1、Comment l1: 共性问题：1、格式，行间距短线断后间距 字体是否加黑，上下标，请自己核对检查。 。 。 。2、表格内字体，是否加黑等请自己按照模版逐一核对！兰州交通大学毕业设计0目 录一、 绪 论 .1二、 设计原始资料 .3（一） 设计题目 3（二） 设计原始资料 3三、 采暖系统设计热负荷计算 .4（一） 设计气象资料的确定 41 设计气象资料确定原则 42 具体气象参数选取设 5（二） 采暖设计热负荷计算方法 5（三） 围护结构的基本耗热量 61 计算公式 62 围护结构的传热系数 63 室内计算温度及温差修正系数 74 基本耗热量的计算举例 8（四） 围护结构的附加耗热量 91
2、 围护结构的附加 (修正)耗热量 .9（五） 计算热指标： 11四、 采暖系统的选择与确定 .12（一） 本次设计采用散热器采暖，系统以 95/70 的热水为热媒 12（二） 系统形式的选择与确定 131 重力循环 132 机械循环 143 系统确定 15五、 散热器的选择及计算 .16（一） 散热器的选用 161 散热器的选用原则 16兰州交通大学毕业设计12 对散热器的选用及使用的注意事项 173 散热器常见故障的排除 184 钢制散热器与铸铁散热器的比较 185 散热器的选取 19（二） 散热器的计算 201 散热器的计算方法 20（三） 散热器的布置 24六、 管道布置 .25（一）
3、管材选用 25（二） 管道布置 25七、 系统水力计算 .25（一） 绘制系统图 25（二） 水力计算方法 261 本设计选用方法 262 计算原理 263 计算方法 264 涉及公式 275 水力计算举例 27八、 辅助设备的选择 .28（一） 水泵选型 28（二） 膨胀水箱选型 28（三） 集气罐和排气阀 29（四） 除污器 30（五） 补偿器 30结 论 .31兰州交通大学毕业设计0摘 要本次进行了西宁市某中学实验楼采暖系统设计。采用散热器采暖，系统以95/70的热水为热媒，采用机械循环上供下回垂直单管顺流式系统进行采暖。首先计算出系统的热负荷，总热负荷为 326.2KW。在此基础上，通
4、过对散热器的比较,选择性能好且经济的四柱 760 及型散热器和钢制高频焊翅片管散热器。由于采用上供下回单管系统，根据各房间热负荷可以计算出每间房屋所需的散热片数量。进行系统管路设计，绘制各层的平面图及系统图。进行水力计算，求出并联环路的不平衡率，对于不平衡率较大的并联管路用立管阀门进行节流。在水力计算的基础上选择合理的选取排气阀、除污器等其他附件设备。关键词：采暖；热负荷计算；散热器选型和计算；系统设计；水力计算ABSTRACTThis article is an office building in Shijiazhuang interior heating system. It is ra
5、diator heating system,with radiator heating system to 95 / 70 hot water as heat medium, mechanical cycle for reference next time vertical single-pipe heating system. First, calculates the system thermal load ,the whole is 326.2KW.on this basis, by comparison of the radiator, the performance good and
6、 economy Four760 type radiator and Steel high-frequency welding of the radiator fins type heat sink was selected. Thanks for reference next time single-tube system, according to the room heat load can be calculated for each heat sink required for the number of houses. For system piping design, drawi
7、ng floor plans and system map layers. For hydraulic calculation, find the parallel circuit of the unbalanced rate, the rate for the large imbalance in parallel with the riser pipe to throttle valve. In the hydraulic calculation on the basis of rational choice selection of exhaust valve, decontaminat
8、ion equipment, devices and other accessories. Key words: heating; heat load calculations; radiator selection and calculations; systems design; hydraulic calculations兰州交通大学毕业设计11、绪 论在人类很长的历史时期中，人们以火的形式利用能源。后来人们为了取得热量，开始用原始的炉灶获得热能取暖、做饭和照明。这种局部的取暖装置至今还保留和使用着，如火炉、火墙、火坑等。蒸汽机的发明，促进了锅炉制造业的发展。十九世纪初期开始出现了以蒸汽
9、或热水作为热媒的供暖系统。在供暖系统中，由一个锅炉产生的蒸汽或热水，通过管路供给一座建筑物各房间取暖。1877 年在美国建成了区域供热系统，由一个锅炉房供给全区许多座建筑物和生产与生活所用的热能。二十世纪初期一些工业发达的国家开始利用发电厂中汽轮机的废汽，供给生活与生产用热。其后逐渐发展为现代化的热电厂，联合生产电能与热能，显著地提高了燃料利用率。二次大战后，特别是六十年代，世界能源的消耗，随着城市工业的发展和城市人口的增加而迅速地增加，19501965 年间，联邦德国、捷克斯洛伐克等国热能消耗量增长了 2 倍，日本增长了 3.7 倍。巨大的热能消耗，不仅要求有足够的供应能力，而且要求提高供热
10、效率和降低成本。此外，锅炉房多建于城市人口稠密区，煤烟粉尘和锅炉排出的二氧化硫气体是造成城市环境污染的主要原因。在区域供热系统中采用大型现代化锅炉，燃烧效率高，尤其是综合生产热能与电能的热电厂可以大量节省能源、大型区域供热系统供热半径长、热源可以远离城市中心人口稠密区，并可装设有效的排烟除硫和除尘设备以防止城市环境的污染。因此，近 30 年来区域供热事业的发展极为迅速。苏联和东欧各国的区域供热的热源以热电厂为主。美国和西欧各国的区域供热的热源，多以区域锅炉房为主，早期以蒸汽作为主要热媒，二次世界大战以后，以高温水为热媒的区域供热系统发展很快。近年来，在法国、瑞士等国出现了一些城市区域供热锅炉，
11、以城市垃圾作为主要燃料。在旧中国，仅只是在一些大城市的个别建筑和特殊区域内设置有集中供热设备。以北京为例，当时的六国饭店（现北京饭店老楼） 、清华大学图书馆、体育馆、东单的德国医院（现北京医院）等都装有功能完善的暖气系统。甚至冬季很短、气温不太低的上海的某些宾馆，如国际饭店、沙逊大厦（现和平饭店）和个别高档公寓，如华山公寓、霞飞公寓等也装有可随气候调节温度的真空式蒸汽采Comment l2: 格式：段前段后 行距按标准兰州交通大学毕业设计2暖系统。当时这些系统基本上由洋人设计，所用设备由国外运来。显然那时的集中供热只是达官贵人和显要们的专利，与广大老百姓无缘。随着经济建设的发展和人民生活水平的
12、提高，我国的供热事业也得到迅速发展。北方地区的绝大多数公共建筑和工业企业都装设了集中供暖设备，居民住宅也陆续装设了供暖系统，居住的舒适、卫生与环境条件得到很大的改善。建国初期， “三北 ”地区（东北、西北、华北）居民住宅以平房为主，冬季采用火炉、火炕或火墙取暖。自 1951年我国第一座城市热电站北京东郊热电站投入运行，到改革开放前，全国只有哈尔滨、沈阳等 8个城市有集中供热。改革开放后发展迅速，1956 年增加到 151个城市，到 1961年这 5年中有集中供热的城市猛增到 516个，供热面积也从 1956的年的 91亿 m2猛增到 5年的 292亿m2。此外，从 80年代开始，我国已经能够自
13、行设计大、中、小型的成套设备，各型锅炉，设计与制造多种铸铁、钢材和铝合金的散热设备。特别是近年来拓宽了国际技术交流的渠道，大量先进技术陆续引进，国内供热技术的开发力度也不断增强，城镇供热在设计标准、工艺水平和技术性能、自动化程度等方面都有长足的进步。2、设计原始资料（1）设计题目西宁市某中学实验楼采暖系统设计（2）设计原始资料1、建筑物所在地点：西宁；2、建筑物周围环境：市内，无遮挡；3、建筑资料：详见建筑施工图纸；4、热源：集中供热锅炉房；兰州交通大学毕业设计35、热媒参数：95/70热水，引入口处资用压差 100kPa；6、建筑面积：6878.7m2 占地面积：2540.16m2；7、层数
14、：五层；总高度 24.10m 米；8、结构形式：框架结构；9、耐火等级：二级；10、屋面防水等级：二级；11、设计年限：二级 50100 年；12（其他土建资料详见图纸） 。3、采暖系统设计热负荷计算（1）设计气象资料 的确定1设计气象资料确定原则（1）冬季室外计算温度 ：采暖室外计算温度，应采用历年冬季平均不保证 5 天的日平均温度，这主要用于计算采暖设计热负荷。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。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
15、，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GB500192003所规定的采暖室外设计温度，适用于连续采暖或间歇时间较短的热负荷计算。（2）冬季室外平均风速：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，主要用来计算风力附加耗热量和兰州交通大学毕业设计4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
16、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。当风速小于0.3 米秒时，用字母 c 来表示，各地区冬季主导风向可参见供热手册 ，如哈尔滨主导风向为 SSW，安达主导风向为 NW，即分别表示为南西南风和西北风。（4）冬季日照率冬季日照率(冬季日照百分率)，采用历年最冷 3 个月平均日照率的平均值，系指在一个观测周期(全月)内，实测日照总时数占可照总时数的百分率，用来确定朝向修正率。2具体气象参数选取（1）计气象资料建筑物所在城市：西宁
17、（2）查出当地的气象资料如下：地理位置：北纬 36.43 度；东经 101.45 度；海拔 2295.2 米；大气压力：冬季 Pb=773.4hPa；夏季 Pb=770.6hPa；冬季供暖室外计算温度：-11.4；冬季最低日平均：-17.1；冬季室外平均风速：0.9m/s；冬季通风：-10；冬季日照率：66%；设计计算用采暖期天数及平均温度供暖期：日平均温度：2010.95 1.00 1.05 1.10计算散热器面积时，先取 =1.00，但算出 F后，求出总片数，然后再根据1片数修正系统的范围乘以 对应的值，其范围如供热工程表 5.5-1：另外，还规定了每组散热器片数的最大值，对此系统的四柱
18、760型散热器每组片数不超过 25片。在热水供暖系统中， 散热器进pjt出口水温的算术平均值：兰州交通大学毕业设计21 （5-2）()2sghpjt5.82709式中： 散热器进水温度， ；sgt散热器出水温度， 。sht（4）散热器的计算计算：本设计采用等温降法计算1、计算各层散热器进、出口水温 ：it （5-3）)(ti thgNigQ代入公式，得：1.854.36215)709(95t78)09(34）（t46.948.6215)5(079.13953 ）（t1.7.)09(3.42）（t2.计算各层散热器内热媒平均温度 pt （5-4）2sghpt代入公式，得：五层： ；05.921.
19、85pjt四层： ；4.37.pjt兰州交通大学毕业设计22三层： 62.8024.79.81pjt二层： 356.pjt一层： 7.2014.7pjt3.计算各层散热器计算温差 npjtt五层： =90.05-18=72.05；四层： =83.44-18=65.44；t三层： =80.62-18=62.62；二层： =77.3-18=59.3；t一层： =72.57-18=54.57。4.计算各层散热器的传热系数 K 值，查空调及供热工程设计手册 知，四柱 760 型散热器：K=2.503 （5-5）298.0t式中： 散热器热媒与室内空气的平均温差， （ ） ；npjtt五层：K=2.50
20、3 = 8.95W/(m2.)；298.057四层：K=2.503 =8.70W/(m2.)；.46三层：K=2.503 =8.59W/(m2.)；298.0二层：K=2.503 = 8.45W/(m2.)；.35一层：K=2.503 = 8.24W/(m2.)。298.074计算各房间散热器的面积：采用同侧上进下出，2 取 1.0，按照安装形式，3 取 1.02 ，1 根据散热器片数取，如表 5-1：（5-6）123()pjnQFKt根据公式（5-1） 2m6.计算各层散热器片数 n,兰州交通大学毕业设计23查手册知四柱 760 型散热器 a=0.235 /片 根据公式 （5-7 ）2maA
21、n其中 n散热器片数A散热器计算面积a 一片散热器的散热面积（5）散热器计算举例以 101 房间散热器计算为例：热负荷 Q=7083.2w进水口温度为 75.14，出水口温度为 70，室内温度 t=18由进出水温度计算得热媒平均温度 tpj=72.5754.7182705.4t2t0i R根据散热器选用为四柱 760，根据公式（5-5） ，计算散热器传热系数为：=8.24w/kg298.0298.053t53.k修正系数选取：散热器支管连接方式修正系数见供热工程表 5.5-2；由于系2统采用的为同侧进出式，故 =1.0；2散热器安装形式修正系数，见供热工程表 5.5-3；本设计取31.02；散
22、热器片数修正，暂时选取 =1.0，其后进行修正；11散热器面积计算：根据公式（5-6）67.104.752.830.1)t(npj321 ）（KQF散热器片数计算：根据公式（5-7）查手册知四柱 760 型散热器 a=0.235 /片 2m片19.7523.06aAn按照规范要求，本类型散热器每组一般要求不超过 25 片，该处分三组布 置，每组约为 25 片。根据表 5-1， 取 1.1，修正后取散热器片数为1n=75 片，故 101 房间布置三组 25 片的散热器兰州交通大学毕业设计24（3）散热器的布置布置散热器应注意以下规定：l、散热器宜安装在外墙窗台下，这样能迅速加热室外渗入的冷空气，
23、阻挡沿外墙下降的冷气流，改善外窗对人体冷辐射的影响，使室温均匀。当安装或布置管道有困难时，也可靠内墙安装。如设在窗台下时，医院、托幼、学校、老弱病残者住宅中，散热器的长度不应小于窗宽度的 75；商店橱窗下的散热器应按窗的全长布置，内部装修要求较高的民用建筑可暗装。2、为防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。在陋习建或其它有冻结危险的场合，应由单独的立，支管供热，且不得装设调解阀。3、散热器在布置时，不能与室内卫生设备、工艺设备、电气设备冲突。暖气壁龛应比散热器的实际宽度多 350400 毫米。台下的高度应能满足散热器的安装要求，非置地式散热器顶部离窗台板下面高度应50 毫米，底部距地面
24、不小于 60mm，通常为 150mm 毫米，背部与墙面净距不小于 25mm。4、在垂直单管或双管供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、盥洗室、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。5、公共建筑楼梯间的散热器，宜分配在底层或按一定比例分配在下部各层，住宅楼梯间一般可不设置散热器。把散热器布置在楼梯间的底层，可以利用热压作用，使加热了的空气自行上到楼梯间的上部补偿其耗热量。6、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。6、管道布置（1）管材选用：本系统管材采用镀锌钢管；（2）管道布置 ：根据供热管道安装规范第 3.3.12 条 垂直单、双管采
25、暖系统，同一房间的两组散热器可串联连接；贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，亦可同邻室串联连接。 本设计大的实验室或教室多带有准备室等辅助间，由于实验楼需要的供热面兰州交通大学毕业设计25积比较大，为减少水力失调等现象的发生，多数辅助间散热器的散热由实验室或教室的立管供给。本设计经总供水立管分两侧进行供水，根据散热器计算，本设计共布置 22根立管：总供水立管：1 根普通立管：21 根（其中北向到东向立管 11 根，西向到南向立管 10 根）供水干管：由于本设计楼高 21.0m，5 层窗户上端高度顶高 19.5m，为美观及保温期间，根据设计规范等要求，本设计干管采用高度为 20.
26、1m。回水干管：本设计回水干管采用地沟敷设的方式，根据建筑设计、地沟敷设设计方法及管径的选取，本设计回水管线布置高度相对一层 0.00m 的标高为-0.63m。7、系统水力计算（1）绘制系统图根据散热器片数进行立管布置，确定总的立管数，进行完成草图绘制，继而进行管段编号，根据草图进行系统图绘制，并进行水力计算。本设计系统图说明：由于本设计所涉及建筑是回字型，四面教室而中间位空，布置系统图比较杂乱，容易混淆，故在绘制系统图时将总的系统图由总供水立管为界，一份为二进行绘制，由此得到两张系统图，即：主要经过北面而连接东面实验楼的系统，为一号系统图，轴侧-45角主要经过西面而连接南面实验楼的系统，为二
27、号系统图，轴侧-135角兰州交通大学毕业设计26（2）水力计算方法1本设计选用方法本设计选用实用供热空调设计手册第四章【例 2】关于异程垂直单管机械循环供热系统管径选取和压力损失计算的计算方法，采用不等温降法进行计算。2计算原理本设计采用等温降法计算散热器片数，根据散热器布置确定立管，再根据不等温降法选定管径，根据平衡要求的压力损失计算立管的流量，根据流量计算立管的实际温降，压力损失。3计算方法：1、求最不利环路的 pm 值；2、假设最远立管的温降，一般按设计温度降增加 25；3、根据假设温降，在推荐流速范围内，并参照已求得的 pm 值，查表求得最远立管的计算流量 Gi 和压力损失；4、根据立
28、管环路间的压力平衡原理，以此由远至近计算出其他立管的计算流量、温降、压力损失；5、已求得各立管计算流量之和 Gj 与要求温降 t 所求得的实际流量 Gj不一致，需进行调整对各立管乘以调整系数，最后得出立管实际流量，温降和压力损失。兰州交通大学毕业设计274涉及公式流量 G 的值可用以下公式计算得出：（7-1）)(86.0hgtQ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，。h温降调节系数： tGja流量调节系数： jtb温降调节系数： 2jtc）（G式中： kg/ht86.0Qt分支环路 P nm=压力调节系数 xP5水力计算举例1、本系统计算 Pm=26.15Pa，按经济比压降选择管径2、假设立管 V 水温降 t=25，则立管流量 Gv=0.86x23696.5/25=815.2kg/h参照比压降 Pm ，选定立 ,管管径为 32mm，查表 4.318 得整根立管总阻力系数Szh=90，支管 25mm，根据 Gj=815.2kg/h，d=25mm，查表 4.3.4，当 Szh=1 时，P=27.9，V=0.42，则立管的压力损失为 P=27.9x90=2511Pa 。3、管段 21 和 21：G21=G21=G(立管 21)=815.2kg/h，选管径 32mm，查表
