西安市综合办公楼供暖及换热站设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1 摘要 随着节能减排在建设和谐社会中的推广和实施，集中供暖相对于局部供暖显示了巨大优势。 所以这次毕业设计采用了集中供暖的散热器供暖的方式。 本次毕业设计的任务是 西安 市 综合 办公楼供热系统 施工 设计 及换热站施工设计 。建筑物的高度是 筑面积大约 为 本次设计采用 散热器供暖的 采暖方式，供回水温度为 85/60 ，供热系统采用 同 程系统，供水方式采用 上 供下回的 单 管系统， 各立管中散热器为两侧布置 。 办公楼 采用换热站供热， 各设备按照办公楼供热管网所需压力和流量进行选型。 用外网 130 的高温热水将小区 60 回水加热到 85 。 关键字：集中供暖 散热器供暖 换热站 单管顺流 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 2 in of to of is iis a to of 9.6 m is 0316.4 5/60 , in is on of of 30 0 5 . 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 3 目录 摘要 .言 . 错误 !未定义书签。 第一章 工程概况 .程名称 .筑概况 .建筑条件 .二章 采暖热负荷计算 .暖热负荷计算原理 .采暖热负荷计算 . 西安室外气象参数 . 确定围护结构的传热系数 . 最小传热热阻的校核计算 .荷计算 .三章 系统方案的确定 .统参数 .回水方式 .统敷设及水管布置方式 .四章 散热器的选择计算 .热设备的选取 . 散热器选取的规定 . 散热器布置的注意事项 .定散热器选型 .散热器的计算 .散热器片数计算 .五章 水力计算 .统形式确定 .统水力计算步骤 .出系统图 .水力计算表 .六章 换热 站的设计计算 .板式换热器计算 .热器的选择与计算 .水泵的选择与计算 . 循环水泵的流量 . 循环水泵的扬程 . 补给水泵 .备的选择 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 4 热站内管径选择 .七章 供热管道的保温 .谢 .考文献 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 5 引言 集中供热也称 区域 供热，就是由一个或多个热源厂（站）通过公用供热管网向整个城市或其中某些区域的众多热用户供热的方式。其热源可以是热电厂、区域锅炉房、工业余热、地热、太阳能等生产的蒸汽和热水。 城市集中供热是城市基础设施之一，具有节约能源、减少污染、有利生产、方便生活的综合经济效益、环境效益和社会效益。城市供热推行集中供热的方针和原则是 坚持因地制宜，广开热源，技术先进，经济合理。 由于 集中 供暖优势突出，近年来 在一些中小城市尤其是县城和乡镇 发展较快 ，从环 保和规模效应的角度看，这是保证北方城市温暖过冬的重要举措，也有利于节约社会资源。 供暖系统的散热设备可分为散热器、辐射供暖和暖风机供暖，其中散热器供暖在国内也相当成熟。本课题通过对郑州某三层办公楼供暖系统的设计，熟悉供暖设计的程序、内容和基本原则，学习设计的方法步骤，进一步提高运算、制图和使用资料的能力，巩固所学的知识，培养这些知识解决设计问题的能力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 6 第一章 工程概况 程名称 西安市综合办公楼供暖及换热站设计 筑概况 本建筑为西安 市综合办公楼， 建筑面积为 方米，占地面积 方米，楼高 数为 9 层。采用市政热水管网，由换热站交换提供供回水。 建筑条件 建筑物层高为： 一层 到九层为 热源条件： 经小区换热站交换提供供回水温度为 85/60。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 7 第二章 采暖热负荷计算 供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。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。 暖热负荷计算原理 围护结构基本热负荷 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。实际上，室内散热设备散热不稳定，室外空气温度随季节和昼夜变化不断波动，这是一个不稳定传热过程。但不稳定传热计算复杂，所以对室内温度容许有一定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。但对于室内温度要求严格，温度波动幅度要求很小的建筑物或房间，就需采用不稳定传热原理进行围护结构耗热量计算。 冬季供暖通风热系统的热负荷， 应根据建筑物或房间的得、失热量确定： 失热量有： 1、围护结构传热耗热量 1Q ； 2、加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量 2Q ，称冷风渗透耗热量。 3、加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量3Q，称冷风侵入耗热量； 4、水分蒸发的耗热量 4Q ； 5、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量5Q； 6、通风耗热量。通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量6Q； 得热量有： 7、生产车间最小负荷班的工艺设备散热量7Q； 8、非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量8Q； 9、热物料的散热量9Q； 10、太阳辐射进入室内的热量10Q； 此外还有通过其它途径散失或获得热量 11Q 。 对于没有由于生产工艺所带来得失热量而需设置通风系统的建筑物或房间（如一般的民用住宅建筑、办公楼等），建筑物或房间的热平衡就简单的多了。失热量 考虑上买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 8 述的前三项耗热量。得热量 考虑太阳辐射进入室内的热量。至于住宅中其它途径的得热量，如人体散热量、炊事和照明散热量（通称为自由热），一般散发量不大，且不稳定，通常可不予计入。 因此，对于没有装置机械通风系统的建筑物，供热系统的供热设计热负荷可用下式表示： 10321 上式带“”的上标符号均表示在设计工况的各种参数（以下均以此表示之） 围护结构基本耗热量，可按下式计算： wn 式中 K / ； F ； ； 围护结构的附加（修正）耗热量 围护结构的基本耗热量，是在稳定条件下，按公式 4 1 计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑情况等各种因素影响而有所增减。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。附加耗热量由朝向修正、风力附加和高度附加耗热量等。 向修正耗热量 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 0 10%； 东南、西南 东、西 南 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 m/ 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，才考虑垂直外围结构附加 5% 10%。 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 1%，但总的附加率不应大于 15%。 冷风渗透耗热量 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，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 9 被加热后逸出 。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 Q2。 按缝隙法计算冷风渗透耗热量： m3/h 2 278.0 式中 缝隙渗入室内的总空气量 ,m3/h； c=； 数 , 1KJ/h= 缝隙渗入室内的空气量 m3/h m； 缝隙的计算长度， m； 冷风侵入耗热量 在冬季受风压和热压作用下，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。 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供热工程表 1即 Q3= N Q 式中 Q； 采暖热负荷计算 安室外气象参数 采暖计算温度 冬季平均风速 1.4 m/s 相对湿度 67% 大气压 a 定围护结构的传热系数 根据设计图纸规定，可以查出各维护结构传热系数，分别为： 外墙 ( 内墙 ( 门 窗 室内不同类型房间的设计温度 室内 18 卫生间 16 最小传热热阻的校核计算 热惰性指标 D 可根据公式（ 11计算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 10 1 s2 将墙体的设计参数带入上面公式，求出 D=4 查供热工程表 1 7 冬季围护结构室 外计算温度 确定该外墙属于 型围护结构，围护结构冬季室外计算温度 w+暖通风与空气调节气象资料，查出西安 可以求出w+ 按公式 (11计算最小传热阻 Ro,n 式中： Ro, 围护结构的最小传热阻， 2m /W； 冬季围护结构室外计算温度， ； 采暖室内设计温度， ； 根据舒适性确定的室内温度与围护结构内表面的温差，这里取 6 ； 围护结构内表面换热系数， W/（ ）； 围护结构的温差修正系数。 将上述参数代入得， Ro,n 18+6/m /W 外墙实际传热热阻为 1/K=1/2m /W 满足要求 荷计算 根据以上参数现以一层体育活动室为例计算供暖负荷。 1. 计算围护结构的传热量 南外墙 传热系数 K= 温差修正系数 1 传热面积 F=4= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 11 所以北外墙基本耗热量为 wn = =外窗 传热系数 K= 温差修正系数 1 传热面积 F= 所以北外墙基本耗热量为 wn = =内墙 传热系数 K= 温差修正系数 =热面积 F= 所以北外墙基本耗热量为 wn =1077 北内门 传热系数 K= 温差修正系数 =热面积 F= 所以北外墙基本耗热量为 wn =内门 传热系数 K= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 12 温差修正系数 =热面积 F=* 所以北外墙基本耗热量为 wn =*内墙 传热系数 K= 温差修正系数 =热面积 F= 所以北外墙基本耗热量为 wn =面 1 传热系数 K= 温差修正系数 =1 传热面积 F= 所以北外墙基本耗热量为 wn = =面 2 传热系数 K= 温差修正系数 =1 传热面 积 F=+= 所以北外墙基本耗热量为 wn 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 13 = =面 3 传热系数 K= 温差修正系数 =1 传热面积 F=9*2+2* 所以北外墙基本耗热量为 wn = =面 4 传热系数 K= 温差修正系数 =1 传热面积 F= 所以北外墙基本耗热量为 wn = =. 维护结构的修正后的耗热量计算 因为存在朝向修正和风力修正，所以基本耗热量需要进行修正。 朝向修正系数 东 西 南 北 0 因为西安市的室外平均风速为 s，所以不需要进行风力附加修正。 修正耗热量： 南外墙： 1=外窗： 1=内墙： 1=内门： 1=. 围护结构总的耗热量 因为一层楼高 以存在高度修正系数 1%，所以各耗热量总和乘以 1% 围护结构总的耗热量为 . 冷风渗透耗热量计算 因为窗为单框推拉窗，缝隙计算公式为： L=宽 +高 *2*2/3，风速为 2m/s，所以取窗的每米长缝隙渗风量为 h*m)，门的每米长缝隙渗风量为 h*m)。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 14 根据计算公式 2 278.0 求 出门和窗的冷风渗透耗热量求和为 . 冷风侵入耗热量计算 Q = 门 =. 房间总耗热量计算 总负荷 Q=Q +4=余房间与其计算方法相同，列表如下 一层房间负荷汇总 第三章 系统方案的确定 热水采暖系统形式的选择，应根据建筑物的具体条件，考虑功能可靠、经济，便于管房间名 负荷 房间名 负荷 房间名 负荷 文艺活动室 公室上 所左 2 育活动室 公室下 所右 1 室 班室 所右 2 厅 所左 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 15 理、维修等因素，采用适当的采暖形式。 统参数 根据设计资料中给出动力与能源资料为城市热网提供热媒（热水参数 5，0）且系统与室外管网连接，可以确定本设计为机械循环系统。 根据计算资料中给出的静水压线的高度为 21 米，楼层为九层，总高度为 ，所以，进行分区供暖。一到五层为低区供暖，六到九层为高区供暖。 回水方式 供、回水方式可分为单管式和双管式。双管热水供暖系统：因供回水支管均可装调节阀，系统调节管理较为方便，故易被人们接受，但双管热水供暖系统由于自然循环压头作用，容易引起垂直失调现象，故多用于四层以下的建筑。单管热水供暖系统：构造简单，节省管材，造价低，而且可减轻垂直失调现象，故五到六层建筑中宜采用单管式采暖系统，不过一个垂直单管采暖系统所连接的层数不宜超过十二层。本工程为办公楼无需分户热计买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 16 量，又总建筑为九层，由上述比较及分 析可以确定本工程采用单管热水供暖系统。 统敷设及水管布置方式 系统敷设方式可分为垂直式和水平式系统。水平式热水供暖系统：水平式采暖系统结构管路简单，节省管材，无穿过各层楼板的立管，施工方便，造价低，可按层调节供热量，当设置较多立管有困难的多层建筑式高层建筑时，可采用单管水平串联系统。但该系统的排气方式较为复杂，水平串联的散热器不宜过多，过多时除后面的水温过低而使散热器片数过多外，管道的膨胀问题处理不好易漏水。垂直式热水供暖系统：结构管路简单，节省管材，施工管理方便，造价低。根据上述比较与分析，结合 本工程单层散热器较多，房间结构简单，所以，本工程采用垂直式系统。 供、回水管布置方式可分为同程式和异程式。异程式系统布置简单、节省管材，但各立管的压力损失难以平衡，会出现严重的水力失调现象。而同程式系统可消除式减轻水力失调现象，故有条件时宜采用同程式系统。本设计采用同程式系统。 综合以上分析，本工程热水供暖系统采用机械循环分区上供下回单管顺流同程式系统。 第四章 散热器的选择计算 热设备的选取 散热器供暖是传统的供暖方式，也是现今使用最广泛的供暖方式。它使用方便，易于调节。特 别应用于对于环境美观和温度精度要求不高的场所。 从简单经济考虑，本方案采用散热器供暖。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 17 热器选取的规定 选择散热器时，应符合下列规定； 1 散热器的工作压力，应满足系统的工作压力，并符合国家现行有关产品标准的规定； 2 民用建筑宜采用外形美观，易于清扫的散热器； 3 放散粉尘或防尘要求较高的工业建筑，应采用易于清扫的散热器； 4 具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房间，应采用耐腐蚀的散热器； 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冲水保养；蒸汽 采暖系统不应采用钢制柱型，板型和匾管等散热器； 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；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粘沙的铸铁等散热器。 热器布置的注意事项 1 散热器一般安装在外墙的窗台下，这样，沿散热器上升的对流热空气流能够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。在楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应有单独的立，支管供热，且不得装设调节阀 。 3 散热器一般应明装，布置简单。内部装修要求较高的民用建筑可采用暗装。托儿所和幼儿园应暗装或加防护罩，以防烫伤儿童。 4 在垂直单管或双管热水系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、涮洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同临室串联连接。两串联散热器之间的串联管直径应与散热器接口直径相同，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。 定散热器选型 在设计中，考虑多方面的因素如：美观，金属热强度，传热系数，容易 组成所需面积等因素，选择散热器类型为中心距 500铝散热器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 18 单片性能参数：散热面积 单片散热量 119W 传热系数 K= 散热器的计算 散热器明装上部无窗台盖板覆盖，供暖系统为单管上供上回式，设供回水温度为 85/60；室内供暖管道明装，支管与散热器的连接方式为同侧连接，计算散热器面积时，不考虑管道向室内散热的影响。 散热器散热面积 321)( 式中 Q 散热器的散热量， ； 散热器内热媒平均温度， ； 供暖室内计算温度， ； K 散热器的传热系数， / .； 1 散热器组装片数修正系数； 2 散热器连接形式修正系数； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 19 3 散热器安装形式修正系数。 通过实验方法可得到散热器传热系数公式为 ()a t t 式中： K 在实验条件下，散热器的传热系数， 2/ ( )W m C ； a、 b 由实验确定的系数，取决于散热器的类型和安装方式； 从上式可以看出散热器内热媒平均温度与室内空气温差 大，散热器的传热系数 热量就越多。 片数修正系统的范 围乘以 1 对应的值，其范围如下： 片数修正系数 每组片数 20 1 热器内热媒平均温度 供暖热媒（蒸汽火热水）参数和供暖系统形式而定。在热水供暖系统中， 2 式中 散热器进水温度，； 散热器出水温度，。 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。 n=F/f ( 式中 f 每片或每米长的散热器散热面积， /片或 /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。暖通规范规定，柱型散热器面积可比计算值小 （片数 n 只能取整数），翼型和其它散热器的散热面积可比计算值小 5%。 按照规定散热器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。 散热器片数计算 以低区左分支立管一为例，进行说明： 各 层 散 热 器 的 负 荷 为 ： 一 层 1566 W ； 二 层 951 W ； 三 层 982W ； 四 层 1014 W 五层 1046 W 立管与散热器连接为单侧顺流连接，进行散热器片数计算。 四五层中间温度 四层中间温度为 三层中间温度为 二层中间温度为 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 20 5 ， 0 。 由公式： 可以进行中间温度的计算。 t1=( 1+ 2+ 3+ 4+ 5)*(85=851566+951+982+1014+1046)*25= 同理，计算出其余三中间点温度。 ， ， 2 tp= , , , , 散热器散热面积 321)( 上面公式计算 F= 因为散热器的单 片面积为 以计算出散热器的片数为 。进行片数修正取 1，所以最终片数为 9 片。 同理，计算出其余的片数，分别为 10， 11， 12， 23。 一层房间散热器汇总 房间名 片数 房间名 片数 房间名 片数 文艺活动室 16 办公室上 20 厕所左 2 12 体育活动室 23 办公室下 20 厕所右 1 17 教室 21 值班室 25 厕所右 2 17 展厅 15 厕所左 1 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 21 第五章 水力计算 统形式确定 管路布置与敷设 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、单管上供下回系统。散热片安装形式为异侧的上供下回。供水立管之间为同程式，设计供回水温度为 85/60。 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 统水力计算步骤 1 首先计算通过最远立管的环路。确定出供水干管各个管段、立管和回水干管的管径及其压力损失。计算结果见水利计算表。 2 同样方法，计算通过最近立管 1、回水干管各管段的管径及其压力损失。 3 求并联环路立