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1、PAGE 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))模板PAGE PAGE II 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院建筑供熱/空調(diào)課程設(shè)計(jì) 題 目:某建筑散熱器采暖設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心: 專 業(yè): 年 級: 年 春/秋 季 學(xué) 號: 學(xué) 生: 指導(dǎo)教師: PAGE 191 工程概況本次進(jìn)行了西寧市某中學(xué)實(shí)驗(yàn)樓采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用散熱器采暖,系統(tǒng)以95/70的熱水為熱媒,采用機(jī)械循環(huán)上供下回垂直單管順流式系統(tǒng)進(jìn)行采暖。1、建筑物所在地點(diǎn):西寧;2、建筑物周圍環(huán)境:市內(nèi),無遮擋;3、建筑資料:詳見建筑施工圖紙;4、熱源:集中供熱鍋爐房;5、熱媒參數(shù):95/70熱水,引入口處資用壓差100kPa;6、建筑面積:6878.7m2占地面
2、積:2540.16m2;7、層數(shù):五層;總高度24.10m米;8、結(jié)構(gòu)形式:框架結(jié)構(gòu);9、耐火等級:二級;10、屋面防水等級:二級;11、設(shè)計(jì)年限:二級50100年;12(其他土建資料詳見圖紙)。2 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1設(shè)計(jì)氣象資料的確定2.1.1設(shè)計(jì)氣象資料確定原則冬季室外計(jì)算溫度:采暖室外計(jì)算溫度,應(yīng)采用歷年冬季平均不保證5天的日平均溫度,這主要用于計(jì)算采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。在采暖熱負(fù)荷計(jì)算中,如何確定室外計(jì)算溫度是非常重要的。從氣象資料中就可以看出,最冷的天氣并不是每年都會出現(xiàn)。如果采暖設(shè)備是根據(jù)歷年最不利條件選擇的,即把室外計(jì)算溫度定得過低,那么,在采暖運(yùn)行期的絕大多數(shù)時(shí)間里,會顯得設(shè)計(jì)能力富余過
3、多,造成浪費(fèi);反之,如果把室外計(jì)算溫度定得過高,則在較長的時(shí)間內(nèi)不能保證必要的室內(nèi)溫度,達(dá)不到采暖的目的和要求。因此,正確地確定和合理的采用采暖室外計(jì)算溫度是一個技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的問題。采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500192003所規(guī)定的采暖室外設(shè)計(jì)溫度,適用于連續(xù)采暖或間歇時(shí)間較短的熱負(fù)荷計(jì)算。冬季室外平均風(fēng)速:冬季室外平均風(fēng)速應(yīng)采用累年最冷3個月各月平均風(fēng)速的平均值,“累年最冷3個月,系指累年逐月平均氣溫最低的3個月,主要用來計(jì)算風(fēng)力附加耗熱量和冷風(fēng)滲透耗熱量。冬季主導(dǎo)風(fēng)向冬季“主導(dǎo)風(fēng)向”即為“雖多風(fēng)向”,采用的是累年最冷3個月平均頻率最高的風(fēng)向,風(fēng)向的頻率指在一個觀測周期內(nèi),某風(fēng)向出現(xiàn)
4、的次數(shù)占總數(shù)的百分?jǐn)?shù),主要用來計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量。用四個字母ESWN分別表示東南西北四個方向,其它方位用這四個字母組合表示風(fēng)的吹向,即風(fēng)從外面刮來的方向。當(dāng)風(fēng)速小于0.3米秒時(shí),用字母c來表示,各地區(qū)冬季主導(dǎo)風(fēng)向可參見供熱手冊,如哈爾濱主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾SW,安達(dá)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹W,即分別表示為南西南風(fēng)和西北風(fēng)。冬季日照率冬季日照率(冬季日照百分率),采用歷年最冷3個月平均日照率的平均值,系指在一個觀測周期(全月)內(nèi),實(shí)測日照總時(shí)數(shù)占可照總時(shí)數(shù)的百分率,用來確定朝向修正率。2.1.2具體氣象參數(shù)選取(1)計(jì)氣象資料建筑物所在城市:西寧(2)查出當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料如下:地理位置:北緯36.43度;東經(jīng)101.
5、45度;海拔2295.2米;大氣壓力:冬季Pb=773.4hPa;夏季Pb=770.6hPa;冬季供暖室外計(jì)算溫度:-11.4;冬季最低日平均:-17.1;冬季室外平均風(fēng)速:0.9m/s;冬季通風(fēng):-10;冬季日照率:66%;設(shè)計(jì)計(jì)算用采暖期天數(shù)及平均溫度供暖期:日平均溫度:+5,天數(shù):149天。2.2采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算方法采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量,利用下式計(jì)算: (3-1)式中:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量,W;圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量,W;冷風(fēng)滲透耗熱量,W;冷風(fēng)侵入耗熱量,W;供暖總耗熱量,W。其中,為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量,圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量為、之和。說明
6、:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是在穩(wěn)定條件下計(jì)算得出的。實(shí)際耗熱量會受到氣象條件以及建筑物因素等各種影響而有所增減。所以要對房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量進(jìn)行修正。修正后的耗熱量即為附加耗熱量。通常按基本耗熱量的百分率計(jì)算。包括朝向修正,風(fēng)力附加和高度附加等。基本耗熱量還不是建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的全部耗熱量,因?yàn)榻ㄖ飮o(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量還與它所處的地理位置及它的形狀等因素(如朝向、風(fēng)速、高度等)有關(guān),這些因素在計(jì)算它的基本耗熱量時(shí)并沒有考慮進(jìn)去。在附加耗熱量中,應(yīng)按其占基本耗熱量的百分率確定。3 采暖熱負(fù)荷計(jì)算3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的耗熱量3.1.1計(jì)算公式圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量按照下式計(jì)算:W (3-2)式中:K圍護(hù)結(jié)
7、構(gòu)的傳熱系數(shù),W/();F圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積,;圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù);冬季室內(nèi)計(jì)算溫度,;供暖室外計(jì)算溫度,。3.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)屋面:加氣混凝土保溫屋面 ,II型,k0.83W/m2k外墻:磚泡沫混凝土 + 木絲板白灰粉刷 ,II型墻,k0.9 W/m2k外窗:采用塑鋼窗,中空玻璃,k3.9 W/m2k門:根據(jù)用途不同查有關(guān)資料確定傳熱系數(shù)值;內(nèi)墻:采用200厚KP1型空心磚,k0.58W/m2k,兩側(cè)各抹20厚水泥砂漿;樓板:120厚鋼筋混凝土樓板,40厚水泥珍珠巖砂漿墊層,k2.0W/m2k樓梯間:為不使用空調(diào)區(qū)域,內(nèi)抹30厚保溫砂漿;地面:采用地帶劃分方法表3-1 地面劃分地帶傳
8、熱系數(shù)地帶K0 W/()第一地帶0.47第二地帶0.23第三地帶0.12第四地帶0.073.2.3室內(nèi)計(jì)算溫度及溫差修正系數(shù)室內(nèi)計(jì)算溫度民用建筑的主要房間,室內(nèi)計(jì)算溫度宜采用1624,當(dāng)工藝或使用條件有特殊要求時(shí),各類建筑物的室內(nèi)溫度可按國家現(xiàn)行有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行。輔助建筑物及輔助用室,不應(yīng)低于下列數(shù)值:1、浴室24;2、更衣室24;3、辦公室休息室18;4、食堂18;5、走廊及門廳16;6、盥洗室及廁所16。溫差修正系數(shù):當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)直接對大氣時(shí),=1。但是,在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),還常遇到圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)不直接與室外空氣接觸,它的外側(cè)是不供暖的房間或空間(如頂棚或地下室等),而這些房間或空間通
9、常是有與外側(cè)相通的門或窗。為了便于計(jì)算,規(guī)定仍利用溫差(tn-tw)計(jì)算耗熱量,而用系數(shù)進(jìn)行修正。溫差修正系數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的,可查表3-2。還有一種情況,有時(shí)采暖房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的另一側(cè)也是采暖房間,但兩側(cè)室溫不同,與相鄰的房間溫差大于或等于5時(shí),應(yīng)該算通過隔墻或樓板等的傳熱量。與相鄰房間的溫差小于5時(shí),且通過隔墻和樓板的等的傳熱量大于該房間的10%時(shí),也應(yīng)計(jì)算傳熱量。表3-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差正系數(shù) 序號圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征1外墻、屋頂、地面以及與室外相通的樓板等1.002悶頂和與室外空氣相通的非采暖地下室上面的樓板等0.903與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻(16層建筑)0.604與有外門窗的不采暖樓
10、梯間相鄰的隔墻(730層建筑)0.505非采暖地下室上面的樓板,外墻上有窗時(shí)0.756非采暖地下室上面的樓板,外墻上無窗且位于室外地坪以上時(shí)0.607非采暖地下室上面的樓板,外墻上無窗且位于室外地坪以下時(shí)0.408與有外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻、防震縫墻0.709與無外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻0.4010伸縮縫墻、沉降縫墻0.303.2.4基本耗熱量的計(jì)算舉例首先將房間編號,編號應(yīng)簡單明了且有層次,編號詳見平面圖。以101房間為例。已知的圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件:1、房間高3.9m,長12m,寬8.4m,含一扇外通窗和一面外墻,無外門2、采暖室外計(jì)算溫度:=-11.4,該房間為化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,室內(nèi)計(jì)算溫度
11、為18;3、外窗傳熱系數(shù)為=3.9W/(m2.),外墻傳熱系數(shù)為=0.9W/(m2.),地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按照地帶劃分為1、2、3、4 四個地帶,傳熱系數(shù)分別為0.47W/(m2.) 0.23W/(m2.) 0.12 W/(m2.) 0.07W/(m2.)代入公式(3-2)得:7083.165W3.2 門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量由于本設(shè)計(jì)選取縫隙長度不便,所以按照換氣次數(shù)法計(jì)算,公式如下:W (3-3)式中:房間內(nèi)部體積,;房間的換氣次數(shù),次/h;采暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度(kg/m3); 本設(shè)計(jì)取1.35kg/m3Vn采暖房間的體積(m3);tn采暖室內(nèi)計(jì)算溫度();tw采暖室外計(jì)算溫度()???/p>
12、以按表3-3選?。罕敬卧O(shè)計(jì)外墻有一面外窗和兩面外窗的,取,外墻含兩面以上外窗的,取1。表3-3概算換氣次數(shù)房間外墻暴露情況一面有外窗或外門1/42/3兩面有外窗或外門1/21三面有外窗或外門11.5門廳23.2.1冷風(fēng)侵入耗熱量在冬季受風(fēng)壓和熱壓作用下,冷空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為冷風(fēng)侵入耗熱量。冷風(fēng)侵入耗熱量較大,占熱負(fù)荷比例不容忽視。例如:設(shè)樓層數(shù)n=5,一道門的附加65n為:4.65*65*5=15.11兩道門的附加80n為:2.33*80*5=9.32按照下列公式計(jì)算: (3-4)式中:外門的基本耗熱量,W;冷風(fēng)侵入耗熱量,W;N考慮冷風(fēng)侵入
13、的外門附加率。表3-4 外門附加率N值(注:n為建筑物的樓層數(shù))外門布置狀況附加率一道門65n%兩道門(有門斗)80n%三道門60n%供暖建筑和生產(chǎn)廠房的主要出口500%以一樓走廊為例:設(shè)計(jì)建筑物5層,一樓走廊一側(cè)有一道外門,故冷風(fēng)侵入的外門附加率N=565%=3.25一側(cè)走廊外門基本耗熱量為6779.29W(計(jì)算見附錄1)所以=3.256779.29=22032.7W3.3 熱負(fù)荷計(jì)算中的注意事項(xiàng)1、房間的負(fù)荷面積熱指標(biāo)計(jì)算公式: (3-5)式中:面積熱指標(biāo);建筑物面積;2、物總的供暖熱負(fù)荷及采暖熱指標(biāo)根據(jù)本建筑物的特點(diǎn)知: 建筑面積F=6878.7m2所以供暖面積熱指標(biāo),按式(3-5):X
14、=326.2x1000/6878.7=47.4W/其它房間的熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果見附錄表中。 表3-5 民用建筑的面積熱指標(biāo) 建筑類型(W / )建筑類型(W / )住 宅別墅(12層建筑)辦 公醫(yī) 院試驗(yàn)樓旅 館影劇院50 70100 12558 8165 9568 9860 8590 120圖書館幼兒園、托兒所學(xué) 校商 店禮 堂食 堂體育館65 9075 12060 8065 100100 16085 14080 150按照規(guī)范規(guī)定辦公樓的熱負(fù)荷指標(biāo)為6085W/m2 .而機(jī)房由于電腦本省還需要散熱,故提供的問題的溫度就更小,本設(shè)計(jì)所計(jì)算的負(fù)荷、熱指標(biāo)與規(guī)范規(guī)定存在偏差,分析其存在偏差的原因首先
15、是建筑本身存在的不一致性,其次由于所選用的保溫材料及材料厚度不同所致;同時(shí)由于計(jì)算存在誤差而導(dǎo)致。4 散熱器的選擇4.1散熱器的選用原則1、 按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定選用散熱器的工作壓力,會更準(zhǔn)確和適應(yīng)散熱器行業(yè)發(fā)展的需要。 2 、散熱器的散熱性、清掃和裝飾要求3 、采用鋼制散熱器時(shí),必須注意防腐,結(jié)垢的問題。4、熱工性能方面的要求是散熱器的傳熱系數(shù)越高,說明散熱器散熱性能越好。5、經(jīng)濟(jì)方面的要求,散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少成本越低,其經(jīng)濟(jì)性越好。6、面的要求散熱器應(yīng)具有一定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力,散熱器的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于組合成所需要的散熱面積,結(jié)構(gòu)尺寸要小,少占房間面積和空間。7、衛(wèi)生和美
16、觀方面的要求散熱器外表光滑,不積灰易于清洗,散熱器裝設(shè)應(yīng)影響房間美觀。8、使用壽命要求散熱器應(yīng)不易于被腐蝕和破壞,使用年限長。4.2對散熱器的選用及使用的注意事項(xiàng)1、具有腐蝕性氣體的工業(yè)建筑或相對濕度較大的房問,應(yīng)采用耐腐蝕的散熱器。2、采用鋼制散熱器時(shí),必須注意防腐問題。應(yīng)采用閉式系統(tǒng),并滿足產(chǎn)品對水質(zhì)的要求,在非采暖季節(jié)采暖系統(tǒng)應(yīng)充水保養(yǎng)。3、鋁制散熱器的腐蝕問題日益突出,造成的腐蝕主要是堿腐蝕,采用鋁制散熱器時(shí)應(yīng)選用內(nèi)防腐性鋁制散熱器,并滿足產(chǎn)品對水質(zhì)的要求。4、安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統(tǒng)不宜采用水流通道內(nèi)含有粘砂的鑄鐵等散熱器。5、熱水采暖系統(tǒng)選用散熱器時(shí),鋼制散熱器與鋁制散熱器
17、不應(yīng)在同一熱水采暖系統(tǒng)中使用。8、購買前一定要了解自己所居住地區(qū)的水質(zhì)情況、供暖系統(tǒng)的供暖方式(如分戶供熱還是小區(qū)供熱),供暖系統(tǒng)是開式系統(tǒng)還是閉式系統(tǒng)。購買時(shí)一定要弄清產(chǎn)品的使用條件,如一些企業(yè)在產(chǎn)品說明書上明確標(biāo)注,產(chǎn)品適用于閉式系統(tǒng)、循環(huán)水質(zhì)需為中性、非采暖期時(shí)散熱器要滿水保養(yǎng)等使用條件。9、購買一家企業(yè)的產(chǎn)品時(shí),一般同時(shí)購買其配件,以避免其它廠家的配件與散熱器不匹配而造成安裝或使用中的意外,或出現(xiàn)意外時(shí),責(zé)任無法界定。10、安裝時(shí)要請生產(chǎn)廠指定的人員進(jìn)行安裝、維護(hù)。4.3散熱器常見故障的排除1.散熱器主體局部不熱:主要集中在下進(jìn)下出的安裝方式上,原因?yàn)樯崞鲀?nèi)部有氣體不能排出。解決方式
18、為將排氣閥開啟,將散熱器內(nèi)部氣體排出?;驒z查系統(tǒng)是否壓差過小或流量過低。2.散熱器整體不熱:下進(jìn)下出的安裝方式,檢查散熱器安裝時(shí)是否將導(dǎo)流閥上下位置安裝顛倒;上進(jìn)下出的安裝方式,檢查散熱器安裝時(shí)是否未將流閥開啟。或者是系統(tǒng)否存在問題。3.散熱器有水聲:主要集中在上進(jìn)下出的安裝方式上,原因?yàn)樯崞鲀?nèi)部有氣體不能排出。解決方式為將散熱器供水閥門關(guān)閉,將排氣閥開啟,將散熱器內(nèi)部氣體排出,關(guān)閉排氣閥,將供水閥門開啟即可。如不能排除應(yīng)檢查系統(tǒng)是否流量過低或系統(tǒng)循環(huán)水含氣量過大。4.散熱器震動:檢查散熱器掛件是否松動,如掛件未松動應(yīng)檢查系統(tǒng)上是否存在震源導(dǎo)致散熱器4.4鋼制散熱器與鑄鐵散熱器的比較1.鑄鐵
19、散熱器主要特點(diǎn):鑄鐵散熱器是目前應(yīng)用最廣泛的散熱器,它結(jié)構(gòu)簡單,耐腐蝕,使用壽命長,造價(jià)低,但其金屬耗量大,承壓能力低,2.鋼質(zhì)散熱器的主要特點(diǎn):1、金屬耗量少。鋼制散熱器多由薄鋼板壓制焊接而成,散出同樣熱量時(shí),金屬耗量少而且重量輕。2、承壓能力高。3、外形美觀整潔,規(guī)格尺寸多,少占有效空間和使用面積,便于布置。4、除鋼制柱型散熱器外,其他鋼制散熱器的水容量少,持續(xù)散熱能力低,熱穩(wěn)定性差,供水溫度偏低而又間歇采暖時(shí),散熱效果會明顯降低。5、鋼制散熱器易腐蝕,使用壽命短。因鋼制散熱器易腐蝕,對水質(zhì)要求高,使用壽命短,鋼制板式散熱器在我國已基本上不采用。4.5散熱器的選取本次設(shè)計(jì)14層選用 四柱7
20、60 SC(WS)TZ465型散熱器 5層選用鋼制高頻焊翅片管散熱器GRD/280-20型。四柱760為柱型散熱器,柱型散熱器是單片的柱狀連通體,每片各有幾個中空的立柱相互連通,可根據(jù)散熱面積的需要,把各個單片組對成一組。四柱760型散熱器的寬度是143mm,兩邊為柱狀中間有波浪形的縱向肋片。四柱散熱器的規(guī)格以高度表示,如四柱740型,其高度為740mm。四拄散熱器有帶足片和不帶足片兩種片形,可將帶足片作為端片,不帶足片作為中間片,組對成一組,可以直接落地安裝。本次設(shè)計(jì)直接落地安裝,距離窗臺為140mm該散熱器傳熱系數(shù)高,散出同樣熱量時(shí)金屬耗量少易消除積灰,外形也比較美觀。每片散熱面積少,易組
21、成所需散熱面積。鋼制高頻焊翅片管散熱器是近年類使用頻率比較高的新型散熱器,體積小,散熱量大。本設(shè)計(jì)五層采用落地窗,窗間距離1.3m,GRD/280-20型鋼制高頻焊翅片管散熱器長0.4m,款0.12m,每片散熱面積4.51w,符合選用要求。采用GRD/280-20型鋼制高頻焊翅片管散熱器表5-1 四柱760型散熱器數(shù)據(jù)表項(xiàng)目規(guī)格高度寬度長度同側(cè)進(jìn)出口中心距重量(kg/片)水容量(L/片)散熱面積(/片)傳熱系數(shù)(W/)散熱量工作壓力 熱水T=64.5時(shí)計(jì)算式普壓高壓四柱760 足760143606006.410.50.2358.79133.30.50.8表5-2 GRD/280-20型鋼制高頻
22、焊翅片管散熱器數(shù)據(jù)表型號規(guī)格(mm)同側(cè)進(jìn)出口中心距(mm)翅片管數(shù)量(根)翅片管規(guī)格(口徑mm)散熱面積(/片)散熱量T=64.5(W/片)長x高x寬GRD/280-204001202804204.5115494.6散熱器的計(jì)算4.6.1散熱器的計(jì)算方法1散熱器內(nèi)熱媒平均溫度t的確定1、本課程設(shè)計(jì)在計(jì)算時(shí),不考慮管道散熱引起的溫降。2、對于雙管熱水供暖系統(tǒng),為系統(tǒng)計(jì)算供、回水溫度之和的一半,而且對所有散熱器都相同。3、對于單管熱水供暖系統(tǒng),由于每組散熱器的進(jìn)、出口水溫沿流動方向下降,所以每組散熱器的進(jìn)、出口水溫必須按公式逐一分別計(jì)算。4、本設(shè)計(jì)采用等溫降法計(jì)算管路,系統(tǒng)中各立管的供、回水溫度
23、都取相同的數(shù)值。布置完散熱器和立管后即可進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。5、用不等溫降法計(jì)算管路時(shí),各立管供水溫度相同,回水溫度不同只有在管道水力計(jì)算完畢得出每根立管的溫降之后,才能根據(jù)各立管的溫降去計(jì)算散熱溫度相同,回水溫度不同只器面積和片數(shù)。6、散熱器的傳熱系數(shù)是否正確,直接影響散熱器的數(shù)量,要注意它的準(zhǔn)確性。7、散熱面積的計(jì)算應(yīng)該在布置完散熱器和立管后進(jìn)行。8、設(shè)計(jì)中,為簡化計(jì)算,散熱器的熱負(fù)荷中不扣除管道的散熱量。2散熱器片數(shù)計(jì)算方法散熱器片數(shù)的計(jì)算可按下列步驟進(jìn)行:1、利用散熱器散熱面積公式求出房間內(nèi)所需總散熱面積;2、根據(jù)每片散熱器的面積得出所需散熱器總片數(shù);3、確定房間內(nèi)散熱器的組數(shù)m;4、將總片
24、數(shù)n分成m組,得出每組片數(shù)n,若均分則n=nm(片組);5、對每組片數(shù)n進(jìn)行片數(shù)修正,乘以,即得到修正后的每組散熱器片數(shù),(1)對柱型及長翼型散熱器,散熱面積的減少不得超過0.1;(2)對圓翼型散熱器散熱面積的減少不得超過計(jì)算面積的10。3散熱器的計(jì)算公式散熱器散熱片數(shù)n(片)計(jì)算 (5-1)式中 :房間的供暖熱負(fù)荷,w;散熱器的單位(每片或每米長)散熱量,w/片或w/m柱型散熱器的組裝片數(shù)修正系數(shù)及扁管型,板型散熱器長度修正系數(shù),見表5-1; 散熱器支管連接方式修正系數(shù)見供熱工程表5.5-2;由于系統(tǒng)采用的為同側(cè)進(jìn)出式,故=1.0散熱器安裝形式修正系數(shù),見供熱工程表5.5-3;本設(shè)計(jì)取1.0
25、2,明裝但散熱器上部有窗臺板覆蓋,散熱器據(jù)窗臺140mm;進(jìn)入散熱器流量修正系數(shù),見供熱工程表5.5-4 表5-3 散熱器片數(shù)修正值每組片數(shù)200.951.001.051.10計(jì)算散熱器面積時(shí),先取=1.00,但算出F后,求出總片數(shù),然后再根據(jù)片數(shù)修正系統(tǒng)的范圍乘以對應(yīng)的值,其范圍如供熱工程表5.5-1:另外,還規(guī)定了每組散熱器片數(shù)的最大值,對此系統(tǒng)的四柱760型散熱器每組片數(shù)不超過25片。在熱水供暖系統(tǒng)中,散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值: (5-2)式中:散熱器進(jìn)水溫度,;散熱器出水溫度,。4散熱器的計(jì)算計(jì)算:本設(shè)計(jì)采用等溫降法計(jì)算1、計(jì)算各層散熱器進(jìn)、出口水溫: (5-3)代入公式,得:2.
26、計(jì)算各層散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 (5-4)代入公式,得:五層:;四層:;三層:二層:一層:3.計(jì)算各層散熱器計(jì)算溫差五層:=90.05-18=72.05;四層:=83.44-18=65.44;三層:=80.62-18=62.62;二層:=77.3-18=59.3;一層:=72.57-18=54.57。4.計(jì)算各層散熱器的傳熱系數(shù)K值,查空調(diào)及供熱工程設(shè)計(jì)手冊知,四柱760型散熱器:K=2.503 (5-5)式中:散熱器熱媒與室內(nèi)空氣的平均溫差,();五層:K=2.503= 8.95W/(m2.);四層:K=2.503=8.70W/(m2.);三層:K=2.503=8.59W/(m2.);二層:K
27、=2.503= 8.45W/(m2.);一層:K=2.503= 8.24W/(m2.)。計(jì)算各房間散熱器的面積:采用同側(cè)上進(jìn)下出,2取1.0,按照安裝形式,3取1.02 ,1根據(jù)散熱器片數(shù)取,如表5-1: (5-6)根據(jù)公式(5-1) 6.計(jì)算各層散熱器片數(shù)n,查手冊知四柱760型散熱器 a=0.235/片 根據(jù)公式 (5-7)其中n散熱器片數(shù) A散熱器計(jì)算面積 a 一片散熱器的散熱面積5散熱器計(jì)算舉例以101房間散熱器計(jì)算為例:熱負(fù)荷Q=7083.2w進(jìn)水口溫度為75.14,出水口溫度為70,室內(nèi)溫度t=18由進(jìn)出水溫度計(jì)算得熱媒平均溫度tpj=72.57 根據(jù)散熱器選用為四柱760,根據(jù)公
28、式(5-5),計(jì)算散熱器傳熱系數(shù)為: =8.24w/kg修正系數(shù)選取:散熱器支管連接方式修正系數(shù)見供熱工程表5.5-2;由于系統(tǒng)采用的為同側(cè)進(jìn)出式,故=1.0;散熱器安裝形式修正系數(shù),見供熱工程表5.5-3;本設(shè)計(jì)取1.02;散熱器片數(shù)修正,暫時(shí)選取=1.0,其后進(jìn)行修正;散熱器面積計(jì)算:根據(jù)公式(5-6) 散熱器片數(shù)計(jì)算:根據(jù)公式(5-7) 查手冊知四柱760型散熱器 a=0.235/片 按照規(guī)范要求,本類型散熱器每組一般要求不超過25片,該處分三組布 置,每組約為25片。根據(jù)表5-1,取1.1,修正后取散熱器片數(shù)為n=75片,故101房間布置三組25片的散熱器5 散熱器布置布置散熱器應(yīng)注意
29、以下規(guī)定:l、散熱器宜安裝在外墻窗臺下,這樣能迅速加熱室外滲入的冷空氣,阻擋沿外墻下降的冷氣流,改善外窗對人體冷輻射的影響,使室溫均勻。當(dāng)安裝或布置管道有困難時(shí),也可靠內(nèi)墻安裝。如設(shè)在窗臺下時(shí),醫(yī)院、托幼、學(xué)校、老弱病殘者住宅中,散熱器的長度不應(yīng)小于窗寬度的75;商店櫥窗下的散熱器應(yīng)按窗的全長布置,內(nèi)部裝修要求較高的民用建筑可暗裝。2、為防止凍裂散熱器,兩道外門之間,不準(zhǔn)設(shè)置散熱器。在陋習(xí)建或其它有凍結(jié)危險(xiǎn)的場合,應(yīng)由單獨(dú)的立,支管供熱,且不得裝設(shè)調(diào)解閥。3、散熱器在布置時(shí),不能與室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備、工藝設(shè)備、電氣設(shè)備沖突。暖氣壁龕應(yīng)比散熱器的實(shí)際寬度多350400毫米。臺下的高度應(yīng)能滿足散熱器的安
30、裝要求,非置地式散熱器頂部離窗臺板下面高度應(yīng)50毫米,底部距地面不小于60mm,通常為150mm毫米,背部與墻面凈距不小于25mm。4、在垂直單管或雙管供暖系統(tǒng)中,同一房間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接;貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器,可同臨室串聯(lián)連接。5、公共建筑樓梯間的散熱器,宜分配在底層或按一定比例分配在下部各層,住宅樓梯間一般可不設(shè)置散熱器。把散熱器布置在樓梯間的底層,可以利用熱壓作用,使加熱了的空氣自行上到樓梯間的上部補(bǔ)償其耗熱量。在樓梯間布置散熱器時(shí),考慮樓梯間熱流上升的特點(diǎn),應(yīng)盡量布置在底層。5.1管材選用:本系統(tǒng)管材采用鍍鋅鋼管;5.2管道布置:根據(jù)供熱管道安裝規(guī)
31、范第3.3.12條 垂直單、雙管采暖系統(tǒng),同一房間的兩組散熱器可串聯(lián)連接;貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器,亦可同鄰室串聯(lián)連接。 本設(shè)計(jì)大的實(shí)驗(yàn)室或教室多帶有準(zhǔn)備室等輔助間,由于實(shí)驗(yàn)樓需要的供熱面積比較大,為減少水力失調(diào)等現(xiàn)象的發(fā)生,多數(shù)輔助間散熱器的散熱由實(shí)驗(yàn)室或教室的立管供給。本設(shè)計(jì)經(jīng)總供水立管分兩側(cè)進(jìn)行供水,根據(jù)散熱器計(jì)算,本設(shè)計(jì)共布置22根立管:總供水立管:1根普通立管:21根(其中北向到東向立管11根,西向到南向立管10根)供水干管:由于本設(shè)計(jì)樓高21.0m,5層窗戶上端高度頂高19.5m,為美觀及保溫期間,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范等要求,本設(shè)計(jì)干管采用高度為20.1m?;厮?/p>
32、管:本設(shè)計(jì)回水干管采用地溝敷設(shè)的方式,根據(jù)建筑設(shè)計(jì)、地溝敷設(shè)設(shè)計(jì)方法及管徑的選取,本設(shè)計(jì)回水管線布置高度相對一層0.00m的標(biāo)高為-0.63m。6 水力計(jì)算及水力平衡6.1繪制系統(tǒng)圖根據(jù)散熱器片數(shù)進(jìn)行立管布置,確定總的立管數(shù),進(jìn)行完成草圖繪制,繼而進(jìn)行管段編號,根據(jù)草圖進(jìn)行系統(tǒng)圖繪制,并進(jìn)行水力計(jì)算。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖說明:由于本設(shè)計(jì)所涉及建筑是回字型,四面教室而中間位空,布置系統(tǒng)圖比較雜亂,容易混淆,故在繪制系統(tǒng)圖時(shí)將總的系統(tǒng)圖由總供水立管為界,一份為二進(jìn)行繪制,由此得到兩張系統(tǒng)圖,即:主要經(jīng)過北面而連接?xùn)|面實(shí)驗(yàn)樓的系統(tǒng),為一號系統(tǒng)圖,軸側(cè)-45角主要經(jīng)過西面而連接南面實(shí)驗(yàn)樓的系統(tǒng),為二號系統(tǒng)圖,
33、軸側(cè)-135角6.2水力計(jì)算方法6.2.1本設(shè)計(jì)選用方法本設(shè)計(jì)選用實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊第四章【例2】關(guān)于異程垂直單管機(jī)械循環(huán)供熱系統(tǒng)管徑選取和壓力損失計(jì)算的計(jì)算方法,采用不等溫降法進(jìn)行計(jì)算。6.2.2計(jì)算原理本設(shè)計(jì)采用等溫降法計(jì)算散熱器片數(shù),根據(jù)散熱器布置確定立管,再根據(jù)不等溫降法選定管徑,根據(jù)平衡要求的壓力損失計(jì)算立管的流量,根據(jù)流量計(jì)算立管的實(shí)際溫降,壓力損失。6.2.3計(jì)算方法:求最不利環(huán)路的pm值;假設(shè)最遠(yuǎn)立管的溫降,一般按設(shè)計(jì)溫度降增加25;根據(jù)假設(shè)溫降,在推薦流速范圍內(nèi),并參照已求得的pm值,查表求得最遠(yuǎn)立管的計(jì)算流量Gi和壓力損失;根據(jù)立管環(huán)路間的壓力平衡原理,以此由遠(yuǎn)至近計(jì)算出其他立管的計(jì)算流量、溫
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