課程設計任務書課程名稱：供熱工程系別：專業(yè)：供熱通風與空調(diào)工程班級：學號：學生姓名：指導教師：職稱：2010年7月3日《供熱工程》課程設計任務書設計題目：建工學院新校區(qū)6號宿舍樓目的課程設計是《供熱工程》課程的主要教學環(huán)節(jié)之一，通過課程設計的程序、內(nèi)容和基本原則，學習設計計算的方法和步驟，學習如何進行設計數(shù)據(jù)的查找和整理，進一步提高運算、制圖和使用資料的能力，鞏固所學理論知識，并培養(yǎng)學生運用這些知識解決實際工程問題的能力，原始資料1、建筑地址：張家口沽源縣2、建筑物用途：居住建筑3、氣象資料：室外采暖設計計算溫度—15℃平均風速：3.6m/s采暖期室外平均溫度tp.min=—3.60℃沽源的地理位置為:北緯，東經(jīng)，海拔723.9米。4、熱源情況：由鍋爐房供熱，供、回水溫度95/70℃。5、建筑物平面見附圖。6、詳見建筑平面立面剖面圖和門窗表圍護結(jié)構(gòu)條件：外墻：未注明的外墻為370mm。K=0.6W/㎡℃內(nèi)墻：未注明的內(nèi)墻為240mm。K=0.6W/㎡℃頂棚：K=0.5℃，樓層高度為3.2米。地面：不保溫地面，KA值按文獻三選用。采暖天數(shù)：144天7、本建筑不設膨脹水箱鍋爐房內(nèi)設置定壓設備設計內(nèi)容計算熱負荷，布置采暖系統(tǒng)的形式，布置管路并進行水力計算，選擇采暖設備及構(gòu)件，繪制圖紙若干張。設計組成（一）計算說明書（1）、設計的原始資料：建筑物用途、氣象資料、熱源情況、土建資料（2）、圍護結(jié)構(gòu)耗熱量計算，將房間編號、確定室內(nèi)氣象條件、計算圍護結(jié)構(gòu)的最小允許傳熱阻Rmin（或最大傳熱系數(shù)Kmax）。求外墻、天棚、地板等維護結(jié)構(gòu)的總熱阻，并校核轉(zhuǎn)護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面是否結(jié)露，考慮附加值后計算房間圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量（即采暖最大小時用熱量）及采暖面積熱指標。（３）供暖系統(tǒng)方案的選擇與確定：選用熱媒，熱媒參數(shù)，采暖系統(tǒng)的形式（根據(jù)熱源的位置），主要采暖設備、構(gòu)件（散熱器、集氣罐、膨脹水箱）型號的選擇及布置。膨脹水箱與系統(tǒng)的連接方法及連接點，系統(tǒng)的排水及排除空氣的考慮，管道的坡度與坡向等。（4）散熱器的計算：確定散熱器的位置，考慮修正系數(shù)后進行散熱器的計算。（5）采暖管路及設備計算：在平面圖上布置干管及立管、繪制采暖系統(tǒng)圖，根據(jù)系統(tǒng)的作用力進行水力計算，確定各管路的管件，集氣罐等輔助設備的選擇及其尺寸的確定。（6）采暖系統(tǒng)的主要設備及材料名細表。（二）圖紙（1）、底層、頂層、標準層平面圖，圖上應標出采暖立管、干管、散熱器、閥門、集氣罐、跑風裝置，補償器、固定點，管路的坡度、坡向及標高等，還應標明立管的編號。（2）、采暖管路系統(tǒng)圖，圖上應標出前面提到的設備注意事項計算說明書，應按照規(guī)定格式進行編寫，計算數(shù)字要準確，字體應清晰，計算單位一律統(tǒng)一（國際單位）；圖紙的規(guī)格應符合要求，線條、尺寸要準確，清晰、完整，采暖管路應用粗線條，圖中文字應按照工程字體要求寫。參考書目《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GBJ19-87《建筑環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集》2005配合《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003部分氣象資料河北省工程建設設計標準《05系列建筑標準設計圖集》《供熱工程》課本《實用供熱空調(diào)設計手冊》陸耀慶主編19936版2003印刷《居住建筑節(jié)能設計標準》DB13（J）63-2007課程設計計算說明書題目名稱：供熱工程系別：城建系專業(yè)：供熱通風與空調(diào)工程班級：學號：學生姓名：指導教師：職稱：2010年7月3日1建筑供暖熱負荷的計算1.1采暖設計熱負荷采暖熱負荷，就是在某一時間內(nèi)，為了維持一個房間或一個建筑物的室內(nèi)溫度達到采暖設計所需要的標準時，散熱設備在單位時間內(nèi)需要補充給它的熱量。冬季，人們?yōu)榱藵M足生活和生產(chǎn)的需要往往要求室內(nèi)或者工作地區(qū)保持一定的溫度，為了使房間內(nèi)的空氣溫度，在某一段時間能達到要求的數(shù)值，必須有散熱設備補給熱量，此熱量稱為該房間的供暖熱負荷。一個供暖系統(tǒng)往往要擔負若干個房間的供暖，因而一個供暖系統(tǒng)的熱負荷和各個房間的供暖熱負荷有直接的關系。所以房間采暖熱負荷是供暖設計中最基本的數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)計算的正確是否，將直接影響著供暖設備的大小、供暖方案的選擇及供暖系統(tǒng)的使用效果。一般情況下，房間供暖熱負荷應根據(jù)房間的熱平衡來計算。供暖系統(tǒng)的設計熱負荷，是指在設計室外溫度下，為達到室內(nèi)溫度。供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q。它是供暖系統(tǒng)的最基本依據(jù)。冬季供暖通風系統(tǒng)的熱負荷，應根據(jù)建筑物或者房間的得、失熱量確定。房間的散熱量包括：1.圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1；2.加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的耗熱量Q2，稱冷風滲透耗熱量；3.加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量Q3，稱冷風侵入耗熱量；在供暖工程設計時，尤其對于一般民用建筑來說，通常只計算兩類熱損失：1.經(jīng)過墻、屋頂、地面、門、窗和其他表面?zhèn)鞒龅臒崃浚?.加熱進入室內(nèi)的冷空氣耗熱量。采暖設計熱負荷就是計算散熱設備、管道和鍋爐時采用的那個采暖熱負荷的數(shù)據(jù)。從原則上說，應該采用基本上最大的那個采暖熱負荷。這里是基本上最大，而不是最大的原因有兩個，其一是建筑物具有熱穩(wěn)定性，其二是除了個別情況外，一般建筑物并不要求必須達到采暖室內(nèi)計算溫度。1.2圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量在工程設計中，圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是按一維穩(wěn)定傳熱過程進行計算的，即設在計算時間內(nèi)，室內(nèi)、室外空氣溫度和其他傳熱過程參數(shù)都不隨時間變化。實際上，室內(nèi)散熱設備散熱不穩(wěn)定，室外空氣溫度隨季節(jié)和晝夜變化不斷波動，這是一個不穩(wěn)定傳熱過程。但不穩(wěn)定傳熱計算復雜，所以對室內(nèi)溫度容許有一定波動幅度的一般建筑物來說，采用穩(wěn)定傳熱計算可以簡化計算方法并能基本滿足要求。圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量，可按下式計算：式中-------圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，℃；------圍護結(jié)構(gòu)的面具，；-------冬季室內(nèi)計算溫度，℃；-------供暖室外計算溫度，℃；------維護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。溫差修正系數(shù)，對供暖房間圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)不是與室外空氣直接接觸，而中間隔著不供暖房間或空間的場合，要考慮溫差修正系數(shù)。根據(jù)文獻知該建筑的伸縮縫墻修正系數(shù)為，頂棚（帶有悶頂）取。對于與室外空氣直接接觸的其。1.3圍護結(jié)構(gòu)的附加（修正）耗熱量按穩(wěn)定傳熱計算出的房間維護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，并不是該供暖房間的全部耗熱量。因為房間的耗熱量還與它所處的地理位置及它的形狀等因素（如高度、風向、風速等）有關。這些因素是很復雜的，不可能進行非常細致的計算。工程計算中，是根據(jù)多年經(jīng)驗按基本耗熱量的百分率進行附加予以修正。其中包括：朝向修正、風力修正、高度修正。朝向修正不同朝向的圍護結(jié)構(gòu)所得的太陽輻射人是不同的。顯然，受到日照的圍護結(jié)構(gòu)也就相應地減少了它的供暖耗熱量。我國采暖通風設計規(guī)范給出的徐州地區(qū)修正率如下：根據(jù)《暖通規(guī)范》規(guī)定，不同朝向的修正率：北、東北、西西北0—10%東南、西西南-110%—-15%%東、西-5%南-115%—-30%%b、風力修正正外圍護結(jié)構(gòu)外外表面的傳傳熱主要有有對流和輻輻射兩部分分，其中對對流換熱與與室外風速速有關，即即風速愈大大，則傳熱熱愈快。計計算圍護結(jié)結(jié)構(gòu)基本耗耗熱量時，所所選用的傳傳熱系數(shù)值值。它是對對應欲某個個固定室外外風速值得得來的。因因為我國給給地冬季平平均風速相相差不大，所所以對傳熱熱的影響也也不顯著，故故一般情況況下可忽略略。但是對對于建在不不避風的高高地、河邊邊、海岸、曠曠野上的建建筑物，以以及城鎮(zhèn)、廠廠區(qū)內(nèi)特別別高出的建建筑物，垂垂直的外圍圍護結(jié)構(gòu)應應附加5-100%。本設計計的建筑物物在張家口口沽源縣，故故無需考慮風風力修正。c、高度修正正計算基本耗熱熱量中的室室內(nèi)計算溫溫度是指房房間內(nèi)工作作區(qū)的溫度度，即指地地面上2m以下的空空氣平均溫溫度。對于于一般的民民用建筑和和一般車間間內(nèi)部發(fā)熱熱量小于23w//m2的工業(yè)廠廠房，當房房間高度在在4m以下時，可可不考慮修修正。本設設計的房間間高度為33.2m。因因此高度修修正可以不不與考慮。1.4冷風風滲透耗熱熱量計算冬季，室外冷冷空氣經(jīng)常常會通過門門、窗的縫縫隙進入室室內(nèi)。這部部分冷空氣氣從室外溫溫度被加熱熱到室內(nèi)溫溫度所需的的熱量稱為為冷風滲透透耗熱量。此此耗熱量與與門窗的構(gòu)構(gòu)造和朝向向、室外風風速和風向向等因素有有關。本設設計采用縫縫隙法計算算多層建筑筑的冷風滲滲透耗熱量量。《暖通規(guī)范》明明確規(guī)定：：建筑物門門窗縫隙的的長度分別別按各朝向向所有可開開啟的外門門、窗縫隙隙丈量，在在計算不同同朝向的冷冷風滲透空空氣量時。引引進一個滲滲透空氣量量的朝向修修正系數(shù)。即式中--------每米門、窗窗縫隙滲入入室內(nèi)的空空氣量，按按當?shù)囟炯臼彝馄骄L速，采采用文獻一一附錄1-6數(shù)據(jù)。--------門、窗縫縫隙的計算算長度，m--------滲透空氣氣量的朝向向修正系數(shù)數(shù)。其中冷風朝向向修正系數(shù)數(shù)是考慮每每米門窗縫縫隙處于不不同朝向時時，由于朝朝向在供暖暖期間的室室外風速、風風溫、風頻頻的差異，使使其實際造造成的房間間耗熱量的的不同而引引進的滲風風量的修正正。張家口沽源縣縣地區(qū)的nn值有文獻獻三得到，見見表1-1。表1-1朝向NE-NEE-SSW-SWW-NN1.00.40.10.10.10.10.351.0確定門、窗縫縫隙滲入空空氣量后，冷冷風滲透耗耗熱量，可可以按下式式計算：式中——經(jīng)門、窗窗縫隙滲入入室內(nèi)的總總空氣量，m3/h——供暖室外外計算溫度度下的空氣氣密度，kg/mm3——冷空氣的的定壓比熱熱，·℃0.278———單位換算算系數(shù)，1.5地面?zhèn)鱾鳠嵯禂?shù)貼土地面的溫溫差傳熱采采用近似計計算法。即即把地面劃劃分成四類類地帶，各各地帶有確確定的計算算傳熱系數(shù)數(shù)值。按下下式計算房房間地面的的溫差傳熱熱量。要注注意的是第第一地帶靠靠近墻角的的地面面積積需要計算算兩次。式中——各各計算地帶帶的面積，m2——各計算地地帶的計算算用傳熱系系數(shù)值是：第一地地帶=0.447W/mm2.℃第二地帶==0.233W/m2.℃第三地帶==0.122W/m2.℃第四地帶==0.077W/m22.℃本文的建筑KKA值按《供供暖通風設設計手冊》表表（文獻三三）直接選選用1.6熱負荷荷計算說明明該建筑由于房房間較多，所所以計算時時對于相同同朝向，相相同面積，相相同形狀的的房間只計計算一次，其其它的作相相同的處理理。對于一一層的不同同用途的房房間，其內(nèi)內(nèi)外計算溫溫差取不同同的值計算算。在計算算房間基本本耗熱量時時，風力附附加和高度度修正均可以不用用考慮。溫溫差修正系系數(shù)按所在在位置選取取，冷風滲滲透耗熱量量按照縫隙隙法的冷風風滲透計算算方法計算算。根據(jù)（GBJ19-87）《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》標準，設計室外溫度-5℃，取暖環(huán)境溫度18±2℃，采暖面積S的采暖熱指標=60-80W/m2；建筑若執(zhí)行（JGJ26-86）《民用建筑節(jié)能設計標準》，采暖面積S的采暖熱指標=45-50W/m2。本文的計算結(jié)果符合這一指標。該建筑的耗熱熱量將在后后面的表格格中列出，對對于頂層要要加上屋頂頂耗熱量，一一層要加上上地面的耗耗熱量。2散熱器的選選擇與計算算2.1散熱器器選擇原則則供暖散熱器是是建筑物供供暖系統(tǒng)的的末端裝置置，它與供供暖系統(tǒng)的的管道連為為一體，構(gòu)構(gòu)成熱媒循循環(huán)系統(tǒng)。所所以，在選選擇散熱器器時首先應應當考慮熱熱媒的種類類、熱媒的的品質(zhì)及輸輸送方法。具具體說來，應應考慮以下下幾方面：：a.熱媒品種種供暖系統(tǒng)常用用的熱媒有有高、低溫溫熱水，高高、低壓蒸蒸汽，其余余還有電、煤煤氣等等，有有鋼材的腐腐蝕較重，所所以應選用用鑄鐵和鋼鋼管制（如如鋼串片、鋼鋼排管）散散熱器，而而不應選用用鋼板制散散熱器（如如板型、扁扁管型、柱柱型散熱器器等）。當當采用地下下熱水或工工業(yè)廢熱水水供暖時由由時也有用用地下熱水水（低溫）及及工業(yè)廢熱熱水的。蒸蒸汽供暖系系統(tǒng)由于停停汽后空氣氣的浸入而而對于水質(zhì)質(zhì)差別很大大，腐蝕性性很強，只只能選用抗抗腐能力強強的散熱器器（如鑄鐵鐵、塑料散散熱器等）。PH值大于9的強堿性熱水，不宜使用鋁制散熱器。而電暖和煤氣供暖都有各自的專用散熱器。b工作壓力散熱器要根據(jù)據(jù)本建筑物物供暖系統(tǒng)統(tǒng)的工作壓壓力進行選選擇。包括括系統(tǒng)的靜靜水壓力及及動壓（循循環(huán)水泵揚揚程）。在在集中供熱熱區(qū)域內(nèi)、與與城市集中中供熱相連連的各建筑筑物的供暖暖系統(tǒng)，要要按熱網(wǎng)的的工作壓力力進行散熱熱器選擇。具具體說來，應應按本建筑筑物供暖系系統(tǒng)供水引引入管的實實際壓力選選用散熱器器。當進戶戶供水管上上不設減壓壓裝置時，即即為城市熱熱網(wǎng)供水分分支管處的的實際壓力力（包括靜靜壓和動壓壓）；當進進戶供水管管上設減壓壓裝置時，應應按減壓后后的實際壓壓力選擇散散熱器。間間接（隔離離式）連接接系統(tǒng)按各各建筑物供供暖系統(tǒng)的的工作壓力力進行選擇擇；溫熱水水供暖系統(tǒng)統(tǒng)應按現(xiàn)行行的施工驗驗收規(guī)范所所規(guī)定的試試壓要求及及相應的工工作壓力進進行選擇；；熱水供暖暖系統(tǒng)，由由于工作壓壓力很低（一一般僅為0.011~0.003MPaa），應選選用承壓能能力較低的的散熱器。2.2產(chǎn)品選選擇本文選用鑄鐵鐵四柱760型散散熱器，同同側(cè)進出口口中心距為為600mm，總高度度為7600mm，單片水水容量為11.16LL，單片重重量6.66㎏，傳熱熱系數(shù)計算算公式（由由哈爾濱工工程大學ISO散熱器試試驗臺測試試）。其特點是：1.體型緊湊湊，單片厚厚度80mmm，寬度度164mm。2.根據(jù)散熱熱面積的需需要，可把把各個單片片組裝在一一起。3.工作壓壓力0.5MPa。4.結(jié)構(gòu)簡單單，有內(nèi)防防腐，使用用可靠，壽壽命長，熱熱穩(wěn)定性好好，價格低低廉。使用條件及選選用指南：：1.散熱的工工作壓力，當當以熱水為為熱媒時，不不得超過制制造廠規(guī)定定的壓力值值。2.適用范圍圍廣，適應應于任何水水質(zhì)、高層層建筑、分分戶熱計量量、住宅、衛(wèi)衛(wèi)生間等各各種建筑物物。3.停暖是應應充水密閉閉保養(yǎng)，以以減少氧化化腐蝕。對于鑄鐵散熱熱器M-1332產(chǎn)品，其其性能參數(shù)數(shù)見下表2-1：表2-1散熱器型號同側(cè)進出口中中心距/mmm單片厚度/mmm高度/mm單片水容量//L寬度/mm工作壓力Mpp單片重量//㎏傳熱系數(shù)計算算公式四柱760600807601.161320.56.62.3散熱器器計算2.3.1散散熱器流量量計算目前，散熱器器熱工性能能測試已有有了標準（1975年由國際際標準化組組織頒布）。它它的基本原原理是，首首先測出被被測試散熱熱器在穩(wěn)定定傳熱條件件之下的散散熱量，即即式中——被被測試散熱熱器的散熱熱量，W；——通過被測測試散熱器器的熱媒流流量，kg/hh;——被測散熱熱器進口的的熱媒焓值值，KJ/KKg；——被測散熱熱器出口的的熱媒焓值值，KJ/KKg。如通過被測試試散熱器熱熱媒為普通通溫水是，其其散熱量為為：式中——被測散熱熱器進口水水溫，℃；——被測散熱熱器出口水水溫，℃；——水的比熱熱，4.199KJ/kkg·℃。因為第一章已已經(jīng)求得每每個房間所所需的散熱熱量，所以以散熱器流流量的計算算公式如下下：2.3.2計計算各層散散熱器內(nèi)平平均溫度本設計采用上上進下出單單管連接。立管的的熱負荷為為：通過立管的流流量為：則流出第組散散熱器的水水溫可按下下式計算：：2.3.3散散熱器片數(shù)數(shù)計算本設計選用鑄鑄鐵散熱器器M-1332產(chǎn)品，基基于該散熱熱器的特點點，文獻4給出了該該散熱器的的標準散熱熱量，由此此確定其各各層的每片片散熱量，見見下表3-2。供暖方式垂直單管順流流式熱水（95-70℃）所在層數(shù)一層二層三層四層五層六層單片散熱量（W）103114125136147157由此計算出各各層各個房房間的散熱熱器片數(shù)，在在后面的表表格列出。2.4散熱器器布置房間供暖溫度度一般是人的的舒適線（距距地0.775m）處處的溫度。如如果房間內(nèi)內(nèi)豎直溫度度梯度很大大，下部冷冷，上部熱熱，對于人人活動區(qū)的的供熱量就就相對較少少，使供暖暖效果降低低。采用對對流型散熱熱器會加大大豎直溫度度變化的差差異；而采采用輻射型型散熱器輻輻射供暖可可使溫度梯梯度減小。影影響供暖效效果的另一一個因素是是人體獲得得或散發(fā)的的輻射熱量量的多少以以及強弱。一一般地，因因人的體溫溫高于室內(nèi)內(nèi)四周的溫溫度，人將將發(fā)出一定定的輻射熱熱，如果得得不到輻射射熱量的及及時補充，人人會感到不不舒服。反反之，人體體如果受到到過高的輻輻射熱也會會感到不舒舒服。因此此，從位置置較低的部部位發(fā)出一一定量的低低溫輻射熱熱，既可以以節(jié)省能量量，又可以以提高人們們的舒適感感，采用低低矮的輻射射式散熱器器效果要好好得多；而而采用頂棚棚向下傳熱熱的散熱器器效果會差差得多。供供暖散熱器器的安裝就就一般工程程而言，盡盡量安裝在在沿外墻的的窗臺下面面。使從窗窗口滲入的的冷空氣能能夠盡快受受熱上升，使使室內(nèi)形成成一個好的的空氣循環(huán)環(huán)環(huán)境。此此外，散熱熱器沿外墻墻、窗下設設置時，受受熱氣流也也在一定程程度上阻滯滯室外冷風風的滲入，并并且外墻冷冷表面?zhèn)鳠釤崦娣e的減減少對提高高房間的供供暖效果也也是有幫助助的。當然然，設計者者出于居室室美觀和使使用方便的的考慮，將將散熱器置置于內(nèi)墻處處也是可行行的。散熱熱器在安裝裝時，應當當距地面和和墻面均有有一定的距距離，以保保持受熱氣氣流流動通通暢，能將將熱量盡快快地散發(fā)到到房間里去去。一般到到墻離為30～50毫米，到到地距離為為100～140毫米。本設計中，宿宿舍散熱器器將安裝在在外墻的陽陽臺門兩側(cè)側(cè)。散熱器器明裝，上上部有窗臺臺板覆蓋，距距窗臺板150mmm。支管與與散熱器同同側(cè)連接上上進下出（管管道明裝）。3系統(tǒng)設計3.1系統(tǒng)介介紹3.1.1熱熱水供暖系系統(tǒng)的特點點以熱水作為熱熱媒的供暖暖系統(tǒng)，稱稱為熱水供供暖系統(tǒng)。熱熱水供暖系系統(tǒng)是一個個具有許多多并聯(lián)環(huán)路路的管網(wǎng)系系統(tǒng)，在環(huán)環(huán)狀管網(wǎng)系系統(tǒng)中，流流量是由幾幾條管路輸輸送到同一一個節(jié)點，由由每條管路路達到該節(jié)節(jié)點的流量量完全可以以任意分配配。各環(huán)之之間的水力力工況相互互影響，系系統(tǒng)中任何何一個散熱熱設備的流流量發(fā)生變變化，必然然引起其他他散熱設備備流量發(fā)生生變化，即即各散熱設設備之間的的流量重新新分配，引引起水力失失調(diào)。目前前，熱水供供暖系統(tǒng)經(jīng)經(jīng)常采用以以下三種管管網(wǎng)形式：：水平單管管式系統(tǒng)，垂垂直單管式式系統(tǒng)，分分戶水平式式系統(tǒng)。各各種管網(wǎng)雖雖然形式不不同，但所所有管網(wǎng)系系統(tǒng)都具有有相同的水水力特點：：①系統(tǒng)均由立立管或水平平支管構(gòu)成成環(huán)狀，系系統(tǒng)環(huán)路大大小因用戶戶形式而異異，管路長長度變化范范圍大，即即各管路系系統(tǒng)阻抗變變化范圍大大，水力失失調(diào)不易調(diào)調(diào)節(jié)。②各管路阻力力損失因相相應阻抗大大小變化而而變化。同同時管網(wǎng)系系統(tǒng)形式是是豎向環(huán)網(wǎng)網(wǎng)，在重力力作用壓頭頭影響下，各各層資用壓壓力變化范范圍大，容容易產(chǎn)生豎豎向失調(diào)，各各立管也容容易產(chǎn)生水水平失調(diào)。③不同建筑、不不同房間室室溫要求和和不同散熱熱形式對供供暖系統(tǒng)調(diào)調(diào)節(jié)與控制制要求不同同。系統(tǒng)運運行過程中中流量調(diào)節(jié)節(jié)變化范圍圍增大，也也會產(chǎn)生運運行過程中中的水力失失調(diào)。3.1.2系系統(tǒng)分類在熱水采暖里里，有重力力循環(huán)和機機械循環(huán)兩兩種。靠水水的密度差差進行循環(huán)環(huán)的系統(tǒng)，稱稱為重力循循環(huán)系統(tǒng)。機機械循環(huán)以以電動機帶帶動水泵為為動力，密密度差所產(chǎn)產(chǎn)生的重力力作用壓頭頭相對來說說是很少的的，單管系系統(tǒng)一般是是可以不考考慮的。機機械循環(huán)系系統(tǒng)除了膨膨脹水箱的的連接位置置與重力循循環(huán)系統(tǒng)不不同外，還還增加了循循環(huán)水泵和和排氣裝置置。按熱媒溫度的的不同，可可分為低溫溫水供暖系系統(tǒng)和高溫溫水供暖系系統(tǒng)。在我我國，習慣慣上以一百百度的熱水水作為分類類標準。室室內(nèi)熱水供供暖系統(tǒng)，大大多采用低低溫水作為為熱媒，設設計供回水水溫度多采采用95℃/70℃。機械循環(huán)熱水水供暖系統(tǒng)統(tǒng)主要有垂垂直式系統(tǒng)統(tǒng)和水平式式系統(tǒng)。其其中垂直式式系統(tǒng)又有有上供下回回，下供下下回，中供供式，混合合式熱水供供暖系統(tǒng)。同同時又有單單管和雙管管之分。單單管系統(tǒng)一一般有單管管順流式，單單管跨越式式，和跨越越式與順流流式相結(jié)合合的系統(tǒng)形形式。目前跨越管有有3種形式如如下：圖9-1跨越越管和調(diào)節(jié)節(jié)閥的組合合形式圖a.這是最最簡單的跨跨越管形式式，由于無無閥門可調(diào)調(diào)，故散熱熱器流量與與立管的流流量之比為為常數(shù)。根根據(jù)有關資資料（或按按當量長度度法計算），當當跨越管與與立管、散散熱器支管管管徑相同同時，散熱熱器的進流流系數(shù)為0.4左右。根根據(jù)有關統(tǒng)統(tǒng)計，此時時散熱器的散熱量僅僅下降約5.5%左右。即即跨越管的的作用不明明顯。如縮縮小跨越管管的管徑，則則進一步削削弱了跨越越管的作用用。圖b.有些人人認為，增增設跨越管管后，由于于散熱器出出口溫度下下降，傳熱熱系數(shù)降低低，需適當當增大散熱熱器面積。為為了不增大大面積，有有些人主張張在跨越管管上安裝閥閥門，必要要時可關閉閉該閥門以以保證散熱熱器的散熱熱量。這種種觀點不正正確。跨越越管上安裝裝閥門后，散散熱器的進進流系數(shù)約約為0.6。就是說說即使閥門門全開，散散熱器的散散熱量僅下下降2.5%，不單未未起到調(diào)節(jié)節(jié)的作用，反反而削弱了了跨越管的的作用。圖c.有上22種情況可可見，要想想提高散熱熱器的調(diào)節(jié)節(jié)性能，關關鍵是要進進一步降低低散熱器的的進流系數(shù)數(shù)，因此在在散熱器支支管上裝設設調(diào)節(jié)閥是是有利的。當當該調(diào)節(jié)閥閥全部打開開的時候，散散熱器的進進流系數(shù)約約為0.4，此時散散熱器的散散熱量下降降5.5%。若將閥閥門略關小小些，很容容易滿足減減小散熱量量10%~~15%。在單管系統(tǒng)中中，最常用用的一種布布置方式是是上供下回回單管順流流式系統(tǒng)。其其特點是立立管中全部部的水量順順次流入各各層散熱器器，順流系系統(tǒng)形式簡簡單、施工工方便，造造價低，是是國內(nèi)目前前一般建筑筑廣泛應用用的一種型型式，其缺缺點是不能能進行局部部調(diào)節(jié)，容容易產(chǎn)生上上熱下冷現(xiàn)現(xiàn)象。3.2系統(tǒng)布布置供回水立管的的布置對整整個室內(nèi)采采暖系統(tǒng)的的正常運行行有很大作作用，其位位置合理可可減少水平平管道因過過門不好處處理帶來的的麻煩。對對于寒冷地地區(qū)按下面面的節(jié)能標標準規(guī)定:“采暖期室室外平均溫溫度在-6℃以下的地地區(qū)的樓梯梯間應采暖暖。”這樣可將將供回水立立管設置在在樓梯間，這這既解決了了樓梯間的的采暖，又又可將熱表表設在樓梯梯間便于觀觀測與讀值值。另外，也也可在樓梯梯間設一管管道井，將將主立管及及熱表布置置于管道井井內(nèi)。對于于24ｍ以下的的多層住宅宅樓，采暖暖干管進戶戶后立管對對于各層分分戶進行下下供下回的的異程供給給，經(jīng)計算算對此立管管的阻力和和自然作用用壓頭對垂垂直失調(diào)的的影響很小小。本設計熱水管管從鍋爐出出口接出來來后，在建建筑物的中中部沿墻一一直升到屋屋頂，在屋屋頂分為2個環(huán)路，每每個環(huán)路有有幾根立管管。熱水從從主力管沿沿著供水水水平干管，流流到每一根根立管內(nèi)，在在沿著立管管往下經(jīng)過過順流式單單管和散熱熱器流到回回水水平干干管中，2根回水干干管匯合到到一根回水水總干管內(nèi)內(nèi)，再流回回鍋爐房進進入鍋爐重重新加熱。（詳詳見管路平平面圖）對于管道的敷敷設，該系系統(tǒng)有兩種種敷設方式式：一種是是管道沿房房間的踢腳腳處室內(nèi)敷敷設，而在在居室通陽陽臺的門坎坎處作特殊殊處理。另另一種是管管道敷設在在結(jié)構(gòu)混凝凝土板以上上的建筑填填層內(nèi)。管道敷設形式式的確定：：由于目前前市場上住住宅戶型平平面及結(jié)構(gòu)構(gòu)形式的不不同以及房房屋標準等等級和各地地條件、習習慣的不同同，因而管管道明敷還還是暗設及及采用何種種系統(tǒng)形式式一定要根根據(jù)具體情情況作認真真的分析和和比較并同同建設單位位和開發(fā)商商認真協(xié)商商才能確定定。這個系統(tǒng)的布布置考慮了了以下幾點點；1.采用機械械循環(huán)垂直直單管系統(tǒng)統(tǒng)，上供下下回，同程程式系統(tǒng)。2.把鍋爐和和主立管布布置在中間間，使每一一環(huán)路負擔擔的熱負荷荷盡可能基基本相等。這這樣既可以以使管路的的消耗量最最少而且易易于平衡。3.每根立管管每層可以以各帶兩到到三個散熱熱器，在供供回水支管管不太長的的情況下，這這樣對管道道較經(jīng)濟，而而且有利于于提高水力力穩(wěn)定性。4.供水水平平干管在安安裝時要保保持0.0003的坡度。5.供水水平平干管安裝裝在悶頂里里，這既明明裝了散熱熱設備，又又不影響頂頂層宿舍室室內(nèi)美觀。但但由于管道道暴露在屋屋面，直接接日曬雨淋淋，使用時時間長了，管管道保溫層層外的保護護層和防水水層較易破破損，造成成因保溫層層吸水而使使管道的熱熱損失增加加，故在使使用中要采采取較好的的保溫措施施和及時進進行維護更更換。6回水水平干干管也應有有0.0002的坡度，它它的坡向應應該保證系系統(tǒng)的水能能通過回水水管完全排排空。本設設計將回水水干管放在在了底層室室內(nèi)地溝里里。7.在每個分分環(huán)的供水水及回水總總管上各安安裝一個閥閥門，便于于分環(huán)調(diào)節(jié)節(jié)和檢修。在在每根立管管的上下端端，各安裝裝一個閥門門。設計注意事項項：1.水平干管管的坡度：：在機械循循環(huán)中，水水流速度一一般都大于于空氣泡在在水中的浮浮升速度。因因此，必須須使水在供供水干管中中的流動方方向和空氣氣泡的浮升升方向一致致，即應“抬頭走”，否則就就會產(chǎn)生“氣塞”。2.集氣罐的的安裝：在在重力循環(huán)環(huán)中，可以以利用膨脹脹水箱排除除空氣，而而在機械循循環(huán)系統(tǒng)中中，因為水水平干管必必須抬頭走走，所以空空氣都集中中在每個環(huán)環(huán)路的最遠遠端，所以以只能分別別利用集氣氣罐和手動動或自動放放氣閥進行行排氣。必必須注意，不不同的環(huán)路路能合用一一個集氣罐罐，以免熱熱水通過集集氣罐相互互流串。集氣罐的有效效容積大約約可為膨脹脹水箱的1%，水在集集氣罐中的的流速應不不超過0..05m//s，使氣泡泡能夠分離離出來。3.由于立管管需穿屋面面，因此在在施工中對對管道周邊邊的防水處處理必須嚴嚴格執(zhí)行設設計要求及及規(guī)范。在在有立管穿穿過的屋頂頂預埋鋼套套管，套管管頂部應高高出屋面2200mmm，套管與與屋面之間間做嚴格防防水處理，套套管與立管管之間應用用瀝青麻絲絲或其他防防水材料嵌嵌縫，所有有安裝在屋屋面的干管管及立管均均應作保溫溫及防水處處理，在設設有干管分分支閥門及及自動排氣氣閥的地方方均設磚砌砌的檢查井井，以防止止閥門及排排氣閥被凍凍裂。3.3供暖設設計說明1.本文設計計的供暖系系統(tǒng)，其熱熱媒為熱水水，供水溫溫度為95℃，回水溫溫度是70℃。2.本文采用用機械循環(huán)環(huán)上供下回回垂直單管管系統(tǒng)，系系統(tǒng)的最高高點設立集集氣罐。供供水管上升坡度為0..003，回水管管下降坡度度為0.0002。3.管路穿墻墻或樓板時時埋設鋼套套管，套管管直徑比穿穿行管大一一號，穿墻墻套管兩端端與墻面齊齊平，穿樓樓板套管比比樓板高220mm。4.管徑d≥≥40mmm可以采用用焊接連接接，d≤40mmm采用絲接接。5.工程竣工工后，應進進行水壓實實驗，壓力力，五分鐘鐘壓力降不不大于為合合格。3.4熱水供供暖系統(tǒng)排排除空氣的的設備系統(tǒng)的水被加加熱時，會會分離出空空氣。在大大氣壓力下下，1kgg水在5℃時，水中中的含氣量量超過95℃時，水中中的含氣量量約只有3mg。此外，在在系統(tǒng)停止止運行時，通通過不嚴密密處也會滲滲入空氣，充充水后，也也會有些空空氣殘留在在系統(tǒng)內(nèi)。系系統(tǒng)中如積積存空氣，就就會形成氣氣塞，影響響水的正常常循環(huán)。熱水供暖系統(tǒng)統(tǒng)排除空氣氣的設備，可可以是手動動的，也可可是自動的的。目前國國內(nèi)常見的的排氣設備備，主要有有集氣罐，自自動排氣閥閥和冷風閥閥。集氣罐一般應應設于系統(tǒng)統(tǒng)的末端最最高處，并并使干管逆逆坡，以使使水流方向向與空氣氣氣泡浮升方方向一致，有有利于排氣氣。如果由于安裝裝位置及其其其他原因因，干管只只能順坡設設置時，要要注意管道道中水流速速度一定要要小于氣泡泡浮升速度度；否則氣氣泡會被水水流帶走，而而不利于排排氣。氣泡泡浮升速度度在機械循循環(huán)熱水供供暖系統(tǒng)水水平干管及及稍為傾斜斜的干管中中約為0.1~~0.2mm/s；在立管管中約為00.25mm/s。目前國內(nèi)生成成的自動排排氣閥型式式較多。它它的工作原原理，很多多都是依靠靠水對浮動動的浮力，通通過杠桿機機構(gòu)傳動，使使排氣孔自自動起閉，實實現(xiàn)自動阻阻力排氣的的供暖。其其特點是安安裝檢修簡簡便、節(jié)約約能源和水水耗量、外外形小而美美觀等。本設計采用的的是集氣罐罐排氣。4水力計算4.1水力計計算原理設計熱水供暖暖系統(tǒng)，為為使系統(tǒng)中中各管段的的水流量符符合設計要要求，以保保證流進各各散熱器的的水流量符符合需要，就就要進行管管路的水力力計算。當流體沿管道道流動時，由由于流體分分子間及其其與管壁間間的摩擦就就要損失能能量；而當當流體流過過管道的一一些附件（如如閥門、彎彎頭、三通通、散熱器器等）時，由由于流動方方向或速度度的改變產(chǎn)產(chǎn)生局部旋旋渦和撞擊擊，也要損損失能量。前前者成為沿沿程損失，后后者稱為局局部損失。因因此，熱水水供暖系統(tǒng)統(tǒng)單個計算算管段的阻阻力損失可可用下式表表示：式中：——計算管段段的阻力損損失，——計算管段段的沿程損損失，——每米管長長的沿程損損失，——管段長度度，m，——管段的局局部損失，Pa。在管路的水力力計算中，通通常把管路路中水流量量和管徑都都沒有的一一段管子稱稱為一個計計算管段。任任何一個熱熱水供暖系系統(tǒng)的管路路都是由許許多串聯(lián)或或并聯(lián)的計計算管段所所組成的。每米管長的沿沿程阻力損損失（比摩摩阻）可用用流體力學學達西·維期巴赫赫公式來計計算：供熱介質(zhì)在管管內(nèi)流動的的摩阻系數(shù)數(shù)λ取決于管管內(nèi)供熱介介質(zhì)流動狀狀態(tài)和管壁壁粗糙度。對對于流動狀狀態(tài)，目前前專業(yè)書中中都認為室室內(nèi)供暖系系統(tǒng)管內(nèi)流流動狀態(tài)處處于過渡區(qū)區(qū)，室外熱熱水管網(wǎng)管管內(nèi)流動狀狀態(tài)處于阻阻力平方區(qū)區(qū)。4.1.1管管段的局部部損失管段的局部損損失，可按按下式計算算：式中——管段段中總的局局部阻力系系數(shù)。水流過熱水供供暖系統(tǒng)管管路的附件件（如三通通、彎頭、閥閥門等）的的局部阻力力系數(shù)ξ值可查閱閱文獻1-2。表中所所給出的數(shù)數(shù)值都是用用實驗方法法確定的。文文獻1中4-3給出熱水水供暖系統(tǒng)統(tǒng)局部阻力力系數(shù)ξ＝l時的局部部損失值。利用上述公式式可分別確確定系統(tǒng)中中備管段的的沿程阻力力損失ΔPj和局部損損失ΔPd，兩者之之和就是該該管段的阻阻力損失。在在實際設計計中，為了了簡化計算算，也有采采用所謂“當量阻力力法”或“當量長度度法”來進行管管路的水力力計算。4.1.2管管段的局部部損失管段的局部損損失計算如如下：4.1.3當當量局部阻阻力法（動動壓頭法）當量局部阻力力法的基本本原理是將將管段的沿沿程阻力損損失轉(zhuǎn)變?yōu)闉榫植繐p失失來計算。該管段的沿程程阻力損失失相當于某某一局部損損失，則式中——當量量局部阻力力系數(shù)4.2水力計計算的過程程和步驟室內(nèi)熱水供暖暖系統(tǒng)水力力計算的主主要任務及及方法：室內(nèi)熱水供暖暖系統(tǒng)是由由許多串聯(lián)聯(lián)或者并聯(lián)聯(lián)管段所組組成的管路路系統(tǒng)。熱熱水供暖系系統(tǒng)水力計計算的最終終目的是要要選擇適當當?shù)墓軓剑故棺饔糜诿棵恳谎h(huán)環(huán)環(huán)路上的作作用壓力能能保證在環(huán)環(huán)路的每一一管段流過過所需要的的熱水流量量。根據(jù)最不利循循環(huán)環(huán)路管管段的流量量和給定的的管徑，利利用水力計計算圖表，確確定該循環(huán)環(huán)環(huán)路各管管段的阻力力損失以及及整個系統(tǒng)統(tǒng)所必需的的循環(huán)作用用壓力。通過選用適當當?shù)腞值（或流流速v值）來決決定管徑，是是一個技術術經(jīng)濟問題題。如選用用較大的值值，則管徑徑可縮小，但但系統(tǒng)的阻阻力損失增增大，水泵泵電能消耗耗增加。同同時為了各各循環(huán)環(huán)路路易于平衡衡，最不利利循環(huán)環(huán)路路的平均比比摩阻不宜宜選得太大大。目前在在設計實踐踐中值一般般選用60~1120Paa/m。剩余的的資用循環(huán)環(huán)壓力，由由入口處的的調(diào)壓裝置置節(jié)流。在機械循環(huán)系系統(tǒng)中，循循環(huán)壓力主主要是由水水泵提供，同同時也存在在著重力循循環(huán)作用壓壓力。管道道內(nèi)水冷卻卻產(chǎn)生的重重力循環(huán)作作用壓力，占占機械循環(huán)環(huán)總循環(huán)壓壓力的比例例很少，可可忽略不計計。對機械械循環(huán)單管管系統(tǒng)，如如各建筑物物各部分層層數(shù)相同時時，每根立立管所產(chǎn)生生的重力循循環(huán)作用壓壓力近似相相等，可忽忽略不計。本系統(tǒng)是機械械循環(huán)單管管順流式熱熱水供暖系系統(tǒng)。該建筑為了減減少計算量量，本設計計只對一側(cè)側(cè)的宿舍進進行了水力力計算，另另一側(cè)的宿宿舍作相同同的處理。以以下給出了了計算過程程及其水力力計算圖。該系統(tǒng)有兩個個支路，其其水力計算算分別進行行，由于知知道各房間間的散熱量量，應此可可以確定相相應管徑的的流量，管管道的長度度根據(jù)實際際情況選取取，樓層的的高度是33.2米。計算步驟：繪制軸側(cè)圖。根根據(jù)房間的的平面圖繪繪制系統(tǒng)的的管路計算算圖。進行管段編號號，立管編編號并注明明各管段的的熱負荷和和管長。3、確定最不不利環(huán)路。本本文采用推推薦的平均均比摩阻大大致為60~1120Paa/m來確定最最不利環(huán)路路各管段的的管徑。本本系統(tǒng)為同同程式單管管系統(tǒng)，一一般取最遠遠立管的環(huán)環(huán)路作為最最不利環(huán)路路。從如系系統(tǒng)圖的管管段1到管段188。4、計算最不不利環(huán)路各各管段的管管徑。（1）、根據(jù)據(jù)第二章計計算的立管管的流量GG和選定的的，查文獻1的附錄表4-1，將查出出的各管段段d、R、v值列入表表的水力計計算表中。（2）、根據(jù)據(jù)v查附錄4-5知動壓，列列入表中。（3）、根據(jù)據(jù)管長和R。計算沿沿程阻力損損失R。（4）、確定定局部阻力力系數(shù)。根根據(jù)系統(tǒng)圖圖中管路的的實際情況況，列出各各管段局部部阻力管件件名稱（見見表）。利利用附錄表表，將其阻阻力系數(shù)值值記于表中中。最后將將各管段的的總局部阻阻力系數(shù)列列入表中。（5）、根據(jù)據(jù)和計算局部部阻力損失失。。（6）、求各各管段的壓壓力損失。（7）、計算算出最不利利環(huán)路總阻阻力損失。入入口處的剩剩余循環(huán)壓壓力用調(diào)節(jié)節(jié)閥節(jié)流消消耗掉。=148559.548Pa5、確定最近近立管N25最近立管N225環(huán)路管管段1、2、20～34，其具具體結(jié)果見見后表。管段20～334的壓力力損失為=Pa=146007.9881Pa最近立管N226環(huán)路的總總壓力損失失為=168000.6777Pa6、求最遠立立管N13和最近立立管N25環(huán)路的的壓力損失失不平衡率率最遠立管N113的1～16管段與與最近立管管的20～3管段并聯(lián)聯(lián)=108999.566Pa不平衡率為11.6%<<5%7、供暖系統(tǒng)統(tǒng)的循環(huán)作作用壓力=1.1=11.1*1133833.8377=147222.2221PPa結(jié)論論本文通過對建建工新校區(qū)區(qū)6號宿舍樓樓的供暖設設計計算，其其設計計算算過程為：：①建筑熱負負荷計算；；②散熱器選選型和計算算；③系統(tǒng)設計計；④水力計算算。通過設設計計算，得得到如下結(jié)結(jié)論：1.建筑熱力力計算總耗耗熱量為22009004W，采用兩兩面分別供供暖。2.本文采用用的是機械械循環(huán)垂直直單管順流流式系統(tǒng)，上上供下回，環(huán)