毕业设计（论文）-石家庄市某住宅楼集中供暖工程设计.doc

河北工程大学毕业设计说明书0摘要摘要本课题就对石家庄市某住宅楼集中供暖系统的设计，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。在设计中，通过对设计情况的了解，确定建筑物的热负荷，供暖系统形式的选择，水力计算和校核计算；以及建筑物的平面图和系统原理图。设计中采用的是采用机械循环、单管垂直式的上供下回跨越式系统。M-132型散热器，散热片安装形式为异侧的上供下回，供水立管之间为异程式。设计供回水温度为7550。换热站的设计主要包括设备的布置，定位尺寸确定，换热器的选型，循环水泵，补给水泵的选型及辅助设备的选择计算。设计说明书中附有所有计算的数据。关键词：关键词：分户热计量散热器机械循环单管跨越热负荷全套图纸加扣3012250582河北工程大学毕业设计说明书1abstractabstractThistopicisaeightlayersofShijiazhuangbuildingdesignofcentralheatingsystemwithheatingdesignprogramcontentandbasicprinciplessandstepsofthelearningdesignimproveoperationanduseofdrawinganddataconsolidatetheknowledgecultivatingtheabilityofsolvingdesignproblems.InthedesignthroughthedesignofbuildingsdeterminethethermalloadthechoiceoftheofheatingsystemshydrauliccalculationandcheckcalculationAndthebuildingplanandsystemdiagram.Designisadoptedbythemechanicalcirculationsinglecontrolsystemofverticalpurificationnext.InthedesignweusedSteelcolumnradiator800600radiatorforinstallationoftheoppositeoffernext.Waterismadebetweentubewithaprograminthebottomwaterpipewithrootsinprocess.Choosetheoutsidebuilding600600bodyinaseparateroomfortheequipmentroomplacedbetweenpumpandheatexchanger.Designforthereturnwatertemperatureto7550degrees.Heatexchangestationdesignmainlyincludestheequipmentlayoutpositioningtodeterminesizeselectionofheatexchangercirculatingpumpmake-uppumptypeselectionandtheselectionofauxiliaryequipmentcalculation.Thisdesignspecificationincludingallcalculationdata.KeyKeywords:words:Householdheatmeteringmachinecyclesinglepipedownstreamthermalload河北工程大学毕业设计说明书I目录目录引言引言.11第第11章章设计概况设计概况.221.1工程名称.221.2地理位置.221.3建筑概况.221.4建筑条件.221.4.1建筑物层高.221.4.2围护结构热工计算参数.221.4.3热源条件.221.4.4设计内容.22第第22章章采暖热负荷计算采暖热负荷计算.332.1采暖热负荷计算原理.332.1.1围护结构基本热负荷.332.1.2围护结构的附加（修正）耗热量.442.1.3冷风渗透耗热量.552.1.4冷风侵入耗热量.772.2某小区采暖热负荷计算.772.2.1某小区的室外气象参数.772.2.2室内不同类型房间的设计温度.772.2.3热负荷计算.77第第33章散热设备的计算与选取章散热设备的计算与选取.11113.1散热设备的选取.11113.1.1散热器选取的规定.11113.1.2散热器布置的注意事项.11113.2散热器选型计算.12123.2.1散热器的选型计算原理.12123.2.2房间的散热器计算结果.1313第第44章章水力计算水力计算.15154.1.1管路形式的选择.15154.1.2管路布置与敷设.1515河北工程大学毕业设计说明书II4.2系统水力计算步骤.15154.2.2对单元立管进行水利计算.16164.2.2对单元立管进行水利计算.16164.2.3不平衡率的计算。.1717第五章第五章换热站设计换热站设计.19195.1换热器的选择与计算.19195.2水泵和水处理设备的选择与计算.20205.3水处理设施选择.21215.4其它设备选择.21215.5换热站内各条管路管径选择.2222总结总结.2424致谢致谢.2525参考文献参考文献.2626河北工程大学毕业设计说明书1引言引言热作为一种特殊商品推向了市场，使其由传统的福利型供热模式向用户按需供热模式转变。也就是说，供热标准由过去政府的规定，转变为用户根据自己的需要进行随机调节。为了实现这一原则，只有采用供热分户热计量系统才能解决。集中供热系统实现分户热计量对推动热计量工作起到了促进作用。传统的户内网设计模式通常可归纳为2种，一种是上行下给单管系统，一种是垂直双管并联系统。无论是单管系统，还是双管系统，散热器、户内网主干、支干管都是按室内不低于18，厅不低于16进行匹配设计的。这种供热方式问题很多，如单管顺序式供热系统，尽管5层、6层楼所装暖气供回水管间加跨通管，可以平衡一下各楼层间的供热效果，但不能彻底解决。同时，收费都是以供暖建筑面积为基础进行的，只要在规定标准范围内，温度高低与收费没有挂钩，所以温度高的用户一般都是通过开门窗来调节室温，造成了能源的不必要浪费。因此，必须采取用户按需供热的模式。为了满足用户室内温度调节的随机性，每组散热器前加装一组温控阀，它将根据用户的预设定值自动实现室内恒温控制。室内采用恒温控制系统，温控阀控制元件温包内充感温物质，它对周围的温度变化很敏感，当温度升高时温包膨胀使阀门关小，减少散热器热水供应，当室温下降时，过程相反。用暖气罩将温控阀包死后，温包周围的温度不能反映室内的实际温度，温控阀的开启将受暖气罩内的温度控制，使温控阀的控制失真，不能起到应有的作用。实现分户热计量，按用户需要供热，解决了恒温供热不合理的问题。但实现供热节能，另外还应注重建筑主体的保温性能设计，用户供暖需要补充的热量是建筑墙体、门、窗的散热量，保温性能好，散热量小，需要系统提供的热量少，因此，在建筑设计、施工中应该把节能保温作为一个重要参数来考虑。在建筑结构设计时，除了要考虑主体外墙保温性能外，还要考虑隔层楼板的保温。采用计量收费以后，若相邻楼层热用户不供暖，供热层与不供热层温差较大，用热的热用户的热量会通过楼板传给不用热用户，使得不用热住户用热不花钱。这一因素，在热计量收费时应予考虑。换热站的工作原理是把水做为一种热媒，通过循环泵不断地沿闭合管路系统循环，循环中将冷水经过板式换热器与一级网高温水进行热量交换，加热后的水经过用户散热器散热，来达到取暖。采用热计量收费后，户内网系统按变流量系统设计，根据变流量系统的特性，结合换热站工作原理，用系统压差控制变频调速装置，调节水泵电机转速，来适应变流量系统的供热模式。本次毕业设计通过对石家庄市某住宅楼的分户热计量设计和小区换热站的设计使自己熟悉供暖设计的程序、内容和基本原则和设计过程中应该注意的事项。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，培养这些河北工程大学毕业设计说明书2知识解决设计问题的能力。通过设计了解了自己的不足，为自己将来从事设计工作打下制图，审图的基础。第第11章章设计概况设计概况1.11.1工程名称工程名称石家庄市某住宅楼集中供暖工程。1.21.2地理位置地理位置该工程位于石家庄市。1.31.3建筑概况建筑概况建筑需要采暖面积16294m2总高度22.4m（相对地面），18层为住宅。1.41.4建筑条件建筑条件.1建筑物层高建筑物层高一层至七层楼高均为2.9m，八层高为2.1米。.2围护结构热工计算参数围护结构热工计算参数围护结构名称外墙外窗外门内墙楼板传热系数m20.562.474.50.460.59.3热源条件热源条件热源为市政热水管网，经小区换热站交换，提供75-50热水.4设计内容设计内容住宅建筑的采暖和热力站。建筑物的热水供暖系统应按设备、管道及部件所能承受的最低工作压力和水力平衡。供暖系统的水质应符合国家现行相关标准的规定。河北工程大学毕业设计说明书3第第22章章采暖热负荷计算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。在分户热计量系统内应考虑户间传热负荷。2.12.1采暖热负荷计算原理采暖热负荷计算原理.1围护结构基本热负荷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，对于住宅的围护结构耗热量可以用一维稳定传热过程进行计算。冬季供暖热系统的热负荷，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；1Q2冷风渗透耗热量：加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。2Q3冷风侵入耗热量：加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量；3Q4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；4Q得热量有：1生产车间最小负荷班的工艺设备散热量；5Q2非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量；8Q3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只考虑上述的维护结构耗热量，冷风渗透耗热量，冷风侵入耗热量。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：8321QQQQQQQdsh河北工程大学毕业设计说明书4（1）wnttKFq式中-围护结构的传热系数m2；K-围护结构的面积m2；F-冬季室内计算温度；nt-供暖室外计算温度（历年平均不保证5天日平均温度）；wt-围护结构的温差修正系数。温差修正系数表当房间与相邻房间的温差大于或等于5，或通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，应计算通过隔墙或楼板等的传热量。.2围护结构的附加（修正）耗热量围护结构的附加（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（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。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。当太阳照射建筑物是，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围护结构特征外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.00闷顶和与室外空气相通的非供暖地下室上面的楼板等0.90与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙(1-6层建筑)0.60与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙(7-30层建筑)0.50非供暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.75非供暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.60非供暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.40与有外门窗的非供暖房间相邻的隔墙0.70与无外门窗的非供暖房间相邻的隔墙0.40伸缩缝墙、沉降缝墙0.30防震缝墙0.70河北工程大学毕业设计说明书5结构（门窗、外墙及屋顶垂直部分）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%。注:1应根据当地冬季日照率、辐射照度、建筑物使用和被遮挡等情况选用修正率。2冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向的修正率，宜采用一10%-0，东西向可不修正。在实际工程设计中，目前还有以下几种观点和看法。（1）认为朝向修正率与该城市的日照时间和太阳辐射强度密切相关，不同城市的朝向修正率有较大的差别。（2）认为即使在同一城市，外围护结构的窗，墙面积比例不同，各朝向接受太阳辐射热也不一样，因而认为采用朝向修正值方法代替朝向修正率更为合理。及根据各朝向围护结构在该城市所接受太阳辐射热的绝对值大小，在基本耗热量中予以扣除。（3）认为应以采暖平均温度为基准，而不是以供暖室外计算温度为基准确定朝向修正率。调整个朝向热负荷比例。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4ms的计算值。我国大部分地区冬季平均风速一般为23ms。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、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围结构附加5%10%。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%。应注意：高度附加率，应附加于房间各维护结构的基本耗热量和其他附加耗热量的总和之上。.3冷风渗透耗热量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。影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗构造，门窗朝向，室外方向和风速，室内外空气温差，建筑物高低以及建筑物内部通道状况。对于多层建筑物，由于房屋高度不高，在工程设计中冷风渗透耗热量重要考虑风压的作用，对于高层建筑则考虑风河北工程大学毕业设计说明书6压与热压综合作用。风压与热压共同作用，在实际作用的冷风渗透现象，都是风压与热压共同作用的结果。理论推导在在热压与风压共同作用下，建筑物各层朝向的门窗冷风渗透量时，考虑了下列几个假设条件。1建筑物各层门窗两侧的有效作用热压，仅与该层所在的高度位置，建筑物内部竖井空气温度和室外温度所形成的的密度差，以及与热压系数值的大小有关，而与门窗所处的朝向无关。2建筑物各层不同朝向的门窗，由于风压作用所产生的计算冷风渗透量是不相等的，需考虑渗透空气量的朝向修正系数。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发。按缝隙法计算冷风渗透耗热量：V=bLml10L:在基准高度单纯风压作用下，不考虑朝向修正和内部隔断的情况时每米门0窗缝隙的理论渗透冷空气量，m3(mh)L0=(v2)1awn20ba1:外门窗缝隙渗风系数，m3(mhPab)当无实测数据时，可根据建筑外窗空气渗透性能分级标准采用v0:基准高度冬季室外最多方向的平均风速，msl:外门窗缝隙长度，应分别按各朝向计算，m1b:门窗缝隙渗风指数，b0.560.78。当无实测数据时，可取b=0.67m:风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通因素后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数m=CrCf(n1b+C)chCr热压系数Cf风压差系数，当无实测数据时，可取0.7n渗透冷空气量的朝向修正系数Ch高度修正系数ch=0.3h4.0h计算门窗的中心线标高C作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比，按下式计算：C=70(hz-h)(cfv02h0.4)(tn-twn)(273+tn)hz单纯热压作用下，建筑物中和界标高（m），可取建筑物总高度的二分之一tn建筑物内形成热压作用的竖井计算温度（楼梯间温度），（1）2278.0wnpwttcVQ河北工程大学毕业设计说明书7式中V-经门、窗缝隙渗入室内的总空气量m3h；w-供暖室外计算温度下的空气密度kgm3；cp-冷空气的定压比热，c=1.34KJkg；0.278-单位换算系数1KJh=0.278；L-每米门、窗缝隙渗入室内的空气量m3hm；l-门、窗缝隙的计算长度，m；n-渗透空气量的朝向修正系数。.4冷风侵入耗热量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=NQ1.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外门附加率N值外门布置状况外门附加率一道门65%n两道门(有门斗)80%n三道门(有两个门斗)60%n公共建筑的主要出人口500%。n为建筑物的楼层数此表只适用于短时间开启、无热风幕的外门。此外，对建筑物的阳台门不用考虑冷风侵入耗热量。一道门的附加值比两道门的小，因为一道门的基本负荷大。2.22.2某小区采暖热负荷计算某小区采暖热负荷计算.1某小区的室外气象参数某小区的室外气象参数采暖计算温度-6冬季平均风速1.4ms大气压1012.8Pa.2室内不同类型房间的设计温度室内不同类型房间的设计温度卧室20客厅室18河北工程大学毕业设计说明书.3热负荷计算热负荷计算1外围护结构的最小传热阻校核（1）由建筑设计说明书中的数据可计算围护结构热阻wiiR11n0=18.7+0.130.042+0.240.22+123=4.3W(2)确定围护结构的最小传热阻确定围护结构的热惰性指标DD=nDi1iniiiiiZc12=0.250.2+0.130.0428640022.070014.3286400042.015014.32=0.1861.5该维护结构为轻质型（类型为）。围护结构的冬季室外计算温度为累年最低日平均温度。=6ytR=(t-t)Rnmin.0nmin.pyt=0.6(18-(-29.4)0.1156=0.54W围护结构的传热阻大于最小传热组则墙体满足设计要求。2依据以上公式参数计算房间负荷，现以25号房间供暖热负荷计算为例（1）卧室（a）南外墙传热系数K=0.56m2，温差修正系数，1传热面积21.462.34.14mF所以北外墙基本耗热量为wnttKFqW2.7211)8.16(1845.01.46修正后耗热量Q=（1+ch）wnttKF=46.10.45（18+16.8）1（1-0.2）W=578.9(b)东外窗传热系数K=2.47m2，河北工程大学毕业设计说明书9温差修正系数，1传热面积25.32.08.1mF所以东外窗基本耗热量为wnttKFqW3.2921)8.16(185.34.2修正后耗热量Q=（1+ch）wnttKF=2.43.5(18+16.8)1(1-0.05)=279.3W冷风渗透耗热量求压差比CC=70(hz-h)(cfvh)(t-twn)(273+t)204.0nn=70（26.2-1.6）(0.72.610)(5+16.8)(273+5)4.0=5.6ch=0.3h4.0=0.3104.0=0.754m=CrCf(n+C)chb1=0.50.7(0.3+5.6)0.7567.01=1.510则该朝向的窗可以按下式计算冷风渗透量Q=0.28CpLl(tn-twn)mWwb=0.2811.342.49.4(18+16.8)1.5150。=146.7W(c)东外门温差修正系数，1传热面积254.21.2mF所以东外门基本耗热量为wnttKFqW7831)8.16(1855.4修正后耗热量Q=（1+ch）wnttKF=4.55(18+16.8)1(1-0.05)=752W门的冷风渗透耗热量Q=177W河北工程大学毕业设计说明书10(d)东外墙传热系数K=0.45m2，温差修正系数，1传热面积27.103.5-5.0-2.30.6mF所以北外墙基本耗热量为WwnttKFq=0.4510.7（18+16.9）1W=168W修正后耗热量Q=（1+ch）wnttKF=0.4510.7(18+16.9)1(10.05)=158.9W(f)西外窗西外窗的传热系数K=2.4m2wnttKFq=（18+16.9）1=150.7W西外窗的冷风渗透耗热量Q=104W(g)西内墙西内墙的传热系数K=1.37m2wnttKFq=1.373.8(18+16.9)1=146.5W(h)北内墙（分户内墙）北内墙传热系数K=1.37m2wnttKFq=1.3723（18+16.9）1=879W(i)对地下室的传热传热系数K=0.46m2，温差修正系数，6.0传热面积23.6215.3mF所以对地下室的传热河北工程大学毕业设计说明书11wnttKFqW5446.0)8.16(187.5646.0建筑负荷详细计算表见附录（1）：热负荷计算表第第33章散热设备的计算与选取章散热设备的计算与选取3.13.1散热设备的选取散热设备的选取室内供系统的末端散热装置时供暖系统完成供暖任务的重要组成部分。它向房间散热补充房间散热损失，从而保持房间的基本温度。散热器是最常见的室内供暖供暖系统末端装置，其功能是将供暖系统的热媒所携带的热量，通过散热器壁传给房间。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。散热器供暖系统应采用热水作为热媒散热器集中供暖系统宜按75C50C连续供暖进行设计，且供水温度不宜大于85C，供回水温差不宜小于20C。.1散热器选取的规定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。7散热器外表光滑，不积灰和易于打扫，散热器的装设不影响房间观感。8安装热量表和温控阀的热水采暖系统不易采用水流通道内含有粘沙的铸铁等散热器。9粗柱形型不宜超过20片（包括柱翼型），细柱型不宜超过25片。10垂直单管和垂直双管供暖系统，同一房间的两组散热器，可采用异侧连接的水平单管串联的连接方式，也可采用上下接口同侧连接方式。当采用上下接口同侧连接方式时，散热器之间的上下连接管应与散热器接口同径。.2散热器布置的注意事项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。河北工程大学毕业设计说明书123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。散热器供暖系统应采用热水作为热媒6居住建筑室内供暖系统的制式宜采用垂直双管系统或共用立管的分户独立循环双管系统，也可采用垂直单管跨越式系统公共建筑供暖系统宜采用双管系统，也可采用单管跨越式系统。7既有建筑的室内垂直单管顺流式系统应改成垂直双管系统或垂直单管跨越式系统，不宜改造为分户独立循环系统。8垂直单管跨越式系统的楼层层数不宜超过6层，水平单管跨越式系统的散热器组数不宜超过6组。3.23.2散热器选型计算散热器选型计算.1散热器的选型计算原理散热器的选型计算原理房间内安装M-132型散热器，散热器明装上部无台盖板覆盖，供暖系统为单管上供上回式，设供回水温度为7550；室内供暖管道暗装，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。散热器参数如下：散热面积：0.24片水容量：1L片重量：2.2片工作压力：0.8MP传热系数公式3069.0489.2tK散热器散热面积F按下式计算：321)(npjttKQF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；河北工程大学毕业设计说明书133散热器安装形式修正系数。散热器内热媒平均温度tpj随供暖热媒（蒸汽或热水）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。2shsgpjttt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=Ff(m或片)式中f每片或每米长的散热器散热面积，片。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。1.查供热工程，对M-132散热器3069.0489.2tK修正系数：散热器组装片数修正系数：先假设1=1.0散热器连接形式修正系数：2=1.0散热器安装形式修正系数：3=1.02则321tKQF根据散热器片数选择合适的1则实际所需的散热器面积为F=F1实际采用片数n为n=Ff，结果取整数。2.由于建筑内部用户散热器采用单管顺流的形式，所以同一用户内个散热器的进出口水温是不同的。应用公式（1）计算，求出个散热器的进出口水温。（1）QttQithgNigi)(t.2房间的散热器计算结果房间的散热器计算结果以某房间为例进行散热器的计算：由房间负荷总负荷Q=3962W可以求出各散热器的进出口温度。河北工程大学毕业设计说明书14如第一组散热器的进口水温75，出口水温72.8。平均温度t=(85+60)2=81.7pj平均温度t=t-t=63.9-18=63.9pjn再由公式3069.0489.2tK=2.4W由以上所选定的参数通过公式求出散热器片数为11片。此时1=1.05则散热器的实际面积为F=F1=1.8691.05=1.9散热器的实际片数为n=Ff=12.2片取整则散热器片数为12片。其余散热器片数列于附表（2）。321tKQF河北工程大学毕业设计说明书15第第44章章水力计算水力计算4.14.1系统形式系统形式确定确定分户采暖就是改变传统的一幢建筑一个系统的“大采暖”系统形式，实现分别向各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。本次设计就为住宅楼，所以也将才分户采暖进行分户热计量。室内的分户采暖主要由以下三个系统组成：1：满足热用户用热需求的户内水平采暖系统，就是按户分环，每一户单独引出供回水管，一方面便于供暖控制管理，另一方面用户可以实现分室控温。2：向各用户输送热媒的单元立管采暖统，及用户的公共立管，可设于楼梯间或专用的采暖管井。3向各个单元公共立管输送热媒的水平干管采暖系统。同时还要辅之必要的调节，关断和计量装置。管道连接形式常采用如下五种方式：水平单管串联式，水平单管跨越式，垂直单管跨越式，水平双管异程式和水平网程式。本次设计选用了垂直单管跨越式。.1管路形式的选择管路形式的选择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，根据介质流经各环路的路程是否相等，还可分为：异程式系统：介质流经各环路的路程不相等，近环路阻力小，流量大，其散热器会产生过热，远环路阻力大，流量小，散热器将出现偏冷现象；中环路散热器温度适合，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。同程式：介质流过各环路的路程大体一致，各环路阻力几乎相等，易于达到水力平衡，因而流量分配也比较均匀，不致象异程系统那样产生热不均匀现象。但同程系统比异程系统多用管材。但调试简单方便，供热安全可靠，建议采用同程采暖系统为最佳选择。.2管路布置与敷设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、单管上供下回跨越式系统。散热片安装形式为同侧的上供下回。供水立管之间为异程式，在一楼设4根总的回水同程管。接口在室外安装坑内，设计供回水温度为7550。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4.24.2系统水力计算步骤系统水力计算步骤.1支管的水利计算步骤：支管的水利计算步骤：1、在平面图上进行管段编号，在水平管编号并注明各管段的热负荷和管长。河北工程大学毕业设计说明书162、计算各管段的管径分户采暖系统必须考虑重力循环自然附加压力的影响，过大的管径不能将重力循环自然附加压力消耗掉，将引起垂直失调。所以分户采暖系统的户内水平管的平均比摩阻Rpj的选择应该尽量大一些，可取传统采暖系统形式的平均比摩阻的上限Rpj=60120Pam，亦可通过增加阀门等局部阻力的方法来实现。单元立管的平均比摩阻Rpj的选取值应小一些，推荐平均比摩阻按4060Pam选取。可见，分户采暖采暖系统平均比摩阻选取的范围与传统采暖系统的平均比摩阻的选取范围不同，传统采暖系统的平均比摩阻的确定是一个技术经济问题，分户采暖系统的平均比摩阻的确定更多是由使用与运行的技术问题确定的。根据各管段的热负荷（此时管段的负荷不包括户间传热），求出各管段的流量，计算公式如下：G0.86Q（tgth）KghQ管段的热负荷，W；tg系统的设计供水温度，；th系统的设计回水温度，。QttQtthgNiigi)(t-thg根据平均比摩阻和各管段的流量查供热工程附录表41，选定合适的管径、流速。3、确定各管段沿程损失。4、确定局部阻力损失。5、求各管段的压力损失PpyPj6、求环路的总压力损失。.2对单元立管进行水利计算对单元立管进行水利计算1、单元立管的水利计算必须考虑重力循环自然附加压力的影响。重力循环自然附加压力受密度差，高差，大小，和方向的决定hgPz.但是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最大值的23考虑。即hgPz.32重力循环自然附加压力的方向是向上的，有利于上层的热用户。可以理解为是由热媒冷却，体积收缩而产生的。运行中减少重力循环自然压力影响的方法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有河北工程大学毕业设计说明书17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，在采暖的初，末期，室外温度较低，供回水温度低且温差小重力循环自然附加压力较小，当不足客服沿程与局部阻力时对下层用户有力，对上层用户不利。可以通过调节提高供水温度，加大温差，减小流量加以解决。在运行时大流量虽然不节能，但从整个采暖期来看，持续时间短，好处体现在（1）温差小，自然重力附加压力亦小，垂直失调得以缓解。（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力。2、水平干管的水力计算方法，水平干管由于各管段间无高差，不具备重力循环自然附加压力形成的条件，因此在水平管段的水利计算中不应考虑自然附加压力影响。3、分户采暖的最大不允许不平衡率控制不同系统形式，允许差值也不有所同系统形式准许差值系统形式准许差值双管同程式：15单管同程式：10双管异程式：15单管异程式：15本次设计采用的是单管异程式，所以允许差值为15。4、确定立管与水平干管的管径统计并计算各管段的局部阻力系数。确定个管段的管径，已知各管段的热负荷和设计参数，可以计算出管段的流量，根据立管与水平干管的平均比摩阻的选取原则。查水力计算表，可确定各管段的管径，流速等。.3：不平衡率的计算。：不平衡率的计算。1、以一单元一层和二层的计算为例一单元一层用户的阻力损失为a3263PP重力循环附加压力：a1.14682.98332h.g.32zPP）（则一单元一层用户的资用压力为=3263-142.1=3120PazPPP式中-一单元一层用户的资用压力，PaP-一单元一层用户的的阻力损失，PaP-一单元一层用户的重力循环自然附加压力，PazP与一单元一层用户并联的2、35及二层用户的压力损失为河北工程大学毕业设计说明书18=387+1196=1583Pa35.2y)PPPj（一单元二层用户的重力循环自然附加压力为=23（983.2-968.7）9.82.9=284.7pahgPz.32它的资用压力为=+=3120+284.7=3404PaPPzP不平衡率为X=-P24.3y)PPPj（P=（3404-3333）3204=4同理，以一单元一层用户为计算上层各用户的基准，同一单元其他用户及二，三单元。水平用户局部阻力系数见附表（3）2、三单元十八层用户（最远端）相对于一单元一层用户的不平衡率（1）经过一单元一层用户的管段1，一单元一层用户管段，以管段1，管段36管段109，管段110。=255+3092+3595+3120110109361PPPPP=10062pa三单元十八层用户的资用压力为（1）的计算结果与该用户的自然附加压力的和为6037+6785+78=6863pa（2）经过三单元十八层的管段73、管段108、管段111，管段36。=11031pa73631860504544PPPPP（3）三单元十一层用户相对于一单元一层用户的不平衡率为（11031-10062）11031=0.087供热系统水力计算表见附表（4）河北工程大学毕业设计说明书19第五章第五章换热站设计换热站设计本设计所用的热水为外网热力热水，但因建筑所选用的是低温采暖。已经知小区换热站的设计基本参数为：外网所提供13090热水，换热后散热器采暖供回水温度7550，供热半径700m供热面积为70000。采暖补水为软化水，采暖水温要求自动控制。换热站内设备结构紧凑，布局合理，经济耐用，符合设计要求。5.15.1换热器的选择与计算换热器的选择与计算根据设计原则及该换热站的情况，选择水-水板式换热器。选用型号为BRS01型对称流道，介质的推荐流速为0.10.5ms本设计取0.38ms，此换热器的传热系数为3000Wm2。计算热负荷：QQ1.1)-(1.05jFQ其中计算热负荷，；jQW累计热负荷，；QW采暖建筑面积，；F2m面积热指标，。2mW小区换热站供热范围内建筑均为节能建筑，根据采暖通风空调设计手册，面积热指标按30计算。2mWW1.23070000MQWMQj纯逆流情况对数平均温差：换热面积的计算：（8-2）mtKBQFF换热器的传热面积，；2mQ换热量，；WC37609085130ln)6090()85130(ln0minmaxminmaxtttttm河北工程大学毕业设计说明书20K传热系数，()；W2mB考虑水垢的系数；对数平均温差，。mt2m37)37200023000002.1)(2.1（mtKQF该换热器的单板换热面积为0.115单片该换热站中换热器的片数321片。选用此型号换热器两台。5.25.2水泵