供热工程课程设计Word格式文档下载.docx
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④减少司炉人员及燃料、灰渣的运输量和散落量,降低运行费用,改善环境卫生。
⑤易于实现科学管理,提高供热质量。
实现集中供热是城市能源建设的一项基础设施,是城市现代化的一个重要标志,也是国家能源合理分配和利用的一项重要措施。
改革开放三十年,我国集中供热事业获得了长足发展,与发达国家相比,在建筑节能与供热系统的能源利用;
建筑节能材料;
供热设备的选择;
供热系统的选择和控制以及节能环保意识等方面存在很大的差距。
展望2010年,集中供热将面临新的竞争和挑时间内,在供热及能源利用技术方面还需要不断改进和提高。
战,实现供热技术进步关键在于抓好建立完善的技术开发体系、推广供热节能新技术......
本次课程设计是运用供热工程的技术知识对某一建筑物进行设计计算,以及散热设备的选择与计算,合理的选择供暖系统以及管路的水力计算。
2热负荷计算
2.1建筑物的概述
供热系统计算主要包括以下步骤:
1.建筑物室内热负荷的计算2.确定供暖系统的设计方案以及热媒形式,散热器的选型3.散热器的计算与布置4.绘制系统轴测图,对管段分段并标注管长,各个散热器的热负荷大小5.进行系统的水力计算,并平衡各管段的阻力,一般异程式不大于15%,同程式不大于10%。
本次课程设计的建筑物选择郑州的某一小型住宅楼,层高3层,层高为3米。
具体的参数见图表2-1.根据以上步骤的要求,对该住宅楼进行合理的供暖系统设计与水力计算。
已知:
维护结构的条件如下
外墙:
一砖半厚(370mm),内墙抹灰。
K=1.57w/m·
℃D=5.06
外窗:
单层木门玻璃窗,尺寸(宽*高)为1.5*2.0,可开启的缝隙总长为13.0m。
门:
单层木门.尺寸(宽*高)为1.5*2.0,门型为无上亮的单散门,可开启的缝隙总长为9.0m。
顶部:
厚50mm防腐木屑k=0.93w/m·
℃D=1.53
地面:
不保温地面k值按划分地带计算。
郑州市室外的气象资料:
供暖室外的计算温度tw=-5℃
累年(1951年—1980年)最低日平均温度tpmin=-17.1℃
冬季室外平均风速Vpj=4.9m/s
2.2计算最小传热阻并校核
该外墙属于Ⅱ型维护结构(供热工程表1-6)维护结构冬季室外计算温度
Twc=0.68tw+0.4tpmin=0.6*(-5)+0.4*(-17.1)=-12℃
最小传热阻计算公式Rmin=αRn(Tn-Twc)/Ty
根据已知条件可知Rmin=1.0×
0.115×
30/6.0=0.575m2℃/w
外墙的实际传热阻R0=1/K=1/1.57=0.637m2·
℃/w>
Rmin满足要求
校核顶棚的最小传热阻
该维护结构属于Ⅲ型,维护结构的冬季室外的计算温度Twc应采用
Twc=0.3tw+0.7tpmin=0.3×
(-5)+0.7×
(-17.1)=-15℃
Rmin=0.76m2℃/w
顶棚实际的传热阻
R0=1/K=1/0.93=1.075>
Rmin满足要求。
2.3热负荷计算
一.一层基本耗热量计算
(1)首先,将采暖房间编号,如1,2等计入表2-1中,在把采暖房间的名称如卧室,客厅等计入到第2栏内。
(2)维护结构朝向及名称如北外墙,南外墙,计入第3栏中。
维护结构的传热面积等依次记录。
(3)房间的热负荷Q主要包括以下几部分:
Q=Q1+Q2+Q3
式中:
Q1——围护结构耗热量;
Q2——冷风渗透耗热量;
Q3——冷风侵入耗热量。
围护结构的基本耗热量:
式中:
K——围护结构的传热系数,W/㎡·
K;
F——围护结构的计算面积,㎡;
——冬季室内空气的计算温度,℃;
——冬季室外空气的计算温度,℃;
α——围护结构的温差修正系数;
是用来考虑供暖房间并不直接接触室外大气时,围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的削弱而减少的修正,其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。
地面各地段的传热系数见表
地带名称
地面传热系数
第一地带
0.47
第二地带
0.23
第三地带
0.12
第四地带
0.07
底层1房间的维护结构耗热量计算:
Q1=
南外墙:
q1=1.0×
1.57×
(18+5)×
12.68×
0.8×
1.04=380.95w
西外墙:
q2=1.0×
18.81×
0.95×
1.04=671.08w
南外窗:
q3=1.0×
2.3×
3.2×
0.85×
1.04=149.64w
地面Ⅰ:
q4=1.0×
0.47×
18.6×
1×
1.04=209.11w
地面Ⅱ:
q5=1.0×
0.23×
5..92×
1.04=32.57w
围护结构耗热量Q1=q1+q2+q3+q4+q5=1431.85W
(4)维护结构耗热量的修正
按照暖通规范的规定,维护结构的耗热量修正应考虑朝向修正、风力附加和高度附加三个方面。
上面公式已修正.
(5)冷风渗透耗热量计算
采用缝隙法计算冷风渗透耗热量Q2
公式如下:
Q2=0.278VρwCp(tn-tw′)
V=Lln
L—每米门窗缝隙渗入室内的空气量,按当地冬季平均风速,m3/h·
m
l—门窗缝隙的计算长度,m
n—渗透空气量的朝向修正系数,
ρw—冬季供暖室外计算温度下的空气密度,Kg/m3;
Cp—冷空气的定压比热,C=1KJ/Kg·
℃;
tn—冬季室内空气的计算温度,℃;
tw′—冬季室外空气的计算温度,℃。
查表可知:
郑州市的冷风朝向修正系数:
南向n=0.2北向n=0.65东向n=0.65西向n=1.0向。
冬季室外平均风速Vpj=4.9m/s,单层门的L=5.5m3/m·
h
南向外窗的总计算长度l=13米
总的冷风渗透量:
V=Lln=5.5×
0.2×
13=14.3m3/h
冷风渗透耗热量
Q3=0.278VρwCp(tn-tw′)=0.278×
14.3×
1.34×
1.0×
23=122.52w
(6)冷风侵入耗热量计算
Q3=N
w
式中
—外门基本耗热量,
N—考虑冷风侵入的外门附加率,
由于该房间没有外门故冷风侵入耗热量为零。
(7)综上可得Q=Q1+Q2+Q3=1554.37w
以此可算出其它房间的热负荷,如下表所示:
一层热负荷计算
房间
名称及方向
面积
传热系数
室内计算温度
供暖室外计算温度
室内外计算温度差
温差修正系数
基本耗热量
朝向
修正后耗热量
高度修正
围护结构耗热量
冷风侵入耗热量
房间总耗热量
m2
W/m2℃
℃
W
%
1
南外墙
12.18
1.57
18
-5
23
457.87
-20
366.29
4
380.95
122.52
1554.37
西外墙
18.81
679.23
645.27
671.08
南外窗
3.2
2.3
169.28
-15
143.89
149.64
地面1
18.6
201.07
209.11
地面2
5.92
31.32
32.57
2
9.86
356.04
284.83
296.23
83.97
1697.89
211.6
176.05
东外墙
15.81
0.6
342.53
356.24
19.4
209.71
218.1
8.14
43.06
44.78
3
北外墙
9.85
226.55
235.61
398.24
1042.29
北外窗
5
264.5
275.08
9
97.29
101.18
5.85
30.95
32.18
15.18
548.15
570.08
612.61
5185.73
10.89
468.38
444.96
462.76
西外窗
2.6
5.82
348.04
330.63
343.86
15.8
170.79
177.63
3.38
17.88
18.59
6
7
东外窗
8
二层热负荷计算
1312.69
1435.01
908.93
1989.51
三层热负荷计算
3供暖方案的确定以及散热器布置与选择
3.1热媒的选择
本题选择热水供暖系统,供水温度tg=95℃,回水温度th=70℃。
3.2供暖形式的确定
本题采用重力循环等温异程式双管上供下回式供暖系统,每组散热器供水管上有一截止阀。
3.3散热器的布置
该题散热器安装在窗台下面,这样沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响,使流经室内的空气流比较暖和舒适。
3.4散热器的选择
散热器的选择及安装
建筑性质
适合选用的散热器
居住建筑
柱形、闭合串片、板式、扁管式、辐射对流式
公用建筑
柱形、闭合串片、板式、扁管式、屏壁型、辐射对流式
工业企业辅助建筑
柱形、翼型、辐射对流式
散发小量粉尘的车间及仓库
柱形、辐射对流式
散发大量粉尘的车间及仓库
柱形、光面排管
3.5散热器的计算
根据上表散热器的选择,同时又表2-13所计算热负荷的大小,室内安装二柱(M132型)或四柱760型散热器。
1)散热面积的计算
所需散热器传热面积F按下式计算:
式中
—房间供暖所需的散热器散热面积,m2;
—房间供暖热负荷,W;
—散热器的传热系数,W/(m.℃);
—散热器热媒的算术平均温度,℃;
—供暖室内计算温度,℃;
—散热器组装片数或散热器的长度修正系数
—散热器连接形式修正系数,
—散热器安装形式修正系数,
散热器组装片数修正系数
的选择
每组片数
<
6~10
11~20
>
20
0.95
1.00
1.05
1.10
注:
上表仅适用于各种柱式散热器,方翼型和圆翼型散热器不修正,其它散热器需要修正时,见产品说明。
散热器连接形式修正系数
的选择:
四柱813型与供水管道的连接选择同侧上进下出的连接方式,则
=1.0;
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- 供热 工程 课程设计