毕业设计论文-某小型住宅楼供暖系统设计.doc

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1、毕业设计（论文）题目名称：某小型住宅楼供暖系统设计院系名称：电气工程系班 级：电机与电器10A1班学 号：100213035学生姓名：指导教师：2014 年 3 月 论文编号：100213035某小型住宅楼供暖系统设计Heating system design of a small residential building院系名称：电气工程系班 级：电机与电器10A1班学 号：100213035学生姓名：指导教师：2014 年 3 月摘要本次课程设计首先是选择某地一建筑物，然后根据该地的气象资料特征。计算该建筑物热负荷，合理选择确定该建筑物的供暖系统方案。以及散热设备的选择与计算。并根据该供暖

2、方案对该系统进行水力计算以及系统的阻力平衡。绘制该建筑物的平面图，供暖系统图。考虑该地区气象特征以及建筑物的特点。根据当地节能；环保要求。选择最合理的热水供暖系统，进行该系统的设计计算。关键词：热负荷；散热设备；水力计算theThe curriculum design is first choice place a building, and then, according to the characteristics of the meteorological data. The building heat load calculation, rational choice to deter

3、mine the buildings heating system plan. And cooling equipment selection and calculation. And according to the heating scheme for the system of hydraulic calculation and the resistance of the system balance. Draw the buildings plan. Heating system diagram.Considering the climate characteristics and f

4、eatures of the building. According to the local energy saving; Environmental protection requirement. Select the most reasonable hot water heating system, the design and calculation of the system.Keywords: heat load; Cooling equipment; Hydraulic calculation目录前言11.概述22.热负荷的计算32.1建筑物的概述32.2计算最小传热阻并校核52

5、.3热负荷的计算53.供暖方案的确定以及散热器布置与选择28 3.1热媒的选择283.2供暖形式的确定283.3散热器的布置283.4散热器选择283.5散热器的计算284.管路的水力计算33 4.1绘制采暖系统图33 4.2计算最不利环路的管径335.总结426.参考文献431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

6、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、

7、清洗、溶化、致冷 、汽锤和汽泵等操作。集中供热的优点是：提高能源利用率、节约能源。供热机组的热电联产综合热效率可达85，而大型汽轮机组的发电热效率一般不超过 40 ；区域锅炉房的大型供热锅炉的热效率可达8090，而分散的小型锅炉的热效率只有5060。有条件安装高烟囱和烟气净化装置，便于消除烟尘，减轻大气污染，改善环境卫生，还可以实现低质燃料和垃圾的利用。可以腾出大批分散的小锅炉房及燃料 、灰渣堆放的占地，用于绿化，改善市容。减少司炉人员及燃 料 、灰渣的运输量和散落量 ，降低运行费用 ，改善环境卫生。易于实现科学管理，提高供热质量。实现集中供热是城市能源建设的一项基础设施，是城市现代化的一个重

8、要标志，也是国家能源合理分配和利用的一项重要措施。改革开放三十年，我国集中供热事业获得了长足发展，与发达国家相比，在建筑节能与供热系统的能源利用；建筑节能材料；供热设备的选择；供热系统的选择和控制以及节能环保意识等方面存在很大的差距。展望2014年，集中供热将面临新的竞争和挑时间内，在供热及能源利用技术方面还需要不断改进和提高。实现供热技术进步关键在于抓好建立完善的技术开发体系、推广供热节能新技术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里计算。1概述1.1 设计目的本课程的目的是培养学生运用所学的供热工程、流体输配管

9、网课程的理论和技术知识解决实际问题，进一步提高运算、制图和使用资料的能力。在这次设计中，通过不断的学习和实践，我真正把所学知识的作用发挥了出来，通过这次设计，我真正了解掌握了住宅采暖系统的设计和系统布置。通过设计，了解室内采暖系统的设计内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识，培养利用这些知识解决实际问题的能力，逐步树立正确的设计观点。采暖课程设计是建筑环境与设备专业培养学生解决实际问题能力的一个重要的教学实践环节，在建筑环境与设备专业的教学计划中占有重要的地位和作用。1.2 工程概述本工程为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

10、选型3. 散热器的计算与布置4. 绘制系统轴测图，对管段分段并标注管长，各个散热器的热负荷大小5.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%。1.3 设计任务本设计为整栋建筑冬季热水供暖工程。设计主要内容为：1基本耗热量计算(1)对采暖房间进行编号并记入表中(2)维护结构朝向及名称、维护结构的传热面积记入表中(3)供暖热负荷计算；2供暖方案的确定以及散热器布置与选择（1）热媒的选择（2）供暖形式的确定 （3）散热器的布置（4）散热器的选择（5）散热器的计算3管道系统水力平衡计算（1）绘制管路的系统图绘制管路的系统图（1-3）层。并标上管段，管长，以及热负

11、荷大小。确定最不利环路，本系统采用异层式系统，取最远的立管为最不利环路。（2）计算最不利环路的管径本设计采用 重力循环系统. 选择最不利环路，并标管径；根据推荐比摩阻确定环路管径，流速，以及平均比摩阻的大小。计算各管段的压力损失； 确定局部阻力损失；求各管段的压力损失=+求环路的总压力损失p；平衡各管段的阻力；将计算结果记入下列的表中。2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. 绘制系统轴测图，对管段分段并标注管长，各个散热器的热负荷大小5.进行系统的水力计算，并平衡各管

12、段的阻力，一般异程式不大于15%，同程式不大于10%。图2-1 一二层的平面图 图2-1 一二层的平面图 图2-2 三四层平面层本次课程设计的建筑物选择郑州的某四层建筑物，建筑物高4层，层高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。已知 ：维护结构的条件如下外墙：传热系数，结构型式为型内墙：传热系数，结构型式为型屋面：结构型式为型，传热系数外窗：推拉铝窗，（宽*高），传热系数内门：双层实木门，传热系数，（宽*高）地面：不保温地面计算传热的地板：传热系数郑州市室外的气象资料：供暖室外的计算温度累年（1951年1980年）最低日平均温度冬季室外平均风速2.2计算最小传热

13、阻并校核该外墙属于型维护结构，围护结构冬季室外计算温度:最小传热阻计算公式外墙的实际传热阻满足要求校核顶棚的最小传热阻;该维护结构属于型，维护结构的冬季室外的计算温度应采用顶棚的实际的传热阻,满足要求。2.3热负荷计算一.一层基本耗热量计算 （1）首先，将采暖房间编号，101-110、201-210、盥洗室、楼梯和走廊；301-308、401-408、盥洗室、楼梯和走廊。（2）围护结构朝向及名称、修正系数、传热面积房间总耗量等依次记录。（3）房间的热负荷主要包括以下几部分： 式中: 围护结构传热耗热量； 冷风渗透耗热量； 冷风侵入耗热量。围护结构的基本耗热量的计算式中：围护结构的传热系数，；

14、围护结构的计算面积，； 冬季室内空气的计算温度，； 冬季室外空气的计算温度，；围护结构的温差修正系数；是用来考虑供暖房间并不直接接触室外大气时，围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的 削弱而减少的修正，其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。表2-1 地面各地段的传热系数地带名称地面传热系数地带名称地面传热系数第一地带0.47第二地带0.23第三地带0.12第四地带0.07冷风渗透耗热量计算采用缝隙法计算冷风渗透耗热量其中： 冷空气的渗入量，渗透空气量的朝向修正系数每米门窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季平均风速，门窗缝隙的计算长度，冷风渗透耗热量，单位换算系数，供暖室外计算温度下

15、的空气密度，冷空气的定压比热容，冬季室内空气的计算温度，冬季室外空气的计算温度，冷风侵入耗热量计算 式中： 冷风侵入耗热量，外门基本传热耗热量 外门附加率底层101房间供热设计的的热负荷计算：101房间为监控室，查附录1，冬季室内的设计温度，查附录3郑州市的供暖室外温度.1.计算围护结构的传热耗热量(1)西外墙 传热系数，查附录4温差修正系数，传热面积，西外墙的基本传热耗热量为： 查表1-6，郑州的西向的朝向修正率朝向修正耗热量为本建筑物建设在市区内，不需要进行风力修正；层高未超过4，不需要进行高度修正。西外墙的实际耗热量（2）北外墙 传热系数，查附录4温差修正系数，传热面积，北外墙的基本传热

16、耗热量为：查表1-6，郑州的西向的朝向修正率，朝向修正耗热量为北外墙的实际耗热量（3）北外窗 北外窗的传热系数，温差修正系数，传热面积，北外窗的基本传热耗热量为：朝向修正耗热量为北外窗的实际耗热量（4）南内墙 传热系数，温差修正系数，传热面积，南内墙的基本传热耗热量为：（5）南内门 传热系数，温差修正系数，传热面积，南内墙的基本传热耗热量为：（6）地面 将101房间的地面划分地带第一地带：传热系数传热面积第一地带传热耗热量为：第二地带：传热系数传热面积第二地带传热耗热量为：因此，101房间地面的传热耗热量为101房间围护结构的总耗热量为：2.计算101房间的冷风渗透耗热量（按缝隙法计算）北外窗

17、为推拉铝窗，其缝隙长度查附录7，郑州市的朝向修正系数北向已知：郑州市每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量 北外窗的冷风渗入量计算为根据，查得，取空气定压比热容，北外窗的冷风渗透耗热量为： 因此，101监控室的总耗热量为以此可算出其它房间的热负荷，如下表所示:43表2-2 房间热负荷计算表房间编号房间名称围 护 结 构室内计算温度室外计算温度计算温度差温度修正系数围护结构传热系数基本耗热量 附加实际耗热量名称及朝向尺寸长宽面积朝向风力101图书馆西外墙431216-72311.63449.88-5%427.39北外墙3.93-1.81.59.01.63337.417361.02北外窗1.81.5

18、2.73.26202.447216.61南内墙3.93-0.8210.10.701.73281.31281.31南内门0.821.60.702.3360.0260.02地面一（4+3.9）215.80.47170.80170.80地面二1.923.80.2320.1020.10围护结构耗热量1537.25冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量1584.55102押室北外墙3.93-1.81.59.016-72311.63337.417361.02北外窗1.81.52.73.26202.447216.61南内墙3.93-0.8210.10.701.73281.31281.31南内门0.821.60

19、.702.3360.0260.02地面一3.927.80.4784.3184.31地面二3.927.80.2341.2641.26围护结构耗热量1044.53冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量1091.83103办公室北外墙33-1.81.56.316-72311.63236.187252.71北外窗1.81.52.73.26202.447216.61南内墙33-0.827.40.701.73206.11南内门0.821.60.702.3360.0260.02地面一3260.4764.8664.86地面二3260.2331.7431.74围护结构耗热量832.05冷风渗透耗热量47.30房间

20、总耗热量879.35104厕所北外墙4.83-21.21.510.816-72311.63404.897433.23北外窗21.21.53.63.26269.927288.81地面一4.829.60.47103.77103.77地面二4.829.60.2350.7850.78围护结构耗热量876.59冷风渗透耗热量79.67房间总耗热量956.26105会见室北外墙4.23-1.81.59.916-72311.63371.157397.13北外窗1.81.52.73.26202.447216.61南内墙4.23-0.82110.701.73306.38306.38南内门0.821.60.702

21、.3360.0260.02地面一4.228.40.4790.8090.80地面二4.228.40.2344.4344.43地面三4.214.20.1211.6011.60围护结构耗热量1126.97冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量1174.27106询证室北外墙4.23-1.81.59.916-72311.63371.157397.13北外窗1.81.52.73.26202.447216.61东内墙53150.701.73417.79417.79南内墙4.23-0.82110.701.73306.38306.38南内门0.821.60.702.3360.0260.02地面一4.228.40

22、.4790.8090.80地面二4.228.40.2344.4344.43地面三4.214.20.1211.6011.60围护结构耗热量1544.76冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量1592.06107门厅东外墙531516-72311.63562.35-5534.23南外墙3.93-1.628.51.63318.66-17264.49南外门1.623.22.33171.48-17142.33地面一（5+3.9）217.80.47192.42192.42地面二（3+1.9）29.80.2351.8451.84围护结构耗热量1185.31冷风渗透耗热量21.47冷风侵入耗热量857.40房间

23、总耗热量2064.18108休息室南外墙3.93-1.81.59.016-72311.63337.41-17280.06南外窗1.81.52.73.26202.44-17168.03北内墙3.93-0.8210.10.701.73281.31281.31北内门0.821.60.702.3360.0260.02地面一3.927.80.4784.3284.32地面二3.927.80.2341.2641.26地面三3.927.80.1221.5321.53地面四3.90.51.950.073.143.14围护结构耗热量939.67冷风渗透耗热量14.57房间总耗热量954.24109休息室南外墙3.

24、93-1.81.59.016-72311.63337.41-17280.06南外窗1.81.52.73.26202.44-17168.03北内墙3.93-0.8210.10.701.73281.31281.31北内门0.821.60.702.3360.0260.02地面一3.927.80.4784.3284.32地面二3.927.80.2341.2641.26地面三3.927.80.1221.5321.53地面四3.90.51.950.073.143.14围护结构耗热量939.67冷风渗透耗热量14.57房间总耗热量954.24110审讯室南外墙3.923-1.81.521816-72311.

25、63674.82-17560.10南外窗1.81.525.43.26404.89-17336.06北内墙3.923-0.8221.80.701.73607.19607.19北内门0.821.60.702.3360.0260.02地面一3.92215.60.47168.63168.63地面二3.92215.60.2382.5282.52地面三3.92215.60.1243.0543.05地面四3.920.53.90.076.276.27围护结构耗热量1863.84冷风渗透耗热量29.14房间总耗热量1892.98111审讯室南外窗1.81.52.73.26202.44-17168.03审讯室南外

26、墙3.93-1.81.59.016-72311.63337.41-17280.06北内墙3.93-0.8210.10.701.73281.31281.31北内门0.821.60.702.3360.0260.02地面一3.927.80.4784.3284.32地面二3.927.80.2341.2641.26地面三3.927.80.1221.5321.53地面四3.90.51.950.073.143.14围护结构耗热量939.67冷风渗透耗热量14.57房间总耗热量954.24112会议室西外墙6.5319.516-72311.63731.05-5694.50南外墙3.93-1.81.59.01.

27、63337.41-17280.06南外窗1.81.52.73.26202.44-17168.03北内墙3.93-0.8210.10.701.73281.31281.31北内窗0.821.60.702.3360.0260.02地面一（3.9+6.5）220.80.47224.84224.84地面二(4.5+1.9) 212.80.2367.7167.71围护结构耗热量1776.47冷风渗透耗热量14.57房间总耗热量1791.04201监控室西外墙431216-72311.63449.88-5%427.39北外墙3.93-1.81.59.01.63337.417361.02北外窗1.81.52.

28、73.26202.447216.61南内墙3.93-0.8210.10.701.73281.31281.31南内门0.821.60.702.3360.0260.02围护结构耗热量1345.35冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量1392.65202押室北外墙3.93-1.81.59.016-72311.63337.417361.02北外窗1.81.52.73.26202.447216.61南内墙3.93-0.8210.10.701.73281.31281.31南内门0.821.60.702.3360.0260.02围护结构耗热量918.96冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量966.26203

29、办公室北外墙33-1.81.56.316-72311.63236.187252.71北外窗1.81.52.73.26202.447216.61南内门0.821.60.702.3360.0260.02南内墙33-0.827.40.701.73206.11206.11围护结构耗热量735.45冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量782.75204厕所北外墙4.83-21.21.510.816-72311.63404.897433.23北外窗21.21.53.63.26269.927288.81围护结构耗热量722.04冷风渗透耗热量79.67房间总耗热量801.71205会见室北外墙4.23-1.

30、81.59.916-72311.63371.157397.13北外窗1.81.52.73.26202.447216.61南内门0.821.60.702.3360.0260.02南内墙4.23-0.82110.701.73306.38306.38围护结构耗热量980.14冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量1027.44206询证室北外墙4.23-1.81.59.916-72311.63371.157397.13北外窗1.81.52.73.26202.447216.61东内墙53150.701.73417.79417.79南内门0.821.60.702.3360.0260.02南内墙4.23-0.82110.701.73306.38306.38围护结构耗热量1397.93冷风渗透耗热量47.30房间总耗热量1445.23207门厅东外墙531516-72311.63562.35-5534.23南外墙3.93-1.628.51