供热工程课程设计

摘 要第 1 页Jilin Jianzhu University课程设计计算书设计名称 供热工程课程设计 学 院 市政与环境工程学院 专 业 城市燃气工程 班 级 姓 名 学 号 指导教师 设计时间 2015.7.03 吉林建筑大学本科毕业设计第 2 页摘 要本次设计的是拉萨市某六层两单元住宅区的热水供暖系统。针对该住宅楼的功能要求和特点，以及该地区气象条件和供暖要求，参考有关文献资料对该楼的热水供暖系统进行了概况分析、设计计算和方案布置。本系统为单户循环采暖系统。采暖方案是采暖系统采用室外同程式，室内异程式，室内为单管跨越式。关键词 住宅；采暖；设计目 录第 3 页目 录摘 要 .1第 1 章 设计概况 .3第 2 章 设计负荷 .42.1 计算参数 .42.2 室外气象参数 .42.3 室内空气计算参数 42.4 房间围护结构传热耗热量计算 .42.5 冷风渗透耗热量 .42.6 冷风侵入耗热量 52.7 整个建筑或房间总耗热量 52.8 附加修正耗热量 .52.8.1 朝向修正 .62.8.2 风力附加修正 62.8.3 房高附加修正 .62.8.4 通过维护结构的总传热耗热 .62.9 地面传热带的划分 72.10 散热器计算 .82.10.1 散热器面积的计算 .82.10.2 散热器内热媒的平均温度 .82.10.3 散热器的传热系数 82.10.4 散热器片数的计算 9第 3 章 方案布置 .103.1 方案选择 .10第 4 章 水力计算 .114.1 系统原理图 .114.2 系统水力计算 .124.2.1 选择最不利环路 .124.2.2 最不利环路的作用压力 .124.2.3 确定最不利环路管段管径 .12参考文献 .14附 录 .15吉林建筑大学本科课程设计第 4 页第 1 章 设计概况本次设计的任务是拉萨市某住宅楼的室内采暖系统设计，每层两个单元，每单元两个住户。具体设计的步骤有：冷、热负荷的计算，散热器的选择，散热器片数的计算，系统的设计方案，水力计算，设备的选型与布置，平衡计算等。系统与室外管网连接，该工程采用接外热网机械循环下供下回式热水供暖系统，单管跨越式。第 2 章 设计参数第 5 页第 2 章 负荷计算2.1 计算参数西藏 拉萨（北纬 2939，东经 9107；海拔 3658 ）m2.2 室外气象参数1 冬季室外温度：-6；大气压力：101.99kPa。冬季平均风速：2.2m/s。2.3 室内空气计算参数1.冬季 2：室内温度：18。2.4 房间维护结构传热耗热量计算 Q =KF(tnt w)a式中：Q 维护结构的基本耗热量，W ； K维护结构的传热系数；w/(*) tn冬季室内计算温度； t w 供暖室外计算温度； 围护结构的温差修正系数2.5 冷风渗透耗热量Q =0.278Cp*w*L(tntw) 式中：Q 由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，W 0.278单位换算系数；1kJ/h=0.278w Cp冷空气的定压比热；kJ/（*） w采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m L 渗透冷空气量；m /h tn 供暖室内计算温度；t w供暖室外计算温度； L=kV式中：吉林建筑大学本科课程设计第 6 页K房间换气次数，次/h，当无实测数据时，可按下表计算V房间内部体积，m 表 2-1 换气次数 单位：次/h房间类型 一面有外窗房间 两面有外窗房间 三面有外窗房间 门厅k 0.250.67 0.51.0 1.01.5 22.6 冷风侵入耗热量Q =N*Q 式中：Q总外门的基本耗热量；WN考虑冷风侵入的外门附加率，对开启一般的外门（如住宅、宿舍、托幼） ，当外门所在层以上的楼层数为 n 时，一道门附加 65n%，两道门（有门斗）附加80n%，三道门（有两个门斗）附加 60n%；对开启频繁的外门（如办公楼，商店，门诊部，学校等）应乘以 1.52.0 的系数。外门开启附加率最大不得大于500%。外门布置情况：一道门，附加率 65n；2.7 整个建筑物或房间的总耗热量总 Q =Q +Q +Q 2.8 附加修正耗热量2.8.1 朝向修正Xch建筑物的楼层数朝向修正耗热量。 暖通规范手册规定：宜按下列规定的数值，选定不同朝向的修正率：东、西 5 南 1530北、东北、西北 010 东南、西南 1015拉萨市的渗透空气的朝向修正系数 Xch 值方向 朝向修正系数 东 -0.05 西 -0.05 南 -0.15 第 3 章 设计负荷第 7 页北 02.8.2 风力附加修正Xf风力附加是考虑室外风速变化而对基本耗热量的修正。其中主要考虑室外风速对维护结构外表面换热系数 aw 的影响。我国暖通空调设计规范中规定，建筑在不避风的高地，河边，海岸，旷野上，以及建在厂区，城区特别高出的建筑物，起垂直的外围护结构风力附加率取 5%10%。以上规定是考虑：我国各主要城市的冬季室外平均风速约在 4m/s 以下，绝大多数是 23m/s，因此，不需要考虑外表面换热系数的增加。拉萨市冬季平均室外风速是 2.2m/s，因此不需要考虑修正。2.8.3 房高附加修正Xg房高附加是考虑室内空气温度的垂直温度梯度的影响而对基本耗热量的修正，此项附加应加在基本耗热量和其它附加耗热量的总和上。民用建筑和工业企业辅助建筑（楼梯间除外）的高度附加率为：当房间净高大于 4m 时，每高出 1m，附加 2%，但总的附加率不应大于 15%。此住宅楼的层高为 2.9m，因此不需考虑房高附加修正2.8.4 通过维护结构的总传热耗热量Q =(1+Xg)* aKF（tn-t w）*（1+Xch+Xf ）式中：Xch朝向修正率，%；Xf风力附加率，%。 ；Xg房高附加率，%。2.9 地面传热地带的划分每个地带的划分宽度为 2m表 2-2 非保温地面的传热系数 K地带 K/W(m * ) 0.47 0.23 0.12 0.07例：一单元一层左侧用户阳台(2)房间为例 阳台（2）吉林建筑大学本科课程设计第 8 页北外墙面积 4.32m、北外窗面积 1.92m、西外墙面积 3.92m、地面面积 1.53m 维护结构耗热量Q=KF(tn-tw)a*（1+Xch+Xf）=2.5*4.32*24*1*1+0.5*1.92*24*1*1+0.5*3.92*24*1*0.95+0.47*1.53*2*24*1*1=246.52 W Q= Qj *（1+Xg）=246.52W冷风渗透耗热量 L=kV=0.46*1.7*0.9*2.9=2.04（次*m /h）Q =0.278Cp* w*L(tnt w) =0.278*1*1.332*2.04*24=18.00W冷风侵入耗热量 Q =N*Q =0总耗热量Q =Q +Q +Q =264.25W其余房间的热负荷见热负荷计算表2.10 散热器片数的确定2.10.1 散热器面积的计算F=Q/K/(tpj-tn)第 3 章 设计负荷第 9 页式中：F散热器的散热面积，m ；Q散热器的散热量，W；K散热器的传热系数，W/(m *)；tpj散热器内热媒平均温度，；tn供暖室内计算温度， ；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。2.10.2 散热器热媒平均温度tpj=（tj-tc）/2式中：tj散热器进水温度，；tc散热器的出水温度，；2.10.3 散热器传热系数K=a（tpj-tn）b式中：K在实验条件下，散热器的传热系数，W/（m *） ；a、b又实验确定的系数，取决于散热器的类型和安装方式；tpj散热器内热媒平均温度；tn-供暖室内计算温度，。2.10.4 散热器片数的确定n=F/fn散热器的片数，片F散热器所需的面积，m F每片散热器的面积，m /片。例：一单元一层左侧用户阳台(2)房间为例选 M-132 型散热器吉林建筑大学本科课程设计第 10 页tc=tg-Qi(tg-tc)/ Q=60-264.25*(60-50)/2981.76=59.12tpj=(tj+tc)/2=(60+59.12)/2=59.56t=(tpj-tn