供热工程设计计算书.docx
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供热工程设计计算书
供热工程设计计算书
某办公楼供热工程设计
学校:
上海理工大学
学院:
城市建设与环境工程学院
专业:
建筑环境与设备工程
姓名:
王定平
学号:
0717020212
导师:
于国清
目录
一、工程概况…………………………………………………………3
二、供暖系统设计热负荷计算………………………………………4
三、供暖散热器的类型选择与计算…………………………………7
四、水力计算………………………………………………………8
五、设备选型……………………………………………………….9
六、参考资料………………………………………………………10
一、工程概况
(一)本工程为办公区设计供热系统,所在地区为内蒙古通辽市,属严寒B区。
该办公区有相同的办公楼7幢。
单幢建筑物为3层,层高3.6m。
整个办公区采用集中供热。
热源设置在一独立建筑内,距离最远的建筑为200m。
水源:
城市自来水,上水压力0.2MPa。
热主机为:
锅炉
(二)主要设计参数
设计地区:
通辽
查《简明供热设计手册》
(1)供暖室外计算温度/℃twg=-20℃
(2)冬季室外平均风速/(m/s)v=3m/s
(3)冬季室外大气压力/PaP=100.41kPa
室内设计温度采用:
普通房间20℃,卫生间16℃。
仓库18℃。
二、供暖系统设计热负荷计算
(一)围护结构传热耗热量
围护结构的确定
计算体形系数
办公楼与室外大气接触的外表面积
A=50.24×10.448+50.24×3.6×3×2+10.448×3.6×3×2=1835.8m2
办公楼所包围的体积
V=50.24×10.448×3.6×3=5669m3
体形系数=A/V=0.32
由以上数据和规范,确定维护结构类型为:
①墙体构造:
从左到右依次为水泥砂浆抹灰加浅色喷浆、砖墙370mm、保温层为沥青膨胀珍珠岩、内粉刷加油漆。
属I类建筑。
设计传热系数K=0.4W/(m2·K)
②屋面构造:
从上到下依次为:
防水层加小豆石、水泥砂浆平层、保温层为沥青膨胀珍珠岩180mm、隔气层、汞重层120空心板、内粉刷。
传热系数K=0.35W/(m2·K)
③窗体构造
一楼北面为:
辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃。
间隔充空气、间隔厚12mm、铝合金窗框。
传热系数为1.9W/(m2·K)
南面为:
辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃,间隔厚12mm,充空气,铝合金窗框,占总面积20%。
传热系数2.75W/(m2·K)
二、三楼窗体:
北面为:
双银Low-E中空玻璃。
间隔充氩气、间隔厚12mm、塑料窗框。
传热系数为1.5W/(m2·K)
南面为:
辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃,间隔厚12mm,充空气,铝合金窗框,占总面积20%。
传热系数2.75W/(m2·K)
东西为Low-E中空玻璃,间隔充氩气、间隔厚12mm,铝合金窗框,传热系数2.45W/(m2·K)
④门为实质木质外门,双层,传热系数为2.33W/(m2·K)。
门尺寸为1500X2000
⑤地面传热系数:
不保温地面。
K值按划分地带计算
(一)围护结构附加耗热量计算
1朝向修正耗热量
此次,计算北:
5%;南:
-20%;东、西:
-5%
朝向修正耗热量=基本耗热量×朝向修正率
2风力附加耗热量
由于市区建筑一般风速v<4m/s,不予附加
3高度修正耗热量
本办公楼房间高度<4m,不予附加
(二)冷风渗透耗热量计算
供暖室外计算温度-20℃下的空气密度ρw=353/T=353/(273-20)=1.39kg/m3
根据大同冬季室外平均风速v=3.4m/s
双层钢窗的缝隙渗入的空气量L=2.4(m3/h·m)
门的缝隙渗入的空气量L=7.56(m3/h·m)
(三)冷风侵入耗热量
本区建筑物为三层,即门的冷风侵入耗热量为门基本耗热量的65%X3=1.95倍。
其房间负荷计算见附表1:
房间耗热量计算表。
三、供暖散热器的类型选择与计算
(一)散热器的类型
1.室内选择安装M-132型散热器,散热器暗装同侧上进下出安装在墙龛内,散热器顶距墙龛40mm。
每片散热器面积f=0.24m2/片
2.散热器传热系数为K=2.464⊿t0.286=7.92W/(m2·K).
3.⊿t=(95+70)/2-20=62.5℃。
(二)散热器的计算
1、温度参数计算:
散热器进水温度为95℃散热器出水温度为70℃
3、修正系数
选择同侧上进下出,β1=1,β3=1.11β2=1(暂取1)
如一楼司机房散热器片数计算如下:
计算的该房间热负荷Q=3293.85W,本房间布置四个M-132型散热器,则每个散热器热负荷为
Q′=3293.85/4=823.46W.
根据式:
F=Q′Χβ1Χβ2Χβ3/K/⊿t
⊿t=(95-70)/2-20=42.5℃。
求的F=7.39m2
每片散热器面积f=0.24m2.片数N=F/f=7.39/0.24=7.69(片)取8片。
同理可得各房间散热器个数及每个片数如下表
一层
房间
司机
总务
总务
材料室
维修中心
综合服务部
仓库
基建
多经
多经
走廊
卫生间
散热器个数
4
1
1
1
1
1
4
1
1
1
4
1
片数N
8
9
9
11
11
16
9
11
11
10
17
7
二层散热器及其片数统计
二层
房间
人事
技术
技术
教育
教育
安全
装卸
卫生间
装卸
统计
统计机房
走廊
散热器个数
4
1
1
1
1
2
4
1
1
1
2
4
片数N
8
7
6
6
7
7
6
6
9
8
8
6
二层
房间
人事
技术
技术
教育
教育
安全
装卸
卫生间
装卸
统计
统计机房
走廊
散热器个数
4
1
1
1
1
2
4
1
1
1
2
4
片数N
10
9
9
9
10
12
9
7
9
11
10
11
四、水力计算
计算步骤
1.在轴测图上,进行管段编号、立管编号,并算出各管段的热负荷和管长
2.选择最不利环路由轴测图可知,离进水管最远的立管底层散热器的环路为最不利环路。
对管路进行编号,标注管长。
热负荷,逐段计算其管径及阻力。
3确定最不利环路各管段的管径d
(1)根据各管段的热负荷,求出各管段的流量,计算公式如下:
式中Q——管段热负荷,W;
——系统设计供水温度,0C;
——系统设计回水温度,0C。
(2)根据G,
(大致在60~120Pa/m),查附录4-1,选择最接近
的管径。
将查出的d、R、v和G值列入附表中。
4.确定长度压力损失
。
将每一管段R与
相乘,列入水力计算表中。
5.确定局部阻力损失Z
(1)确定局部阻力系数ξ根据系统图中管路的实际情况,列出各管段局部阻力管件名称。
利用附录表4-2,将其阻力系数ξ值记于附表中,最后将各管段总局部阻力系数列于表中
(2)利用附录表4-3,根据管段流速v,可查出动压头
值,列于附表中。
根据
,将求出的
值列入附表中。
6.求各管段的压力损失
。
7.求环路总压力损失
机械循环双管热水供暖系统管路水力计算
管
段
号
Q
G
L
d
v
R
⊿Py
=RL
∑ξ
⊿Pd
⊿Pj=
⊿P*∑ξ
⊿P=⊿Pj+⊿Py
W
kg/h
m
mm
m/s
Pa/m
Pa
Pa
Pa
Pa
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
立管1第一层散热器I1环路
1
1646.93
56.65
3.60
15
0.08
11.50
41.40
3.00
3.20
9.60
51.00
2
3261.91
112.21
3.60
15
0.16
40.50
145.80
3.00
12.80
38.40
184.20
3
5265.11
181.12
17.00
15
0.26
98.60
1676.20
7.00
33.80
236.60
1912.80
4
8646.78
297.45
13.00
20
0.24
55.00
715.00
4.00
28.80
115.20
830.20
5
14647.33
503.87
6.50
25
0.40
43.50
282.75
1.00
80.00
80.00
362.75
6
17483.55
601.43
5.00
25
0.30
60.89
304.45
2.50
45.00
112.50
416.95
7
20865.23
717.76
17.00
25
0.35
85.90
1460.30
4.00
61.25
245.00
1705.30
8
26377.33
907.38
11.00
32
0.25
31.50
346.50
2.50
31.25
78.13
424.63
9
26377.33
907.38
11.00
32
0.25
31.50
346.50
2.00
31.25
62.50
409.00
10
20865.23
717.76
17.00
25
0.35
85.90
1460.30
4.00
61.25
245.00
1705.30
其他管段见附表II,水力计算表
五、设备选型
(一)锅炉房设备容量计算
一幢办公楼的负荷:
Q=23486.3+17379.77+24263.4=65129.47W
7幢总负荷为Qz=7Q=455906.29.
附加沿途损失及漏热
Qz′=Kqo=1.08*455906.29=492378.79W.
一幢办公楼的水流量:
H=2240.45kg/h
7幢总水流量为Hz=7H=15683.17kg/h
考虑沿途漏水Hz′=1.08Hz=16937.8kg/h.
一幢楼的最不利环路阻力为11637.4Pa热源设置距离最远建筑200m
所以一栋楼的总阻力为11637.4+200*44.27=20491.1Pa.
扬程=损失+高度,所以,扬程=20491.4/9.81*10^3+10.8=12.88m
水泵选择:
型号:
IRG20-110
流量:
2.5m3/h
扬程:
15m
功率:
0.5kw
锅炉选择:
采用燃气锅炉,以天然气作为燃料。
选用双锅筒枞制式链条炉排锅炉。
额定进出水温度70℃/95℃。
额定热功率0.5MW,额定出水压力0.7Mpa。
其代号为:
SZL0.5—0.7/95/70—Q.
六、参考资料
1.采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003。
2.李岱森。
简明供热设计手册。
北京:
中国建筑工业出版社,1998。
3.陆耀庆。
实用供热空调设计手册。
北京:
中国建筑工业出版社,1993。
4.贺平,孙钢。
供热工程(第三版)。
北京:
中国建筑工业出版社,1993。
5.锅炉房设计规范,GB50041-92。
6.于国清。
建筑设备工程CAD制图与识图。
北京:
机械工业出版社,2005。
7.编写组。
锅炉房实用设计手册(第二版)。
北京:
机械工业出版社,2001。
8.编写组。
燃油、燃气锅炉房设计手册。
北京:
机械工业出版社,1998。
9.ASHRAE.Hydronicheatingandcoolingsystems.ASHRAEHandbookSystemsandEquipment2000
.
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