摘要Jilin Jianzhu University课程设计计算书设计名称供热工程课程设计学院市政与环境工程学院专业城市燃气工程班级姓名学号指导教师设计时间2015.7.03吉林建筑大学本科毕业设计摘要本次设计的是拉萨市某六层两单元住宅区的热水供暖系统。
针对该住宅楼的功能要求和特点，以及该地区气象条件和供暖要求，参考有关文献资料对该楼的热水供暖系统进行了概况分析、设计计算和方案布置。
本系统为单户循环采暖系统。
采暖方案是采暖系统采用室外同程式，室内异程式，室内为单管跨越式。
关键词住宅；采暖；设计目录目录摘要 (1)第1章设计概况 (3)第2章设计负荷 (4)2.1计算参数 (4)2.2室外气象参数 (4)2.3室内空气计算参数 (4)2.4房间围护结构传热耗热量计算 (4)2.5冷风渗透耗热量 (4)2.6冷风侵入耗热量 (5)2.7整个建筑或房间总耗热量 (5)2.8附加修正耗热量 (5)2.8.1朝向修正 (6)2.8.2风力附加修正 (6)2.8.3房高附加修正 (6)2.8.4通过维护结构的总传热耗热 (6)2.9地面传热带的划分 (7)2.10散热器计算 (8)2.10.1散热器面积的计算 (8)2.10.2散热器内热媒的平均温度 (8)2.10.3散热器的传热系数 (8)2.10.4散热器片数的计算 (9)第3章方案布置 (10)3.1方案选择 (10)第4章水力计算 (11)4.1系统原理图 (11)4.2系统水力计算 (12)4.2.1选择最不利环路 (12)4.2.2最不利环路的作用压力 (12)4.2.3确定最不利环路管段管径 (12)参考文献 (14)附录 (15)吉林建筑大学本科课程设计第1章设计概况本次设计的任务是拉萨市某住宅楼的室内采暖系统设计，每层两个单元，每单元两个住户。
具体设计的步骤有：冷、热负荷的计算，散热器的选择，散热器片数的计算，系统的设计方案，水力计算，设备的选型与布置，平衡计算等。
系统与室外管网连接，该工程采用接外热网机械循环下供下回式热水供暖系统，单管跨越式。
第2章设计参数第2章负荷计算2.1计算参数西藏拉萨（北纬29°39′，东经91°07′；海拔3658m）2.2室外气象参数1冬季室外温度：-6℃；大气压力：101.99kPa。
冬季平均风速：2.2m/s。
2.3室内空气计算参数1.冬季[2]：室内温度：18℃。
2.4房间维护结构传热耗热量计算Q'₁=KF(tn—t'w)a式中：Q'₁﹣﹣维护结构的基本耗热量，W；K——维护结构的传热系数；w/(㎡*℃) tn——冬季室内计算温度；℃t'w——供暖室外计算温度；℃α——围护结构的温差修正系数2.5冷风渗透耗热量Q'₂=0.278Cp*ρ'w*L(tn—t'w)式中：Q'₂﹣﹣由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，W0.278——单位换算系数；1kJ/h=0.278wCp——冷空气的定压比热；kJ/（㎏*℃）ρ'w﹣﹣采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m³L﹣﹣渗透冷空气量；m³/htn﹣﹣供暖室内计算温度；℃t'w﹣﹣供暖室外计算温度；℃L=kV式中：K﹣﹣房间换气次数，次/h，当无实测数据时，可按下表计算V﹣﹣房间内部体积，m³吉林建筑大学本科课程设计表2-1换气次数单位：次/h房间类型一面有外窗房间两面有外窗房间三面有外窗房间门厅k0.25～0.670.5～1.0 1.0～1.522.6冷风侵入耗热量Q'₃=N*Q'₁式中：Q'₁－－总——外门的基本耗热量；WN——考虑冷风侵入的外门附加率，对开启一般的外门（如住宅、宿舍、托幼），当外门所在层以上的楼层数为n时，一道门附加65n%，两道门（有门斗）附加80n%，三道门（有两个门斗）附加60n%；对开启频繁的外门（如办公楼，商店，门诊部，学校等）应乘以1.5～2.0的系数。
外门开启附加率最大不得大于500%。
外门布置情况：一道门，附加率65n％；2.7整个建筑物或房间的总耗热量总Q'=Q'₁+Q'₂+Q'₃2.8附加修正耗热量2.8.1朝向修正Xch——建筑物的楼层数朝向修正耗热量。
《暖通规范手册》规定：宜按下列规定的数值，选定不同朝向的修正率：东、西5％南—15％～—30％北、东北、西北0～10％东南、西南—10％～—15％拉萨市的渗透空气的朝向修正系数Xch值方向朝向修正系数东-0.05西-0.05南-0.15北02.8.2风力附加修正Xf﹣﹣风力附加是考虑室外风速变化而对基本耗热量的修正。
其中主要考虑室外风速对维护结构外表面换热系数aw的影响。
我国暖通空调设计规范中规定，建第3章设计负荷筑在不避风的高地，河边，海岸，旷野上，以及建在厂区，城区特别高出的建筑物，起垂直的外围护结构风力附加率取5%～10%。
以上规定是考虑：我国各主要城市的冬季室外平均风速约在4m/s以下，绝大多数是2～3m/s，因此，不需要考虑外表面换热系数的增加。
拉萨市冬季平均室外风速是2.2m/s，因此不需要考虑修正。
2.8.3房高附加修正Xg－－房高附加是考虑室内空气温度的垂直温度梯度的影响而对基本耗热量的修正，此项附加应加在基本耗热量和其它附加耗热量的总和上。
民用建筑和工业企业辅助建筑（楼梯间除外）的高度附加率为：当房间净高大于4m时，每高出1m，附加2%，但总的附加率不应大于15%。
此住宅楼的层高为2.9m，因此不需考虑房高附加修正2.8.4通过维护结构的总传热耗热量Q'₁=(1+Xg)*∑aKF（tn-t'w）*（1+Xch+Xf）式中：Xch﹣﹣朝向修正率，%；Xf﹣﹣风力附加率，%。
；Xg﹣﹣房高附加率，%。
2.9地面传热地带的划分每个地带的划分宽度为2m表2-2非保温地面的传热系数K地带ⅠⅡⅢⅣK/W(m²*℃)0.470.230.120.07例：一单元一层左侧用户阳台(2)房间为例阳台（2）吉林建筑大学本科课程设计北外墙面积4.32m²、北外窗面积1.92m²、西外墙面积3.92m²、地面面积1.53m²维护结构耗热量Q'₁=∑KF(tn-t'w)a*（1+Xch+Xf）=2.5*4.32*24*1*1+0.5*1.92*24*1*1+0.5*3.92*24*1*0.95+0.47*1.53*2*24*1*1 =246.52WQ=Q'₁j*（1+Xg）=246.52W冷风渗透耗热量L=kV=0.46*1.7*0.9*2.9=2.04（次*m³/h）Q'₂=0.278Cp*ρ'w*L(tn—t'w)=0.278*1*1.332*2.04*24=18.00W冷风侵入耗热量Q'₃=N*Q'₁=0总耗热量Q'=Q'₁+Q'₂+Q'₃=264.25W其余房间的热负荷见热负荷计算表2.10散热器片数的确定2.10.1散热器面积的计算F=Qβ₁β₂β₃/K/(tpj-tn)第3章设计负荷式中：F﹣－散热器的散热面积，m²；Q﹣－散热器的散热量，W；K﹣﹣散热器的传热系数，W/(m²*℃)；tpj﹣﹣散热器内热媒平均温度，℃；tn﹣﹣供暖室内计算温度，℃；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。
2.10.2散热器热媒平均温度tpj=（tj-tc）/2式中：tj﹣﹣散热器进水温度，℃；tc﹣﹣散热器的出水温度，℃；2.10.3散热器传热系数K=a（tpj-tn）^b式中：K—在实验条件下，散热器的传热系数，W/（m²*℃）；a、b—又实验确定的系数，取决于散热器的类型和安装方式；tpj—散热器内热媒平均温度；℃tn--供暖室内计算温度，℃。
2.10.4散热器片数的确定n=F/fn—散热器的片数，片F—散热器所需的面积，m²F—每片散热器的面积，m²/片。
例：一单元一层左侧用户阳台(2)房间为例选M-132型散热器吉林建筑大学本科课程设计tc=tg-∑Qi(tg-tc)/∑Q=60-264.25*(60-50)/2981.76=59.12℃tpj=(tj+tc)/2=(60+59.12)/2=59.56℃∆t=(tpj-tn)=41.56℃K=a*∆t^b=2.426*41.56^0.286=7.04W/(m²*℃）F=Qβ₁β₂β₃/K/(tpj-tn)=264.25*1*1*1.03/7.04/41.26=1.16m²n=F/f=1.16/0.24=4.85片﹤6片所以β₁=0.964.85*0.96=4.656m²00.656*0.24=0.157m²﹥0.1m²因此n=5第3章设计负荷第3章方案布置3.1方案选择1.采暖系统采用室外同程式，室内异程式，室内为单管跨越式。
2.采暖系统采用下供下回式，系统用补给水泵定压。
3.各立管均靠墙角布置，主立管走管道井。
4.管径的选择见水力计算和附表，且在符合规定的条件下，尽量选择偏大些。
（比摩阻的选择为60～120Pa/m）第11页吉林建筑大学本科课程设计第4章水力计算根据设计资料热力接口位置及设计方案，本设计热水供暖系统为下供下回双管垂直式系统。
4.1确定系统原理图根据以上分析，可画出系统图，该系统有四组立管。
本设以最远和最近的环路计算为例，因该环路为最不利环路。
图上圆圈内带数字表示管段号，散热器上的数字表示其片数。
圆圈里既带字母又带数字的表示立管编号。
4.2系统水力计算设计供回水温度为60/50℃。
（1）.选择供水管最远环路，在供水管最远环路上确定最不利点，即最远的一组散热器。
（2）由通过流量的变化对最远环路的管段进行编号。
第5章空调系统冷热湿负荷的计算（3）.确定最不利环路上的管径。
根据各管段的流量，由[2]可查出各管段的管径、流速、以及比摩阻。
其中比摩阻值由60---120之间选取管径。
=RL，即管段的长度与相应的比摩阻的乘积。
（4）.确定沿程压力损失△PY（5）.确定局部压力损失△P。
j（6）.将动压损失与静压损失相加，可求出管段的压力损失。
（7）.用同样的方法对供水最近环路进行水力计算。
（8）.根据各支路的流量与经济比摩阻确定未确定的管径，在图纸上作相应的标注。
例.以1-2管段为例Q=54358W通过该用户的流量：G=0.86Q/Δt=0.86*54358/10=4675kg/h查《供热通风与空调工程设计资料大全》第17页，选DN50的管径。