1、石家庄铁道大学供热课程设计目录第 1 章 建筑概况 .11.1 工程概况 11.2 设计概况 11.3 设计内容 2第 2 章 设计参数 .22.1 室外气象参数 22.2 室内设计参数 22.3 围护结构热工参数 3第 3 章 供暖负荷计算 .33.1 热负荷组成 33.2 校核最小传热组 33.2.1 校核外墙最小热阻 .33.2.2 校核屋面最小热阻 .43.3 热负荷计算 43.3.1 主要计算公式 .43.3.2 热负荷计算实例 .6第 4 章 供暖系统方案的确定 .7第 5 章 散热器的选择计算 .85.1 散热器的选用 85.2 散热器的布置 85.3 散热器的计算 85.3.1
2、 基本公式 .85.3.2 散热器计算实例 .95.3.3 各房间散热器片数 .9第 6 章 水力计算 116.1 确定系统原理图 116.2 系统水力计算 .11设计小结 .16参考文献 .16石家庄铁道大学供热课程设计1第 1 章 建筑概况1.1 工程概况本工程设计对象位于天津市，建筑功能为住宅小区，占地面积 222.6。建筑面积 1113。一至五层为单元房，根据建筑使用功能分析，房间主要分以下类型：卧室、餐厅、客厅、走道、卫生间、厨房1.2 设计概况本设计为整栋住宅楼冬季室内采暖工程,按要求应实行采用分户计量系统。1.3 设计内容（1）设计准备（收集和熟悉有关规范、标准并确定室内外设计参
3、数）（2）采暖设计热负荷及热指标的计算（3）散热设备选择计算（4）布置管道和附属设备选择，绘制设计草图（5）管道水力计算（6）平面布置图、系统原理图等绘制（7）设备材料表、设计及施工说明的编制第 2 章 设计参数2.1 室外气象参数（1）地理纬度：北纬 39，东经 11716；（2）大气压力及海拔：冬季大气压力 102660Pa，夏季大气压力 100480Pa；（3）室外计算干球温度：冬季供暖-9；（4）冬季最多风向的平均风速：6m/s；（5）冬季室外平均风速：3.1m/s；石家庄铁道大学供热课程设计22.2 室内设计参数本住宅楼供住户使用，精度要求不高，主卧室和次卧室供住宿或书房使用，餐厅、
4、厨房、客厅和走道相通故设计温度相同，为方便起见都取 18，主卫生间和客卫生间可供洗澡用故设为 23，户间传热邻室温差取 6，户内邻室传热温差为5。供暖房间的室内计算干球温度如下表：房间类型 主卧室 餐厅 客厅及走道 厨房 主卫 卧室温度/ 18 18 18 18 23 182.3 围护结构热工参数外窗：PA 断桥铝合金（辐射率35%，日照比较充分，chx所以北向取 10%、南向取-20%、东、西向取-5%；-外门修正系数，当为一道门时 ， 为建筑楼层数。m nxm%652. 冷风渗透耗热量对于六层及六层以下的民用建筑主要考虑风压的作用。 tlLcQwnp)(28.00 石家庄铁道大学供热课程设
5、计5式中 -冷风渗透耗热量（W） ；2Q-冷空气的定压比热， =1KJ/（kg） 。pcpc-供暖室外计算温度下的空气密度，可由 计算；w )273/(5wwt-在基准高度风压单独作用下，通过每米门、窗隙渗入室内的冷空气0L量，m/（m/h）， 值可根据冬季室外平均风速查 2009 全国工程设计技术措施0得到；式中 -门窗缝隙的计算长度，m；l-风压单独作用下，渗透空气量的朝向修正系数，按课本附录 A 中 A-6n采用。3. 户间传热负荷 h3tKFhxQ式中-户间传热总负荷（W） ；3Q-户间楼板或隔墙的传热系数W/（K）；K-户间楼板或隔墙的传热面积（） ；F-户间传热量附加率，对于顶层或
6、底层房间取 75%，标准层取 50%；hx-户间传热计算温差（） ，取 6。t4. 户内总热负荷 Q321 Q3.3.2 热负荷计算实例现以底层 1002（客厅）为例说明计算步骤，其他房间的热负荷见附录 1 供暖系统设计热负荷表。1、围护结构传热耗热量 1Q（1）东外墙 ， ， ， ，22.7.3*5moF)/(54.02KmW%5chx0.1a北外墙的传热耗热量为： )1(1chwnxtaKq W9.236)-(9187.（2）南外墙 ， ， ， ，29.6*35.4(F )/(4.020chx7.a北外窗的传热耗热量为：石家庄铁道大学供热课程设计6)1(1chwnxtaKFq W3.562
7、0%)-(1)9(86.0547. （3）南外门， ， ， ，26.*m)/(.2KWchx7.a南外门的传热耗热量为： )1(1chwnxtaFq 5.2490)-(19)(86.57.0（4）地板 第一地带 ， ， ，21 .193.428.5m/47.KmW1a第二地带 ， ， ，2 )(32K第三地带 ， ， ，23.0.F/.0地板的传热耗热量为： WtaKqwn 2917*.048.27*.67*4.619)(1 108 房间（次卧 2）围护结构传热耗量为： WQ.83)25.3.9.61 2、冷风渗透耗热量 2南外窗 查使用供热空调设计手册阳台外门渗透冷空气量 ,)/(1.m30
8、hL, , , ,15.0n3/7.kgwKkgJCpml6.12南外窗冷风渗透耗热量： WntlcQwp 2.15.0)89(3728.)28.0 3、户间传热负荷 3 Wxh 5659.7tKFh 1002（客厅）房间供暖系统设计热负荷为： 9.1)72.1.8(321 石家庄铁道大学供热课程设计74、供暖系统设计热负荷表围护结构房间编号房间名称名称及朝向面积/室内供暖计算温度/室外供暖计算温度/室内外计算温度差/温差修正系数传热系数/W/(K)朝向修正率外门附加率传热耗热量/W东外墙 17.1 1 0.54 -5% 236.9 南外墙 6.9 1 0.54 -20% 56.3 南外门 6
9、.6 1 2.5 248.5 地面 26.9718 -9 271 分地带0%0%291围护结构传热耗热量 833.7 冷风渗透耗热量 21.2 108次卧2户间传热负荷 57108 房间供暖设计热负荷 911.9 5、各个用户的总负荷一层 A 用户 一层 B 用户 标准层 A 用户无户间 有户间 无户间 有户间 无户间 有户间3711.6 3978 3692.8 3959 2838.5 3177 标准层 B 用户 顶层 A 用户 顶层 B 用户无户间传热 有户间传热 无户间 有户间 无户间 有户间2819.7 3158 3958.9 4225 3940.1 4206 第 4 章 供暖系统方案的
10、确定1、供暖热媒采用低温热水，由外部热网集中供应；在建筑物的供暖入口处装置加压设备。2、供暖方式采用双管下供下回式，在影响不大的时候尽量穿门。3、供暖总立管和敷设在地沟、非供暖房间内的管道均进行保温处理，采用岩棉管壳保温，厚度为40mm，外缠玻璃布保护层。4、供暖管路系统中的最高点和最低点分别设置自动排气阀和手动泄水装置。石家庄铁道大学供热课程设计8第 5 章 散热器的选择计算5.1 散热器的选用散热器应满足热工性能、经济性能、安装使用方便、卫生美观、使用寿命长的基本要求。经分析比较选用铜铝散热器，型号为 TLZY8-6/6-1.0 型。5.2 散热器的布置散热器宜在外窗台下面，采用明装，这样
11、沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气流比较暖和舒适，如有困难，散热器宜靠墙布置。本设计采用散热器布置在墙龛内的方法布置，且散热器顶部聚墙龛上部墙的距离为 100mm。5.3 散热器的计算设计供、回水温度为 75、50，支管与散热器采用同侧上进下出方式，本设计采用散热器布置在墙龛内的方法布置，且散热器顶部聚墙龛上部墙的距离为100mm，现以 1002（客厅）为例计算散热器面积和片数。5.3.1 基本公式1.单片散热器散热量 q 按下式计算： bnpjtaq)(式中 -单片散热器散热量，W/片；-散热器热媒的算术平均温度，；pjt-供暖室内计算
12、温度，；na、b-实验系数2.散热器片数 按下式计算： 321qQn式中 -房间供暖热负荷，W；Q-散热器组装片数修正系数；1-散热器连接形式修正系数；2-散热器安装形式修正系数。3石家庄铁道大学供热课程设计95.3.2 散热器计算实例现以底层 108（次卧 2）为例说明计算步骤。已知 =913W, =(75+50)/2=62.5, =18, 查散热器出厂说明书可知，对Qpjt ntTLZY8-6/6-1.0 散热器每片散热器散热量 bnpjtab)(其中 a=0.675 b=1.274 5.4t散热器组装片数修正系数， =0.921散热器连接形式修正系数，查相关资料 =1.02散热器安装形式
13、修正系数，查相关资料 =1.063根据公式求得片数： 。片3.106.9.5.467.09271321 qQn取整数，应采用 TLZY8-6/6-1.0 型铜铝散热器 11 片。5.3.3 各房间散热器片数其他各房间按照类似方法分别算出，少于 5 片的都按 5 片计算，下表为该建筑各房间散热器片数统计情况：表 5-2 各房间散热器片数统计表用户 房间名称 热负荷 t a b 1 2 3 n主卧 814 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 10客厅 913 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 11 餐厅 317 44.5 0.675 1.2
14、74 0.92 1.00 1.06 5 卧室 967 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 12 厨房 563 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 7 底层A 用户卫生间 404 39.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 6 主卧 814 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 10客厅 913 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 11 餐厅 299 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 5 卧室 967 44.5 0.675 1.274 0
15、.92 1.00 1.06 12 厨房 563 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 7 底层B 用户卫生间 404 39.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 6 石家庄铁道大学供热课程设计10用户 房间名称 热负荷 t K 1 2 3 n主卧 671 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 8客厅 645 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 8餐厅 208 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 5 卧室 795 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1
16、.06 10 厨房 495 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 6 标准层 A用户卫生间 363 39.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 5 主卧 671 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 8客厅 645 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 8餐厅 189 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 5 卧室 795 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 10 厨房 495 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 6
17、 标准层 B用户卫生间 363 39.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 5 主卧 920 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 11 客厅 925 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 11 餐厅 427 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 6 卧室 933 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 11厨房 587 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 7 顶层A 用户卫生间 433 39.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.
18、06 6 主卧 920 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 11 客厅 925 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 11 餐厅 408 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 6 卧室 933 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 11厨房 587 44.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 7 顶层B 用户卫生间 433 39.5 0.675 1.274 0.92 1.00 1.06 6 第 6 章 水力计算6.1 确定系统原理图根据以上分析，可画出系统图，见右图 。
19、6.2 系统水力计算设计供回水温度为 75/50，采用等温降法进行计算。 由户内不变径原则，可石家庄铁道大学供热课程设计11只计算出入户管的管径，即为室内管径。对于入户管所承担的热负荷为该户的总热负荷（包括户间传热），而共用立管承担的热负荷为该管以上所有用户不加户间传热的总热负荷。具体计算如下：（1） 选择最不利环路 最不利环路是顶层 A 用户（4225W）的环路。这个环路从热力入口经过的管段编号依次为1、2、3、4、5 进入顶层 A 用户，再经过6、7、8、9、10、11 流回热网。参见右图 。（2） 确定最不利环路各管段的管径 d1） 最不利环路比摩阻的试取根据最不利环路平均比摩阻 一般取
20、 3060Pa/mpjR的原则，初选 =45Pa/m。pj2）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量G（Kg/h） )(86.0)(1087.436hghgtQt式中 Q管段的热负荷，W；系统的设计供水温度，；gt系统的设计回水温度，。h3）根据 G， ,查课本附录 D-1,选择最接近 的管径。将查出的 d、R、v 和 G 值pjRpjR列入水力计算表的第 5、6、7 和第 3 栏中。例如，对管段，Q=4225W，当 t=25时，。查课本附录 D 中表 D-1，选择最接近hkghkg/4.15/)042/(86.0 的管径。如取 DN20mm，用插补法计算，可求出 v=0.21m/s，R=65.
21、57Pa/m。pjR（3）确定各管段的沿程损失 yp将每一管段 R 与 l 相乘，列入水力计算表的第 8 栏中（4）确定各管段的局部损失j1）确定局部阻力系数 。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及数量局部阻力系数表。最后将各管段总局部阻力系数 列入水力石家庄铁道大学供热课程设计12计算表的第 9 栏。局部阻力系数表管段号 局部阻力 个数 管段号 局部阻力 个数 闸阀 1 0.5 闸阀 1 0.5分流三通 1 3 分流三通 1 332mm，90弯头 3 1.532mm，90弯头 3 1.51 811 8直流三通 1 1 直流三通 1 120mm，90弯头 2 220mm，9
22、0弯头 2 22 510 5直流三通 1 1 直流三通 1 120mm，90弯头 2 220mm，90弯头 2 23 59 5直流三通 1 1 直流三通 1 120mm，90弯头 2 220mm，90弯头 2 24 58 5直流三通 1 1 直流三通 1 120mm，90弯头 2 220mm，90弯头 2 25 57 5合流三通 1 3 合流三通 1 3直流三通 10 1 直流三通 10 1分流三通 1 3 分流三通 1 320mm，90弯头 24 220mm，90弯头 24 2散热器 6 2 散热器 6 2乙字弯 12 1.5 乙字弯 12 1.5温控阀 6 50 温控阀 6 50过滤器 1
23、 2.5 过滤器 1 2.5截止阀 2 16 截止阀 2 166 428.51220 428.5石家庄铁道大学供热课程设计13注意：在统计局部阻力时，对于三通和四通管件的局部阻力系统，计算一次并列在流量较小的管段上。2）利用附录 D 中的 D-3，根据各管段流速 v，可查出动压力 值，列入水力计dp算表的第 10 栏中。根据 ，将求出的各管段的 值，列入水力计算表djpj的第 11 栏中。（5）求各管段的压力损失 ，将水力计算表中第 8 栏与第 11 栏相加，jy列入水力计算表的第 12 栏中。（6）求最不利环路总压力损失，即 。PapHjy1642)(3（7）计算富裕压力值考虑到由于施工的具
24、体情况，可能增加一些在设计计算中未计入的压力损失。因此，要求系统应有 10%以上的富裕度。分户计量供暖系统热力入口的资用压差一般取 4050kPa，取 p=45kPa。入户处剩余的循环压差用平衡阀消耗掉。 %105.631045620H%p式中 -系统作用压力的富裕值（%） ；p-最不利环路的作用压力（Pa） ；H-最不利环路的实际总压力（Pa） 。（8）确定通过六、五、四、三、二层环路各管段的管径以四层 A 用户为例计算环路中各管段管径，其他几层计算方法一样故只列出不平衡率和水力计算表。1）确定通过第五层环路各管段的管径根据并联环路节点平衡原理（管段 13 与管段 5、6、7 为并联管路）
25、，通过计算可以求出四层 A 用户管段 13 的资用压力为 Pappjy130)(75132）根据同上的方法，按照 13 管段流量 G 及 ，确定管段的管径 d 将相应的pjRR、v 值填入表中。3)确定管段 15 的压力损失 jy28)(134）求通过顶层与第五层并联环路的压降不平衡率%0/)( 15155 ppxjy25%.43067/)283067此相对差额不在允许 范围内（双管异程系统） ，由于管段已选用最小管径，因石家庄铁道大学供热课程设计14此需要在入户干管上添加平衡阀，通过调节平衡阀来消除剩余压力。 石家庄铁道大学供热课程设计15水管水力计算编号 负荷 W 流量 kg/h 管径 管
26、长 m v(m/s) R(Pa/m) Py(Pa) Pj(Pa) Py+Pj(Pa)1 35373 1216.83 32 6 0.342 55 333 8 461 7942 27436 943.798 32 3 0.266 34 102 3 104 2063 21101 725.874 25 3 0.358 88 263 3 189 4524 14766 507.95 25 3 0.251 44 133 3 93 2255 8431 290.026 20 3 0.231 52 156 5 131 2876 4225 145.34 15 48 0.211 66 3147 428.5 9345 1
27、24937 8431 290.026 20 3 0.231 52 156 5 131 2878 14766 507.95 25 3 0.251 44 133 3 93 2259 21101 725.874 25 3 0.358 88 263 3 189 45210 27436 943.798 32 3 0.266 34 102 3 104 20611 35373 1216.83 32 6 0.342 55 333 8 461 794（Py+Pj）1-11=16421Pa系统作用压力富裕率 =P-（ Py+ Pj）1-1/P=(45000-16421)/45000=63.512 4206 144
28、.686 15 48 0.21 65 3121 428.5 9261 12382P6=（Py+Pj）7=12493Pa 不平衡率 x=P6-（Py+ Pj）12/P7=0.9%13 3177 109.289 15 48 0.158 38 1844 428.5 5284 7128P5-7=13067Pa 不平衡率 x=P5-7-P13/P5-7=45.5%14 3158 108.635 15 48 0.158 38 1823 428.5 5221 7045P5-7=13067Pa 不平衡率 x=P5-7-P14/P5-7=46.1%15 3177 109.289 15 48 0.158 38 1
29、844 428.5 5284 7128P4-8=13517Pa 不平衡率 x=P4-8-P15/P4-8=47.3%16 3158 108.635 15 48 0.158 38 1823 428.5 5221 7045P4-8=13517Pa 不平衡率 x=P4-8-P16/P4-8=47.9%17 3177 109.289 15 48 0.158 38 1844 428.5 5284 7128P3-9=14421Pa 不平衡率 x=P3-9-P17/P3-9=50.6%18 3158 108.635 15 48 0.158 38 1823 428.5 5221 7045P3-9=14421P
30、a 不平衡率 x=P3-9-P17/P3-9=41.1%石家庄铁道大学供热课程设计1619 3978 136.843 15 48 0.198 59 2810 428.5 8285 11094P2-10=14833Pa 不平衡率 x=P2-10-P19/P2-10=25.2%20 3959 136.19 15 48 0.197 58 2784 428.5 8206 10990P2-10=14833Pa 不平衡率 x=P2-10-P19/P2-10=25.9%石家庄铁道大学供热课程设计17设计小结供热课程设计共 10 天，在这期间我们阅读了大量的规范，自己在网上也查阅了一些规范如， 供热通风设计手
31、册等，我这几天去图书馆的次数比整个这学期的都多，去查了大量的图集。然后自己按着设计的步骤进行了大量的设计计算和画图，时间有点仓促，任务比较重，在这次课程设计中我学到了做任何工作之前都要做好准备，只有充分准备才能使工作顺利进行，此外我还学到了一下 word 的操作。最后感谢李敏霞老师和田玉卓老师的精心指导，使我真正学到了很多具体的知识，使我对供热这门课有了更进一步的认识。总之，我在这次课程设计中痛并快乐着。参考文献1 供热工程田玉卓、闫全英主编，机械工业出版社， 20052 2009 全国工程设计技术措施3 京 01SSB1 新建集中供暖住宅分户热计量设计和施工试用图集4 实用供热空调设计手册第二版5 AutoCAD 建筑设备工程制图实例精解 王刚 人民邮电出版社6 建筑设备工程制图与 CAD 技术刘建龙主编 北京：中国化学工业出版社20097 供热工程课程设计指导书刘建龙 20088 供热通风设计手册 陆耀庆.北京：中国建筑工业出版社
