供熱工程課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程說明書</b></p><p>　　課 程 《供熱工程》 </p><p>　　班 級(jí) 建環(huán)08-02班 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是鄭州的某宿舍樓，然后根據(jù)該地的氣象資料特征。計(jì)算該建

2、筑物熱負(fù)荷，合理選擇確定該建筑物的供暖系統(tǒng)方案。以及散熱設(shè)備的選擇與計(jì)算。并根據(jù)該供暖方案對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算以及系統(tǒng)的阻力平衡。繪制該建筑物的平面圖.剖面圖.供暖系統(tǒng)圖。</p><p>　　考慮該地區(qū)氣象特征以及建筑物的特點(diǎn)。根據(jù)當(dāng)?shù)毓?jié)能；環(huán)保要求。選擇最合理的熱水供暖系統(tǒng)。進(jìn)行該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)；散熱設(shè)備；</p><p>&

3、lt;b>　　目錄</b></p><p>　　1.前言 2</p><p>　　2.熱負(fù)荷計(jì)算 2</p><p>　　

4、2.1建筑物的概述 3</p><p>　　2.2熱負(fù)荷的計(jì)算 4</p><p>　　3 供暖方案的確定以及散熱器布置與選擇 6</

5、p><p>　　3.1熱媒的選擇 6</p><p>　　3.2供暖形式的確定 6</p><p>　　3.3散熱器的布置

6、 6</p><p>　　3.4散熱器選擇 6</p><p>　　3.5散熱器的計(jì)算 7</p><p>　　4.管路的水力計(jì)算

7、 8</p><p>　　4.1繪制采暖系統(tǒng)圖 8</p><p>　　4.2計(jì)算最不利環(huán)路的管徑 8</p>

8、<p>　　5.總結(jié)心得 12 </p><p>　　6.參考文獻(xiàn) 12</p><p>　　附錄Ⅰ 熱負(fù)荷計(jì)

9、算詳表 </p><p>　　附錄Ⅱ 水力計(jì)算詳表 </p><p>　　附錄Ⅲ 散熱器計(jì)算表</p><p><b>　　附錄Ⅳ 圖紙</b></p>

10、;<p><b>　　附錄Ⅴ 指導(dǎo)書</b></p><p>　　附錄Ⅵ 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　將自然界的能源直接或間接地轉(zhuǎn)化為熱能，以滿足人們需要的科學(xué)技術(shù)，稱為供熱工程。</p><p>　　供熱工程又分為供暖工程和集中供

11、熱，</p><p>　　供暖工程是以保持一定的室內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件或工作條件為主要任務(wù)集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒，由一個(gè)或多個(gè)熱源通過熱網(wǎng)向城市、鎮(zhèn)或其中某些區(qū)域熱用戶供應(yīng)熱能的方式。</p><p>　　生活中常見的是集中供熱工程，目前已成為現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，是城鎮(zhèn)公共事業(yè)的重要組成部分。</p><p>　　集中供熱系統(tǒng)包括熱源、熱

12、網(wǎng)和用戶三部分。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是運(yùn)用供熱工程的技術(shù)知識(shí)對(duì)鄭州的某宿舍樓進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以及散熱設(shè)備的選擇與計(jì)算，合理的選擇供暖系統(tǒng)以及管路的水力計(jì)算。 </p><p><b>　　2熱負(fù)荷計(jì)算</b></p><p><b>　　2.1建筑物的概述</b></p><p>　　

13、供熱系統(tǒng)計(jì)算主要包括以下步驟：1.建筑物室內(nèi)熱負(fù)荷的計(jì)算2.確定供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以及熱媒形式，散熱器的選型3. 散熱器的計(jì)算與布置4. 繪制系統(tǒng)軸測(cè)圖，對(duì)管段分段并標(biāo)注管長(zhǎng)，各個(gè)散熱器的熱負(fù)荷大小5.進(jìn)行系統(tǒng)的水力計(jì)算，并平衡各管段的阻力，一般異程式不大于15%，同程式不大于10%。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的建筑物選擇鄭州的某一小型宿舍樓，3層，層高為3米。</p><p>　

14、　已知 ：維護(hù)結(jié)構(gòu)的條件如下</p><p>　　外墻 ：一磚半厚（370mm），內(nèi)墻抹灰。K=1.57w/m·℃ D=5.06</p><p>　　外窗：?jiǎn)螌幽鹃T玻璃窗，尺寸（寬*高）為1.5*1.5 。K=5.82w/m</p><p>　　門：?jiǎn)螌幽鹃T. 尺寸（寬*高）為0.9*2.0 ，門型為無上亮。K=4.65w/m·℃</p

15、><p>　　地面：不保溫地面k值按劃分地帶計(jì)算。</p><p>　　鄭州市室外的氣象資料：</p><p>　　供暖室外的計(jì)算溫度tw=-5℃</p><p>　　累年（1951年—1980年）最低日平均溫度tpmin=-17.1℃</p><p>　　冬季室外平均風(fēng)速Vpj=4.9m/s</p><

16、;p><b>　　2.3熱負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　一. 一層基本耗熱量計(jì)算 </p><p>　　（1）首先，將采暖房間編號(hào)，如101，102等計(jì)入表1中。</p><p>　?。?）維護(hù)結(jié)構(gòu)朝向及名稱如北外墻，南外墻，計(jì)入第3欄中。維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積等依次記錄。</p><p>　?。?）房間的熱負(fù)

17、荷Q主要包括以下幾部分：</p><p>　　Q = Q1 + Q2 + Q3 </p><p>　　式中：Q1——圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量；</p><p>　　Q2——冷風(fēng)滲透耗熱量；</p><p>　　Q3——冷風(fēng)侵入耗熱量。</p&g

18、t;<p>　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量： </p><p>　　式中 ： K——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/㎡·K； </p><p>　　F——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算面積，㎡；</p><p>　　——冬季室內(nèi)空氣的計(jì)算溫度，℃； </p><p>　　tw——冬季室外空氣的計(jì)算溫度，℃；</

19、p><p>　　α——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)；是用來考慮供暖房間并不直接接觸室外大氣時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量會(huì)因內(nèi)外傳熱溫差的 削弱而減少的修正，其值取決于鄰室非供暖房間或空間的保溫性能和透氣情況。</p><p>　　地面各地段的傳熱系數(shù)見表</p><p>　　底層101房間的維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計(jì)算：</p><p><b>　　Q1

20、= </b></p><p>　　北外墻： q1=0.7×1.57×（18+5）×6.9×1.05=182.7w</p><p>　　西外墻： q2=0.7×1.57×（18+5）×16.75×0.95=402.2w</p><p>　　南外墻： q3=1.0×1.

21、75×（18+5）×7.65×0.80=221.0w</p><p>　　北外門： q=o.78×4.65×（18+5）×1.8×0.95=140w</p><p>　　西外窗：q=o.7 ×5.82×（18+5）×2.25×0.95=200.3w</p><p

22、>　　南外窗：q=1×5.82×（18+5）×2.25×0.8=116.7w</p><p>　　地面Ⅰ： q4=1.0×0.47×（18+5）×17.64=190.7w</p><p>　　地面Ⅱ： q5=1.0×0.23×（18+5）×3.986=21.9 w</p>

23、;<p>　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量總Q1 =1476w</p><p>　　(4)維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的修正</p><p>　　按照暖通規(guī)范的規(guī)定,維護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量修正應(yīng)考慮朝向修正、風(fēng)力附加和高度附加三個(gè)方面。上面公式已修正.</p><p>　　(5)冷風(fēng)滲透耗熱量計(jì)算</p><p>　　采用縫隙法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量Q2</p

24、><p>　　公式如下：Q2=0.278Vρw C p (t n-t w′) </p><p>　　式中：V= Lln </p><p>　　L—每米門窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量，按當(dāng)?shù)囟酒骄L(fēng)速，m3/h·m</p><p>　　l—門窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度，m</p><p>　　n—滲透空氣量的朝向修正

25、系數(shù)，</p><p>　　ρw—冬季供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度，0.147Kg/ m3；</p><p>　　C p—冷空氣的定壓比熱，C=1KJ/Kg·℃；</p><p>　　t n—冬季室內(nèi)空氣的計(jì)算溫度，℃； </p><p>　　t w′—冬季室外空氣的計(jì)算溫度，℃。</p><p>　　查表可

26、知：鄭州市的冷風(fēng)朝向修正系數(shù)：南向n=0.2北向n=0.65東向n=0.65西向n=1.0向 。查表可知：冬季室外平均風(fēng)速Vpj=4.9m/s，單層門的L=5.5m3/m·h</p><p>　　南向外窗的總計(jì)算長(zhǎng)度l=13米</p><p><b>　　總的冷風(fēng)滲透量：</b></p><p>　　南窗V1= Lln=5.5

27、5;0.2×13=14.3 m3/h </p><p><b>　　冷風(fēng)滲透耗熱量</b></p><p>　　Q3=0.278Vρw Cp (tn-tw′)=0.278×14.3×1.34×0.147×23=126.52w</p><p>　　(6)冷風(fēng)侵入耗熱量計(jì)算</p>&

28、lt;p>　　Q=QN=0.65×140=91.46 w</p><p>　　式中 Q—外門基本耗熱量，</p><p>　　N—考慮冷風(fēng)侵入的外門附加率，。</p><p>　　(7)綜上可得 Q= Q1+Q2 +Q3=1693w</p><p>　　以此可算出其它房間的熱負(fù)荷，如下表所示:</p>&l

29、t;p><b>　　一層熱負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　3供暖方案的確定以及散熱器布置與選擇</p><p><b>　　3.1 熱媒的選擇</b></p><p>　　本題選擇熱水供暖系統(tǒng)，供水溫度tg=95℃，回水溫度th=70℃。</p><p>　　3.2 供暖形式的確定<

30、;/p><p>　　本題采用機(jī)械循環(huán)上供下回式供暖雙管系統(tǒng)。</p><p>　　3.3 散熱器的布置</p><p>　　該題散熱器安裝在窗臺(tái)下面，這樣沿散熱器上升的對(duì)流熱氣流能阻止和改善從玻璃下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經(jīng)室內(nèi)的空氣流比較暖和舒適。散熱器的安裝尺寸應(yīng)保證</p><p>　　底部距地面不小于60mm，通常取150mm，

31、本工程取250mm；頂部距窗臺(tái)板不小于50mm；背部與墻面凈距不小于25mm，取50mm</p><p>　　3.4 散熱器的選擇</p><p><b>　　散熱器的選擇及安裝</b></p><p><b>　　3.5散熱器的計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)上表散熱器的選擇，同時(shí)又表2-1

32、3所計(jì)算熱負(fù)荷的大小，室內(nèi)安裝柱（M-132型）</p><p>　　1 ） 散熱面積的計(jì)算</p><p>　　所需散熱器傳熱面積F按下式計(jì)算：F=</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　—房間供暖所需的散熱器散熱面積，m2；</p><p>　　—房間供暖熱負(fù)荷，W；&

33、lt;/p><p>　　—散熱器的傳熱系數(shù)，W/(m .℃)；</p><p>　　tpj—散熱器熱媒的算術(shù)平均溫度，℃；</p><p>　　tn—供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；</p><p>　　B1—散熱器組裝片數(shù)或散熱器的長(zhǎng)度修正系數(shù)</p><p>　　B2—散熱器連接形式修正系數(shù)，</p><p&

34、gt;　　B3—散熱器安裝形式修正系數(shù)，</p><p>　　散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)的選擇</p><p>　　注：上表僅適用于各種柱式散熱器，方翼型和圓翼型散熱器不修正，其它散熱器需要修正時(shí)，見產(chǎn)品說明。</p><p>　　散熱器連接形式修正系數(shù)的選擇：M-132型與供水管道的連接選擇同側(cè)上進(jìn)下出的連接方式，則=1.0；</p><p>

35、　　2）一層樓房的散熱器計(jì)算101房間</p><p>　　已知;單管系統(tǒng)，Q=1769w，tpj =(tg+th)/2=(95+70)/2=82.5</p><p>　　℃ tn=18℃ Δt=tpj-tn=64.5℃。</p><p>　　查供熱工程附錄（2-1） 對(duì)M-132散熱器 </p><p>　　K=2.426Δt0.

36、286=2.426×（64.5）0.286=7.99w/m2·℃</p><p>　　散熱器組裝形式修正系數(shù)=1.0</p><p>　　散熱器連接形式修正系數(shù)=1.0</p><p>　　散熱器安裝形式修正系數(shù)=1.02</p><p><b>　　根據(jù)公式求得：</b></p>&l

37、t;p>　　F=1693/(7.99*64.5) ×1.0×1.0×1.02=3.221m2</p><p>　　N=F/f=3.221/0.24=13.42片 當(dāng)散熱器片數(shù)為11-20片時(shí)，=1.05</p><p>　　因此實(shí)際所需散熱面積為：</p><p>　　F==3.221×1.05=3..382 m2

38、</p><p>　　實(shí)際采用的片數(shù) N=F/f=3.382/0.24=14片同理其他房間散熱器見附錄</p><p>　　4 .管路的水力計(jì)算</p><p>　　4.1 繪制管路的系統(tǒng)圖</p><p>　　1.繪制管路的系統(tǒng)軸側(cè)圖（1-3）層。并標(biāo)上管段，管長(zhǎng)，以及熱負(fù)荷大小。</p><p>　　2.

39、確定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)采用異層式系統(tǒng)，取最遠(yuǎn)的立管為最不利環(huán)路。圖見附錄。</p><p>　　4.2 計(jì)算最不利環(huán)路的管徑</p><p>　　采用 重力循環(huán)系統(tǒng). 計(jì)算步驟</p><p>　　選擇最不利環(huán)路紅色，并標(biāo)號(hào)并注明；</p><p>　　計(jì)算最不利環(huán)路的。引入口外網(wǎng)的壓力</p><p>　　根據(jù)供回水

40、溫可知道ρh =977.81kg／m , ρg =961.92kg／m , </p><p>　　確定最不利管段的管徑d；</p><p>　　單位長(zhǎng)度的平均比摩阻大致60到120Pa來確定管徑；</p><p>　　根據(jù)各管段的熱負(fù)荷求出流量計(jì)算公式如下；G=3600Q／4187(tgˊ-thˊ)例如管段Bg1 的Q=35908帶入可得G=1235Kg／h<

41、;/p><p>　　當(dāng)G=1235kg／查得接近平均比摩阻的DN=32 v=0.51 R=56.84Pa／m將數(shù)值列入附錄</p><p>　　確定沿程阻力ΔPy=RL可真管段Bg1;ΔPy=13.6*56.84=784Pa</p><p>　　確定局部阻力損失,根據(jù)系統(tǒng)圖列出管件的名稱見表Bg1。Σξ=3根據(jù)V查出Pd </p><p>　　

42、可得Δpj =ΔPd*Σξ=181</p><p>　　求各管段的壓力損失Δp=Δpy+Δpj =964Pa</p><p>　　同理可求其他管段Bg2-Vh2的總壓損失</p><p>　　可求環(huán)路的總壓力損失ΣΔp=12871Pa；</p><p>　　平衡各管段的阻力；在調(diào)節(jié)后稍有的不平衡可以在運(yùn)行時(shí)利用局部管件調(diào)節(jié)；</p>

43、;<p>　　其他將計(jì)算結(jié)果記入附錄的表中。</p><p>　　最不利管路局部阻力系數(shù)統(tǒng)計(jì)表</p><p><b>　　5.總結(jié)心得</b></p><p>　　在生活和生產(chǎn)過程中，會(huì)有很多的地方須設(shè)計(jì)供暖，因供暖的存在，使得在生活上的舒適性得道提高，而且生產(chǎn)會(huì)有很大的提高，供熱工程在很多方面都有所涉及。所以在以后的生活.生產(chǎn)

44、中要加以重視。</p><p>　　合理的選擇供暖系統(tǒng)是計(jì)算的關(guān)鍵，以及根據(jù)室內(nèi)的熱負(fù)荷大小計(jì)算散熱器的片數(shù)，正確的選擇散熱器的型號(hào)。根據(jù)所選擇的供暖系統(tǒng)以及供暖方式來合理的進(jìn)行管路的水力計(jì)算，算出管段的各管徑的大小，然后進(jìn)行管道的阻力計(jì)算，以及平衡管段的阻力，這一系統(tǒng)讓我對(duì)供熱工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及水力計(jì)算有了全面的了解。</p><p><b>　　6．參考文獻(xiàn)</b>

45、;</p><p>　　[ 1 ] 賀平 孫剛 《供熱工程》[M]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.6</p><p>　　[ 2 ] 建筑工程常用數(shù)據(jù)系列手冊(cè)編寫組.暖通空調(diào)常用數(shù)據(jù)手冊(cè).北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002 .2</p><p>　　[ 3 ] 李德英 《供熱工程》 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[