供熱及鍋爐課程設計講解供熱及鍋爐課程設計講解PAGE2供熱及鍋爐課程設計講解課程設計（學年論文）說明書課題名稱：供熱工程課程設計專業班級：2012級熱動學生學號：學生姓名：學生成績:指導教師:課題工作時間：2014.12。15至2014.12。19大學教務處一、課程設計的任務和要求要求:1、熟練掌握AUTOCAD繪圖軟件2、能夠獨立查閱資料，具有收集、加工各種信息及獲得新知識的能力;能提出并較好地的實施方案。3、掌握供熱工程設計流程。4、初步進行供熱及鍋爐系統設計。5、工作努力，遵守紀律，按時簽到，工作作風嚴謹務實，按期圓滿完成規定的任務.6、綜述簡練完整，立論正確,論述充分，結論嚴謹合理；文字通順，技術用語準確,符號統一,編號齊全，書寫工整規范，圖表完備、整潔、正確。7、工作中有創新意識,對前人工作有一定改進或獨特見解。8、內容不少于3000字，圖和計算結果可以打印。任務：根據設計要求，進行供熱設計.地點：北方某城市（自己選擇，例如哈爾濱、西安、北京等，不能重復）根據設計任務書中給出的建筑物所在地區，查出該地區的有關氣象參數（如供暖室外計算溫度，冬季室外計算風速,冬季主導風向等）根據土建圖紙，找出建筑物的建筑特點7u7uujvbfnju76(建筑物的方位、層數）和各部位的建筑構造與熱工特征，外墻、屋頂、地面門窗構造）。熱負荷計算散熱器面積和片段的計算，確定散熱器型式、安裝方式、系統聯接型式后，確定散熱器內熱媒平均溫度。供暖系統型式的確定，管道布置及水力計算熱源入口供回水溫度為95℃/70℃;圖紙齊全，平面布置圖、熱力站點入口布置圖和系統軸測圖各一張。二、進度安排第一周周一開題動員及開題周二供熱負荷計算周三供熱系統布置及計算周四畫圖周五答辯三、參考資料或參考文獻田玉卓等。供熱工程.北京：機械工業出版社，2011民用建筑供熱通風空氣調節規范.北京：中國計劃出版社,2010。陸耀慶.供暖通風設計手冊.北京:中國建筑工業出版社，2010。陸耀慶。實用供熱空調設計手冊。北京：中國建筑工業出版社，2009吳味隆等。鍋爐及鍋爐房設備。北京:中國建筑工業出版社,2006。張國強，劉建龍.建筑設備工程制圖與CAD技術.北京：化學工業出版社，2009。。供熱相關設計規范指導教師簽字教研室主任簽字：年月日

課程設計（學年論文）摘要（中文）本次課程設計首先是選擇某地一建筑物，然后根據該地的氣象資料特征.計算該建筑物熱負荷，合理選擇確定該建筑物的供暖系統方案。以及散熱設備的選擇與計算。并根據該供暖方案對該系統進行水力計算以及系統的阻力平衡。繪制該建筑物的平面圖，管路計算圖，供暖系統圖。考慮該地區氣象特征以及建筑物的特點.根據當地節能、環保要求，選擇合理的散熱供暖系統，進行該系統的設計計算。關鍵詞：熱負荷;散熱設備；水力計算課程設計（學年論文）摘要（英文）Thistimewehaveacurriculumdesignaboutheatsupplyengineering.First，chooseaconstructionofsomewhereyoulike,thenheatingpowercalculationisdonetogetthetotalheatingloadoftheconstructiononthebasisoflocalmeteorologicalcharacteristics.Second，chooseandascertaintheheatingsystemprogrammeofthisbuildingreasonably。Third，thecalculationofradiatingfacility.What’smore,accordingtotheheatingsystemprogramme，hydrauliccalculationanddragbalanceshouldbedone。Last,drawichnographyoftheconstractiondiagramandheatingsystendiagram.Inordertosaveenergyandprotectenvironmentalwechoosethemostreasonablehotwaterheatingsystemthendesignandcalculateofitinconsiderationofthelocalmeteorologicalphenomenafeatureandstructurecharacteristics。目錄TOC\o”1-3"\h\z\u第一章概述 6_Toc345199876”1.2設計任務 6HYPERLINK\l”_Toc345199877”1。3工程概況 6第二章設計依據 8_Toc345199881"2。3冬季室內外設計參數 72。4建筑參數 7HYPERLINK\l”_Toc345199883"2。5動力參數 7_Toc345199885”3.1圍護結構的耗熱量 8HYPERLINK\l”_Toc345199886”3.1。1圍護結構的基本耗熱量 93.1.2圍護結構附加耗熱量 9_Toc345199889”3.3房間熱負荷計算: 10HYPERLINK\l”_Toc345199890"3。3.1宿舍101熱負荷計算 10HYPERLINK\l”_Toc345199891"第四章方案確定 144.1熱水供暖的方式 14_Toc345199894"4。1.2供回水敷設方式的選擇 14HYPERLINK\l”_Toc345199895"4。1。3熱媒流經路程的選擇 14_Toc345199897”第五章散熱器的選型及安裝形式 15HYPERLINK\l”_Toc345199898"5。1散熱器的選擇 15_Toc345199901"5。4散熱器的計算 15第六章熱水供暖系統水力計算及布置 20HYPERLINK\l”_Toc345199903”6.1供暖系統的確定 207。1管道的選擇 257.3保溫措施 25致謝 27第一章概述1。1設計目的本課程為《供熱工程》，它是建筑環境與設備工程專業的重要學科.通過課程設計等實踐性教學環節，掌握建筑物供暖系統和集中供熱系統的工程設計原理和方法,以及運行管理的基本知識。培養我們的設計思想和嚴謹的態度，讓我們對建筑采暖有了進一步的認識，同時進一步加強ACS、CAD等相關軟件的運用。1.2設計任務本設計為長春市某二層多媒體教室熱水供暖設計，設計包括采暖設計熱負荷及熱指標的計算、散熱設備選擇計算、管道水力計算，掌握布置管道和附屬設備選擇的方法，供暖系統的確定方案以及施工圖的繪制并確保施工圖的可實施性.本設計采用散熱器采暖方案。1.3工程概況整個建筑物共有兩層，建筑面積為626。4，建筑總高7。4m。一層與二層的建筑布局基本相同,每層各有兩間盥洗室，兩間衛生間，兩間門廳，兩個樓梯間，一樓有兩間值班室，十六間宿舍，二樓有二十間宿舍。圖1.3。1宿舍一樓平面圖圖1.3。1宿舍一樓平面圖圖1.3.2宿舍一樓平面圖圖1.3.2宿舍一樓平面圖第二章設計依據圖1。3.2宿舍二樓平面圖2.1設計依據圖1。3.2宿舍二樓平面圖1.《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019—20032。《簡明供熱設計手冊》2。2設計范圍工程地點：山西運城市供暖區域:宿舍、衛生間、盥洗室2.3冬季室內外設計參數該建筑位于山西運城，由文獻【5】得到該地區的有關氣象資料如下：表2。1長春市冬季室外設計參數地點采暖室外計算溫度冬季最多風向平均風速外墻面積山西運城—7℃2.7m/s9.66表2。2室內計算溫度（）宿舍值、班室衛生間盥洗室2012182。4建筑參數外墻厚150mm，內墻240mm。窗都是綠色塑鋼窗，門都是彈簧門。門窗標準尺寸參考圖紙.門和窗以及墻的傳熱系數由圖紙提供。2.5動力參數熱源：城市熱網熱媒:熱水熱水參數：=95℃=70℃。熱力入口位置:一層東面走廊北側供回水管管徑：DN32壓差P=20000 第三章熱負荷計算對于民用建筑，熱負荷主要考慮圍護結構傳熱耗熱量和冷風滲透耗熱量。3.1圍護結構的耗熱量圍護結構的耗熱量由圍護結構基本耗熱量和圍護結構附加耗熱量組成。3。1.1圍護結構的基本耗熱量由文獻【3】可知,維護結構的基本耗熱量按一維穩態傳熱過程計算，假定室內外空氣溫度和其他影響傳熱過程的因素都不隨時間變化，可按下式計算:q=KF（t—t）（3—1)式中q——圍護結構基本耗熱量（W）；K-—維護結構的傳熱系數［W/(㎡·K)］；F——維護結構的傳熱面積（㎡)；t-—供暖室內計算溫度（℃）；t—-供暖室外計算溫度(℃）；——圍護結構的溫度修正系數對于保溫性能差，且容易與室外空氣流通的情況,非供暖房間或空間的空氣溫度更接近于室外空氣溫度，則值更接近于1.本設計中樓梯間為非供暖區域，與室外空氣流通較多，其溫度更接近于室外溫度，故=13.1。2圍護結構附加耗熱量朝向修正耗熱量在本設計中，需要供熱的房間有東、南、北三面受到日射影響。由文獻【3】可知，故朝向修正率為：東面的=45％;南面的=10%;北面的=45%3.2冷風滲透耗熱量由文獻【3】可知,通過每米門縫進入室內的理論空氣量為:式中—外門縫隙滲透參數-冬季室外計算溫度下空氣密度—冬季最多風向平均風速—門窗縫隙滲風指數實際滲入室內的冷空氣體積為：V=由門窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量按下式計算Q=0。28Vc（t—t)（3—4)式中Q-—冷風滲透耗熱量(W）;c—-冷空氣的定壓比熱容,取1Kj/（kg*K）；--供暖室外計算溫度下的空氣密度（kg/m3)；V——滲透冷空氣量（m3/h)；0。28——單位換算系數。表3—1維護結構傳熱系數維護結構K(w/）外墻0。62外窗2。05地面0。35內墻0.59內門3。54屋面1。913.3房間熱負荷計算:考慮到走廊有兩側有門，冷風滲透和冷風侵入兩比較大,而且人停留時間比較短，所以不考慮裝散熱器，所以此處的熱負荷不計.3.3。1宿舍101熱負荷計算北墻的基本耗熱量：=KF（t-t）=0.629。66(20+7)=161。7W北窗的基本耗熱量：=KF（t—t）=2.052。55（20+7）=141。14W內墻的基本耗熱量:W內門的基本耗熱量：地面的基本耗熱量：一二層門廳溫度相同，無換熱，故不考慮樓板換熱。宿舍101與宿舍102相鄰，且設計溫度相同，故無相對換熱.宿舍101的圍護結構耗熱量為：=878W冷風滲透耗熱量：通過每米門縫進入室內的理論空氣量為：冷風滲透耗熱量Q=0。28Lc(t—t)=0.2836。631。38（20+7）=368W所以，宿舍101的熱負荷為: Q=878+368=1246W表3-2各個房間負荷匯總表房間編號用途建筑面積（㎡)設計溫度（℃）總供暖負荷（W）地面負荷(W）墻面負荷(W）房頂負荷（W）圍護結構負荷（W)冷風負荷(W）101宿舍19.82012391697020871368102宿舍19.82010591695220691368103宿舍19.82010591695220691368104宿舍19。82010591695220691368105宿舍19.82010591695220691368106宿舍19。82010591695220691368107宿舍19。82010591695220691368108宿舍19.82010591695220691368109宿舍19.82012391697020871368110宿舍19。8209461694090578368111宿舍19。8209461694090578368112宿舍19。8209461694090578368113宿舍19。8209461694090578368114宿舍19。8209461694090578368115宿舍19。8209461694090578368116宿舍19。8209461694090578368123值班室19.82011881696510820368124值班室19。82011881696510820368121男衛生間19.812130616987801047259126女衛生間23。412143220092601126306122男盥洗室19。81210941696660835259125女盥洗室23。41212082007020902306201宿舍19。820199407029241626368202宿舍19.820179705059241429368203宿舍19.820179705059241429368204宿舍19。820179705059241429368205宿舍19。820179705059241429368206宿舍19.820179705059241429368207宿舍19。820179705059241429368208宿舍19。820179705059241429368209宿舍19。820199407029241626368210宿舍19。820170104099241333368211宿舍19。820170104099241333368212宿舍19.820170104099241333368213宿舍19。820170104099241333368214宿舍19。820170104099241333368215宿舍19。820170104099241333368216宿舍19.820170104099241333368217宿舍19.820170104099241333368218宿舍19。820170104099241333368219宿舍19.820170104099241333368220宿舍19。820170104099241333368221男衛生間19.812206108789241802259224女衛生間23.4122325092610932019306222男盥洗室19。812184906669241590259223女盥洗室23。4122101070210931795306第四章方案確定根據建筑物的具體條件，考慮功能可靠、經濟，便于管理、維修等因素，本設計采用熱水采暖系統。由于引入口處供回水壓差為P=20000Pa,滿足二層樓靜水壓力，故可直接引用，無需加壓水泵。4。1熱水供暖的方式4。1。1供回水方式選擇供、回水方式可分為單管式和雙管式【3】。本建筑只有兩層，雙管式和單管式都可以滿足條件。雙管式系統因供回水支管均可裝調節閥,系統調節管理較為方便，故易被人們接受，故采用雙管式.4.1。2供回水敷設方式的選擇系統敷設方式可分為垂直式和水平式系統［3]。本工程有兩層，無需考慮分區，一層和二層散熱器通過立管連接，便于施工,故采用垂直式系統。4。1.3熱媒流經路程的選擇供、回水管布置方式可分為同程式和異程式[1]異程式系統布置簡單、節省管材，但各立管的壓力損失難以平衡，會出現嚴重的水力失調。同程式系統各立管環路的總長度相等，偏于調節，水力工況較好。本設計采用同程式系統。根據建筑特點，本工程采用環狀同程式系統，即在底層設一根總的回水同程管.4.2工程方案確定綜合上述分析,本工程熱水供暖系統采用垂直雙管、同程式系統。

第五章散熱器的選型及安裝形式5。1散熱器的選擇 由文獻【3】可知，所選型號為四柱813型.耐腐蝕，使用壽命長，造價低，傳熱系數高;金屬熱強度大，易消除積灰，外形也比較美觀；每片散熱器的面積少，易組成所需散熱面積.具體性能及參數見【3】附錄，如下表5。1:表5。1散熱器規格及傳熱系數型號散熱面積水容量質量工作壓力傳熱系數四柱型8130。28m/片1。4L/片8kg/片0.5MPa7。8w/5.2散熱器的布置散熱器布置一般安裝在外墻窗臺下，這樣沿散熱器上升的對流熱氣能阻止和改善從玻璃下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經室內的空氣比較暖和舒適；為防止散熱器凍裂，兩道外門之間，不準設置散熱器。在樓梯間或其它有凍結危險的場所,其散熱器應由單獨的立、支供熱,且不得裝設調節閥；本設計為學生宿舍,為了學生安全,應該明裝并加防護罩；在垂直單管或雙管熱水供暖系統中，同一房間的兩組散熱器可以串聯連接鑄鐵散熱器的組裝片數，不宜超過下列數值：二柱（M132型）—20片；柱型(四柱）—25片；長翼型—7片.考慮到傳熱效果，本設計散熱片安裝形式為同側的上進下出。本設計散熱器布置見平面圖。5。3散熱器的安裝 底部距地面不小于60mm，通常取150mm;頂部距窗臺板不小于50mm;背部與墻面凈距不小于25mm。5.4散熱器的計算以宿舍101為例：熱負荷Q=1239W，供水溫度為tg=95℃,th=70℃，=20℃，=62。5℃由附錄表可知:K=7.8w/m·℃修正系數：散熱器組裝片數修正系數,先假定=1.0；散熱器連接形式修正系數，查附錄表B—5，=1.0；散熱器安裝形式修正系數,查附錄表B—6，=1.06；根據式（2-2）［3]===2.48四柱640型散熱器每片散熱面積為0.28m2，計算片數n′為：n′=F′/f=2。48/0。288。86片由文獻【3】，查附錄表B-4,當散熱器片數為6~10片時,β1=1。00。則每組實際所需散熱器片數為：8。86≈9片

表5.2各房間的散熱器計算名稱編號用途房間耗熱量KFnN/片一層101宿舍123982.52062.57.82。7119.6102宿舍105982。52062。57.82.398。2103宿舍105982.52062。57。82。398。2104宿舍105982.52062.57。82。398.2105宿舍105982。52062.57.82。398.2106宿舍105982.52062。57.82。398。2107宿舍105982。52062。57。82.398.2108宿舍105982.52062.57。82。398。2109宿舍123982。52062。57.82。7119.6110宿舍94682。52062。57.82.187.3111宿舍94682。52062。57。82。187.3112宿舍94682。52062.57。82.187。3113宿舍94682。52062.57。82.187。3114宿舍94682.52062。57.82。187。3115宿舍94682.52062.57.82。187.3116宿舍94682.52062.57.82.187。3123值班室118882。52062.57。82。6119。2124值班室118882。52062.57。82。6119。2121男衛生間130682.51270.58.092.4128。7126女衛生間143282。51270。58.092.7139。5122男盥洗室109482。51270。58。09297.3125女盥洗室120882。51270.58。092。2118.0二層201宿舍199482。52062.57.84。61816。3202宿舍179782。52062.57。84。11614。7203宿舍179782。52062.57。84。11614。7204宿舍179782。52062.57。84。11614.7205宿舍179782。52062.57.84。11614.7206宿舍179782.52062。57.84。11614.7207宿舍179782。52062。57。84.11614.7208宿舍179782.52062.57。84.11614.7209宿舍199482。52062。57。84。61816.3210宿舍170182。52062.57。83。91513。9211宿舍170182。52062。57。83。91513.9212宿舍170182.52062。57。83。91513.9213宿舍170182.52062.57.83。91513。9214宿舍170182.52062.57.83.91513.9215宿舍170182。52062。57。83.91513.9216宿舍170182。52062。57.83。91513.9217宿舍170182。52062.57.83.91513。9218宿舍170182。52062。57.83.91513。9219宿舍170182。52062.57.83。91513.9220宿舍170182.52062.57。83。91513.9221男衛生間206182.51270。58.094.01914。4224女衛生間232582.51271.58.094。52116。0222男盥洗室184982。51272。58。093.51712.5223女盥洗室210182.51273。58.093.91914。0圖5.2。1宿舍一樓散熱片布置圖圖5.2。1宿舍一樓散熱片布置圖圖5。2.2宿舍二樓散熱片布置圖圖5。2.2宿舍二樓散熱片布置圖第六章熱水供暖系統水力計算及布置6.1供暖系統的確定本設計中，供水系統由一根總立管引入，然后分配給兩根立管分別負責東西部分的供水，所有散熱器的回水經水平干管流入總回水立管,最后進入市政管網。為上供下回雙管制機械循環熱水供暖系統。6。2設計計算公式總阻力：（5—1）比摩阻:（5-2）雷諾數：（5-3）摩擦阻力系數：（5—4）水流量：（5—5）式中:——計算管段的壓力損失，Pa;—-計算管段的沿程損失,Pa;-—計算管段的局部損失，Pa；R——每米管長的沿程損失，Pa/m；L——管段長度，m;——摩擦阻力系數d-—管子內徑，mm;v——熱煤在管中的流速，m/s；——熱煤密度,kg/m3；——熱煤的運動粘滯系數,這里平均溫度為83℃，取。該系統的計算系統圖為： 圖1.水力計算系統圖（1）選擇最不利環路：由圖上可知:最不利環路為通過最底層散熱器（859。1W)從管段1—7的環路該工程東西兩個區的水力工況近似相等,所以我們以西區（立管1）的環路為例進行水力計算，東區的數據亦采用西區.9、計算通過最不利環路散熱器的作用壓力=gH（）+=9.81×1×(977.81-961.92）+350=506.8Pa10、確定最不利環路各管段的管徑d1）求最不利環路的平均比摩阻=0。5×506/124=2.04pa/m2）選擇最接近的管徑以管段1為例進行計算：G=29.55kg/h，查表D-1，取管徑為DN=15mm，得到R=2。64pa/m，v=0。04m/s則管段1的沿程阻力為：=RL=2.64×3.28=8。65pa局部阻力為：0。79×2=1。58pa管段1的總的損失為：=8。65+14。22=22。87pa現在將系統的水力計算結果列于下表：表6。1機械循環雙管熱水供暖系統管路水力計算表123456789101112管段號Q/WG/(kg/h）L/md/mmv/(m/s)R/(Pa/m)△Py=RL/Pa∑ξ△Pd/Pa△Pj=△Pd∑ξ/Pa△P=△Py+△Pj/Pa立管1第一層散熱器環路作用壓力△P'1=668Pa1109437.633。7150。063.3012.21191。5028.5040.7124644159.757.1320.051。319。3031。233。6912.99310424358.596。6400。082.8919。0713.003.0022。07415718540。706。6500.071。6811。0912。412。4113.50521012722。816。6500。092。8518。8114.364。3623936。6700.071.248。1812.412.4110.597309161063。517.2700。081。6812.1113.403。4015。518342051176。6512.3700.092。0324。972。53.989。9534.929684102353.3010.5700。197.3477.11616。84101.04178。1510342051176.6512.3700。092。0324。973.53.9813。9338。9011309161063。517.2700.081。6812。1113.403.4015。511226306904。936.6500。071。207。9212.412。4110.331321012722。816.6500。092。8518。8114.364.3623。171415718540。706。6500。071。6811.0912。412.4113。501510424358.596.6400.082.8919。0713.003.0022。07164644159。7510.3320。051.3113。4931。233.6917.18∑L=120。8∑（△Py+△Pj）=492Pa系統作用壓力富裕率△%=［△P’1-∑（△Py+△Pj)］/△P'1=(668—492)/668=26。3％立管1第二層散熱器環路作用壓力△P'1=634Pa173550113.603。7150.16441。81552213.24291。28446。2818170158。512150.08612。324。6203.657397。6∑（△Py+△Pj）=544Pa不平衡率X=立管2通過第一層散熱器換路作用壓力△P’=455Pa195780198。830.5200.1626.0113.01312.5937.7750.7820143249。262150.078.9317.86272。4165.0782.9321237881。803。7150.1222。6983.9547.0828.32112。27225780198。833。7200.1626.0196.24412。5950.36146。60∑（△Py+△Pj）=393Pa不平衡率X=立管2通過第二層散熱器換路作用壓力△P’=634Pa233402117。033。7150.1743。9162。432114。21298.41460。8424170158。512150。0912。8425.68273。98107。46133.14∑（△Py+△Pj）=594Pa不平衡率X=立管3通過第一層散熱器換路作用壓力△P'=455Pa255294182.110。5200。14221。8410.92219。92208。32219。242694632。542150。0482.95。8111.1412.5418。3427189265。083.7150.09514。9255。20444。4517。873.004285294182。113.7200。14221.8480。80849。9239。68120.488∑（△Py+△Pj）=431Pa不平衡率X=立管3通過第二層散熱器換路作用壓力△P’=634Pa293402117。033.7150。16743.9162.432113.7287.7450.1330170158。512150.08812.4724。94273。8102.6127。54∑（△Py+△Pj）=578Pa不平衡率X=立管6通過第一層散熱器換路作用壓力△P'=455Pa314610158.580.5200。1317.198.595218.31174.51183。10532120841.562150.066.7813.56111。7719.4733.0333120841。563。7150。066。7825。08641。777.0832.166344610158。583。7200。1317.1963。603118.3191.41155.013∑（△Py+△Pj）=403Pa不平衡率X=立管6通過第二層散熱器換路作用壓力△P'=634Pa353402117。033.7150.16743。9162.432113。7287.7450.1336170158。512150。08812。4724。94273。8102。6127.54∑(△Py+△Pj）=578Pa不平衡率X=立管7通過第一層散熱器換路作用壓力△P'=455Pa373289113。140。5150。1632713.5313.139.352。838118840.872150.06438671.7712。3998.3939118840。873。7150.0631114。741。777。08121.78403289113.143。7150.16332118。4413。152.4170。8∑（△Py+△Pj)=444Pa不平衡率X=立管7通過第二層散熱器換路作用壓力△P'=634Pa41210172.273.7150。127。93103.341218.92187.32290。66142210172。272150.127。9355。86278.92240。84296。7∑（△Py+△Pj)=587Pa不平衡率X=第七章管道保溫及其附件7。1管道的選擇本設計供熱管道均采用無縫鋼管，可以承受較大的壓力和動荷載,連接方便，但要做好防腐工作。7.2附件的選擇（1）手動調節閥:在每一個用戶支管上，一般都應該裝設兩個閥門,一個在靠近分支點處，另一個裝在用戶引入口處（2)設置自然補償器，以補償管道的熱伸長。7。3保溫措施保溫結構分三層：