.55W/ .。维护结构类型为型。 （ 2）、校核围护结构传热阻是否满足最小传热的要求。 该外墙属于型围护结构（表 2-1），围护结构冬季室外计算温度 tw e等于 8.166.04.06.0 m i n pwew ttt 04.209.244.0 20 又 ny ewn RtttR m in0m2 W 根据已知条件及查得数值，以 tn=18， tw e=-20 ，yt=4.5（供热工程附录 1-6），n R=0.115（供热工程表 1-1）代入，得 97.0115.015.4 2018m i n0 R m2 W 屋顶实际传热阻为 81.155.0110 KR m2 W min00 RR，满足要求。 2.2 室内供暖系统的设计热负荷 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 5 2.2.1 供暖系统设计热负荷 供暖系统设计热负荷，是指在设计室外计算温度 /wt下，为达到要求的室内温度nt，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量 Q 。它是设计供暖系统的最基本依据。 在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般可分为几部分进行计算。 3211 QQQQQ xj 式 2-2 式中 Q 供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量， W； jQ1 围护结构的基本耗热量， W； xQ1 围护结构的附加（修正）耗热量， W； 2Q 冷风渗透耗热量， W； 3Q 冷风侵入耗热量， W。 2.2.2 围护结构的基本耗热量 在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其它传热过程参数都不随时间变化。对室内温度容许有一定的波动幅度的一般建筑物来说，采用稳定传热计算可以简化计算方法并能基本满足要求。 围护结构的基本耗热量，可按下式计算： wn ttKFq W 式 2-3 式中 K 围护结构的传热系数， W（ m2）。 F 围护结构的面积， m2； nt 冬季室内计算温度，； wt 供暖室外计算温度，； 围护结构的温差修正系数，可按供热工程 附录 1-2 查得。 2.2.3 围护结构的附加耗热量 围护结构的基本耗热量是在稳定条件下计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑物因素等各种影响而有所增减。由于这些因素影响需要对房间围护结构基本耗热量进行修正。这些修正耗热量称为围护结构附加耗热量。通常按基本耗热量的百分率进行修正。附加耗热量有朝向修正、风力附加和高度附加耗热量等。 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。内蒙古科技大学毕业设计 说明书 6 当太阳照射建筑物时，阳光直接透过玻璃窗，是室内得到热量。同时由于阳面的围护结构较干燥，外表面 和附近气温升高，围护结构向外传递的热量减少。采用的修正方法是按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率。需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构（门、窗、外墙及屋顶的垂直部分）的基本耗热量乘以相应的朝向修正率。 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、建筑物使用和被遮挡等情况。对于冬季日照率小于 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。 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。在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热系数w是对应风速约为 4m s 的计算值。我国大部分地区冬季平均风速一般为 2 3m s。因此，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、厂区内特高的建筑物，才考虑垂直的外围护结构附加 5% 10%。 本设计中，沈阳市冬季室外平均风速为 2m s，因此不必考虑风力附加。 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。 暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物）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%。楼梯间除外，因为 对于多层建筑物楼梯间的耗热量计算不考虑高度附加，因为楼梯间的空气和各楼层相通，只是在布置散热器时，尽量放在底层。这就已考虑竖向温度梯度了。 应注意，高度附加率，应附加于房间房间各围护结构的基本耗热量和其它附加耗热量的总和上。 本设计中，只有底层商铺层高为 4.2m，由于每高出 1m应附 加 2%，一层只高出 0.2m，可不考虑高度附加。 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 1Q ，可用下式综合表示 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 7 fchwngxj xxttKFxQQQ 11111 W 式 2-4 式中 Q 供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量， W； K 围护结构的传热系数， W（ m2）。 F 围护结构的面积， m2； nt 冬季室内计算温度，； wt 供暖室外计算温度，； chx 朝向修正率， %； fx 风力附加率， %，fx 0； gx 高度附加率， %,15%gx 0。 2.2.4 冷风渗透耗热量 1、冷风渗透耗热量计算公式 在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后溢出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。冷风渗透耗热量在设计中占有不小的份额。 影响冷风渗透耗热量的因素有很多，如门窗构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部通道状况等。 对高层建筑，可通过计算不同朝向的门、窗缝隙长度以及每米长缝隙渗入的冷空气量，确定其冷风渗透耗热 量。这种方法称为缝隙法。对于不同类型的门窗，在不同风速下每米长缝隙渗入的空气量 L，可采用表 2-2的实验数据。 表 2-2 每米门、窗缝隙渗入的空气量 hmmL 3 门窗类型 冬季室外平均风速（ m s） 1 2 3 4 5 6 单层木窗 1.0 2.0 3.1 4.3 5.5 6.7 双层木窗 0.7 1.4 2.2 3.0 3.9 4.7 单层钢窗 0.6 1.5 2.6 3.9 5.2 6.7 双层钢窗 0.4 1.1 1.8 2.7 3.6 4.7 推拉铝 窗 0.2 0.5 1.0 1.6 2.3 2.9 平开铝窗 0.0 0.1 0.3 0.4 0.6 0.8 注： 1、每米外门缝隙渗入的空气量，为表中同类型外窗的两倍。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 8 2、当有密封条时，表中数据可乘以 0.5 0.6的系数。 门、窗缝隙渗入室内的总空气量 V可按下式计算 lnLV hm3 式 2-5 式中 L 每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季室外平 均风速，采用表 2-2的数据， 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。 门、窗缝隙的长度，建议可按下述方法计算：当房间仅有一面或相邻两面外墙时，全部计入其门、窗可开启部分的缝隙长度，当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大一面的缝隙；当房间有三面外墙时，仅计入风量较大的两面的缝隙。 n值可按供热工程附录 1-5查得，沈阳市数据查得如下： 北： 1.00东北： 0.70 东： 0.30东南： 0.30 南： 0.40西南： 0.35 西： 0.30西北： 0.70 确定门、窗缝隙渗入空 气量 V后，冷风渗透耗热量 2Q ，可按下式计算 wnpw ttcVQ 278.02 W 式2-6 式中 V 经门、窗缝隙渗入室内的总空气量， m3 h； w 供暖室外计算温度下的空气密度， kg m3，w=1.34kg m3； pc 冷空气的定亚热比，pc=1KJ（ kg）； 0.278 单位换算系数， 1KJ h=0.278W。 2、中和面的确定 总的来说，对于多层（ 6 层及 6 层以下）的建筑，由于房屋高度不同在工程设计中冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽略热压的影响。对于高层建筑，则应考虑风压与热压的综合作用。高层建筑计算冷风渗透耗热量首先要确定中和面，中和面就是室内外压差为零的界面。当门、窗中心在中和面以下时，热压差为正值，室外压力高于室内压力，冷风由室外渗入室内；当门、窗中心在中和面以上时，热压差 为负值，室内压力高于室外压力，室内空气由门窗缝隙渗入室外。 计算高层建筑冷空气渗透耗热量 2Q ，首先要计算门窗的综合修正系数 m 值，计算 m 值内蒙古科技大学毕业设计 说明书 9 时，需要先确定压差比 C值。 C值和 m值可按下式计算。 11 bh Cncm 式 2-7 nwnfzr tttVhc hhcC 27350 204.0 式 2-8 式中 m 考虑计算门窗所处的高度、朝向和热压差的存在而引入的风量综合修正系数； hc 计算门窗中心线标高为 h 时的渗透空气量对于基准渗透量的高度修正系数（当 h 10m时，按基准高度 h=10m计算）； n 渗透空气量的朝向修正系数； C 作用在计算门窗上的有效热压差与有效风压差之比，简称压差比。 b 与门窗构 造有关的特性常数；对钢窗， b=0.67； zh 中和面标高， m；指室内外压差为零的界面；通常在纯热压作用下，可近似取建筑物标高的一半。 h 计算高度， m； nt 冬季室内计算温度，； wt 供暖室外计算温度，； rc 热压系数值， rc =0.2 0.5； fc 风压系数值，fc=0.7； 0V 风速， m s。 计算 m 值和 C 值时，应注意： （ 1）、如计算得出 C -1时，即 C1 0，则表示在计算层出，即使处于主导风向朝向 1n 的门窗也无冷风渗入，或已有室内空气渗出。此时，同一楼层所有朝向门窗冷风渗透量，均取零值。 （ 2）、如计算得出 C -1，即 C1 0 的条件下，根据式（ 2-7）计算出 m 0时，则表示所计算的给定朝向的门窗已无冷空气侵入，或已有室内空气渗出，此时，处于该朝向的门窗冷风渗透量， 取值为零。 （ 3）、如计算得出 m 0时，该朝向的门窗冷风渗透耗热量，可按式（ 2-6）计算确定。 3、中和面的计算 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 10 已知在本设计中，沈阳市某 12层商用住宅楼，一层层高 4.2m，二层层高 3.4m， 312层层高 2.8m，室内温度nt=18，供暖室外计算温度wt=-16.8。塑钢窗， b=0.67，沈阳市冬季室外平均风速0V=2.0m s， rc =0.3，fc=0.7。 解：计算第九层东北向窗户渗透空气耗热量。 设中和面标高在整个建筑物高度的一半位置上， zh =（ 4.2+3.4+10 2.8） 2=17.8m，第九层的窗户中心线标高 h =4.2+3.4+2.8 6+1.4=25.8m。沈阳市北朝向的朝向修正系数 n =0.70， （ 1）、求压差比 C 值，根据式 (2-8), nwnfzr tttVhc hhcC 27350 204.0 = 997.08273 8.16828.257.0 8.258.173.050 24.0 -1 （ 2）、求hc值： bh hc 4.04.0 = 29.18.254.0 67.04.0 （ 3）、求 m 值： 11 bh Cncm = 36.01997.017.029.1 67.0 0 （ 4）、因为 36.0m 0，故窗户的冷风渗透耗热量 2Q =0。 根据同样方法计算其它层中和面，最后取第九层窗中心线处为中和面。 2.2.4 冷风侵入耗热量 在冬季受风压和热压的作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。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表 2-3的百 分数的简便方法进行计算。亦即 mjQNQ 13W 式 2-9 式中 mjQ1 外门的基本耗热量， W； N 考虑冷风侵入的外门附加率按表 2-3采用 表 2-3 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% 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 11 三道门（有两个门斗） 60n% 公共建筑和生产厂房的主要出入口 500n% 注： n 建筑物的楼层数 2.2.5 房间热负荷计算示例 下面以 1001商铺为例进行热负荷计算 1、围护结构传热耗热量 1Q 的计算 （ 1）、东外墙：传热系数 K=0.78W m2温差传热系数 =1 传热面积 F=4.2 3.5-（ 2.8 3.4） =5.18m2 北外墙的基本耗热量由公式（ 2-3）计算： 61.1408.161818.578.011 wnj ttKFQ W 沈阳市东向朝向修正率chx=+5% 通过围护结构的耗热量11jQ= 64.14705.161.14011 gj xQW （ 2）、南外墙：传热系数 K=0.78W m2温差传热系数 =1 传热面积 F=4.2 14.2=59.64m2 南外墙的基本耗热量由公式（ 2-3）计算： 87.16188.161864.5978.011 wnj ttKFQ W 沈阳市南向朝向修正率chx=-19% 通过 围护结构的耗热量 21jQ= 28.131181.087.161811 gj xQW （ 3）、东外门：传热系数 K=6.4W m2温差传热系数 =1 传热面积 F=2.8 3.4=9.52m2 东外门的基本耗热量由公式（ 2-3）计算： 29.21208.161852.94.611 wnj ttKFQ W 沈阳市东向朝向修正率chx=+5% 通过围护结构的耗热量 31jQ= 31.222605.129.212011 gj xQW （ 4）、地面：传热系数 K=0.25W m2温差传热系数 =1 传热面积 F=14.2 3.5=49.7m2 地面的基本耗热量由公式（ 2-3）计算： 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 12 39.4328.16187.4925.0141 wnj ttKFQW （ 5）、规范规定与相邻房间的温差大于或等于 5时，应计算通过隔墙和楼板的传热量。 则西外墙：传热系数 K=2.03W m2温差传热系数 =1 传热面积 F=4.2 3.5=14.7m2室内计算温度 18nt 室内计算温度wt=5室内外计算温差度 wtt13 地面的基本耗热量由公式（ 2-3）计算： 93.3875187.1403.2151 wnj ttKFQW （ 6）、围护结构基本耗热量 51413121111 jjjjjj QQQQQQ = 55.450593.38739.43231.222628.131164.147 W 2、冷风渗透耗热量 2Q 的计算 根据供热工程附录 1-5，沈阳市的冷风朝向修正系数：东向 n =0.30。按表 2-2，在冬季室外平均风速jpv=2.0m s下，单层钢窗的没米缝隙的冷风渗透量 L=1.5m3（ m h），东外门的缝隙总长度为 9.8米。总的冷风渗透量 V。 41.43.08.95.1ln LV m3 h 冷风渗透耗热量 2Q 17.578.1618134.141.4278.0278.02 wnpw ttcVQ W 3、冷风侵入耗热量3Q的计算 可按开启时间不长的一道门考虑。外门冷风侵入耗热量为外门基本耗热量乘 65n%（表2-3） 137829.212065.013 mjQNQ W 4、 1001商铺供暖设计热负荷总计为 55531378574506321 QQQQ W 其余各房间的负荷见负荷汇总表（附录 B）。 5、房间的负荷面积热指 标计算公式： FQq ff310 W/m2 式中 fQ 建筑的供暖热负荷， Kw； 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 13 F 建筑物的建筑面积， m2 ； fq 建筑物供暖面积热指标， W/m2 ； 所以 1001商铺的面积热指标为 1117.495 5 5 310 23 mWFQq ff W m2 2.2.6 建筑物总的供暖热负荷及采暖热指标 1、建筑物的供暖热负荷 405825Q W 2、采暖热指标 53758440582510 3 mWFQq ff W m2 符合城市热力网设计规范给出的采暖面积指标推荐值。具体推荐值如下表（表2-4）所示： 表 2-4 采暖热指标推荐值 建筑物类型 住宅 居住区综合 学校 办公 医用托幼 旅馆 商店 食堂餐厅 热指标（ W m2） 58-64 60-67 60-80 65-80 60-70 65-80 115-140 注：热指标中已包括约 5%的管网热损失在内。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 14 第三章 室内热水供暖系统 室内热水供暖系统时有供暖系统末端装置及其连接的管道系统组成，根据观察与思考问题的角度，可按下述方法分类： 1、按热媒温度不同，可分为低温水供暖系统和高温水高暖系统。 2、按系统循环动力不同，可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统。 3、按系统管道敷设方式的不同，可分为垂直式和水平式。 4、按散热器供、回水方式不同，可分为单管系统和双管系统。 5、按管道系统环路长度不同，可分为同程式系统和异程式系统。 6、按热 媒温度不同，可分为低温水供暖系统（ t 100）和高温水供暖系统（ 110-130 70-80）。 3.1 系统形式的种类与确定 3.1.1 系统形式的种类 1、重力（自然）循环热水供暖系统 （ 1）、双管上供下回式：水流速度低，升温慢：装置简单；无噪声、不耗电；作用半径小，管径大、作用范围受限。适用于半径不大于 50米得单栋建筑。 （ 2）、单管上供下回式：升温慢、作用压力小、管径大、系统简单、不消耗电能、水力稳定性好、可缩小锅炉中心与散热器中心距离。适用于半径不大于 50 米得多层建筑。 2、机械循环热水供暖系统 （ 1）、垂直双管上供下回式：排气方便、室温可调、易垂直失调、最常用。适用于顶层有屋架或吊顶、室温有调节要求的建筑物不大于 5层。 （ 2）、垂直单管顺流式：形式简单；施工方便；造价低；不能进行局部调节；过去常用。 （ 3）、垂直单管跨越式：散热器可单独调节和关断；部分水量流入散热器，所需散热面积增加；可解决垂直失调问题；管道占用空间，不易装饰；多层住宅和高层住宅（一般不超过 12层）。 （ 4）、双管上供上回式：水平供回水管均考虑排气；每组散热器下设泄水阀 (或丝堵 )；加重垂直失调；适用于工业建筑及不可能将干管敷设在地 板上或地沟内的场合。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 15 （ 5）、双管下供下回式：干管设于地下室或室内地沟，无效热损失少；室内无干管，顶层房间美观；冬季施工方便；缓和垂直失调；排气困难。 （ 6）、双管中供式：解决一般供水干管挡窗问题；减轻垂直失调；利于扩建，可边施工边使用；适用于顶层供水干管无法敷设；加建楼层的原有建筑或“品”字形建筑。 （ 7）、双管下供上回式：易排气，减轻垂直失调；底层供水温度，散热器面积可减少；适用于高温水采暖；散热器 k降低，所需面积增加；适用于热媒为高温水，对室温有调节要求的建筑。 （ 8）、混合式：可直接连高温水；系统压 损大；初调解难；适用于有高温水采暖要求的工厂区和有低温水采暖的生活区的热用户。 （ 9）、单管水平串联式：除主立管外，无立管穿过楼板，施工方便，经济美观；便于分层管理和调节；排气困难；串太多散热器，易水平失调。适用于各层使用功能不同或温度要求不同的建筑物，大面积公共建筑和多层建筑。 （ 10）、单管水平跨越式：每个环路串联散热器数量不受限制；每组散热器可调节，便于热计量；排气不便；散热器用量增大。适用于单层建筑串联散热器组数过多时。 3、低温热水地板辐射采暖 低温热水地板辐射采暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖 的系统。将地暖管敷设在地面内层热水温度不超过 60 度，工作压力不大于 0.4 兆帕的地板辐射供暖系统。该系统以整个地面作为散热面，地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与人体、家具及四周的围护结构进行辐射换热，从而使其表面温度提高，其辐射换热量约占总换热量的 50%以上，是一种理想的采暖系统。 3.1.2 分户采暖热水供暖系统方案的分析 分户采暖是以经济手段促进节能，对于民用建筑的住宅用户分户采暖就是改变传统的一幢建筑一个系统的“大采暖”系统的形式，实现分别向各个单元具有独立产权的热用户供暖并具有调节与控制功能的采 暖系统形式。 分户计量采暖系统的特点是对每个采暖用户进行单独控制，即每户独立采用一个供回水系统，一户一表制，可以单独对用户进行调节、关断、计量，不会影响其他用户。达到分户计量目的的根本方法是对用户独立系统的控制，具体做法是在每户供水入口处设置热表及散热器上安设调节阀。通过调节散热器使采暖房间的室温满足人体热舒适性的要求。适宜分户采暖计量的系统有： 1、水平单管串联式系统：水平单管串联系统是一种比较常见的采暖系统。其做法是在每个住宅单元设置一个总的供回水系统（称为大系统），每层用户为一个独立的小内蒙古科技大学毕业设计 说明书 16 系统。总供回水立 管管井设在靠楼梯的橱卫处，每层供回水接在大系统上（每层只装一户），在小系统出入口管道上加调节关断阀门及热计量表，以便分户计量热费。此系统的优点是：竖向无穿楼层的立管，不影响墙面装修；缺点是：不能分室控制温度；每组散热器均须设冷风阀；管线过门、阳台须处理。 2、水平单管跨越系统：同水平单管串联式系统相同，采用一个大系统，可将该系统的供、回水立管设置在管道井内。此设计方案中须增设与散热器组数相对应数量三通调节阀，控制进入散热器的最大流量为循环流量的 30%。该方案的优点是：可实现分室控制温度；竖向无立管，不影响墙 面装修；缺点是：管路中的附属设备（三通调节阀）增加；管线过门、阳台须处理；每组散热器须设冷风阀。 3、水平双管系统：采用水平双管设计方案，可以避免双立管并联式系统的垂直失调问题，而且该系统可以实现每户一个独立系统，有利于热量表的安装，能实现散热器个体调节。任何一层的用户都可以通过室内调节阀方便的调节介质流量，从而达到舒适的室温，并实现节能的目的，又不影响其他用户采暖，但该系统须增设与散热器组数相对应数量三通调节阀。该方案的优点是：能够使不易解决的供热系统垂直失调的难题得到极大的改善；可分室控制温度，调节性能 优于单管系统；墙面竖向无立管，不影响装修； 3.1.3 系统的确定 本设计建筑物超过 12 层，应选择机械循环热水供暖系统，与重力循环系统的主要差别是在系统中设置了循环水泵，靠水泵的机械能，使水在系统中强制循环，立管采用下供下回异程式，干管为水平异程式。下供下回系统一般设在有地下室的建筑物，或在平屋顶建筑顶棚下难以布置供水干管的场合，与上供下回式系统相比本系统在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热损失小；在施工中，每安装好一层散热器即可开始供暖，给冬季施工带来许多方便。采用这种系统，上层循环环路长度长 阻力大，下层循环环路长度短阻力小，刚好抵消重力作用产生的上层大于下层的附件压力，减小垂直失调问题。 户内水平采暖系统采用水平双管异程式，并在楼梯间内设置共用立管，立管放置于采暖管井内每户从公用立管上引出供、回水管，这种形式可实现分户调节热量。 分户采暖户内系统应设置温控调节装置，本系统中设置的温控阀 可 调节室温，恒定室温。还可以通过改变阀门的流量大小平衡系统，解决水力失调问题。 对于分户采暖计量装置，还应包括系统的入户装置，入户装置设于采暖管井内。供、内蒙古科技大学毕业设计 说明书 17 回水管道均设置锁闭阀，供水热量表前设置 Y型过滤器。 本建筑由 于层数较高应按高度进行分区，在垂直方向上分两个采暖区分别由不同的采暖系统与设备供给，高区为 7 12层，低区为 1 6层。 3.2 散热器的选择及布置原则 室内供暖系统的末端散热装置是供暖系统完成供暖任务的重要组成部分。他想房间散热以补充房间的热损失，从而保持室内的要求的温度。散热器是最常见的室内供暖系统末端散热装置，其功能是将供暖系统的热媒（蒸汽或热水）所携带的热量，通过散热器壁面传给房间。 3.2.1 散热器的基本要求 1、热工性能方面的要求，散热器的传热系数越高，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量越小，成本越低，其经济性越好。 3、安装使用和工艺方面的要求，散热器因具有一定机械强度和承压能力；散热器的机构形式应便于组合成所需要散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间；散热器的产生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美观。 5、使用寿命的要求，散 热器应不易于被腐蚀和破坏，使用年限长。 目前，国内生产的散热器种类繁多，按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热器两大类。按其构造形式，主要有柱型、翼型、管型、平板型等。 3.2.2 散热器的选用原则 （ 1）散热器的工作压力，当以热水为热媒时，不得超过制造厂规定的压力值。对高层建筑使用热水供暖时，首先要求保证承压能力，这对系统安全运行，至关重要。当采用蒸汽为热媒时，在系统启动和停止运行时，散热器的温度变化剧烈，易使接口等处渗漏，因此，铸铁柱型和长翼型散热器的工作压力，不应高于 0.2；铸铁圆翼型散热器，不应高于 244.0 cmkgfMPa。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 18 （ 2）在民用建筑中，宜采用外形美观，易于清扫的散热器。 （ 3）在放散粉尘或防尘要求较高的生产厂房，应采用易于清扫的散热器。 （ 4）在具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间，宜用铸铁散热器。 （ 5）采用钢制散热器时，应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应充水保养；蒸汽采暖系统不得采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。 （ 6）、采用铝制散热器时，应采用内防腐型铝制散热器，并满足产品对水质的要求。 （ 7）、安装热量表和恒温阀的热水采暖系统 不宜采用水流通道内含有黏沙的铸铁等散热器。 3.2.3 散热器类型的比较 1、铸铁散热器 铸铁散热器长期以来得到广泛应用。它具有结构简单，防腐性好，使用寿命长以及热稳定性好的优点；但其金属耗量大、金属强度低于钢制散热器。具体有以下类型： （ 1）、翼型散热器：可分为圆翼型和长翼型两类。 翼型散热器制造工艺简单，长翼型的造价也较低；但翼型散热器的金属热强度和传热系数比较低，外形不美观，灰尘不易清扫。 （ 2）、柱型散热器：呈柱状的单片散热器。外表面光滑，每片各有几个中空的立柱相互连接。根据散热面积的需要，可把各个单 片组装在一起形成一组散热器。 柱型散热器常用的有二柱 M132 型、二柱 700型和四柱 640 型等。 M 132 型散热器的宽度是 132mm，两边为柱状。中间有波浪形的纵向肋片。四柱散热器的规格以高度表示，如四柱 640 型，其高度为 640mm。四拄散热器有带足片和不带足片两种片形，可将带足片作为端片，不带足片作为中间片，组对成一组，直接落地安装。 2、钢制散热器 （ 1）、闭式钢串片对流散热器：由钢管、钢片、联箱及管接头组成，钢管上的串片采用0.5mm的薄钢板，串片两端折边 90形成封闭型。许多封闭垂直空气通道，增强了对 流放热能力，同时也是串片不易损坏。 （ 2）、板型散热器：由面板、背板、进出口接头、放水门固定套及上下支架组成。面板、背板多用 1.2 1.5mm 厚的冷轧钢板冲压成型，其流通断面呈圆弧形或梯形，背板有带对流片的和不带对流片的两种规格。 （ 3）、扁管型散热器：这种散热器是由数根 50mm 11mm 15mm(宽 x高 x厚 )的水通路扁管叠加焊接在一起，两端加上连箱制成的。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 19 扁管散热器的板形有单板、双板、单板带对流片、双板带对流片四种形式。单、双板扁管散热器两面均为光板，板面温度较高，有较多的辐射热。带对流片的单、双板扁管散热器，每片散热量比同规格的不带对流片的大，热量主要是一对流方式传递。 3、铝制散热器 铝制散热器的的重量轻、外表美观；铝的辐射系数比铸铁和钢的小，。同时，铝的导热系数大，适合于二次表面传热，因此铝制散热器的翼片较其他形式的散热器多，并且大而长。使用寿命较其它散热器的，这和目前的供暖状况以及铝制散热器的模块化组合有关，我们都知道所有散热器在使用过程中都会出现不同程度的腐蚀情况，这是因为各种金属材质的自然属性和我国目前的供暖环境所造成的，在散热器出现问题时如果是整体压铸的就得整个散热器换掉，而对于模块化组合 的铝制散热器来说，这一优势非常明显，哪一片坏了就换哪一片，而其它的可以照常使用，从而最大程度的替用户节约了使用成本，也无限的增加了散热器的使用寿命，避免了无须的浪费。 目前市场上常用的散热器还有铜铝散热器，其特点如下： （ 1）、经济性与装饰性：由于铜、铝的导热性能非常好，故铜铝散热器的散热能力远远高于其它材料的散热器，其热价比也远高于其他材料的散热器。又由于铜、铝均属于有色金属，它的价值是随着时间而增长的，所以铜铝复合散热器的保值率也远高于其他材料的散热器。 （ 2）、综合机械性能：铝合金型材以其强度高、 水密性及气密性好、导热好、外观精美、加工简便在我国建筑业被广泛应用。尤其是其导热性好的优点近年来已被众多散热器厂家重视。 （ 3）、抗碱性水腐蚀能力：铜铝复合散热片采用先进的内翻边液压胀接专利技术制造，精确的工艺参数能完全消除铜管与铝型材管之间的间隙，该散热器热媒流经的联箱管及散热管全部为紫铜管，抗腐蚀性强，无须做内防腐处理。因此，它具有良好的抗碱性水腐蚀能力。我国现在推广生产的铜铝复合柱翼散热器，在高碱度水质条件下，如果年腐蚀率按 0.005mm/年分析，可有 50 年的耐蚀年限，在此条件下留有充分的余地，也 可保证散热器的使用寿命 30年以上。 （ 4）、广泛的适用性：铜铝复合板式采暖散热器是由铜管和铝型材复合，通过专用设备将铝型材与铜管高压膨胀使其紧密结合，若干柱拼装焊接、两侧装配功能性装饰件，形成板式散热器，其外形与钢制板式散热器相仿。结构紧凑、外形美观、便于清洁、重量轻承压高、散热效果好（辐射、对流）、经久耐用、适用于所有采暖系统。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 20 表 3-1本设计中选用 XHTL100/500 型散热器，其主要技术参数如下： 项目 代号 单位 规格型号 XHTL100 500 进出口中心距 H mm 500 片高 H1 mm 565 片厚 B mm 80 水容量 Va 升片 0.45 散热面积 F m2 0.61 散热量 Q W片 159 传热系数 K W m2 4.04 金属热强度 q W kg 1.88 工作压力 P Mpa 1.0 试验压力 P 实 Mpa 1.5 3.2.4 散热器的布置原则 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流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地方，其散热器应有单独的立管、支管供热，且不得装设调节阀。 3、散热器一般明装，布置简单。内部装修要求较高的民用建筑可采用暗装。托儿所或幼儿园应该暗装或加防护罩，以防烫伤儿童。 4、在垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；储藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同邻室串联连接两串连散热器之间的串联管直径应与散热器接口直径（一般为 411 ）相同，以便水流畅通。 5、在楼梯间布置散热器时，考虑楼 梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。 6、铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值： 粗柱型（ M132型） 20片；细柱型（四柱） 25片；长翼型 7片。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 21 3.3 散热器的计算 3.3.1 散热器的计算 1、散热面积的计算 散热器散热面积 F按下式计算： 321 npj ttK QF m2 式 3-1 式中 Q 散热器的散热量， W； tpj 散热器内热媒平 均温度，； tn 供暖室内计算温度，； K 散热器的传热系数， W m2； K=4.04W m2； 1 散热器组装片数修正系数； 2 散热器连接形式修正系数； 3 散热器安装形式修正系数。 2、散热器内热媒平均温度 tpj 在热水供暖系统中， tpj为散热器进出口水温的算术平均值。 2tshsgpj ttt 式中 tsg 散热器进水温度，； tsh 散热器出水温度，。 对双管热水供暖系统，散热器的进、出口温度分别按系统的设计供、回水温度计算。 3、散 热器传热系数及其修正系数值 （ 1）、散热器传热系数系数 K：物理概念，是表示当散热器内热媒平均温度 tpj与室内气温 tn相差 1时，每 1m2散热器面积所放出的热量，单位为 W（ m2）。它是散热器散热能力强弱的主要标志。 （ 2）、散热器组装片数修正系数 1值：可按下表进行选取。 表 3-2散热器组装片数修正系数 1 每组片数 6 6 10 11 20 20 1 0.95 1.00 1.05 1.10 注：计算散热器面积时，先取 =1.00，但算出 F后，求出 总片数，然后再根据 片数修正系统的范围乘以对应的值。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 22 （ 3）、散热器连接形式修正系数 2：由于本设计中商铺连接形式为异侧上进下出式，室内住宅为同侧上进下出式，故 2=1.004 和 2=1。其它不同连接方式的散热器修正系数 2值，可按供热工程附录 2-4取用。 （ 4）、散热器安装形式修正系数 3：安装在室内的散热器可有种种形式，如敞开装置，在壁龛内或加装遮挡罩板等。本次设计散热器明装，敞开布置，故 3=1。 其他不同散热器安装形式修正系数 3值，可按供热工程附录 2-5取用。 4、散热器片数或长度的确定 确定所需散热器面积后，可按下式计算所需散热器的总片数或总长度 fFn （片或 m） 式 3-2 式中 f 每片或每 1m长的散热器散热面积， m2片或 m2 m。 然后根据每组片数或长度乘以修正系数 1， 最后确定散热器面积。 3.3.2 散热器计算示例 以 1001 商 铺 为 例 ， 已 知 ： Q=5941W ， tpj= （ 95+70 ） 2=82.5 ，5.64185.82 npj ttt ，对于本设计中的散热器， K=4.04W（ m2） 修正系数： 散热器组装片数修正系数，先假定 1=1.0； 散热器连接形式修正系数，查供热工程附录 2-4， 2=1.004； 散热器安装形式修正系数，查供热工程附录 2-5， 3=1.0。 根据式（ 3-1） 89.220.1004.10.15.6404.4 5941321 npj ttK QF m2 铜铝 XHTL100/500型散热器每片散热面积为 0.61m2计算片数 n、 为： 385.3761.089.22 fFn 片 查表 3-1，当散热器片数大于 20片时， 1=1.10， 因此，实际所需散热器面积为： 18.2510.189.221 FF m2 实际采用片数 n为： 4227.4161.018.25 fFn 片 所以 1001商铺实际采用散热器 42片。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 23 其它各室散热器见附录 E。 3.4 管道布置 3.4.1 干管的布置 供回水干管设置在管道井中，每个用户都从干管上接出一个支管，而形成各自的独立环路以便于分户计量。 3.4.2 支管的布置 本设计入户的支管均设置在户内垫层内，垫层的厚度不应小于 50mm,本系统散热器支管的布置形式为供、回水支管异侧连接，且支管保证为 0.01 的坡度，以便于排出散热器内积存的空气，便于散热。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 24 第四章 室内热水供暖系统的水力计算 4.1 绘制系统图 根据是散热器片组装片数的最大值将其分为几组后，确定总的立管数，绘制系统图，标明各段干管的负荷数，流量及管长，并对各个管段进行标注。 4.2 热水供暖系统管路水力计算 4.2.1 水力计算的公式 设计热水供暖系统，为使系统中的各管段的水流量符合设计要求，以保证流进各散热器的水流量符合需要，就要进行管路的水力计算。 1、基本公 式 当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流过管道的一些附件（如阀门、弯头、三通、散热器等）时，由于流动方向或速度的改变，产生局部漩涡和撞击，也要损失能量。前者称为沿程损失，后者称为局部损失。因此， 热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下列公式表示： jjy PRlPPP Pa 式 4-1 式中 P计算管段的压力损失， Pa； y计算管段的沿程损失， ； jP计算管段的局部损失， Pa； R每米管长的沿程损失， ； l管段长度， m。 2、当量局部阻力法和当量长度法 在实际工程设计中，为了简化计算，采用“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。 本设计采用当量长度法方法， 其中，管段的局部损失，可按下式计算： 22jp v 式 4-2 式中 jp 管段中总的局部阻力系数。 3、平均比 摩阻pjR 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 25 进行水力计算时，可以预先求出最不利循环环路或分支环路的平均比摩阻pjR，即 lPRpj Pa m 式 4-3 式中 P 最不利循环环路或分支环路的循环作用压力， Pa； l 最不利循环环路或分支环路的管路总长 度， m； 沿程损失约占总压力损失的估计百分数。 根据式中算出的及环路中各管段的流量利用水力计算图表，可选出最接近的管径并求出最不利循环环路或分支环路中各管段的实际压力损失和整个环路的总压力损失值。 4.2.2 室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务和方法 室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务，通常为： 1、按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力 (压头 )。确定各管段的管径； 2、按已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所必需的循环作用压 (压 头 )； 3、按已知系统各管段的管径和该管段的允许压降，确定通过该管段的水流量。室内热水供暖管路系统是由许多串联或并联管段组成的管路系统。管路的水力计算从系统的最不利环路开始，也即从允许的比摩阻最小的一个环路开始计算。由 n 个串联管段组成的最不利环路，它的总压力损失为 n 个串联管段压力损失的总和。热水供暖系统的循环作用压力的大小，取决于：机械循环提供的作用压力，水在散热器内冷却所产生的作用压力和水在循环环路中各管路散热产生的附加作用压力。各种供暖系统型式的总循环作用压力的计算原则和方法。 4、并联环路的压力损失不 平衡率控制 当系统的最不利循环环路的水力计算完成后，即可进行其它分支循环环路的水力计算。暖通规范规定，热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间 (不包括共同管段 )的计算压力损失相对差额，不应大于 25。 5、并联环路流速限制 在实际设计过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速。但流速过大会使管道产生噪声。目前，暖通规范，规定。最大允许的水流速不应大于下列数值： 民用建筑 1.2m/s 生产厂房的辅助建筑物 2m/s， 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 26 生产厂房 sm3 。 4.2.3 水力计算步骤 1、在轴侧图上进行管段编号。 2、确定最不利环路。本系统为同程式双管系统，一般取立管最远的环路作为最不利环路。 3、计算最不利环路的管径。根据钢管最小管径不得小于 20来确定最不利环路的管径。首先，根据各管段的热负荷，求出各管段的流量。计算公式如下： hkgtt QttQG hghg /86.010187.4 3600 3 式 4-4 式中 Q 管段的热负荷， W； gt 系统的设计供水温度，； ht 系统的设计回水温度，。 4、根据流量和比摩阻，查手册，选择最接近比摩阻的管径。将查处的 d、 R、 v 和 G 列于计算表中 5、确定长度压力损失 RLPy ，将每一管段 R和 L相乘，列于水力计算表中。 6、确定局部阻力损失jP，首先确定局部阻力系数 ，根据系统图中管路的实际情况 ，列出各管段局部阻力管件名称，利用设备数据手册，将其阻力系数值记于表中，并将各管段总局部阻力系数 也列于下表中。最后，从手册中根据管段里流速 v，查出动力压头 P，求出局部阻力jP。 7、求出各管段的压力损失。将计算结果列于供暖管道水力计算表中。 8、求环路总压力损失，即最不利环路所有管段总压力损失之和。 9、用同样的方法，分别对高区和低区进行水力计算，从而确定出高区、低区第一环路、低区第二环路供、回水干管各管段的 管径及其压力损失。 10、分别求高区和低区最不利环路的压力损失不平衡率，使其不平衡率在 25以内。 11、根据水力计算结果，计算出系统的总压力损失及各立管的供回水节点间的资用压力值。 12、确定其它立管的管径。根据各立管的资用压力和立管各管段的流量，选用合适的立管管径，计算方法同上。 13、求各立管的不平衡率。根据立管的资用压力和立管的计算压力损失，求各立管的不内蒙古科技大学毕业设计 说明书 27 平衡率。不平衡率应在 25以内。 其水力计算结果见附录 C。 4.2.4 水力计算应考虑的原则与方法 1、重力循环自然压力在分户采暖系统中不可忽略 重力循环附加压力的影响，是造成分户采暖系统垂直失调的主要原因。从表（ 4-1）中可以看出， 1 6 层建筑的重力循环附加压力的影响程度。建筑层高按 3m 考虑，用户内的水平管段的平均比摩阻 mPaRJP 100，环路长度较长为 100m，则阻力损失为10Kpa。 表 4.1 1 6层建筑重力循环自然压力的影响 楼层数 1 2 3 4 5 6 重力循环产生的压（ Pa） 467.2 934.3 1401.5 1868.7 2335.8 2803.0 用户阻力（ Pa） 10000 10000 10000 10000 10000 10000 重力循环压力占用户阻力的比例 4.67 9.34 14 18.7 23.4 28.0 同程式立管对于自然重力附加压力无有效的克服手段，当楼层数为 3时重力循环自然附加压力的影响已接近暖通工程所规定的并联环路间的计算压力损失不应大于 15%的规定。因此同程式立管系统要谨慎选用。对于异程式立管上的热用户，楼层越高、沿程与局部阻力越大，但同时自然重力附加压力也越大，且方向相反，可以互相抵消。当热媒温度为 95 70时，若供回水立管的平均比摩阻值为 78Pa m（供回水管占一半），岩沿程与局部阻力与自然重力附加压力完全抵消，相当于立管没有压力。也就是说明对于异程式立管，若立管管径选择合适（或采用一定手段）每立管上的水平用户数量可以更多，不仅仅局限于通常的 7个。考虑到质调节的影响，重力循环自然附加压力的影响可按设计工况的最大值 2 3 考虑，推荐供、回水温度为 95 70时，供回水立管的平均比摩阻可在 40 60Pa m的范围内取值。异程式单元立管的阻力可以将重力循环附加压力消耗掉，工程设计时，应按实际的供回水温度考虑消除重力循环附加压力的影响。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 28 2、运行中减少重力 循环自然压力影响的方法 供回水立管的平均比摩阻在 40 60Pa m的范围内选取，因为通过任意的热负荷延续时间图可以看到在一个采暖期内，中低负荷区占有绝大多数比例，是应该优先加以考虑的。以质调节（流量不变，改变供回水温度）为例，在采暖期得初、末期，室外温度较高，热负荷较低，供回水温度低且温差小，重力循环自然附加压力较小，当不足以克服沿程与局部的阻力时，对下层的热用户有利（热），对上层的热用户不利（冷）。可以通过调节调高供水温度，加大温差，减小流量加以解决，流量的减小对供热系统的节能是有好处的；再采暖期的中期， 室外温度低，热负荷大，供回水温度高且温差大，自然重力附加压力大，从竖直方向看，下层的热用户温度低，上层的热用户温度高。我们可以采取适当降低温差，大流量运行。虽然不利于节能，但从整个采暖期来看，持续的时间较短。好处体现在： (1)、温差小，自然重力附加压力亦小，垂直失调得以缓 . （ 2）、由于室外温度低，此时也是热用户流量调节频繁期，流量大一点对平衡有利。 3、分户采暖的最大允许不平衡率控制 传统采暖系统各并联环路之间的计算压力损失差值对单、双管的同、异程系统在参考文献供暖通风设计手册中有不同的规定，如表 4-2.而在现行的暖通规范（ GB50019-2003）第 4.8.6条中将各种采暖系统形式的不平衡率统一规定为：热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间（不包括共同管路）的计算压力损失相对差额，不应大于 15%。 表 4-2传统采暖系统各并联环路之间允许差值 系统形式 允许差值（ %） 系统形式 允许差值（ %） 双管同程式 15 单管同程式 10 双管异程式 25 单管异程式 15 4、 热水采暖系统最不利环路的单位长度沿程压力损失，除很小的系统外，一般以不超过 60 120Pa m 为宜。 5、供水干管末 端和回水干管始端的管径不宜小于 DN20，以利于排除空气，并小数显著的影响热水流量。 6、采暖系统各并联环路，应设置关闭和调节装置。主要是为了系统的调节和检修创造必要的条件。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 29 4.3 热水供暖系统主要设备及附件 4.3.1 集气罐和自动排气阀 1、集气罐的安装：热管道在敷设时需要设置一定的坡度，以利于排出空气，因此在供水管道的末端设置集气罐。 集气罐分立式和卧式两种，按国标图制作，当安装高度不受限制时，亦选用立式。集气罐上引出的排气管一般取 DN15，并应安装自动排气阀，排气阀选用 E121 型排气阀。阀门应设在便于操作 的地方，排气管排气口可引向附近水池或室外（阀门应设于室内易操作处）。 2、自动排气阀的安装：在较大采暖系统中，为方便管理，亦采用自动排气阀。自动排气阀的排气口，一般亦接 DNl5 排气管，防止排气直接吹向平顶或侧墙，损坏建筑外装修，排气管上不应设阀门，排气管引向附近水池。支管在敷设时需要设置一定的坡度，以利于排出空气，因此在管道的最高点处设置排气阀。本设计中供热管道的设计坡度为 0.003，在每个用户的入口处设置排气阀。 3、自动排气阀设计使用注意事项 （ 1）、自动排气口可接管也可不接管，一般情况不需接管，为防止 排气直接吹响平顶或侧墙，损坏建筑外装修，也可加设一个排气帽，使其排气口从侧面向空间排放，接管可用钢管也可用橡胶管。在排气管道上不应装设阀门。 （ 2）、自动排气阀应设于系统的最高处，对热水供暖系统最好设于末端最高处。 （ 3）、自动排气阀内部的密封件不允许与油类物质接触，以防变形失效。 4.3.2 热量表的选择 由于本设计要求进行分户热计量，故每层入户装置应设置热量表，热量表一般设于采暖管井内，同时保证热表的安装、检查、维修的空间。供回水管道均应设置锁闭阀，热量表前设置 Y型过滤器，可采用机械式或超声波式热表，热量 表的具体按安装位置见采暖图。本设计选用超声波式流量计，且管径宜小于或等于入口管径。选型为 :CRL-H户用型超声波热量表。 准确度： 2级 温度范围： 4-95 管径： 20 温度： 1-100 流量范围： 0.0075-4.0 电池寿命： 10年以上 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 30 4.3.3 温控阀的选择 水平放射式采暖温控阀集中设置在分水器处。温控阀带有温度调节和预设定装置，用户可以通过调节旋钮自己随时调整供热量，降低了不必要的能源消耗。为节约能源创造了条件。接温控阀处的管径为 DN20，选择温控阀规格为： 公称直径： DN20 最高水温： 120 最 大压力： 1MPa 4.3.4 管材的选择 1、干管管材的选择： 供热管到通常都采用钢管本设计中由于其工作压力 1.6MPa,介质的工作温度为 95 70 200，由于钢管规格多，强度高，且在热力管道上广泛应用，故本设计采用钢管。 2、室内支管管材的选择： 室内支管应敷设于垫层内，管径较小，所以选择塑料管材，本设计中采用交联聚乙烯（ PE-X）管材。 PE-X 管材具有力学性能好、耐高温和低温性能好等优点，不结垢特性、良好的环保性能。 3、阀门的设置和选择： 本设计中在满足使用和维修的情况下尽量的减少阀门的设置。设 计中在各个管路的分支处设置闸阀，有调压板的地方设置两个闸阀，并用法兰连接；在各个用户的入口处设置锁闭阀，用于水力调节和维修时截断水流分割管路。 4.3.5 过滤器的选择 由于过滤器安装在每户供水支管上，支管管径均为 20，故选用 Y 型过滤器，过滤器接管直径选择与支管直径相同。 4.3.6 补偿器的选择 为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力热引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。 供热管道上采用补偿器的种类很多，主要有管道的自然补偿 、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球型补偿器等。前三种是利用补偿器的材料的变形来吸收热伸长；后两种是利用管道的位移来吸收热伸长。当地方狭小，方形补偿器无法安装时，可采用内蒙古科技大学毕业设计 说明书 31 套管补偿器和波纹管补偿器。但套管补偿器易漏水漏汽，亦安装在地沟内，不宜安装在建筑物上部。波纹管补偿器材质为不锈钢制作，补偿能力大又耐腐蚀，但造价较高，可视具体工程情况选用。 本设计中多层楼供暖管道采用自然补偿的方式，自然补偿是利用供热管道自身的弯曲管段来补偿管段的热伸长的补偿方式。自然补偿不必特设补偿器。 4.3.7 管道的敷设与保温 供 回水立管设置在管道井中，户内管道设置在地面垫层内。各单元采暖立管敷设在管道井内，保温采用玻璃棉，半圆形预制保温结构。 4.4小结 本章主要进行的是系统的水力计算，以确定管径。其中多层楼总干管管径为 DN70，商铺支管管径为 de50，其它住宅户内管径均为 de20；高层楼低区总干管管径为 DN70，商铺支管管径为 de50，其它住宅户内管径均为 de20；高层楼高区总干管管径为 DN50，其它住宅户内管径均为 de20。经计算，该系统阻力平衡。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 32 第五章 热力站设计 5.1 热力站的介绍 城市集中供热系统中 热网与用户的连接站。其作用是根据热网工况和用户的不同条件，采用不同的连接方式，将热网输送的供热介质加以调节、转换，向用户系统分配，以满足用户需要，并集中计量、检测供热介质的数量和参数。热力站可建在单体建筑内，也可布置在建筑物的底层或地下室内，对于把原有的锅炉房供热系统改造为热电厂供热的集中供热系统的情况，还可以利用原有的锅炉房改为换热站。 本设计热力站设在地下一层。 5.1.1 热力站的分类 根据热力站的位置和功能不同，可分为： 1、用户热力站 也成称为用户引入口，它设置在单幢建筑用户的地沟入口或该用户的地 下或底层处，通过它向该用户或相邻几个用户分配热能。 2、小区热力站 供热网路通过小区热力站向一个或几个街区的多幢建筑分配热能，折中热力站大多是单独的建筑物。 3、区域性热力站 它用于特大型的供热网路，设置在供热住干线和分支干线的连接点处。 4、供热首战 位于热电厂的出口，完成汽 水换热过程，并作为整个热网的的热媒制备与输送中心。 5.1.2 换热站站房设置要求 1、独立的换热站应根据其规模大小、设置热交换间、水处理间、控制室、化验室和运行人员必要的生活用房，如厕所、值班室等。对于兼作小区维修中心的站房， 还应考虑设置维修间和存放备用设备、仪表、阀件及维修工具的储存间。 2、设备用房的净高，应满足安装、检修时起吊设备的空间和管道安装的需要。换热站的高度不宜小于 3.0m。 3、设备用房的面积，应保证设备之间有运行操作通道和维修拆卸设备的场地。管壳式换热器前应留有抽卸管束需要的空间；板式换热器侧面应留有维修拆卸板片垫圈的空间，设备运行操作通道净宽不宜小于 0.8m。 4、换热站宜有良好的通风散热条件，当自然通风不能满足排热通风要求时，应设置机械通风。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 33 5、站房设计应考虑预留设备安装出入口。 5.2 设计基本参数 有热 力公司提供热源 110/70高温水，需为本小区新设一换热站，要求换热站面积不超过 100，换热后供回水温度 95/70，采暖补水为软化水（全自动）。换热站内设备结构紧凑，布局合理，经济耐用。 5.3 换热器的选取 5.3.1 换热器的选择 换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。特别是被加热介质是水的换热器，在供热系统中得到广泛应用。如它用在热电厂及锅炉房中加热热网水和锅炉给水，在热力站和用户热力点初，加热供 暖和热水供应用户系统的循环水和上水。 本设计选用水 -水板式换热器，板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。 板式换热器的特点 ： （ 1）体积小，占地面积少； （ 2）传热效率高； （ 3）组装灵活； （ 4）金属消耗量低； （ 5）热损失小； （ 6）拆卸、清洗、检修方便。 换热器的容量和台数应根据采暖、通风、生活的热负荷选择，一般不设备用。本设计选用 2 台换热器，多层楼和高层楼 1-6 楼共用一台换热器，统称低区；高层楼 7-12层使用一台换热器，统称高区。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 34 5.3.2 换热器选型计算 1、换热量的计算： QQ 1.105.1 W 式 5-1 式中 Q 累计热负荷， W； 1.105.1 考虑损失系数。 所以通过计算 低区： 3 7 1 6 6 31 6 2 6 5 71 7 5 2 1 81.11.1 QQ W 高区： 1273271157521.11.1 QQ W 2、板式换热器传热计算基本公式为： mtKFQ W 式 5-2 式中 Q 换热量， W； K 换热器的传热系数， KmW 2 ； F 换热面积， m2； mt 设计工况下的水 -水换热器对数平均温差，。 其中对数平均温差计算公式： crttcrm tttln 式 5-3 式中 rt 换热器入口端水的温差，gr ttt 1； ct 换热器出口端水的温差，hc ttt 2。 则 78.8707095110ln707095110ln crttcrmttt 根据供热工程查得板式换热器的传热系数 K推荐概略值： 水水换热器（ 逆流） K =3490 6000 KmW 2 本设计中取 4000 KmW 2 3、换热面积的计算： tBKQF m2 式 5-4 式中 B 考虑污垢系数，其中水水换热器为 0.8。 4、换热器选型计算 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 35 （ 1）、低区换热器的选择 3.138.078.84000 371663 tBK QF m2 查换热水处理设备产品得，本设计采用型号 BRO.2 的板式换热器，换热器片数 67 片，单片换热面积 =0.2m2，板片厚度 =0.5mm，工作压力 1.6MPa。 （ 2）、高区换热器的选择： 53.48.078.84000 1 2 7 3 2 7 tBK QF m2 查换热水处理设备产品得，本设计采用型号 BRO.2 的板式换热器，换热器片数 23 片，单片换热面积 =0.2m2，板片厚度 =0.5mm，工作压力 1.6MPa。 5.4 水泵的选取 5.4.1 循环水泵的选择 1、循环水泵流量计算 31 1086.0 hg ttQKG hm3 式 5-5 式中 G 循环水泵的水流量， hm3 ； Q 供暖系统 热负荷， W； gt 供暖系统热媒供水温度，； ht 供暖系统热媒回水温度， 1K 考虑管网等漏损系数 ,本设计取 1.1； 根据本设计的分区特点高、低区分别选择两台水泵，其中一用一备。 （ 1）、低区循环水泵流量： 78.12107095 3 3 7 7 8 586.01.11086.0 331 hg ttQKG hm3 （ 2）、高区循环水泵流量： 38.4107095 11575286.01.11086.0 331 hg ttQKG hm3 2、 循环水泵扬程的计算 循环水泵扬程不应小于换热器和热力站内管道设备、主干线和最不利用户内部系统阻力之和，循环水泵扬程计算 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 36 yw HHHrH 1.1 式 5-6 式中 H 循环水泵扬程， kPa； Hr 换热器和热力站内管道设备阻力， kPa，一般取 100-150kPa； Hw 主干线供回水管线 总阻力损失， kPa； Hy 最不利用户内部系统阻力损失，一般分户计量散热器采暖系统取30-40kPa。 （ 1）、高区循环水泵扬程：经计算 Hr=120kPa； Hw=7.0kPa； HY=30kPa OmHK P aHHHrH yw 22.177.1723071201.11.1 （ 2）、低区循环水泵扬程： OmHK P aHHHrH yw 23.177.173302.71201.11.1 3、循环水泵的确定 （ 1）、高区供暖循环水泵型号为 IS50-32-250A，选用两台，一用一备，水泵的性能参数如表 5-1所示。 表 5-1高区循环水泵性能表 型号 流量 Q 扬程 H 转 速 电动机功率 hm3 )(m )min(r KW IS50-32-250A 5.9 17.5 1450 1.5 （ 2）、低区供暖循环水泵型号为 IS65-50-125，选用两台，一用一备，水泵的性能参数如表 5-2所示。 表 5-2高区循环水泵性能表 型号 流量 Q 扬程 H 转速 电动机功率 hm3 )(m )min(r KW IS65-50-125 15 21.8 2900 3 4、循环水泵选择时应具体考虑以下几个原则： （ 1）、所选的循坏水泵应满足系统中所需的最大流量和扬程。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 37 （ 2）、循环水泵的流量 扬程特性曲线（ G-H线），在水泵工作点附近应比较平缓，一边当网路水力工况发生变化时，循环水泵的扬程变化较小。 （ 3）、循环水泵的承压、耐温能 力应与热网的设计参数相适应。 （ 4）、当循环水泵安装在热网加热器前，可采用两级串联设置。 （ 5）、单台运行时，选择适用于流量变化大而扬程变化小的水泵，即 G-H特性曲线趋于平坦的水泵。 （ 6）、循环水泵单台容量、数量的确定应结合运行调节方式来选择。还应结合考虑现状负荷所占规划总负荷的比例，以及所处的位置。 5.4.2 补水泵的选择 1、补水泵流量计算补水泵流量宜为正常补水量的 4-5 倍，正常补水量宜采用系统水容量的 1%。 （ 1）、高区补给水泵的流量计算： hmG 3219.05%138.4 （ 2）、低区补水泵的流量计算： hmG 3639.05%178.12 2、补水泵扬程的计算 补水泵的扬程不应小于补水定压点的压力加 30-50kPa。为保证系统在停止和运行时充满水，补水定压点的压力为采暖系统用水最高点的静水压力，并且不超过直接连接用户系统的底层散热设备的允许压力，如普通散热器用户 0.4MPa。补水泵台数不宜少于两台，其中一台备用。 （ 1）、高区补水泵扬程： mH 6.405108.24.32.4 （ 2）、低区补给水泵扬程： mH 8.23548.24.32.4 3、补水泵的确定 （ 1）、高区供暖补水泵型号为 IX132-25-200A，选用两台，一用一备，水泵的性能参数如表 5-3所示。 表 5-3高区补水泵性能表 型号 流量 Q 扬程 H 转速 电动机功率 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 38 hm3 )(m )min(r KW IX132-25-200A 1.77 46.5 2900 2.2 （ 2）、高区供暖 补水泵型号为 IX132-25-200B，选用两台，一用一备，水泵的性能参数如表 5-4所示。 表 5-4低区补水泵性能表 型号 流量 Q 扬程 H 转速 电动机功率 hm3 )(m )min(r KW IX132-25-200B 1.56 40 2900 1.5 4、补水泵选择 （ 1）、闭式热力网补水泵的流量不应小于系统循环流量 的 2%；事故补水量不应小于供热系统循环流量的 4%。 （ 2）、开式热力网补水量，不应小于生活热水最大设计流量和供热系统泄露流量之和。 （ 3）、补水泵扬程的选择计算与补水点和定压点（压力控制点）的相对位置有关。 （ 4）、闭式热力网补水泵不应少于两台，一般选择两台。 （ 5）、对于大型集中供热一级网系统，补水泵应考虑热源突然停止加热的事故补水量。 5.5 分、集水器的选择 在热源的的供热热水管道分支多余两根时一般需要在供水管道上设置分水缸，在回水管道上设置集水缸，相对于蒸汽管道则应设置分汽缸，具有稳定压力，平缓平均分 配水流的作用。 分水器、集水器尺寸按经验估算确定 D： max35.1 dD 式 5-7 式中 D 分水器、集水器直径 ,mm； maxd 分水器、集水器支管的最大直径， mm。 内蒙古科技大学毕业设计 说明书 39 本设计分集水缸都选 219 6，长为 1500mm。 5.6 补水箱的选择 补水箱的体积要求可以满足 1 1.5h的最大补水量的使用，同时考虑箱体的尺寸应符合热力站内的布置和美观及制作简单节省材料。水箱体积。选用方形水箱，水箱尺寸L B H=1800 1800 1800。 5.7 除污器的选择 除污器使供暖系统中最为常用的附属设备之一，作用是滤除系统中的泥沙、焊渣污物并定期将积存的的污物清除。除污器一般安装于系统回水干管循环泵的吸入口前，用于集中除污。也可用于建筑物的入口，分设于供回水干管上，用于分散除污。 1、除污器原理 除污器按其结构形式可分为立式与卧式两种类型；按其安装形式可分为直通式与角通式两种类型。除 污器的断面大于管道的流通面积，流体在除污器中的流速缓慢，使流体携带杂质污物的能力下降，并在滤网的联合作用下污物沉降于除污器的底部，定期派出。一般除污器的前后设有阀门、压力表及旁通管，根据压力变化情况及时检修。除污器主要是去除系统中较大的固体颗粒，以保证系统的连续工作并提高除污效率。 2、除污器的确定 除污器的型号是按照接管直径选定的。本系统中分别选取 DN50 立式直通除污器一台， DN80立式直通除污器一台。 5.8 软化水设备的选择 5.8.1 软化水设备流量计算 软化水量为循环水量的 1%，即： hm176.0%178.1238.4 3G 5.8.2 软化水设备的确定 1、设备选型：本设计选用一台全自动钠离子交换软水设备。 型号： KTS-1RT(Q) 水处理量： 0.5-1.0 hm3 进出口径： 20mm 树脂装填量： 25L 2、软化原理：原水通过 Na+交换剂时，水中的 Ca2+、 Mg2+被交换剂中的 Na+所替代，使内蒙古科技大学毕业设计 说明书 40 易结垢的钙镁化合物变成不易结污垢的易溶性钠盐而使水软化。交换剂转变成 Ca、 Mg型后，可以用钠盐溶液还原再变成 Na型交换剂而重新使用。 5.9 管道附件 5.9.1 管道和阀门 本设计中的主干管采用钢管。钢管的连接方式主要是焊接和法兰连接。对三通用焊接，各种铸造管件，如阀门和管子之间连接用法兰连接，对于弯头采用锻压弯头连接。设计中的阀门有闸阀和止回阀两种。闸阀用于热水管道上，止回阀主要用于泵的出口处，以防止介质倒流。 5.9.2 定压系统 本设计采用补水泵自动定压补水方式，这种方式是目前国内集中供热系统最常用的一种定压方式。对系统规模不大，给水温度不高的热水循环系统，补给水泵可以间断运行，根据定压点的压力，利用压力控制器来控制泵的启动和停闭。对系统规模较大或给水温度 较高的热水循环系统，要求压力波动范围较小，补给水泵应连续运行，利用压力自动调节阀来控制补水量，以达到定压目的。还可以利用旁通管定压点连续补水定压方式，对调节系统的运行压力，具有较大的灵