供热工程课程设计——《某外籍专家宿舍楼》供暖设计

1、供热工程课程设计目 录一、 绪论··············································1二、 第一章

2、原始材料··································2三、 第二章 供暖系统设计热负荷············

3、83;···········5四、 第三章 散热器选型计算····························13五、 第四章 供暖系统的型式·····&#

4、183;·······················15六、 第五章 设计要求························&

5、#183;·········18附录：参考资料······································

6、3;···18一 绪 论 某外籍专家宿舍楼供暖设计，着重考虑到卫生、机械两个方面，在性价比合理的情况下，尽可能采用自动调节、热稳定性的好系统布置其供暖管件。 设计资料中所用参数均来自供热工程和实用供热空调设计手册，并在附录后加以说明。 由于初次参与实际设计，其中必定存在一些误漏之处，肯请阅者不吝指教。第一章 原始资料一、 建筑名称及用途：某外籍专家宿舍楼供暖设计二、 建筑所在地：太原市三、 气象资料：1. tw=-12 2. V=2.6m/s3.工程建筑资料，见建筑平、剖面图四、 热源资料直接进入外网，提供压力达到20 kpa五、 设计供水温度tg=95 回水温度

7、tn=70 选tg=95是考虑到太原市集中网为热水并考虑到经济、卫生等因素。六、 门、窗基本尺寸图例 门框外大门缝隙总长L=2.72M楼梯间缝隙总长L=12.48M第二章 供暖系统设计热负荷§2-1供暖系统设计热负荷所用计算公式以课本供热工程为主，公式如下：（1） 式（1-2） 维护结构基本耗热量 维护结构修复耗热量 冷风渗透耗热量 外门冷风侵入耗热量（2）维护结构基本耗热量： W 式（1-3）（3）通过维护结构总耗热量 式（1-3）（4） 式（1-3）（5） W 式（1-3） 外门基本耗热量w N考虑冷风侵入的外门附加率，接表1-10采用。 §2-2各房间供暖设计热负荷计

8、算一、101房间供暖设计热负荷计算101为浴室带卫生间实用供热空调设计手册表4-1实用供热空调设计手册表3.2-4下简称设计手册附1-2设计手册表401-5同上同上供热工程附1-4同上同上1、西外墙：F=2.63-0.91.5=6.45 k=1.57 =1.0 =1.57*6.45(12+20)=324.048 W (%)=1 =0 (%)=0 1+=101%修正后耗热量为=324.048101%=327.29 W 2、北外墙： F=3.083-0.91.2=7.89 k=1.57 =1.0 =1.577.89(20+12)=396.39 W (%)=11 =0 (%)=0 修正后耗热量为=3

9、76.35111%=439.997 W 3、西外窗： F=0.91.5=1.35 k=6.4=1.0=6.41.35321=276.48W (%)=1 =0 (%)=0 =101% 修正后耗热量为=388.8101%=279.245 W4.北外窗：F=0.9×1.5=1.35 K=6.4 =1.0 Q1-J=KF（t-t）=6.4×1.35×32×1=276.48WX11（） （）+111%修正后耗热量：-J388.8×111%=306.89W5.东内墙：F=2.06×3=6.18 K=2.08 =1.0 Q1-J=KF（t-t）=2

10、.08×6.18×（20-10）=128.54W6.南内墙：F=1.74×3=5.22 K=2.08 =1.0 Q1-J=KF（t-t）=2.08×5.22×（20-10）=108.58W7.内门： F=0.9×2.1=1.89 K=2.91 =1.0 Q1-J=KF（t-t）=2.91×1.89×（20-10）=55W8.地面：F=2.96×1.86=5.51 第一地带：K1=F1=(1.1+3.86+0.21+0.21-0.1-4)*2+(3.48+1.2+2.4-0.1)*2+(5.58-0.1)*

11、2 =(9.24-0.1-4)*2+(7.08-0.1)*2+(5.58-0.1)*2 =10.08+13.96+10.96 =35.2w第二地带: =0.23 =2.28+9.96+6.969 =19.2 w第三地带 =5.96+1.48+2.28 =9.72 w第四地带：=0.07 =1.96*2=3.92 w =495.62+141.31+34.21+8.8 = 679.94w9冷风渗透耗热量：<1>西外墙 n=0.70 =2.6/h* m L=7.78m总的冷风渗透量： /h在 =0.28V ()=0.28*1.353*14.16*32=171.66W<2>北外

12、窗：n=0.9 L=2.6 /h*m L=7.78m V=Lln=2.6*7.78*0.9=18.21/h =0.28V(-)=0.28*1*1.353*32=220.76w =171.66+220.76=392.42w10101房间的总耗热量=327.29+440+279.24+306.89+128.54+108.58+55+679.94+392.42=2717.9W其余房间各围护结构的计算就均以此房间为例，计算结果见以下列表： 设计手册P82表4.1-3。同上设计手册P89表4.1-10设计手册P87表4.1-8原始资料同上同上房间编号房间名称围护结构传热系数室内计算温度供暖设计温度室内外

13、计算温差温差修正系数基本耗热量围护结构修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向风向修正后耗热量高度修正名称房间面积计算面积tntwtn-twXchXf1+Xch+ XfXp123w/1234567891011121314151617181920101浴厕西外墙2.6*3-1.56.451.5725-12321307.67-5095292.281843.390北外墙3.08*3-0.9*1.57.891.5725-1232376.35+50105395.17西外窗0.9*1.51.356.425-1232388.8-5095369.36北外窗0.9*1.51.356.425

14、-1232388.850105408.24东内窗2.06*36.181.722251015159.4400100159.44南内窗1.74*35.221.722516980.810010080.81南内门0.9*2.11.892.912516949.500010049.5地面2.96*1.865.51440.425-204599.180010099.181853.98312.9102156.3102厨房北外墙2.85*3-1.2*1.56.751.5710-20301214.6550105225.380594.3125北外窗1.2*-2030345.650105362.88东

15、内墙2.06*36.181.725553.150010053.15西内墙2.06*36.181.721000001000南内墙2.85*3-0.9*2.16.661.7216-6-68.73800100-68.73南内门0.9*2.11.892.9116-6-3300100-33地面2.65*1.754.6450.47-223246.630010046.63586.31594.3125268.600802.9（101,102,103,106,107） 房间耗热量计算表：注：103、106、107同102不再列表，因103、106、107、102各房间面积相同，围护结构也相同，参数也相同。 房间

16、名称围护结构传热系数室内计算温度供暖室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向风向修正后耗热量 高度修正名称及方向面 积 计 算面积ktn Tw Tw tn-twQ1-jxcxxf1+xcx+xfQlxgQ1Q2Q3Rm2w/ m2w%w %wwww1234567891011121314151617181920 104浴厕北外墙北外窗南内墙南内门西内墙地面 3.08*3-0.9*1.50.9*1.51.74*30.9*2.12.06*32.96*1.867.891.355.221.896.185.511.066.41.

17、722.911.720.4025-20-20161610-2045459915451376.35388.880.8149.50159.4499.1855000000000 0105105100100100100395.17369.3680.8149.50159.4499.18/01153.458208.61362.058108浴厕北外墙北外窗东外墙东外窗西内墙南内墙南内门 地面3.08*3-0.9*1.50.9*1.52.6*3-0.9*1.50.9*1.52.06*31.74*30.9*2.12.96*1.867.891.395.511.066.41.066.41.7

18、21.722.910.425-20-20-22-20101616-20454545451599451376.35388.8307.67388.8159.4480.8149.5099.1855-5-50000000000001051059595100100100100395.17369.36292.28369.36159.4480.8149.5099.1801843.39424.42267.79201浴厕以上同101去地面1744.4顶棚2.96*1.865.510.9325-20451230.5900100230.5901974.8312.912287.7135202厨房以上同102去地面54

19、7.68677.136顶棚2.65*1.754.640.9310-20301129.4600100129.46208.6885.736注：105同104故不在列表。因为201与101面积相同，切101需算地面而不需算顶棚，201需算顶棚，而不算地面股除顶棚外其他围护结构不必祥列表中，只列其余围护结构的总耗热量房间编号房间名称围护结构传热系数室内计算温度供暖设计温度室内外计算温差温差修正系数基本耗热量围护结构修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向风向修正后耗热量高度修正名称房间面积计算面积tntwtn-twXchXf1+Xch+ XfXp123w/123456789101

20、1121314151617181920204浴室以上同1041054.271284.878208.61493.478顶棚2.96*1.865.510.9325-20451230.600100230.590208浴厕以上同1081754.81974.81424.42399.21顶棚2.96*1.865.510.9325-20451230.600100230.590101卧室西外墙5.86*3-0.9*1.51.6231.06182038652.54-5095621.0602081.262721.62165.722967.882西外窗0.9*1.51.356.4328.32-5095311.9南外

21、墙3.15*3-1.2*1.5-0.9*2.15.761.06232.01-15085197.21南外窗1.2*437.76-15085372.1南外门0.9*2.11.894.65333.96-15085283.87地面2.84*4.26+1.36*1.1913.720.57297.6700100297.18102起居室南外墙3.9*3-2.4*1.58.1127-15085277.3301438.645718.82157.445南外窗2.4*875.52-15085744.19西外墙1.34*34.021.06161.93-

22、15095153.83地面3.78*4.8318.260.38263.6700100263.67104卧室南外墙3.15*3-1.2*1.5-.9*2.15.761014-15085197.2101146.49594.2186.61927.1南外窗1.2*437.76-15085372.1南外门0.9*2.11.874.65330.43-15085280.86地面2.84*4.26+1.39*1.1913.720.57297.18 00100296.742(204、205、108、101、102、103、104、105、106、107) 房间耗热

23、计算表注：205同204、103、106、107同102，105同104相同房间只列一表，其余略去，由于过压温度取16与卧室、起居室温差为18-16=25，故温差不大，不考虑内墙及内门间传热。房间编号房间名称围护结构传热系数室内计算温度室外计算温度供暖室内外温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向风向修正后耗热量高度修正名称及方向面积计算面积ktnTwtn-twQ1-jxcxxf1+xcx+xfQxgQ1Q2Q3Rw/w%w%wwww1234567891011121314151617181920108卧室东外墙5.86*3-0.9*1.51

24、6.23174-5095621.062083.3996.51186.53246.31南外墙3.15*3-1.2*1.5-0.9*2.15.761.06232.01-15085197.21东外窗0.9*1.51.356.4328.32-5095311.9南外窗1.5*437.76-15085372.1南外门0.9*2.11.894.65333.96-15085283.87地面2.84*4.26-1.36*1.1913.720.57297.1800100297.18201卧室以上同101去地面1786.142269.38726.42186.53182

25、.3顶棚顶棚13.720.9318-20381484.8600100484.86202起居室顶棚3.18*4.8313.720.9318-20381654.3100100645.311032.5718.82379.5其余同102去地面117535207卧室顶棚2.84*4.26-1.36*1.1913.720.9818-20381484.8600100484.861360.686598.32186.52145.508其余同104去地面850.17208卧室顶棚2.84*4.26-1.36*1.1913.720.9318-20381484.8600100484.862297.0548976.51

26、186.534660.065其余同108 去地面1786.14（108，201，202，203，204，205，206，207，208） 房间耗热量计算注：203，206，207同220，205同204相同房间只列一表。其他略去。201与101面积相同，只是101需计算地面，不计顶棚，201需算顶棚，不需算地面，因为101的顶棚与201地面温度近似相等，故在列表中没把房间各围护结构详细列出，只列出除地面外，其余各围护结构耗热量及顶棚耗热量，204与104，208与108列表时同201与101，由于时间仓促未能一一详细列表。第三章 散热器选型计算§3-1散热器选型一、 散热器选型说明根

27、据供热工程选用散热器类型时，应注意在热工、经济、卫生、美观等方面的基本要求，考虑到在选择散热器时，应符合以下原则规定。1.散热器工作压力，以热水为热媒时，不得超过制造厂规定压力值。2.水容量大。3.占地面积小。4.使用寿命长。综合以上规定，根据实用供暖空调设计手册P177.铸铁散热器综合性能表，4.4-4，经筛选后确定符合各项要求M-132型铸铁散热器，其性能指标如下：类型散热面积（m2/片） 水容量（L/片） 重量（kg/片）工作压力（MPa）散热量W/片计算式M-1320.24 1.32 7 0.50.8139Q=6.538f1.286(10片)二、散热器布置要求1.散热器应安装在外墙窗台

28、下。2.为防止冻裂散热器，两道外门间不准设置散热器。3.散热器一般应明装，布置简单。4.在楼梯间布置散热器应尽量低些。§3-2确定个房间散热器片数根据计算室内温度而计算出的设计热负荷要求选定M-B2铸铁散热器，由其性能指标可知，每片散热139W，则由=Q/f可得每个房间所需散热器片数其结果如下表：房间编号房间总耗热量W散热器片数房间编号房间总耗热量W散热器片数1012717.9201012156.3161022157.44516102802.961032157.44516103802.961041927.114104802.861051927.1141051362.058101062

29、157.445161061362.058101072157.44516107802.9661083246.1241082267.79172013182.323201227.79172022379.518202885.73672032379.518203885.73672042145.508162041493.478112052145.508162051493.478112062379.518206885.73672072379.518207885.73672083460.045252082399.2118第四章 供暖系统型式选择一.选定供暖系统型式 由于本建筑为某外籍专家宿舍楼，系统供暖稳定性

30、非常严格，又因建筑结构平面层较长，若采用水平式系统易出现水平失调而引起前后端冷热不均现象，故总体管网布置选垂直式上供下回双管同程式系统。二.分析选取此型式的原因 1.同程式系统有点在于通过各个立管循环环路总长度都相等，压力损失易于平衡，而若采用异程式系统因通过各个立管循环环路总长度都不相等，各个立管环路压力损失较难平衡，初调节不当时，会出现近处立管流量超过要求，而远处立管流量不足，这样就产生了水平失调，即在远近立管出现流量失调而引起在水平方向上冷热不均的现象，因此，虽然同程式系统初投资较大，但热稳定性较好，故优先采用。 2.双管系统可使用户自己对试问进行调节，排气方便。 3.在单层用户链接上，

31、由于建筑平面层较大，采用水平式系统易出现水平失调，故采用垂直式系统。 4.在垂直式系统中采用上供下回双管式，便于用户进行局部调节，用以满足用户要求。三管道上的部件选型及散热器上的部件选型1.集气罐选型：采用立式集气罐，并装设DN15放气罐2.膨胀水箱选型：开式 高位膨胀水箱3.散热器入口处应放散热器、温控阀，可实现自动调节散热器，流量使室内温度较稳定，节约热量。四个楼梯间房间编号房间名称围护结构传热系数室内计算温度供暖室外计算温度室内外温度差温度修正系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向风向修正后耗热量高度修正名称及方向面积面积ktnTwtn-twQ1-jxcxxf1+xcx+xfQlxgQ1Q2Q3Rm2w/m2.w%w%wwww1234567891011121314151617181920楼梯间底层北外墙北外门西外墙东外墙东内墙1东内墙2西内墙1西内墙2东内门西内门南内墙2.255.052.925.252.921.811.817.0