1、河北工程大学毕业设计1天津市某医院门诊楼采暖设计摘要：本设计针对天津市某医院的门诊楼冬季采暖问题进行规划。该高层建筑的功能为医疗和手术。采暖热负荷计算与其他建筑有所不同。采用热媒为热水，通过水水换热器，将外网提供的高温水转化为低温水进行小区供热，并且把供暖系统与外网隔绝开来。本供热系统采用上供下回单管垂直串联系统。整个供暖设计分三个区进行，为避免垂直失调，需对各并联管段进行水利平衡的计算。本设计旨在通过这一工程实例，锻炼自己结合所学专业知识解决工程实际问题的能力，检测自己的水平。为今后的实际工作打下一定的基础。关键词：高层建筑 采暖 平衡 系统全套图纸加 153893706河北工程大学毕业设计
2、2Abstract：The design of a hospital in tianjin city integrated outpatient service building heating in winter planning problems. The function of the high-rise building for medical and surgery. Heating the heat load calculation and other buildings different. The thermal coal for hot water, through the
3、water-water heat exchanger, will provide the nets of high temperature water into low temperature water district heating, and the heating system and the network from isolation. The heating system USES an odd under vertical pipe series system. To avoid vertical disorders, need to pipe of parallel to t
4、he calculation of water balance. The design aims to the engineering example, exercises oneself with professional knowledge learned solving engineering problem ability, testing his level. For the future of the actual work provides a foundation.Keywords: High building Heating Balance System 河北工程大学毕业设计
5、3目录天津市某医院门诊楼采暖设计 1引言 5第 1 章 设计概况 .61.1 工程名称 .61.2 地理位置 .61.3 建筑概况 .61.4 建筑条件 .61.4.1 建筑物层高 .61.4.2 围护结构热工计算参数 .61.4.3 热源条件 .61.4.4 设计内容 .6第 2 章 采暖热负荷计算 .72.1 采暖热负荷计算原理 .72.1.1 查出设计题目中建筑物所在地区的相关气象资料 72.1.2 房间热负荷计算 82.1.3 围护结构基本热负荷 .82.1.4 围护结构的附加（修正）耗热量 112.1.5 冷风渗透耗热量 122.1.6 冷风侵入耗热量 122.2 医院采暖热负荷计算
6、 122.2.1 某医院的室外气象参数 122.2.2 室内热负荷计算参数 122.2.3 室内不同类型房间的设计温度 .132.2.4 热负荷计算. 13第 3 章散热设备的计算与选取 .153.1 散热设备的选取 153.1.1 散热器选取的规定 .153.1.2 散热器布置的注意事项 .163.2 散热器选型计算 163.2.1 散热器的选型计算原理 163.2.2 房间的散热器计算结果 .18第 4 章 水力计算 194.1 供暖系统的分类 194.2 供暖热媒的选择 194.3 供暖热源的选择 194.4 典型供暖系统型式的比较 194.5 供暖方案提出及比较 204.5.1 技术可
7、行性及经济可行性比较 .204.5.2 方案的确定 .204.6 供暖系统管路的布置 214.7 系统形式确定 214.7.1 管路形式的选择 21河北工程大学毕业设计44.7.2 管路布置与敷设 214.8 绘制系统图 .214.9 水力计算 214.9.1 供暖系统管路水力计算的主要任务 .224.9.2 确定最不利管路及水力计算方法 .234.9.3 水力计算方法 .245 换热站的计算及设备选型 .265.1 设计基本说明 265.1.1 循环水泵 .265.2 补给水泵 275.3 热交换器 285.4 水处理设施选择 285.5 其它设备选择 295.6 换热站内各条管路管径选择
8、315.7 设备管道的保温 315.8 管道的腐蚀处理 31总结 .33致谢 .34参考 文献 .35河北工程大学毕业设计5引言毕业设计是毕业班学生步入社会工作岗位前的综合能力训练。目的是过设计灵活运用所学基础理论、基本知识及实验技能，理论联系联系实际，做到学以致用。本采暖设计供暖就是要把所学的采暖方面理论知识论用到高层建筑采暖的实习问题之中。我国城市集中供热是从北京开始的，上世纪八十年代以来，得到了很大的发展。城市集中供热普及率已经达到 90%。随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，在我国南方冬季较冷地区也开始实行供暖。本设计为西安银联科技园一栋电子大厦的采暖设计。预采暖建筑地上十四层，地
9、上高度五十七米。拟用城市集中热力网进行集中供热。通过资料收集，设计参数确定，负荷计算，供热系统设计，水力计算几大步骤较好的实现建筑的采暖要求。集中供热也称区域供热，就是由一个或多个热源厂（站）通过公用供热管网向整个城市或其中某些区域的众多热用户供热的方式。其热源可以是热电厂、区域锅炉房、工业余热、地热、太阳能等生产的蒸汽和热水。城市集中供热是城市基础设施之一，具有节约能源、减少污染、有利生产、方便生活的综合经济效益、环境效益和社会效益。城市供热推行集中供热的方针和原则是“坚持因地制宜，广开热源，技术先进，经济合理。由于集中供暖优势突出，近年来在一些中小城市尤其是县城和乡镇发展较快，从环保和规模
10、效应的角度看，这是保证北方城市温暖过冬的重要举措，也有利于节约社会资源。供暖系统的散热设备可分为散热器、辐射供暖和暖风机供暖，其中散热器供暖在国内也相当成熟。本课题通过对郑州某三层办公楼供暖系统的设计，熟悉供暖设计的程序、内容和基本原则，学习设计的方法步骤，进一步提高运算、制图和使用资料的能力，巩固所学的知识，培养这些知识解决设计。河北工程大学毕业设计6第 1 章 设计概况1.1 工程名称天津某医院集中供暖工程1.2 地理位置该工程位于天津市郊区1.3 建筑概况建筑总面积 19809.1m2,总高度 40.85m（相对地面） ，首层至三层为门诊，急诊及医技检查，四层至九层为住院部，其中四层为妇
11、科住院部，十层为手术部。1.4 建筑条件1.4.1 建筑物层高本建筑地下一层，地上十层，第一层高为 4.4 米，2-9 层的层高为 3.9 米，顶层高为 4.8 米1.4.2 围护结构热工计算参数见附表一1.4.3 热源条件热源为市政热水管网，经换热站交换，提供 8560热水1.4.4 设计内容天津市某医院集中供暖室内系统部分。河北工程大学毕业设计7第 2 章 采暖热负荷计算供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。2.1 采暖热负荷计算原理2.1.1 查出设计题目中建筑物所在地区的相关气象资料查
12、实用供热空调设计手册 ，以下简称供热手册及供热工程 。1、冬季室外计算温度的确定。采暖室外计算温度，应采用历年平均不保证 5 天的日平均温度，主要用于计算采暖设计热负荷。为减少投资起见，一般建筑不必按每年最冷那几天的热负荷进行设计，就是说，对于一些要求不很严格的建筑物，允许平均每年有几天室温稍低于设计温度，这在术语上叫做“不保证” 。在采暖热负荷计算中，如何确定室外计算温度是非常重要的。单纯从技术观点来看，采暖系统的最大出力，恰好等于当地出现最冷天气时所需要的冷负荷，是最理想的，但这往往同采暖系统的经济性相违背。从气象资料中就可以看出，最冷的天气并不是每年都会出现。如果采暖设备是根据历年最不利
13、条件选择的，即把室外计算温度定得过低，那么，在采暖运行期的绝大多数时间里，会显得设计能力富余过多，造成浪费；反之，如果把室外计算温度定得过高，则在较长的时间内不能保证必要的室内温度，达不到采暖的目的和要求。因此，正确地确定和合理的采用采暖室外计算温度是一个技术与经济统一的问题。 采暖通风与空气调节设计规范GB 5001 9-2003(以下简称设计规范)所规定的采暖室外计算温度 t 适用于连续采暖或间歇时间较短的采暖系统的热负荷计算 。12、冬季室外平均风速(v。)冬季室外平均风速应采用累年最冷 3 个月各月平均风速的平均值， “累年最冷 3 个月” ，系指累年逐月平均气温最低的 3 个月，主要
14、用来计算风力附加耗热量和冷风渗透耗热量。3、冬季主导风向冬季“主导风向”即为“虽多风向” ，采用的是累年最冷 3 个月平均频率最高的风向，风向的频率指在一个观测周期内，某风向出现的次数占总数的百分数，主要用来计算冷风渗透耗热量。用四个字母 ESWN 分别表示东南西北四个方向，其它方位用这四个字母组合表示风的吹向，即风从外面刮来的方向。各地区冬季主导风向可参见供热手册 。河北工程大学毕业设计82.1.2 房间热负荷计算1、计算房间的采暖热负荷(1)将房间编号；(2)根据房间的不同用途，来确定房间的室内计算温度； (3)计算或查出有关围护结构的传热系数，计算出其面积；(4)确定温差修正系数，(见表
15、 2-1)；(5)计算出各部分围护结构的基本耗热量；(6)校核围护结构热阻是否大于最小热阻；(7)计算出房间的热负荷。围护结构的温差正系数 序号 围 护 结 构 特 征 1 外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等 1.002 闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等 0.903 与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（1 6 层建筑） 0.604 与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（7 30 层建筑） 0.505 非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时 0.756 非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪 以上时 0.607 非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪 以下时 0
16、.408 与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙 0.709 与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙 0.4010 伸缩缝墙、沉降缝墙 0.302.1.3 围护结构基本热负荷在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其它传热过程参数都不随时间变化。实际上，室内散热设备散热不稳定，室外空气温度随季节和昼夜变化不断波动，这是一个不稳定传热过程。但不稳定传热计算复杂，所以对室内温度容许有一定波动幅度的一般建筑物来说，采用稳定传热计算可以简化计算方法并能基本满足要求。但对于室内温度要求严格，温度波动幅度要求很小的建筑物或房间，就需采用不稳定传
17、热原理进行围护结构耗热量计算。河北工程大学毕业设计9冬季供暖通风热系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得、失热量确定：失热量有：1、围护结构传热耗热量 ；1Q2、加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量 ，称冷风渗透耗热量。2Q3、加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量 ，称冷风侵入耗热量；34、水分蒸发的耗热量 ；45、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量 ；56、通风耗热量。通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量 ；6得热量有：7、生产车间最小负荷班的工艺设备散热量 ；7Q8、非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量 ；89、热物料的散热量 ；9Q10、太阳辐射进入室内的热量 ；
18、10此外还有通过其它途径散失或获得热量 。1对于没有由于生产工艺所带来得失热量而需设置通风系统的建筑物或房间（如一般的民用住宅建筑、办公楼等） ，建筑物或房间的热平衡就简单的多了。失热量 Qsh 只考虑上述的前三项耗热量。得热量 Qd 只考虑太阳辐射进入室内的热量。至于住宅中其它途径的得热量，如人体散热量、炊事和照明散热量（通称为自由热） ，一般散发量不大，且不稳定，通常可不予计入。因此，对于没有装置机械通风系统的建筑物，供热系统的供热设计热负荷可用下式表示：10321 QQQdsh 上式带“ ”的上标符号均表示在设计工况的各种参数（以下均以此表示之）围护结构基本耗热量，可按下式计算： 式中
19、-围护结构的传热系数, / m 2；K-围护结构的面积, m 2；F-冬季室内计算温度, ；nt-供暖室外计算温度, ；w-围护结构的温差修正系数。外墙传热的热量传递可包括三个过程：1、外墙内表面吸收室内热量，是由墙面附近空气的对流换热以及其它表面对它辐射换热引起的；2、外墙内表面吸收的热量传自外墙外表面是墙体本身导热的结果，易受到墙体 wntKFq河北工程大学毕业设计10材料热阻的影响而产生温度降落；3、外墙外表面与室外空气的对流换热和该表面本身对周围的辐射换热，而失热量散发于室外。由于围护结构热负荷的获得与传热有着密切的联系，所以在进行围护结构的热负荷计算之前可以先来了解一下传热的基本原理
20、：传热是自然界和生产领域中非常普遍的现象。从传热的机理来分，传热有三种形式，即导热、对流、和辐射。导热是指物体个部分无相对位移或不同物体直接接触物质的分子、原子及自由电子等微粒子热运动而进行的热量传递现象。能量是在连续体内各部分之间传递，所以导热可以是固体、液体、气体中发生。但实际上单纯的导热只能发生在密实的固体中。因为流体中如果存在温差，就会出现对流现象，难以维持单纯的导热。材料的导热系数，是表明材料本身导热能力的数据。对流换热只存在于流体当中。流体或气体每一居局部由于受热体积膨胀，密度减小而上升，冷的部分就补充上去形成分子的相对运动而传向低温处，实际上是以混合的方式进行热交换，因在产生对流
21、的同时，也伴随着导热过程，一般把这种综合过程称为对流换热。在围护结构耗热量计算中遇到的问题，多数为流体与固体壁直接接触的换热问题，如墙的表面与空气之间存在温差时，相互间就产生对流换热。其中包括空气分子之间的导热和由空气分子相对位移而引起热量转移这两种传热方式。为了正确地计算出围护结构的基本耗热量，必须了解和掌握计算的步骤及冬季室内计算温度、采暖室外计算温度围护结构的传热系数和传热面积等的确定方法。(1)房间的编号(a)按房间的一定顺序编号，号码应简单明了，并能反映出房间的楼层数及大致位置。(b)尽量使各楼层方位和面积相同的房间编号后两数字相同。例如：一层的第一个房间为 101，它上面的二层对应
22、房间为 201 等。(c)楼梯间在计算时不用分层编号，统一计算即可。(d)有大走廊的建筑物，走廊和楼梯间分开编号，走廊可分层编号。(2)冬季室内计算温度的确定(t w)生产要求的室内温度一般由工艺设计人员提出，人们生活要求的温度，主要决定于人体的生理热平衡。一般房间的温度是上热下凉， 由于人们生活和工作一般均在两米以下的地点，因此把离地面两米以下的平均空气温度看作室内计算温度。设计采暖时，冬季室内计算温度应根据建筑物的用途，按下列规定采用：(a)民用建筑的主要房间，宜采用 1624，当工艺或使用条件有特殊要求时，各类建筑物的室内温度可按国家现行有关专业标准、规范执行。(b)计算围护结构耗热量时
23、，冬季室内计算温度，应按照规定采用。河北工程大学毕业设计11但对于层高大于 4m 的工业建筑，为了考虑室内竖向温度梯度的影响，常采用下面两种不同的计算方法：室内设备散热量小于 23 w/m3的工业建筑，当其温度梯度值不能确定时，把需要控制的工作地区温度视为采暖室内计算温度，无论计算地面、顶棚或室外墙的耗热量时均选用同一个计算温度。这种方法比较简单，但无选择余地，不能做到根据建筑物的不同性质区别对待，只是用于室内散热量较小，上部空间温度增高不显著的建筑物，如民用建筑及辅助建筑物等。于是采暖规范规定：“散热量小于 23 w/m3的工业建筑，当其温度梯度值不能确定时，可用工作地点温度计算围护结构耗热
24、量，但应进行高度附加 ”。4室内设各散热量大于 23 w/m3的工业建筑，在计算地面耗热量时仍然区工作地点的温度为室内计算温度；而计算屋顶和天窗的耗热量时，应采用屋顶下的温度(t n)为室内计算温度；计算外墙、外门、外窗的耗热量时取上述两个温度的平均值为室内计算温度。对房间各部分围护结构采用不同的室内温度计算耗热量，即使房间高度高于4m 时也不计入高度附加。这种方法比较麻烦，但可适应各种性质的建筑物，尤其是室内散热量较大，上部空间温度明显升高的工业建筑，一般 t=0.31.5/m。 (c)设置集中采暖的公共建筑和工业建筑，当其位于严寒地区或寒冷地区,且在非工作时间或中断使用的时间内，室内温度必
25、须保持在 O以上，而利用房间蓄热量不能满足要求时，室内温度应按 5设置值班温度。(d)建议室内计算温度一般取中值以及使相邻空间室内计算温差小于 5来选。2.1.4 围护结构的附加（修正）耗热量围护结构的基本耗热量，是在稳定条件下，按公式 41 计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑情况等各种因素影响而有所增减。由于这些因素影响，需要对房间围护结构基本耗热量进行修正。这些修正耗热量称为围护结构附加耗热量。通常按基本耗热量的百分率进行修正。附加耗热量由朝向修正、风力附加和高度附加耗热量等。1 朝向修正耗热量 采用的修正方法是按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率。需要修正的耗热量等于垂直的外
26、围护结构的基本耗热量乘以相应的朝向修正率。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 010%； 东南、西南 -10%-15%；东、西 -15%； 南 -15%-30%。2 风力附加耗热量 风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热系数 w是对应风速约为 4m/s 的计算值。河北工程大学毕业设计12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，才考虑垂直外围结构附加 5%10%。3 高度附加耗热量 高度附加耗热量是考虑房屋高度对
27、围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物的高度附加率，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%。2.1.5 冷风渗透耗热量在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量 Q2。按缝隙法计算冷风渗透耗热量：m3/h lnLV 278.0wnptcQ式中 V-经门、窗缝隙渗入室内的总空气量,m 3/h； w-供暖室外计算温度下的空气密度,kg/ m 3；cp-冷空气的定压比热，c=1.34KJ/kg；0.278-单
28、位换算系数, 1KJ/h=0.278；L-每米门、窗缝隙渗入室内的空气量 m3/hm；l-门、窗缝隙的计算长度，m；n-渗透空气量的朝向修正系数。2.1.6 冷风侵入耗热量在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。由于流入的冷空气量不易确定，根据经验总结，冷风侵入耗热量可采用外门基本耗热量乘以供热工程表 1-10 的百分数的简便方法进行计算。亦即Q3= N Q1.j.m 式中 Q1.j.m-外门的基本耗热量，；N-考虑冷风侵入的外门附加率。2.2 医院采暖热负荷计算2.2.1 某医院的室外气象参数采暖计算温度 -7冬季平均
29、风速 2.1 m/s河北工程大学毕业设计13相对湿度 73%大气压 1029.6 Pa2.2.2 室内热负荷计算参数见附表一2.2.3 室内不同类型房间的设计温度病房 20，值班室，办公室 18，更衣室 23，产房 24卫生间 15。2.2.4 热负荷计算.1 依据以上公式参数计算房间负荷，现以一单元 1001 房间供暖热负荷计算为例1）计算围护结构的传热量（1）诊室西外墙传热系数 K=0.955/ m 2，温差修正系数 ，1传热面积 23.64.*8F所以北外墙基本耗热量为 wntKq南外墙传热系数 K=0.956/ m 2，温差修正系数 ，1传热面积 28.65.-4*7.3F所以北外墙基
30、本耗热量为 wntKq南外窗传热系数 K=3.7/ m 2，温差修正系数 ，1传热面积 24.5*.7F所以北外墙基本耗热量为 wntKqW9.541)7(030W3.10571)7(24W7.181)7(06950河北工程大学毕业设计14北内墙传热系数 K=1.11/ m 2，温差修正系数 ，75.0传热面积 28.64*F所以北外墙基本耗热量为 wntKq北内门传热系数 K=3.5/ m 2，温差修正系数 ，75.0传热面积 284*F所以北外墙基本耗热量为 wntKq对地下室的传热传热系数 K=1.54/ m 2，温差修正系数 ，75.0传热面积 2.618*4F所以北外墙基本耗热量为
31、wntKq冷风侵入耗热量=171.9W因为门厅、楼梯与室外联通，不能保证设计温度，故不再计算负荷。在设计散热热备时象征性布置一组散热设备即可。建筑负荷详细计算表见附表 1：热负荷计算表医院总负荷为：=360643.2 W6.18575.0)(2W2.3475.0)(85W9.154.0)7(623河北工程大学毕业设计15第 3 章散热设备的计算与选取3.1 散热设备的选取散热器供暖是传统的供暖方式，也是现今使用最广泛的供暖方式。它使用方便，易于调节。特别应用于对于环境美观和温度精度要求不高的场所。从简单经济考虑，本方案采用散热器供暖。3.1.1 散热器选取的规定散热设备是供暖系统的主要组成部分
32、，它向房间散热以补充房间的热损失，保持室内要求的温度。散热设备主要分为三种：散热器，辐射板，暖风机。本次设计选用散热器作为供暖系统的散热设备散热器的选择供热系统的热媒，通过散热设备壁面，主要以对流方式向房间传热。这种散热设备通称为散热器。散热器总得要求归纳为八字原则“安全可靠、轻、薄、美、新” 。即在安全可靠的前提下，要求轻、薄、美、新。散热器的选择主要有以下五点要求：1）热工性能方面的要求：散热器的传热系数 K 值越高，说明其散热性能越好。外壁散热面积越大散热性能越好。2）经济方面的要求：散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低，其经济性越好。3）安装使用和工艺方面的要求：散热器应
33、有一定的机械强度和承压能力，结构尺寸小，散热面积大，少占房间面积和空间。4）卫生和美观方面的要求：外表面光滑，不积灰易于清扫。5）使用寿命要求：散热器应不易于被腐蚀和破坏，使用年限长。目前, 散热器品种繁多，有从容选择的余地，但也要看到各种散热器在应用实践中都出现过不同性质的问题。关键是要针对系统的特性，较为适当地应用，要用其所长，避其所短。主要形式散热器有以下几种：1）铸铁散热器是一种适应性较强的品种，它的主要弊病是：体型不紧凑，如铸铁四柱或铸铁长翼型等陈旧型号, 显然与节能的、装饰要求较高的建筑环境很不协调；承压能力低；落后的铸造工艺和加工粗劣, 组对接口容易漏水。2） 钢板材质的钢制散热
34、器体型较薄且较美观, 国外较多采用, 引进并广泛应用以后,由于材质、生产工艺、运行水质等因素失控,容易造成腐蚀现象重复发生，因而对水质有较高的要求，需要进行水处理，非采暖季节满水要养护。但因其制造工艺先进，散热能力强，结构紧凑外形美观，占地面积小，适用于要求承压能力大的场合。河北工程大学毕业设计163）铝制散热器是一种高效的散热器, 同样也发生过腐蚀穿孔问题, 除材质外,碱性水质和超量的氯化物都会对铝产生腐蚀,虽对此种散热器提出了内防护要求，但工艺上难以实施，也不便于检验。因为热水锅炉水质标准要求锅水的 PH 值应为 1012，说明此种散热器不能用于以锅炉为直接热源的集中供暖系统，但可在热网集
35、中供热、用户侧为经热交换的二次热媒系统。选择散热器时，应符合下列规定；1 散热器的工作压力，应满足系统的工作压力，并符合国家现行有关产品标准的规定；2 民用建筑宜采用外形美观，易于清扫的散热器；3 放散粉尘或防尘要求较高的工业建筑，应采用易于清扫的散热器；4 具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房间，应采用耐腐蚀的散热器；5 采用钢制散热器时，应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应冲水保养；蒸汽采暖系统不应采用钢制柱型，板型和匾管等散热器；6 采用铝制散热器时，应采用内防腐型铝制散热器，并满足产品对水质的要求；安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘
36、沙的铸铁等散热器。3.1.2 散热器布置的注意事项1 散热器一般安装在外墙的窗台下，这样，沿散热器上升的对流热空气流能够阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气比较暖和舒适。2 为防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。在楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应有单独的立，支管供热，且不得装设调节阀。3 散热器一般应明装，布置简单。内部装修要求较高的民用建筑可采用暗装。托儿所和幼儿园应暗装或加防护罩，以防烫伤儿童。4 在垂直单管或双管热水系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、涮洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同临室串联连接。两串联散热器之
37、间的串联管直径应与散热器接口直径相同，以便水流畅通。5 在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。3.2 散热器选型计算3.2.1 散热器的选型计算原理房间内安装 M-132 型散热器，散热器明装上部无窗台盖板覆盖，供暖系统为单管上供上回式，设供回水温度为 85/60；室内供暖管道明装，支管与散热器的连接方式为同侧连接，计算散热器面积时，不考虑管道向室内散热的影响。河北工程大学毕业设计17散热器散热面积 F 按下式计算：式中 Q散热器的散热量， ；tpj散热器内热媒平均温度， ；tn供暖室内计算温度， ；K散热器的传热系数， /.； 1散热器组
38、装片数修正系数； 2散热器连接形式修正系数； 3散热器安装形式修正系数。散热器内热媒平均温度 tpj随供暖热媒（蒸汽火热水）参数和供暖系统形式而定。在热水供暖系统中，t pj为散热器进出口水温的算术平均值。式中 tsg散热器进水温度，；tsh散热器出水温度，。确定所需散热器面积后，可按下式计算所需散热器的总片数或总长度。n=F/f ( m 或片) 式中 f每片或每米长的散热器散热面积，/片或/m。然后根据每组片数或长度乘以修正系数 1，最后确定散热器面积。暖通规范规定，柱型散热器面积可比计算值小 0.1（片数 n 只能取整数） ，翼型和其它散热器的散热面积可比计算值小 5%。按照规定散热器应安
39、装在外墙的窗台下，这样，沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气比较暖和舒适。1. 查供热工程 ，对 M-132 型散热器 286.04.tK修正系数：散热器组装片数修正系数，先假设 1=1.0散热器连接形式修正系数， 2=1.0散热器安装形式修正系数， 3=1.02则 M-132 型散热器每片散热面积为 0.24m3，计算片数 n为 fFn/根据散热器片数选择合适的 1321)(npjtKQF2shgpjtt321tKQF河北工程大学毕业设计18则实际所需的散热器面积为 F=F* 1实际采用片数 n 为 n=F/f，结果取整数。3.2.2
40、房间的散热器计算结果下面以 1001 的诊室计算为例1001 诊室的负荷为 4633.8W，供回水温度分别为 85 度，60 度，室内温度为 20 度，因为是单管系统，所以要算出经过散热器后的温度，根据 q=0.86/t 算出立管的流量，再根据散热器的负荷算出流出散热器后的温度，根据流进和流出散热器的温度算出散热器片数，以立管一为例：其其总负荷为 7445W根据 q=0.86/t 得其流量为 256.1m3/h流进房间 5001 的流量为总流量的 1/2，房间的负荷为 734W，所以流出散热器的温度为t=0.86/0.5q 算得其出水温度为 80.1 度， ，所以供回水温度平均值为（85+80
41、.1）/2=82.5与室内的温差为 82.5-20=62.5=1.512 根据 fFn/得 n=1.512/0.24=6 此时修正系数为 1所以散热器是 6 片。其他房间的散热器计算同上，不再一一列举见附表 202.*15.692.78432tKQF河北工程大学毕业设计19第 4 章 水力计算4.1 供暖系统的分类以热水作为热媒的供暖系统，称为热水供暖系统。可按下述方法分类：1）按系统循环动力不同，可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统。2）供回水方式不同，可分为单管系统和双管系统。3）按管道敷设方式不同，可分为垂直和水平式系统。4）按热媒温度不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统在我国
42、认为：水温低于或等于 100的热水，称为低温水，水温超过 100的热水，称为高温水。室内热水供暖系统,大多采用低温水作为热媒。4.2 供暖热媒的选择热水采暖系统的热媒设计温度，一般根据热舒适度要求、系统运行的安全性和经济性等原则确定。供水温度不超过 95，可确保热媒在常压条件下不发生汽化；适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，但要相应增加散热器数量。所以根据实用供热空调设计手册 ，本工程为综合性建筑，宜采用 85/60C 热水为热媒。4.3 供暖热源的选择热源是集中采暖的核心，主要有热电厂、区域锅炉房、地热供热等。根据实际情况热源选用城市供热管网。4.4 典型供暖系统型式的比较重力循环上供下回单
43、、双管顺流式系统和机械循环上供下回单、双管顺流式系统等型式的比较如下表所示：表 4-6 系统比较系统型式 使用范围 特点重力循环、上供下回、单管顺流式系统作用半径不超过 50m 的多层建筑升温慢、作用压力小、管径大、系统简单、不消耗电能，水力稳定性好可缩小锅炉中心与散热器中心距离重力循环、上供下回、双管顺流式系统作用半径不超过 50m 的三层以下建筑升温慢、作用压力小、管径大、系统简单、不消耗电能，易产生垂直失调室温可调节河北工程大学毕业设计20机械循环、上供下回、单管顺流式系统一般多层建筑 常用的一般单管系统做法水力稳定性好排气方便安装构造简单机械循环、上供下回、双管顺流式系统室温有调节要求
44、的四层以下建筑最常用的双管系统做法排气方便室温可调节易产生垂直失调4.5 供暖方案提出及比较方案 1：机械循环、上供下回、单管水平异程式系统。方案 2：机械循环、上供下回、双管垂直异程式系统。方案 3：机械循环、上供下回、单管垂直同程式系统。 4.5.1 技术可行性及经济可行性比较1）：若采用方案 1，水平串联的散热器组数过多，末端几组散热器会出现片数过多不易布置的情况。采用这种系统要考虑好空气的排除问题，需在每组散热器上设放气阀排空气或在同一楼层散热器上部串联水平空气管。该方案施工安装方便，切造价一般别垂直式系统低。多应用于目前的居住建筑和公共建筑。2）：若采用方案 2，由于机械循环热水供暖
45、系统由锅炉房设备、室外管网和室内供暖系统三部分组成，是靠循环水泵驱动热水循环，所以水在管道内流速大，管径小、升温快，在系统中循环时的冷却温降小，而系统的作用面积可相当大。机械循环系统供回水干管的总长度短，在此系统中，由于连接立管较多，通过各个立管环路的压力损失较难平衡。但可在靠近总立管最近的立管，选用较小管径，消除一些剩余压力，剩下的可以在立管加调节阀来达到水力平衡的目的。但系统很浪费管材，在系统的平衡上也不会有太大的改变，不易平衡。3）：若采用方案 3，通过各个立管的循环环路的总长度相等，压力损失易于平衡，虽然不会出现远近立管处出现流量失调而引起的水平方向上冷热不均现象，但是会比较浪费管材，
46、对于作用半径较小的建筑会造成不必要的浪费，且系统阻力基本相同，但各层之间的自然压差难以克服，易造成系统垂直失调。最后，通过观察建筑的特点，系统的主供、回水应为异侧上进下出式，从而同程式系统与异程式管路总长基本相当，管材的消耗相同。4.5.2 方案的确定高度超过 30m 的建筑物，由于静压较大，不宜采用高温水供暖。对高层建筑，可河北工程大学毕业设计21在垂直方向上分一至两个区，竖向分区。竖向分区应考虑散热器的承压能力、管材特性、室外管网压力和系统水力计算的平衡情况，决定每区的极 限楼层数。根据经验值高规中规定：一般高层建筑高于 50 米要分区。通过分析建筑的特点，以及以上方案的技术可行性与经济可
47、行性比较，本设计分高低两个区，均采用单管顺流上供下回的同程式系统，这样压力损失易于平衡，不会出现远近立管处出现流量失调而引起的水平方向上冷热不均现象，并且水力计算也易于平衡。4.6 供暖系统管路的布置根据建筑物的具体条件，以及运行情况等因素来合理的布置方案，力求系统管道走向布置合理，节省管材，便于调节和排除空气，而且要求各并联环路的阻力易于平衡。考虑到本工程的实际 ，本设计采用机械循环、单管垂直式的上供下回系统。分高低两个区，低区为一到五层，高区六到十层。散热片安装形式为同侧的上供下回。对于建筑的底层和二层，因其和其他各层房间差异较大，故采用一个单独的系统，因此本设计分为三个系统，散热器集中布
48、置在低区，设置三个立管为其供水。供水立管之间为同程式，三个系统均为环形设计，因此不需要再加一根同程管即成为同程系统，一定方面也节省了管材。设计供回水温度为 85/60。根据建筑的结构形式，布置干管和立管，为每个房间分配散热器组。4.7 系统形式确定4.7.1 管路形式的选择该建筑层高为 40.85 米，而提供的静水压线的高度为 34 米，考虑到双管下供下回系统时，系统的排气。问题不好解决，故采用分区供暖、单管顺流同程式系统。4.7.2 管路布置与敷设考虑到本工程的实际规模和施工的方便性，本设计采用机械循环、双管上供下回系统。散热片安装形式为异侧的上供下回。供水立管之间为异程式，在地下室设一根总的回水同程管。接口在室外安装坑内，设计供回水温度为 85/60。根据建筑的结构形式，布置干管和立管，为每个房间分配散热器4.8 绘制系统图根据暖气片组装片数的最大值将其分为几组后，确定总的立管数，绘制系统图，标明各段干管的负荷数，以及每组暖气片的片数和负荷数，并对各个管段进行标注。系统图及标注见 CAD 图。河北工程大学毕业设计224.9 水力计算在满足热负荷所要求的热媒流量条件下，确定系统的管段管径，以及系统的压力损失。水利计算应具备
