住宅楼室内采暖工程设计毕业设计.doc

郑州大学现代远程教育毕 业 设 计题 目：安阳市*小区*#住宅楼室内采暖工程设计 入 学 年 月 2012年秋季 姓 名 浮金超 学 号12121227062 专 业 土木工程 联 系 方 式15303718087 学 习 中 心 惠众学习中心 指 导 教 师 陈建华 完成时间2014年06月01日摘 要本设计针对安阳*小区*#住宅楼室内采暖工程。采用散热器采暖，系统以80/60的热水为热媒，本工程采暖供回水有小区换热站提供。首先计算出系统的总热负荷，其计算值为607.6KW。在此基础上，通过对散热器的比较,选择性能好且经济的M-132型散热器。由于采用上供下回单管系统，根据各房间热负荷可以计算出每间房屋所需的散热片数量。进行系统管路设计，绘制各层的平面图及系统图。进行水力计算，求出并联环路的不平衡率，对于不平衡率较大的并联管路用立管阀门进行节流。在水力计算的基础上选择合理的选取排气阀、除污器等其他附件设备。关键词：采暖；热负荷计算；散热器选型和计算；系统设计；水力计算目 录概 述6第1章 设计原始资料.9 1.1设计题目91.2设计原始资料 .9第2章 采暖系统设计热负荷计算92.1设计气象资料的确定93.2采暖设计热负荷计算方法103.3围护结构的基本耗热量113.4围护结构的附加耗热量15第4章 采暖方案及室内采暖系统形式18第5章 散热器的选择及计算195.1散热器的选用195.2散热器的计算20第6章系统水力计算246.1基本计算公式246.2水力计算步骤256.3水力计算举例26第7章 附属设备的选择及说明287.1集气罐和排气阀287.2疏水器287.3除污器297.4补偿器29结 论31参考文献32致 谢33概 述我国最早的取暖方式我们要追溯到150万年前的“有巢氏”时 代。在庄子.盗跖中记载：“古者禽兽多而人民少、于是民皆巢居以避之。昼拾橡栗、暮栖木上，故命之曰有巢氏之民。”太平御览卷七八引项峻始学篇：“上古穴处，有圣人教之巢居，“有巢氏”的时代，当时人们采暖的方式毕本上是肌肉的“抖动”来实现简单的取暖。 在3万年前的“燧人氏”时代，当时我们的祖先开始穴居， 并在历史上写下了“钻木取火”的篇章，而燧人氏是就是传说中发明钻木取火的人。钻木取火是根据摩擦生热的原理产生的。木原料的本身较为粗糙，在摩擦时，摩擦力较大会产生热量，加之木材本身就是易燃物，所以就会生出火来。这也是人类最早的采暖形式。十八世纪蒸汽机的发明，促进了锅炉制造业的发展。十九世纪初期开始出现了以蒸汽或热水作为热媒的供暖系统。在供暖系统中，由一个锅炉产生的蒸汽或热水，通过管路供给一座建筑物各房间取暖。1877年在美国建成了区域供热系统，由一个锅炉房供给全区许多座建筑物和生产与生活所用的热能。二十世纪初期一些工业发达的国家开始利用发电厂中汽轮机的废汽，供给生活与生产用热。其后逐渐发展为现代化的热电厂，联合生产电能与热能，显著地提高了燃料利用率。在区域供热系统中采用大型现代化锅炉，燃烧效率高，尤其是综合生产热能与电能的热电厂可以大量节省能源、大型区域供热系统供热半径长、热源可以远离城市中心人口稠密区，并可装设有效的排烟除硫和除尘设备以防止城市环境的污染。因此，近30年来区域供热事业的发展极为迅速。苏联和东欧各国的区域供热的热源以热电厂为主。美国和西欧各国的区域供热的热源，多以区域锅炉房为主，早期以蒸汽作为主要热媒，二次世界大战以后，以高温水为热媒的区域供热系统发展很快。近年来，在法国、瑞士等国出现了一些城市区域供热锅炉，以城市垃圾作为主要燃料。随着经济建设的发展和人民生活水平的提高，我国的供热事业也得到迅速发展。北方地区的绝大多数公共建筑和工业企业都装设了集中供暖设备，居民住宅也陆续装设了供暖系统，居住的舒适、卫生与环境条件得到很大的改善。五十年代，“三北”地区（东北、西北、华北）居民住宅以平房为主，冬季采用火炉、火炕或火墙取暖。自1951年我国第一座城市热电站北京东郊热电站投入运行，到改革开放前，全国只有哈尔滨、沈阳等8个城市有集中供热。改革开放后发展迅速，1956年增加到151个城市，到1961年这5年中有集中供热的城市猛增到516个，供热面积也从1956的年的91亿m2猛增到5年的292亿m2。此外，从80年代开始，我国已经能够自行设计大、中、小型的成套设备，各型锅炉，设计与制造多种铸铁、钢材和铝合金的散热设备。特别是近年来拓宽了国际技术交流的渠道，大量先进技术陆续引进，国内供热技术的开发力度也不断增强，城镇供热在设计标准、工艺水平和技术性能、自动化程度等方面都有长足的进步。第1章 设计原始资料1.1设计题目、。安阳市*小区*#住宅楼建筑室内采暖系统设计1.2设计原始资料1、建筑物所在地点：安阳市；2、建筑物周围环境：市内，无遮挡；3、建筑资料：详见建筑施工图纸；4、热源：室外热力管网；5、热媒参数：80/60热水，引入口处资用压差50kPa；6、建筑面积：12165m2；7、层数：主体11层，总高度37.65m米；8、结构形式：砖混结构；9、抗震级别：丙级，安全级别：二级，工程抗震设防烈度：七度；10、耐火等级：二级；11、合理使用年限：50年；第2章 采暖系统设计热负荷计算2.1设计气象资料的确定2.1.1设计气象资料确定原则 1、考虑到分户热计量系统允许用户根据自己的生活习惯、经济能力、及其对舒适性的要求对室温进行自主调节，因此分户热计量系统用户的室内设计计算温度比常规采暖系统有所提高，目前比较一致的看法是：分户热计量系统的室内设计计算温度宜比国家现行标准的规定值提高2。一般规定居室、客厅、餐厅为20-22，厨房为15，卫生间为25。由此可确定各房间的室内计算温度。2、冬季室外计算温度：采暖室外计算温度，应采用历年冬季平均不保证5天的日平均温度，这主要用于计算采暖设计热负荷。在采暖热负荷计算中，如何确定室外计算温度是非常重要的。因此，正确地确定和合理的采用采暖室外计算温度是一个技术与经济统一的问题。根据采暖通风与空气调节设计规范GB500192003所规定的采暖室外设计温度，适用于连续采暖或间歇时间较短的热负荷计算。3、冬季室外平均风速：冬季室外平均风速应采用累年最冷3个月各月平均风速的平均值，“累年最冷3个月，系指累年逐月平均气温最低的3个月，主要用来计算风力附加耗热量和冷风渗透耗热量。4、冬季主导风向：冬季“主导风向”即为“虽多风向”，采用的是累年最冷3个月平均频率最高的风向，风向的频率指在一个观测周期内，某风向出现的次数占总数的百分数，主要用来计算冷风渗透耗热量。该地区冬季主导风向可参见供热手册。5、冬季日照率：冬季日照率(冬季日照百分率)，采用历年最冷3个月平均日照率的平均值，系指在一个观测周期(全月)内，实测日照总时数占可照总时数的百分率，用来确定朝向修正率。3.1设计气象资料建筑物所在城市：安阳市；查出当地的气象资料如下：1、地理位置：东经113°37至114°58；北纬35°12至36°22之间； 2、大气压力：冬季Pb=1016.9hPa；夏季Pb=995.6hPa；3、冬季供暖室外计算温度：-5；4、冬季最低日平均：-17.1；5、冬季室外平均风速：1.8m/s；6、冬季通风：-3；7、冬季日照率：66%；8、设计计算用采暖期天数及平均温度供暖期：日平均温度：<+5，天数：117天。3.2采暖设计热负荷计算方法采暖设计热负荷包括围护结构的基本耗热量和围护结构的附加耗热量，利用下式计算： (3-1)式中：围护结构的基本耗热量，W；围护结构的附加(修正)耗热量，W；冷风渗透耗热量，W；冷风侵入耗热量，W；供暖总耗热量，W。其中，为围护结构的基本耗热量，围护结构附加耗热量为、之和。3.3围护结构的基本耗热量3.3.1计算公式围护结构基本耗热量按照下式计算：W (3-2)式中：K围护结构的传热系数，W/(·)；F围护结构的面积，；围护结构的温差修正系数；冬季室内计算温度，；供暖室外计算温度，。3.3.2围护结构的传热系数及最小热阻的校核（一）围护结构传热系数:外门：=2.7W/(.)；外窗：=2.7W/(.)；外墙的组成：外墙单面抹灰20mm厚，0.956W/(·)；水泥膨胀珍珠岩40mm厚，2.667W/(·)；砖墙370mm厚，1.647W/(·)；墙的传热系数由下式求出：W/(·) （3-3）式中：围护结构内表面的换热系数，W/(·)；围护结构外表面的换热系数，W/(·)。其中：=8.7W/(·)；=23.26W/(·)。由式（2-1）得：外墙：=W/(·)；楼面：刚柔防水层碎石混凝土60mm厚，=1.28W/(·)；C7.5炉渣找坡层拍实高炉炉渣20mm厚，=0.26W/(·)；保温层硅质密实剂15mm厚，=0.24W/(·)；钢筋混凝土结构层240mm厚，=1.74W/(·)。其中：=5.82W/(·)，由式(2-1)得出：W/(·)地面：地面采用平均传热系数 =0.52W/(·)；（二）校核围护结构传热热阻是否满足最小传热热阻的要求:为了同时满足人们热工和卫生方面的要求，在稳定传热条件下可得出围护结构的最大传热系数和最小传热热阻，建筑物围护结构采用的传热阻值。应大于最小传热阻。外墙组成：外墙单面抹灰15mm厚，0.87W/(·)；水泥膨胀珍珠岩40mm厚，2.667W/(·)砖墙370mm厚，1.647W/(·)；围护结构的传热热阻:W/(·) （3-4）外墙传热热阻：=1.03W/(·)；围护结构冬季室外计算温度：-11.6；其中：累年最低日平均温度，；根据下列公式： (3-5)式中：围护结构的最小传热热阻，W/(·)；围护结构内表面的传热热阻，W/(·)；其中：=0.115(查表3-1)；允许温差；其中：=6.0（查供热工程附录1-5）；围护结构温差修正系数。其中：对于外墙、平屋顶及直接接触室外空气的楼板，=1.0把查得的数据代入式(2-3)得:=0.543W/(·)因为该围护结构的实际传热热阻大于最小传热热阻，即=1.03W/(·)> ,所以满足规定。表3-1 内表面换热系数与换热热阻围护结构内表面特征W/(·)（kcal/·h·）W/(·)（kcal/·h·）墙、地面、表面平整或有肋柱状凸出物的顶棚8.7（7.5）0.115（0.133）有肋状凸出物的顶棚，当h/s>0.3时7.6（6.5）0.132（0.154）（一）室内计算温度民用建筑的主要房间，室内计算温度宜采用1624，当工艺或使用条件有特殊要求时，各类建筑物的室内温度可按国家现行有关专业标准、规范执行。辅助建筑物及辅助用室，不应低于以下数值：1、浴室24；2、更衣室24；3、办公室休息室18；4、食堂18；5、走廊及门厅16；6、盥洗室及厕所16。（二）温差修正系数：当围护结构外侧直接对大气时，=1。但是，在计算围护结构时，还常遇到围护结构外侧不直接与室外空气接触，它的外侧是不供暖的房间或空间（如顶棚或地下室等），而这些房间或空间通常是有与外侧相通的门或窗。为了便于计算，规定仍利用温差（tn-tw）计算耗热量，而用系数进行修正。温差修正系数是根据经验确定的，可查表3-2。还有一种情况，有时采暖房间围护结构的另一侧也是采暖房间，但两侧室温不同，与相邻的房间温差大于或等于5时，应该算通过隔墙或楼板等的传热量。与相邻房间的温差小于5时，且通过隔墙和楼板的等的传热量大于该房间的10%时，也应计算传热量。表3-2围护结构的温差正系数序号围护结构特征1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（16层建筑）0.604与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（730层建筑）0.505非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.756非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.607非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.408与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙0.709与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.4010伸缩缝墙、沉降缝墙0.303.3.4基本耗热量的计算举例首先将房间编号，编号应简单明了且有层次，编号详见平面图。以g房间为例。已知的围护结构条件:1.房间高3.9m，长4.8m，宽3.8m，含一扇外窗和一面外墙，无外门，外窗尺寸为1.8×2.1m；2.采暖室外计算温度：=-5，该房间为副卧室，室内计算温度为18；3、外窗传热系数为=2.7W/(m2.)，外墙传热系数为=0.956W/(m2.)，地面传热系数温差修正系数为=0.559W/(m2·)，=1。代入公式(3-2)得：2.7×1.8×2.1×18-（-5）×1.0+0.97×（3.9×3.8-1.8×2.1）×18-（-5）×1.0+0.559×5.4×3.6×18-（-5）×1.0=2301.52W。3.4围护结构的附加耗热量3.4.1围护结构的附加(修正)耗热量（一）朝向修正耗热量朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射而对外围护结构传热损失的修正。(a)不同朝向的围护结构所得的太阳辐射热是不同的，如为连续采暖时，朝向修正率应按规定的数值选用。(b)需要减少(或附加)的耗热量等于垂直的外围结构(门、窗、外墙及屋顶的垂直部分)基本耗热量乘以相应的朝向修正率。(c)建筑物被遮挡时不进行朝向修正，此要了解所设计建筑物的周边环境。本设计建筑物不被遮挡。(d)一般情况下，课程设计提供的建筑图上都有指南针，在进行朝向修正时要按建筑物的方位进行设计，如图中无指南针，仍按上北下南来考虑。朝向修正耗热量的修正率为：东：-5；西：-5；南：-20；北：5。（二）风力附加耗热量风力附加是考虑室外风速变化而对外围结构传热耗热量的修正。设计规范规定：在一般情况下，不必考虑风力附加，只对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高出的建筑物，垂直的外围护结构附加510。风力附加率，是指在采暖耗热量计算中，基于较大的室外风速会引起围护结构外表面换热系数增大即大于23w/()而增加的附加系数。由于我国大部份地区冬季平均风速不大，一般为23m/s，仅个别地区大于5m/s，影响不大，为简化计算起见，一般建筑物不必考虑风力附加，仅对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高出的建筑物的风力附加系数做了规定。本次设计不做附加计算。（三）高度附加耗热量民用建筑和工业企业辅助建筑(楼梯间除外)的高度附加率，房间高度大于4m时，每高出lm应附加2，但总的附加率不应大于15。高度附加率，是基于房间高度大于4m时，由于竖向温度梯度的影响导致上部空间及围护结构的耗热量增大而加的附加系数。由于围护结构耗热作用等影响，房间竖向温度的分布并不总是逐步升高的因此对高度附加率的上限值做了不应大于15的限制。对于本多层建筑物楼梯间的耗热量计算不考虑高度附加，因为楼梯间的空气和各楼层相通，只是在布置散热器时，尽量放在底层。这就已考虑竖向温度梯度了。本次设计住宅楼层高最高3.9m,无高度附加。注意：高度附加率，应附加于围护结构的基本耗热量和其他附加耗热量上。（四）对公用建筑，当房间有两面及两面以上外墙时，将外墙、窗、们的基本耗热增加5。窗墙面积比超过1：l时，对窗的基本耗热附加10。当建筑不要求全天维持设计室温，而允许定时降低室内温度时，采暖系统可按间歇采暧设计。3.4.2冷风渗透耗热量由于本设计选取缝隙长度不便，所以按照换气次数法计算，公式如下：W (3-6)式中：房间内部体积，；房间的换气次数,次/h；采暖室外计算温度下的空气密度(kg/m3)；Vn采暖房间的体积(m3)；tn采暖室内计算温度()；tw采暖室外计算温度()。可以按表3-3选取：本次设计外墙有一面外窗和两面外窗的,取，外墙含两面以上外窗的,取1。表3-3概算换气次数房间外墙暴露情况一面有外窗或外门1/42/3两面有外窗或外门1/21三面有外窗或外门11.5门厅23.4.3冷风侵入耗热量在冬季受风压和热压作用下，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。冷风侵入耗热量较大，占热负荷比例不容忽视。例如：设楼层数n=11，一道门的附加65n为：4.65*65*5=15.11两道门的附加80n为：2.33*80*5=9.32按照下列公式计算： (3-7)式中：外门的基本耗热量，W；冷风侵入耗热量，W；N考虑冷风侵入的外门附加率。表3-4外门附加率N值（注：n为建筑物的楼层数）外门布置状况附加率一道门65n%两道门（有门斗）80n%三道门60n%供暖建筑和生产厂房的主要出口500%以一楼楼梯间为例：设计建筑物11层，一楼楼梯间一侧有一道外门，故冷风侵入的外门附加率N=11×65%=7.15一侧走廊外门基本耗热量为136.5W所以=7.15×136.5=975.97W第4章 采暖方案及室内采暖系统形式一、本次设计采用散热器采暖，系统以80/60的热水为热媒热水热媒具有热能利用效率高，可以改变供水温度来进行供热调节，既能减少热网热损失，能较好地满足卫生要求，蓄热能力高，可以短距离输送，。二、设计采用机械循环上供下回垂直单管顺流异程式系统对系统的说明：1.采用机械循环垂直单管系统，上供下回，异程式系统，这样可以使作用压头达到可能的最大值，而散热器面积和管道的安装工作量都最小。2.把主立管布置在对称的一端，采用了较多的环路，使每一环路负担的热负荷尽可能的少一些，而且基本相等。这样既可以使管路的消耗量最少而且易于平衡，建筑物南北向分开设计和分朝向设置干管或环路以便于分朝向调节。3.每根立管每层可以各大多数带两个散热器，在供回水支管不太长的情况下，这样对管道较经济，而且有利于提高水力稳定性。4.在系统地最高处，在主立管的顶端，接了一个膨胀水箱，安放在闷顶或专用水箱内。它的作用在于储存或补充系统里的水热胀冷缩的水量。此外，当系统冲水时，以及当冷水被逐渐加热时，系统里的空气和从水中析出的溶解空气可以通过膨胀水箱排掉。为此，供水水平干管在安装时要保持0.003的坡度。系统的最高点设立集气罐。5.供水水平干管安装在楼面下，这避免了管道暴露在屋面，直接日晒雨淋，使用时间长，管道保温层外的保护层和防水层不易破损，不会造成因保温层吸水而使管道的热损失增加，故在使用中要保温措施不必经常维修。6回水水平干管也应有0.002的坡度，它的坡向应该保证系统的水能通过回水管完全排空。本设计将回水干管放在了底层室内地沟里。7.在每个分环的供水及回水总管上各安装一个阀门，便于分环调节和检修。在每根立管的上下端，各安装一个阀门。第5章 散热器的选择及计算5.1散热器的选用5.1.1对散热器的要求 住宅散热器总的要求可归纳为八个字“安全可靠、轻、薄、美、新”。即在安全可靠的前提下，要求轻、薄、美、新。安全可靠包括热工性能稳定及使用安全可靠两大方面。 采暖系统下部各层散热器承受的压力比上部各层大，散热器所能允许承受的压力（承压能力）应大于采暖系统底层散热器的实际工作压力，其供热能力应满足采暖系统的要求。散热器的接口要严密，漏水可能性小，外观无划伤或碰伤人体的尖锐棱角等。 住宅在进行室内装修时，因散热器影响美观而设置暖气罩，影响了散热效果，现在散热器形式趋于多样化，应优先选用造型紧凑、美观、便于清扫的形式。另外，住宅商品化使得住宅投资都转嫁到住户头上，因此应尽可能减少投资才能为广大住户接受。5.1.2对散热器的注意事项(1)具有腐蚀性气体的或相对湿度较大的房间，应采用耐腐蚀的散热器。(2)采用钢制散热器时，必须注意防腐问题。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充水保养。(3)热水采暖系统选用散热器时，钢制散热器与铝制散热器不应在同一热水采暖系统中使用。5.1.3钢制散热器与铸铁散热器的比较（一）铸铁散热器主要特点：铸铁散热器是目前应用最广泛的散热器，它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，但其金属耗量大，承压能力低，（二）钢质散热器的主要特点：1)金属耗量少。钢制散热器多由薄钢板压制焊接而成，散出同样热量时，金属耗量少而且重量轻。2)承压能力高。3)外形美观整洁，规格尺寸多，少占有效空间和使用面积，便于布置。4)除钢制柱型散热器外，其他钢制散热器的水容量少，持续散热能力低，热稳定性差，供水温度偏低而又间歇采暖时，散热效果会明显降低。5)钢制散热器易腐蚀，使用寿命短。因钢制散热器易腐蚀，对水质要求高，使用寿命短，钢制板式散热器在我国已基本上不采用。5.1.4散热器的选取本次设计选用M132型散热器。M132为柱型散热器，柱型散热器是单片的柱状连通体，每片各有几个中空的立柱相互连通，可根据散热面积的需要，把各个单片组对成一组。M132型散热器的宽度是132mm，两边为柱状中间有波浪形的纵向肋片。四柱散热器的规格以高度表示，如四柱640型，其高度为640mm。四拄散热器有带足片和不带足片两种片形，可将带足片作为端片，不带足片作为中间片，组对成一组，可以直接落地安装。本次设计安装高度为200mm。该散热器传热系数高，散出同样热量时金属耗量少易消除积灰，外形也比较美观。每片散热面积少，易组成所需散热面积。5.2散热器的计算5.2.1散热器的计算方法一、散热器散热面积的计算1、散热器内热媒平均温度t的确定(1)本课程设计在计算时，不考虑管道散热引起的温降。(2)对于双管热水供暖系统，为系统计算供、回水温度之和的一半，而且对所有散热器都相同。(3)对于单管热水供暖系统，由于每组散热器的进、出口水温沿流动方向下降，所以每组散热器的进、出口水温必须按公式逐一分别计算。2、本设计采用等温降法计算管路，系统中各立管的供、回水温度都取相同的数值。布置完散热器和立管后即可进行详细计算。3、用不等温降法计算管路时，各立管供水温度相同，回水温度不同只有在管道水力计算完毕得出每根立管的温降之后，才能根据各立管的温降去计算散热温度相同，回水温度不同只器面积和片数。4、散热器的传热系数是否正确，直接影响散热器的数量，要注意它的准确性。5、散热面积的计算应该在布置完散热器和立管后进行。6、设计中，为简化计算，散热器的热负荷中不扣除管道的散热量。二、散热器片数的计算散热器片数的计算可按下列步骤进行：1、利用散热器散热面积公式求出房间内所需总散热面积;2、根据每片散热器的面积得出所需散热器总片数；3、确定房间内散热器的组数m；4、将总片数n分成m组，得出每组片数n，若均分则n=nm(片组)；5、对每组片数n进行片数修正，乘以，即得到修正后的每组散热器片数，(1)对柱型及长翼型散热器，散热面积的减少不得超过0.1；(2)对圆翼型散热器散热面积的减少不得超过计算面积的10。5.2.2散热器的计算公式计算公式如下： （5-1）式中:散热器散热面积，；散热器的散热量，W；散热器内热媒平均温度，；供暖室内计算温度，；，散热器的传热系数，W/(m2.)；散热器组装片数修正系数；散热器组连接形式修正系数；散热器组安装形式修正系数。由于系统采用的为同侧进出式，故=1.0。由于散热器上不有窗台板，选取 =1.02（供热工程附录2-5）。计算散热器面积时，先取=1.00，但算出F后，求出总片数，然后再根据片数修正系统的范围乘以对应的值，其范围如表5-1：表5-1片数修正系数每组片数<66101020>200.9511.051.1另外，还规定了每组散热器片数的最大值，对此系统的四柱760型散热器每组片数不超过25片。在热水供暖系统中，散热器进出口水温的算术平均值： （5-2）式中：散热器进水温度，；散热器出水温度，。5.2.3散热器的计算实例已知条件:以管道井立管为例（立管A）图5-1 立管A左侧计算:1.计算各层散热器进、出口水温：= （5-3）代入公式，得;2.计算各层散热器内热媒平均温度 （5-4）代入公式，得;十一层：；六层：；一层：。3.计算各层散热器计算温差十一层：=91.1-16=75.1；六层：=84.3-16=68.3；一层：=75.4-16=61.4。4.计算各层散热器的传热系数K值，查供热工程附录2-1知，M-132型散热器：K=2.426 （5-5）式中：散热器热媒与室内空气的平均温差，（）；三层：K=2.426=8.34 W/(m2.)；二层：K=2.426=8.12 W/(m2.)；一层：K=2.426=7.88 W/(m2.)。5.计算各层散热器的面积：根据公式（5-1）三层：=1.37;二层：=1.00；一层：=1.60。6.计算各层散热器片数n,查供热工程附录2-1知f=0.24/片所以：=6；=1.00/0.24=5；=1.37/0.24=7。散热器的片数修正系数符合上表的要求，所以无需修正；若不符合，则按实际系数修正。第6章系统水力计算6.1基本计算公式热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下列公式表示， Pa （6-1）式中：计算管段的压力损失，Pa；计算管段的沿程损失，Pa；计算管段的局部损失，Pa；每米管长的沿程损失，Pa；管段长度，m。在实际工程设计中，为了简化计算，采用“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。当量局部阻力法又称为动压头法，是将管路的沿程损失转变为局部损失来进行计算。设管段的沿程损失相当于某一局部损失Pj，计算公式表示如下：=d=Pa （6-2）式中：d当量局部阻力系数；本设计即采用了这种方法。其中，管段的局部损失，可按下式计算： (6-3)式中：管段中总的局部阻力系数6.2水力计算步骤热水采暖系统管路水力计算可分为等温降法和不等温降法，而等温降法又分为限定压降法和允许流速法。在本采暖系统的水力计算中，水力计算方法采用限定压降法。本设计的计算过程同单管顺流式热水供暖系统管路的水力计算过程，将整个系统分为南，北两环分别计算，计算步骤如下：1、首先在系统图上，对各管段进行编号，并注明管段长度和热负荷。2、确定最不利环路：最不利环路就是单位管长允许的平均压降的最小的环路，对于机械循环系统，一般为管路最长，阻力最大的环路。对于此系统选择122为最不利环路。图6-1设计系统图（西侧）3、计算通过最远立管I的环路的总阻力，根据所选值（60120Pa/m），和每个管段的流量G的值，流量G的值可用以下公式计算得出：/h （6-4）式中：Q管段的热负荷，W；系统的设计供水温度，；系统的设计回水温度，。4、确定局部阻力损失，确定各管段的长度。5、求各管段的压力损失P;其中：=Rl，=。6、求环路的总压力损失。7、计算各并联环路压力损失。8、求并联立管AH的压力损失不平衡率，通过调节调节系统上的阀门和管径进行调节，把系统的不平衡率控制在15的范围之内。入口处的剩余循环压力，用调解阀节流消耗掉。6.3水力计算举例1、根据选取的比摩阻和各管段流量，查出各管段d、R、v值并列入水力计算表中（见附录），入口处剩余循环压力，用阀门节流。=13240.7Pa；=182.4m。 2、以立管H为例：图6-2 部分系统图（立管H及I）确定立管H管径，立管H与最末端的供回水干管和立管I、即管段11、12为并联环路。根据并联环路节点压力平衡原理，立管H和资用压力，可由下式确定：Pa （6-5）式中:水在立管I的散热器中冷却时所产的重力循环作用压力，Pa；水在立管H的散热器中冷却时所产的重力循环作用压力，Pa。由于两根立管各层热负荷的分配比例大致相等，故=，因而=1294.8Pa（详见附录3）立管H的平均比摩阻为=30.7Pa根据和G值，选立管H的立、支管，立管取DN20，支管取DN15。计算出立管H总压力损失，=1037Pa计算压力不平衡率，不平衡百分率：=20%>15%使用立管阀门节流，其他立管计算与立管H相同。第7章 附属设备的选择及说明7.1集气罐和排气阀l、集气罐用于热水采暖系统中的空气排除，一般应设于系统的末端最高处，并使干管逆流，水流与空气泡浮升方向一致。2、集气罐分立式和卧式两种，按国标图制作，当安装高度不受限制时，亦选用立式。3、集气管的直径应大于或等于干管直径的1.52倍，使集气罐中水的流速不超过0.05ms。4、集气罐接出的排气管管径，一般采用DNl5mm。在排气管上应设阀门，阀门应设在便于操作的地方，排气管排气口可引向附近水池。5、在较大采暖系统中，为方便管理，亦采用自动排气阀。6、自动排气阀的排气口，亦接DNl5排气管，防止排气直接吹向平顶或侧墙，损坏建筑外装修，排气管上不应设阀门，排气管引向附近水池。7、由于采暖系统(如水平串联系统)的原故，散热器中的空气不能顺利排除叫，可在散热器上装设手动放风阀。集气罐有效容积应为膨胀水箱容积的l。它的直径D应大于或等于干管直径的1.52倍，使水在其中的流速不超过0.05集气罐按安装形式分为立式和横式两种。本系统选择卧式集气管。设计注意要点：集气罐应设于系统末端的最高处，并使干管逆坡有利于排气，集气罐上引出的排气管一般取DN：15mm，并应安装阀门。7.2疏水器l、疏水器的选型应根据系统的压力、温度、流量等情况确定。2、一只疏水器满足不了排水量要求时，可选用多只疏水器并联工作。3、水器安装时，视工程具体情况，一般应有旁通管、冲洗管、放气管、检查管、止回阀、过滤器等。4、要用于初始运行时排放大量凝水，运行中禁用。小型采暖系统可不设旁通管。5、冲洗管、检查管用于放气、冲洗管道、检查疏水器的工作情况，一般均应设置。6、过滤器，为防止凝水中的杂质堵塞疏水器，一般应在疏水器前端装设过滤器，但疏水器本身带过滤器时，可不另设。7.3除污器l、除污器的作用是用来清除和过滤管道中的杂质和污垢，以保证系统内水质的洁净，减少阻力和防止堵塞设备和管路，下列部位应设除污器：(1)采暖系统入口，装在调压装置之前；(2)锅炉房循环水泵吸入口；(3)各种小口径调压装置。图7-1 排污阀安装位置2、除污器分立式直通、卧式直通、角通除污器，按国标图制作，根据现场实际情况选用，除污器的型号应按接管管径确定。3、当安装地点有困难时，以采用体积小、不占用使用面积的管道式过滤器。除污器或过滤器横断面中水的流速亦取0.05m/s。7.4补偿器为了防止供热管道升温时，由于热伸长或热应力引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热