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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题 目:教学办公楼供暖与给排水设计学生姓名:学 号:专 业:建筑环境与设备工程班 级:指导教师:117内蒙古科技大学毕业设计说明书摘 要该教学楼采暖部分设计采用双管下供下回系统。对于教学楼供,竖向分区供热系统要对所选散热器的管材属性和承压能力进行考虑,以及室外管网的压力和系统水力计算的平衡情况来确定每区的层数。根据建筑结构特点该设计教学楼层数较少所以选用双管下供下回同程式系统,双管下供下回形式上层循环环路长度较长阻力大,下层循环环路长度短阻力小,因此刚好抵消重力作用产生的上层大于下层的附加压力,减小垂直失调问题。所以采暖设计部分根据建筑的具体情况优先选用了下供

2、下回双管异程式系统。在系统布局安排上,以简化系统、节省管材、减少地下埋管,节省室内空间、排气顺畅、满足用户要求为宗旨符合用户要求,且施工中,每安好一层既可以立即投入使用,为冬季施工带来许多方便。系统采用散热器采暖。散热器采用铸铁型散热器,优点是金属耗量少,外形美观,耐压强度高,水容量大,不易被腐蚀,寿命要比钢制长。该设计还包括给水系统、排水系统部分。给水系统设计包括给水方式的选择、给水管材、管径的选择和相应水力计算。排水系统由排水管材、管径的选择布置和相应的水力计算等组成。的关键词:双管下供下回;铁制柱型散热器;给水系统;排水系统内蒙古科技大学毕业设计说明书AbstractThe design

3、 of the heating of the teaching adopts the two-pipe reversed return heating system ,If the building in a high-rise building ,the heating system will be designed into two or over two independent system in the perpendicular direction ,which is called the vertical division .When applying the vertical d

4、ivision ,people should consider the pressure capacity of the selected radiator ,pipe attributes,outdoor pipe network system and the pressure of hydraulic calculation of the balance to decide the amount of the floors of each division ,According to the construction features of the two-rise building,it

5、 will adopt the two pipe reversed return heating system .Because of the longer upper loop cycle with greater resistance and the shorter lower loop cycle with less resistance ,this kind of system can just offset the effect of the additional pressure caused by the gravity and reduce the vertical imbal

6、ance .For the arrangement of the system layout ,it is designed basing on the idea of simplifying the system,saving the pipes ,reducing the underground burned pipes,saving interior space,exhausting flow and meeting users requirements.And in the person of the construction,when one floor is finished ,i

7、t can be used immediately ,which brings lots of convenience to the construction in winter .The system adopts the iron column type radiator ,The radiators use iron pillars which have the advantages of less metal consumption, good appearance,and high crushing strength.And this kind of radiator can car

8、ry more water ,avoid being corroded and can be used for longer time than cast iron .The design also includes water supply system and drainage system. Feed system design includes the choice of the ways of water supply, water supply pipes, selection of pipe diameter and the corresponding hydraulic cal

9、culation. Drainage system includes the selection of drainage pipe, pipe diameter arrangement and the corresponding hydraulic calculation.Key words: under the double tube for next time;iron column type radiator ;water supply system ; the drainage system 内蒙古科技大学毕业设计说明书目 录摘 要IAbstractII前 言1第一章 设计概况21.1

10、工程概况21.2设计依据21.2.1设计任务书21.2.2设计规范及标准21.3室外气象参数21.3.1室内计算参数31.3.2维护结构参数3第二章 采暖设计42.1工程概况42.1.1校核外墙最小传热热阻42.1.2校核屋面最小传热热阻62.2采暖设计热负荷计算62.2.1围护结构耗热量62.2.2冷风渗透耗热量82.2.3冷风侵入耗热量102.2.4热负荷计算示例10第三章 系统的选择及确定14第四章 散热器的选择及计算154.1散热器的选用154.1.1对散热器的要求154.1.2对散热器的注意事项164.1.3散热器的类型比较164.2散热器的计算204.2.1 散热器片数的计算204

11、.2.2散热器的计算实例:214.2.3散热器的布置224.2.4散热器的安装234.3管道布置234.3.1供水干管的布置234.3.2室内管线的布置244.3.3支管的布置244.3.4管道支架的安装244.3.5设计注意事项24第五章 管道的水力计算265.1绘制系统图265.2供暖系统水力计算的任务265.3供暖系统管路水力计算的内容275.4不平衡率计算285.5水力计算中的注意事项29第六章 给水系统方案的确定设计306.1各系统方案的确定306.1.1给水方式306.1.2给水系统的组成306.1.3给水管材的选择306.1.4给水管道布置和敷设306.2各系统的计算306.2.

12、1给水方式306.2.2给水用水定额及时变化系数306.2.3最大时用水量316.2.4设计秒流量316.2.5给水管道计算316.3各系统方案的确定346.3.1方案确定346.3.2建筑物废水排放方式346.3.3管材选择346.3.4排水管道的布置346.3.5通气管的安装356.3.6检查口、清扫口和检查井的设置356.3.7排水系统计算36第七章 供热管道及其附件397.1供热管道397.2供热管道附件397.3供热管道的保温及防腐417.3.1管道的保温417.3.2管道的防腐41参考文献43附录45附录A 英文文献45附录B 维护结构基本耗热量77附录C 散热器片数计算79附录D

13、 管段水力计算82致谢97 内蒙古科技大学毕业设计前 言随着现代化建设要求以及节能方面的管制力度的要求加大,兰州市建委颁发的兰州市建筑节能管理规定以及兰州市新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程等相关管制办法,要求我们必须按节能的方针进行采暖设计,把“热”作为商品来向用户推销出售。 冬季,在我国西北地区,采暖问题一直都占有重要的地位,这不仅因为采暖直接与人民群众的切身利益相关,而且根据实际条件的具备情况和决策时考虑的侧重点的不同,给出实际情况下的最为优化与适宜的采暖方式,与之调整优化整个城市的采暖系统结构措施息息相关。本次毕业设计的研究对象和主要内容是兰州市西北师范大学附中教学楼供暖与给排水系

14、统设计。本设计的内容涵盖了大学四年期间所学的所有与采暖方面有关的专业知识。采暖设计主要是维持一定的室内温度,为人们创造舒适的工作和生活条件;给排水主要是满足着人们日常生活必需须生活用水和生活废水的重要手段。本次设计为我以后的工作及学习打下了一个良好的基础,在设计过程中得到了指导老师和同学的大力帮助,但是我知道我的知识水平有限,设计仍有很多不足之处,恳请各位老师提出批评和指正。第一章 设计概况1.1工程概况本设计对象为兰州市西北师范大学附中教学楼供暖与给排水系统设计,该建筑主要有:教室、卫生间、楼梯间、办公室。建筑总面积为5813.72。主体为3,4层建筑 ,总高度为12.6、16.5m 。热力

15、公司提供热源95/70高温水。1.2设计依据1.2.1设计任务书 能源与环境学院毕业设计任务书兰州市西北师范大学附中教学楼供暖与给排水系统设计。1.2.2设计规范及标准 1.采暖通风与空气调节设计规范(GBJ50019-2003) 2.房屋建筑制图统一标准(GB/T500012001) 3.采暖通风与空气调节制图标准(GBJ114-88)1.3室外气象参数供暖室外计算(干球)温度:9();冬季空气调节室外计算温度:-9();冬季室外计算相对湿度:54(%);冬季室外风速:0.5(m/s);冬季大气压力:851500(Pa);设计计算用采暖日期数(日):130天;极端最低温度:19.7;最大冻土

16、深度:98mm;1.3.1室内计算参数住宅采暖室内计算温度:办公室、计算机房、教室 18; 卫生间16; 楼梯间8;1.3.2维护结构参数由土建资料可查得各维护结构参数如下:1.本建筑为三层局部四层,详见建筑图。2.使用要求:根据甲方要求,依据中小学校建筑设计规范JGJ99-86。3.提供教学楼总平面图建筑结构资料:1)外墙:钢筋混凝土剪力墙,粘贴聚苯板80mm,K=0.48W/(.);2)屋面:挤塑聚苯板100厚,K=0.35W/(.)(校核低限热阻);3)地面:挤塑聚苯板保温70mm,K0.4W/(.); 4)门窗:外门窗采用断桥铝合金及木门,外窗K2.5 W/(.);第二章 采暖设计本采

17、暖设计采用双管下供下回.设计以相关规范为依据,根据兰州市的气象资料及建筑要求进行合理设计。同时,在经济、技术上达到合理的要求,力求节能环保。2.1工程概况2.1.1校核外墙最小传热热阻1.外墙结构外墙结构如图2.1所示: 1外抹灰30mm;2聚苯板保温层80mm;3砖墙250mm;4内抹灰30mm。图2.1外墙结构2.外墙传热阻结构组成:30mm厚水泥沙浆抹灰层; 80mm厚聚苯板;250mm厚砖墙;30mm厚石灰抹灰层。外墙的传热系数由下式求出: 式(1-1)式中:围护结构内表面的换热系数,W/(m2·); 围护结构各层材料的导热系数,W/(m2·);围护结构外表面的换热

18、系数,W/(m2·);围护结构各层的厚度,m。其中:=8.7 W/(m2·),=23.0 W/(m2·)。水泥沙浆抹灰层 =0.87 W/(m2·);聚苯板=0.042 W/(m2·);砖墙=0.81 W/(m2·);石灰抹灰层=0.87 W/(m2·);代入数值,由式(2-1)得: 外墙K=0.48 W/(m2·)。2)屋顶传热系数确定:结构组成:30mm厚水泥砂浆抹灰层; 70mm厚炉渣找坡层;100mm厚聚苯板;120mm厚钢筋混凝土结构层。根据式(1-1)求屋顶传热系数,其中:=8.7 W/(m2·

19、;),=23.0 W/(m2·)。水泥沙浆=0.87 W/(m2·);炉渣=0.29 W/(m2·)聚苯板=0.042 W/(m2·);钢筋混凝土=1.74 W/(m2·); 代入以上数值,得屋顶K=0.40 W/(m2·)所以满足暖通规范规定。2.1.2校核屋面最小传热热阻该围护结构属于II类,累年最低日平均温度=-19.7,围护结构冬季室外计算温度,应采用: (2-5)=1.72 (2-6)根据已知条件查得数值,以=16, =-13.32,a=0.9,=6. =0.115代入,得Rmin=0.40 m2·/W (2-7)

20、屋顶实际传热阻为: =1/k=2.50 (2-8)故屋顶的实际传热热阻,所以满足暖通规范规定。2.2采暖设计热负荷计算采暖设计热负荷指的是,在冬季里当室外空气温度下降到供暖设计温度一下时,为保持室内空气温度符合设计要求,进而需要通过供暖设备向所要求的设计房间供出的热量的方案。采暖热负荷是由一下几部分组成:围护结构耗热量、冷风渗透、冷风侵入耗热量以及附加耗热量。2.2.1围护结构耗热量围护结构耗热量包括围护结构基本耗热量和围护结构附加耗热量,其中围护结构附加耗热量由风力附加,高度附加和朝向修正耗热量组成。2.2.2围护结构耗热量围护结构的基本耗热量指通过组成房间的墙窗门屋顶地面等维护结构,因室内

21、外空气温差而造成热量的传递。1.围护结构基本耗热量围护结构的基本耗热量指通过组成房间的墙窗门屋顶地面等维护物,因室内外空气温差而传递的热量。围护结构的基本耗热量1 用下式计算: (2-9)式中:通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称为基本耗热量),;K 该面围护物的传热系数,W/(m2·); F 该面围护物的散热面积,;室内空气计算温度,;室外供暖计算温度,;温差修正系数。2.附加耗热量:围护结构的附加耗热量1 用下式计算: (2-10)式中:附加耗热量朝向附加率(或称朝向修正系数)风力附加率(或称风力修正系数)高度附加其中取值如表2.2:表2.1 朝向修正率朝向北东西南附加率1

22、0%0020%在计算围护结构基本耗热量时,外表面换热系数是对应风速约为的计算值。而本地区冬季平均风速2.1m/s。故其风力附加率为零3.地面热负荷计算 = K F(tn tw ) (2-11) 式中:通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称为基本耗热量)W;K 地面的传热系数,W/(m2 );F 地面的散热面积,m2;tn室内空气计算温度,;tw室内供暖计算温度,温差修正系数;2.2.3冷风渗透耗热量1.冷风渗透耗热量计算公式由于在热压和风力所造成的室内外压的作用下,室外的冷空气则通过窗,门等的缝隙而进入室内,通过加压后逸出。通过将这部分冷空气从室外温度加热到室内所设计的温度所消耗的热量,称

23、冷风渗透耗热量。然而冷风渗透耗热量,在设计热负荷中也占有不小的百分比。然而影响冷风渗透耗热量的因素是很多,例如门窗构造、筑物高低、室外风向和室内外空气温差、风速、室内外空气温差、以及门窗朝向和建筑物内部通道状况等。1) 形成的原因:因为热质作用下室外空气与风压经门窗缝隙等进入室内。2) 计算方法:冷风渗透耗热量可按下式计算: (2-12) 式中: Q冷风渗透耗热量W;L门.窗缝隙渗入室内的冷空气量m3/h;l门.窗可开启部分缝隙长度m;室外空气密度kg/m3;Cp空气压质量比热 1KJ/(kg·);m门.窗冷风渗透压差综合修正系数;建筑物进行计算冷风渗透耗热量时,首先应该计算窗、门冷

24、风渗透压差综合修正系数(m)。计算(m)值,需要先确定压差比C值。2.中和面的确定计算高层建筑冷风渗透而形成的耗热量时首先要确定中和面,中和面就是室内外压差为零的界面。当门窗中心处于中和面以上时,热压差为负,室外空气压力低于室内空气压力,室内空气由门窗缝隙渗出;然而当室外门窗中心处于中和面以下时,热压差为正,室外空气压力高于室内空气压力,冷空气则由门窗缝隙渗入室内;。通常习惯于在纯热压的作用下,窗、门冷风渗透压差综合修正系数(m)可近似取为建筑物高度的一半。在计算门和窗缝隙的实际渗透空气量时,应综合考虑热压与风压的共同的作用。中和面1确定公式: m=n+ (2-13) (2-14)式中:m风压

25、和热压共同作用下不同朝向和高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数;n 风压单独作用下,渗透冷空气量的朝向修正系数;c 作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比; 热压系数,取=0.5; 风压系数,取=0.7; 风压单独作用下,建筑物中和面的标高,取建筑物高度的一半;-冬季室外平均风速,取=2.1m/s; 建筑物内形成空气柱热压作用的竖井计算温度,取;h 计算门窗的中心线标高(当h<时,分母部分的h值按算);采暖室外计算温度, =-7;b常数,铝合金中空玻璃6mm ,b=0.67。 计算m值和C值时,应注意:计算m值和C值时,应注意: 假如C 1,表示当该计算楼层的所有各朝向门窗的冷风渗透耗热

26、量均取 假如C1时,在此条件下再计算m值: 如果 m0,表示所计算的给点朝向的这个门窗已有室内空气渗出或者已经没有冷空气的渗入,此时该朝向的冷风渗透耗热量值应该取为零;如果m0,该朝向门窗冷风渗透耗热量应采用上面的公式计算。表2.2兰州市渗透空气量的朝向修正系数n城市 朝向NNEESESSWWNW兰州1.001.001.000.700.500.200.150.502.2.4冷风侵入耗热量在冬季热压和风压作用下,则冷空气通过开启的外门侵入室内,把这部分冷空气加热到室内设计温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。冷风侵入耗热量按下式计算: (2-15)式中:冷风侵入耗热量,W;外门的基本耗热量,W;N

27、 考虑冷风侵入外门的附加率,本设计为公共建筑所以取500%n。2.2.5热负荷计算示例 负荷计算:下面以101为例进行热负荷计算:1、计算围护结构的传热耗热量(1)北外墙 传热系数K0. 48 W/(m2) ,温差修正系数1 传热面积: F3.85×3.9(1-0.35)9.76 m2。 北外墙的基本耗热量为,由公式得:= K F(tn tw ) 1×0.48×9.76×(16+9)117.12W查表1-6,兰州市北向的朝向修正率取=10朝向修正耗热量为Q''109.51×1.10 128.83W;北外墙实际耗热量为:Q'

28、;'128.83W(2)北外窗 传热系数K2.5 W/(m2),温差修正系数1传热面积:F3.85×3.1×0.355.26 m2。北外窗的基本耗热量为:Q=KF(tntm) × 1×2.5×5.26×25328.75 W; (3)东外墙 传热系数K0. 48W/(m2) ,温差修正系数1 传热面积: F8.65×3.933.74m2 。 东外墙的基本耗热量为,由公式得:Q= KF(tntm) ×1×0.48×33.74×(16+9)404.88 W查表1-6,兰州市北向的朝向

29、修正率取=-5朝向修正耗热量为312.48×0.95 384.34W; (4)屋面 传热系数K0.40 W/(m2),温差修正系数1 传热面积:F3.6×8.430.24 m2。地面的基本耗热量为:Q= KF(tntm) × 1×0.40×30.24×(16+9)355.32 W;(5)面 传热系数K0.35 W/(m2 ),温差修正系数1 传热面积:F3.6×8.430.24 m2。地面的基本耗热量为:Q= KF(tntm) × 1×0.35×30.24×(16+9)264.60 W

30、2、计算房间的冷风渗透耗热量(按缝隙法计算)(1)北外窗的冷风渗透耗热量为: 传热系数k=2.5 W/(m2) 248.55W 2、计算房间的冷风侵入耗热量 Q=0.278 =0.278 =63.55w根据供热工程中由于流入的空气V不易确定,根据经验总结,冷风侵入耗热量乘以百分数进行计算,根据书中所述公共建筑和生产厂房的主要出入口Q=500%n,所以有计算所得:Q'j=500%n=317.75w3、房间总的耗热量Q=128.12+306.88+384.34+302.4+248.55+317.75=1688.04W由于卫生间二的邻户为采暖房间,所以卫生间二房间实际总的负荷为:1688.0

31、4 W;4、房间的负荷面积热指标计算公式: W/m式中:建筑的供暖热负荷,Kw; F建筑物的建筑面积,m;建筑物供暖面积热指标,W/m; 所以卫生间二房间的面积热指标是: W/m=1688.04/30.24=55.82W/m;5、建筑物总的供暖热负荷及采暖热指标1)、建筑物总的供暖热负荷:Q=294581.19W2)、计算热指标:根据本建筑物的特点知: 建筑面积F=5813.72m所以供暖面积热指标计算得:q=50.67W/m其它房间的热负荷计算结果见附录B 按照供热工程第四版中提到采取节能措施的学校办公楼热负荷热指标为q=5070 W/m。本设计所计算的负荷热指标符合规范规定。第三章 系统的

32、选择及确定按系统中水的循环动力将采暖系统分为重力(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,称重力循环系统;靠机械力进行循环的系统,称机械循环系统。对于学校教学楼供热系统,假如教学楼层数较高则需在竖直向上分为两个或两个以上的独立系统,即竖直分区。因为竖直分区供热系统要考虑所选散热器的承压能力,管材属性,系统水力计算的平衡和室外管网的压力情况来确定每区的层数。户外共用立管若采用双管式则可满足用户的调节要求,但最大问题是垂直失调问题,然而楼层越多,则重力作用所产生的附加压力影响就会越大,若在不额外设置平衡元件的条件情况下,应尽量减少垂直失调问题,从而来实现阻力平衡。户外共用立管的形

33、式分为双管下供下回同程式和双管下供下回异程式。若采用双管下供下回同程式系统,则各层循环环路长度是相同的,所以阻力也近似相同,由于重力作用产生的上层附加压力大于下层的附加压力,则不容易克服且垂直失调问题没有办法有效的解决。若采用双管下供下回异程式系统,上层循环环路长度长阻力较大,下层循环环路长度短因此阻力也小,所以刚好抵消重力作用产生的附加压力上层大于下层,可以有效的减小垂直失调问题。本教学楼采暖设计选用双管下供下回异程式系统。该系统优点是主立管长度小,管路的热损失较小;虽然管道压力较大,但是循环环路长,阻力也较大;因此可以有效避下层作用压力较小,循环环路短,阻力也较小所造成的双管系统的垂直失调

34、问题;双管下供下回式系统在施工过程中安装好一层散热器立即可投入使用,大大减小了在冬季施工中所遇到的难题;但下供下回式系统本身也具有排气较复杂,阀件、管材用量增加,运行、维护、管理不方便等问题;且安装供回水干管需设置地沟,但是室内并没有供水干管,所以顶层房间较为美观。按热媒的温度不同,供暖系统则可分为:低温水供暖系统、高温水供暖系统。在我国,习惯认为,水温不大于100的热水,称为低温水,如果水温超过100,则称为高温水。大多情况下室内热水供暖系统采用低温水作为热媒。而设计供回水温度多数工况下都采用95/70。第四章 散热器的选择及计算4.1散热器的选用采暖散热器是通过热媒将热源产生的热量传递给设

35、计房间空气的一种散热设备。散热器的外表面一侧室内空气,而内表面一侧是热媒(热水或蒸汽),然而当热媒温度高于室内空气温度时散热器的金属壁面就可将热媒携带的热量传递给室内的空气。散热器的主要功能:是将供暖系统的热媒(蒸汽或水)所携带的热量,通过散热器的壁面传给所需供暖的房间。4.1.1对散热器的要求1、热工性能方面的要求:若散热器的传热系数能够越高,就说明散热器散热性能越好。 2、经济方面的要求:假如散热器传给房间的单位热量所需金属管材的消耗量越少且成本越低,其经济性越好。3、安装使用和工艺方面的要求: 散热器应具有一定承压能力和机械强度,散热器的结构形式要需便于组合成所需要的散热面积,而且散热器

36、的结构尺寸要小,这样其就能少占房间面积和空间。4、卫生和美观方面的要求:如果散热器外表面能够越光滑,其就能不够不积灰且易于清洗,散热器装设应符合房间美观。5、使用寿命要求:散热器材质需不易于被腐蚀和破坏,这样能够增加使用年限。便随着我国生活水平的不断提高和能源政策的颁布,传统的铸铁散热器由于劳动强度大、低效率、生产过程的高污染、外观粗糙等原因,在其使用的功能性上受到一定的限制。而对于铜管铝翅片对流散热器,拥有较为完美的外观和可以拆、装的外罩等优点,既能够保障了散热器的使用效果的,同时又解决了散热器清扫和外观的问题,也起到了防护的作用。对于钢制、铝制散热器等由于生产过程污染小、劳动强度低、效率高

37、、面光滑易于清扫、散热器承压能力高、外形美观且形式多样化,既能够满足产品的使用要求,同时又可起到一定的装饰作用。4.1.2对散热器的注意事项(1)对于具有相对湿度较大的房问或腐蚀性气体的工业建筑,必须采用强耐腐蚀的散热器。(2)若房间采用钢制散热器,必须注意管件防腐问题。须采用闭式系统,进而用来满足产品对水质的要求,在非采暖季节采暖系统也应适当的进行充水,用以对管件进行保养。(3)今年来发现铝制散热器的腐蚀性问题将日益突出,造成的腐蚀主要原因则是:碱腐蚀,同时采用铝制散热器时应充分考虑进而采用内部防腐性铝制散热器,并且同时能够满足产品对水质的要求。(4)对于安装热量表和恒温阀的供暖管网系统,不

38、宜选用水流通道内部含有粘砂的铸铁型散热器。(5)热水采暖系统选用散热器时,不应将钢制散热器与铝制散热器同时安装在同一个热水采暖系统中。4.1.3散热器的类型比较(1)对于具有相对湿度较大的房问或腐蚀性气体的工业建筑,必须采用强耐腐蚀的散热器。(2)若房间采用钢制散热器,必须注意管件防腐问题。须采用闭式系统,进而用来满足产品对水质的要求,在非采暖季节采暖系统也应适当的进行充水,用以对管件进行保养。(3)今年来发现铝制散热器的腐蚀性问题将日益突出,造成的腐蚀主要原因则是:碱腐蚀,同时采用铝制散热器时应充分考虑进而采用内部防腐性铝制散热器,并且同时能够满足产品对水质的要求。(4)对于安装热量表和恒温

39、阀的供暖管网系统,不宜选用水流通道内部含有粘砂的铸铁型散热器。(5)热水采暖系统选用散热器时,不应将钢制散热器与铝制散热器同时安装在同一个热水采暖系统中。根据散热器制造材质的不同可分为:铸铁钢制、铝质和其他材质散热器;按散热器结构形式可将其分为:柱型、翼型、管型和板型;依据散热器的传热形式的可将其分为:对流型(对流散热量占总散热量的60以上)和辐射型(辐射散热量占总散热量的50以上)。1、常用的铸铁散热器分为柱型、翼型这两种形式。(1)翼型散热器:翼型散热器又分为长翼型和圆冀型两种。对于,在其外表面上拥有许多竖向片,内部则成扁盒状空间,高度通常是60通常称其为60型散热器。长翼型散热器的肋片的

40、标准长度有:280(大60)和200(小60)两种规格,其宽度为115。圆翼型散热器:是一根内径为DN=75的管子,在其外表面上则带有许多圆形肋片。根据圆翼型散热器的长度可将其分为:750、100;且两端带有法兰盘,可将数根一起并联成散热器组。 翼型散热器制造造价较低,工艺简单,但制造所消耗的金属量大,传热性能也不如柱型散热器,且外型不美观,不易组成所需的恰好面积,随着科学技术水平的不断提高翼型散热器现已逐渐被柱型散热器所取代。(2)柱型散热器的定义:柱型散热器是单片的柱状连通体,每片中都具有几个中空的立柱相互连通,可按照散热面积的需要,把各个单片组连成一组。柱型散热器常用的有二柱M132型、

41、二柱700型和四柱640型等。对于M132型散热器的宽度是132,两边则为柱状中间有波浪形的纵向肋片构成。用高度表示四柱散热器的规格,如四柱640型,其高度为640。四拄散热器分为带足片和不带足片两种类型,可将带足片作为端片,不带足片作为中间片,组对成一组,直接落地安装。对于柱型散热器其传热系数较高,散出同样热量时所需的金属量少且外形也比较美观,易消除积灰。每片散热面积少,易组成用户所需要的散热面积。目前应用最广泛的散热器是铸铁散热器,它结构简单,使用寿命长,耐腐蚀,造价低,但其金属耗量大,承压能力低,制造、安装和运转劳动繁重。对于有些安装了恒温阀和热量表的热水采暖系统而言,用普通方法生产的铸

42、铁散热器,内壁常出现 “粘砂”现象,且易于造成恒温阀和热量表的堵塞,使供暖系统不能正常运行。因此依据规范的规定:安装恒温阀和热量表的热水采暖系统,将不宜采用水流通道内部能够造成“粘砂”的散热器。这就将对铸铁散热器内腔的清砂工艺提出了更高的特殊要求,须采取可靠的质量监控措施。目前我国已有了内腔干净没有砂,外表烤漆或喷塑的灰铸铁散热器,其外表美观漂亮,而且档次高,可将完全用于分户热计量系统当中。2钢制散热器(1)闭式钢串片式散热器:是由钢管、钢片、联箱及管接头组成。钢片串连在钢管外面,两端则折边90度,从而形成了封闭的竖直空气通道,对流散热能力较强。但使用时间较长会影响传热效果(出现串片与钢管连接

43、不紧或松动)。其规格常用高x宽表示,例如分为240 x100型和300 x 80型两种类型。 (2) 钢制柱型散热器:其结构形式与铸铁柱型基本相似,但它是用1.251.5厚的冷轧钢板经冲压加工焊制而成。 (3) 板型散热器:由背板、面板、放水门固定套进出口接头及上下支架组成。而面板、背板则多用1.21.5 厚的冷轧钢板冲压形成,其流通断面分为圆弧形或梯形,背板规格:带对流片的、不带对流片这两种。 (4)扁管散热器:这种散热器是由数根(宽)50 x(高)11x (厚)1 5的矩形扁管叠加焊接在一起,两端则是由连箱制成的。根据高度不同分为有三种规格:416mm(8根)、520(10根)和624(1

44、2根)。长度有6002000以200进位的八种规格。扁管散热器的板形有分为:双板、单板、单板带对流片、双板带对流片四种形式。单、双板扁管散热器的两面均为光板,板面温度较高,形成较多的辐射热。但对于流片的单、双板扁管散热器,在对流片内则易于形成空气流通通道,除了辐射散热量外,还形成大量的对流散热量。(5)钢制光面管散热器:是在现场或工厂用钢管焊接而成的,又称为光排管散热器。一般只用在工业厂房内,因为其不美观,耗钢量大,外形尺寸大,造价高。铸铁散热器与钢制散热器之间相互的比较:1) 承压能力高。一般而言对于钢制柱型散热器和板型的工作压力为0.8MPa,钢串片式散热器承压能力则可达到1.0MPa。但

45、是对于普通铸铁散热器的其承压能力,一般而言都是0.40.5MPa其中则带稀土的灰口散热器工作压力也可达到0.8MPa,甚至可达到l.0MPa 2) 金属耗量少。钢制散热器较多的是由薄钢板压制焊接而成,散出同样热量时,重量轻而且金属耗量少。 3) 对于钢制散热器而言,因易腐蚀所以其使用寿命也较短。但当热水采暖系统,使用钢制散热器时也必须给水除氧,且应将系统水质和系统补水水质的溶解氧控制在不大于0.lmgL;水温25时和pH值应为:给水7,锅水1012之间。因蒸汽系统的pH值不宜控制、含氧量,因此相对而言对于蒸汽采暖系,不应该采用钢制散热器。并且对相对湿度较大的房间,或有酸、碱腐蚀性气体的生产厂房

46、,也不宜设置钢制散热器。对于使用钢制散热器的系统而言,非工作时间应该用满水养护。而且系统也应尽量采用封闭的循环系统,因为钢制散热器容易腐蚀,对水质要求也高,使用寿命短,所以就目前而言钢制板式散热器在我国已基本上不在采用。水道一般为钢管类的钢制散热器,因其壁厚所以目前尚有一定市场价值。在必要的情况下,可采用低位胶囊式密闭定压膨胀罐解决系统用于解决定压和膨胀问题。4)除钢制柱型散热器外,其他钢制散热器的水容量少,持续散热能力低,热稳定性差,供水温度偏低而又间歇采暖时,散热效果会明显降低。5) 规格尺寸多,外形美观整洁,且少占有效空间和使用面积,益于布置。 3、铝制散热器的材质为耐腐蚀的铝合金,内部

47、经过特殊的防腐处理后,在采用焊接连接形式加工而成。铝制散热器一般重量轻,承压能力高,热工性能好,其使用寿命也较长,造型多变,其外形美观大方,也可做到采暖、装饰合二为一。使用时应注意产品是否对水质有较强的特殊要求。对于铝制散热器而言,其每柱的长度可以分为很多数值,而且也可根据用户要求任意改变宽度和长度,所以其宽度和长度一般不宜限定。为了不同单柱铝制散热器的之间形成有效长度的控制与对比,故通常采用名义散热量的方法,用来确定其的散热量,即以进检样片,将其测得的标准散热量为基础(折算为长度L=1000mm的标准散热量)其为称名义散热量。在采用铝制散热器时,也应该优先选用内防腐型的散热器。并且散热器内腔

48、应严格按涂装工艺要求由机械程序化操作,以防止简易手工操作的不稳定性。必须采用可靠的覆膜涂层,或者其他物理保护措施用以保证散热器能够长期稳定地进行工作。比如就目前而言钢铝复合、铜铝复合、不锈钢铝复合等都是有效可靠的手段,但散热器的水道部分,已与完全是铝散热器不同了。当铝制散热器与系统采用螺纹连接时,需采用配套的专用非金属或不发生电化学腐蚀的金属管件或者双金属复合管件,不得使用铝制螺纹直接与钢管连接,散热器生产厂应配套供应专用连接件,否则施工中容易遗漏而造成腐蚀。近年是我国散热器蓬勃发展的最辉煌时期,不断出现的各种散热器,琳琅满目、美不胜取。限于篇幅,不再一一列举。4.2散热器的计算4.2.1 散

49、热器片数的计算目前,在我国的民用建筑及公共建筑中,如果承压要求不高、没有特殊的美观要求的情况下,普遍采用的是钢制散热器中的翼型散热器和柱型散热器。故本设计选用铸铁M-132型散热器,其散热面积为0.24/片,水容量为1.32L/片,重量7kg/片,工作压力0.5MPa传热系数计算公式: 1 (4-1)式中:散热器的热媒平均温度与室内计算温度之差,散热器的计算面积计算公式: 1 (4-2)式中:F散热器的计算面积, Q采暖设计负荷,W K散热器的传热系数, 散热器的片数修正系数; 散热器的连接方式修正系数; 散热器的安装方式修正系数。在本设计中散热器采用明装形式,同侧上进下出。=1.0 =1.0

50、2确定散热面积后(由于每组片数未定,先按=1计算),可按下式计算所需散热器的总片数。n=F/f 片1 (4-3)式中:然后根据每组片数乘以修正系数,最后确定散热器面积。表4.1 片数修正系数每组片数<66101020>200.9511.051.104.2.2散热器的计算实例:(1). 已知条件:如图以卫生间一为例(2). 计算:1.散热器进、出口水温:;2.计算散热器内热媒平均温度=95+70/2=82.5 3.计算散热器的传热系数K值,查供热工程附录2-2知,钢制柱形600×120型散热器: K=2.4261 4.计算散热器的面积: F=0.241 5. 散热器的总片数

51、:n=F/f=3.24/0.24=13.506.实际散热器的总片数:n=1.0513.50=14.187.散热器片数取整后为n=14片其它房间的散热器片数计算见附录C(3)散热器的计算说明:根据建筑特点和散热器的布置原则及热负荷的分布情况而知,同一房间的散热器均匀分组,长度均分。4.2.3散热器的布置布置散热器时,应符合设计规范中的有关规定,除了教材中的一些规定外。还应符合下列规定:布置散热器应注意以下规定:1、散热器一般应安装在外墙的窗台下,这样沿散热器上升的对流的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。2、为防止冻裂散热器,两道外门之间,不准设置散热器。在楼梯间或其他有冻结危险的地方,其散热器应有单独的立管、支管供热,且不得装设调节阀。3、散热器一般明装,布置简单。内部装修要求较高的民用建筑可采用暗装。托儿所或幼儿园应该暗装或加防护照,以防烫伤儿童。4、在楼梯间布置散热器时,考虑楼梯间热气流上升的特点,尽量在底层或按一定比例

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