采暖設(shè)計說明書

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書姓名：劉鑫民院（系）：市政環(huán)境工程學(xué)院專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程班號：任務(wù)起至口期：2011年12月12口至2011年12月23口課程設(shè)計題目：供暖系統(tǒng)課程設(shè)計已知技術(shù)參數(shù)和設(shè)計要求：熱源：市政管網(wǎng)資用壓頭：11.5mH?。設(shè)計供回水溫度：95/70建筑周圍環(huán)境：室內(nèi)五遮擋設(shè)計地點：呼和浩特工作量：供暖系統(tǒng)任務(wù)說明書圍護結(jié)構(gòu)耗熱量計算散熱器計算表局部阻力表水力計算表系統(tǒng)計算簡圖系統(tǒng)圖水壓圖哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）工作計劃安排：12月12口一13熱負荷計算12月1417繪制系統(tǒng)圖12月1820水力計算12月2122繪制平面圖12月23口整理設(shè)計說明書同組設(shè)計

2、者及分工：無指導(dǎo)教師簽字年月日教研室主任意見：教研室主任簽字目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 一、設(shè)計題目4 HYPERLINK l bookmark8 二、原始資料4 HYPERLINK l bookmark10 三、熱負荷計算4 HYPERLINK l bookmark12 .有關(guān)的氣象資料4.計算熱負荷4.建筑物供暖熱指標(biāo)計算4 HYPERLINK l bookmark86 四、系統(tǒng)布置及散熱器選擇10 HYPERLINK l bookmark106 五、水力計算13 HYPERLINK l bookmark134 六、選擇系統(tǒng)的附屬設(shè)備和器具1

3、8 HYPERLINK l bookmark136 七、附表及附圖18 HYPERLINK l bookmark138 八、參考書目及資料18室內(nèi)采暖系統(tǒng)課程設(shè)計說明書一、設(shè)計題目多層居民樓采暖系統(tǒng)設(shè)計二、原始資料建筑修建地區(qū)：呼和浩特土建資料：居民樓底層，頂層，標(biāo)準層采暖（見藍圖）其他資料：231熱源：獨立鍋爐房.2資用壓頭：10000Pa（lL5mH20）233設(shè)計供回水溫度：95/70234建筑周圍環(huán)境：室內(nèi)，無遮擋三、熱負荷計算有關(guān)的氣象資料1）大氣壓力：90.09kpa2）室外計算（干球）溫度：-193）冬季主導(dǎo)風(fēng)向及其頻率：NW4）冬季主導(dǎo)風(fēng)向的平均風(fēng)速：4.5m/s5）冬季室外平

4、均風(fēng)速：19Ws6）最大凍土深度：143cm7）冬季日照率：69%8）朝向修正Xch：方向南北東/西修正率23823.2房間編號說明如圖1:符號說明：A房間所在單元，X房間所在樓層，后兩位數(shù)字為具體編號，樓層方位面積相同的后兩位數(shù)字編號相同。哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）- - #-3計算或查出有關(guān)圍護結(jié)的傳熱系數(shù)K并計算其面積（見附表1）：.外墻：普通磚四九墻（490mm）,雙面抹灰熱阻Ro=0.801m2-oC/W,Ko=1.25W/m2久，？D=6.862,冬季類型I。.外窗：平開或推拉鋁窗，傳熱系數(shù)K=3.26W/m2C,每米窗縫空氣滲透量L=

5、0.1m3/（mh）dcL=0.5m3/（mh）o.外門：M009金屬防盜門，傳熱系數(shù)K=6.40W/m2,每米門縫空氣滲透量L=1.2m3/（mh）。.地面：非保溫地面，采暖熱負荷主要按平均傳熱系數(shù)混合出。.屋面：屋面保溫層選瀝青膨脹珍珠巖，保溫材料厚度5=120mm，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)Ko=0.75W/m2,熱阻R。=1.34m2/W,2D=3.92,tw為類型皿。.4室內(nèi)采暖設(shè)計溫度：各房間設(shè)計溫度為tn=18,樓梯間設(shè)計溫度為tml4.5溫差修正系數(shù)：所有房屋都供暖a=13.6.校核圍護結(jié)熱阻是否小于最小熱阻：對于所選外墻：普通磚四九墻（490mm）,雙面抹灰Ro=0.801m2-/W,Ko

6、=1.25W/m2,熱惰性指標(biāo)D=6.862,冬季類型I,所以tw,e=/其中tw.e為冬季被結(jié)構(gòu)室外計算溫度，%為供臉外計算溫度。哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書(論文)哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書(論文)- - #-,x根據(jù)最專熱熱阻計算公式:Rmina(tn-tw.e)Aty(34)R0.min圍護結(jié)構(gòu)的最力璃熱油小,oC/WAty一供暖室內(nèi)計算溫度與圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫度差，查參口附錄1-6tw.e冬季圍護結(jié)構(gòu)室外計算溫度已知tn=18,tw,e=幾=-19,Aty=6,Rn=0.115m2久/W代入(31)可得:R0.min=0.71m2-/W可知RoRo-min所選圍護結(jié)構(gòu)滿足最

7、小傳熱熱阻要求。(3-2)對于所選屋面：已知tw為類型m據(jù)公式tw.e=0.3t。+0.7tp.mjntp.min累年最低日平均溫度已知兒=-19,tp,min=-25.1久代入(3-2)tw.e=0.3tw+0.7tp.min=-23.27tn=18,Aty=4.5,Rn=0.115m2/W彳弋入公式(31)可得：R0.min=a(tntW，e)Rn=lx(18i-23.27)X莊=1(2久/W。Aty4.5可知%R0.min所選屋面滿足最d糖熱熱阻要求。6.圍護結(jié)耗熱量計算圖2以AX14房間為例計算底層耗熱量，西外墻基本耗散量由公式Qi=KF(tn-4)(1+xch+Xf)已知西外墻面積F

8、=2.7X(3.42+0.37)=10.23m2圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)K=1.25W/m2朝向修正Xch=一2%所以1+X5+Xf=0.98tn-t=18-(-19)=374認公式(3-3)可得西外墻耗熱量：Qi=KF(tn-Q(K+Xch+Xf)=1.25X10.23X37X0.98無冷風(fēng)滲透和冷風(fēng)侵入耗量，故西外墻的總耗熱量為463.67W南窗南外門選一體式LC009如圖：(3-3)463.67W南窗面積F=1.8X1.4=2.52m2南窗傳熱系數(shù)K=3.26W/m2朝向修正Xch=一23%所以1+X5+Xf=0.73tn-t=18-(-19)=37彳弋入公式(3-3)南窗傳熱量：Qi=3.26

9、X2.52X37X0.73=221.89W哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書（論文）- -南門面積F=0.9X0.8=0.72m2南門傳熱系數(shù)K=5.82W/m2朝向修正l+Xch+Xf=0.73彳認公式(3-3)南門傳熱量Qi=5.82X0.72X37X0.73=113.76W南窗的冷風(fēng)滲透量由下式計算：V=L-1-n(3-4)L一每米門窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量1門窗縫隙的計算長度n-滲透空氣量的朝向修正Q2=0.278VpwCp(tn%)(35)V一經(jīng)門窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量Pw-供暖室外計算溫度下的空氣密度Cp冷空氣的定壓比熱，Cp=lkj/(kg)可查得呼和浩特冬季室外空氣密度Pw=1.01

10、5kg/m3南窗為平開鋁窗，冬季室外平均風(fēng)速取2m/s,查表16可知L=O.l；窗縫隙的計算長度1=2X1+3X1.4=6.2m;朝向修正查得呼和浩特南面11為0.23(3-4)：V=0.1X6.2X0.23=0.1426將V彳弋入(3-5)Q2=0.278X0.1426X1.015X1X37=1.48W同理可得南門冷風(fēng)滲入量，對于門每米門窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量統(tǒng)一取L=1.2V=1.2X(0.8X2+2.3X2)X0.23=1.7m3Q2=0.278X1.7X1.015X1X37=17.7W對于地面的傳熱量：根據(jù)地帶法將地面分為如圖兩個地帶：地帶nU地帶I一1_r-IL_圖4地帶1:由參2表

11、1-5知地帶I的傳熱系數(shù)K=0.47W/m2地帶I面積為：F=(3-0.12)X(3.42-0.12)-(1X1.42)=8.08m2將已知代入(3-3)Qu=0.47X8.08X1X37=140.51帶II：同理由表1-5知地帶H的傳熱系數(shù)K=0.23W/m2地帶I面積為F=(1X1.42)=1.4211?故Q12=0.23X1.42X37=12.08W可知地面的總傳熱量為：Qi=Q11+Q12=152.59W對于屋面的傳熱量：屋面的傳熱系數(shù)K=0.75W/m2屋面面積F=(3-0.12)X(3.42-0.12)=9.5m2故屋面?zhèn)鳠崃繛椋篞i=0.75X9.5X37=263.63W綜合上述

12、各圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量可知：A114房間耗熱量Q=SQ=463.67+221.89+113.76+19.4+152.59=1168.19W同理可得A614房間耗熱量Q=WQ=1313.68W本設(shè)計中各房間耗熱量計算結(jié)果見圍護結(jié)構(gòu)耗熱量計算表。3.建筑物共暖樹旨標(biāo)I十算A單元總的熱負荷為Qa=QaI+Qa2+Qa3+Qa4式中Qa1Qa2Qa3Qa4分別為A單元頂層標(biāo)準層與底層樓梯間熱負荷,彳弋入附表中數(shù)據(jù)：Qa=10107+6463X4+8217+7358=51533W同理可得B單元與C單元的熱負荷為44423W與51533所以總的熱負荷：Q=51533+44423+51533=W建筑總面積：A=

13、6X412.83=2477本設(shè)計的建筑熱指標(biāo)：Q、qr=y=59.5W/m2查得一般建筑物的熱指標(biāo)范圍在4670W/nf,計算樹制滿足要求四、系統(tǒng)布置及散熱器選擇系統(tǒng)布置原則所給平面圖可知左右熱負荷大致對稱,供水引入管從中間單元即B單元樓梯間引入由供水總立管送至房屋頂層而后分為A與B兩環(huán)路，AB環(huán)路所承擔(dān)熱負荷大致相等。供水干管與各供水立管距離墻壁在100200mm之間，本設(shè)計取100mm。各房間供水立管應(yīng)靠墻角布置且靠近窗臺，以方便將散熱器布置在窗臺以下。布置時管所占空間盡量小，且不影響通行與家具的擺放。本設(shè)計采用同程式系統(tǒng)，所有立管回水在回水管末端匯合，由回水干管引出至室外。具體布置情況見

14、平面圖。(4-1)ts十6t5t4t312thQ6Q5Q4Q3Q2QI散熱器的布.置所有房間統(tǒng)一選用粗柱M132型散熱器且最大片數(shù)為20片。所有散熱器明裝，且全都布置在窗臺之下。平面位置不能與室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備，工藝設(shè)備,電器設(shè)備等相沖突。非置地式散熱器頂部離窗臺下的高度應(yīng)大于50mm,離地面可為100200毫米。考慮樓梯間熱濟讓升，散熱器布置在17層樓，12層各分配30%的熱負荷，3,4層各分配20%的熱負荷。散熱器具體布置情況見散熱器計算表，采暖平面圖及系統(tǒng)圖。散熱器的計算采用單管順沂LL供下回式系統(tǒng)現(xiàn)以立管A1為例進行散熱器計算說明立管A1如下圖：立管總耗熱量：WQ=1073+527X4+74

15、2=3923已知設(shè)計供水溫度tg=95久設(shè)計回水溫度th=70串聯(lián)的散熱器系統(tǒng)，流出第i組散熱器的水溫ti由下式計算：瑪=tg-鱷將圖中數(shù)據(jù)彳弋入公式(4-1)得：06t6=95-京(95-25)=88.2Q5+q6t5=95-屋(95,25)=84.8t4=95-y-(95-25)=81.4t3=95-y-(95-25)=78.1t2=95警(95-25)=74.7圖4乙y哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書(論文)- 上一樓層的回水溫度即使下一樓層的供水溫度由此可計算得散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj與散熱器熱媒與室內(nèi)的平均溫差A(yù)t,計算結(jié)果如下：tpj6=空=91.6,At6=tpj6-tn=73.6

16、;tpj5=守=86.5,&5=tpj5-tn=68.5;tpj4=晉=83.1,At4=tpj4-tn=65.1;tpj3=券=79.8,At3=tpj3d=61.8;tpj2=空=76.44t2=tpj2-tn=58.4；tpji=手=72.4,A=tpJ=54.4;由實驗確定的散熱器傳熱系數(shù)計算公式為：TOC o 1-5 h zK=a(At)b(4-2)查得對于M-132型散熱器a=2.426,b=0.268計算克得各層散熱器傳熱系數(shù)：Ki=7.68,K2=7.53,K3,7.43,K4,7.33,K5l7.22,K6,7.08；散熱器散熱面積按下式計算：F=;自%(4-3)Bi散熱器組

17、裝n數(shù)修正系數(shù)取值如下:片數(shù)20P10.9511.051.1仇一散熱器連接形式修正系數(shù)本設(shè)計為M132型同側(cè)上進下出，查得%=1TOC o 1-5 h z%為散熱器安裝形式修正系數(shù)，本設(shè)計散熱器為明裝，敞開布置，查得=1散熱器片數(shù)n=F/f(4-4)f每片散熱器散熱面積，對于M132f=0.24散熱器片數(shù)取整原則：對于高層散熱器片數(shù)小數(shù)位可以舍去，對于底層散熱器片數(shù)小數(shù)位可以入到整數(shù)位。彳弋入數(shù)據(jù)計算可得：散熱器面積F6=1.94m2F5=0.99F4=1.06F3=1.13F2=1.28F6=1.97取整后片數(shù)n6=8n5=4n4=4】13=5口2=6rii=9對于其他立管上散熱器的計算見附

18、表五、水力計算在系統(tǒng)圖上，對各管段，各立管進行編號并注明各管段的熱負荷與管長計算通過最遠立管A16的環(huán)路。各管段中的流量由下式計算(5-1)通過算出的流量G根據(jù)推薦比摩陽Rpj=60120Pa選取各管段管徑并用差值法得到實際的匕眸阻R，繼而算出沿程阻力損失：TOC o 1-5 h zApy=R-L(5-2)查出算出各管局部阻力系數(shù)，根據(jù)流速V查出局部阻力系麴=1時的局部阻力損失Apd繼而算出各管段局部阻力損失Pj=Apd-S?15%（所選管徑已最小用立管閥門截留）77管段號QGLdVRAPyAPyAPyp累計壓力損失Wkg/hmmmm/sPa/mPaPaPa立管A3資用壓力APa2=3399.

19、3Pa433034104.369614.15150.1735.82506.85326.514.21376,565883,418443034104.369618150.1735.82644.765414.21767.341412.12295.52AP4344=2295.2Pa不平衡率=半少|(zhì)等=26.81%15%（所選管徑已最小用立管閥門截留）5100.0/立管A4資用壓力A%=3000.92Pa413925135.0214.5200.1212.58182.4126.57.08187.62370.03423925135.0218150.2257.271030.865423.791284.6623

20、15.522685.55AP42MI=2685.55Pa不平衡率=吧嚓%=10.51%5%（嬴管徑已最小用立管閥門截留）立管A6資用壓力A%=3088.55Pa373907134.40086.3200.1212.4878.62420.57.08145.14223,764373907134.40087.85150.2157.07447.9995621.68130.08578.0795383907134.4008181502157.071027.265421.681170.722197.982999.82AP，=2999.82Pa37,37,38,丁八一3088.55-2999.不平衡率=2.87

21、%15%.55立管A7資用壓力APa2=316L48Pa356309217.029614.15200.2030.58432,70719.519.66383.37816,07736,6309217.02963150.35141.52424.56960.22541.98966.54366309217.029615200.2030.58458.74519.66884.71343.43126.02AP，=3126.02Pa35,36,36不平衡率=316L4”3126.=14%15%.48立管A8資用壓力APa2=3210.33Pa334148142.69127.85150.2362.72492.35

22、2626.01156.06648,412334148142.69126.3200.1313.858725520.58.31170,355257.61344148142.691218150.2362.721128.965426.011404.542533.53439.52AP，=3126.02Pa33,33,34不平衡率=32”1439.=_7.14%V15%立管A9資用壓力APa2=2966.09Pa316310217.06414.15200.2030.58432,70719.519.66383.37816,07732,6310217,0643150.35141.52424.56960.225

23、41.98966.54326310217.06415200.2030.58458.74519.66884.71343.43126.02AP，=2966.09Pa31,32,32-r-mg/3126.02-3439.-/不平衡率=-=5.39%15%U/立管A10資用壓力A&2=2937.24Pa293700127.2814.15150.2052.35740.752526.519.66520.991261.743303700127.2818150.2052.35942.35419.661061.642003.943265.6829,30=1373.04Pa不平衡率=3265.69-2937.=_

24、Rlg%_15%).68立管A15資用壓力A以2=3006.58Pa277358253.115214.15200.2339.98565.71719.526.01507,1951072.912287358253.115218200.2339.98719.645426.011404.542124.183197.09AP27,28=3197.09Pa不平衡率=36S8319工=6.32%15%).58立管All資用壓力A&2=2873.72Pa253622124.596814.15200.1110.83153244526.55.95157,675310.9195263622124.596818150

25、.2059.581072.445423.791284.662357.12668.02AP25,26=2668.02Pa一人一2873.72-2668.r-/八/人,不平衡率=7.16%15%).72立管A12資用壓力A以2=2954.42Pa236674229.585614.15150.3733.77477.845526.521.68574.521052.366246674229.585618150.3733.77607.865421.681170.721778.582830.95AP23,24=2830.95Pa_.2954.422830.Accc/alc/不平衡率=4.08%15%.42立管A13資用壓力A&2=2970.63Pa216674229.585614.152002133.77477.845519.521.68422.76900.61226674229.5856182002133.77607.865421.681170.721778.582679.19AP22,21=2679.19Pa一八2970.63-2679.19八八，：lc,不平衡率=9.81%15%)2970.63立管A14資用壓力A&2=3040.59Pa193622124.596814.15200.1110