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PAGEPAGE27编号:采暖课程设计说明书题目:某三层办公楼采暖设计院(系):土木工程与建筑学院专业:建筑节能技术与工程学生姓名:学号:指导教师:目录摘要 3TOC\o"1-2"\h\z\u引言 31设计任务、原始资料及设计依据 42供暖系统的设计热负荷的计算 72.1供暖系统设计热负荷 72.2供暖设计热负荷计算 113供暖系统散热器的选择 163.1散热器的选择原则 163.2散热器的计算 173.3散热器的布置 184系统选择、供暖系统引入口的位置 194.1系统选择 194.2供暖系统引入口的位置 195水力计算以及附件选择 195.1水力计算方法及步骤 195.2水力计算 215.3供暖系统的附件选择 25 .2干管、立管及散热器的安装 18.3应注意的质量问题 196结论 2参考文献……………………27摘要随着人们生活水平的提高,对室内环境温度提出了更高的要求,节能环保、安全性高等因素越发受人们的关注。特别是新中国成立以后,我国的供暖事业得到了迅速发展。一个建筑物或房间可能有各种得热和散失热量的途径。当建筑物或房间的失热量大于得热量时,为了保持室内在要求温度下的热平衡,需要由供暖通风系统补给热量,以保证室内要求的温度。为了满足现今社会的要求,对工程建筑进行供热采暖设计是更好的达到节能环保目的的重要前提。本次课程设计的研究对象和主要内容是以热水为热媒的建筑物集中供热系统。本文首先根据基本设计资料计算了某办公大楼的热负荷,然后根据热负荷及建筑物的形式等条件,提出了供暖系统设计方案,选择布置了供暖管网系统,绘制出了该系统的平面图和系统图,还对该系统进行了水力计算,选择管径和流速,使管网系统较好地符合了水力平衡要求。最后还计算了散热器的片数,并布置了散热器。关键词:环保节能;供热设计;负荷计算AbstractAspeoplelivingstandardrising,theindoorenvironmenttemperatureputforwardhigherrequest,energyconservationandenvironmentalprotection,safetyhigherfactorsbymorepeople'sattention.EspeciallyafterthefoundingofnewChina,ourcountry'sheatingundertakingshavedevelopedrapidly.Abuildingorroommayhavevarioustoheatandheatlossoftheway.Whenbuildingorroomheatlossisgreaterthantheheatgain,inordertokeepindoortemperatureintherequirementsofheatbalance,theheatingventilationsystemsupplyheat,inordertoassureindoortemperaturerequirements.Inordertomeettherequirementsofthemodernsociety,theengineeringconstructionforheatingdesignisthebettertoachievethepurposeofsavingenergyandenvironmentalprotectionanimportantprerequisite.Thecurriculumdesignoftheobjectofstudyandthemaincontentishotwaterforheatingmediumbuildingcentralizedheatingsystem.Thispaperfirstlyonthebasisofthebasicdesigndatatocalculatetheheatloadofacertainofficebuilding,andthenaccordingtothethermalloadandtypeofbuildingconditions,putsforwardtheheatingsystemdesignscheme,thechoicetoarrangetheheatingpipenetworksystem,drawoutthesystemplanandsystemdiagramandthesystemofthehydrauliccalculation,selectthediameterandflowvelocity,pipelinesystemiswellconsistentwiththehydraulicbalancingrequirements.Finally,thecalculationofradiatorpiecenumberandarrangementoftheradiator.Keywords:environmentalprotectionandenergysaving;Heatingdesign;Loadcalculation引言随着人们生活水平的提高,对室内环境温度提出了更高的要求。特别是新中国成立以后,我国的供暖事业得到了迅速发展。一个建筑物或房间可能有各种得热和散失热量的途径。当建筑物或房间的失热量大于得热量时,为了保持室内在要求温度下的热平衡,需要由供暖通风系统补给热量,以保证室内要求的温度。本次课程设计的研究对象和主要内容是以热水为热媒的建筑物集中供热系统。本文首先根据基本设计资料计算了五层邮局大楼的热负荷,然后根据热负荷及建筑物的形式等条件,提出了供暖系统设计方案,选择布置了供暖管网系统,绘制出了该系统的平面图和系统图,还对该系统进行了水力计算,选择管径和流速,使管网系统较好地符合了水力平衡要求。最后还计算了散热器的片数,并布置了散热器。从本次课程设计中,我们在遵循有关设计规范规定,综合运用所学的基本理论、基本知识、基本技能,在利用天然资源基础上,参考有关设计资料,独立分析和解决实际问题;掌握并提高了对《供热与锅炉》课程的设计定案、计算、绘图等方面的能力,以及着手进行实际施工图设计奠定可靠基础。由于我水平有限,设计中的错误和不妥之处必然存在,恳请老师批评指正。学生:卢振斌1设计任务、原始资料及设计依据1.1设计任务(1)、确定房间耗热量(2)、确定采暖系统的形式及管路布置(3)、进行散热器片数计算和管道水力计算(4)、画出采暖平面图和系统图1.2土建资料(1)、建筑名称:某三层办公建筑大楼(2)、所在地点:济南(3)、土建条件:见建筑图(包括建筑设计的平、立、剖面图,外围护结构,如门、窗等的材料构造及尺寸等)(4)、工程概况:该办公楼位于济南市,共三层,一层层高为4.2m,二层和三层为3.3m,(5)、外墙和门窗的形式列表表示如下表1-1(外墙、门窗形式列表)名称材料尺寸外墙外墙为砖墙,外抹水泥沙浆,内抹灰370mm内墙砖墙,双面抹灰240mm外窗双层木窗尺寸(宽×高)为2.1×1.75m外门单层木外门尺寸(宽×高)为1.5×2.0m,门型为无上亮的双扇门,可开启部分的缝隙总长为9.0m1.3、气象条件(1)、济南市区地理位置:东经116°59’,北纬36°41’,海拔为51.6m(2)、设计用室内外气象参数及其他参数表1-2冬季室内采暖设计温度门厅、走廊、厕所18℃阅览室、会议室、办公室、传达室、接待室18℃表1-3冬季气象参数采暖室外计算温度-7℃冬季室外计算相对湿度54%冬季室外平均风速3.2m/s冬季室外最多风向的平均风速4.3m/s冬季最多风向ENE冬季最多风向的频率15%冬季室外大气压力10202Pa冬季日照百分率61%表1-4其他参数平均拔海高度51.6m设计计算用采暖期日数106设计计算用采暖期初日11月22日设计计算用采暖期终日3月7日极端最低温度-19.7大气透明度等级42热源资料集中供热系统热源形式由国家主管部门,根据该城市的发展规划及能源利用政策等许多因素来确定,涉及到城市热电联产或热电分产的能源利用问题。集中供热系统热媒的选择,主要取决于热用户的使用特征和要求,同时与选择的热源形式有关。集中供热系统的热媒主要是热水,热水供热系统的热能利用效率高。以水作为热媒用于供暖系统时,可以改变供水温度来进行供热调节,既能减少热网热损失,又能较好的满足卫生要求。热水供热系统蓄热能力高,由于系统中水量多,水的比热大,因此,在水力工况和热力工况短时间失调时,也不会引起供暖状况很大波动。热水供热系统可以远距离输送,供热半径大。同时应考虑采用高温水供热的可能性。故在此选择供、回水温度为75℃/50℃的热水机械循环供热系统。3.各层房间编号表3-1房间编号房间名称101传达值班室102会议室201主任办公室202卫生间203办公室204接待室、陈列室205办公室206办公室207办公室208会议室301办公室302卫生间303办公室304办公室305办公室306办公室307阅览室楼梯间4确定各部分围护结构的传热系数K值4.1外墙的结构是厚度为370毫米,外墙采用抹灰砂浆,可查得:外墙的传热系数为:K=1.53W/m2·℃;4.2外窗为双层木窗,它的传热系数为:K=2.76W/m2·℃;4.3内门对应天正暖通内门界面,可查得:内门的传热系数为:K=2.5W/m2·℃。4.4屋面传热系数给定,屋面的传热系数为:K=0.8W/m2·℃;将上述计算结果整理得:屋面、外墙、内墙、内门,吊顶的传热系数分别为:表4-1围护结构的传热系数围护结构外墙W/(m2·℃)外窗W/(m2·℃)外门W/(m2·℃)屋面W/(m2·℃)传热系数1.532.764.650.85供暖系统的设计热负荷的计算供暖系统设计热负荷是供暖设计最基本的数据。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。5.1供暖系统设计热负荷(1)、供暖系统设计热负荷供暖系统的设计热负荷是指在某一室外温度t′w下,为了达到要求的室内温度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q′。它是设计供暖系统的最基本依据。冬季供暖通风系统的热负荷,应根据建筑物或房间的得失热量确定:失热量有:a、围护结构传热耗热量Q1;b、加热由门,窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2,称冷风渗透耗热量;得热量有:a、太阳辐射进入室内的热量Q10。Q=Q1+Q2-Q10工程设计中,供暖系统的设计热负荷,一般分几部分进行计算:Q′=Q1.j′+Q1.x′+Q2′+Q3式中Q1.j′——围护结构的基本耗热量;Q1.x′——围护结构的附加耗热量。(2)、围护结构的耗热量表5-1通过围护结构的基本耗热量,按下式计算:公式Q′j.j=K×F×(tn–t′w)×α参数K--该面围护物的传热系数,W/m.℃;Q′j.j--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;F--该面围护物的散热面积,m;t′w--室外供暖计算温度,℃;α--温差修正系数.tn--室内空气计算温度,℃;(3)、围护结构附加耗热量:表5-2通过围护结构的附加耗热量公式Q1′=Q′j.j×(1+χch+χf+χx)×(1+χf.g)参数Q1′--附加耗热量χf--风力附加率(或称风力修正系数);χf.g--高度附加;χx--外门附加χch--朝向附加率(或称朝向修正系数);(4)《暖通规范》规定:宜按下列规定的数值,选用不同的朝向修正率朝向修正率北、东北、西北0~10%东南、西南-10~-15%东、西-5%南-15~-30%所以,由于这次在这次设计中建筑物的外墙朝向分别为东、西、南、北四向。其朝向的修正率分别为:东:-5%,西:-5%,南:-15%,北:0%。(5)风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。我国大部分地区冬季平均风速为2~3m/s。西安室外平均风速2.700m/s,因此《暖通规范》规定:在一般情况下,不考虑风力附加。只有建在不避风的高地、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维护结构附加5%~10%。(6)高度附加耗热量高度附加耗热量是考虑房屋高度对维护结构耗热量的影响而附加的耗热量。《暖通规范》规定:当房间高度大于4m时,高度每高出1m应附加2%,但总的附加率不应大于15%。所以此建筑1~3层高度均为3m,高度附加值为0。(7)、冷风渗透耗热量Q2′的计算: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法,本计算采用缝隙法,计算公式如下:公式Q2′=0.28Cp×V×ρw×(tn-t′w)参数Cp--干空气的定压质量比热容,Cp=1.0Kj/(公斤×℃)V--渗透空气的体积流量,m/h;ρw--室外温度下的空气密度公斤/mtn--室内空气计算温度,℃;t′w—室外供暖计算温度,℃.5.2供暖设计热负荷计算以102房间和307供暖设计热负荷计算为例,其余见各房间耗热量计算Excel表格。(1)围护结构传热耗热量Q1′的计算利用基本公式Q′j.j=K×F×(tn–t′w)×α,全部列于表中表5-1102房间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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正房间热负荷102会议室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加8231.88北外墙14.7*4.2-2.1*1.75*447.041.5318-72511799.280011799.280北外窗2.1*1.75*414.72.7618-72511014.300011014.300东外墙11.2*4.247.041.5318-72511799.28-500.951709.320西外墙2.4*4.210.081.5318-7251385.56-500.95366.280南外墙11.1*4.2-3*2.65*2-1.8*2.126.941.5318-72511030.46-1500.85875.890南外窗3*2.65*215.92.7618-72511097.10-1500.85932.540南向外门1.8*2.13.784.6518-7251439.43-1500.85373.510地面2*13.96+2*8.93+0.5*2.4+2*9.23+0.8*2.4+0.9*1.268.440.46518-7251795.62001795.620地面2*12.03*2+2*2.4352.980.23318-7251308.61001308.610地面2.43*8.0319.50.11618-725156.5500156.550说明:由于层高为4.2m,大于4m。高度附加时附加率为故省略。(2)冷风渗透耗热量的计算102房间根据《暖通空调》课本公式(2-4),又由表2-6查得换气次数为0.5,则计算结果如下V=L×B×H=(14.4×10.8-2.4×1.5-1×1.2)×4.2=633m3/h冷风渗透耗热量等于=0.278×Cp×V×ρw×(tn–t′w)=0.278×0.5×633×1.2×1×25=2640W(3)房间采暖热负荷=+=8231.88+2640=10871.9W表5-2307房间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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正房间热负荷307阅览室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加2854.16北外墙7.6*3.325.081.5318-7251959.31001959.310北外窗2*2.1*1.757.4762.76-1.5318-7251229.89001229.8870东外墙5.8*3.319.141.5318-7251732.11-500.95695.499750西外墙1.6*3.35.281.5318-7251201.96-500.95191.8620屋顶7.2*5.438.880.818-7251777.60001777.60(2)冷风渗透耗热量Q2′的计算307房间根据《暖通空调》课本公式(2-4),又由表2-6查得换气次数为0.5,则计算结果如下V=L×B×H=7.2×5.4×3.3=128.3m3/h冷风渗透耗热量等于=0.278×Cp×V×ρw×(tn–t′w)=0.278×0.5×128.3×1.2×1×25=535W(3)房间采暖热负荷=+=2854.16+535=3389.17W5.4各房间热负荷计算汇总表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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加405.72137.02北外墙6*4.4-3*1.7526.41.5318-72511009.800011009.800101传达值班室北外窗3*1.755.252.7618-7251362.25001362.250西外墙4.1*3.313.531.5318-7251517.52-500.95491.60地面2*3.6+2*5.618.40.46518-7251213.90001213.900地面3.6*1.65.760.23318-725133.5500133.550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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加392.41571.2南外墙6.3*3.3-3.92*1.7513.971.5318-7251534.35-1500.85454.200201主任办公室南外窗3.92*1.756.852.7618-7251472.65-1500.85401.750西外墙5.2*3.3-1.8*1.7514.011.5318-7251535.88-500.95509.090西外窗1.8*1.753.152.7618-7251217.35-500.95206.480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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加924北外墙3.2*3.3-1.2*1.758.461.5318-7251323.60001323.600146.8202卫生间北外窗1.2*1.752.12.7618-7251144.90001144.900西外墙3.8*3.312.541.5318-7251479.66-500.95455.670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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷203205207办公室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加504.42南外墙3.8*3.3-2.1*1.758.841.5318-7251338.13-1500.85287.410237.8南外窗2.1*1.753.72.7618-7251255.30-1500.85217.010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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷204接待室陈列室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加1608.35北外墙6.8*3.3-3.9*1.7515.611.5318-7251597.08001597.080356.5北外窗3.9*1.756.832.7618-7251471.27001471.270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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷206办公室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加810.17北外墙3.8*3.3-2.1*1.758.861.5318-7251338.90001338.900208.1北外窗2.1*1.756.832.7618-7251471.27001471.270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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷208会议室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加5352076.6北外墙7.6*3.325.081.5318-7251959.31001959.310北外窗2*2.1*1.757.4762.76-1.5318-7251229.89001229.8870东外墙5.8*3.319.141.5318-7251732.11-500.95695.499750西外墙1.6*3.35.281.5318-7251201.96-500.95191.8620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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷209办公室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加237.81151.92南外墙3.8*3.3-2.1*1.758.841.5318-7251338.13-1500.85287.410南外窗2.1*1.753.72.7618-7251255.30-1500.85217.010东外墙5.4*3.317.821.5318-7251681.62-500.95647.50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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加392.42141.44南外墙6.3*3.3-3.92*1.7513.971.5318-7251534.35-1500.85454.200301办公室南外窗3.92*1.756.852.7618-7251472.65-1500.85401.750西外墙5.2*3.3-1.8*1.7514.011.5318-7251535.88-500.95509.090西外窗1.8*1.753.152.7618-7251217.35-500.95206.480屋顶5.94*4.828.510.818-7251570.24001570.240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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷303办公室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加476.11677.26南外墙7.4*3.3-2*2.1*1.7517.071.5318-7251652.93-1500.85554.990南外窗2*2.1*1.757.352.7618-7251507.15-1500.85431.080屋顶7.2*4.834.560.818-7251691.20001691.200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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷304办公室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加148.6716.75北外墙3.2*3.3-1.8*1.757.411.5318-7251283.4001283.40北外窗1.8*1.753.152.7618-7251217.35001217.350屋顶3*3.610.80.818-72512160012160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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷305办公室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加476.12324.77南外墙7.4*3.3-2*2.1*1.7517.071.5318-7251652.93-1500.85554.990南外窗2*2.1*1.757.352.7618-7251507.15-1500.85431.080东外墙5.4*3.317.821.5318-7251681.62-500.95647.50屋顶7.2*4.834.560.818-7251691.20001691.200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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷306办公室名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加416.21794北外墙7.6*3.325.081.5318-7251959.31001959.310北外窗2*2.1*1.757.4762.76-1.5318-7251229.89001229.8870屋顶7.2*4.230.240.818-7251604.8001604.80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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷二楼走廊名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加503.81527东外墙1.8*3.3-1.8*1.752.791.5318-7251106.7-500.95101.40东外窗1.8*1.753.22.7618-7251220.8-500.95209.80西外墙1.8*3.35.941.5318-7251227.2-500.95215.80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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷三楼走廊名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加503.811259东外墙1.8*3.3-1.8*1.752.791.5318-7251106.7-500.95101.40东外窗1.8*1.753.22.7618-7251220.8-500.95209.80西外墙1.8*3.35.941.5318-7251227.2-500.95215.80屋顶20.34*1.836.60.818-72517320017320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室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量房间热负荷名称及方向面积计算面积KW/(m2•℃)a朝向修正率%风力附加修正值修正后的热量高度附加1170.96北外墙3.2*3.3-1.2*1.758.461.5318-7251323.60001323.600146.8302卫生间北外窗1.2*1.752.12.7618-7251144.90001144.900西外墙3.8*3.312.541.5318-7251479.66-500.95455.670屋顶2.94*4.212.350.818-7251246.96001246.960各房间采暖热负荷统计表房间101102201202203204205206207二层走廊负荷w2542.7610871.901963.911094.93742.21424.88742.21018.24742.21030.8房间208209301302303304305306307三层走廊负荷w2611.61389.722533.841317.82153.39865.372800.82210.22854.161762.86供暖系统散热器的选择6.1散热器的选择原则供暖系统的散热设备是系统的主要组成部分,它向房间散热以补充房间的热损失,保持室内要求的温度,其中散热器是最为常用的散热设备,供暖系统的热媒通过散热器的壁面,主要以对流的传热方式向房间散热。对散热器的基本要求,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,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)、卫生和美观方面的要求,散热器外表光滑,不积灰和易于清扫,散热器的装设不应影响房间观感。(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。在散热器的选择方面优先考虑铸铁散热器,它结构简单,防腐性能好,使用寿命长以及热稳定性好的优点;但其金属耗量大、金属热强度低于钢制散热器。在这设计中,考虑多方面原因,选用四柱813型散热器。这种散热器金属热强度及传热系数高,外形美观,易于清除积灰,容易组成所需的面积,便于落地和靠墙安装,因此得到广泛应用,其性能参数如下:表6-1四柱813型散热器性能参数型号散热面积水容量重量工作压力热水热媒当Δt=64.5时的K值四柱813型0.28(m²/片)1.40L8kg0.5mpa7.87w/m·℃6.2散热器的计算6.2.1散热面积的计算:(1)散热器的散热面积F按下式计算:表6-2公式A=Q×β1×β2×β3/k(tm-tR)m²参数Q——散热器的散热量,W:tm——散热器热媒平均温度,℃;tR——供暖室内计算温度,℃;K——散热器的传热系数,W/m².℃β1——散热器组装片数修正系数;β2——散热器连接形式修正系数;β3——散热器安装形式修正系数;A——散热器的散热面积(2)该建筑供暖的供回水温度分别为75℃/50℃,散热器内热媒的平均温度tm=(ti+to)/2=(75+50)/2=62.5℃式中ti——散热器进水温度,℃;to——散热器出水温度,℃;(3)散热器传热系数K值的物理概念,是表示当散热器内热媒平均温度tm与室内气温tR相差1℃时,每m²散热器面积所散出的热量W/m².℃。它是散热器散热能力强弱的主要标志。根据公式(课本附录3-1)其中=tm-tR求得=7.04W/m².℃(4)散热器的传热系数K和散热量Q值是在一定的条件下,通过实验测定的。若实际情况与实验条件不同,则应对所测值进行修正。a散热器组装片数修正系数β1(其值选取按照《供热工程》附录2-3)b散热器连接形式修正系数β2值,可按《供热工程》附录2-4取用。此次设计是采用的简单的同侧上进下出,所以β2=1.00。c散热器安装形式修正系数β3值,安装在房间内的散热器,可有种种方式,如敞开装置、在龛盒内、或加装遮挡罩板等。附录表2-5,在此次设计为接待室、办公室、阅览室、会议室等。采用明装,上部有窗台板覆盖,散热器距窗台高度100mm布置β3=1.02:厕所就安装在墙上外面加罩β3=1.12。6.2.2散热器片数及长度的确定在确定所需的散热器面积后,现假定β1=1,可按下式进行计算n=A/aa——每片或每1m长的散热器散热面积.此系统的a=0.28m²,暖通规范规定,柱型散热器面积可比计算面积小0.1m²(片数n取整数)以303办公用房散热器计算为例说明计算过程,其他房间的散热器片数,详见表6-3。303办公室设计热负荷为2153.39W,室内安装四柱813型散热器,散热器明装,上部有窗台板覆盖,散热器距窗台高度100mm。供暖系统为单管上供下回式。设计供回水温度为75℃/50℃,室内管道明装,支管与散热器的连接方式为同侧连接上进下出,求散热器面积及片数。由上可知,对四柱813型散热器K=7.04W/(㎡℃)修正系数:散热器组装片数修正系数,先假定β1=1.00;散热器连接形式修正系数,查附录2—4,β2=1.00;散热器安装形式修正系数,查附录2—5,β3=1.02;根据式=2153.39×1.02/(7.04×44.5)=7.01㎡;四柱813型散热器每片散热面积为0.28㎡,计算片数n′为:n′=A′/f=4.08/0.28=25.04片=25片,查[2]附录2-3,当散热器片数为大于20片时,β1=1.10,因此,实际所需散热器面积为:F=F′×β1=7.04×1.10=7.744m2实际采用片数n为:n=A/a=7.744/0.28=27.7片取整数,应采用四柱813型散热器28片。因散热器布置在两个窗口下各14片6.3散热器的布置布置散热器时,应注意下列一些规定[:(1).散器应安装在外墙的窗台下,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).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场所,其散热器应有单独的立、支管供热且不得装设调节阀。(3).散热器一般明装,在内部装修有特殊要求的场合可采用暗装。(4).同一房间的散热器可以串连,贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器,可同邻室串连连接。两串连散热器之间的串连管径应与散热器接口的直径相同,以便水流畅通。(5).散热器的安装尺寸应保证底部距地面不小于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。表6-3各房间是散热器计算结果房间编号1011022012022032042052062072082093013023033043053063072走廊3走廊房间冷负荷2542.7610871.91963.91094.93742.201424.88742.201018.24742.202611.61389.722533.841317.802153.39865.372800.802210.203389.171030.81762.8试算面积A'8.2835.406.393.562.424.642.423.322.428.504.528.254.297.012.829.127.2011.033.365.74试算片数n'29.57126.4222.8412.738.6316.578.6311.848.6330.3716.1629.4615.3225.0410.0632.5725.7039.4111.9920.50校核β11.11.11.11.0511.0511.0511.11.051.11.051.111.11.11.11.051.1散热器实际面积9.1138.947.033.742.424.872.423.482.429.354.759.074.517.712.8210.037.9212.143.526.31实际片数32.52139.0625.1213.378.6317.408.6312.438.6333.4016.9732.4116.0927.5410.0635.8228.2739.6512.5922.55取整数331392513917912933173216281036284213227系统选择7.1系统选择系统采用机械循环单管异程上供下回热水供暖系统上供下回式系统,布置管道方便,排气顺畅,应用广泛。所以选用上供下回系统,由于该建筑的作用半径都在50M内,所以采用异程是回水系统。7.2供暖系统引入口的位置供暖系统引入口宜设置在建筑物热负荷对称分配的位置,一般宜在建筑物中部。这样可以缩短系统的作用半径。在民用建筑和工业生产厂房辅助性建筑中,系统总立管在房间内的布置不影响人们的生活和工作。热水供暖系统应在入口处的供回水总立管上设置温度计,压力表和过滤器或除污器,必要时应设调节阀和流量计。流量计设在供水总立管上,调节阀装在回水总立管上,除污器或过滤器应装在流量计、调节阀、调压板的入口管段上。8水力计算及附件选择8.1水力计算方法及步骤8.1.1基本原理(1)当流体沿管道流动时,由于流体分子间及其管壁间的摩擦,就要能量损失,称为沿程损失;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,产生局部旋涡和撞击,也要产生能量损失,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:△P=△Py+△Pj=Rl+△PjPa式中△P——计算管段的压力损失,Pa;△Py——计算管段的沿程损失,Pa;△Pj——计算管段的局部损失,Pa;R——每米管段的沿程损失,Pa/m;L——管段长度,m。(2)室内热水供暖系统的水流量G与热媒流速v的关系式为:v=4×G/(3600×3.14×ρ×d2)=G/(2826×ρ×d2)8.1.2、计算方法(1)、可按照基本原理进行计算;(2)、对于此处选用的机械循环单管异程上供下回热水供暖系统,采用的是不等温降法。所谓“不等温降”的水力计算,就是在单管系统中各立管的温降各不相等的前提下进行的水力计算,不是首先根据流量来确定管径;而是在选定管径后,根据平衡要求的压力损失去计算立管的流量;根据流量来计算的实际温降。8.1.3、计算步骤:(1)、首先任意给定最远立管的温降。一般按设计温降增加2-5℃。由此求出最远立管的计算流量G。根据该立管的流量,选用R值,确定最远立管管径和环路末端供回水干管的管径及相应的压力损失值。(2)、确定环路末端的第二根立管的管径。该立管与上述计算管段为并联管路。根据已知节点的压力损失,给定该立管管径,从而确定通过环路最末端的第二根立管的计算流量及其计算温降。(3)、按照上述方法,由远及近,一次确定出该环路上供、回水干管各管段的管径及其相应的压力损失以及各立管的管径、计算流量和计算温度降。(4)按上述方法计算得出的系统流量总和,一般都不会等于设计要求的流量,最后要根据并联环路流量分配和压降变化的规律,对初步计算出的个循环环路的流量、温降和压降进行调整。整个水力计算才告结束。最后确定各立管散热器所需的面积。8.2水力计算以最不利环路为例,进行水力计算,其他的管段计算由于方法一致,所以尽列表表示。详见表8-1水力计算表设计供回水温度为75℃/50℃。用户入口处外网的资用压力位10Kpa。具体的计算如下:(1)求最不利环路的平均比摩阻。一般以最远立管环路为最不利环路。根据式(2)计算立管Ⅳ。设立管的温降=30℃(比设计温降大5℃),立管流量为根据流量,参照值,选用立管、支管管径为2021根据表8-2得整根立管的折算阻力系数=48.4(最末端立管设置集气罐=1.5)根据,=15mm。查表8-3,当=1.0时,=15.93Pa。立管的压力损失为(3)计算供回水干管和的管径。管段流量===。管径为15mm,的值由表8-4查出为2.6.管段总长为7.72=15.4m,两个直流三通一个弯头。则管段5和5’的根据G及d值,查表8-3,当=1.0时,管段管径为15mm,通过122.74Kg/h的=15.93Pa。则管段5和5’的压力损失=44.0415.93=701.6Pa(4)计算立管Ⅲ。立管Ⅲ与环路5-Ⅳ-5’并联。因此,立管Ⅲ的作用压力==771+701.6=1473Pa。。立管选用2021.查表8-2,立管的=48.4。当=1.0时,。根据和d=20mm,查表8-3得=312.7Kg/h。立管Ⅲ的热负荷=7931W,由此可求该立管的计算温降(5)按照此步骤,分别计算左侧的4和7的管径、计算立管Ⅱ、计算管段3和8、立管Ⅰ、管段2和9的管径。以及右侧的立管V、管段4和4’、立管VI、管段3和6、立管VII,管段2和7.其计算数据及过程列入表8-5表示。管短号热负荷Q/W管径dd立×d支/mm管长l/m总阻力系数=1的压力损失/Pa计算压力损失/Pa计算流量/计算温降/调整流量/调整温度/12345678910111213立管IV4279.715×1548.415.93771122.730122.7306+6'4279.71515.440.04444.0415.93701.6122.7122.7立管III7930.620×1548.430.431473312.721.8312.721.84+712210.32513.817.94623.9422.77545435.4435.4立管II7111.0415×1548.441.7202120529.820529.83+819321.343213.412.06214.0615.93224640.4640.4立管I649.215×1548.446.322242205.727.1205.727.12+925813.453216.614.947.522.4427.8625845.7845.7=2867PaG=845.7Kg/h管短号热负荷Q/W管径dd立×d支/mm管长l/m总阻力系数=1的压力损失/Pa计算压力损失/Pa计算流量/计算温降/调整流量/调整温度/12345678910111213立管V6497.120×1572.711799.7186.230186.2304+4'6497.12014.425.92227.9211307.12186.2186.2立管VI5202.715×1548.422.891106.82151.221.8151.221.83+611699.82518.624.18226.1813.7357.9337.4337.4立管VII4496.815×1548.430.31464.717329.817329.82+716196.625101361931.2592.8510.4510.4=2057.5PaG=510.4Kg/h初步计算结果如上表所示。将右侧计算压力损失按照与左侧相同考虑,则右侧流量那么初步计算的总流量为602.5+845.7=1448.2系统设计的总流量两者在误差允许的范围内可视作相等。所以无需进一步进行环路流量的整。表8-2表8-3表8-48.3供暖系统附件(1).排气装置:集气罐在机械循环的下供下回系统中,集气罐应设在系统供水干管末端的最高处。在运行时,定期手动打开阀门将热水中分离出来并狙击在集气罐内的空气排除。根据系统选用立式,直径为100mm。(2)散热器温控阀自动控制散热器热量的设备,温控阀控温范围在13~28℃之间,控温误差为±1℃。阀门管道阀门均按工艺要求采用闸阀、截止阀、止回阀等。截止阀和闸阀主要起开闭管路的作用,由于其调节性能不好,不适用于调节流量。管道支架管道上必须配置必要的支、吊、托架,吊杆应在位移相反方向,按位移值之半倾斜安装热补偿装置,不得安装固定支架。支架安装数量及规范见施工说明。9结论一、设计特点:1)该办公大楼,利用了上供下回的供水方式,其特点是缓和了上供下回系统的垂直失调现象安装供回水干管需设置地沟,室内无供回水干管,可集中进行隐藏处理,在下部布置供水干管,管路直接散热给室内,无效热损失小,在施工中每安装好一层散热器即可供暖,给冬天施工带来很大方便所以选用下供下回系统,由于该建筑的楼层的作用半径都在50M内,所以采用异程式回水系统。2)由于住宅建筑一般采用分户供暖,所以下供下回式分户供暖可以满足要求。该系统在室内有人时,散热器处于正常工作状态,温度为18℃;室内没人时,散热器处于值班采暖状态,可以对室内温度进行自动控制;对同一环路的散热器散热量还有不同的可调要求。二、存在的不足之处:通过本次设计,使我发现了自己的不足,由于没能很好的理解课本内容,在计算以及选择系统时出现了多次错误,所以深刻醒悟自己应该多去阅读课本和思考课本知识,在平时应该多进行总结和归纳,对课本有更深的认识。设计过程中,计算比较繁杂,所以更要求细心和耐心,但是由于计算量过大,经常影响心态,没有控制好,导致很多数没有算准确,多次反复修改,工程量变大。不过后来通过答疑和与同学交流,很多计算方法得到了改正,少走了很多的弯路,获益良多。在设计过程中老师的答疑起到了至关重要的作用,解决了很多自己琢磨不透的问题,使得在该设计能顺利经行。参考文献[1]《建筑采暖通风与空调工程设计规范》GB50019-2021中国计划出版社[2]《公共建筑节能设计规范》GB50189-2021中国计划出版[3]《民用建筑技能设计标准(采暖居住建筑部分)北京地区实施细则》DBJ101-602-2021[4]《供热工程制图标准》CJJ/T78-97中国计划出版社[5]《新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程》DBG01-605-2021[6]《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》DBG/T01-49-2021[7]《地板辐射供暖技术规程》142据估计-2021[8]《建筑设备施工安装通用图集》华北标办91SB系列2021[9]李德英《供热工程》[M]中国建筑工业出版社[10]陆耀庆《实用供暖空调设计手册》中国建筑工业出版社[11]杨昌智主编《暖通空调设计方法与系统分析中国建筑工业出版社[12]邵宗义主编《民用建筑暖通及给排水设计实例化学工业出版社[13]李岱森主编《简明供暖设计手册》中国建筑工业出版社[14]邵宗义主编《建筑供热采暖设计图集》机械工业出版社
论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础,积累越厚实,写作就越有基础,文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累,胸无点墨,怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须
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