供热毕业设计说明书

摘 要

　　随着我国城市建设事业的发展，以及国家对于能源与环境保护的要求，供暖系统的规模从单幢采暖系统发展成为中大型区域集中供暖系统，出现了大量住宅，公共建筑的集中供暖系统。集中供暖在节能和坏境保护方面都有很大的优势，发展速度很快。

　　本设计题目为青海省西宁市世家馨城综合楼的集中供暖设计，在设计中包括室内外设计参数的确定、供暖热负荷的计算、供暖系统方案的选定、散热器类型的选定及供暖系统水力计算。

　　选择供热系统需要的各种必要的设备和水泵等。整个设计严格按照规范，充分考虑技术，经济同时关注节能，使整个热网有一个较高的效率。

关键词：区域供热,热负荷,散热器,热网，系统

ABSTRACT

　　　　With the city construct's developing and energy save and environment require,the heating systems have changed from single heating to district heating.So many district heating system come out in many north cities in China.

　　　　My design title is the heating network designing of xining .In this design ,manual of heating system mainly includes indoor and outdor parameters,calculation of heat load,choice of heating system,decision of the type of radiator and definite diameters of water pipe through calculation of water power.

　　　　I choose the basic equipment such as bump,heat exchanger with these calculatings.In my design, I supply some districts with hot water .All the designs have a stict to the bans,considering the and enconme and energy save,in order to make the network be a high efficient.

KEY WORDS :district heating ,network design ,heat Load ，system

目 录

前 言1

1 设计资料2

1.1 设计题目2

1.2 设计任务和目的2

1.3 设计原始资料2

1.3.1 设计建筑物所在地区及地形资料2

1.3.2 土建资料2

1.3.3 气象资料2

1.3.4 动力资料3

2 设计参数的计算与确定4

2.1 设计温度的确定4

2.2 建筑围护结构传热系数的确定与校核4

2.2.1 围护结构的热工性能4

2.2.2 计算围构护结的传热系数4

2.2.2.1 外墙传热热阻和最小传热热阻的校核5

2.2.2.2 内墙传热热阻和最小传热热阻的校核6

2.2.2.3 屋面传热热阻和最小传热热阻的校核7

2.2.2.4 确定地面的传热系数8

3 供热系统热负荷的计算10

3.1 房间内的热损失10

3.2 通过围护结构的耗热量10

3.2.1 通过围护结构的基本耗热量10

3.2.2 通过围护结构的朝向修正耗热量11

3.2.3 通过围护结构的风力附加耗热量11

3.2.4 通过围护结构的高度附加耗热量11

3.3 计算冷风渗透耗热量11

3.4 外门冷风侵入耗热量的计

算12

3.5 供暖房间热负荷计算示例12

4 供热系统形式的选择与设计14

4.1 供热系统形式的选择14

4.1.1 按系统循环动力14

4.1.2 按管道连接及热媒流经路程14

4.1.3 按系统每组立管数不同14

4.1.4 按供水方式14

4.2 管道的布置14

4.3 散热器的选择计算及散热器的布置15

4.3.1 散热器材质的选择15

4.3.2 散热器散热面积和片数的计算15

4.3.3 散热器的计算示例16

4.3.4 散热器的布置17

5 室内的水力计算18

5.1 室内热水供暖系统管路水力计算的基本原理18

5.2 室内热水供暖系统管路不平衡率校核计算18

5.2.1 室内热水供暖系统各管段压力计算18

5.2.2 室内热水供暖系统水力不平衡率计算19

5.2.2.1 同程式系统水力计算示例19

5.2.2.2 异程式系统水力计算示例20

6 系统定压方式选择22

6.1 用户支管定压22

6.2 热水供热系统定压方式22

6.2.1 膨胀水箱定压22

6.2.2 普通补水泵定压22

6.2.3 气体定压罐定压22

6.2.4 蒸汽定压22

6.2.5 补水泵变频调速定压23

6.2.6 自来水定压23

个人总结，仅供交流

6.2.7 溢水定压形式23

6.3 本设计的定压方式23

7 系统附属设备选型24

7.1 循环水泵的布置与选择24

7.2 补给水泵的选择计算27

7.2.1 补给水泵的选择要求27

7.2.2 补给水泵的选择计算27

7.3 除污器的选择28

7.4 集气罐的选择29

8 管道的敷设与保温30

8.1 管道的敷设30

8.2 管道的保温30

8.3 管道的防腐30

8.4 供热系统的主要节能措施31

总 结32

参考文献33

致 谢34

附表一35

附表二60

附表三73

前 言

　　在人们的日常生活和社会生产过程中，都可能要用到大量的热能。所谓供暖，就是用人工方法向室内供给热量，使室内保持一定的温度，以创造适宜的生活、生产和工作条件的技术。

　　所有供暖系统都由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。热源和散热设备分别设置，用热媒管道连接起来，由热源向各个房间或者各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统，由热源、供热管网和热用户组成。按人体生理机制对气温和环境的要求，人们活动的环境温度在12℃以上较为适宜，集中供热的标准温度18℃±2℃是根据人们的生理机制而确定的。 在严寒的冬季，由于房屋围护结构的保温作用，室内的温度一般要比室外高出5℃左右，但是当室外温度在8℃以下时，室内就不能保证温度在12℃以上，这时人体就会产生寒冷感，此时就需要人为的提供一定的热量来满足舒适性要求，所以我国把采暖的室外界线温度定为8℃。

　　本次设计对象为青海省西宁市开发区世家馨城综合楼，设计任务为下部三层商城

和四至十二层居民住宅楼供暖的热负荷计算，供暖系统形式设置，采暖管道系统布置和水力计算，以及采暖附件的选择计算等。

　　由于本人设计水平有限，且未从实际中直接的了解过供暖设计的整个过程，所以对于很多细节内容不是很清楚，设计中难免有一些未考虑周全或不足之处，请老师不吝赐教，我在此表示衷心感谢。

1设计资料

1.1 设计题目

　　 青海省西宁市开发区世家馨城综合楼供暖设计。

1.2 设计任务和目的

　　本设计包括了三层公共建筑商场商铺等和九层民用住宅供暖设计，主要涉及到房间散热量的计算、散热器的计算、系统形式的设计、管网的布置、水力计算和设备选型等。

　　根据所学基础理论和专业知识，结合实际工程，按照工程设计规范、标准、设计图集和有关参考资料，在老师的指导下，完成建筑所要求的工程设计，并通过设计过程，比较系统地掌握暖通设计规则、方法、步骤，了解相关专业的配合关系，培养分析问题和解决问题的能力，为将来从事建筑环境与设备工程专业及其相关工作和施工、验收调试、运行管理和有关应用科学的研究及技术开发等工作，奠定可靠的基础。

1.3 设计原始资料

1.3.1 设计建筑物所在地区及地形资料

　　此世家馨城综合楼位于青海省西宁市开发区，北纬36.72， 东经101.75。青海地处青藏高原东北部，具有高原性气候，较为寒冷。

　　此建筑总高十二层，下面三层为商业楼，主要为精品专卖店和商铺，上面为九层民用住宅楼。

1.3.2 土建资料

　　建筑平面图及剖面图、立面图。建筑图中已包括建筑物尺寸、建筑围护结构和门窗位置、尺寸、建筑层高、建筑应用等。

1.3.3 气象资料

　　从哈尔滨工业大学 王宇清主编 《供热工程》中查找:

　　大气压力：冬季Pb =77510Pa；夏季Pb =77350Pa；

　　冬季供暖室外计算温度： -13℃

　　极端最低温度： -26.6℃

　　极端最高温度： 33.5℃

　　冬季室外平均风速： 1.7 m/s

　　平均相对湿度: 48%

　　冬季日照率： 70%

　　最大冻土深度： 134cm

1.3.4 动力资料

　　本设计的对象为居住及公共建筑，室内热水供暖系统，大多采用低温热水供暖系统，设计的供回水温度多采用95℃ /70℃。故此，本设计采用低温热水供暖，供回水温度为95℃ /70℃。

　　本设计上三层与下九层结构形式大不相同，采用上下分别供暖，各设置单独系统，下层楼层低管线少需要资用压力小，采用重力循环热水供暖系统，上层采用机械循环热水供暖系统。

2

设计参数的计算与确定

2.1 设计温度的确定

　　查询刘梦真、王宇清著《高层建筑采暖设计技术》得以下室内设计参数。

表2-1室内计算温度tn/.c

商场

商铺

卫生间

值班室

仓储区管理

顾客休息区

商场办公区

精品专卖店

卧室

厨房

客厅

走廊

15

15

16

18

17

17

17

15

18

10

18

16

2.2 建筑围护结构传热系数的确定与校核

2.2.1 围护结构的热工性能

　　外承重墙：钢筋混凝土(炉渣混凝土聚苯板)墙体, K=0.528 W/(·℃),热惰性指标D=2.904；

　　非承重墙和内墙：K=0.508 W/(·℃),热惰性指标D=3.282；

　　外门：木(塑料)框双层玻璃门 K=2.5 W/(·℃)；

　　亮窗：铝合金辐射率≤0.15Low-E中空玻璃(空气12mm) K=2.7 W/(·℃)；

　　住宅楼外窗：塑料辐射率≤0.25Low-E中空玻璃(空气12mm) K=1.9 W/(·℃))；

　　住宅卫生间外窗：铝合金中空玻璃(空气6mm) K=3.7 W/(·℃)；

　　住宅外门：金属框单层实体门 K=6.5 W/(·℃)；

　　住宅卫生间门：木(塑料)框单层实体门K=3.5 W/(·℃)；

　　屋面：钢筋砼现浇板(EPS机制复合保温板) K=0.586 W/(·℃) D=2.576。

个人总结，仅供交流

2.2.2 计算围构护结的传热系数

　　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。

2.2.2.1 外墙传热热阻和最小传热热阻的校核

　　外承重墙：为钢筋混凝土(炉渣混凝土聚苯板)墙体, K=0.528 W/(·℃) , 热惰性指标D=2.904

表2-2外墙结构

材料名称

厚度mm

导热系数

耐碱破纤网格布，抗裂砂浆炉渣

0

1.00

混凝土聚苯板

80

1.20

钢筋混凝土

200

1.00

白灰砂浆

20

1.00

外墙内表面换热系数

《供热工程》表2.3

外墙外表面换热系数

《供热工程》表2.4

外墙传热系数为：

（2-1） =

则传热热阻为：

== （2-2）

　　外墙已给出为300mm的钢筋混凝土墙，根据该外墙的D可知，为Ⅲ型围护结构,根据下列公式围护结构冬季室外计算温度：

(2-3)

式中，-累年最低日平均温度，-11.4℃；

(2-4)

式中：--围护结构的最小传热热阻，；

　　　-围护结构内表面的传热热阻，；

其中： =0.115 ；

　　　 -允许温差,；=6.0 ；

《供热工程》表2.14

　　　-围护结构温差修正系数。

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:

经检验：满足要求。

因此，承重外墙的传热系数K=0.528 W/(·℃)

2.2.2.2内墙传热热阻和最小传热热阻的校核

　　外非承重墙墙：K=0.508 W/(·℃) , 热惰性指标D=3.282

表2-3内墙结构

材料名称

厚度mm

导热系数

挤塑聚苯板

50

1.10

炉渣空心砌砖

190

1.00

白灰砂浆

20

1.00

外墙内表面换热系数

《供热工程》表2.3

外墙外表面换热系数

《供热工程》表2.4

外墙传热系数为：

则传热热阻为：

===1.97(㎡﹒℃/W)

　　外墙已给出为炉渣空心砌块(挤塑聚苯板)，根据该外墙的D= 3.282可知，为III型围护结构,根据下列公式围护结构冬季室外计算温度：

其中：

　　　-累年最低日平均温度，-26.6℃；

式中：--围护结构的最小传热热阻，；

--围护结构内表面的传热热阻，；

其中： =0.115 ； -允许温差,；

　　　=6.0 ； 《供热工程》表2.14

　　　-围护结构温差修正系数。

对于外墙、平屋顶及直接接触室外空气的楼板，,

把查得的数据代入式(2-3)得:

　　　= 0.72

经检验：，满足要求。

因此，非承重外墙的传热系数K=0.508 W/(·℃)

2.2.2.3屋面传热热阻和最小传热热阻的校核

　　屋面：钢筋砼现浇板(EPS机制复合保温板) K=0.586 W/(·℃) D=2.576

表2-4屋面结构

材料名称

水泥砂浆1

钢筋混凝土

钢筋混凝土

水泥砂浆1

预制复合保温板

厚度mm

20

40

120

20

66

导热系数

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

确定屋面的传热系数：

屋面内表面换热系数

屋面外表面换热系数

屋面传热系数为：

屋面实际热阻为：

计算屋面的最小传热热阻：

　　屋面最小传热热阻计算方法同外墙计算方法，D=2.576，为III型围护结构,根据下列公式围护结构冬季室外计算温度：

所以，屋面满足保温要求。

2.2.2.4确定地面的传热系数

　　采用划分地带法确定地面传热热阻，直接铺在土壤上的非保温地面，从外墙内表面起2m为一个地带，第一地带靠近墙角处的面积需计算两次，以补偿墙角处较多的热量损失。该楼层划分为四个个地带，各地带传热系数如表：

表2-4 各个地带传热系数

地带

传热系数K（w/㎡·℃）

第一地带

0.47

第二地带

0.23

第三地带

0.12

第四地带

0.07

个人总结，仅供交流

3供热系统热负荷的计算

3.1 房间内的热损失

1、围护结构的耗热量；

2、加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量；

3、加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量；

4、水分蒸发的耗热量；

5、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量；

6、通风耗热量；

7、最小负荷班的工艺设备散热量；

8、热管道及其他热表面的散热量；

9、热物料的散热量；

10、通过其他途径散失或获得的热量。

所以， （3-1）

　　　-供暖系统设计热负荷；

　　　-围护结构基本耗热量；

　　　-围护结构附加耗热量；

　　　-冷风渗透耗热量；

　　　-冷风侵入耗热量。

3.2通过围护结构的耗热量

　　通过围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量，其中附加耗热量包括：a.朝向修正耗热量b.风力附加耗热量c.高度附加耗热量

3.2.1通过围护结构的基本耗热量

（3-2）

3.2.2通过围护结构的朝向修正耗热量

　　通过围护维护结构的朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳辐射的影响而对围护结构基本耗热量的修正，由基本耗热量乘以朝向修正率而得出。

表2-5 相应的朝向修正率

N

NE

E

SE

S

SW

W

NW

0.05

0.05

-0.05

-0.13

-0.20

-0.13

-0.05

0.05

3.2.3通过围护结构的风力附加耗热量

　　风力附加耗热量是考虑建筑物室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。一般情况下不考虑风力附加，只对建筑物在不避风的高地或者特别突出的建筑物才附加，因此青海省西宁市的建筑风力附加取为0%，本设计中此项不用计算。

3.2.4通过围护结构的高度附加耗热量

　　《暖通规范》规定:民用建筑(楼梯间除外)工业辅助建筑物的高度附加率,当房间高度超过4m时，每高出1m,附加围护结构基本耗热量和其他围护耗热量的2%，但总的附加小于等于15%。

　　综上所述，围护结构的总耗热量等于三者之和。即：

　　　 - 高度附加率，%，；

　　　 - 朝向修正率，%；

　　　 - 风力附加率，%；

3.3计算冷风渗透耗热量

冷风渗透量：

（3-3）

（3-4）

　　　：单位换算系数， ；

　　　：通过门窗缝隙渗入的总空气量，;

　　　：供暖室外计算温度下的空气密度，；

　　　:冷空气的定压比热， 。

　　查《实用供暖空调设计手册》相关数据可以得到，青海省西宁市的冷风朝向修正系数：

　　东向 西向 南向 北向

3.4外门冷风侵入

耗热量的计算

　　冷风侵入耗热量=外门基本耗热量外门附加耗热量

　　对于民用建筑和工厂辅助建筑物短时间开启的外门（不包括阳台门、太平门和空气幕的外门）：

一道门为65n%；

二道门（有门斗）为80%；

三道门（有两个门斗）为60%；

其中，n为门所在楼层数。

本例中外门冷风侵入耗热量为外门基本耗热量乘以65n%。

3.5供暖房间热负荷计算示例

　　以1001（编号在已在图纸中标出）房间为例，进行热负荷计算过程如下：已知：取定

根据：

北外门：

北外墙：

　　　，

西外墙：

南外墙：

地面：

楼板：

则该商铺供暖设计热负荷总计为：

将上述各计算数据列入下表中。其他各层各房间的计算方法同上，数据依次列入附表1中。

4供热系统形式的选择与设计

4.1 供热系统形式的选择

4.1.1 按系统循环动力

　　分重力循环和机械循环供暖系统,重力循环系统靠不同水温的密度差为动力而进行循环，无循环水泵。机械循环系统靠水泵的动力强制循环，系统循环作用压力大，系统作用半径较重力循环高。

4.1.2 按管道连接及热媒流经路程

　　分同程式和异程式,供暖管网采用同程式布置（通过各个立管的循环环路的总长度相等），各并联环路压力损失易于平衡，减轻了在远近立管处出现的流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象（即水平失调），但缺点是金属耗量过大。

　　异程式系统会使通过各个立管环路压力损失较难平衡，但金属耗量小，易于布置，造价低廉。

4.1.3 按系统每组立管数不同

　　分单管系统和双管系统,若采用单管式系统各层散热器的进出口水温不相等，越在下层进水温度越低，因而在下层的散热器片数或组数要相对比上层的多。

　　若采用双管系统，由于各层散热器与锅炉的高差不同，虽然进入和流出各层散热器的供回水温度相同，也将形成上层作用力大，下层作用力小的现象，从而导致流量不均而上下层冷热不匀的现象（即垂直失调）。

个人总结，仅供交流

4.1.4 按供水方式

　　分上供下回式、下供下回式、中供式、下供上回式和混合式热水供暖系统。

　　综上所述，在本设计中，一层在东西两侧分设两个系统，二三层在东西两侧分设两个系统，均采用机械循环上供下回，单管顺流式同程式系统，四至十二层东西两侧分设两个系统，采用机械循环上供下回，单管顺流式异程式系统。

4.2管道的布置

　　查询刘主编陕西科学出版社《管道工程》得

得：

　　供水干管沿室内内墙架空敷设时，当管径≤DN80时，供水干管距离墙面尺寸为150㎜，当管径＞DN80时，供水干管距离墙面尺寸为180㎜。

　　连接散热器的立管，当设计采用单立管安装时立管距离侧墙面尺寸为80㎜，距后墙尺寸为50㎜。当设计采用双立管时，立管距侧墙、后墙尺寸均为50㎜，两立管间距为80毫米。

　　根据以上规定，考虑本设计为单管顺流式系统，系统中立管距离侧墙面尺寸为80㎜，距后墙尺寸为50㎜。

4.3 散热器的选择计算及散热器的布置

　　根据计算出的各供暖房间的耗热量，我们可计算出每个房间所需要布置的散热器面积，从而确定散热器的片数和个数。

4.3.1散热器材质的选择

　　钢制散热器的制造工艺先进，适应工业化生产，外形美观，易实现产品多样化、系统化，适应于各种建筑对散热器的多功能要求，金属耗量较低，安装便捷，承压能力高，占地面积小。缺点：耐腐蚀能力差，对供暖系统的水要求较高，需要进行水处理，非供暖期间需要水养护。

　　查询哈尔滨工业大学出版社王宇清著《供热工程》，选择钢制散热器，根据建筑结构和特点，下三层商业区选择钢制扁管散热器，单板 散热面积，工作压力0.8MPa ,传热系数；四层至十二层住宅楼选择钢制扁管散热器，散热面积，工作压力0.8MPa，传热系数。

4.3.2 散热器散热面积和片数的计算

　　按照各个散热器上提供的热负荷，计算流过各根立管各层散热器的供回水温度，根据散热器的一些性能参数、散热器的进回水温度和散热器需要提供的负荷，我们可算出每个散热器的片数。

根据公式 ： (4-1)

(4-2)

4.3.3 散热器的计算示例

　　下面以四至十二层西侧系统立管1上的12040室为例，计算所需要布置的散热器片数和个数。

立管1：

举12040室为例，来计算说明：

已知：

钢制扁管散热器600*120

修正系数：

　　　散热器组装片数修正系数：先假设；

　　　散热器连接形式同侧上进下出，修正系数：；

　　　散热器安装形式A=200mm,修正系数：；

(4-3)

钢制扁管散热器，每片散热器面积为。

计算片数：

得：

；

实际片数：

；

取整数，n=4片。

　　其余散热器片数计算方法与此相同，如若片数较多，则应该根据片数布置多个散热器，以使其满足供热要求。详细情况列于附表2中。

4.3.4散热器的布置

　　散热器的布置原则是应以最好的散热方式将热量自散热器传给室内的空气，保证工作区温度均匀事宜，同时尽量减少占室内空间。应满足以下条件：

　　（1）房间有外窗时，散热器应安装在每个外窗的窗台下。

　　（2）为了防止冻裂，双层外门的外室以及门斗内不宜布置散热器。

　　（3）散热器宜明装。

　　（4）楼梯间的散热器宜布置在底层。

　　由以上布置条件，在图中布置散热器和立管的位置如图中所示，由此可以进一步确定各供暖管线的长度和位置。

5室内的水力计算

5.1室内热水供暖系统管路水力计算的基本原理

　　各管段压力计算

　　（1）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下：

（5-1）

　　（2）在干管的水力计算中采用推荐经济比摩阻Rpj=60-120pa/m 确定其管径，由经济比摩阻和热流量从表中查出最接近经济比摩阻的管径，从而确定出供水干管各个管段、立管和回水总干管的管径，再根据所得管径确定其压降和流速。

　　（3）确定长度压力损失ΔPy=Rl。将每一管段R与l相乘，列于水力计算表3-1中。

　　（4）确定各管段局部阻力损失Z。

　　先确定局部阻力系数ε，根据室内系统管路的实际情况，列出各管段的局部阻力,管件名称，利用附表4.3，并查出各个局部阻力管件的阻力系数∑ε，计算各管段的局部阻力

（5-2）

将求出的ΔPj列于水力计算附表3中。

　　（5）计算各管段的压力损失

（5-3）

列于附表3中。

　　（6）用同样方法，计算通过其它立管的环路，从而确定出各立管与供回水干管的管径及其压力损失，并将所得数据列于管路水力计算表3-1中。

5.2室内热水供暖系统管路不平衡率校核计算

5.2.1室内热水供暖系统各管段压力计算

　　 因为各个立管之间是相互并联的关系，因而只要算出热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间（不包括共同管段）的计算压力损失相对差额，保证其不大于15%。

　　如以第一个系统中的1号管段为例：

　　根据其流量,和查出其管径，然后再查《供热工程》表4.1，利用内插法可以确定出其比摩阻,流速,

　　局部阻力管件： Φ、弯头 四个

　　乙字弯 两个

　　闸阀 一个

　　将所得数据列于管路水力计

算表（详见附表3-1）。

5.2.2室内热水供暖系统水力不平衡率计算

5.2.2.1同程式系统水力计算示例（水力计算图详见附图1）

（1）最远立管环路L18的计算

　　最远立管L18管段包括1-19管，采用推荐的比摩阻确定管径，具体结果见附录3-1

　　最远立管L18环路的总压力损失为：

（2）最近立管L1的计算

　　包括1、20-36、19，管段20-36的压力损失为：

个人总结，仅供交流

　　最近立管L1的总压力损失为：

　　管段20-36的压力损失为：

　　(3) 计算最近立管L1与最远立管L18的压力损失不平衡率，最近立管的20-36与最远立管的2-18并联

　　不平衡率绝对值在以外，不满足平衡，调整18管段的阻力系数，使 ，

　　不平衡率在以内，满足要求。

(4)立管L2环路的计算

　　资用压力=

立管L2计算压力：

　　不平衡率调整37管路上阻力管件的压力

使得:

　　不平衡率

　　(5)对其他立管，同上进行计算进行校核，如果不能满足要求，则适当的改变局阻，直到各个管段都达到平衡要求为止。

5.2.2.2异程式系统水力计算示例（水力计算图详见附图1）

　　(1)各个管段的管径与流速确定方法同上，水力计算详述如下

　　(2)确定最不利环路为管段1-25，,总压力损失为

　　（3）立管L1环路的水力计算，根据并联节点压力平衡的原则，最近立管L1的1-25与最远立管L12的1-25并联，不考虑公用段，3-23管段的压力就是管段26的资用压力，即:

　　不平衡率,满足平衡的要求。

　　（4）立管L11环路计算 资用压力

　　不平衡率，满足平衡要求。

　　（5） 对其他立管，同上进行计算进行校核，如果不能满足要求，则适当的改变局阻，直到各个管段都达到平衡要求为止

6系统定压方式选择

6.1 用户支管定压

　　在设计的过程，要满足压力平衡，在通往各用户的支管上都安装了截止阀来消耗多余的资用压力，另外当部分管段出现故障而需要维修时，为了尽量不影响其它管段的继续供热，许多支干管上需要安装闸阀。

6.2 热水供热系统定压方式

　　热水供热系统常见定压方式有：膨胀水箱定压、普通补水泵定压、气体定压罐定压、蒸汽定压、补水泵变频调速定压、稳定的自来水定压等多种补水定压方式。

6.2.1 膨胀水箱定压

　　在高出采暖系统最高点2-3米处，设一水箱维持恒压点定压的方式称为膨胀水箱定压。其优点是压力稳定不怕停电；缺点是水箱高度受限，当最高建筑物层数较高而且远离热源，或为高温水供热时，膨胀水箱的架设高度难以满足要求。　

6.2.2 普通补水泵定压

　　用

供热系统补水泵连续充水保持恒压点压力固定不变的方法称为补水泵定压。这种方法的优点是设备简单、投资少，便于操作。缺点是怕停电和浪费电。

6.2.3 气体定压罐定压

　　气体定压分氮气定压和空气定压两种，其特点都是利用低位定压罐与补水泵联合动作，保持供热系统恒压。氮气定压是在定压罐中灌充氮气。空气定压则是灌充空气，为防止空气溶于水腐蚀管道，常在空气定压罐中装设皮囊，把空气与水隔离。气体定压供热系统优点是：运行安全可靠，能较好地防止系统出现汽化及水击现象；其缺点是：设备复杂，体积较大，也比较贵，多用于高温水系统中。

6.2.4 蒸汽定压

　　蒸汽定压是靠锅炉上锅筒蒸汽空间的压力来保证的。对于两台以上锅炉，也可采用外置膨胀罐的蒸汽定压系统。另外，采用淋水式加热器和本公司生产的汽动加热器也可以认为是蒸汽定压的一种。

　　蒸汽定压的优点是：系统简单，投资少，运行经济。其缺点是：用来定压的蒸汽压力高低取决于锅炉的燃烧状况，压力波动较大。

6.2.5 补水泵变频调速定压

　　其基本原理是根据供热系统的压力变化改变电源频率，平滑无级地调整补水泵转速而及时调节补水量，实现系统恒压点的压力恒定。

这种方法的优点是：省电，便于调节控制压力。缺点是：投资大，怕停电。

6.2.6 自来水定压

　　自来水在供热期间其压力满足供热系统定压值而且压力稳定。可把自来水直接接在供热系统回水管上，补水定压。

　　这种方法的优点是显而易见的，简单、投资和运行费最少；其缺点是：适用范围窄，且水质不处理直接供热会使供热系统结垢。

6.2.7 溢水定压形式

　　定压阀定压、高位水箱溢水定压及倒U型管定压等。

6.3 本设计的定压方式

　　查询闫秋会、赵建会、张联英著《供热工程》表9.5

　　用户引入口的资用压差数值选用参数，直接连接的暖风机供暖系统或大型的散热器供暖系统，资用压差约为。

　　经过水力计算知道系统的压力损失为37.5kPa小于资用压力，只用消除过于压力即可，从建筑物的结构出发，考虑经济性实用性，综上比较，所有供水系统采用用户支管上安装截止阀定压与补给水泵定压相结合的定压方式。

　　另外用户系统内的压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力，供暖用户系统采用的钢制扁管散热器的承压能力为。

7系统附属设备选型

7.1循环水泵的布置与选择

　　网路循环水泵是驱动热水在热水供热系统中循环流动的机械设备。

　　根据系统布置特点，为了满足整个建筑室内的供暖需求，给各

个系统分别选用自己本身的水泵和备用水泵来定压，再由主干线通至室外市政管网。

循环水泵的计算：

（1）循环水泵流量的计算：

（7-1）

　　　-供暖用户系统的设计热负荷

　　　-网络的设计供回水温度

　　　-采用不同计算温度的系数，取

（2）循环水泵的扬程的计算：

（7-2）

　　 -循环水泵的扬程，；

　　-网络循环水通过热源内部的压力损失。一般可选取 ；

　　-网络主干线供回水管的压力损失。

　　-主干线末端用户系统的压力损失。

本设计水泵选型计算：

　　由于四层至十二层结构相同，只是相互对称，水力计算相同，所以只计算一边，另一边和它对于水泵选型完全相同。

　　分别对各个供水系统的循环水泵进行计算和选择，从暖通天正软件中进行水泵的选型，按照计算值分别选择两台水泵，一台正常使用，一台备用。

由：

取

系统1：

系统1选择水泵型号：

水流量：

扬程：

功率：

个人总结，仅供交流

尺寸：长宽高

系统2：

系统2选择水泵型号：

水流量：

扬程：

功率：

尺寸：长宽高

系统3：

系统3选择水泵型号：

水流量：

扬程：

功率：

尺寸：长宽高

系统4：

系统4选择水泵型号：

水流量：

扬程：

功率：

尺寸：长宽高

系统5：

系统5选择水泵型号：

水流量：

扬程：

功率：

尺寸：

系统6：

系统6选择水泵型号：

水流量：

扬程：

功率：

尺寸：长宽高

7.2补给水泵的选择计算

7.2.1 补给水泵的选择要求

　　查询《锅炉房设计规范》《城市热力网设计规范》补给水泵的选择应符合下列要求：

　　（1）闭式热力网补水装置的流量，不应小于供热系统循环流量的2%；事故补水量不应小于供热系统循环流量的5%

　　（2）开式热力网补水泵的流量，不应小于生活热水最大的设计流量和供热系统泄漏量之和， 补水装置的压力不应小于补水点管道压力加30~50kPa，当补水装置同时用于维持管网静态压力时，其压力应满足静态压力的要求

　　（3）补给水泵的扬程，不应小于补水点压力加30～50kPa的富裕量；

　　（4）补给水泵的台数不宜少于2台，其中1台备用。

7.2.2 补给水泵的选择计算

本设计的系统中，

系统1：

系统2：

系统3：

系统4：

系统5：

系统6：

根据以上结果，选择补给水泵型号：

系统1、2选择水泵型号：IS125-100-250A

水流量：1.04-1.74-2.08m^3/h

扬程：17.50m

功率：7.5KW

尺寸：长宽高=5504501400（㎜）

系统3-6：

选择水泵型号：IS100-65-315A

水流量：13.25m^3/h

扬程：28.50m

功率：7.5KW

尺寸：长宽高=5504501400（㎜）

7.3除污器的选择

　　除污器用来截留、过滤管路中的杂质和污物，保证水质洁净，减少阻力，防止阻塞调压板和管路。除污器一般设于供暖系统入口调压装置前、锅炉循环水泵的吸入口前和热交换设备入口前。

　　除污器的型号有立式直通、卧式直通和卧式角通三种。

　　查询《实用暖通空调设计手册》表4.4-19

　　选择立式直通除污器，规格Dg=40-20mm,工作压力600-1200KPa.

7.4集气罐的选择

　　集气罐有效容积应为膨胀水箱容积的1%，它的直径应大于等于干管直径的1.5-2倍，集气罐按安装形式分立式和横式两种。

　　查询《实用暖通空调设计手册》表4.4-20

　　选择型号1 直径D=100㎜ H=300㎜。

个人总结，仅供交流

8管道的敷设与保温

8.1管道的敷设

　　管网是系统投资最多，施工最繁重部分，所以合理选择管道敷设方式，以及做好管网平面定线工作，对节省投资，保证冷网安全可靠运行和施工维修方便都具有重要意义。

　　本设计采用，无沟直埋敷设，供热管道直接埋设于土壤中的敷设方式。将供热管道，保温层和保护外壳三者紧密粘结在一起，形成整体式的预制保温管结构。

8.2管道的保温

　　预制保温管供热管道的保温层，采用硬质聚氨酯泡沫塑料作为保温材料。保护外壳采用高度聚乙烯硬质塑料管。施工安装时在管道沟底 预先扑铺约100~15omm厚度的1~8mm粗砺夯实，管道四周填充沙砾，填砂到度约100~200mm后再回填原土并夯实。

　　管道的保温主要目的在于减少输送过程中无效冷损失，并使热媒保持一定的参数，以满足用户的需要，根据运行经验当管道有良好的保温时，其损失约占总数的5～8%。在本系统中，因为采用的是无沟直埋式的敷设方式，因而保温采用预制保温管。

8.3管道的防腐

　　供热管网的运行腐蚀、停用腐蚀以及由此引起的腐蚀产物结垢问题都影响供热工作的正常进行，因此，供热系统的防腐工作就尤为重要。

　　供热管网的金属设备、管道、供热阀门等均与热水接触不可避免有腐蚀发生，为了避免腐蚀及堵塞，对设备的材质及水的硬度、PH、碱度、氯根，运行的水质都需严格控制。为了提高采暖系统运行的安全性，延长系统

的使用寿命，通过采用有效的水处理方式及预防电化学腐蚀可控制金属的腐蚀速率，使系统的金属腐蚀减至最小。

　　如果循环水的PH值低于10，极易发生氧腐蚀。为达到减缓氧腐蚀的目的，必须控制水系统中循环水的PH值在10-12之间。目前我们采用钠离子软化处理，正常情况下出水硬度≤0.03mmol/L，而给水硬度要求<0.6 mmol/L，因此采用钠离子软化处理可达到防垢；但软化水的PH值在6.8-7.2左右，因此，单独采用软化处理，可以防垢，但达不到防腐的最佳效果。此时，可向补水箱投加碱性药剂，提高循环水的PH值，从而达到防腐的目的。

8.4供热系统的主要节能措施

（1）改变大流量、小温差的运行运行方式，提高供水温度和输送效率 ；

（2）风机、水泵采用调速技术，更换压送能力过大的水泵，节约电能 ；

（3）推广管道充水保护技术，防止管道腐蚀 ；

（4）热力站入口装设流量控制设备，解决一次水系统水力失调现象；

（5）热力站(或混水站)安装监控系统、实时调节供给用户的热量；

（6）加强管理，控制系统失水是节能和保证安全运行的重要措施 。

总 结

　　从三月份至六月份经过为期三个月的时间，我在指导老师的指导下，在和同学的讨论中，在同学的帮助下，经过不断的思索、讨论、研究、计算与揣摩，完成了本次毕业设计。

　　本次设计首先从搜集图纸、搜集气象资料、土建资料和动力资料开始，直至确定题目，确定选图，书写开题报告。然后，进入正式的毕业设计，依次分别确定室内计算温度，搜集建筑围护结构的传热系数，计算最小传热系数并进行传热系数的校核，再进行各个供暖空间热负荷的计算。再根据房间热负荷，根据各种散热器的特性和建筑结构特性综合比较，选择合适的散热器，并进行散热器的散热面积、个数和片数的计算。再确定管道系统形式，布置和计算管道，并进行其的水力计算。最后，进行附属设备的选型，并进行各种管件和设备的防腐。

　　通过本次设计，让我更充分的了解了书本中学到的关于采暖的理论知识，全面系统的掌握了采暖设计的步骤和设计方法，并和老师同学积极交流，交换意见，经过屡次修改和完善，最终完成此次设计。

　　作为一名即将步入社会的学生，通过本次设计，让我深刻的感觉到完成任务的责任感，以及团队精神的重要性，对我以后的人生工作有很大的启发，奠定了很坚实的基础，更树立了很明确和积极的人生态度。

参考文献

[1]闫秋会,赵建会,张联英.供热工程.科学出版社,2008.09.

[2]王宇清.供热工程. 哈尔滨工业大

学出版社,2001.08.

[3]陈耀庆.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社，2008.05.

[4]荆有印，高月芬，郑国忠.暖通空调设计及系统分析.中国电力出版社，2010.01.

[5]李岱森.简明供热设计手册.中国建筑工业出版社，1998.

[6]贺平, 孙刚.供热工程（第三版）.中国建筑工业出版社，2007.

[7]中国联合工程公司.锅炉房设计规范.中国计划出版社,2009.

[8]郑，刘雄，赵启哲.管道工程.陕西科学技术出版社，2002.08.

致 谢

　　本设计是在我的指导教师易欣老师的谆谆教诲和悉心指导下所完成。易老师在工作上兢兢业业，在对我们设计的指导上更是一丝不苟，让我受益匪浅。在毕业设计中，易老师给了我最及时和最有效的指导，这使我能够对好多不理解的问题和困难恍然大悟，才能顺利地完成了本设计。

　　在此，也应该感谢所有教过我的老师，不仅仅教会了我许多课本上的知识，更让我间接的学习到了很多做人做事的道理，更感受到了老师对我的关怀和照顾，让我此生都感激和难忘。

　　同时，也感谢与我一起走过这几年有欢乐有悲伤的日子的同学们，与全班同学荣辱与共，互相鼓舞互相帮助。在这里的几年，因为有大家，因为有每一个人，我的大学时光才得以过的这么充实，这么美好。

　　最后，深深感谢我的亲人对我的一贯关心、爱护和帮助，他们的支持、理解和鼓励是我努力完成学业的精神支柱，父母的殷切期望是我前进的最大动力。

个人总结，仅供交流

附表一

热负荷计算表

世家馨城综合楼供暖热负荷计算

房间

负荷源

传热

系数

温差修正

个人总结，仅供交流