供熱工程課程設(shè)計

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

2、筑物熱負荷，合理選擇確定該建筑物的供暖系統(tǒng)方案。以及散熱設(shè)備的選擇與計算。并根據(jù)該供暖方案對該系統(tǒng)進行水力計算以及系統(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。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)。進行該系統(tǒng)的設(shè)計計算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：設(shè)計；散熱設(shè)備；</p><p>&

3、lt;b>　　目錄</b></p><p>　　1.前言 2</p><p>　　2.熱負荷計算 2</p><p>　　

4、2.1建筑物的概述 3</p><p>　　2.2熱負荷的計算 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散熱器的計算 7</p><p>　　4.管路的水力計算

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

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

9、算詳表 </p><p>　　附錄Ⅱ 水力計算詳表 </p><p>　　附錄Ⅲ 散熱器計算表</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，由一個或多個熱源通過熱網(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)計是運用供熱工程的技術(shù)知識對鄭州的某宿舍樓進行設(shè)計計算，以及散熱設(shè)備的選擇與計算，合理的選擇供暖系統(tǒng)以及管路的水力計算。 </p><p><b>　　2熱負荷計算</b></p><p><b>　　2.1建筑物的概述</b></p><p>　　

13、供熱系統(tǒng)計算主要包括以下步驟：1.建筑物室內(nèi)熱負荷的計算2.確定供暖系統(tǒng)的設(shè)計方案以及熱媒形式，散熱器的選型3. 散熱器的計算與布置4. 繪制系統(tǒng)軸測圖，對管段分段并標(biāo)注管長，各個散熱器的熱負荷大小5.進行系統(tǒng)的水力計算，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：單層木門玻璃窗，尺寸（寬*高）為1.5*1.5 。K=5.82w/m</p><p>　　門：單層木門. 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值按劃分地帶計算。</p><p>　　鄭州市室外的氣象資料：</p><p>　　供暖室外的計算溫度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熱負荷計算</b></p><p>　　一. 一層基本耗熱量計算 </p><p>　　（1）首先，將采暖房間編號，如101，102等計入表1中。</p><p>　?。?）維護結(jié)構(gòu)朝向及名稱如北外墻，南外墻，計入第3欄中。維護結(jié)構(gòu)的傳熱面積等依次記錄。</p><p>　?。?）房間的熱負

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

19、p><p>　　α——圍護結(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，圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量會因內(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房間的維護結(jié)構(gòu)耗熱量計算：</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>　　圍護結(jié)構(gòu)耗熱量總Q1 =1476w</p><p>　　(4)維護結(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方面。上面公式已修正.</p><p>　　(5)冷風(fēng)滲透耗熱量計算</p><p>　　采用縫隙法計算冷風(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—門窗縫隙的計算長度，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)空氣的計算溫度，℃； </p><p>　　t w′—冬季室外空氣的計算溫度，℃。</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>　　南向外窗的總計算長度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荷，如下表所示:</p>&l

29、t;p><b>　　一層熱負荷計算</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下面，這樣沿散熱器上升的對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散熱器的計算</b></p><p>　　根據(jù)上表散熱器的選擇，同時又表2-1

32、3所計算熱負荷的大小，室內(nèi)安裝柱（M-132型）</p><p>　　1 ） 散熱面積的計算</p><p>　　所需散熱器傳熱面積F按下式計算：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)計算溫度，℃；</p><p>　　B1—散熱器組裝片數(shù)或散熱器的長度修正系數(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，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)上進下出的連接方式，則=1.0；</p><p>

35、　　2）一層樓房的散熱器計算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，=1.05</p><p>　　因此實際所需散熱面積為：</p><p>　　F==3.221×1.05=3..382 m2

38、</p><p>　　實際采用的片數(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，以及熱負荷大小。</p><p>　　2.

39、確定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)采用異層式系統(tǒng)，取最遠的立管為最不利環(huán)路。圖見附錄。</p><p>　　4.2 計算最不利環(huán)路的管徑</p><p>　　采用 重力循環(huán)系統(tǒng). 計算步驟</p><p>　　選擇最不利環(huán)路紅色，并標(biāo)號并注明；</p><p>　　計算最不利環(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)各管段的熱負荷求出流量計算公式如下；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行時利用局部管件調(diào)節(jié)；</p>

43、;<p>　　其他將計算結(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)計表</p><p><b>　　5.總結(jié)心得</b></p><p>　　在生活和生產(chǎn)過程中，會有很多的地方須設(shè)計供暖，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)是計算的關(guān)鍵，以及根據(jù)室內(nèi)的熱負荷大小計算散熱器的片數(shù)，正確的選擇散熱器的型號。根據(jù)所選擇的供暖系統(tǒng)以及供暖方式來合理的進行管路的水力計算，算出管段的各管徑的大小，然后進行管道的阻力計算，以及平衡管段的阻力，這一系統(tǒng)讓我對供熱工程系統(tǒng)的設(shè)計以及水力計算有了全面的了解。</p><p><b>　　6．參考文獻</b>

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