毕业设计（论文）-北京市综合教学楼供暖及绿洲小区换热站设计.doc

河北工程大学毕业设计摘要本次毕业设计的任务是北京市一栋综合教学楼的供热系统施工设计及绿洲小区换热站施工设计。教学楼建筑高度是35.7m，建筑面积大约为9316.4。采暖部分为9层，供热除了楼梯间与大厅的所有房间。热源采用的是市政热网，室内采暖供回水温度为85/60。以北京市当地的冬季室外气象参数及围护结构的热工计算参数为依据，计算出该综合教学楼的热负荷。根据教学楼结构，房间用途和及经济性和技术可行性比较，采用了竖向分两区，各区又分两支，垂直单管顺流上供下回同程式热水采暖系统。本次设计采用散热器供暖的采暖方式，考虑到到新型散热器-铜铝散热器较传统铸铁等散热器的优点，选用该种类型的散热器。根据教学楼内各房间负荷大小（预计算需散热器组数）及构造，将系统立管位置确定，算出各组散热器片数，做出水力计算草图并进行水力计算。最后根据小区整体情况，进行换热站设计。关键词：热负荷 散热器 水力计算 换热站全套图纸加扣3012250582 ABSTRACTThe graduation projects mission is to Beijing a comprehensive teaching building design and construction of heating systems heat transfer station construction design district oasis.Teaching building building height is 35.7m, gross floor area of approximately 9,316.4 square meters. Heating part of the 9-layer, heat in addition to the stairwell and hall all rooms.Heat is used in municipal heating network, indoor heating supply and return water temperature of 85/60 . In Beijing the local winter outdoor meteorological parameters and the thermal envelope calculation parameters as the basis to calculate the comprehensive teaching building heat load.According to the teaching building structure, purpose and the room and the technical feasibility and economic comparison, using a vertical two-zone, the district was divided into two vertical single-pipe memorial program the next time the same hot water heating system.The design uses a radiator heating heating methods, taking into account the new radiator - copper and aluminum radiators than traditional cast iron radiators advantages, the choice of this type of radiator. According to the teaching building of the room load size (number of groups precomputed need radiator) and the structure of the system riser position to determine, calculate the number of each group radiator, make sketches and hydraulic calculation for hydraulic calculations.Finally, according to the whole cell, conducting heat transfer station design.Keywords: Heat load radiator hydraulic calculation heat transfer station31引言31.工程概况42.采暖热负荷计算62.1 热负荷计算原理72.2 热负荷计算93.采暖系统的选择与确定113.1供热系统分类113.2供热方案124.散热器的选型计算134.1 散热设备的选取原则134.1.1 散热设备的基本要求134.1.2散热器选取的规定134.1.3散热器布置的注意事项144.2散热器选定144.3散热器的计算154.3.1 计算原理154.3.2散热器的片数示例计算165.系统水力计算185.1 确定系统原理图185.2水力计算示例196 .换热站的设计计算206.1 换热站设计的基本情况206.2 换热站的设备选型206.2.1换热站热负荷的确定206.2.2 换热器的选择与计算216.3 水泵的选择与计算226.4 换热站换热设备的工艺布置276.5供热管道的保温27结尾致谢词28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。本课题通过对北京综合教学楼及绿洲小区换热站供暖系统的设计，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。1.工程概况1.1 工程名称 北京市教学综合楼供暖及绿洲小区换热站设计1.2 建筑概况 本工程为北京市某办公楼，整个建筑物共十层。建筑面积为9316.4平方米，占地面积1200.28平方米。建筑总高35.7米。除一层高度为4.5米外，其余各层高度均为3.9米。其中房间类型包括：办公室，阅览室，活动室，书库，厕所等。热源为市政热水管网，由换热站交换提供供回水温度为85/60。1.3 围护结构的热工计算参数 墙体为加气混凝土砌块，外墙为250厚，内墙为200厚。外墙贴50厚膨胀聚苯板保温，传热系数为0.6 W/(.k)。非采暖房间与采暖房间或空调房间间的楼板和墙体传热系数为1.5 W/(.k)。 屋顶为100厚膨胀聚苯板，传热系数为0.55W/(.k)。 门为铝合金防火门，传热系数为2.7W/(.k)。窗为塑钢玻璃窗，传热系数为2.1W/(.k)。1.3.1围护结构最小传热阻校核热惰性指标D可根据公式（1-24）1计算： 将墙体的设计参数带入上面公式，求出D=4查供热工程表17 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=0.3w+0.7查采暖通风与空气调节气象资料，查出北京= -15.9 可以求出=0.3w+0.7=0.3(-7.6)+0.7(-15.9)-13.41 按公式(1-15)1计算最小传热阻 Ro,min=aRn 式中：Ro,min围护结构的最小传热阻，/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；Rn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,min=aRn =1.0*(18+13.41)/6/8.7=0.602/W外墙实际传热热阻为 Ro =1/K=1/0.6=1.667 /W 0.602 满足要求内墙实际传热热阻为 Ro =1/K=1/1.5=0.667 /W 0.602 满足要求1.4室外设计参数建筑物所在地区为北京市，根据所在地区查GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范，将北京市的冬季室外计算参数列出：供暖室外计算温度 -7.6冬季室外平均风速 2.6 m/s大气压力 102170 pa累年最低日平均温度 -15.9 冷风渗透朝向修正系数 东 0.15 西 0.4 南0.15 北 1围护结构朝向修正系数 东 -5% 西 -5% 南 -20% 北 02.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。2.1 热负荷计算原理2.1.1 维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；2、 加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，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，称冷风侵入耗热量；4、水分蒸发的耗热量；5、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量；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；得热量有：7、生产车间最小负荷班的工艺设备散热量；8、非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量；9、热物料的散热量；10、太阳辐射进入室内的热量；此外还有通过其它途径散失或获得热量。 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Qsh只考虑上述的前三项耗热量。得热量Qd只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： 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： 式中 -围护结构的传热系数, / m2；-围护结构的面积, m2；-冬季室内计算温度, ；-供暖室外计算温度,；-围护结构的温差修正系数。2.1.2 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41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。 2.1.2.1 朝向修正耗热量 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 010%； 东南、西南 -10%-15%；东、西 -15%； 南 -15%-30%。 2.1.2.2 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。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。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%。 2.1.2.3 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。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%。2.1.3 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，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 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； cp-冷空气的定压比热，c=1.34KJ/kg； 0.278-单位换算系数, 1KJ/h=0.278；L-每米门、窗缝隙渗入室内的空气量m3/hm；l-门、窗缝隙的计算长度，m；n-渗透空气量的朝向修正系数。2.1.4 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1-10的百分数的简便方法进行计算。亦即Q3= N Q1.j.m 式中Q1.j.m-外门的基本耗热量，；N-考虑冷风侵入的外门附加率。设计中为无门斗单层外门，所以N=65%n，n为门所在楼层数。2.2 热负荷计算2.2.1室内不同类型房间的设计温度厕所取16，其余房间均为办公类房间，取18 。2.2.2房间热负荷计算1. 首层和顶层与其他楼层计算的区别在于：首层要考虑地面分区，而且楼高4.5米，需高度修正1%，其余楼层均为3.9米，不需修正；而顶层要考虑屋顶传热。2.以一层展厅为例：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 0.6 W/(.k)，内墙 1.5 W/(.k)，门 2.7W/(.k)，窗 2.1W/(.k)地面0.47W/(.k)，地面0.23 W/(.k)，地面0.12W/(.k)，地面0.07W/(.k)（1）东外墙：面积F=20.25,传热系数K=0.6 ,室内计算温度18，室外计算温度-7.6，温差t=25.6，基本耗热Q1j=20.25*0.6*25.6=311朝向修正-5%，维护耗热Q1=311*（1-5%）=295.5W（2）南外墙：面积F=44.96,传热系数K=0.6，温差t=25.6，基本耗热Q1j=44.96*0.6*25.6=690.5W朝向修正-20%，维护耗热Q1=690.5*（1-20%）=552.4W（3）南外窗：面积F=25.9,传热系数K=2.1，温差t=25.6，基本耗热Q1j=25.9*2.1*25.6=397.8W朝向修正-20%，维护耗热Q1=397.8*（1-20%）=318.3W（4）北内墙：面积F=64.95,传热系数K=1.5，温差t=25.6，基本耗热Q1j=64.95*1.5*25.6*0.7=1746W，因为大厅和走廊，楼梯间不供暖，所以存在温差修正系数 0.7朝向修正0%，维护耗热Q1=1746*（1-0%）=1746W（5）北内门：面积F=4.8,传热系数K=2.7，温差t=25.6，基本耗热Q1j=4.8*2.7*25.6*0.7=232.2W朝向修正0%，维护耗热Q1=232.2*（1-0%）=232.2W（6）地面二：面积F=28.3,传热系数K=0.23，温差t=25.6，基本耗热Q1j=28.3*0.23*25.6=166.6W朝向修正0%，维护耗热Q1=397.8*（1-0%）=166.6W（7）地面一：面积F=39.61,传热系数K=4.7，温差t=25.6，基本耗热Q1j=39.61*4.7*25.6=476.6W朝向修正0%，维护耗热Q1=476.6*（1-0%）=476.6W（8）楼高4.5m,高度修正1%,该房间总得围护耗热Q1=（295.5+552.4+318.3+1746+232.2+166.6+476.6）*（1+1%）=3825W（9）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2.6m/s，所以取窗的每米长缝隙渗风量为0.8m3/(h*m)，门的每米长缝隙渗风量为0.44m3/(h*m)。根据计算公式 求出门和窗的冷风渗透耗热量求和57.85W（10）冷风侵入耗热量计算 Q=0.65N*Q门 =0.65*1*232.2=150.93W（11）房间总耗热量计算 总负荷Q =Q+Q1+Q2=150.93+3825+57.85=4033.78W其余房间负荷计算方法与一层展厅相同，详细负荷计算汇总见附表一层数房间负荷W层数房间负荷层数房间负荷W1文艺活动室6729.082学生阅览室8675.573学生阅览室8977.491体育活动室5103.652书画艺术活动室2726.43书画艺术活动室2877.361小提琴教室3348.22棋牌活动室1967.013棋牌活动室2117.971展厅4033.782科技活动室2191.653科技活动室2342.611办公室上1611.612办公室上1341.563办公室上1417.071办公室下1573.912办公室下1036.193办公室下1111.671值班室1934.232值班室1565.313值班室1640.791厕所左左1674.282厕所左左1533.543厕所左左1655.311厕所左右977.812厕所左右771.423厕所左右832.311厕所右左1171.872厕所右左916.383厕所右左977.261厕所右右1586.972厕所右右1226.983厕所右右1306.43层数房间负荷W层数房间负荷W层数房间负荷W4学生阅览室9279.415书库107106阅览室98834书画艺术活动室3028.325整理室11946报刊室33304棋牌活动室2268.935办公室一11876办公室一12704科技活动室2493.575办公室二11876办公室二12704办公室上1492.525装订室11876办公室三12704办公室下1187.155采访室11876办公室四14114值班室1716.275采编室11876办公室上16434厕所左左1777.085馆长室14126办公室下13384厕所左右893.195办公室上15656教师阅览52014厕所右左1038.155复印室15796厕所左左20214厕所右右1367.325阅览室58476厕所左右10155厕所左左15616厕所右左11605厕所左右954.16厕所右右14895厕所右左10995厕所右右1428层数房间负荷W层数房间负荷W层数房间负荷W7阅览室101858阅览室10487.29电子阅览室157867报刊室3481.28报刊室3632.29控制室1702.57办公室一1345.38办公室一1420.89报刊室4472.67办公室二1345.58办公室二1420.89办公室一1718.37办公室三1345.38办公室三1420.89办公室二1718.37办公室四1486.38办公室四1561.89办公室三1912.87办公室上17198办公室上1794.449办公室上2101.27办公室下1413.68办公室下1489.19办公室下1809.67教师阅览53528教师阅览5502.939教师阅览7172.67厕所左左2142.48厕所左左2264.159厕所左左27157厕所左右1075.88厕所左右1136.739厕所左右1442.37厕所右左1220.88厕所右左1281.689厕所右左1469.17厕所右右15508厕所右右1610.869厕所右右1918.4该建筑物面积热指标为：30.67W/m23.采暖系统的选择与确定3.1供热系统分类1按系统循环动力的不同,可分为重力(自然)循环系统和机械循环系统.靠水的密度差进行循环的系统,称为重力循环系统;靠机械(水泵)力进行循环的系统,称为机械循环系统。2按供、回水方式的不同,可分为单管系统和双管系统。热水经过立管或水平供水管顺序流过多组散热器,并顺序地在各散热器中冷却的系统,称为单管系统.热水经供水立管或者水平供水管平行的分配给多组散热器,冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或者水平回水管流回热源的系统,称为双管系统。3按系统管道敷设方式的不同,分为垂直式和水平系统。4按热媒温度的不同,可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。5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。3.2供热方案特别标注：上面的系统样图来自于实用空调设计手册。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tg=85，th=60）且系统与室外管网连接,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35.7米，所以，进行分区供暖。一到四层为低区供暖，六到九层为高区供暖。本工程为办公楼无需分户热计量，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。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垂直单管顺流同程式系统。4.散热器的选型计算4.1 散热设备的选取原则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。4.1.1 散热设备的基本要求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：a、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。b、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。c、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。d、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。e、使用寿命的要求，散热器应不易被腐蚀和破损，使用年限长。4.1.2散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。4.1.3散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。4.2散热器选定在设计中，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，选定设备。铜铝散热器中心距800mm TLZY8-6/8-1.0单片散热面积0.65传热系数K=1.504*t0.2504.3散热器的计算4.3.1 计算原理散热器明装上部无窗台盖板覆盖，供暖系统为单管上供下回式，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 F按下式计算： 式中Q散热器的散热量， ； 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， /.； 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。 通过实验方法可得到散热器传热系数公式为 式中： 在实验条件下，散热器的传热系数，； 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越大，散热器的传热系数K值就越大，传热量就越多。片数修正系统的范围乘以对应的值，其范围如下： 片数修正系数每组片数200.9511.051.1散热器内热媒平均温度tpj随供暖热媒（蒸汽火热水）参数和供暖系统形式而定。在热水供暖系统中，tpj为散热器进出口水温的算术平均值。 式中tsg散热器进水温度，； tsh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 ( m或片) 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0.1（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。4.3.2散热器的片数示例计算以低区系统中左区1立管为例：一根立管两端均布置了散热器，即每根立管同层供有2组散热器，左右个1组。布置时该立管通过的房间以负荷均摊形式，确定每组散热器的计算负荷。1立管的一侧，负荷由一层到四层分别为1701W，1084W,1122W,1160W。热水流经四层散热器后的结点温度T4=tg-4/(1+2+3+4)*(85-60)=79.28 .散热器与房间温差计算tp=（85+79.28）/2-18=64.14，代入下式：传热系数K=1.504*t0.250得出K=4.16W/(.k)代入下式：得出F=4.4496，已知散热器单片散热面积f为0.65，得出散热器片数n=F/f=6.85片，进行片数修正后n=7片同理可得出该立管上其余楼层散热器片数n3=8片，n2=8片，n1=16片。各散热器片数表房间组数片数房间组数片数房间组数片数一层二层三层文活室413阅览室1211阅览室810体活室416书画室311书画室310教室314棋牌室210棋牌室29展厅415科技室211科技室210办公下119办公下114办公下113办公上119办公上114办公上113厕所1118厕所1112厕所1112厕所2118厕所2112厕所2112厕所3120厕所3116厕所3115厕所4120厕所4116厕所4115值班室124值班室117值班室115房间组数片数房间名组数片数房间组数片数四层五层六层阅览室89阅览室89书库816书画室39书画室39整理室116棋牌室28棋牌室28办公室116科技室210科技室29馆长室118办公下112办公下112办公下119办公上112办公上112办公上119厕所1111厕所1110厕所1117厕所2111厕所2110厕所2117厕所3115厕所3114厕所3124厕所4115厕所4114厕所4124值班室115值班室114阅览室418七层八层九层房间组数片数房间号组数片数房间组数片数书库814书库813阅览室812整理室115整理室114报刊室311办公室115办公室1142办公室111馆长室117馆长室1162办公室114办公下118办公下117办公下115办公上118办公上117办公上115厕所1116厕所1115厕所1114厕所2116厕所2115厕所2114厕所3123厕所3121厕所3119厕所4123厕所4121厕所4119阅览室416阅览室415阅览室1125.系统水力计算5.1 确定系统原理图根据以上分析，可画出系统图，该系统分为低区，高区两个系统。并且两系统都有一个支路。选最远立管为最不利环路进行计算。下面列出了高低两个系统的系统图：低区系统示意图高区系统示意图5.2水力计算示例现以低区左支路为例子说明供热系统的水力计算。1. 最远立管六的环路水力计算最远立管环路包括110管段，采用推荐比摩阻Rpj=60120Pa/m确定各个管段管径以及压力损失，总压力损失(Py+Pj)110=18516.33Pa。计算结果见附录 水力计算表。2. 最近立管一的环路水力计算1） 最近立管一的环路包括1，2，1116，9，10管段。同理，确定1116各管段的管径及其压力损失。计算结果见附录 水力计算表。2） 求并联环路和立管六的压力损失不平衡率。立管六的管段38与立管一的管段1116的管段并联，(Py+Pj)1116=9741.01Pa，(Py+Pj)38 =9419.06Pa，不平衡率为X%=(9419.06-9741.01)/9419.06=3.4% 15%立管一环路的总压力损失(Py+Pj)1,2,1116,9,10 =18838.28Pa,此总压力损失大于立管六的总压力，所以系统总压力损失为18838.28Pa,剩余作用压力，在引入口处用阀门节流调节。3. 其他立管环路的水力计算根据各立管的资用压力和立管各管段的的流量，选用合适的立管管径。根据立管的资用压力和立管的计算压力损失，求各立管的不平衡率。不平衡率应在10%以内。计算方法与立管一、六相同，结果见 附录 水力计算表。其他立管和支路的水力计算方法与以上相同，计算表格见附表2 水力计算表。6.换热站的设计计算6.1 换热站设计的基本情况本次设计的换热站的供暖面积为85000m2，其中，高区供暖面积为40000m2，低区供暖面积为45000m2。供热半径为800m。城市热网热媒参数为13090，设计中进行供热计算的面积热指标为60，换热站的总热负荷为5.1MW。其中高区热负荷为2.4MW,地区采暖热负荷为2.7MW。采暖供回水温度为8560。6.2 换热站的设备选型6.2.1换热站热负荷的确定 根据设计原则及该换热站的情况，选择板式换热器。计算热负荷：其中 计算热负荷，； 累计热负荷，；采暖建筑面积，；面积热指标，。面积热指标按60。 高区热负荷 Q=60*40000=2.4 MW换热站的高区热负荷为： Qj=1.1*Q=1.1*2.4=2.64 MW 低区热负荷 Q=60*45000=2.7 MW换热站的低区热负荷为： Qj=1.1*Q=1.1*2.7=2.97 MW6.2.2 换热器的选择与计算 根据设计原则及该换热站的情况，选择板式换热器。 换热面积的计算： 式中 -考虑水垢的系数 水-水换热器时，=0.8-0.7。此处取0.8。板间流速为0.41.0m/s时，对于水-水换热器。纯逆流情况对数平均温差： 根据管壳式换热器进行修正：P=(t2-t2)/(t1-t2)=(85-60)/(130-60)=0.36R=(t1-t1)/(t2-t2)=(130-90)/(85-60)=1.6 根据P,R至，由上面的表格查出=0.88 tm=tm=0.88*37=32.56 该换热站高区所需板式换热器换热面积： F=1.2*(Q/K*Tm)=1.25*(2640000/(3000*32.56)=33.78m2高区取换热器的换热面积为：33.78m2 选恒通BR30型板式换热器一台换热器的外形尺寸是993*622，单片面积为0.3m2。片数为113。该换热站低区所需板式换热器换热面积： F=1.2*(Q/K*Tm)=1.25*(2970000/(3000*32.56)=38m2低区取换热器的换热面积为：38m2 选恒通BR30型板式换热器一台换热器的外形尺寸是 993*622，单片面积为0.3m2。片数为127。6.3 水泵的选择与计算6.3.1 循环水泵的流量 式中 循环水泵的流量 ， 负担建筑物的总供热量W 回水温度， 供水温度， 由公式计算高区水泵的流量为： G=860*2.64/(85-60)= 90.82t/h管径为DN150，根据供暖通风设计手册查的。 由公式计算高区水泵的流量为： G=860*2.97/(85-60)= 102.17t/h管径为DN150，根据供暖通风设计手册查的。6.3.2循环水泵的扬程 循环水泵的计算扬程可按下式计算：H=K(H1+H2+H3+H4)式中H 循环水泵的扬程，MH2O K安全系数，K1.101.20，取k=1.10 H1热力站内部的循环水泵水段的压力损失，一般取815 MH2O,取h1=10m H2热力站内部除污器至循环水泵入口段压力损失，取25 MH2O，取h2=3mH3最不利环路供回水干管压力损失，MH2OH4最不利环路末端用户的压力损失，MH2O，取h4=5m本系统供热半径为800m，取估算平均比摩阻为120Pa/m，则所需的最大压头为（考虑局部