供热工程课程设计的方法

供热工程安装步骤

一、课程设计目的和要求

本课程设计是继课程教学之后进行的，它是深入学习和消化设计规范、设计手册的重要环节，通过设计使学生掌握一般供暖设计的基本方法和步骤，同时具有运用设计资料，进行方案分析比较，计算和选择设备，作施工图等能力。

学生应在教师指导下独立完成设计，为引导和帮助同学更深入而顺利地掌握设计程序，特编写此指导书，由于工程实际的千差万别，知道内容不能包罗万象，学生在设计中应密切结合自己的工程实际，独立思考，不可生搬硬套。提倡互相讨论，但要避免相互抄袭。

二、供暖设计的步骤和方法

㈠熟悉和收集资料

设计的原始资料是考虑方案，选择设备，进行计算的依据，应准切无误，实际工程中，一些资料是设计者通过调研和查阅资料得到的。本课程设计中大部分已由教师给定，学生应熟悉其相关内容。另外某些资料需要学生自己查阅相关资料取得。资料齐备后，可着手设计。设计中需要的主要原始资料如下：

⑴建筑物修筑地址，它是决定供暖室内、外气象条件的重要资料，一般应由工程所属单位提供；

⑵气象资料，它是决定耗热量及热媒种类的重要依据，一般可按设计规范和设计手册选用；

⑶土建资料，一般由土建设计人提供，它是计算耗热量、选择系统方案、布置管网及设备等的依据，通常有建筑总平面图、剖面图等，从中可知建筑物形状、尺寸及结构。如：各围护物（门、窗、外墙、屋顶、地板）的具体尺寸及材料组成。同时还应了解房间性质及对供暖的要求，以便决定热媒及室内计算温度等；

⑷动力资料，它主要影响热媒、系统及设备的选择。

动力资料主要包括：

a）热媒的性质及位置；

b）热源内锅炉型号或热媒的种类和参数。

若供暖系统与外网连接时，应了解外网的位置、热媒种类及参数。

㈡外围护结构耗热量的计算

⑴根据各层建筑平面图，进行房间编号，并应尽量使各层编号码对齐；

⑵确定室内、外计算温度；

室内计算见参考资料1；

室外计算温度及供暖总天数以及室外风速等均可由设计规范和设计手册查得。

⑶确定外围护结构的最小热阻，参见教材有关章节；

⑷计算外墙、屋顶、地板等围护结构的传热系数，并校核是否符合要求（即）。

对于地板，直接敷设于土壤上的非保温地板的传热系数，可按设计手册快速计算，如有其它表格，也可使用。

⑸围护结构传热面积的丈量。

根据建筑平面图及供暖设计中的具体规定（详见教材有关部分），丈量各围护物的面积，丈量中应注意：

a、建筑图上是以离外墙内表面半砖处为轴线来标注尺寸的；

b、建筑尺寸要求精度到一位小数。

⑹围护物基本耗热量的计算

根据上述各值对房间进行基本耗热量计算，计算中应注意：

a、民用建筑的走廊不设置散热设备，应按非供暖房间处理；

b、计算中应注意方法的简化，准中求快，把凡是能统一的数据都先标出来（如：对门窗可按其型号先计算出每一个的耗热量）；

c、耗热量计算要求精度只到10W。

⑺附加耗热量计算

a、朝向修正（只对垂直的外围护结构进行修正）。见规范

b、风力修正。见规范或教材。

c、外门冷风侵入附加。见规范或教材。

d、高度附加。见规范或教材。

e、冷风渗透耗热量。见规范或教材，建议采用缝隙法。

⑻总耗热量计算

计算各房间及整个建筑物的总耗热量，并将计算结果逐项填入热负荷的计算表格中。

同时，计算出建筑物的热特性指标，以便进行经济比较的参考（体积或面积为单位均可）。

㈢选择热媒及供暖系统

1热媒及参数的选择可根据热源给定的具体条件加以考虑，当热媒尚未定出锅炉种类时，可根据本建筑物供暖要求进行考虑；

2、供暖系统应包括：

a、用户引入口的型式（与外网的连接方式及主要设备）一般绘草图说明之；

b、供暖系统图式。水平干管、立管的布置，走向（即上分与下分，单管与双管，并联与串联等型式）；

c、系统中各附属设备、配件的布置，（如阀门、补偿器、排水、排气、膨胀水箱、除污器等）。

在选择某种热媒和系统型式时，最好能找出两种或两种以上可行的方案加以分析比较，最后阐明所选某种方案的理由。（在必要时，可进行经济比较，与指导教师商量决定）。

㈣散热设备的选择计算

⑴选择散热设备型式，确定与支管的连接方式；

⑵确定各房间散热设备数量；

⑶计算中应注意各种修正值（见教材）；

该部分参见教材有关章节及设计手册。

对单管系统应在水力计算后确定散热器片数。

以上供暖系统的型式，热媒的种类及散热器的选择计算在设计中应综合反复考虑。例如某系统采用低温热水，计算结果室内布置散热器过多，这将迫使改变热媒或参数以至整个系统。同时，在管网及散热器布置方面，还应兼顾到有利于水力阻力的平衡。（如：散热器的布置上尽量使立管两侧相互均匀分布）。

㈤管道的水力计算

管路布置好后，便可进行水力计算，首先应绘制计算草图。在该图上注明立管编号、各管段编号、各管段长度及局部阻力，热负荷的大小等（注意检查总供、回两管的负荷值是否与建筑耗热量相符）。

根据各种供暖图式特点，计算时应注意以下几点：

⑴机械循环热水供暖系统循环压力值（包括摩擦阻力及局部阻力）按下列原则确定：

a、集中锅炉房或间接连接于城市（或区域）热网的室内供暖系统，其循环压力应根据管道内水流速度（在允许范围内）并考虑各环路压力损失的平衡来计算决定（一般在2～5米水柱的范围内）；

b、对直接连接于已建成的热网（城市或区域）应根据连接点处供、回水压力差决定，当供给压力过大时，可用缩小管径、装调压板、调节阀门等加以解决。

⑵机械循环热水供暖系统，由于管道内冷却而产生的自然循环压力（或附加压头）不予考虑，由于散热器冷却而产生的自然循环压力应予考虑；

对于机械循环双管系统，由于立管本身的各层散热器均为并联循环环路，应考虑各层不同的自然循环压力，以避免竖向失调。（自然循环压力一般可按设计水温条件下最大循环压力的1/5～2/3计算）。

（3）在计算系统时，一般选择最远环路为最不利环路，但当它的热负荷很小，即便选DN15的管径，比摩阻R仍小于允许R平均时，可考虑以邻近一根立管为最不利环路，以避免其它管径过粗。

水力计算的具体步骤，因所选系统图式及所用计算方法而异，这一部分可参考教材中的例题。

计算中所用图表一定要注意与所设计的热媒参数等使用条件一致。计算中所用图表及各种数据（如：并联环路的平衡要求，管道中流体最大允许流速，以及供暖系统的局部阻力系数值等）均可查教材附表，附录以及设计手册。

㈥管道附属设备的选择计算

⑴三层或高于三层以上的立管上应装阀门，并应考虑排水设施。双管热水供暖系统中的散热器，除有冻结危险的地方（如：门厅、楼梯间和次要房间）外，一般均应安装调节阀门；

⑵减压阀后的管道上应设安全阀，减压阀前后均应安装压力表；