供热工程课程设计说明书 (2).doc

供热工程课程设计说明书 1 供热工程课程设计说明书供热工程课程设计说明书供热工程课程设计说明书供热工程课程设计说明书 课程名称 设计题目 院 系 班 级 设 计 者 学 号 指导教师 设计时间 工业大学供热工程课程设计说明书 2 目 录 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 设计目的 4 1 2 工程概述 4 1 3 设计任务 4 第第 2 2 章章 设计依据设计依据 2 1 主要参考资料 5 2 2 设计范围 6 2 3 设计参数 6 2 3 1 室外设计参数 6 2 3 2 室内设计参数 6 2 4 设计原始资料 6 2 4 1 土建资料 7 7 2 4 2 建筑结构 7 2 5 动力与能源资料 8 2 6 其他资料 8 2 7 朝向修正率 8 2 8 校核围护结构传热热阻 9 第第 3 3 章章 供暖系统的设计热负荷供暖系统的设计热负荷 3 1 热负荷的计算 10 3 1 1 围护结构的计算参数 10 3 1 2 热负荷的组成 11 3 1 3 主要计算公式 12 3 1 4 各房间热负荷计算表及汇总 13 第第 4 4 章章 热水供暖系统设计方案比较与确定热水供暖系统设计方案比较与确定 4 1 循环动力 16 工业大学供热工程课程设计说明书 3 4 2 供 回水方式 16 4 3 系统敷设方式 16 4 4 供 回水管布置方式 17 4 5 工程方案确定 17 第第 5 5 章章 散热器的选型及安装形式散热器的选型及安装形式 5 1 散热器的选择 18 5 2 散热器的布置 18 5 3 散热器的安装 19 5 4 散热器的计算 19 第第 6 6 章章 热水供暖系统水力计算热水供暖系统水力计算 6 1 确定系统原理图 22 6 2 系统水力计算 22 6 2 1 选择最不利环路 22 6 2 2 最不利环路的作用压力 22 6 2 3 确定最不利环路各管段的管径 22 6 2 4 确定沿程压力损失 23 6 2 5 确定局部阻力损失 23 6 2 6 求各管段的压力损失 23 6 2 7 求环路总压力损失 24 6 2 8 计算富裕压力 24 第第 7 7 章章 相关辅助设备的选型相关辅助设备的选型 7 1 附属设备的选择 30 7 2 管道的保温 30 7 3 管沟 31 参考文献参考文献 课程设计小结 工业大学供热工程课程设计说明书 4 第 1 章 绪论 1 1 设计目的 本课程的目的是培养学生运用所学的暖通空调 供热工程课程的理论和技 术知识解决实际问题 进一步提高运算 制图和使用资料的能力 通过设计 了解室内采暖系统的设计内容 程序和基本原则 巩固所学理论知识 培养利 用这些知识解决实际问题的能力 逐步树立正确的设计观点 采暖课程设计是建筑环境与设备专业培养学生解决实际问题能力的一个重 要的教学实践环节 在建筑环境与设备专业的教学计划中占有重要的地位和作 用 1 2 工程概述 本工程为西安市某别墅的冬季供暖设计 整个建筑物为 2 层 建筑面积约 121 平米 建筑占地面积约 162 平米 建筑总高 8 8 米 一到二层为 详细见图 纸 一层为客厅 餐厅 厨房 起居室 工人房 洗衣房 卫生间 车库 书 房 一层层高为 3 2 米 二层为卧室一和卧室二 主卧室 更衣室 浴室 卫 生间一和卫生间二 二层层高为 2 7 米 热源由城市热网提供 供回水温度为 95 70 供回水压差为 20000Pa 1 3 设计任务 本设计为整个别墅冬季热水供暖工程 设计主要内容为 1 熟悉和收集资料 1 建筑物修筑地址 2 气象资料 3 土建资料 4 动力资 料 2 房间热负荷的计算 1 确定室内外计算温度 2 计算外墙 天棚 地板等围护结构的传热系数 并校核是否符合最小 热阻的要求 3 围护结构传热面积的丈量 4 围护结构基本耗热量的计算 5 围护结构附加耗热量的计算 6 户间传热负荷的计算 3 选择供暖方式 热媒及参数 1 根据热源等条件 选择供暖用热媒及参数 并阐明理由 2 选择供暖方式及散热设备 工业大学供热工程课程设计说明书 5 4 确定供暖系统及附属设备 1 确定供暖系统图式 2 布置管路及散热设备 3 选择建筑物供暖引入口 户引入口的连接方式及设备 4 连接附属设备 绘出系统草图 5 散热器的计算 1 选择散热器的型式 2 计算各房间散热器片数 6 管路水力计算 1 选择最不利环路 2 计算管路各管段的管径 3 温控阀预设定阀位的计算 7 选择和计算附属设备 8 设计计算说明书 9 绘制供暖系统施工图 1 供暖系统施工图 比例 1 100 或 1 200 2 供暖系统斜视图 比例 1 100 或 1 200 3 详图 针对每个人的设计内容 由指导教师指定 章鱼式系统画户内分配器图 其他系统画户引入节点图 比例 1 100 或 1 2 第第 2 章章 设计依据设计依据 2 1 主要参考资料 1 陆耀庆 实用供热空调设计手册 中国建筑工业出版社 2003 2 贺平 孙刚 供热工程 中国建筑工业出版社 2007 3 供热工程课程设计指导书 4 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 中国计划出版社 2004 5 暖通空调制图标准 GB T50114 2001 中国计划出版社 2002 工业大学供热工程课程设计说明书 6 2 2 设计范围 本次设计任务为整个别墅的冬季采暖系统设计 本采暖设计 已经给出热媒 并由城市热网提供 故本设计不做热力系统机房 和室外管网等的设计 2 3 设计参数 2 3 1 室外气象参数 根据建筑物所在的地区是西安市某地别墅 查暖通空调常用数据手册 将西安 市冬季室外气象参数列在表 2 1 中 表2 1 冬季室外气象参数表 地理位置 大气压力 Kpa 室外平均风速 m s 冬季采暖室外 计算干球温度 冬季室外计 算相对湿度 西安 980 970 9 566 2 3 2 室内设计参数 根据设计建筑类型 查表附录 确定室内设计参数如下表 表 2 2 室内设计参数 冬季室内设计参数层次房间 名称 干球温度 相对湿度 风速 m s 客厅 1660 0 2 餐厅 1660 0 2 厨房 1060 0 2 起居室 1860 0 2 工人房 1860 0 2 第一层 洗衣房 1560 0 2 工业大学供热工程课程设计说明书 7 卫生间 1560 0 2 车库 1260 0 2 书房 1860 0 2 楼梯间 1560 0 2 卧室一 1860 0 2 主卧室 18 60 0 2 更衣室 22 60 0 2 浴室 25 60 0 2 卫生间一 15 60 0 2 卫生间二 15 60 0 2 卧室二 18 60 0 2 第二层 楼梯间 15 60 0 2 2 4 设计原始资料 2 4 1 土建资料 本工程为西安市某地别墅 整个建筑物为 2 层 建筑面积约 121 平米 建 筑占地面积约 162 平米 建筑总高 8 8 米 一层为客厅 餐厅 厨房 起居室 工人房 洗衣房 卫生间 车库 书房 一层层高为 3 2 米 二层为卧室一和 卧室二 主卧室 更衣室 浴室 卫生间一和卫生间二 二层层高为 2 7 米 详 细见图纸 2 4 2 建筑结构 外墙体均选用内表面抹灰 地上外墙为 370 厚 内墙选用双面抹灰 内墙为 240 厚 屋面 屋面防水等级为 级 做法从上到下依次为 40 厚 C20 细石混凝土 内配 4 200 双向 工业大学供热工程课程设计说明书 8 20 厚 1 2 5 水泥砂浆保护层 80 厚挤塑聚苯乙烯板 高分子防水卷材两道 20 厚 1 3 水泥砂浆找平层 钢筋混凝土屋面板 屋顶 保温材料为膨胀珍珠岩粉 a 1 外窗 一二层均为金属框单层钢窗 窗框窗洞面积比为 30 阳台外门 带玻璃的阳台外门为单层 内门 单层木门 地面 不保温地面 k 值按划分地带计算 2 5 动力与能源资料 1 热源 室外热力管网 2 热媒 热水参数 tg 95 th 70 3 热力入口位置 20000Pa 详见图纸标示 2 6 其他资料 1 人数 按照相关设计手册确定 2 照明 设备 按照相关设计手册确定 3 采暖设备要求 散热器要求散热性能好 金属热强度大 承压能力高 价格便宜 经久 耐用 使用寿命长 该设计中采暖设备选用散热器供暖 对散热器的要求主要有以下几点 1 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 2 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 成本越低越好 3 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 4 卫生美观方面的要求 散热器要外表光滑 不积灰和易于清扫 散 热器的装设不应影响房间的观感 5 使用寿命的要求 散热器应不易被腐蚀和破损 使用年限长 2 7 朝向修正系数 工业大学供热工程课程设计说明书 9 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 表 2 3 北 东北 西北0 10 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 暖通规范 规定 民用建筑和工业辅助建筑物 楼梯间除外 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 应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加 修正 耗热量的总和上 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 才考虑垂直外围护结构附加 5 10 2 8校核围护结构传热热阻是否满足最小传热阻要求 1 校核外墙最小热阻 该外墙属于 I 型围护结构 围护结构冬季室外计算温度 w t Wn t 按公式 计算最小传热阻 Ro min aRn 3 3 nwn y tt t 式中 Ro min 围护结构的最小传热阻 W 2 m 冬季围护结构室外计算温度 wn t 冬季采暖室内设计温度 n t 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 y t Rn 围护结构内表面换热热阻 W 围护结构的温差修正系数 将上述参数代入得 W nw O MIN y t t 1 0 185 R0 44 t6 8 7 n 2 m 工业大学供热工程课程设计说明书 10 外墙实际传热热阻为 W 0 44 W 满足要求 1 0 64 o RK 2 m 2 m 第 3 章 供暖系统的设计热负荷 供暖热负荷是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 3 1 热负荷计算 3 1 1 围护结构计算参数 1 外墙 外墙体均选用内表面抹灰 地上外墙为 370 厚 传热系数 K 1 57 w m 2 2 内墙 选用双面抹灰 内墙为 240 厚 传热系数 K 1 72 w m 2 3 外窗 根据设计资料 单层金属框钢窗 有尺寸 宽 高 为 2 3 3 0m 1 2 1 9m 1 9 3 0m 1 2 1 5m 0 9 1 9m 1 2 1 2m 0 9 1 2m 0 78 1 2m 八种型号 查附录 传热系数 K 6 40 w m 2 4 门 外门一 木框双层实体门 宽 高 为 1 0 2 4m 查附录 传热系数 K 2 33w m 2 外门二 木框双层实体门 宽 高 为 1 5 2 4m 查附录 传热系数 K 2 33w m 2 外门三 金属框单层外门 宽 高 为 3 05 2 5m 查附录 传热系数 K 6 40w m 2 内门 单层内门 查附录 传热系数 K 2 91w m 2 带玻璃的阳台外门均为单层金属框 查附录 传热系数 K 6 40w m 2 5 屋面 屋面防水等级为 级 做法从上到下依次为 40 厚 C20 细石混凝土 内配 4 200 双向 20 厚 1 2 5 水泥砂浆保护层 80 厚挤塑聚苯乙烯板 高分子防水卷材两道 20 厚 1 3 水泥砂浆 钢筋混凝土屋面板 6 屋顶 保温材料为膨胀珍珠岩粉 a 1 厚 50mm 热阻值为 1 2 2 m W K 值取 0 83 w m 2 7 地面 不保温地面 k 值按划分地带计算 地面各地段的传热系数见表 3 1 工业大学供热工程课程设计说明书 11 地带名称地面传热系数地带名称地面传热系数 第一地带0 47第二地带0 23 第三地带0 12第四地带0 07 3 1 2 热负荷组成 1 基本耗热量 屋顶 墙 地板和窗耗热量 2 围护结构修正耗热量 维护结构耗热量的修正 按照暖通规范的规定 维护 结构的耗热量修正应考虑朝向修正 风力附加和高度附加三个方面 3 冷风渗透耗热量 4 冷风侵入耗热量 3 1 3 主要计算公式 1 围护结构稳定传热时 基本耗热量可按下式计算 1 1 nw QKF tt 3 1 式中 K 围护结构的传热系数 W 0C F 围护结构的面积 tn 冬季室内计算温度 0C 供暖室外计算温度 0C w t 围护结构的温差修正系数 详见 实用供热空调设计手册 围护结构的附加耗热量 围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定 1 朝向修正率参考本设计 2 风力附加率 本设计不必要考虑风力附加 3 围护结构的高度附加 本设计中建筑最高层为一层高为 3 2m 因此在 本 设计中高度附加可以忽略 2 冷风渗透耗热量计算 采用缝隙法计算冷风渗透耗热量 Q2 公式如下 3 2 278 0 2wnpw ttcVQ 式中 V Lln L 每米门窗缝隙渗入室内的空气量 按当地冬季平均风速 m3 h m l 门窗缝隙的计算长度 m 工业大学供热工程课程设计说明书 12 n 渗透空气量的朝向修正系数 w 冬季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 1KJ Kg tn 冬季室内空气的计算温度 tw 冬季室外空气的计算温度 西安市的冷风朝向修正系数西安市的冷风朝向修正系数 n n 表表 3 23 2 地点南北东西东南西南东北西北 西安0 400 700 700 350 250 501 000 25 注 此表来自文献一附录 7 由附录 7 西安市的冷风朝向修正系数 以客厅北窗为例 北向 0 70 按 最不利的一面外墙计算冷风渗透量 由前面的数据 在冬季室外平均风速 单层钢窗每米缝隙的冷风渗透量 L 0 6 m3 h m 北向的窗 0 9 P j Vm s 户的缝隙总长度为 2 3m 2 3m 10 6m 总的冷风渗透量 V 等于 0 6 10 6 0 7 4 452 m3 hlnLV 冷风渗透量等于 2 Q 0 278 4 452 1 34 1 21 34 83W 278 0 2wnpw ttcVQ 3 冷风侵入耗热量 开启外门时侵入的冷空气需要加热到室内温度 对于短时间开启无热风幕 的外门 可以用外门的基本耗热量乘以相应的附加率 N 3 3 3 Q mj Q 1 式中 外门基本耗热量 W mj Q 1 N 考虑冷风侵入的外门附加率 本设计中只有首层有外门 后门取附加率取 65 前门为主要通道 取附加率 500 仍以客厅为例 客厅的南门为主要通道 取附加率 N 500 南外门的基本耗热量 500 99 8 499W 3 Q 3 1 4 各房间热负荷计算表及汇总 工业大学供热工程课程设计说明书 13 各房间热负荷计算表各房间热负荷计算表 3 3 房间名方向及名称 修正后耗热 量 W 围护结构耗 热量 W 冷风渗透耗 热量 W 冷风侵入耗 热量 W 房间总耗热 量 W 北外墙310 5774 北外窗927 36 西外墙518 68404 西外窗582 2208 南外墙67 2588 南外门99 8172 北外门264 222 地面 191 478 地面 55 062 客厅地面 7 20723023 88744101 4789182670 83033796 196658 西外墙242 42841 西外窗727 776 南外墙163 10259 南外窗651 168 东内墙112 94208 东内门41 79924 东外墙60 13728 地面 114 492 餐厅地面 17 00162130 847234 499077202165 346277 南外墙233 0037 南外窗146 88 西内墙 112 94208 工业大学供热工程课程设计说明书 14 西内门 41 79924 东内墙 125 88336 东内门 41 79924 地面106 596 南外墙210 189088 南外玻璃幕 门 31081 0368 西内墙125 88336 西内门41 79924 东外墙424 346665 东外窗239 1264 地面 168 636 地面 40 204 起居室地面 1 54562332 76715362 717467202395 48462 北内墙52 8384 南外墙68 75344 东外墙203 08264 东外窗201 3696 工人房地面57 1849583 2289817 273007360600 5019874 北外门829 6 北外墙103 95755 东外墙300 20912 西内墙 116 07936 地面 84 694 车库地面 10 63521213 0165129 52370008539 241781 78021 东内墙116 07936 工业大学供热工程课程设计说明书 15 北外墙333 43974 北外窗251 712 西外墙351 27808 地面 140 53 地面 24 5456 西外墙333 43974 南外墙292 81599 南外窗225 216 卧室 1顶棚259 776721111 2484511 1040761601122 352526 南外墙135 910818 南外玻璃幕 门 31081 0368 东外墙348 876765 东外窗239 1264 北内墙 48 762 主卧室顶棚408 220562164 40934362 717467202227 12681 北内墙68 2668 西内墙71 02998 更衣室顶棚97 41627236 7130500236 71305 南外墙86 4756 东外墙277 86645 北内门61 11 北内墙70 692 浴室顶棚118 5489614 6929500614 69295 东外墙161 082 东外窗131 328 工业大学供热工程课程设计说明书 16 北外墙194 994 南内门 51 9435 南内墙 60 0882 卫生间 1 顶棚82 4688 北外墙144 126 北外窗138 24 东外墙120 8115 南内墙 58 02678卫生间 2顶棚84 7098429 86052130030256 北外墙285 9912 北外窗264 96 西外墙175 982085 东外墙83 359939 卧室 2顶棚222 665761032 95898419 4321332801052 391117 工业大学供热工程课程设计说明书 17 各层各房间的热负荷汇总 如下表各层各房间的热负荷汇总 如下表 3 43 4 所示所示 编号房间名称房间总热负 荷 W 编号房间名称房间总热负 荷 W 1客厅37968卧室一1122 2餐厅21659主卧室2227 3厨房17110更衣室237 4起居室239511浴室615 5工人房60112卫生间一417 6车库178213卫生间二443 7书房123714卧室二1052 工业大学供热工程课程设计说明书 18 第 4 章 热水供暖系统设计方案比较与确定 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 便于管理 维修等因素 采用适当的采暖形式 4 1 循环动力 根据设计资料中给出动力与能源资料为提供热媒 热水参数 tg 95 th 70 且系统 故可确定本设计可采用重力循环系统 4 2 供 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 按其供水干管的位置不同 可分为上供下回 中供下回 下供下回 上供上回等系统 本设计采用下供下回式系统 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 层数过多会使立管管径过大 下部水温过低 散热器面积过大不好 布置 为了提高下层散热器的水温可设成带闭合管的单管垂直式采暖系统 本设计为别墅无需分户热计量 又总建筑为二层 由上述比较及分析可以确定本 设计采用双管热水供暖系统 4 3 系统敷设方式 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 但 易造成垂直平失调 在无需考虑分区问题 目前被广泛采用 根据上述比较与分析 结合本设计单层散热器较多 房间结构简单 无需考虑分 区问题 所以 本设计采用水平式系统 工业大学供热工程课程设计说明书 19 4 4 供 回水管布置方式 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 根据建筑特点 本设计采用环状同程式系统 即在底层设一 根总的回水同程管 4 5 工程方案确定 综合上述分析 本工程热水供暖系统采用重力循环 水平双管 同程式 下供下 回式系统 工业大学供热工程课程设计说明书 20 第 5 章 散热器的选型及安装形式 5 1 散热器的选择 表 5 1 建筑性质适合选用的散热器 居住建筑柱形 闭合串片 板式 扁管式 辐 射对流式 公用建筑柱形 闭合串片 板式 扁管式 屏 壁型 辐射对流式 工业企业辅助建筑柱形 翼型 辐射对流式 散发小量粉尘的车间及仓库柱形 辐射对流式 散发大量粉尘的车间及仓库柱形 光面排管 本设计选铸铁四柱 760 型 高度为 760mm 它结构简单 耐腐蚀 使用寿命长 造价低 传热系数高 金属热强度大 易消除积灰 外形也比较美观 每片散热器的 面积少 易组成所需散热面积 具体性能及参数见附录 10 如下表 表 5 2 散热器规格及传热系数 型号散热面积水容量重量工作压力传热系数 K 68 5t 8 64w m 2 66 5t 8 56w m 2 64 5t 8 49w m 2 TZ4 6 5 四柱 760 型 0 235m 2 片 1 16L 片6 6kg 片0 5MPa 62 5t 8 41w m 2 其中 K 2 503 为散热器热水热媒进出口温度的平均值与室内空气温度 293 0 t t 的差值 95 70 2 tnt 5 2 散热器的布置 1 散热器布置一般安装在外墙窗台下 这样沿散热器上升的对流热气能阻止和 改善从玻璃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 为防止散热器冻裂 两道外门之间 门不准设置散热器 在楼梯间或其它有 冻结危险的场所 其散热器应由单独的立 支供热 且不得装设调节阀 3 散热器一般明装或装在深度不超过 130mm 的墙槽内 布置简单 本设计采用 明装 工业大学供热工程课程设计说明书 21 4 在水平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 卫生间 浴室和厨房等辅助用室及走廊的散热器 可同邻居串联连接 5 铸铁散热器的组装片数 不宜超过下列数值 二柱 M132 型 20 片 柱型 四柱 25 片 长翼型 7 片 考虑到传热效果 本设计散热片安装形式主要为同侧的上进下出 本设散热器布 置见平面图 散热器片数参见表 5 4 5 3 散热器的安装 底部距地面不小于 60mm 通常取 150mm 顶部距窗台板不小于 50mm 背部与 墙面净距不小于 25mm 5 4 散热器的计算 散热面积的计算 所需散热器传热面积 F 按下式计算 123 pjn Q F K tt 式中 房间供暖所需的散热器散热面积 m2 F 房间供暖热负荷 W Q 散热器的传热系数 W m K 散热器热媒的算术平均温度 pj t 供暖室内计算温度 n t 散热器组装片数或散热器的长度修正系数 1 散热器连接形式修正系数 2 散热器安装形式修正系数 3 散热器组装片数修正系数的选择表 5 3 1 每组片数20 1 0 951 001 051 10 注 上表仅适用于各种柱式散热器 方翼型和圆翼型散热器不修正 其它散热器需要 修正时 见产品说明 第一层第一层 1 以客厅为例 热负荷 Q 3796W 供水温度为 tg 95 th 70 18 66 5 n tt 工业大学供热工程课程设计说明书 22 由本设计表 5 1 K 8 56 w m 2 修正系数 散热器组装片数修正系数 先假定 1 0 1 散热器连接形式修正系数 查表 1 0 2 散热器安装形式修正系数 查表 1 02 3 根据式 3 3 F Q K t 1 0 1 0 1 02 3796 8 56 66 5 6 8 1 2 3 2 m 4 1 四柱 760 型散热器每片散热面积为 0 235 m2 计算片数 n 为 n F f 6 8 0 235 28 94 24 当散热器大于 20 片时 1 10 1 因此实际所需散热面积为 F 6 8 1 10 7 48m2 F 1 实际采用的片数 N F f 7 48 0 235 31 8 片 24 片 需取整数 N 32 所以所选散热器应采用 16 片共两组的四柱 760 型散热器 同理 2 对餐厅 热负荷 Q 2165W 所选散热器片数为 N 18 片 3 对厨房 热负荷 Q 171W 所选散热器片数为 N 2 片 4 对起居室 热负荷 Q 2395W 所选散热器片数为 20 片 5 对工人房 热负荷 Q 601W 所选散热器片数为 N 5 片 6 对车库 热负荷 Q 1782W 所选散热器片数为 N 14 片 7 对书房 热负荷 Q 1237W 所选散热器片数为 N 10 片 第二层第二层 1 对卧室 1 热负荷 Q 1122W 所选散热器片数为 N 9 片 2 对主卧室 热负荷 Q 2227W 所选散热器片数为 N 19 片 3 对更衣室 热负荷 Q 237W 所选散热器片数为 N 2 片 4 对浴室 热负荷 Q 615W 所选散热器片数为 N 6 片 5 对卫生间 1 热负荷 Q 471W 所选散热器片数为 N 4 片 6 对卫生间 2 热负荷 Q 443W 所选散热器片数为 N 4 片 7 对卧室 2 热负荷 Q 1052W 所选散热器片数为 N 9 片 各层房间散热器片数的计算如下表所示 各层房间散热器片数的计算如下表所示 各房间散热器计算表 5 4 名称编号房间耗热量tpjtn t K F n n 工业大学供热工程课程设计说明书 23 001 客厅379682 51666 58 566 8029 16 片 共 两 组 002 餐厅216582 51666 58 563 881718 003 厨房17182 51072 58 820 2712 004 起居室239582 51864 58 494 461920 005 工人房60182 51864 58 491 1255 006 车库178282 51270 58 722 961314 007 书房123782 51864 58 492 301010 008 卧室一112282 51864 58 492 0999 009 主卧室222782 51864 58 494 151819 010 更衣室23782 52260 58 330 4822 011 浴室61582 52557 58 211 3366 012 卫生间一47182 51567 58 600 8344 013 卫生间二44382 51567 58 600 7834 014 卧室二105282 51864 58 491 9699 工业大学供热工程课程设计说明书 24 第 6 章 热水供暖系统水力计算 根据设计资料热力接口位置及设计方案 本设计热水供暖系统为双管水平式系统 6 1 确定系统原理图 根据以上分析 可画出系统图 该系统有两个干路 本设计第一层环路计算为例 因该环路为最不利环路 图上圆圈内带数字表示管段号 散热器上的数字表示其片数 圆圈里既带字母又带数字的表示立管编号 6 2 系统水力计算 设计供回水温度为 95 70 对室内热水供暖系统管路 管壁的当量绝对粗糙度 K 值取 0 2mm 当 K 0 2mm 时 过渡区的临界速度为 0 023m s 1 066m s 1 2 本设计热水供暖系统中 管段中的流速通常都在和之间 1 2 6 2 1 选择最不利环路 最不利环路是通过干管 L1 的的环路 这个环路经过管段 1 2 3 4 5 6 7 8 6 2 2 最不利环路的作用压力 根据已给条件 P 900Pa 6 2 3 确定最不利环路各管段的管径 1 求单位长度平均比摩尔阻 根据式 Rpj P l 6 1 式中 l 最不利循环环路或分支环路的总长度 m 对应图中通过 CAD 量得 l 57 87m 沿程损失占总压力损失的估计百分数 查中附录 得 50 Rpj P 0 5 900 57 87 7 78Pa m 2 根据各管段的热负荷 求出各管段的流量 计算公式如下 工业大学供热工程课程设计说明书 25 G 3600Q 4 187 103 tg th 0 86Q tg th kg h 6 2 式中 Q 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 3 根据 G Rpj 查中附录 选择最接近 Rpj的管径 将查出的 d R 和 v 值列入 下表 6 1 4 最近环路和最远环路平衡计算 最近环路包括 9 10 11 12 13 14 15 管段 总压力损失为 856 43pa 由水利计算表知道 最远环路的总压力损失为 1235Pa 不平衡率 1235 02856 43 100 30 6 1235 02 5 绘制系统管路压力平衡图 利用已求出的管段压力损失 绘制出系统管路压力平衡图 如下图 6 1 所示 6 2 4 确定沿程压力损失 沿程程压力损失 Py RL 6 2 5 确定局部阻力损失 1 确定局部阻力系数 根据系统图中管路的实际情况 列出各管段阻力名称 见表 6 1 2 查 实用供热空调设计手册 根据管段流速 v 可查出动压头 Pd 又根据 Pj Pd 将求出的 Pj值 6 2 6 求各管段的压力损失 当流体沿管道流动时 由于流体分子间及其管道间的摩擦 就要损失能量 而当 流体流过管道的一些附件时 由于流动方向或速度的改变 产生局部斡旋和撞击 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 可用下式表示 6 3 yjj PPPRlP 工业大学供热工程课程设计说明书 26 式中 计算管段的压力损失 Pa P 计算管段的沿程损失 Pa y P 计算管段的局部损失 Pa j P l 管段长度 m 6 2 7 求环路总压力损失 即将该环路各管段的压力损失全部累加 6 2 8 计算富裕压力 考虑由于施工的具体情况 可能增加一些在设计计算中未计入的压力损失 因此 要求考虑系统应有 10 以上的富裕度 6 4 100 P PPP JY 式中 系统作用压力的富裕率 P 总的作用压力 Pa 通过最远环路的压力损失 Pa JY PP 代入数据可得 1398 82 1235 02 1398 82 11 7 10 满足要求 表 6 1 水力计算 工业大学供热工程课程设计说明书 27 管 段 号 Q W G kg h L m D mm V m s R Pa m Py Rl Pa 阻 力 数 Pd Pa 局部 阻力 损失 Pa 总阻 力损 失 Pa 123456789101112 112147417 7613 08250 2130 68401 29521 21106 05 507 35 210249352 49 3 11250 182268 423 515 5854 54 122 96 38351287 2111 73250 1415 2178 306 59 4361 27 239 57 46186212 754 17250 18 6936 2454 8124 05 60 2 9 56015206 878 01250 18 4267 446 54 8131 26 98 7 0 63620124 505 27200 110 957 4464 8128 86 86 3 0 73019103 836 37200 087 8950 2663 0818 47 68 7 3 8123742 546 13150 067 2144 2041 736 93 51 1 2 96167212 103 82200 1729 2111 54413 9055 60 167 14 1 0 5045173 516 2200 1620 08124 50612 3173 88 198 37 1 1 281896 924 67150 1432 95153 8869 4356 56 210 44 1 2 258188 771 78150 1326 4247 0348 1332 51 79 5 4 1 3 196667 612 2150 116 1135 4444 819 24 54 6 8 1 4 149551 424 51150 089 5943 2583 0824 63 67 8 7 1 5 105236 184 87150 110 1749 5364 8128 86 78 3 9 第二层干管散热器 作用压力 p 1320 88pa L 28 05m py pj 856 43pa 不平衡率 X 1320 88 856 43 1320 88 35 16 15 管径最小应调节干管阀门 工业大学供热工程课程设计说明书 28 123456789101112 1 12147417 762 81250 2130 6886 211 521 5632 34118 55 2 10249352 49 11 46250 1822252 124 515 8471 28323 40 3 8351287 214 21250 1415 263 9939 5828 7592 74 4 6186212 757 69250 18 6966 831 54 897 3374 16 5 6015206 875 26250 18 4244 2934 8914 6758 96 6 3620124 508 58200 110 993 5244 8919 56113 08 7 3019103 833 61200 087 8928 4823 136 2634 74 8 123742 5411 35150 067 2181 8341 767 0488 87 9 6167212 106 54200 1729 2190 97414 1356 52247 49 10 5045173 515 89200 1620 08118 27412 5250 06168 34 11 281896 921 78150 1432 9558 6529 5819 1777 82 12 258188 770 83150 1326 4221 9328 2616 5238 45 13 196667 616 71150 116 11108 1064 8929 33137 43 14 149551 422 85150 089 5927 3343 1312 5239 85 15 105236 1810 48150 110 17106 5864 8929 33135 92 作用压力 p 1320 88pa py pj 845 29pa 不平衡率 X 1320 88 845 29 1320 88 36 15 管径最小应调节干管阀门 表 6 2 局部阻力系数表 管段号 局部阻 力 个数 阻力系 数 管段号局部阻力个数 阻 力