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供热工程设计说明书
供热工程设计说明书
目录 一、设计原始资料 …………………………………………………1二、热负荷计算 1、计算最小传热阻并校核 ………………………………………12、围护结构基本耗热量的计算 ………………………………23、围护结构冷风渗透耗热量的计算 ………………………………34、围护结构冷风侵入耗热量的计算 ………………………………3三、散热器的选择、计算 1、散热器的选择 …………………………………………………132、散热器面积的计算 ………………………………………………13四、系统形式的比较确定 1、确定系统形式 ………………………………………………162、管道布置原则 ………………………………………………16五、水力计算 1、选择最不利环路 …………………………………………………17 2、计算最不利环路各管路的管径 …………………………………173、确定沿程阻力损失ΔPy …………………………………………174、确定局部阻力损失ΔPj ……………………………………………175、求各管段的压力损失ΔP …………………………………………176、求环路总压力损失∑ΔP …………………………………………177、确定立管Ⅱ的管径 ………………………………………………17六、总结 ………………………………………………………………32七、
tn---供暖室内计算温度,℃;K---散热器传热系数,W/(m2?
℃);β1---散热器组装片数修正系数;β2---散热器连接形式修正系数;β3---散热器安装形式修正系数。
散热器热媒平均温度取散热器进出口热媒算术平均温度,对于双管系统,散热器热媒平均温度为供回水干管热媒算术平均温度:
tpj=(tsg+tsh)/2 tsg---散热器进水温度,℃;tsh---散热器出水温度,℃; 101房间散热器计算:
散热器组装片数修正系数,先假定β1=1; 散热器连接形式修正系数;查《供热工程》附录2-4,β2=;散热器安装形式修正系数;查《供热工程》附录2-5,β3=。
2 根据式Fˊ=Q/[K(tpj-tn)]*β1β2β3=/[*()]*1**=,M-132型散热器,每片面积f=,计算片数nˊ为:
n1ˊ=Fˊ/f=片, M-132型散热器,每组不超过21片,分为4组,每组计算片数为n1=n1ˊ/4=片,查《供热工程》附录2-3,片数为11-20片时,β1=,因此,每组散热器所需实际面积为:
F=Fˊ/4?
β1=, 每组散热器实际采用片数n为:
n=F/f=/=片取整数,每组应采用M-132型散热器17片。
其他房间散热器计算同上,具体数据见表三。
2 2 四、 系统形式的比较确定 1、确定系统形式 供暖系统按末端设备使用的热媒主要分为三种:
热水、蒸汽与热风系统。
蒸汽的汽化潜热大,系统管径小,系统平衡不宜调节,但是系统压力高,散热器承压能力要高,系统内蒸汽容易出现跑、冒、滴、漏现象,系统回水会出现二次汽化现象而出现两相流;热风系统风管横截面积大,占用建筑物空间;热水供暖系统管径适中,调节方便,是现在供暖系统中最常用的系统。
按循环作用力可分为重力循环供暖系统和机械循环供暖系统。
重力循环供暖系统结构简单,运行管理费用低,但作用压力小,供暖范围有限制;机械循环供暖系统循环作用力大,供暖范围大,但是运行管理费用高。
机械循环热水供暖系统主要形式有:
上供下回式双管和单管热水供暖系统,下供下回式热水供暖系统,下供上回式热水系统,中供式热水供暖系统,混合式热水供暖系统。
上供下回式热水供暖系统双管系统和顺流单管系统、跨越单管系统,顺流式单管系统形式简单、施工方便、工程造价低,但是不能进行局部调节;跨越式单管系统与顺流式单管系统相比,散热器的面积增加,工程造价高,施工程序复杂,但是能够进行局部调节。
下供下回热水系统供回水干管都敷设在底层散热器下面,通常用于设有地下室的建筑物,或者平屋顶建筑物顶棚难以布置供水干管的场合。
与上供下回式系统相比有以下特点:
在地下室布置供水干管,管道直接散热给地下室,无效热量损失小;在施工过程中,每安装好一层散热器即可供暖,给冬季施工带来便利;但是下供下回式系统排除空气比较困难,通常通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气,或者通过专设的空气管手动或者自动集中排气。
下供上回式系统供水干管设在下部,而回水干管设在上部。
下供上回式系统中水流的方向和空气流动的方向一致,通过膨胀水箱排气,不需要专设排气装置;对于热损失较大的底层房间,于底层水温较高,所以底层散热器面积较小,便于布置;对于高温水供暖系统时,于供水干管设在底层,降低了防止高温水汽化所需的水箱标高,减少布置高架水箱的困难。
综上所述,此系统选用机械式下供下回热水供暖系统。
3、管道布置原则 管道布置应注意以下几点:
①主管尽量布置在;楼梯间管道进中;②主管和散热器尽可能为双侧连接;③注意分支环路热负荷分配均衡;④楼梯间一般单设主管,注意防冻; ⑤注意供回水干管的位置、坡度与建筑上是否冲突;⑥要考虑各类附件的安装,管道保温等问题。
五、水力计算 1、选择最不利环路 在轴测图上,进行管道编号、立管编号并注明各管段的热负荷和管长。
水力计算图,最不利环路是通过立管Ⅰ最顶层散热器Ⅰ3的环路。
2、计算最不利环路各管路的管径 采用推荐的平均比摩阻Rpj大致为60-120Pa/m来确定最不利环路各管段管径。
根据下式计算各管段的流量G:
G=/(tgˊ-thˊ) Q---管段的热负荷,W; tgˊ---系统的设计供水温度,℃; thˊ---系统的设计回水温度,℃。
根据G、Rpj查《供热工程》附录表4-1,选择最接近Rpj的管径。
将查出的d、R、ν和G值列入水力计算表表四的5、6、7栏和第3栏中。
3、确定沿程阻力损失ΔPy=R?
l。
将每一管段R和l相乘,列入水力计算表表四的第8栏中。
4、确定局部阻力损失ΔPj确定局部阻力系数ζ 根据图中管路的实际情况,列出个管路局部阻力部件名称,利 用《供热工程》附录4-2,将其阻力系数ζ值记于局部阻力系数表表六,最后将各管段总阻力系数列入水力计算表表四第9栏。
在统计局部阻力系数时,对于三通和四通管件的局部阻力系数,应列在流量较小的管段上。
根据公式ν=G//d计算各管段的流速,将其列入水力计算表表四第6栏,再根据公式ΔPd=ρ*v\\2计算动压头ΔPd,列入水力计算表表四第10栏中,根据ΔPj=ΔPd2∑ζ计算各管段的局部阻力损失ΔPj,列入水力计算表表四第11栏中。
5、求各管段的压力损失ΔP=ΔPy+ΔPj,列入水力计算表表四第12栏中。
6、求环路总压力损失∑ΔP=∑=7、确定立管Ⅱ的管径 立管Ⅱ与最末端供回水干管和立管Ⅰ为并联环路,根据并联环路压力平衡原理,立管Ⅱ 的资用压力ΔPⅡˊ可下式确定:
ΔPⅡˊ=∑ΔPy+ΔPj)Ⅰ、4、17=立管Ⅱ的平均比摩阻为 Rpj=ΔPⅡˊ/∑l=/24=/m 根据Rpj和G值,选立管Ⅱ的立、支管的管径,计算出立管Ⅱ的总压力损失为,与立管Ⅰ的并联环路相比,其不平衡百分率XⅡ=-%,在允许值±15%之内。
如不在允许值 之内,调节管径,尽量使其不平衡率在允许值范围内。
用同样的方法选择计算其他立管的管径,计算左半部分循环最不利循环环路的管径,进 行左半部分循环各立管之间的水力平衡。
具体数据见水力计算表四、五。
一、总结 首先根据基本设计资料计算了三层办公宿舍楼的热负荷,计算了散热器的组数及每组的片数。
然后根据热负荷及建筑物的形式等条件,选择布置了供暖管网系统——机械下供下回热水供暖系统,并布置了立管及散热器位置。
绘制出了该系统的供暖管路平面图和管暖管路系统图,然后根据水力计算图对该系统进行了水力计算,选择管径和比摩阻,使管网系统较好地符合了水力平衡要求。
通过这次课程设计,对供暖系统的设计有了初步的掌握。
暖立管热负荷的分配对供暖系统的水力平衡又很大的影响,热负荷大的立管尽量靠近入户管,这样可以防止靠近入户管因资用压力过大而出现过热的现象,减小供暖循环立管之间的不平衡率。
在这次课程设计中,提高了分析问题、解决问题的能力。
七、
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