采暖设计说明书

1、哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：刘鑫民院（系）：市政环境工程学院专业：建筑环境与设备工程班号：任务起至口期：2011年12月12口至2011年12月23口课程设计题目：供暖系统课程设计已知技术参数和设计要求：热源：市政管网资用压头：11.5mH?。设计供回水温度：95/70建筑周围环境：室内五遮挡设计地点：呼和浩特工作量：供暖系统任务说明书围护结构耗热量计算散热器计算表局部阻力表水力计算表系统计算简图系统图水压图哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）工作计划安排：12月12口一13热负荷计算12月1417绘制系统图12月1820水力计算12月2122绘制平面图12月23口整理设计说明书同组设计

2、者及分工：无指导教师签字年月日教研室主任意见：教研室主任签字目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 一、设计题目4 HYPERLINK l bookmark8 二、原始资料4 HYPERLINK l bookmark10 三、热负荷计算4 HYPERLINK l bookmark12 .有关的气象资料4.计算热负荷4.建筑物供暖热指标计算4 HYPERLINK l bookmark86 四、系统布置及散热器选择10 HYPERLINK l bookmark106 五、水力计算13 HYPERLINK l bookmark134 六、选择系统的附属设备和器具1

3、8 HYPERLINK l bookmark136 七、附表及附图18 HYPERLINK l bookmark138 八、参考书目及资料18室内采暖系统课程设计说明书一、设计题目多层居民楼采暖系统设计二、原始资料建筑修建地区：呼和浩特土建资料：居民楼底层，顶层，标准层采暖（见蓝图）其他资料：231热源：独立锅炉房.2资用压头：10000Pa（lL5mH20）233设计供回水温度：95/70234建筑周围环境：室内，无遮挡三、热负荷计算有关的气象资料1）大气压力：90.09kpa2）室外计算（干球）温度：-193）冬季主导风向及其频率：NW4）冬季主导风向的平均风速：4.5m/s5）冬季室外平

4、均风速：19Ws6）最大冻土深度：143cm7）冬季日照率：69%8）朝向修正Xch：方向南北东/西修正率23823.2房间编号说明如图1:符号说明：A房间所在单元，X房间所在楼层，后两位数字为具体编号，楼层方位面积相同的后两位数字编号相同。哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）- - #-3计算或查出有关围护结的传热系数K并计算其面积（见附表1）：.外墙：普通砖四九墙（490mm）,双面抹灰热阻Ro=0.801m2-oC/W,Ko=1.25W/m2久，？D=6.862,冬季类型I。.外窗：平开或推拉铝窗，传热系数K=3.26W/m2C,每米窗缝空气渗透量L=

5、0.1m3/（mh）dcL=0.5m3/（mh）o.外门：M009金属防盗门，传热系数K=6.40W/m2,每米门缝空气渗透量L=1.2m3/（mh）。.地面：非保温地面，采暖热负荷主要按平均传热系数混合出。.屋面：屋面保温层选沥青膨胀珍珠岩，保温材料厚度5=120mm，屋面传热系数Ko=0.75W/m2,热阻R。=1.34m2/W,2D=3.92,tw为类型皿。.4室内采暖设计温度：各房间设计温度为tn=18,楼梯间设计温度为tml4.5温差修正系数：所有房屋都供暖a=13.6.校核围护结热阻是否小于最小热阻：对于所选外墙：普通砖四九墙（490mm）,双面抹灰Ro=0.801m2-/W,Ko

6、=1.25W/m2,热惰性指标D=6.862,冬季类型I,所以tw,e=/其中tw.e为冬季被结构室外计算温度，%为供脸外计算温度。哈尔滨工业大学课程设计说明书(论文)哈尔滨工业大学课程设计说明书(论文)- - #-,x根据最专热热阻计算公式:Rmina(tn-tw.e)Aty(34)R0.min围护结构的最力璃热油小,oC/WAty一供暖室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温度差，查参口附录1-6tw.e冬季围护结构室外计算温度已知tn=18,tw,e=几=-19,Aty=6,Rn=0.115m2久/W代入(31)可得:R0.min=0.71m2-/W可知RoRo-min所选围护结构满足最

7、小传热热阻要求。(3-2)对于所选屋面：已知tw为类型m据公式tw.e=0.3t。+0.7tp.mjntp.min累年最低日平均温度已知儿=-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庄=1(2久/W。Aty4.5可知%R0.min所选屋面满足最d糖热热阻要求。6.围护结耗热量计算图2以AX14房间为例计算底层耗热量，西外墙基本耗散量由公式Qi=KF(tn-4)(1+xch+Xf)已知西外墙面积F

8、=2.7X(3.42+0.37)=10.23m2围护结构传热系数K=1.25W/m2朝向修正Xch=一2%所以1+X5+Xf=0.98tn-t=18-(-19)=374认公式(3-3)可得西外墙耗热量：Qi=KF(tn-Q(K+Xch+Xf)=1.25X10.23X37X0.98无冷风渗透和冷风侵入耗量，故西外墙的总耗热量为463.67W南窗南外门选一体式LC009如图：(3-3)463.67W南窗面积F=1.8X1.4=2.52m2南窗传热系数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)南窗传热量：Qi=3.26

9、X2.52X37X0.73=221.89W哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）- -南门面积F=0.9X0.8=0.72m2南门传热系数K=5.82W/m2朝向修正l+Xch+Xf=0.73彳认公式(3-3)南门传热量Qi=5.82X0.72X37X0.73=113.76W南窗的冷风渗透量由下式计算：V=L-1-n(3-4)L一每米门窗缝隙渗入室内的空气量1门窗缝隙的计算长度n-渗透空气量的朝向修正Q2=0.278VpwCp(tn%)(35)V一经门窗缝隙渗入室内的总空气量Pw-供暖室外计算温度下的空气密度Cp冷空气的定压比热，Cp=lkj/(kg)可查得呼和浩特冬季室外空气密度Pw=1.01

10、5kg/m3南窗为平开铝窗，冬季室外平均风速取2m/s,查表16可知L=O.l；窗缝隙的计算长度1=2X1+3X1.4=6.2m;朝向修正查得呼和浩特南面11为0.23(3-4)：V=0.1X6.2X0.23=0.1426将V彳弋入(3-5)Q2=0.278X0.1426X1.015X1X37=1.48W同理可得南门冷风渗入量，对于门每米门窗缝隙渗入室内的空气量统一取L=1.2V=1.2X(0.8X2+2.3X2)X0.23=1.7m3Q2=0.278X1.7X1.015X1X37=17.7W对于地面的传热量：根据地带法将地面分为如图两个地带：地带nU地带I一1_r-IL_图4地带1:由参2表

11、1-5知地带I的传热系数K=0.47W/m2地带I面积为：F=(3-0.12)X(3.42-0.12)-(1X1.42)=8.08m2将已知代入(3-3)Qu=0.47X8.08X1X37=140.51带II：同理由表1-5知地带H的传热系数K=0.23W/m2地带I面积为F=(1X1.42)=1.4211?故Q12=0.23X1.42X37=12.08W可知地面的总传热量为：Qi=Q11+Q12=152.59W对于屋面的传热量：屋面的传热系数K=0.75W/m2屋面面积F=(3-0.12)X(3.42-0.12)=9.5m2故屋面传热量为：Qi=0.75X9.5X37=263.63W综合上述

12、各围护结构的耗热量可知：A114房间耗热量Q=SQ=463.67+221.89+113.76+19.4+152.59=1168.19W同理可得A614房间耗热量Q=WQ=1313.68W本设计中各房间耗热量计算结果见围护结构耗热量计算表。3.建筑物共暖树旨标I十算A单元总的热负荷为Qa=QaI+Qa2+Qa3+Qa4式中Qa1Qa2Qa3Qa4分别为A单元顶层标准层与底层楼梯间热负荷,彳弋入附表中数据：Qa=10107+6463X4+8217+7358=51533W同理可得B单元与C单元的热负荷为44423W与51533所以总的热负荷：Q=51533+44423+51533=W建筑总面积：A=

13、6X412.83=2477本设计的建筑热指标：Q、qr=y=59.5W/m2查得一般建筑物的热指标范围在4670W/nf,计算树制满足要求四、系统布置及散热器选择系统布置原则所给平面图可知左右热负荷大致对称,供水引入管从中间单元即B单元楼梯间引入由供水总立管送至房屋顶层而后分为A与B两环路，AB环路所承担热负荷大致相等。供水干管与各供水立管距离墙壁在100200mm之间，本设计取100mm。各房间供水立管应靠墙角布置且靠近窗台，以方便将散热器布置在窗台以下。布置时管所占空间尽量小，且不影响通行与家具的摆放。本设计采用同程式系统，所有立管回水在回水管末端汇合，由回水干管引出至室外。具体布置情况见

14、平面图。(4-1)ts十6t5t4t312thQ6Q5Q4Q3Q2QI散热器的布.置所有房间统一选用粗柱M132型散热器且最大片数为20片。所有散热器明装，且全都布置在窗台之下。平面位置不能与室内卫生设备，工艺设备,电器设备等相冲突。非置地式散热器顶部离窗台下的高度应大于50mm,离地面可为100200毫米。考虑楼梯间热济让升，散热器布置在17层楼，12层各分配30%的热负荷，3,4层各分配20%的热负荷。散热器具体布置情况见散热器计算表，采暖平面图及系统图。散热器的计算采用单管顺沂LL供下回式系统现以立管A1为例进行散热器计算说明立管A1如下图：立管总耗热量：WQ=1073+527X4+74

15、2=3923已知设计供水温度tg=95久设计回水温度th=70串联的散热器系统，流出第i组散热器的水温ti由下式计算：玛=tg-鳄将图中数据彳弋入公式(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图4乙y哈尔滨工业大学课程设计说明书(论文)- 上一楼层的回水温度即使下一楼层的供水温度由此可计算得散热器内热媒平均温度tpj与散热器热媒与室内的平均温差At,计算结果如下：tpj6=空=91.6,At6=tpj6-tn=73.6

16、;tpj5=守=86.5,&5=tpj5-tn=68.5;tpj4=晋=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;由实验确定的散热器传热系数计算公式为：TOC o 1-5 h zK=a(At)b(4-2)查得对于M-132型散热器a=2.426,b=0.268计算克得各层散热器传热系数：Ki=7.68,K2=7.53,K3,7.43,K4,7.33,K5l7.22,K6,7.08；散热器散热面积按下式计算：F=;自%(4-3)Bi散热器组

17、装n数修正系数取值如下:片数20P10.9511.051.1仇一散热器连接形式修正系数本设计为M132型同侧上进下出，查得%=1TOC o 1-5 h z%为散热器安装形式修正系数，本设计散热器为明装，敞开布置，查得=1散热器片数n=F/f(4-4)f每片散热器散热面积，对于M132f=0.24散热器片数取整原则：对于高层散热器片数小数位可以舍去，对于底层散热器片数小数位可以入到整数位。彳弋入数据计算可得：散热器面积F6=1.94m2F5=0.99F4=1.06F3=1.13F2=1.28F6=1.97取整后片数n6=8n5=4n4=4】13=5口2=6rii=9对于其他立管上散热器的计算见附

18、表五、水力计算在系统图上，对各管段，各立管进行编号并注明各管段的热负荷与管长计算通过最远立管A16的环路。各管段中的流量由下式计算(5-1)通过算出的流量G根据推荐比摩阳Rpj=60120Pa选取各管段管径并用差值法得到实际的匕眸阻R，继而算出沿程阻力损失：TOC o 1-5 h zApy=R-L(5-2)查出算出各管局部阻力系数，根据流速V查出局部阻力系麴=1时的局部阻力损失Apd继而算出各管段局部阻力损失Pj=Apd-S?15%（所选管径已最小用立管阀门截留）77管段号QGLdVRAPyAPyAPyp累计压力损失Wkg/hmmmm/sPa/mPaPaPa立管A3资用压力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|等=26.81%15%（所选管径已最小用立管阀门截留）5100.0/立管A4资用压力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%（嬴管径已最小用立管阀门截留）立管A6资用压力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资用压力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资用压力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资用压力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资用压力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资用压力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资用压力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资用压力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资用压力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资用压力A&2=3040.59Pa193622124.596814.15200.1110