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文檔簡介

學士學位畢業(yè)設計畢業(yè)設計任務1.本工程為北京市某賓館采暖系統(tǒng)設計氣象資料:根據(jù)建筑所在地從設計手冊中進行查找。建筑資料:具體見施工圖。室內設計參數(shù):按建筑性質,查閱暖通設計規(guī)范的要求進行確定。.本設計主要負責建筑物室內采暖系統(tǒng)的設計;.進行采暖熱負荷的計算;.散熱器采暖設計及水力計算;.附件及閥門的選型;.論文思路清晰,文理通順,符號規(guī)范,設計方案、計算方法及計算結果正確,設備選型合理。1設計說明書畢業(yè)設計說明書應包括下列內容:封面、畢業(yè)設計任務書、中文摘要、英文摘要、目錄、前言、正文、參考文獻、致謝、附錄、論文評定成績,并按順序排列。設計說明書的字數(shù)應在20000字以上,采用紙打印。2查閱參考文查閱文獻15篇以上,其中查閱與課題有關的外文文獻篇以上,并將2篇文獻的摘要的原文和譯文(不少于3000漢字)附在附錄中。3設計圖紙畢業(yè)設計圖紙應符合國家有關制圖標準,正確體現(xiàn)設計意圖,圖面整潔,布置勻稱,尺寸標注齊全,字體端正,線型規(guī)范。圖紙全部由計算機繪制。序

圖紙內容

規(guī)

采暖干管系統(tǒng)圖首層采暖干管平面圖首層采暖平面圖多層采暖平面圖設計說明圖

11111

1:1:1:1:1:4其它工作量(1)進行與設計相關內容的參觀(2)進行與設計相關內容的學習序

起日2月27日~月14日3月15日~月22日3月23日~月31日4月1日~月25日4月26日~5月16日5月17日~月18日5月19日~月22日

設計內容撰寫開題報告,開題答辯收集資料,進行設計初期準備采暖負荷計算水力計算、設備選型繪圖、計算說明書畢業(yè)設計答辯畢業(yè)設計整改1.陸耀慶.實用供熱空調設計手冊.一版.北京:中國建筑工業(yè)出版社2002.2.賀平,孫剛.供熱工程.第三版.北京:中國建筑工業(yè)出版社.2002..楊世銘,陶文銓.傳熱學.第四版.北京:高等教育出版社.2006..民用建筑節(jié)能設計標準.北京:中國建筑工業(yè)出版社.1996.1.教研室意見:教研室主任簽名:年

日2.學意:教學院長簽名:年

日黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計目錄.-1-1原始資料--4--4--4-2.--5--7-...........................-11-12---143..................................-16-16-216-.-20.....................................-20-20--.........................--21-22-25-26-5管道布置-27-27-27-6-28---2929-水.29-水.31-7輔助設備的選擇33-----33-III黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計8.--保...................................-35-保.35-.-36-.37-.-38-.-39-IV黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計前言在人類很長的歷史時期中,人們以火的形式利用能源。后來人們?yōu)榱巳〉脽崃?,開始用原始的爐灶獲得熱能取暖、做飯和照明。這種局部的取暖裝置至今還保留和使用著,如火爐、火墻、火坑等。1.1供熱工程的發(fā)展在人類利用能源的歷史上先后經歷了四次重大的突破即火的使用蒸汽機的發(fā)明、電能的應用以及原子能的利用,這也使供熱工程技術的發(fā)展劃分為四個階段。在人類很長的歷史時期中,如北京原始人化石發(fā)源地龍骨山以及歐洲尼安得塔爾人化石發(fā)源地都曾發(fā)現(xiàn)過燒火的遺跡,人們以火的形式利用能源。后來人們?yōu)榱巳〉脽崃?,開始用原始的爐灶獲得熱能以取暖做飯和照明種局部的取暖裝置至今還保留和使用著,如火爐、火墻、火坑等。蒸汽機的發(fā)明,促進了鍋爐制造業(yè)的發(fā)展。十九世紀初期開始出現(xiàn)了以蒸汽或熱水作為熱媒的供暖系統(tǒng)。在供暖系統(tǒng)中,由一個鍋爐產生的蒸汽或熱水,通過管路供給一座建筑物各房間取暖1877年在美國建成了區(qū)域供熱系統(tǒng)由一個鍋爐房供給全區(qū)許多座建筑物和生產與生活所用的熱能。二十世紀初期一些工業(yè)發(fā)達的國家開始利用發(fā)電廠中汽輪機的廢汽,供給生活與生產用熱其后逐漸發(fā)展為現(xiàn)代化的熱電廠聯(lián)合生產電能與熱能顯著地提高了燃料利用率。二次大戰(zhàn)后,特別是六十年代,世界能源的消耗,隨著城市工業(yè)的發(fā)展和城市人口的增加而迅速地增加,年間,聯(lián)邦德國、捷克斯洛伐克等國熱能消耗量增長了倍,日本增長了倍。巨大的熱能消耗,不僅要求有足夠的供應能力,而且要求提高供熱效率和降低成本。此外,鍋爐房多建于城市人口稠密區(qū),煤煙粉塵和鍋爐排出的二氧化硫氣體是造成城市環(huán)境污染的主要原因。在區(qū)域供熱系統(tǒng)中采用大型現(xiàn)代化鍋爐,燃燒效率高,尤其是綜合生產熱能與電能的熱電廠可以大量節(jié)省能源、大型區(qū)域供熱系統(tǒng)供熱半徑長、熱源可以遠離城市中心人口稠密區(qū),并可裝設有效的排煙除硫和除塵設備以防止城市環(huán)境的污染。因此,近年來區(qū)域供熱事業(yè)的發(fā)展極為迅速。蘇聯(lián)和東歐各國的區(qū)域供熱的熱源以熱電廠為主。美國和西歐各國的區(qū)域供熱的熱源,多以區(qū)域鍋爐房為主,早期以蒸汽作為主要熱媒,二次世界大戰(zhàn)以后,以高溫水為熱媒的區(qū)域供熱系統(tǒng)發(fā)展很快。近年來,在法國、瑞士等國出現(xiàn)了一些城市區(qū)域供熱鍋爐,以城市垃圾作為主要燃料。1.2我國供暖的發(fā)展在舊中國,僅只是在一些大城市的個別建筑和特殊區(qū)域內設置有集中供熱設備。以北京為例,當時的六國飯店(現(xiàn)北京飯店老樓、清華大學圖書館、體育館、東單的德國醫(yī)院(現(xiàn)北京醫(yī)院)等都裝有功能完善的暖氣系統(tǒng)。甚至冬季很短、氣溫不太低的上海的某些賓館,如國際飯店、沙遜大廈(現(xiàn)和平飯店)和個別高檔公寓,如華山公寓、霞飛公寓等也裝有可隨氣候調節(jié)溫度的真空式蒸汽采暖系統(tǒng)。當時這些系統(tǒng)基本上由洋人設計,所用設備由國外運來。顯然那時的集中供熱只是達官貴人和顯要們的專利,與廣大老百姓無-1-2222黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計緣。建國以來,隨著經濟建設的發(fā)展和人民生活水平的提高,我國的供熱事業(yè)也得到迅速發(fā)展。北方地區(qū)的絕大多數(shù)公共建筑和工業(yè)企業(yè)都裝設了集中供暖設備,居民住宅也陸續(xù)裝設了供暖系統(tǒng),居住的舒適、衛(wèi)生與環(huán)境條件得到很大的改善。建國初期北”地區(qū)(東北、西北、華北)居民住宅以平房為主,冬季采用火爐、火炕或火墻取暖。自1951年我國第一座城市熱電站——北京東郊熱電站投入運行,到改革開放前,全國只有哈爾濱、沈陽個城市有集中供熱。改革開放后發(fā)展迅速1956年增加到個城市,到1961年這5年中有集中供熱的城市猛增到516個,供熱面積也從1956年的91m猛增到年的億m。此外,從80年代開始,我國已經能夠自行設計大、中、小型的套設備,各型鍋爐,設計與制造多種鑄鐵、鋼材和鋁合金的散熱設備。特別是近年來拓寬了國際技術交流的渠道大量先進技術陸續(xù)引進國內供熱技術的開發(fā)力度也不斷增強城鎮(zhèn)供熱在設計標準、工藝水平和技術性能、自動化程度等方面都有長足的進步。1.3現(xiàn)階段我國總體采暖情況我國能源的構成狀況決定了長期以來一直把煤炭作為主要能源,煤炭在一次能源中的比例占以上。因此初期的采暖方式比較單一,主要包括城市集中采暖與居民家庭煤爐采暖兩大類。其中城市集中熱網的熱源主要是大型區(qū)域燃煤鍋爐房與燃煤熱電廠兩種形式。建國以后,我國以城市集中供熱為突出代表的采暖事業(yè)穩(wěn)步發(fā)展,取得了巨大的建設成就,城市熱化比例不斷增大。采暖事業(yè)的良好局面依靠較為單一的供熱方式就此打開。但一系列的負面問題隨之而來。比如據(jù)空氣質量監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,長期以煤炭作為主要能源對我國的大氣環(huán)境造成了嚴重的破壞,90%SO、70%、60%的NO、85%COx均來自于煤炭燃燒。特別是北方城市,在采暖季節(jié)空氣污染指數(shù)嚴重超標。

二十世紀初期一些工業(yè)發(fā)達的國家開始利用發(fā)電廠中汽輪機的廢汽,供給生活與生產用熱其后逐漸發(fā)展為現(xiàn)代化的熱電廠聯(lián)合生產電能與熱能顯著地提高了燃料利用率。二次大戰(zhàn)后,特別是六十年代,世界能源的消耗,隨著城市工業(yè)的發(fā)展和城市人口的增加而迅速地增加,1950~1965間,聯(lián)邦德國、捷克斯洛伐克等國熱能消耗量增長了倍,日本增長了3.7倍。巨大的熱能消耗,不僅要求有足夠的供應能力,而且要求提高供熱效率和降低成本。此外,鍋爐房多建于城市人口稠密區(qū),煤煙粉塵和鍋爐排出的二氧化硫氣體是造成城市環(huán)境污染的主要原因。在區(qū)域供熱系統(tǒng)中采用大型現(xiàn)代化鍋爐,燃燒效率高,尤其是綜合生產熱能與電能的熱電廠可以大量節(jié)省能源、大型區(qū)域供熱系統(tǒng)供熱半徑長、熱源可以遠離城市中心人口稠密區(qū),并可裝設有效的排煙除硫和除塵設備以防止城市環(huán)境的污染。因此,近30來區(qū)域供熱事業(yè)的發(fā)展極為迅速。蘇聯(lián)和東歐各國的區(qū)域供熱的熱源以熱電廠為主。美國和西歐各國的區(qū)域供熱的熱源,多以區(qū)域鍋爐房為主,早期以蒸汽作為主要熱媒,二次世界大戰(zhàn)以后,以高溫水為熱媒的區(qū)域供熱系統(tǒng)發(fā)展很快。近年來,在法國、瑞士等國出現(xiàn)了一些城市區(qū)域供熱鍋爐,以城市垃圾作為主要燃料。隨著經濟建設的發(fā)展和人民生活水平的提高,我國的供熱事業(yè)也得到迅速發(fā)展。北方地區(qū)的絕大多數(shù)公共建筑和工業(yè)企業(yè)都裝設了集中供暖設備,居民住宅也陸續(xù)裝設了供暖-2-黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計系統(tǒng),居住的舒適、衛(wèi)生與環(huán)境條件得到很大的改善。建國初期,“三北”地區(qū)(東北、西北、華北)居民住宅以平房為主,冬季采用火爐、火炕或火墻取暖。自1951年我國第一座城市熱電站——北京東郊熱電站投入運行,改革開放前,全國只有哈爾濱、沈陽8個城市有集中供熱。改革開放后發(fā)展迅速1956年增加到城市,到1961這5中有集中供熱的城市猛增到個,供熱面積也從1956的年的91億m2猛增到5年的292億m2。此外,從80年代開始,我國已經能夠自行設計大、中、小型的成套設備,各型鍋爐,設計與制造多種鑄鐵鋼材和鋁合金的散熱設備特別是近年來拓寬了國際技術交流的道,大量先進技術陸續(xù)引進,國內供熱技術的開發(fā)力度也不斷增強,城鎮(zhèn)供熱在設計標準、工藝水平和技術性能、自動化程度等方面都有長足的進步。-3-黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計1始資料1.1自然條件氣冬季采暖室外計算溫度:-7.6℃冬季室外平均風速:2.6m/s,主導方向SW1.1.2設計熱媒:℃熱水、機械循環(huán)1.2土建資料1.2.1圖1.2.2上鋪50mm腐木屑,厚屑板。傳熱系數(shù)K=0.93W/(m1.3墻體構造

?℃)外墻:一轉半厚面抹灰磚墻。傳熱系數(shù)為K1.57w/(m2?℃)D=5.06。-4-黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計2熱負荷計算2.1設計氣象資料確定原則冬采暖室外計算溫度,應采用歷年冬季平均不保證5的日平均溫度,這主要用于計算采暖設計熱負荷。在采暖熱負荷計算中,如何確定室外計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)。如果采暖設備是根據(jù)歷年最不利條件選擇的,即把室外計算溫度定得過低,那么,在采暖運行期的絕大多數(shù)時間里,會顯得設計能力富余過多,造成浪費;反之,如果把室外計算溫度定得過高,則在較長的時間內不能保證必要的室內溫度,達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范》[GB50019—2003]所規(guī)定的采室外設計溫度,適用于連續(xù)采暖或間歇時間較短的熱負荷計算。2.1.2冬季室外平均風速應采用累年最冷3個月各月平均風速的平均值年最冷3月,系指累年逐月平均氣溫最低的3個月,主要用來計算風力附加耗熱量和冷風滲透耗熱量。2.1.3冬季“主導風向”即為“雖多風向”的是累年最冷3個月平均頻率最高的風向,風向的頻率指在一個觀測周期內,某風向出現(xiàn)的次數(shù)占總數(shù)的百分數(shù),主要用來計算冷風滲透耗熱量。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的吹向,即風從外面刮來的方向。當風速小于米/秒時,用字母c來表示,各地區(qū)冬季主導風向可參見《供熱手冊哈爾濱主導風向為SSW,安達主導風向為NW,即分別表示為南西南風和西北風。冬季日照率(冬季日照百分率),采用歷年最冷3月平均日照率的平均值,系指在一個觀測周期(全月)內,實測日照總時數(shù)占可照總時數(shù)的百分率,用來確定朝向修正率。2.2具體氣象參數(shù)選取設北京查地理位置:北京市-5-黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計北緯40度;東經116.47度;海拔2295.2米;大氣壓力:102040Pa冬季Pb=773.4hPa;夏季Pb=770.6hPa;冬季供暖室外計算溫度:-7.6℃;冬季室外平均風速:2.6m/s;冬季通風:-10℃;冬季日照率:66%;設計計算用采暖期天數(shù)及平均溫度供暖期:日平均溫度:<+5℃,天數(shù):149天。圍屋面:k=0.93W/m2·k外墻:II型墻,k=1.57W/m

2

·k外窗:k=6.4W/m2·k門:根據(jù)用途不同查有關資料確定傳熱系數(shù)值;內墻:采用200厚KP1型空心磚,k=0.58W/m2·k,兩側各抹厚水泥砂漿;樓板:120厚鋼筋混凝土樓板,40厚水泥珍珠巖砂漿墊層,=2.0W/m2·k樓梯間:為不使用空調區(qū)域,內抹30厚保溫砂漿;地面:采用地帶劃分方法溫當圍護結構外側直接對大氣時

=1。但是,在計算圍護結構時,還常遇到圍護結構外側不直接與室外空氣接觸,它的外側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常是有與外側相通的門或窗了便于計算定仍利用溫tw′)計算耗熱量,而用系行修正。溫差修正系數(shù)是根據(jù)經驗確定的,可查表3-2。還有一種情況,有時采暖房間圍護結構的另一側也是采暖房間,但兩側室溫不同,與相鄰的房間溫差大于或等于5℃時應該算通過隔墻或樓板等的傳熱量與相鄰房間的溫差小于℃時,且通過隔墻和樓板的等的傳熱量大于該房間的時,也應計算傳熱量。序號

表2-1圍結構的溫差正系數(shù)圍護結構特征外墻、屋頂、地面以及與室外相通的樓板等悶頂和與室外空氣相通的非采暖地下室上面的樓板等與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻1~6層筑)與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻層建筑)非采暖地下室上面的樓板,外墻上有窗時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-6-

1.000.900.600.500.750.600.40序號

黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計圍護結構特征與有外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻、防震縫墻與無外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻伸縮縫墻、沉降縫墻

表()0.700.400.30確采用劃分地帶法確定地面?zhèn)鳠釤嶙?,直接鋪在土壤上的非保溫地面,從外墻內表面?m為一個地帶,第一地帶靠近墻角處的面積需計算兩次,以補償墻角處較多的熱量損失。該樓層劃分為四個個地帶,各地帶傳熱系數(shù)如表:表各個地帶傳熱系數(shù)地帶第一地帶第二地帶第三地帶第四地帶

傳熱系數(shù)Kw/㎡·℃)2.3圍護結構耗熱量采暖設計熱負荷包括圍護結構的基本耗熱量和圍護結構的附加耗熱量,利用下式計算:Q式中:

Q'1

'

'2

'3

(2-1)Q——圍護結構的基本耗熱量,;1Q'——圍護結構的附加(修正)耗熱量,W;1'——冷風滲透耗熱量,W;'——冷風侵入耗熱量,W;'——供暖總耗熱量,W。其中Q'為圍護結構的基本耗熱量,圍護結構附加耗熱量QQQ'之和。123說明:圍護結構的基本耗熱量是在穩(wěn)定條件下計算得出的。實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。所以要對房間圍護結構的基本耗熱量進行修正。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算。包括朝向修正,風力附加和高度附加等?;竞臒崃窟€不是建筑物圍護結構的全部耗熱量,因為建筑物圍護結構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、風速、高度等有關,這些因素在計算它的基本耗熱量時并沒有考慮進去。在附加耗熱量中,應按其占基本耗熱量的百分率確定。計算圍護結構基本耗熱量時可把一些數(shù)據(jù)相同的圍護結構耗熱量分別算出來(如各種-7-nnnn黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計規(guī)格的門、窗耗熱量。同一高度和厚度每米寬墻體的耗熱量等)然后對不同房間將這些數(shù)據(jù)進行組合。圍護結構兩側溫差小5時不計算傳熱量。圍護結構基本耗熱量,可按下列公式計算:q=KFn

w

(2-2)式中

q—圍護結的熱負荷,W;K—部分護結構的傳熱系數(shù),W/2F—部分圍護結構面積,㎡;

·K;tt

w

—冬季室內計算溫度,℃;—冬季供暖室外計算溫度,℃;—圍護結構的溫差修正系數(shù)。圍數(shù)K勻質多層材料組成的平壁圍護結構的熱惰性指標值的計算DSiiii

i

(2-3)式中—各層傳熱材料的傳熱阻(m2?℃)/w。iS—各層材料的蓄熱系數(shù)w/(m2?℃)。is

w/(m2?℃)式中C—材料的比熱,J/(kg.℃)

—材料的密度,kg/m

3

—材料的導熱系數(shù)W/(m2?℃)Z—溫度波動周期,s(一般取24h=86400s算)本設計中:保溫砂

s4.161176D=

10501800

+4.16=4.16+0.48=4.3由于D<6.屬于Ⅱ型圍護結構。校核公式如下:-8-2t22222t2222黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計R

0

a(tt)nt

n

(2-4)R——最小總熱阻,m0min;——冬季室內計算溫度,

;t

——冬季圍護結構室外計算溫度

——溫差修正系數(shù);Rn

——圍護結構內表面換熱熱阻,m;——室內空氣溫度與外圍護結構內表面的允許溫差。最小傳熱熱阻的計算。該外墻屬于Ⅱ型圍護結構,維護結構的冬季室外計算溫度為t

w

'

p

=0.6×()×()=℃最小傳熱阻O.min

twe

0.575.k/w

外墻實際傳熱阻為11K1.23

0.637.k/w>

RO.min

所以滿足要求。該屋面圍護結構屬于Ⅱ型,圍護結構冬季室外計算溫度t

w

0.3t0.7t'

p

=0.3×()×()℃根據(jù)已知條件及查的的數(shù)據(jù),以t℃,℃,n

R0.115W/mn

2

代入,得.min

t)

./W屋面實際傳熱阻為1K0.76

1.075m

℃/WR,滿足要求。室由于本設計專為北京的一個賓館,室內舒適度要求較高,溫度稍高。庫房,消防水泵房:

t

R

=5℃-9-tttt黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計樓梯間,過道,廚房,健身室:℃大廳,消防控制室,客房標準間

t

R

=18℃淋浴間、更衣間:

t

R

℃更衣室:=25℃室o.w冬季供暖室外計算溫度可由手冊查的沈陽市的室外溫t'=-7.6℃。w2.4圍護結構的附加耗熱量朝朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽照射而對外圍護結構傳熱損失的修正。不同朝向的圍護結構所得的太陽輻射熱是不同的,如為連續(xù)采暖時,朝向修正率應按規(guī)定的數(shù)值選用。需要減少(或附加)耗熱量等于垂直的外圍結構(門窗外墻及屋頂?shù)拇怪辈糠?基本耗熱量乘以相應的朝向修正率。建筑物被遮擋時不進行朝向修正,此要了解所設計建筑物的周邊環(huán)境。本設計建筑物不被遮擋。一般情況下,課程設計提供的建筑圖上都有指南針,在進行朝向修正時要按建筑物的方位進行設計,如圖中無指南針,仍按上北下南來考慮。朝向修耗熱量的修率為:東:-5%;西:-5%;南:-20%;北:5%。風風力附加是考慮室外風速變化而對外圍結構傳熱耗熱量的修正《設計規(guī)范》規(guī)定:在一般情況下,不必考慮風力附加,只對建筑在不避風的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物,以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內特別高出的建筑物,垂直的外圍護結構附加%~%。風力附加率,是指在采暖耗熱量計算中,基于較大的室外風速會引起圍護結構外表面換熱系數(shù)增大即大于23w/(㎡℃)而增加的附加系數(shù)由于我國大部份地區(qū)冬季平均風速不大,一般為2~3m/s,僅個別地區(qū)大于,影響不大,為簡化計算起見,一般建筑物不必考慮風力附加,僅對建筑在不避風的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物,以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內特別高出的建筑物的風力附加系數(shù)做了規(guī)定。本次設計不做附加計算。-1033黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計高民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑(樓梯間除外的高度附加率,房間高度大于4m時,每高出lm應附加2%,但總的附加率不應大于15。高度附加率,是基于房間高度大于4m,由于豎向溫度梯度的影響導致上部空間及圍護結構的耗熱量增大而加的附加系數(shù)。由于圍護結構耗熱作用等影響,房間豎向溫度的分布并不總是逐步升高的因此對高度附加率的上限值做了不應大于%的限制對于多層建筑物樓梯間的耗熱量計算不考慮高度附加,因為樓梯間的空氣和各樓層相通,只是在布置散熱器時量放在底層就已考慮豎向溫度梯度了次設計辦公樓層高最高3.9m,無高度附加。注意:高度附加率,應附加于圍護結構的基本耗熱量和其他附加耗熱量上。2.5門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量在風力和熱壓造成的室外壓差作用下,室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內,被加熱后逸出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內溫度所消耗的熱量,稱為冷風滲透耗熱量范》規(guī)定:對于民用建冷風滲透耗熱量可按縫隙法計算,建筑物門窗縫隙的長度分別按各朝向所有可開啟的外門窗縫隙丈量計算不同朝向的冷風滲透空氣量時,引入一個滲透空氣量的朝向修正系數(shù)n,即/h

(2-5)式中L—每米門隙滲入室內的空氣量當?shù)囟臼彝馄骄L速查規(guī)確定/h.m,在冬季室外平均風速為3.2m/s下,雙層鋼窗每米縫隙的冷風滲透量;l—門、窗縫隙的計算長度,;n—滲透空量的朝向修正系數(shù)。表冷風滲透朝向修正朝向修正系數(shù)

東北

東南0.1

西南

西0.4

西北確定門、窗縫隙滲入空氣量V后冷風滲透耗熱量′,可按下式計算:′=0.278VwCp(to-tw′W式中V經門、窗縫隙滲入室內的總空氣量,3

(2-6)ρw—供暖室外計算溫度下的空氣密度,冬季采暖室外空氣計算溫度-7.6℃時w=ρ3;冷空氣的定壓比熱,℃時Cp=1.0114kJ/(kg.℃);w=-11黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計—單位換算系數(shù),《規(guī)范》規(guī)定:對于工業(yè)建加熱由門窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量可查表滲入耗熱量占圍護結構總耗熱量的百分率(%)表每米門窗隙滲入空氣量建筑物高度m)玻璃窗層數(shù)

單層單雙層均有雙層

<4.5

>10.02.6冷風侵入耗熱量在冬季受風壓和熱壓作用下,冷空氣由開啟的外門侵入室內。把這部分冷空氣加熱到室內溫度所消耗的熱量稱為冷風侵入耗熱量。通過外門的冷風侵入耗熱量有些書上也叫外門開啟附加,外門冷風侵入耗熱量以外門基本耗熱量為基準乘以附加百分數(shù),可按下式計算:′=N′W式中′.j.m—外門基本耗熱量,W;N—考慮冷風侵入的外門附加率。表外門附加率值

(2-7)外門布置狀況

外門附加率N值一道門兩道門(有門斗)三道門(有兩個門斗)公共建筑和生產廠房的主要出入口

65n%80n%60n%500n%按暖通規(guī)范的規(guī)定,民用建筑陽臺外門不經常開啟不考慮冷風侵入耗熱量。計算樓梯間外門的冷風侵入耗熱量時,外門附加率公式中的樓梯附加率根據(jù)規(guī)范查得選擇65%。本設計中,兩道門是選80%2.7熱負荷計算下面例舉地面一層休息廳熱負荷計算-12。。。。黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計圖房圍護結構1、計算圍結構的傳熱耗熱

(1)東外墻

傳熱系數(shù)K=

W

(m)

,溫差修正系=,傳熱面積F=8.25×3.9-2.4×4m2=22.58。西外墻的基本耗熱量為Q'1

KF(t)nwn=1×1.57×22.58×=W查得,北京市的西朝向修正率取-5,風力附加取0,高度附加??;修正后西外墻基本耗熱量

"

=×(1-0.15)W(2東外窗

傳熱系數(shù)=6.4

W

(m

)

溫差修正系=1傳熱面積F=2.4-13'/'/3黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計×4m2=m2,東外窗基本耗熱量為Q(t)1×1.57×9.6×(18+16.9)2nW=1449.98;修正后西外門基本耗熱量為

"

=1449.98W;2、計算房的冷風滲透耗熱量北外窗的冷風滲透耗熱量為:

w

t)wn其中V—經過門窗縫隙滲入室內的總空氣量,北京市的為;

w

——供暖室外計算溫度下的空氣密度,沈陽市的為

——冷空氣的定壓比熱,

kj/kg

℃一層東外窗的冷風滲透耗熱量為:Q'2

0.278V

w

Cp(t)=2.49n3、計算房間的冷風侵入耗熱量′=NQ1′.j.mW3式中

′外門基本耗熱量,W;′=329.22×0.653=213.99W房間熱負荷Q=2014.56W。其它房間的熱負荷計算見附錄一。2.8筑物采暖熱指的計算建筑物采暖熱指標常用的有體積熱指標及面積熱指標。體積熱指標用下式計算:式中:V—采暖體積熱指標,

q/

n;

(2-8)V

——建筑物外圍體積,。面積熱指標按下式計算:q

Q

(2-9)-14m2W/m2W/2黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計式中:——供熱設計熱負荷;

——供暖熱指標

W/

2

;A

——房間建筑面積。本工程地下一層至地上四層均為賓館樓,總建筑面積為:3296.25

,層高19.5m。地下室總負荷為21503W,一層總負荷46427W二層總負荷為48422W;三層總負荷為55235W,四層總負荷42669W;由此知總負荷為W計算面積熱指標:qv(符合要求)表供熱面積熱指標概算值建筑物類型住宅辦公樓、學校醫(yī)院、幼兒園旅館圖書館商店單層住宅食堂、餐廳影劇院大禮堂

40~6050~7055~7050~6040~6555~7570~90

供熱面積熱指標

47~7058~8164~8158~7047~7664~87-15黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計3采暖熱和采暖系統(tǒng)的選擇3.1采暖熱媒的選擇熱水和蒸汽是集中采暖系統(tǒng)最常用的兩種介質。經過多年的運行實踐,熱水采暖比蒸汽采暖具有很多優(yōu)點。從實際的對比來看,熱水做熱媒不但采暖效果好,而且鍋爐設備、燃料消耗運行成本以及司爐維修人員等等方面都比使用蒸汽采暖系統(tǒng)建設了以上。因為實際的采暖熱負荷是隨著室外溫度在變化的,采暖期的兩頭熱負荷最小,而采暖高峰期的時間又很短,規(guī)范規(guī)定為120小時/年。而熱水采暖的水溫是可以根據(jù)熱負的大小進行調整的,蒸汽則是由水在只有大于100后的條件下采能產生,調節(jié)能力非常有限。因此,熱水采暖比蒸汽采暖具有明顯的技術經濟優(yōu)勢和效果。所以,民用建筑的集中采暖系統(tǒng)都采用熱水作熱媒。工業(yè)建筑的情況比較復雜,有時生產工藝是以高壓蒸汽為熱媒,單獨搞一套熱水系統(tǒng)就不一定合理,因而不宜對蒸汽采暖持否定的態(tài)度,要有一定的靈活性。當廠區(qū)只有采暖用熱或以采暖用熱為主時,應盡量采用高溫水作熱媒;當廠區(qū)供熱以工藝蒸汽為主時,在不違法衛(wèi)生、技術和節(jié)能的條件下,可采用蒸汽作為熱媒。本次設計采用散熱器采暖,系統(tǒng)以95℃/70℃的熱水為熱媒根據(jù)本設計是處于北京市,屬于供暖集中區(qū)域,由熱力站統(tǒng)一供給熱水熱媒。因為℃的低溫熱媒采暖系統(tǒng)是宿舍、學校、旅館、辦公樓和住宅等較好的采暖熱媒,且在初投資和安全可靠性方面都有較大的優(yōu)點。本著適用、經濟、節(jié)能、安全的原則,本設計采用℃的低溫熱水熱媒采暖。熱水熱媒具有以下優(yōu)點:熱能利用效率高;可以改變供水溫度來進行供熱調節(jié),既能減少熱網熱損失,又能較好地滿足衛(wèi)生要求;3、蓄熱能力高;4、可以遠距離輸送,供熱半徑大

。3.2采暖系統(tǒng)的確定可供選擇的系統(tǒng)形式按系統(tǒng)循環(huán)動力的不同,可分為重力循環(huán)系統(tǒng)和機械循環(huán)系統(tǒng)。1、重力循環(huán):靠水的密度差進行循環(huán)的系統(tǒng),稱重力循環(huán)系統(tǒng)。-16黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計表供暖系統(tǒng)型式表形式名序號

適用范圍

特點稱升溫慢、作用壓力小、管徑大、系統(tǒng)簡單、單管上

供下回

作用半徑不超過的層建筑

不消耗電能水力穩(wěn)定性好式可縮小鍋爐中心與散熱器中心距離升溫慢、作用壓力小、管徑大、系統(tǒng)簡單、雙管上

供下回式

作用半徑不超過的層(≯10m)以下建筑

不消耗電能易產生垂直失調室溫可調節(jié)一般鍋爐與散熱器在同一平面,故散熱器安

單戶式

單戶單層建筑

裝至少提高到度盡量縮小配管長度減少阻力2、機械循環(huán):靠機械(水泵)力進行循環(huán)的系統(tǒng),稱機械循環(huán)系統(tǒng)。機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)常用的幾種型式:表供暖系統(tǒng)型式表序號

型式名稱雙管上供下回式雙管下供下回式

適用范圍室溫有調節(jié)要求的四層以下建筑室溫有調節(jié)要求且頂層不能敷設干管時的四層以下建筑

特點常用的雙管系統(tǒng)做法排氣方便室溫可調節(jié)易產生垂直失調緩和了上供下回式系統(tǒng)的垂直失調象安裝供回水干管需設置地溝室內無供水干管,頂層房間美觀4排氣不便-17黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計表(續(xù))序號

型式名稱雙管中供式雙管下供上回式

適用范圍頂層供水干管無法敷設或邊施工邊使用的建筑熱媒為高溫水溫有調節(jié)要求的四層

特點1可解決一般供水干管擋窗問題2解決垂直失調比上供下回有利、對樓層擴建有利,排氣不利1解決垂直失調有利2排方便能適應高溫水熱媒降低散熱器表面溫度以下建筑3低散熱器傳熱系數(shù)費散熱器1常用的一般單管系統(tǒng)做法

垂直單管順流式垂直單管雙線式垂直單管下供上回式垂直單管上供中回式垂直單管三通閥跨越式

一般多層建筑頂層無法敷設供水干管的多層建筑熱媒為高溫水的多層建筑不易設置地溝的多層建筑多層建筑和高層建筑

2水穩(wěn)定性好排氣方便安裝構造簡單當熱媒為高溫水時可降低散熱器表面溫度排氣閥的安裝必須正確降低散熱器的表面溫度降低散熱器傳熱量、浪費散熱器1節(jié)約地溝造價,系統(tǒng)泄水不方便2響室內底層房屋美觀氣不便決筑層數(shù)多垂直失調的問題1避免垂直失調現(xiàn)象產生

單雙管式水平單管串聯(lián)式

八層建筑以上單層建筑或不能敷設立管的多層建筑

2決散熱器立管管徑過大的問題常用的水平串聯(lián)系統(tǒng)濟觀、安裝簡便散熱器接口處易漏水氣不便單層建筑串聯(lián)散熱

水平單管跨越式分層式

器組數(shù)過多時高溫水熱源

1入口設換熱裝置造價高1入口設換熱裝置造價高-18黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計注:1.水平供水干管敷設坡度不應小于0.003坡度應與水流方向相反,以利排氣。2、系統(tǒng)確定:本設計采用機械循環(huán)上供下回垂直單管順流異程式系統(tǒng)綜上各種系統(tǒng)形式的特點,結合本工程實際情況(本工程為西寧市某中學實驗樓,建筑高度21.4m,共5層,采用外集中供熱,入口處壓力并考慮到本工程的實際規(guī)模和施工的方便性,根據(jù)經濟節(jié)約并滿足設計要求的原則,本設計采用機械循環(huán)上供下回垂直單管順流異程式系統(tǒng),該系統(tǒng)水力穩(wěn)定性好,排氣方便,安裝構造簡單,對本建筑的采暖、經濟、安裝等綜合要求相對比較適合。以下做本對系統(tǒng)的說明:采用機械循環(huán)垂直單管系統(tǒng),上供下回,異程式系統(tǒng),這樣可以使作用壓頭達到可能的最大值,而散熱器面積和管道的安裝工作量都最小。把總供水立管布置在建筑建筑兩邊,供水在此分出了兩支,使環(huán)路竟可能小,保證了不平衡率保持在一個較低水平,立管數(shù)量按照最少原則布置,這樣也利于系統(tǒng)平衡,盡量使每一路環(huán)路承擔的符合相近。每根立管每層可以各大多數(shù)帶兩個散熱器,這樣對管道較經濟,而且有利于提高水力穩(wěn)定性。在系統(tǒng)地最高處在主立管的頂端接了一個膨脹水箱安放在悶頂或專用水箱內。它的作用在于儲存或補充系統(tǒng)里的水熱脹冷縮的水量。此外,當系統(tǒng)沖水時,以及當冷水被逐漸加熱時,系統(tǒng)里的空氣和從水中析出的溶解空氣可以通過膨脹水箱排掉。為此,供水水平干管在安裝時要保持0.003的坡度。系統(tǒng)的最高點設立集氣罐。供水水平干管安裝在樓面下,這避免了管道暴露在屋面,直接日曬雨淋,使用時間長,管道保溫層外的保護層和防水層不易破損,不會造成因保溫層吸水而使管道的熱損失增加,故在使用中要保溫措施不必經常維修。6水水平干管也應有0.003的坡度,它的坡向應該保證系統(tǒng)的水能通過回水管完全排空。本設計將回水干管放在了底層室內地溝里。在每個分環(huán)的供水及回水總管上各安裝一個閥門,便于分環(huán)調節(jié)和檢修。在每根立管的上下端,各安裝一個閥門?;厮晒苎氐販戏笤O,水平高度為-0.63m采暖系統(tǒng)立管選用上供下回式、機械式單管異程式供暖系統(tǒng)。-19黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計散熱器選擇與計算4.1散熱器的選用原則1、按產品標準中的規(guī)定選用散熱器的工作壓力會更準確和適應散熱器行業(yè)發(fā)展的需要。2、散熱器的散熱性、清掃和裝飾要求采用鋼制散熱器時,必須注意防腐,結垢的問題。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。經濟方面的要求,散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少成本越低,其經濟性越好。面的要求散熱器應具有一定機械強度和承壓能力,散熱器的結構形式應便于組合成所需要的散熱面積,結構尺寸要小,少占房間面積和空間。衛(wèi)生和美觀方面的要求散熱器外表光滑,不積灰易于清洗,散熱器裝設應影響房間美觀。使用壽命要求散熱器應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具有腐蝕性氣體的工業(yè)建筑或相對濕度較大的房問,應采用耐腐蝕的散熱器。采用鋼制散熱器時,必須注意防腐問題。應采用閉式系統(tǒng),并滿足產品對水質的要求,在非采暖季節(jié)采暖系統(tǒng)應充水保養(yǎng)。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.應選用內防腐性鋁制散熱器,并滿足產品對水質的要求。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,鋼制散熱器與鋁制散熱器不應在同一熱水采暖系統(tǒng)中使用。購買前一定要了解自己所居住地區(qū)的水質情況、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)。購買時一定要弄清產品的使用條,如一些企業(yè)在產品說明書上明確標注,產品適用于閉式系統(tǒng)、循環(huán)水質需為中性、非采暖期時散熱器要滿水保養(yǎng)等使用條件。購買一家企業(yè)的產品時,一般同時購買其配件,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,責任無法界定。安裝時要請生產廠指定的人員進行安裝、維護。4.3散熱器常見故障的排除1.散熱器主體局部不熱:主要集中在下進下出的安裝方式上,原因為散熱器內部有氣體不能排出。解決方式為將排氣閥開啟,將散熱器內部氣體排出。或檢查系統(tǒng)是否壓差過小或流量過低。-20黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計2.散熱器整體不熱下進下出的安裝方式,檢查散熱器安裝時是否將導流閥上下位置安裝顛倒;上進下出的安裝方式,檢查散熱器安裝時是否未將流閥開啟?;蛘呤窍到y(tǒng)否存在問題。3.散熱器有水聲主要集中在上進下出的安裝方式上,原因為散熱器內部有氣體不能排出。解決方式為將散熱器供水閥門關閉,將排氣閥開啟,將散熱器內部氣體排出,關閉排氣閥,將供水閥門開啟即可。如不能排除應檢查系統(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,如掛件未松動應檢查系統(tǒng)上是否存在震源導致散熱器4.4鋼制散熱器與鑄鐵散熱器的比較鑄鐵散熱器主要特點鑄鐵散熱器是目前應用最廣泛的散熱器,它結構簡單,耐腐蝕,使用壽命長,造價低,但其金屬耗量大,承壓能力低,鋼質散熱器的主要特點金屬耗量少。鋼制散熱器多由薄鋼板壓制焊接而成,散出同樣熱量時,金屬耗量少而且重量輕。承壓能力高。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。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,散熱效果會明顯降低。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散熱器的選取考慮到鑄鐵散熱器結構簡單、防腐性好、使用壽命長及熱穩(wěn)定性好,同時柱形散熱器還有比翼型散熱器金屬強度及傳熱系數(shù)高外形美觀易于清掃積灰容易組成所需面積,所以房間內部的散熱器采用二柱132型單管順流系統(tǒng)的鑄鐵散熱器,同側上進下出,則?2;本設計為賓館,考慮到安全,散熱器采用安裝在墻面,外面加罩,罩子上面及前面之下端有空氣流通空其中則=1.19?1先按照1行計算求得散熱器片數(shù)后再查表進行修正,當n=6片時當n=610片時?1=1.0;當20片時,?1=1.05;當片時,。每片散熱器的面積f=。-21NiNiNiNi黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計表型熱器參散熱面積2/片

水容量(L/片)

重量()

工作壓力(Mpa)

傳熱系數(shù)計算公式0.24

1.32

7

0.5

K=2.426

4.6散熱器的計算散度的確本課程設計在計算時,不考慮管道散熱引起的溫降。對于單管熱水供暖系統(tǒng),為系統(tǒng)計算供、回水溫度之和的一半,而且對所有散熱器都相同。對于單管熱水供暖系統(tǒng),由于每組散熱器的進、出口水溫沿流動方向下降,所以每組散熱器的進、出口水溫必須按公式逐一分別計算。本設計采用等溫降法計算管路,系統(tǒng)中各立管的供、回水溫度都取相同的數(shù)值。布置完散熱器和立管后即可進行詳細計算。5用不等溫降法計算管路時,各立管供水溫度相同,回水溫度不同.只有在管道水力計算完畢得出每根立管的溫降之后,才能根據(jù)各立管的溫降去計算散熱溫度相同,回水溫度不同.只器面積和片數(shù)。散熱器的傳熱系數(shù)是否正確,直接影響散熱器的數(shù)量,要注意它的準確性。散熱面積的計算應該在布置完散熱器和立管后進行。設計中,為簡化計算,散熱器的熱負荷中不扣除管道的散熱量。計算:本設計采用等溫降法計算1、計算各層散熱器進、出口水溫

t

i

:ti

g

Qi(tQ

gh

)

(4-1)代入公式,得:t5

i

t)g

℃-22NiNiNitNiNiNit黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計t4

QiQ

t)81.78gh

℃t3

g

QiQ

t79.46g

℃t

2

g

i(t

g

t

h

)

℃2.計算各層散熱器內熱媒平均溫度t

tsg

sh

(4-2)代入公式,得:五層tpj

85.1

90.05℃;四層pj

85.181.78

;三層t二層

pjpj

81.7879.46279.462

80.62℃77.3℃地下室t

pj

75.1470

℃3.計算各層散熱器計算溫差pj

n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℃;地下室=72.57-18=54.57℃。散散熱器片數(shù)的計算可按下列步驟進行:-23黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計利用散熱器散熱面積公式求出房間內所需總散熱面積根據(jù)每片散熱器的面積得出所需散熱器總片數(shù);確定房間內散熱器的組數(shù)m;將總片數(shù)n分成m組,得出每組片數(shù)n`,若均分則/m(片/組);5、對每組片數(shù)n`進行片數(shù)修正,乘以,即得到修正后的每組散熱器片數(shù),對柱型及長翼型散熱器,散熱面積的減少不得超過㎡;對圓翼型散熱器散熱面積的減少不得超過計算面積的﹪。散散熱器的散熱面積是根據(jù)以下的公式計算的:2

pj

(4-3)式中

1

—散熱器的組裝片數(shù)修正系數(shù);

—散熱器的連接形式修正系數(shù);—散熱器的安裝形式修正系數(shù);K—散熱的傳熱系數(shù)W/·K表4-2散熱器的組裝片數(shù)修系數(shù)每組片數(shù)β

<6

6

11~

>20散散熱器的平均溫度隨著供暖熱媒的參數(shù)和供暖系統(tǒng)形式而定。它是進水溫度與出水溫度的平均值。即符合以下計算式:tpjss

(4-4)式中:

ttt

pjsh

—散熱器的平均溫度,℃;—散熱器的進水溫度,℃;—散熱器的出水溫度,℃。散傳熱系數(shù)的計算公式可按:K=2.426

0.302

W/m

·K

(4-5)-2422黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計散算出散熱器的散熱面積后,可以按照如下的公式計算出所所需的散熱器的面積。nFf

(4-6)式中:F—所需散熱器面積,㎡;f每片散熱器散熱面積,㎡。暖通空調規(guī)定,柱型散熱器的散熱面積可比計算數(shù)值小0.1(片數(shù)只能取整數(shù)型和其它散熱器的散熱面積可比計算值小。每組散熱器的片數(shù)規(guī)定為:細柱型(

25;粗柱型(片;長翼片。4.7散熱器的計算供暖系統(tǒng)采用的是單管供暖系統(tǒng)層計算為例根據(jù)供水溫度℃溫度℃,算出每層的進出水溫,求出平均水溫,根據(jù)傳熱系數(shù)的公式求得傳熱系數(shù)的大小,然后根據(jù)散熱面積的計算公式求出散熱面積,確定實際片數(shù)后再計算出實際熱負荷的大小,房間散熱器計算過程如下:t

pj

=℃

℃K=2.237

0.302W/m

·K先假設片數(shù)修正系=1.0,查《供熱工程》附錄2-4=1.0,散熱器采用安裝在12墻面,外面加罩,罩子上面及前面之下端有空氣流通空其中A=180mm,則?3=1.02散熱器的散熱面積:F

Qt)pj

11×1×1.02/7.99*77.5=4.48m散熱器每片散熱面積為

2

,則散熱器的片數(shù)為:n=4.48/0.28=19<20故=1.01n

,

=n1.0=19取19。同理計算出其他各房間的散熱器片數(shù),見附錄二。-25黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計4.8熱器的布置布置散熱器應注意以下規(guī)定: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。當安裝或布置管道有困難時,也可靠內墻安裝。如設在窗臺下時,醫(yī)院、托幼、學校、老弱病殘者住宅中,散熱器的長度不應小于窗寬度的75%商店櫥窗下的散熱器應按窗的全長布置內部裝修要求較高的民用建筑可暗裝。為防止凍裂散熱器,兩道外門之間,不準設置散熱器。在陋習建或其它有凍結危險的場合,應由單獨的立,支管供熱,且不得裝設調解閥。散熱器在布置時,不能與室內衛(wèi)生設備、工藝設備、電氣設備沖突。暖氣壁龕應比散熱器的實際寬度多350~400毫米。臺下的高度應能滿足散熱器的安裝要求,非置地式散熱器頂部離窗臺板下面高度應≥50毫米,底部距地面不小于60mm,通常為150mm毫米,本設計采用150mm,背部與墻面凈距不小于25mm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。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償其耗熱量。在樓梯間布置散熱器時,考慮樓梯間熱流上升的特點,應盡量布置在底層。住宅建筑分戶計量的散熱器選用與布置還應注意:①安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統(tǒng)宜選用銅鋁或鋼鋁復合型、鋁制或鋼制內防腐型、鋼管型等非鑄鐵類散熱器,必須采用鑄鐵散熱器時,應選用內腔無黏砂型鑄鐵散熱器;②采用熱分配表計量時,所選用的散熱器應具備安裝熱表的條件;采用分戶熱源或供暖熱媒水水質有保證時,可選用鋁制或鋼制管形、板式等各種散熱器;散熱器的布置應確保室內溫度分布均勻,并應可能縮短戶內管道的產度;散熱器罩會影響散熱器的散熱量和恒溫閥及配表的工作,安裝在裝飾罩內的恒溫閥必須采用外置傳感器,傳感器應設在能正確反映房間溫度的位置。-26黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計5道布置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)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。本設計經總供水立管分兩側進行供水,根據(jù)散熱器計算,本設計共布置根立管:總供水立管:2根普通立管:31根(其中北向到東向立管11根,西向到南向立管根)供水干管:由于本設計樓高5層窗戶上端高度頂高19.5m,為美觀及保溫期間,根據(jù)設計規(guī)范等要求,本設計干管采用高度為15m回水干管:本設計回水干管采用地溝敷設的方式,根據(jù)建筑設計、地溝敷設設計方法及管徑的選取,本設計回水管線布置高度相對地下室的標高為-0.030m-27黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計6水力計6.1繪制系統(tǒng)圖圖6-1最利環(huán)路根據(jù)散熱器片數(shù)進行立管布置,確定總的立管數(shù),進行完成草圖繪制,繼而進行管段編號,根據(jù)草圖進行系統(tǒng)圖繪制,并進行水力計算。本室內熱水采暖系統(tǒng)的水力計算,通常有三種情況:已知系統(tǒng)各管段的流量和系統(tǒng)的總作用壓頭,確定各管段的管徑;已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑,確定系統(tǒng)所需要的作用壓頭;(3)已知系統(tǒng)各管段的管徑和允許的阻力損失,確定各管段的流量。水力計算的目的之一是計算阻力損失,并與作用壓頭協(xié)調。水力計算方法是為了達到這一目的所采用的手段。熱水采暖系統(tǒng)的水力計算方法有等溫降和不等溫降兩種本設計選用《實用供熱空調設計手冊》第四章【例】關于異程垂直單管機械循環(huán)供熱系統(tǒng)管徑選取和壓力損失計算的計算方法,采用不等溫降法進行計算。-28黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計6.2水力計算的基本原理設計熱水供暖系統(tǒng),是使系統(tǒng)中各管段的水流量符合水流量的要求,以保證流進各個散熱器的水流量符合要求,就要進行管路的水力計算。6.3水力計算的方法熱水供暖系統(tǒng)的水力計算,可分為等溫降法和變溫降法。等溫降法的計算特點是預先規(guī)定每根立管的水溫降,系統(tǒng)中各立管的供、回水溫度都取相同的數(shù)值,在這個前提下來計算流量。這種方法的任務的兩種方法通常是:一種是已知各管段的流量,給定最不利環(huán)路各管段的管徑;另一種是根據(jù)給定的壓力損失,選擇流過給定流量所需要的管徑。變溫降的計算特點是:各根立管的溫降是不同的,在這個前提下,進行計算。它要求先選用管徑,然后根據(jù)平衡要求的損失來計算流量,再根據(jù)流量來計算各立管的實際溫降。因為所設計系統(tǒng)為雙光并聯(lián)系統(tǒng),故每層供回水溫差幾乎相等。選擇最不利環(huán)路計算它所經過的供水干管、最遠的立管和回水干管的壓力損失,然后求和,使不平衡率在5%之間。對于中間的環(huán)路則是計算出各個管段的資用壓降和各個管段的壓力損失,算出它們的比值,使它們的值在15%之間。在調節(jié)好各個管段的壓降后(即做好2后計算供回水之間的資用壓降,一般應該在計算出數(shù)值后再乘以的富裕值,用來平衡設計中未考慮到的因素的影響。在水力計算中,值得說明的是個別管段的管徑即使調到最?。碊N15也不能滿足要求,那只能借助閥來平衡壓差。在計算過程中,為使并聯(lián)環(huán)路的壓力平衡,往往需要提高個別管段的流速,此時應控制使之不超過允許流速。因為當流速過高時會在管道的三通或四通處產生噴射作用而破壞水的正常流動,而且流速過大還會產生噪聲。6.4水力計算的步驟水力計算的具體步驟是:進行各管段編號。選擇最不利環(huán)路。根據(jù)公式計算出流量:-29

黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計36004.187(t)tghgh

(6-2)式中G——管段的水流量,kg/h;

——管段的熱負荷,W;t

'

——系統(tǒng)的設計供水溫度

C;t

'

——系統(tǒng)的設計回水溫度C(4)供回水溫度1)供水溫度為℃考慮到散熱器的性能指標,供水溫度可選℃。2)供回水溫差為根據(jù)流量[4]

得各管段的管徑和流速。(5)計算比摩阻R:

(6-3)式中:R—比摩阻,Pam

——/0.25;Re—雷諾數(shù)Re;μ

——流動運動黏滯系數(shù),可

0.487

m

/;ρ

——熱煤密度,=983.13;d—管內徑,mm;經濟比摩阻R一般在60120Pam。(6)確定沿程阻力損失:式中——沿程阻力損失,Pa;R—比摩阻Pam

(6-4)-30mjdjyjymjdjyjy黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計l

——管段長度,。(7)確定局部阻力Pj1)確定局部阻力系根據(jù)系統(tǒng)圖中管路的實際情況列各管段局部阻力管件名稱。2根據(jù)管段流,可得出動壓值,再計算局部阻力Δ=ξ求各管段的壓力損失PΔ+求最不利環(huán)路總壓力損失求立管的總壓力:ΔP=∑Δ+)求兩個回路壓力的不平衡率:

()()jj111()通過計算可以表明,各支路的壓力平衡,當平衡率大于15%時則需用閥門來調節(jié)。(12)系統(tǒng)的總壓力損失:即為散熱器最大壓力損失和最不利環(huán)路的壓力損失之和。(13)計算富裕壓力值??紤]到施工的具體情況,可能增加一些在設計計算中未計入的壓力損失。因此,要求系統(tǒng)應有%以上的富裕度。6.5水力計算實例

(所在立管)管段6帶負荷為(1)計算流量

36004.187(t)tghh×10526/25=362.09kg/h(2)根據(jù)經濟比摩阻查出管徑,流速和比摩阻流量為,查出管徑為DN20流速為比摩阻為80.92Pa/m。(3)計算沿程阻力ΔP=RLy=80.92×(4)確定局部阻力Δ

j1)確定局部阻力系根據(jù)系統(tǒng)圖中管路的實際情況列各管段局部阻力管件名-31jdjd黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計稱。此立管包括分流三通,截止閥,總阻力系數(shù)為。其余局部阻力系數(shù)表如附錄32根據(jù)管段流速,可得出動壓頭P值為,再計算局部阻力Δ==41.35×0.29=372.2Pa(5)總阻力為局部阻力加沿程阻力為2411.3Pa其余管段水利計算詳見附錄4。-32黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計7助設備的選擇7.1除污器l、除污器的作用是用來清除和過濾管道中的雜質和污垢,以保證系統(tǒng)內水質的潔凈,減少阻力和防止堵塞設備和管路,下列部位應設除污器:采暖系統(tǒng)入口,裝在調壓裝置之前;鍋爐房循環(huán)水泵吸入口;各種小口徑調壓裝置。除污器分立式直通、臥式直通、角通除污器,按國標圖制作,根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用,除污器的型號應按接管管徑確定。當安裝地點有困難時,以采用體積小、不占用使用面積的管道式過濾器。除污器或過濾器橫斷面中水的流速亦取0.05m/s。7.2補償器為了防止供熱管道升溫時,由于熱伸長或熱應力引起管道變形或破壞,需要在管道上設置補償器以補償管道的熱伸長從而減小管壁的應力和作用在閥件或支架結構上的作用力。l、供熱管道上采用補償器的種類很多,主要有管道的自然補償、方形補償器、波紋管補償器、套筒補償器和球型補償器等。前三種是利用補償器的材料的變形來吸收熱伸長;后兩種是利用管道的位移來吸收熱伸長。在考慮熱補償時,應充分利用管道的自然彎曲來吸收熱力管道的溫度變形,自然補償每段臂長一般不宜大于20~30m。當?shù)胤姜M小,方形補償器無法安裝時,可采用套管補償器和波紋管補償器。但套管補償器易漏水漏汽,亦安裝在地溝內,不宜安裝在建筑物上部。波紋管補償器材質為不銹鋼制作,補償能力大又耐腐蝕,但造價較高,可視具體工程情況選用。7.3各種閥門的選擇截止閥截止閥是指后閥件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門,在管道上主要作切斷用。閥體形式一般分為直通式、角式和直流式。截止閥,也叫截門,是使用最廣泛的一種閥門,它之所以廣受歡迎,是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小,比較耐用,開啟高度不大,制造容易,維修方便,不僅適用于中低壓,而且適用于高壓。截止閥的閉合原理是,依靠閥杠壓力,使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,阻止介質流通。-33黑龍江八一農墾大學本科畢業(yè)設計截止閥只許介質單向流動,安裝時有方向性。截止閥的結構流體阻力大,長期運行時,密封可靠性不強。

長度大于閘閥,同時截止閥是指后閥件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門,在管道上主要作切斷用。閥體形式一般分為直通式、角式和直流式。優(yōu)點:密封性較好;密封面檢修較方便;開啟高度小。缺點:介質流動阻力大;結構長度較大。常用于管徑小于200米,要求有較好的密封性能的管道上。止止回閥是防止管道中介質倒流的一種閥門。它是靠介質壓力自動啟閉的。止回閥根據(jù)結構不同,有升降式和旋啟式兩大類。升降式止回閥多用于小通徑管道(小于㎜旋啟式止回閥一般用于管徑為~毫米。排暖通

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