供暖毕业设计

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1、第 1 章 设计概况天津澳 皮 王汽 车装 饰有限 公司总 占 地面 积 15866.2m 2， 总 建筑 面积 5761.06m 2，建 筑密度 31.58% ，容积 率 0.36 ，绿化 率 24.18% 。厂区内主要包括一栋矩形办公楼，一个长条形生产车间，一个长条 型半成 品库 房， 一 个矩形成品 库房， 一座 L 形 宿舍 楼与食堂相 连，还有 一块二期空地。办公楼主要用于公司的行政办公、接待宾客，公司事务 办理，各级会议的召开等公司的日常工作。车间主要负责设备及产品的 加工生产。半成品库房用于存放半成品。成品库房用于存放成型的产品 宿舍楼与食堂主要用于解决公司员工的食宿。办公楼 位

2、于厂区 西 南侧 ，长 21.4m ，宽 21.4m ，共有两 层，首层层高 为 4.2m ，顶层层 高 为 3.6m ，其外墙 为 加气混凝土 外墙，外门窗 均采用塑 钢结构。办公楼一层主要有会议室、洽谈室、展厅等房间。二层主要有 总经理室、秘书室、财务室、样品间、操作间和办公区，生产车 间位于办 公 楼左侧 ，长 72.24m ，宽 24.24m ，高 4.9 m ， 生产 车间的外围护结构采用采钢板和钢筋混凝土外墙，屋顶采用采钢板。半成品 库房位于 车 间东北 侧与 生产车 间并排，长 72.24m ，宽 24.24m 高 4.9 m ， 外 围 护 结 构 采 用 采 钢 板 和 混

3、凝 土 外 墙 ，屋 顶 采 用 阳 光 板 和 采 钢 板。宿舍楼位于厂区东北角，共两层，层高3m。宿舍的外围护结构为钢 筋混凝 土外 墙， 屋 顶为防水屋 顶。一次管网提供的热源为9570 C热水。从厂区东南角引进。第 2 章 设计方案的选取与比较2.1 办公楼供 暖方 案办公楼采用低温地板辐射采暖系统。低温地板辐射采暖是一种利用 建筑物内部地面进行采暖的系统。该系统以整个地面作为散热面，地板 在通过对流换热加热周围空气的同时，还向四周的维护结构进行辐射换 热，从而使 维护结 构表面 的温度升 高 ，其辐射换 热量 约占总换 热量的 50% 低温地板辐射采暖系统既能高效地使用各种低品位能源

4、作为热源，具有 节能的效果，又具有室内温度均匀、温度梯度小、角度温度高、卫生条 件高、热舒适性好等特点，因而是一种减少建筑能耗提高热舒适性的理 想采暖系统，其可靠性、舒 适性与卫生性已经在诸多工程中得到了验证 与对流供暖系统相比，辐射供暖系统具有以下主要优点：1. 由于有 辐射强度 和 温度的 双重 作用，造成了 真正 符合 人体散热 要求 的 热状态，因此，具有最佳的舒适感。2. 不需要 在室内布 置 散热器 ，也 不必安 装连接 散热 器的 水平支管 ，所 以 不但不占建筑面积，也便于布置家具。3. 室内沿高度方向上的温度分布 比较均匀，温度梯度很小，热损失可大 大减少。4. 由于提 高了

5、室内 表 面的温 度，减少 了 四周表 面对 人体的 冷辐射，提高 了舒适感。5. 不会导 致室内空 气 的急剧 流动 ，从而 减少了 尘埃 飞扬的 可能，有利 于 改善卫生条件。6. 房间的 分隔可以 任 意变化 。7. 在建立 同样舒适 条 件的前 提下 ，辐射 供暖时 房间 的设 计温度可 以比 对流供暖时降低2 3 C （高温辐射时可以降低5 10 C）,从而，可以 节省供暖能耗。8. 有可能兼作夏季降温的供冷表面。9. 有可能以塑料管代替金属管作为埋管。同时考虑到该建筑物的外围护结构采用了一定面积的玻璃幕墙， 如 果使用散热器采暖会影响建筑物的美观， 因此决定采用低温地板辐射采 暖系

6、统， 而不使用散热器采暖。在使用地板采暖时应注意以下几个问题：1 、低 温 热 水 地 板 辐 射 采 暖 系 统 的 供 水 温 度 不 宜 超 过 60 C ，供 热 系 统 的 工 作压力 不得 超过 0.8MPa 。2、地暖系统每年在使用前应清洗一次过滤器。具体方法如下:首先关闭 连接导管的进、回 水阀门,然后打开过滤器,取出过滤网并清洗干净,检查 过滤网有无破损、堵塞，如有损坏，应换上同规格的过滤网，按原样装 好即可 （注 意： 在 拆装过滤网 的过程 中，切 勿使杂物 进 入管内 ）。3、地暖系统在开始供水或使用过程中，管道中可能积存空气，影响采暖 效果，这时可打开分、集水器的放气

7、阀，将气体排出，方法和传统供热 相同。4、系 统各 支路的水 流量可以通 过调 节各支路 上的球阀 调 节，并以 此达到 控制各部分温度的目的，但调节时应慎重以免影响其他支路。5、铺 设在 地面下 的地暖管距 地板 面仅约 3-4cm ， 砸碰、敲击 地面 容易伤 及地暖管，因此铺设地暖管道的地面严禁敲砸、撞击等，严禁在地面上 楔入任何尖锐物，以防损坏地暖管。当 您需要在地面上放置过重（大于 2 吨/平方米）物品时,请先与物业公司或我公司联系。6、用户确需在屋顶上钻孔时，务必注意钻孔深度不能超过楼板结构厚度， 以防损坏上层地暖管。7、分、集水器附近外露的管道较多，应注意保护，最好加防护罩。8、

8、严禁在分、集水器附近及铺设了地暖管的地面上放置高温热源，以防 破坏管道系统。9、冬 天不采暖时应注意保护，防 止分水器部件开裂及采暖管中的水结冰 堵塞管道。2.2 车间供暖 方案在车间采用暖风机与散热器联合供暖。车 间为长 72 米，宽为 24 米， 平均高 度大 于 4 米，且车 间内房屋 较 少，大部分 是生产 操作区 ，内部空 间很大。如果全部采用散热器供热，就要把全部散热设备布置在外窗的 下边。而车间热负荷很大，有可能导致选择散热器过多。这是采用散热 器采暖的第一个问题，第二个问题是由于车间的内部空间很大，可能导 致车间内热环境不均匀，造成局部不能达到采暖的要求。所以车间采用暖风机与散

9、热器联合供暖系统。热风供暖是比较经济 的供暖方式之一，对流散热几乎占 100% 。具有热惰性小，升温快、设备 简单、投资省的特点。暖风机间歇运行，以防止长期吹热风给人体造成 的不舒适感。散热器连续供暖，以保证车间运行的最低温度。暖风机是由通风机、电动机及空气加热器、百叶风口等部件组合而 成的联合机组。使用暖风机供暖比其它供暖方式可以大大减少温度梯度， 因而减少由于屋顶耗热增加所引起的不必要的耗热量，并可节省管道与 设备等。适用于允许采用空气再循环的车间，或作为有大量局部排风车 间的补风和供暖系统。暖风机分为轴流式及离心式两种。根据其结构特点及适用热媒的不 同，又有蒸汽暖风机、热水暖风机、蒸汽热

10、水两用暖风机以及冷热水两 用的冷暖风机。暖风机的重要部件是空气热交换器。以材质而论，有钢制品的，铝 制品、铜制品的和钢铝混合制品的。生产车间的总热负荷在暖风机热风供暖设计时，主要是确定暖风机 的型号、台数、平面布置及安装高度等。1、暖风机的设计(1) 布暖风机时，宜使暖风机的送风射流相互衔接，使整个采暖空 间形空气环流运动，但应防止强烈气体吹向人体。(2) 暖风机布置在外墙上时，其气流不宜于外墙垂直向内吹风。(3) 采用暖风机的系统中，暖风机的数量不宜少于两台。(4) 暖风机的射程X,可按下式估算：X 11.3v D0式中 X暖风机的射程，m ；v0暖风机的出口风速，m/s ；D 暖 风 机

11、出 口 的 当 量 直 径 ， m。(5 )送风温度不应低于35 C ,不应高于55 C。2、暖风机的安装 暖风机安装前应检查其完好性。暖风机应装配相应的热媒管路系统并在暖风机的进出支管上装置截止阀， 在整个管路系统上应设有排出空 气的排气阀装置。(1) 电动机接通电源时应使叶轮按产品上标注的箭头方向旋转。(2) 暖风机底部的安装标高应符合下列要求：当出口风速v0 W 5m/s时，取2.53.5m ；当出口风速v0 5m/s时，取45.5m。(3) 暖风机管道系统的作用半径最大不应超过 150m 。3、暖风机的使用( 1) 暖 风 机 运 转 前， 必须排 净管路 系统及 散热 排管 中 的

12、冷空 气。(2) 调整暖风机百叶开启角度， 以便得到合适的气流。(3 )热水暖风机的供回水温度可为13070 C或9570 C。(4) 暖风机的供水温度一般应保持在90 C以上，最低不能低于80 C , 其流通水量必须使其散热排管中的水流速度在 0.2m/s 以上方能保证散热 效果。(5) 为了便于管理可在热水系统中的总进水管中设置自控装置，集 中控制暖风机开关以防暖风机吹冷风，具体做法以工程设计为准。(6) 应定期用压缩空气冲洗暖风机并用化学方法除去排污管中的水 垢。(7) 热水暖风机的热水应经过软化处理，以减少水垢产生。(8) 暖风机长期不用时，管路系统内充满水，以减少氧腐蚀4、采 用暖风

13、机 采 暖应注 意以 下几点 ：(1) 暖风机安装后应进行水压试验，设计无规定时，单项试压以不 小于 0.7mpa 表压试验，不漏不渗十分钟压降不超过 10% 为合格综合试压 以不小于 0.5mpa 表压试验，不漏不渗时一小时压降不超过 10% 为合格。(2) 应按厂房内部的几何形状，工艺设备布置情况及气流作用范围 等因素，设计暖风机台数及位置；(3 )室内空气的换气次数，宜大于或等于1.5次/h ；( 4) 热媒为蒸 汽 时， 每台暖 风机应 单独设 置阀 门和 疏水装置 。散热器供暖是传统的 供暖方式， 也是现今使用最广泛的 供暖方式。 它使用方便， 易于调节。对于 环境美观要求不高的 场

14、所， 特别是厂房， 车间， 厂区宿舍等地方， 使用的较为广泛。选择散 热器时， 应 符合下 列规 定；(1) 散热器 的 工作压 力 ， 应满 足系 统的 工 作压力， 并 符合国 家现行 有关 产品标 准的 规定 ；(2) 民用建筑宜采用外形美观， 易于清扫的散热器；(3) 放散粉尘或防尘要求较高的工业建筑， 应采用易于清扫的散热器；(4) 具有腐蚀性气体的 工业建筑或相对湿度较大的房间，应采用耐腐蚀 的散热器；(5) 采用钢制散热器时， 应采用闭式系统， 并满足产品对水质的要求， 在非采暖季节采暖系统应冲水保养；蒸 汽采暖系统不应采用钢制柱 型， 板型和匾管等散热器；(6) 采用铝 制散热

15、器 时 ， 应采 用内 防腐型 铝制散热器 ， 并满 足产品 对水 质的要求；安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道 内 含有粘沙的铸铁等散热器。散热器布置的注意事项：1、散热器一般安装在外墙的窗台下， 这样， 沿散热器上升的对流热 空 气流能够阻止和改善从玻璃窗下降的 冷气 流和玻璃冷辐射的 影响， 使 流经室内的空气比较暖和舒适。2、为防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。在楼梯间 或其它有冻结危险的场所，其散热器应有单独的立，支管供热，且不得 装设调节阀。3、散热器一般应明装，布置简单。内部装修要求较高的民用建筑可 采用暗装。托儿所和幼儿园应暗装或加防护罩，以防烫伤儿童

16、。4、在 垂直单管或双管热水系统中，同 一房间的两组散热器可以串联 连接；贮藏室、涮洗室、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。两串联散热器之间的串联管直径应与散热器接口直径相 同，以便水流畅通。5、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 置在底层或按一定比例分布在下部各层。2.3 宿舍楼与 半成 品库供暖方 案 宿舍楼与半成品库对供暖的要求不高，半成品库主要用于堆放半成 品，人员密度较小，使用散热器基本可以满足冬季的采暖要求。宿舍楼 主要用于员工晚上休息，白 天人员较少，在工艺美观方面没有特殊要求 所以采用铸铁散热器进行采暖即可。第 3 章 采暖热负荷计算

17、供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。它直接影响供暖 系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系 统的使用和经济效果。3.1 采暖热负 荷计 算原理3.1.1 维护 结构基 本 热负 荷在工程设计中，维护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行 计算的，即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其它传热过程参数 都不随时间变化。实际上，室内散热设备散热不稳定，室外空气温度随 季节和昼夜变化不断波动，这是一个不稳定传热过程。但不稳定传热计 算复杂，所以对室内温度容许有一定波动幅度的一般建筑物来说，采用 稳定传热计算可以简化计算方法并能基本满足要求。但对于室内温度要 求严格，

18、温度波动幅度要求很小的建筑物或房间，就需采用不稳定传热 原理进行维护结构耗热量计算。冬季供暖通风热系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得、失热量 确定：失热量有：1、维 护结 构传热 耗热量 Q1 ；2、加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2 ,称冷风渗透耗热量。3、加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3，称冷风侵入耗 热量；4、水分蒸发的耗热量 Q4；5、加热由 外部运入的冷物料和运输工具的耗热量 Q5；6、通风耗热量。通风系统将空气从室内 排到室外所带走的热量 Q6； 得热量有：7、生产车间最小负荷班的工艺设备散热量 Q7；8、非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量 Q8；

19、9、热物料的散热量 Q9；10、太阳辐射进入室内 的热量 Q10；此外还有通过其它途径散失或获得热量 Q11 。对于没有由 于生产工艺所带来得失热量而需设置通风系统的建筑物 或房间（如一般的民用住宅建筑、 办公楼等）， 建筑物或房间的热平衡就 简单的多了。失 热量 Qsh 只考虑上述的前三项耗热量。得热量 Qd 只考虑 太阳辐射进入室内 的热量。至于住宅中其它途径的得热量， 如人体散热 量、炊事和照明散热量（通称为自由热），一般散发量不大，且不稳定， 通常可不予计入。因此，对于没有装置机械通风系统的建筑物，供热系统的供热设计热负 荷可用下式表示：Q = Q - Q = Q + Q + Q -

20、Q （ 3 1）sh d 1 2 3 10上式带“”的上 标符号均 表示在设 计 工况的各种 参数（ 以下均 以此表示 之）维护结构基本耗热量，可按下式计算：q = KF I -1JW（ 3 2 ）nw式中K -维护结构的传热系数，W / m2 ；F - 维护结构的面积, m 2；幕-冬季室内计算温度，C；w -供暖室外计算温度，C ；a -维护结构的温差修正系数。3.1.2 维护 结构的 附 加（ 修正 ）耗 热量围护结构的基本耗热量，是在稳定条件下，按公式 41 计算得出的 实际耗热量会受到气象条件以及建筑情况等各种因素影响而有所增减。 由于这些因素影响， 需要对房间围护结构基本耗热量进行

21、修正。 这些修 正耗热量称为围护结构附加耗热量。 通常按基本耗热量的 百分率进行修 正。 附加耗热量由朝向修正、风力附加和高度附加耗热量等。3.1.2.1 朝向修 正耗热量采用的修正方法是按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率。需要 修正的耗热量等于垂直的外围护结构的基本耗热量乘以相应的朝向修正 率。暖通规范规定： 宜按下列规定的数值， 选用不同朝向的修正率 北、东北、西北 010% ； 东南、西南 -10% -15% ： 东、西-15%：南-15%-30% 。3.1.2.2 风力附 加耗热量风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修 正。在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热

22、系数A是对应风速约为 w 4m/s 的 计 算 值 。暖通规范规定： 在一般情况下， 不必考虑风力附加， 只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别 突出的建筑物，才考虑垂直外围结构附加 5% 10% 。3.1.2.3 高度附 加耗热量 高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的 耗热量。暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物的高度附加率，当 房间高度大于 4m 时，每高出 1m 应附加 2%，但 总的附加率不应大于 15%3.1.3 冷风 渗透耗 热 量在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分

23、冷空气从室外温度加热到室内温度 所消 耗的 热 量，称为冷 风渗透 耗热 量 Q 。 2 按缝隙法计算冷风渗透耗热量：V 二 LinQ = 0.278Vp2-1)m3/hW（33）34）式中 V- 经门 、窗 缝隙渗 入室 内的总 空气量 ,m3/h ；P供暖室外计算温度下的空气密度,kg/ m 3 ；wc -冷空气的定压比热，c=1.34KJ/kgC ；p0.278- 单位换算系数, 1KJ/h=0.278 W ；L-每米门、窗缝隙渗入室内的空气量m3/hm ；l- 门 、 窗缝隙的 计算长度， m；n- 渗 透空 气 量 的 朝向修 正系 数。3.1.4 冷风 侵入耗 热 量：在冬季受风压

24、和热压作用下 ，冷空气由开启的外门 侵入室内 。把这部 分冷空气加热到室内 温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。由于流入的冷空气量不易确定， 根据经验总结， 冷风侵入耗热量可采 用外门 基本耗热量乘以供热工程表 1-10 的百分数的简便方法进行计 算。亦即Q = N QW（35）31.j.m式中 Q - 外门 的基本耗热量， W ；1.j.mN- 考虑冷风侵入的外门 附加率。3.2 办公楼采 暖热 负荷计算3.2.1 热负 荷计算 原 始参 数3.2.1.1 办公楼 的室外气 象参数 ，室内 热 负荷计 算参数办公楼 供暖设计 热 负荷计算参 数表（ 表 3-1）序 号参数名称符号单位数值1冬

25、季采暖室外计算温度tw C-92冬季采暖室内计算温度办公室、会议室、洽谈室、总经 理室、秘书室、展厅tnC18男女厕所、楼梯间tnC163外墙参数（内外刷粉加气混凝土外墙、250mm厚、25号外墙、IV 型）外墙传热系数KW/ ( m2C )0.94外墙导热热阻Rm2 C / W1.064单层塑钢外窗传热系数KW/ ( m2C )4.385单层塑钢外门传热系数KW/ ( m2C )4.386玻璃幕墙传热系数KW/ ( m2C )4.387屋顶传热系数KW/ ( m2C )0.598温差修正系数a的选取与有外门窗的非采暖楼梯间相 邻的内墙a0.6与有外门窗的非采暖房间相邻 的内墙a0.7与有外门

26、窗的非采暖楼道相邻 的内墙a0.7与伸缩缝相临的内墙a0.39朝向修正系数的选取西南向xo h-10西北向xo h10东南向xo h-10东北向xo h1010风向修正系数xf011高度修正系数xg每咼1m加2%12天津冬季室外风速vm/s3.113每米门、窗缝隙渗入室内的空气 量Lm3/h m114冷空气的定压比热cpkj/kg C115供暖室外计算温度下的空气密 度pwkg/m 31.3416渗透空气量的朝向修正系数西南向n0.2西北向n1东南向n0.1东北向n0.417冷风侵入外门附加率N65n%18低温地板采暖热负荷修正系数0.9519非保温地面传热系数20第一地带KW/ ( m2C

27、)0.47第二地带KW/ ( m2C )0.23第三地带KW/ ( m2C )0.12第四地带KW/ ( m2C )0.073.2.1.2 采 用保 温 层 的地 面 传 热 系 数 的计 算采 用 40mm 厚 的 聚 苯 乙 烯 泡 沫 塑 料 板 作 为 保 温 绝 热 层 ，其 导 热 系 数 为 入=0.05 W/m K重 新 计 算 4 个 地 带 的 传 热 系 数K =丄=0.34 W/ ( m2 C )01 R01K =丄=0.2 W/ ( m2C )02 R02K =丄=0.11 W/ ( m2C )03 R03K =丄=0.067 W/ ( m2 C )04 R41R 二

28、 2.15 + 004 二 2.95 m2 C / W oi0.05R 二 4.30 + 004 二 5.10 m2 C / W020.05R 二 8.60 + 004 二 9.4 m2 C / W030.05R 二 14.2 + 004 二 15 m2 C / W040.053.2.2 热 负荷 计算 办公楼热负荷计算表见附表一 办公楼总负荷为：Q =62858 W3.3 车间采暖 热负 荷计算3.3.1 热 负荷 计算 原始 参数3.3.1.1 车间室 外气象参 数，室 内热负 荷 计算参 数车间供 暖设计热 负 荷计算参数 表（表 32）序 号参数名称符号单位数值1冬季采暖室外计算温度t

29、w C-92冬季采暖室内计算温度tnC183外墙参数（1.2米370mm厚砖墙）外墙传热系数KW/ ( m2 c )1.57外墙导热热阻Rm2 C / W0.644采钢板参数采钢板传热系数KW/ ( m2C )0.335单层塑钢外窗传热系数KW/ ( m2C )4.386铁外门传热系数KW/ ( m2C )6.47顶棚（采光板）传热系数KW/ ( m2C )5.58温差修正系数a的选取外墙、屋顶、地面以及与室外相 同的楼板等a1.09朝向修正系数的选取西南向xo h-10西北向xo h10东南向xo h-10东北向xo h1010风向修正系数xf011高度修正系数xg每咼1m加2%12天津冬季

30、室外风速vm/s3.113每米门、窗缝隙渗入室内的空气 量Lm3/h m114冷空气的定压比热cpkj/kg C116供暖室外计算温度下的空气密 度pwkg/m 31.3417渗透空气量的朝向修正系数西南向n0.2西北向n1东南向n0.1东北向n0.418冷风侵入外门附加率N65n%19低温地板采暖热负荷修正系数0.9520非保温地面传热系数第一地带KW/ ( m2C )0.47第二地带KW/ ( m2C )0.23第三地带KW/ ( m2C )0.12第四地带KW/ ( m2C )0.073.3.1.2 车间外 围护结构 的传热 系数计 算车间围 护结构采 用 了上海 恒信 彩钢板 组合房屋

31、有 限公 司生产的 EPS 轻 质彩钢夹芯板，EPS轻质隔热彩钢夹芯板，以其外形美观、色泽鲜艳、结 构 新颖 、安 装快 捷、 应用 广泛 的特 殊优 点， 令人 瞩目 ， 成 为当 代国 内推 行的新型复合材料。该彩钢 夹芯板外 层是高强度的彩色钢 板，内层是轻质 隔 热 材料聚苯乙 烯 泡沫 塑料 ， 通 过自 动复 合机 ， 用 高强 度粘 合剂 将两 者粘 合而 成。 具有 重量轻 、 机械强度高、 隔 热 、 隔 音、 耐腐蚀、 耐水蒸汽渗透及气候性等 优 良性 能， 目前 已被 广泛 用于 净化 车间 、 工 业厂 房、 办公 楼、 体育 馆、 别墅等建筑。EPS 轻 质 彩 钢

32、夹 芯 板 性能 参数： 板 厚 （ mm ）50板 重 （ kg/m2 ）10.00传热系数（Kcal/m2h C ）0.577510015020025010.45 10.90 11.80 12.70 13.600.380.285 0.190.143 0.114本车间采用板厚为100 mm的彩钢板，其传热系数K为0.285 Kcal/ （ h C ,)经换算得 K=0.285 X 1.16=0.33 W/ (m2 C )3.3.2 热 负荷 计算车间 的 采暖热 负荷计算表见附表二。车间总负荷为：Q =78155 W采用散热器供暖的负荷为：Q =23447 W采用暖风机供暖的负荷为：Q =5

33、4708 W3.4 宿 舍楼采暖热负荷计算3.4.1 热 负荷 计算 原始 参数宿舍楼供暖设计热负荷计算参数表 （表 33）序 号参数名称符号单位数值1冬季采暖室外计算温度tw C-92冬季采暖室内计算温度宿舍tnC18淋浴室tnC25楼道及楼梯间tnC163外墙参数（内外刷粉钢筋混凝土外墙、370mm厚、25号外墙、W 型）外墙传热系数KW/ ( m2C )1.57外墙导热热阻Rm2 C / W0.644单层塑钢外窗传热系数KW/ ( m2C )4.385单层塑钢外门传热系数KW/ ( m2C )4.386顶棚（聚苯板等）传热系数KW/ ( m2C )2.617温差修正系数a的选取外墙、屋顶

34、、地面以及与室外相 同的楼板等a1.08朝向修正系数的选取西南向xo h-10西北向xo h10东南向xo h-10东北向xo h109风向修正系数xf010高度修正系数xg每咼1m加2%11天津冬季室外风速vm/s3.112每米门、窗缝隙渗入室内的空气 量Lm3/h m113冷空气的定压比热cpkj/kg114供暖室外计算温度下的空气密 度pwkg/m 31.3415渗透空气量的朝向修正系数西南向n0.2西北向n1东南向n0.1东北向n0.416冷风侵入外门附加率N65n%17低温地板采暖热负荷修正系数0.9518非保温地面传热系数第一地带KW/ ( m2 C )0.47第二地带KW/ (

35、m2C )0.23第三地带KW/ ( m2C )0.12第四地带KW/ ( m2C )0.07342热负荷计算宿舍楼的采暖热负荷计算见附表三宿舍楼总负荷为：Q =63612 W35 半 成品库采暖热负荷计算351 热 负荷 计算 原始 参数3511 半 成品库的 室外气 象参数 ，室内热 负荷计 算参数半成品库供暖设计热负荷计算参数表（表 34）序 号参数名称符号单位数值1冬季采暖室外计算温度tw C-92冬季采暖室内计算温度tnC143外墙参数（1.2米370mm厚砖墙）外墙传热系数KW/ ( m2C )1.57外墙导热热阻Rm2 C / W0.644采钢板参数采钢板传热系数KW/ ( m2

36、C )0.335单层塑钢外窗传热系数KW/ ( m2C )4.386铁外门传热系数KW/ ( m2 C )6.47顶棚（采光板）传热系数KW/ ( m2C )5.58温差修正系数a的选取外墙、屋顶、地面以及与室外相 同的楼板等a1.09朝向修正系数的选取西南向xo h-10西北向xo h10东南向xo h-10东北向xo h1010风向修正系数xf011高度修正系数xg每咼1m加2%12天津冬季室外风速vm/s3.113每米门、窗缝隙渗入室内的空气 量Lm3/h m114冷空气的定压比热cpkj/kg C116供暖室外计算温度下的空气密 度pwkg/m 31.3417渗透空气量的朝向修正系数西

37、南向n0.2西北向n1东南向n0.1东北向n0.418冷风侵入外门附加率N65n%19低温地板采暖热负荷修正系数0.9520非保温地面传热系数第一地带KW/ ( m2C )0.47第二地带KW/ ( m2C )0.23第三地带KW/ ( m2C )0.12第四地带KW/ ( m2C )0.07半成品库围护结构也采用了上海恒信彩钢板组合房屋有限公司生产 的 EPS 轻 质 彩 钢 夹 芯 板 ， 结 构 与 性 能 参 数 如 上 述 。半成品库屋顶使用了彩钢板加采光板（阳光板）的设计。这是其结构与 生产车间不同的地方。合高玻璃纤维增强聚酯采光板采用专用的玻璃纤维和树脂等材料，经 机械化连续成型

38、。外观光洁、断面尺寸准确、切割长度随意；板表面覆 盖特种 薄膜 ，耐老 化，正常情 况下 使 用寿命可 达 15 年；产品透 光率 较高 未着色 采光 板可 达 85以上； 由于浸 透性强 ，纤维呈 均匀分布 ，使 入室 阳光漫射，光照柔和；紫外线透过率低，减少对植物的损伤；强度高， 可承受冰雹（强风）冲击而不影响正常使用；导热系数小，保温效果好 热损耗 低于 单层 玻 璃、塑料薄 膜 35-48 ；高寒 地区使用 可制成 双层采光 板，可满足采光保温需要。使用4血厚的玻璃纤维采光板，采光板与彩钢搭接，采光板应覆盖在彩 钢板的上方。计算采光板的传热系数：内表面换热系数为：a n=8.7W/(m

39、2 C )外表面换热系数为：a w=23W/(m2 C )传热系数为.K 11 55W/ ( m2C )1 X八、刀、八上1v 5110.0041aa+ +8.70.16823n i w3.5.2 热 负荷 计算 半成品库的采暖热负荷计算见附表四 半成品库总负荷为：Q =50866 W第 4 章 换热站设计4.1 换热站设 计概 况在天津澳皮王汽车装饰有限公司厂区供热设计中换热站位于车间前 左侧的空地，面 积 37.5m 2，层 高 4.2m ，上 层楼板厚 0.2m ，梁 高 0.6m ，共 有四面外墙。4.1.1 换热 站热源此换热站热源为9570 C热水，由城市供热管网提供，热源进口位于

40、 厂房南侧。以热水作为热源， 与蒸汽相比， 具有以下优点：1、热水系统热 能利用效率高。由 于 在热水供热系统中， 没有凝结水 和蒸汽泄露， 以及二次蒸汽的热损失， 因而热能利用率比蒸汽供热 系统 好， 实 践证 明， 一 般可节约 20%-40% 。2、以水作为热 媒用于供暖系统中， 可以改变供水温度来进行供热调 节（质调节）， 既能减少热网 热损失， 又能较好地满足卫生要求。3、热水供热系统的蓄热 能力高， 由 于系统中水量多， 水的比热 大， 因此， 在水力工况和热力工况短时间失调时， 也不会引起供暖状况的很 大波动。此外， 蒸汽供热 系统的热 惰性小， 供热 时热 得快， 停汽时冷得

41、也快， 很适宜用于间歇供热的用户。4 热水系统可以远距离输送， 供热半径大。4.1.2 换热 站流程此换热站由 板式水水换热器、除污器、循环水泵、补水泵、补水箱 水处理等装置组成。由城市供热管网 提供 9570 C 热水，经两台板式换热 器换热后提供的 90C 热水作为二次网 供水，经两支路分给办公楼、宿舍 车间、半成品库四座供暖建筑用于 采暖。二次网 回水在汇合后经除污器 除污进入循环水泵，由 循环水泵进入板式换热器与一次网 热水进行换热 温度升高后再分配到各供暖建筑， 如此循环。其中办公楼采暖方式为低 温地板辐射， 热媒为 6050 C 低温热水。在二次网 回水管上设三通混水， 将回水温度

42、 65C 与软水混合至 60C ， 提供给办公楼进行地板辐射采暖， 其回水回到二次网 回水干管内。混合后多余的水由 溢水管排到软水箱， 用作以后的补水之用。4.1.2.1 换 热 器本系统采用板式水水换热器，板式换热器是一种先进高效节能的换 热 设备， 具有传热效率高、换热快、温度易控制、工艺适应性强、结构 紧 凑、 占地 面积 小、 可拆 卸、 清洗 方便 等优 点。 它主 要由 以下 几部 分组成：板式换热器主要由传热板片、密封垫、压紧板、进出口接管法兰、 压紧螺栓、上梁、下梁、立柱等零部件组成。板片由不锈钢、钛或其他金属薄板压制而成，它是板式换热器的换 热原件，板片波纹用于增加板片刚性和

43、强化传热过程，使板片具有较高 的承压 能力 和获 得 极高的传热 系数。 实验证 明，对人 字 波纹板 片， 当 Re 数 达 200 时 ， 板 片 间 介 质 就 处 于 湍 流 状 态 。板式换热器是由一定数量的板片和密封垫组成板束，并形成设计要 求规定的流程形式。在板束中，板片交替排列，板片间形成网状通道， 冷热介质在相邻的通道内间隔流动，并进行换热。两板片间的人字波纹 在板片中方向相反加以区别。本系统 采用 BR 型板式换 热器。其传 热元件 为不 锈钢、钛或其 他金 属 薄板压制而成的人字形波纹板片，具有极高的传热系数，传热端温差可 小至12 C,是充分利用低品位能源和热力回收的先

44、进设备，已广泛用于 城镇集中供热和其他工业领域。4.2 换热器选 型计 算4.2.1 换 热器 选型 依据一、热交换站总计算热负荷Q = K XS Qjzi式中Q热交换站总计算热负荷(W )；jz工Q各用户所需热负荷之和(W)；iK 考虑室外管网热损失的系数， 取值范围 1.051.10 ， 供热半径长的室外热管网采用 较大的系数。Q = 1.05 x 257436=270308Wjz二、当加热介质为热水时， 其总流量按下式计算：式中3.6Qjc (t t )p 1 2G 加热 水 总流量 (kg/h);Q 热 交 换 系统计 算总 热 负 荷 ( W)； jzc加热水平均定压比热kJ/(kg

45、 C )。p=9305 kg/h3.6 x 2703084.2 x (95 - 70)4.2.1.1 板 式换热器 的选型 计算（一）、使用工况要求：工作压力P= 0.6MPa一次水流量V1=8.07m3/h二次水流量V2=8.07m3/h供水温度T1=95 C供水温度t2=90C回水温度T2=70 C回水温度t1=65C传热量裕度20%办公楼 ， 车 间， 宿 舍，半成品 库的总热负 荷为 270308 瓦o取两台板式换热器，每台换热器的换热量按总热负荷的 75% 计算。则每台换热器的换热量为：270308 X 75% X 1.05=202730KW（二）选型计算： 1、初选产品型号，传热面

46、积和流程形式： 热负荷：Q = V * p * Cp *（t -1 ） =202730 KW2 2 2 2 1得一次水流量： V1=202730/ （ 95-70 ） /1000/1.005=8.07m3/h二次水流量： Q = V *p *Cp *（t -1 ） =202730 KW2 2 2 2 1得 V2=202730/ （90-65 ）/1000/1.005=8.07m3/h2传热平均温差：AtmC（T -12）+ （T2- tj = （95 二 90） + （70 二 65） = 5 2 = 2=型号： 本换热器的热负 荷较小，所以选用 BR24 产品为宜。一般假设通道流速为= 0.

47、3m / s ,查图15 BR24产品的K-w曲线得:K=3400 W/ CQ 202730传热面积 F = 11.9 mKAt3400 x 5m根据 BR24 产品 参数表 6 初选 15 m ， 65 片.流程形式：一次水通道数：n =V=8.07/1250*10-6 /3600/0.3=5.98个f * o *3600二次水通道数：n =V=8.07/1250*10-6 /3600/0.3=5.98个f * o *3600查流程形式表（表1 ）,标准的流程形式为2 X 3 +114 ,其通道数n=7 , 2 x 3 +1 x 4较接近计算值。2、校核传热量: 查 表 17 的 BR24

48、的 产 品 和 技 术 参 数 和 热 力 公 式 如 下 ： 单板片传热面积：s= 0.24单通道截面积：f=1250 X 10-6 m当量直径：de=8.9 X 10-3 m传热公式：Nu=0.577Re o. 589Pr n （热介质 n=0.3,冷介质 n=0.4）阻力系数： Eu=146146Re-0.789 水的物性参数：一次水的定性温度：Tm 二 Ti + T2 二 95 + 70 二 82.5 C22二次水的定性温度：t二二9+竺二77.5Cm 2 2查附录 2 水的物性参数：一次水：运动粘度：V = 0.315x10-6m2/s导热系数：九 1 = 0.586 x 4200

49、/3600 = 0.684 W/m. C普朗特数：Pr1=1.80密度：P 1=961 kg / m3二 次 水 ： 运 动 粘 度 ： V =0.326x10-6m2 /s2导热系数：九=0.5850 x 4200 /3600 = 0.683 W/m. C2普朗特数：Pr2=1.95 密度：P 2=965.3 kg / m3 传热量：一次水：流速W =V-1=8.07/1250*10 -6n*f*3600/3600/5=0.36m/sRe1=W * dede =0.36 *8.9 *10-3/0.315 *10 -6 =10171v1Nu = 0.577* Reo$89*Pr n = 157

50、.811给热系数：a =1Nu x 九.11 = 157.8*0.684/8.9*10de-3 =12127二次水：流速W =f600 =8.7/1250*10 -6/3600/5=0.36m/sRe =W2 xde = 0.36*8.9*10-3/0.315*10 -6 =101712v2Nu = 0.577 * Re0.589 * Pr n = 1 6 7 . 3 21给热系 数： a =23 =12839Nu x 九.22 = 167.3*0.683/8.9*10de板片材料热组：R广 49 X10-4 川/W传热系数：二 3712.7K = 1r11ar+O2+R5+R 吋+丽+0.4

51、9 x 10一4+0.6 x 10-4查产品 参数 表（ 表 10）差得产 品板 片数 N=65 片 ，有效 板片为 63 片， 产 品的传热面积F=63 X S=63 X 0.24=15.12传热量：Qk 二 K x F xAtm 二 37127 x 152 x 5 二 280680202730裕度：y = Qk -Q x 100% = 280680 202730 x 100% = 38%Q3、校核压降：一次水：Eu 二 146146Re-o.789 二 146146 x 10171-0.789 二 100.71压降：mxEu xe2 x p11 110000002 x 100.7 x 0.

52、362 x 9611000000=0.025MPa二 次水：Eu 二 146146Re-0.789 二 146146 x 10171-0.789 二 100.72压降：AP =mxEu xe 2 xp1000000_22 x 100.7 x 0.362 x 965.31000000=0.025M Pa4、结论： 综合上述计算，传热量（280680 ）大于热负荷（ 202730 ）传热 量裕度 大 于 20%满足使用工况要求，可以选用BR24 2x3 +1 x4型产品一台。2 x 3 +1 x 44.3 换 热站其它设备选型计算4.3.1 除 污器 的选 型计 算 在系统回水进入循环水泵前应设置

53、除污器， 以防止杂质进入循环水 泵损坏扇页。取除污 器中 断面流 速为： v=0.2m/s 通过除污器的循环水量为： G =9305kg/h sx循环水回水密度为：p =980 kg/m 3除污器断面积f =xs = 0.013m23600p v 3600 x 980 x 0.2除污器直径 d = 0.128 m=128mm兀3.14选择立式直通除污器 D=200mmN卧式直通除污器尺寸表：（mm）（ 表4 1）公称通 径筒体直径HLL1L2L3L4P=0.6MPaDN200D357 X 4.53281140682522501074.3.2 循 环水 泵的 选型 计算（1） 循环水泵总流量循环

54、水泵总流量按下式计算：G=k13.6 x Qc(t t )12x10-3=204307 x 1.05 x 3.64.183 x (90 65)x 10 -3 =7.38t/hG 循 环 水 泵 总 流 量 （ t/h ）；K考虑管网热损失的稀疏，取K=1.05 1.10；Q 供 热 系 统 总 热 负 荷 ( W) ;C热水的平均比热kJ/ ( kgC )；J,t2供热循环水系统供、回水温度(C) 循环水量：G=1.3 X 7.38=9.59t/h( 2) 循 环 水 泵 的 计 算 扬 程循环水泵的扬程可按下式求得：H=K ( H + H + H + H ) =1. 2 X( 8+3+4+2

55、 ) =17m 1234其中H 循环水泵扬程，m HO2K 安全系数，取1.101.20 ；H 热力站内部的循环泵出水段压力损失， 一般取 815m H O； 12H 热 力 站 内 部 除 污 器 至 循 环 水 泵 入 口 段 压 力 损 失 ， 取 225m H O ；2H 最不利环路供回水干管压力损失， mH O；32H 最不利环路末端用户的压力损失， mH O；42选 择 IS 离 心 泵 IS65-40-250其性能参数为：型号流量扬程电动机功率m3/hL/smkWIS65-40-25012.53.47202.2其外型尺寸为(mm )型号L1H1H2HB2IS65-40-25010

56、204753952504504.3.3 补 水泵 的选 型计 算系统循环水流量：G = 9305 kg/hxs取补水泵的流量为系统循环水流量的 5%取补水泵的流量安全系数为： 1.1取补水泵的扬程安全系数为： 1.1补水泵的流量为：G 二 0.05 x 1.1G 二 0.05 x 1.1 x 9305 二 511.8kg / hb xs系统最 高点的充 水 高度为 ： 7m 安全富 裕值取： 3mH2O 建筑标 高为： 0m 系统补水点的压力值： Hb=3+7+0=10m 补水泵吸水管的阻力损失： Hxs=221.7Pa=0.023m 补水泵压水管的阻力损失： Hys=3522.2 Pa=0.36m 补水箱最低水位与补水点之间的高差 h=-0.1m补水泵扬程为：选 择 NB 型 立 式 暖 水 电 泵 NB5-15其性能参数为：型号流量扬程电动机功率重量m3/hL/smkWkgNB5-155.001.4151.380其外型尺寸为（mm）型号LHMDDNB5-15450435110501404.3.4 补 水箱 的选 型计 算4.3.4.1 补水箱 的体积确 定补水箱 的容 量按 30 分钟的补 水量 确定取自来水的温度为10 C自来水的密度为：p =999.6kg/m 3v./砧宀 卓斗“