资源描述
1 目录第 1 章供热工程课程设计具体内容 3 第 2 章方案比较 4 第3章供暖热负荷计算 5 3.1 外围护结构的基本耗热量计算 3.2门窗的冷风渗透耗热量计算 3.3下面以 101 房间为例计算房间的热负荷第 4 章地板辐射采暖设计 9 4.1热源条件 4.2加热管的选择及布置 4.2.1塑料管材的选用 4.2.2埋地管的敷设 4.3 地板辐射采暖设计 4.3.1采暖盘管布置 4.3.2采暖盘管设计计算2 第 5 章系统水利计算 15 5.1水力计算方法 5.2户内环路水力计算 5.3室外管网的水力计算第 6 章水泵及设备的选择 21 第 7 章热表及温控阀选型 24 第 8 章管道的保温 25 8.1保温管道的确定原则 8.2保温材料的选择第 9 章总结26 第 10 章参考文献27 附录 28 房间热负荷计算表地板辐射平面布置图答辩66 3 第 1 章供热工程课程设计具体内容(一)地址:郑州(二)原始参数资料:1、设计题目:郑州某办公楼采暖设计2、气象资料:郑州冬季供暖室外计算温度:t w =-5 冬季室外平均风速:w=3.4m/s 冬季主导风向:西、西北由暖通空调设计规范可知中国民用建筑室内计算温度的范围为16-24,所以可得图中各房间的计算温度为:18。注:内走廊、楼梯等公共区域不采暖。3、围护结构:1)外墙:内墙面刮腻子(20mm)+kp1 空心砖(200mm)+15mm 喷涂硬泡聚氨酯+20mm 聚苯颗粒保温+20mm 聚合物砂浆加强面层+20mm 外涂材料装饰,K1.14W/(m2 K);2)内墙:20mm水泥砂浆+175mm砖墙+20mm水泥砂浆,K2.344W/(m2 K);3)外窗类型:PVC框+Low-E中空玻璃 6+12A+6遮阳型,传热系数K2.444W/(m2 K),自身遮阳系数0.55,内遮阳系数 0.60;4)外门系列:节能外门,传热系数K3.02W/(m2 K);4 5)屋顶:70mm双面彩钢板聚苯保温夹芯板,传热系数K0.91W/(m2 K);6)楼板:7mm 五夹板+370mm 热流向下(水平,倾斜)60mm 以上+80mm钢筋混凝土+25mm 水泥砂浆+25mm 大理石,K0.91W/(m2 K);7)内门:木框夹板门,传热系数K2.504W/(m2 K);8)玻璃幕墙:6 钢+9A+6钢,12mm 平板玻璃+12mm 热流水平+12mm 平板玻璃 K0.91W/(m2 K);4.建筑条件图 5 张。(三)设计计算:1、供暖热负荷计算;2、地板辐射采暖设计计算;3、管道系统水力平衡计算;4、供暖附件或装置的选择计算;(四)制图:1、施工图设计,主要包括:设计总说明及设备材料表、供暖系统平面图、供暖系统图、大样图等;2、设计计算说明书一份5 第 2 章方案比较该办公楼供热系统供暖较小,且地板采暖具有如下优点:(1)节能。根据各种采暖方式室内温度测试结果,地板辐射采暖方式是最理想的采暖方式。在建立同样舒适条件的前提下,地板采暖房间的室内温度比一般散热器采暖温度低 2-3,节省了能源,降低了供暖系统的运行费用。(2)舒适。地板低温辐射采暖以地板为散热器,在向人体和周围空气对流换热同时还向四周的家具及外围结构表面进行辐射换热,使壁面温度升高,减少了四周表面对人体的冷辐射。由于有辐射强度和温度的双重作用,使室温比较稳定且温度梯度小,形成了真正的符合人体散热要求的热环境,给人以脚暖头凉的舒适感,可使脑力劳动者的工作效率提高。(3)美观。由于室内取消了暖气片及其管道,相当于增加了 2-3%的使用面积。更便于装修和室内布置。(4)地板采暖适合分户计量及节能设计。管道的布置,系统阻力值的确定,均可根据不同情况,不同要求由设计人自己决定。(5)安全可靠,使用寿命长,清洁卫生。管材的使用寿命无论国外还是国内的生产厂家均承诺为 50 年。(6)热源选择灵活。低温热水地板辐射采暖系统供水温度为40-60,可充分利用废热水和地热水资源。(7)综合考虑,采用地板采暖。6 第 3 章供暖热负荷计算对于本办公楼的热负荷计算只考虑围护结构传热的耗热量和冷风渗透引起的耗热量,人员、灯光等得热作为有利因素暂不考虑在热负荷计算当中。3.1 外围护结构的基本耗热量计算公式如下:attKFqwn)(q围护结构的基本耗热量,W;K围护结构的传热系数,F围护结构的面积tn 冬季室内计算温度wt供暖室外计算温度围护结构的温差修正系数整个建筑的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和:attKFqjQwn)(.1 W 地面各地段的传热系数见表地带名称地面传热系数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 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。7 底层 1 房间的维护结构耗热量计算:Q1=()(1)nwchaKF ttx北外墙:q1=1.00.733(18+5)11.51.01.0=194w 西外墙:q2=1.00.733(18+5)22.680.951.0=363w 北外窗:q3=1.82.444(18+5)3.61.0 1.0=202w 地面:q4=1.00.47(18+5)1411.0=151w 地面:q5=1.00.23(18+5)5.4411.04=29 w 围护结构耗热量 Q1=q1+q2+q3+q4+q5=940W 3.2 门窗的冷风渗透耗热量计算采用缝隙法计算:缝隙长度 l=3 窗高+窗宽;门窗渗入空气量 V=L l n 式中:V经门窗缝隙渗入室人的总空气量,L每米门窗渗入室内的空气量,l 门窗缝隙的计算长度,n渗透空气量的朝向修正系数确定门窗缝隙渗入空气量V后,冷风渗透耗热量按下式计算)(278.02wnpwttcVQ W w供暖室外计算温度下的空气密度pc冷空气的定压比热0.278单位换算系数查附表 7 然后采用插值法计算。8 暖通规范规定:宜按下列规定的数值,选用不同朝向的修正率北、东北、西北 0-10%;东南、西南 -10%-15%;东、西 -5%;南 -15%-30%。选用上面朝向修正率时。应考虑当地冬季日照率小于35%的地区,东南、西南和南向修正率,宜采用-10%0%,东西向可不修正。暖通规范规定:民用建筑和工业辅助建筑物(楼梯间除外)的高度附加率,当房间高度大于4m时,每高出 1m应附加 2%,但总的附加率不应大于 15%。应注意:高度附加率,应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加(修正)耗热量的总和上。暖通规范规定:在一般情况下,不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇、厂区内特别突出的建筑物,才考虑垂直外围护结构附加5%-10%。9 3.3 下面以 101房间为例计算房间的热负荷101房间为办公室,室内计算温度为 18,郑州冬季室外计算温度为-5,郑州冬季日照率为60%。表 3.1 郑 州 市的 冷 风 朝向 修 正 系数 n 地点东南西北郑州0.65 0.2 1 0.65 郑州市的冷风朝向修正系数,北向0.65,对有两面相邻外墙的房间,全部计入其缝隙长度。由前面的数据,在冬季室外平均风速,双层钢窗每米缝隙的冷风渗透量L=2.16 m3/(hm).北向的窗户的缝隙总长度为 32+1.8=7.8m.总的冷风渗透量 V等于l nVL=2.167.8 0.65=10.95m3/h 冷风渗透量等于)(278.0/2wnpwttcVQ=0.27810.95 1.321(18+5)=92W.房间热负荷计算结果见附录。10 第 4 章地板辐射采暖设计4.1 热源条件本设计采用热水作为热煤,供回水温度:供,40;回,30。4.2 加热管的选择及布置4.2.1 塑料管材的选用目前建筑供暖埋地管主要有UPVC 管,CPVC 管,PB管,PAP管,PE-X管,PP-R管,ABS管,不锈钢塑料复合管等。我国常用的主要有PAP管,PE-X管,PP-R管。它们具有塑料管质量轻,耐腐蚀,不结垢,使用寿命长等优点外,还具有以下特点:(1)良好的卫生性能,可用于应用水系统且可避免金属管材出现的锈水现象;(2)良好的耐热性能,上述3 种管材的最高温度均可达95;(3)安装方便,连接可靠。本工程根据设计条件选用交聚乙烯塑料管。4.2.2 埋地管的敷设管的敷设形式有:单蛇形,双蛇形,交错双蛇形,单回形,双回形。埋管敷设多采用双回形布置方式,其热工性能较好,供热温度场温度梯度小,舒适性好。本设计管道采用双回蛇形布置方式。11 4.3 地板辐射采暖设计4.3.1 采暖盘管布置本设计采用交聚乙烯塑料管,总管设在各户的管道井内,在分设支管进入各户,各户连在同一个分水器上,加热盘管的布置按房间分组。管道布置采用双回蛇形,卫生间及厨房采用往复形或直列形:影响塑料埋管铺设方式的主要因素是塑料埋管的最小弯曲半径。而满足弯曲半径的同时也要使地板辐射供暖的热效率达到最大。因此,为了不使地板表面温度过高而造成人脚部太热而表现的不舒适,最理想的状况是板表面温度均匀一致。同时也要考虑施工问题。对于双回形布置,经过版面中心点的任何一个剖面,埋管是高温低温管相间隔布置,存在“零热面”和“均化”效应,从而使这种布置方式的板面温度场比较均匀,是铺设弯曲度数大部分为 90弯,故铺设简单也没有埋管相交问题。首层地面、卫生间及厨房必须设防水层。采暖地面构造层与外墙接触部分用聚苯乙烯保温板作保温处理。12 4.3.2 采暖盘管设计计算传热量=(t1-t2)s 式中:导热系数,W/m;S形状因子,t 1 盘管温度,;t 2地板表面温度,;查表 2-1 )/(/2(2HshdLnLs式中:l 管长,m;H埋深,mm;D管径,mm;管间距,mm;导热系数:)/(ii构造层:瓷砖地板层=10mm =1.1 W/m 水泥沙将找平层=20mm =0.93 W/m 细石混凝土层=40mm =1.51 W/m)./(07.151.1/4003.0/201.1/1070)/(Cmwii13 例:101 房间因全面辐射采暖的热负荷等于计算出的热负荷乘以0.9-0.95的修正系数,则单位面积耗热量:50.41 W 地板表面温度Cqtntpj1.23969.010041.5082.918969.0)10082.9)(平均水温 t1=35查附录 2-6 管间距为:=300mm 管径为:d=16mm 埋深:H=50mm 33.2300502(16/3002(2)/2(2)()(shLnHshdLnLs单位长度耗热量:=(t1-t2)s=1.07(35-23.1)2.33=29.67w 管长:L=Q/=98029.67=33.03m 计算结果如表 4.1,表 4.2,表 4.3。4.1 首层交聚乙烯采暖盘管设计计算表14 表 4.2 第二层交聚乙烯采暖盘管设计计算表房间号围护结构耗热量面积单位面积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径埋深形状因子单位管长耗热量管长 Q A Q T t?t W d H S Q0 L WW/mm W/m.k mm mm W/m m 101 980 19.44 50.41 23.1 35 11.9 300 1.07 16 50 2.33 29.67 33.0 102 465 19.44 23.92 20.5 35 14.5 300 1.07 16 50 2.33 36.15 12.9 104 928 38.88 23.87 20.5 35 14.5 300 1.07 16 50 2.33 36.15 25.7 106 886 30.78 28.78 20.9 35 14.1 300 1.07 16 50 2.33 35.15 25.2 107 1136 43.20 26.30 20.7 35 14.3 300 1.07 16 50 2.33 35.65 31.9 108 568 21.60 26.30 20.7 35 14.3 300 1.07 16 50 2.33 35.65 15.9 1F 1809 23.40 77.31 25.7 35 9.3 250 1.07 16 50 2.46 24.48 73.9 110 919 21.60 42.55 22.3 35 12.7 300 1.07 16 50 2.33 31.66 29.0 111 2145 43.20 49.65 23 35 12 300 1.07 16 50 2.33 29.92 71.7 112 1174 43.20 27.18 20.8 35 14.2 300 1.07 16 50 2.33 35.40 33.2 113 587 21.60 27.18 20.8 35 14.2 300 1.07 16 50 2.33 35.40 16.6 114 3731 91.20 40.91 22.1 35 12.9 250 1.07 16 50 2.46 33.96 109.9 房间号围护结构耗热量面积单位面积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径埋深形状因子单位管长耗热量管长 Q A Q T t?t W d H S Q0 L WW/mm W/m.k mm mm W/m m 201 2643 28.08 94.12 27.3 35 7.7 150 1.07 16 50 1.98 16.31 33.0 202 430 19.44 22.12 20.3 35 14.7 300 1.07 16 50 2.33 36.65 11.7 206 859 38.88 22.09 20.3 35 14.7 300 1.07 16 50 2.33 36.65 23.4 210 905 43.20 20.95 20.2 35 14.8 300 1.07 16 50 2.33 36.90 24.5 211 453 21.60 20.97 20.2 35 14.8 300 1.07 16 50 2.33 36.90 12.3 207 789 30.78 25.63 20.6 35 14.4 300 1.07 16 50 2.33 35.90 22.0 212 661 21.60 30.60 21.1 35 13.9 250 1.07 16 50 2.46 36.59 18.1 213 924 43.20 21.39 20.2 35 14.8 300 1.07 16 50 2.33 36.90 25.0 214 1357 64.80 20.94 20.2 35 14.8 300 1.07 16 50 2.33 36.90 36.8 216 1663 57.60 28.87 20.9 35 14.1 300 1.07 16 50 2.33 35.15 47.3 217 1433 33.60 42.65 22.3 35 12.7 300 1.07 16 50 2.33 31.66 45.3 2F 1077 23.40 46.03 22.6 35 12.4 300 1.07 16 50 2.33 30.91 34.8 15 表 4.3 第三层交聚乙烯采暖盘管设计计算表第 5 章系统水利计算5.1 水力计算方法总阻力:jRLjPyP Pa 比摩阻:22vdR Pa/m 雷诺数:vdRe摩擦阻力系数:Re25.03164.0水流量:thtgQG86.0 kg/h 房间号围护结构耗热量面积单位面积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径埋深形状因子单位管长耗热量管长 Q A Q T t?t W d H S Q0 L W W/mm W/m.k mm mm W/m m 301 3230 28.08 115.03 29.1 35 5.9 100 1.07 20 50 1.74 10.98 33.0 302 777 19.44 39.97 22 35 13 300 1.07 16 50 2.33 32.41 24.0 306 1555 38.88 39.99 22 35 13 300 1.07 16 50 2.33 32.41 48.0 310 1678 43.20 38.84 21.9 35 13.1 300 1.07 16 50 2.33 32.66 51.4 311 839 21.60 38.84 21.9 35 13.1 300 1.07 16 50 2.33 32.66 25.7 307 1340 30.78 43.53 22.4 35 12.6 300 1.07 16 50 2.33 31.41 42.7 312 1033 21.60 47.82 22.8 35 12.2 300 1.07 16 50 2.33 30.42 34.0 313 2950 43.20 68.29 24.8 35 10.2 250 1.07 16 50 2.46 26.85 109.9 314 2517 64.80 38.84 21.9 35 13.1 300 1.07 16 50 2.33 32.66 77.1 316 2748 57.60 47.71 22.8 35 12.2 300 1.07 16 50 2.33 30.42 90.3 317 2111 33.60 62.83 24.3 35 10.7 300 1.07 16 50 2.33 26.68 79.1 3F 1543 23.40 65.94 24.6 35 10.4 300 1.07 16 50 2.33 25.93 59.5 16 式中:R每米管长的沿程损失,Pa/s L管段长度,m 摩擦阻力系数 d 管子内径,mm v热煤在管中的流速,m/s 热煤密度,kg/m3热煤的运动粘滞系数,m 2/s 5.2 户内环路水力计算本系统采用下供下回垂直双管并联系统,户内为水平单管闭合式,各组盘管并联。根据地面辐射采暖交聚乙烯管道工程技术规程附录 B,由水量查得管段比摩阻,算得沿程阻力。系统管道的总阻力取沿程阻力的 120%。户内盘管水力计算结果如表5.1,5.2,5.3 所示。表 5.1 第一层热水采暖系统盘管水力计算表房间号热负荷流量管长管径密度比摩阻 沿程阻力总阻力Q G L D R?Py?PW kg/h m mm kg/m3Pa/mPa Pa 101 980 84.28 33.0 16 992.2 38 1255.14 1506.168 102 465 39.99 12.9 16 992.2 10.8 139.32 167.184 104 928 79.81 25.7 16 992.2 36 925.20 1110.24 106 886 76.20 25.2 16 992.2 34 856.80 1028.16 107 1136 97.70 31.9 16 992.2 46 1467.40 1760.88 108 568 48.85 15.9 16 992.2 16 254.40 305.28 1F 1809 155.57 73.9 16 992.2 72 5320.80 6384.96 110 919 79.03 29.0 16 992.2 36 1044.00 1252.8 111 2145 184.47 71.7 16 992.2 90 6453.00 7743.6 112 1174 100.96 33.2 16 992.2 54 1792.80 2151.36 113 587 50.48 16.6 16 992.2 17 282.20 338.64 114 3731 320.87 109.9 16 992.2 146 16045.40 19254.48 17 表 5.2 第二层热水采暖系统盘管水力计算表房间号热负荷流量管长管径密度比摩阻 沿程阻力总阻力Q G L D R?Py?PW kg/h m mm kg/m3Pa/mPa Pa 201 2643 227.30 33.0 16 992.2 110 3633.30 4359.96 202 430 36.98 11.7 16 992.2 10.8 126.36 151.632 206 859 73.87 23.4 16 992.2 32 748.80 898.56 210 905 77.83 24.5 16 992.2 34 833.00 999.6 211 453 38.96 12.3 16 992.2 10.8 132.84 159.408 207 789 67.85 22.0 16 992.2 27 594.00 712.8 212 661 56.85 18.1 16 992.2 18 325.80 390.96 213 924 79.46 25.0 16 992.2 36 900.00 1080 214 1357 116.70 36.8 16 992.2 60 2208.00 2649.6 216 1663 143.02 47.3 16 992.2 70 3311.00 3973.2 217 1433 123.24 45.3 16 992.2 62 2808.60 3370.32 2F 1077 92.62 34.8 16 992.2 44 1531.20 1837.44 表 5.3 第三层热水采暖系统盘管水力计算表房间号热负荷流量管长管径密度比摩阻 沿程阻力总阻力Q G L D R?Py?PW kg/h m mm kg/m3Pa/mPa Pa 301 3230 277.78 33.0 20 992.2 38 1255.14 1506.168 302 777 66.82 24.0 16 992.2 25 600.00 720 306 1555 133.73 48.0 16 992.2 66 3168.00 3801.6 310 1678 144.31 51.4 16 992.2 70 3598.00 4317.6 311 839 72.15 25.7 16 992.2 32 822.40 986.88 307 1340 115.24 42.7 16 992.2 60 2562.00 3074.4 312 1033 88.84 34.0 16 992.2 42 1428.00 1713.6 313 2950 253.70 109.9 16 992.2 124 13627.60 16353.12 314 2517 216.46 77.1 16 992.2 108 8326.80 9992.16 316 2748 236.33 90.3 16 992.2 116 10474.80 12569.76 317 2111 181.55 79.1 16 992.2 90 7119.00 8542.8 3F 1543 132.70 59.5 16 992.2 68 4046.00 4855.2 18 5.3 系统水力计算5.3.1 系统总立管水力计算系统管路简图如图 5.1 所示。图 5.1 为系统管路图。图中阿拉伯数字为管段号,横线上行数字为管段热负荷(W),下行表示管段长度(m).罗马数字为环路标号。计算步骤为:(1)选择最不利环路由图可见,最不利环路为 0-3-7-4即通过环路及阁楼的环路。这个环路从 0 开始,经过 1、2、3 进入顶层房间 3,在 由 3、4、5、6、7 回到室外管网。(2)本设计采用推荐的经济比摩阻 Rpj大致为 60 120Pa/m 来确定环路管径。根据各管段热负荷,求出个管段的流量。19(3)利用以上所列公式,计算出个管段的 d、R、v 制,列入表 32 中。(4)确定沿程阻力损失。将每一段的 R 与 l 相乘,列入表中。(5)确定局部阻力。利用系统图中管路的实际情况,查出局部阻力系数,再根据流速和密度算出动压,求出局部阻力,列入表中。(6)用同样方法计算其它环路的阻力。列入表中。计算不平衡率,调节管径使并联管路间阻力平衡。例:总立管 0-1,Q=50843W,50.437230-405084386.086.0thtgQG kg/h 选管径为 DN70,面积:003632.0034.0034.02rA流速:34.0003632.02.992360050.43723600 AGVm/s 动压:35.57234.034.02.9922v2PPa 局部阻力:35.5735.571PdPjPa 雷诺数:33.36115659.0100000007.034.0Revd阻力系数:023.03164.03164.033.36115Re25.025.0比摩阻:84.1822.99207.0023.02234.02vdR Pa/m 沿程阻力:96.169.084.18RLPyPa 总阻力:31.7435.5796.16jRLjPyPPa 系统管路水力计算结果如表 5.4 所示。20 表 5.4 系统管路水力计算12.3318)(70PzPyPa 管段号热负荷流量管长管径流速动压局部阻力系数局部阻力雷诺数阻力系数比摩阻沿程阻力总阻力Q G L D V?PdPZ Re R?Py?PW Kg/h m mm m/s Pa Pa Pa/m Pa Pa 0-1 50843 4372.50 0.9 70 0.34 57.35 1 57.35 36115.33 0.023 18.84 16.96 74.31 1-2 35515 3054.29 4.2 70 0.34 57.35 1 57.35 36115.33 0.023 18.84 79.14 136.49 2-3 22321 1919.61 3.6 70 0.34 57.35 1 57.35 36115.33 0.023 18.84 67.84 125.19 31340 115.24 42.7 32 42.00 1793.40 2593.40 3-4 10490 902.14 9.95 50 0.11 6.02 2 12.04 8345.98 0.033 3.97 39.53 51.57 4-5 50843 4372.50 0.9 70 0.34 57.55 1 57.55 36115.33 0.023 18.91 17.02 74.57 5-6 35515 3054.29 4.2 70 0.34 57.55 1 57.55 36115.33 0.023 18.91 79.42 136.97 6-7 22321 1919.61 3.6 70 0.34 57.55 1 57.55 36115.33 0.023 18.91 68.07 125.62 3-3 10490 902.14 9.95 50 0.11 6.02 2 12.04 8345.98 0.033 3.97 39.53 51.57 3 1340 115.24 42.7 32 42.00 1793.40 2593.40 3-4 10490 902.14 9.95 50 0.11 6.02 2 12.04 8345.98 0.033 3.97 39.53 51.57 2-2 10490 902.14 9.95 50 0.11 6.02 2 12.04 8345.98 0.033 3.97 39.53 51.57 2 1340 115.24 42.7 32 42.00 1793.40 2593.40 2-5 10490 902.14 9.95 50 0.11 6.02 2 12.04 8345.98 0.033 3.97 39.53 51.57 1-1 10490 902.14 9.95 50 0.11 6.02 2 12.04 8345.98 0.033 3.97 39.53 51.57 1 1340 115.24 42.7 32 42.00 1793.40 2593.40 1-6 10490 902.14 9.95 50 0.11 6.02 2 12.04 8345.98 0.033 3.97 39.53 51.57 21 环路 III:总阻力12.3318)(70PzPy环路 II:管段 2-3-4-5与管段 2-5 并联;73.27905432PPa,54.26965-2PPa 不平衡率:%4.3%10073.279054.269673.2790X环路 I:管段 1-2-3-4-5-6与管段 1-6 并联;19.30646-5432-1P Pa;54.26965-2P Pa 不平衡率:%12%10019.306454.2696-19.3064X不平衡率合乎要求。第 6 章水泵及设备的选择6.1 循环水泵的选型计算循环水泵是驱动热水在热水供热系统中循环流动的机械设备。在完成热水系统管路的水力计算后,便可确定网路循环水泵的流量和扬程。网路循环水泵流量的确定。对具有多种用户的闭式热水供热系统,原则上应首先绘制供热综合调节曲线,将各种热负荷的网路总水流量曲线相叠加,得出相应某一室外温度tw 下的网路最大设计流量值,22 做为选择的依据。循环水泵的压头(扬程),应不小于设计流量条件下热源、热网和最不利用户的压力损失之和。用户系统的压力损失与用户的连接方式及用户入口设备有关。在设计中可采用如下的参考依据。对与网路直接连接的供暖系统,约为(12)mH2O 对与网路直接连接的暖风机系统或大型的散热器供暖系统,约为(25)mH2O 对采用喷射器的供暖系统,约为(812)mH2O 对采用水-水换热器间接连接的用户系统,约为(38)mH2O 对与设混合水泵的热力站,网路供、回水管的预留资用压差值应等于热力站后二级网路及其用户系统的设计压力损失值。在热水网路水压图上,可清楚的表示出循环水泵的扬程和上述各部分的压力损失值。应着重指出:循环水泵是在闭合环路中工作的,它所需的扬程,仅取决于闭合环路的总压力损失,而与建筑物的高度和地形无关。循环水泵总流量循环水泵总流量等于二级热网循环水量105110,二级热网循环水量计算:thtgQG86.0 kg/h 23 式中:G 网路计算流量,kg/h;Q采暖总计算热负荷,kw;计算:5.437230-405084386.086.0thtgQGkg/h 循环水泵的计算扬程循环水泵的扬程可按下式计算:)4321HHHHKH(mH2O 式中:H循环水泵扬程,mH2O;K 安全系数,K=1.101.20;H1 换热站内部的循环泵出水段的压力损失,一般取 H1=8 15 mH2O;H2 换热站内部除污器至循环水泵入口段压力损失,取 H2 H=25 mH2O;H3 最不利环路供回水干管压力损失,mH2O;H4 最不利环路末端用户的压力损失,mH2O。计算:4.267.03.33152.1)(HmH2O 泵的型号及设计参数型号流量Q(m 3/h)扬程H(m)转速n(r/min)电机功率P(kw)效率(%)ISG-50-160A 11.7 28 2900 2.2 51 24 第 7 章 热表及温控阀选型6.1 温控阀的选择地板辐射采暖温控阀集中设置在分水器处。温控阀带有温度调节和预设定装置,用户可以通过调节旋钮自己随时调整供热量,降低了不必要的能源消耗。为节约能源创造了条件。接温控阀处的管径为DN20,选择甘普尔公司 15 温控阀。规格为:公称直径:DN15 最高水温:120最大压力:1MPa 6.2 热表的选择热表由热量计、供回水温度感温元件及积算显示装置组成。流量计有超声波式及机械师两种。户用热表可用超声波式流量计也可用机械式流量计 13,本设计选用超声波式流量计 14,设置在管井内供水管上,前设过滤器,且管径宜小于或等于入口管径。选型为:CRL-H 户用型超声波热量表。准确度:2 级温度范围:4-9525 管径:DN25 温度:1-100流量范围:0.0075-4.0 3mh 电池寿命:10 年以上第 8 章管道的保温为了减少热媒在输送过程中的热损失,节约燃料;保证操作人员的安全,改造劳动条件;保证热媒的使用温度等,需要对供热管道及其附件采取保温措施。7.1 保温管道的确定原则保温管道的确定原则如下:(1)敷设在地下管沟、屋顶管沟,设备层内、闷顶及竖井内的采暖管道。(2)设在室内的供回水干管、主立管及暗装的采暖支管;(3)管道敷设在容易被冻结的地方;(4)管道通过的房间或地点,需要采暖管道采取保温措施时;7.2 保温材料的选择水泥膨胀珍珠岩管壳,具有较好的保温性能,产量大,价格比较便宜,是目前管道保温常用的材料。岩棉、矿棉及玻璃棉管壳,保温性能好,无毒、耐久且施工方便。民用建筑节能设计标准推荐采用以上两种材料。当采暖供热热媒与周围空气的温度差小于60 度时,安装在26 室外、室内管沟中的采暖供热管道的最小保温厚度水泥珍珠岩管壳工称直径为 2570mm 时最小保温厚度为40mm(民用建筑采暖设计与施工安装手册表818)。管道保温并非越厚越好。保温层越厚,表面积也越大,超过一定的限度时,由于表面积的增大反而使管道若损失增加,因此,管道保温层不能超过下表的极限厚度,以达到经济合理的目的。表 7.1 保温层厚度表公径 3240 50 70 80 100 125 150 200 250 极厚45 55 65 80 95 110 115 120 125 130 第 9 章结论本文是对郑州某办公楼楼进行低温热水地板辐射采暖的系统设计。所得结论如下:(1)低温热水地板辐射采暖具有舒适、节能、卫生条件好、可利用低温热源及可实现热量分户控制和计量等优点,近年来在我国的应用日渐广泛。(2)进行了热负荷计算。其中一层总热负荷为15328W,二层总热负荷 为 13194 W,三层总热负荷为22321 W。27(3)盘管设计计算。管道敷设方式选用交聚乙烯管道的双回形敷设。供水温度为40,回水温度为30,排管间距为100-300mm。盘管长度因房间的不同而不同,最长为109.9m,最短为11.7m。(4)系统水力计算。包括户内盘管系统水力计算、系统总立管的力计算。系统总阻力为3318.12 Pa,其中总干管管径为DN70,进入各户分水器支管的管径为DN32,户内盘管管径为DN20 和 DN16,总支管为 DN50。(5)热表及温控阀的选择。热表型号:CRL-H 户用型超声波热量表,安装在单元管井内的户用供水管上;温控阀为甘普尔温控阀,安装在分水器入室的供水管上。第 10 章参考文献1 陆耀庆.实用供热空调设计手册.第一版.北京:中国建筑工业出版社.2002:15-21 2 贺平,孙刚.供热工程.第三版.北京:中国建筑工业出版社.2002:8-325 3 赵容义,范存养,薛殿华,钱以明.空气调节.第三版.北京:中国建筑工业出版社4 杨世铭,陶文铨.传热学.第三版.北京:高等教育出版社.1998:3-50 5 民用建筑节能设计标准(采暖居住部分).北京:中国建筑工业出28 社.1996:8-60 6 哈尔滨工业大学.暖交聚乙烯管道工程技术规程.哈尔滨.2000 7 宗立华 塑料埋管地板供暖的热性能分析.暖通空调.2003:30 卷第一期,6-8 8 夏喜英,王建华.低温热水地板辐射采暖方式及节能.技能技术.2001:19 卷第 一期,33-34 9 董子忠,徐永光,陈启高,温永玲.窗户传热系数的简化计算方法.建筑材 料.2002:第九期,40-44 10 胡松涛,于慧利,李绪泉,宗立华.地板辐射供暖系统运行工况动态仿真.暖通 空调.1999:第二十九卷第四期,15-17 11 王子介.地板供暖及其发展动向.暖通空调.1999:第二十九卷第六期,35-38 12 户用型超声波热量表.暖通空调.2003 年第 33 卷第 2 期13 甘普尔温控阀.暖通空调.2003 年第 33 卷第 1 期14 肖兰生.住宅分户计量式供暖系统的设计要点.暖通空调.2000年第 30 卷第 4 期:43-45 15 低温热水地板辐射采暖施工技术.29 30 附录房间热负荷计算表房间编号房间名称围护结构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耗热量修正维护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向 风向修正后耗热量高度修正名称及方向面积计算面积K tn tw tn-tw Q1.j xcn xf 1+xcn+xf Q Xg Q1 Q2 Q3 Q W/.?C?C?C?C W%w%W
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