石油天然气工程师要点辅导：采暖供热设备的估算方法

1、石油天然气工程师要点辅导：采暖供热设备的估算 方法供暖系统由锅炉、供热管道、散热器三部分组成。建筑物的耗热量和散热器的确定以及供热管道管径和系统压力损失的计算 是一项周密细致和复杂的设计过程。一般由设计部门暖通设计人员承担。但是 对于我们咨询行业要为某业主在初建、扩建或可研阶段，对供热设备（散热 器、管道、锅炉）的选型，造价作出估算及验算供热管道和锅炉的负荷或在施 工中需要作局部变更，或需编制供暖锅炉的耗煤计划，常因缺乏数据而不能进 行工作，况且这些零星琐碎的工作也不便给设计部门增添麻烦。为解决上述问题，本人根据从事暖通专业工作多年的经验，特撰写此文， 仅供从事咨询工作的人员参考。一、建筑物的

2、供热指标（qO）供热指标是在当地室外采暖计算温度下，每平方米建筑面积维持在设计规 定的室内温度下供暖，每平方米所消耗的热量（ W/m2。在没有设计文件不能详细计算建筑物耗热量，只知道总建筑面积的情况 下，可用此指标估算供暖设备，概略地确定系统的投资，qO值详见表-1各类型建筑物热指标及采暖系统所需散热器的片数表-1序号建筑物类 型qo2(W/m)21片/m （热水米 暖）1 片 /m2（低压蒸 气采暖）1多层住宅600. 652不宜采用2单层住宅951. 0320. 7793办公楼、 学校700. 761不宜米用4影剧院1051. 1410. 8615医院、幼 儿园700. 761不宜米用6旅

3、馆650. 7070. 5337图书馆600. 6520. 4928商店750. 8150. 6159浴室1401. 5221. 14810高级宾馆1451. 5761. 18911大礼堂、体育馆1401. 5221. 148食堂、餐1301. 4131. 066厅说明：1).此表散热器是恒定在64. 5C温差情况下的数量。.此表所列散热器片数可根据q0的变更作相应修正。二、散热器散热量及数量的估算以四柱640型散热器为准，采暖供回水温度 95- 70C热水采暖时，一片散热器的 Q值为：0水=KX FX t = 7. 13X 0. 20X 64. 5= 92 (W片)式中：K= 3. 663A

4、t0 . 16K= 3. 663X( - 18) 0. 16= 7. 13W/m2C当采用低压蒸汽采暖时：0汽=KX FX A t = 7. 41 X 0. 20X( 100- 18)= 122 (W/片)式中：K= 3. 663At0 . 16K= 3. 663X( 100- 18) 0. 16= 7. 41W/m2C根据热平衡原理，将建筑物热指标和所需散热器片数列表1 (以四柱640型为准)。各种散热器之间的换算若需将四柱640型散热器改为其它类型的散热器其片数转换可按下式：K1X F1X A t = K2X F2X A t 即 K1X F1= K2X F2进行换算。房间内散热器数量的调整

5、.朝向修正：朝南房间减一片，朝北房间加一片；既面积、窗墙比相同 的两个房间，南、北向相差2片。.窗墙比修正：有门窗的房间比只有窗无外门面积、朝向均相同的房间 多2片。.角隅房间(具有两面外墙的房间)：按估算数附加 100%散热器数量经过修正后，可根据适用、经济、美观的要求，选用所需散热 器型号，并用互换公式换算所需订购的散热器数量。如要求相对精确，散热器片数的确定，可参见暖通设计手册或其它有 关资料。三、供暖管道的估算供暖管道的布置形式：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，蒸汽采暖又有干 式与湿式回水之分等等。根

6、据介质流经各环路的路程是否相等，还可分为：.异程式：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。采暖管道的估算 .采暖管道管径的估算是根据允许单位摩擦阻力(

7、热水采暖R= 80-120Pa/m；蒸气采暖R= 60Pa/m和不超过管内热媒流动的最大允许流速来确定的(见表2、表3、表4)。管径估算表中Q W R、N值为常用估算值，而 Qmax Wma、Rmax Nmaxfi为最大值，适用于距锅炉房近，作用半径小，环路 小的米暖系统。.利用此表可按管道负担的散热器片数迅速决定管径，也可用于系统局 部变更或检验管道是否超负荷。 .根据低压蒸气管与凝结水管同径热负荷的比较，DN70以下的蒸气管 所用的凝结水管比蒸气管1号；DN70以上的蒸气管所用的凝结水管比蒸气管2 号。四、供暖系统压力损失的估算1 .公式：艺 H水=1. 1 艺(RL+ Z) Pa艺出气=

8、1. 1 艺(RL+ Z) + 2000 Pa式中：R单位管长度沿程压力损失，按100Pa/m估算1.1 因施工增加阻力和计算误差等因素考虑的系数。热水采暖系统管径估算表表-2DN (mrhQQmaxRRmaxVVmaxNWPa/mm/s负担四柱64器片数1558149302. 4120. 48297. 130. 290. 4663201. 37X1042. 33X104131. 30367. 880. 370. 64146252. 44X1044. 80X1 04116. 17431. 980. 410. 81265325. 23X10410. 47X104118. 39458. 800.

9、511. 01568408. 43X10420. 93X104146. 89876. 830. 621. 549165017. 44X10434. 88X104159. 85625. 460. 771. 5418966533. 43 X10455. 23X104156. 36420. 440. 891. 4836348058. 14X10481. 40X104192. 70401. 261. 111. 61632010098. 83X104151. 16X 104130. 73302. 461. 091. 6610745125168. 61X 104203. 49X 104124. 48180

10、. 441. 221. 4718330150261. 63X 104261. 63X 104119. 44119. 441. 331. 3330339说明：此表 t = 95C、r = 983. 248kg/m3、K= 0. 2mm低压蒸气米暖系统管径估算表表- 3QQmaxRRmaxVVmaxNWPa/mm/s负担四柱640型散热器片数152500350038845. 17. 610205500800040806. 29222595001. 6X 10435906. 911. 239322. 4X 1043. 0X 10447739. 61298403. 2X 1044. 4X 104407

11、69. 713. 4137506. 5X 1048. 5X 104437311. 815. 52706513X10415X104466114. 416. 65398019X10422X 104395314. 817. 2784432 X 10436 X 10374616. 418. 51470100125450 X 10455 X 10283316. 418. 02059150470 X 10475 X 10212415. 917. 129411520253240507046521. 74X1043. 26X104横管7. 91X112. 1X1444425 X 1050 X 1000说明：此

12、表 P= 200Kpa （绝对压力）、 K= 0. 2mm低压蒸气采暖干式凝结水管径估算表表-4四柱640片数207514034052010752150立官69782. 56X1044. 88X10411. 63X10418. 03X10437. 22X10474. 43X104四柱640片数3011021050077516003400说明：对不利环路起始端管径，考虑空气和锈渣的影响，一般不小于DN252热水供暖循环泵的估算1）流量:G=( 1. 2 1 . 3)式中： t = tG tH = 95C 70C = 25Cc水的比热。取 c = 11. 21. 3 储备系数2）扬程：根据下列公式

13、估算H= 1 . 1 ( H1+ H2+ H3) KPa式中：H1锅炉房内部压力损失（ 70KPa220KPa）H3室内最长、最高环路的压力损失，一般为10-20Kpa；有暖风机的为20- 50Kpa；水平串联系统为 50-60Kpa;带混水器的为 80- 120Kpa。R值按100Pa/m计算。根据上列公式和数据，计算出水泵的流量和扬程，即可选择水泵。沿程阻力及局部阻力概率分配率系统种类系统压力消耗所占百分比（%沿程阻力局部阻力室内热水系统5050低压蒸气系统6040热水系统80- 9020- 1050- 7050 - 30低压蒸气系统3 低压蒸气采暖系统对锅炉定压的要求在蒸气量能满足系统采暖负荷的情况下，可按照低压蒸气系统压力损失估 算法来确定锅炉的压力。室外压力损失：H仁1. 1X + 2000Pa式中：R值取100Pa/mL为室外管道长度m室内压力损失H2可按20Kpa估算锅炉内的压力损失储备系数取1. 2锅炉定压值 P= 1. 2X( H1+ H2) X 10-4 MPa五.锅炉供暖负荷面积的估算1.新型锅炉的效率n = 0. 75以上。0. 7MV蒸发量锅炉的供热面积可按下式计算：F= m2F= = 8000 m2式中：0. 8考虑锅炉和室