供热工程课程设计

河南理工大学

建筑环境与设备工程专业

课程说明书

课程《供热工程》班级建环08-02班姓名

张恩菊

学

号310807060204

指导教师

梁庆

摘要

本次课程设计是郑州的某宿舍楼，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.剖面图.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：设计；散热设备；

目录

1.前言2

2.热负荷计算22.1建筑物的概述32.2热负荷的计算43

供暖方案的确定以及散热器布置与选择63.1热媒的选择63.2供暖形式的确定63.3散热器的布置63.4散热器选择63.5散热器的计算74.管路的水力计算84.1绘制采暖系统图84.2计算最不利环路的管径85.总结心得126.参考文献

12

附录Ⅰ热负荷计算详表附录Ⅱ水力计算详表

附录Ⅲ散热器计算表附录Ⅳ图纸附录Ⅴ指导书

附录Ⅵ课程设计任务书 

1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。

本次课程设计是运用供热工程的技术知识对郑州的某宿舍楼进行设计计算，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。

2热负荷计算

2.1建筑物的概述

楼号建筑面积

（m 2）总高度（m ）总层数采暖房间数

一号楼

1020.8

9

9

48

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郑州的某一小型宿舍楼，3层，层高为3米。已知：维护结构的条件如下

外墙：一砖半厚（370mm），内墙抹灰。K=1.57w/m·℃

D=5.06

外窗：单层木门玻璃窗，尺寸（宽*高）为1.5*1.5。K=5.82w/m

门：单层木门.尺寸（宽*高）为0.9*2.0，门型为无上亮。K=4.65w/m·℃地面：不保温地面k 值按划分地带计算。郑州市室外的气象资料：供暖室外的计算温度t w =-5℃

累年（1951年—1980年）最低日平均温度t pmin =-17.1℃冬季室外平均风速V pj =4.9m/s

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，如101，102等计入表1中。

（2）维护结构朝向及名称如北外墙，南外墙，计入第3栏中。维护结构的传热面积等依次记录。

（3）房间的热负荷Q 主要包括以下几部分：

Q =Q1+Q2+Q3

式中：Q1——围护结构耗热量；

Q2——冷风渗透耗热量；

Q3——冷风侵入耗热量。

围护结构的基本耗热量：a

t KF q n ⎪⎭

⎫ ⎝⎛'

-='w t 式中：K——围护结构的传热系数，W/㎡·K；

F——围护结构的计算面积，㎡；

n t ——冬季室内空气的计算温度，℃；

t w ——冬季室外空气的计算温度，℃；

α——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。地面各地段的传热系数见表

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

底层101房间的维护结构耗热量计算：

Q1=

'

()(1)n w ch aKF t t x -+∙X

北外墙：q 1=0.7×1.57×（18+5）×6.9×1.05=182.7w 西外墙：q 2=0.7×1.57×（18+5）×16.75×0.95=402.2w 南外墙：q 3=1.0×1.75×（18+5）×7.65×0.80=221.0w 北外门：q=o.78×4.65×（18+5）×1.8×0.95=140w 西外窗：q=o.7×5.82×（18+5）×2.25×0.95=200.3w 南外窗：q=1×5.82×（18+5）×2.25×0.8=116.7w 地面Ⅰ：q 4=1.0×0.47×（18+5）×17.64=190.7w 地面Ⅱ：

q 5=1.0×0.23×（18+5）×3.986=21.9w

围护结构耗热量总Q 1=1476w (4)维护结构耗热量的修正

按照暖通规范的规定,维护结构的耗热量修正应考虑朝向修正、风力附加和高度附加三个方面。上面公式已修正.(5)冷风渗透耗热量计算

采用缝隙法计算冷风渗透耗热量Q 2

公式如下：Q 2=0.278Vρw C p (t n -t w ′)

式中：V=Lln

L—每米门窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季平均风速，m 3/h·m l—门窗缝隙的计算长度，m n—渗透空气量的朝向修正系数，

ρw—冬季供暖室外计算温度下的空气密度，0.147Kg/m 3；C p —冷空气的定压比热，C=1KJ/Kg·℃；t n —冬季室内空气的计算温度，℃；t w ′—冬季室外空气的计算温度，℃。

查表可知：郑州市的冷风朝向修正系数：南向n=0.2北向n=0.65东向n=0.65西向n=1.0向。查表可知：冬季室外平均风速V pj =4.9m/s，单层门的L=5.5m 3/m·h

南向外窗的总计算长度l=13米总的冷风渗透量：

南窗V1=Lln=5.5×0.2×13=14.3m 3/h 冷风渗透耗热量

Q 3=0.278Vρw Cp (tn-tw′)=0.278×14.3×1.34×0.147×23=126.52w