供热课程设计

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石家庄铁道大学四方学院 1 第一章 前言 将自然界的能源直接或间接地转化为热能,以满足人们需要的科学技术,称为供热工程。 供热工程又分为供暖工程和集中供热, 供暖工程是以保持一定的室内温度,以创造适宜的生活条件或工作条件为主要任务,集中供热是集中供热是指以热水或蒸汽作为热媒,由一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域热用户供应热能的方式。 生活中常见的是集中供热工程,目前已成为现代化城镇的重要基础设施之一,是城镇公共事业的重要组成部分。 集中供热系统包括热源、热网和用户三部分。热源主要是热电站和区域锅炉房(工业区域锅炉房一般采用蒸汽锅炉,民用区域锅炉房一般采用热水锅炉),以煤、重油或天然气为燃料;有的国家已广泛利用垃圾作燃料。工业余热和地热也可作热源 。核能供热有节约大量矿物燃料,减轻运输压力等优点。热网分为热水管网和蒸汽管网,由输热干线、配热干线和支线组成,其布局主要根据城市热负荷分布情况、街区状况、发展规划及地形地质等条件确定,一般布置成枝状,敷设在地下。主要用于工业和民用建筑的采暖、通风、空调和热水供应 ,以及生产过程中的加热、烘干、蒸煮、清洗、溶化、致冷 、汽锤和汽泵等操作。 本次课程设计是运用供热工程的技术知识对某一建筑物进行设计计算,以及散热设备的选择与计算,合理的选择供暖系统以及管路的水力计算。 石家庄铁道大学四方学院

2 第二章 热负荷计算 2.1 建筑物的概述 供热系统计算主要包括以下步骤:1.建筑物室内热负荷的计算2.确定供暖系统的设计方案以及热媒形式,散热器的选型3. 散热器的计算与布置4.进行系统的水力计算,并平衡各管段的阻力,一般异程式不大于15%,同程式不大于10%。 本次课程设计的建筑物选择石家庄的某一小型住宅楼,层高3层,层高为3米。.根据以上步骤的要求,对该住宅楼进行合理的供暖系统设计与水力计算。 图: 石家庄铁道大学四方学院

3 建筑物参数 围护结构的条件如下:

外墙:一砖半厚(370,内墙抹灰。13.1Kw/(km2) 外窗:双层铝合金框玻璃窗。 房间号 1 3 4 5 6 7 外窗面积 2.51.6 1.81.6 0.91 1.81.6 3.61.6 1.21.6 窗缝长度 8 7.2 3.4 7.2 8 4.8

面积单位:2m 长度单位:m

屋顶:笨空层屋面(聚苯板) 传热系数:0.75 w/(km2) 地面:不保温地面K值按地带划分计算。 楼板:楼板为细石混凝土——聚合物砂浆楼板。传热系数为1.82 w/(km2)

门:单层木门。面积:1.52 2m 可开启的缝隙总长为9m 2.2 住宅供热设计参数 石家庄市供暖室外设计温度:9℃ 朝向修正率 东朝向:-5% 南朝向:-20% 西朝向:-5% 北朝向:10%

住宅设计供暖温度: 名称 卧室 起居室 餐厅 厨房 卫生间 设计温度 18℃ 18℃ 18℃ 15℃ 23℃ 住户个房间面积: 房间号 1 2 3 4 5 6 7 面积 25.2 14.04 23.85 7.92 11.88 24.48 8.91

2.3 热负荷的计算

围护结构传热量:''1()(1)nwchqakFttx a-----围护结构的温差修正系数

k-----围护结构传热系数 石家庄铁道大学四方学院 4 F-----围护结构的传热面积 nt-----供暖室内计算温度

'wt-----供暖室外计算温度

chx----朝向修正系数 户间传热量:hhhjtKFxQ'

hx-----户间传热量附加率 K-----户间楼板或隔墙的传热系数 F-----户间楼板或隔墙的传热面积

ht----户间传热计算温度

地面耗热量:)('wndttKFQ K------传热系数 F------划分地带的面积

nt-----供暖室内计算温度

'wt-----供暖室外计算温度

冷风渗透耗热量:'2Q0.28pcw'0L1l('nwtt)n

pc--------冷空气的比定压热容

w--------供暖室外计算温度下的空气密度

'0L---------通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透冷空气量

1l-----------门窗缝隙的计算长度

'nwtt-----室内外温度差

n-----------渗透冷空气量的修正系数

手动计算标准层东户热负荷 1 维护结构传热换热量Q1, 卧室1 南外墙 F=4.53-2.51.6=17.6 m2 K=1.13w/(m2k) xch=-20% 石家庄铁道大学四方学院 5 ''1()(1)nwchqakFttx=429.6w

南外窗 F=2.51.6=4 m2 k=3.0 w/(m2k) xch=-20% ''1()(1)nwchqakFttx=259.2w

东外墙 F=3.63=10.8m2 K=1.13w/(m2k) xch=-5% ''1()(1)nwchqakFttx=313.03w

屋顶 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=25.2 2m

hhhjtKFxQ'=137.6w

地板

K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=25.2 2m hhhjtKFxQ'=137.6w

卧室2 南外墙 F=3.93=11.7m2 K=1.13w/(m2k) xch=-20%

''1()(1)nwchqakFttx=285.6w

屋顶 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=14.042m

hhhjtKFxQ'=76.7w

地板 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=14.042m

hhhjtKFxQ'=76.7w

卧室3 东外墙 F=4.53=13.5m2 K=1.13w/(m2k) xch=-5%

''1()(1)nwchqakFttx=391.3w

北外墙 F=3.33-1.81.6=7.02 m2 K=1.13w/(m2k) xch=10% ''1()(1)nwchqakFttx=235.6w

北外窗 F=1.81.6=2.88 2m k=3.0 w/(m2k) xch=10% 石家庄铁道大学四方学院 6 ''1()(1)nwchqakFttx=210w

屋顶 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=23.852m

hhhjtKFxQ'=130.2w

地板 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=23.852m

hhhjtKFxQ'=130.2w

厕所 北外墙 F=2.4*3-0.9*1=6.3 m2 K=1.13w/(m2k) xch=10%

''1()(1)nwchqakFttx=250.6w

北外窗 F=0.9*1=0.9 m2 k=3.0 w/(m2k) xch=10% ''1()(1)nwchqakFttx=95w

屋顶 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=7.922m

hhhjtKFxQ'=43.2w

地板 K=1.82 w/(m2k) Xh=50% F=7.922m

hhhjtKFxQ'=43.2w

餐厅 北外墙 F=3.63-1.81.6=7.92 m2 K=1.13w/(m2k) xch=10%

''1()(1)nwchqakFttx=265.8w

北外窗 F=1.81.6=2.88 m2 k=3.0 w/(m2k) xch=10% ''1()(1)nwchqakFttx=256.6w

屋顶 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=11.882m

hhhjtKFxQ'=64.9w

地板 石家庄铁道大学四方学院 7 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=11.882m hhhjtKFxQ'=64.9w

起居室 南外墙 α=0.7 F=4.83-3.61.6=8.64 m2 K=1.13w/(m2k) xch=-20%

''1()(1)nwchqakFttx=148w

南外窗 α=0.7

F=3.681.6=5.76 m2 k=3.0 w/(m2k) xch=-20% ''1()(1)nwchqakFttx=262w

东外墙 F=1.53=4.5 m2 K=1.13w/(m2k) xch=-5% ''1()(1)nwchqakFttx=131w

起居室户间传热 西墙 α=0.6 F=5.13=15.3m2 K=1.89w/(m2k) xch=-5%

''1()(1)nwchqakFttx=445w

北墙 α=0.6 F=1.23=3.6 m2 K=1.89w/(m2k) xch=10%

''1()(1)nwchqakFttx=121w

屋顶 K=1.82 w/( m2k) Xh=50% F=24.482m

hhhjtKFxQ'=134w

地板 K=1.82 w/(2mk) Xh=50% F=24.482m

hhhjtKFxQ'=134w

厨房 北外墙 F=2.73-1.21.6=6.18 m2 xch=10%

''1()(1)nwchqakFttx=184.4w

北外窗 F=1.21.6=1.92 m2 xch=10% ''1()(1)nwchqakFttx=152.1w