【正文】 摘 要本次畢業(yè)設計的內容是某廠區(qū)供暖系統(tǒng)網管的設計，主要的目的是通過設計供暖系統(tǒng)使房間在寒冷的冬天保持一種溫暖的環(huán)境。在設計中，首先簡單的介紹了一下供暖系統(tǒng)，同時確定廠區(qū)供暖系統(tǒng)設計的原始資料和數(shù)據。其次進行了采暖熱負荷的計算，并對戶型進行自我設計。然后算出了廠區(qū)的生活熱水供應熱負荷和熱負荷時間圖，根據這些數(shù)據選擇供暖系統(tǒng)的設計方案，最后方案確定為重力循環(huán)同程式熱水供暖系統(tǒng)。方案確定之后，進行暖氣片散熱片數(shù)的計算，同時計算房間的供回水溫度計算，最后進行管路的水力計算，管路管徑的確定以及局部阻力損失系數(shù)的選擇。通過本次廠區(qū)供暖系統(tǒng)設計使室內溫度達到了設計要求，并且采用熱水供暖，耗能低，經濟效益好。關鍵詞： 供暖；熱負荷；散熱片；水力計算AbstractThe graduation design of content is a plant heating system design of network management. Main goal is to design the heating system keeps the room on a cold winter a warm environment.In design, first a brief account about heating systems, at the same time determine the factory original heating system design of information and of heating load calculation is done, type and design themselves. And then work out a factory supply of domestic hot water heat load and thermal load time, select design of heating systems based on these data, final programme determined for gravity recycling program with hotwater heating systems. After the programme, radiator fins for calculating and calculate supply and return water temperature of the room, finally for hydraulic calculation of pipe, pipe diameter determines selection and loss coefficient of local resistance.Through this factory heating system design make indoor temperature meets design requirements, and the hot water heating, low energy consumption, and the economic benefit is good. Key words: heating。 the heat load。 heat sink；hydraulic calculation 目 錄1 前言 1 選題的目的及意義 1 研究現(xiàn)狀 1 國內集中供熱發(fā)展狀況 1 國外集中供熱發(fā)展狀況 1 研究的內容及預期目標 22 供暖系統(tǒng) 3 供暖系統(tǒng)簡介 3 心得體會 43 原始資料 5 設計內容及平面圖 5 工程概況 5 設計參數(shù) 54 廠區(qū)供暖系統(tǒng)熱負荷的計算 7 供暖系統(tǒng)熱負荷 7 廠區(qū)熱負荷計算 7 廠區(qū)熱負荷總計算 8 住宅區(qū)熱負荷計算 8 辦公樓熱負荷計算 95 生活用熱的設計熱負荷 11 生活的供熱負荷 11 供暖熱負荷和生活用熱熱負荷的計算 12 供暖年熱負荷的計算 12 生活用熱年負荷的計算 12 熱負荷延續(xù)時間圖的繪制 13 繪制熱負荷延續(xù)時間的意義 13 供暖熱負荷延續(xù)圖 13 熱負荷延續(xù)時間圖的繪制 146 供熱方案的選擇 17 熱媒的選擇及參數(shù)確定 17 熱媒的分類 17 熱媒的優(yōu)缺點比較 17 熱媒參數(shù)的確定 18 單雙管系統(tǒng)的選擇 19 機械循環(huán)和重力循環(huán)供暖系統(tǒng)的選擇 19 同程式供熱系統(tǒng)和異程式供熱系統(tǒng)的選擇 20 最終供熱方案的選擇 207 散熱器的選型與計算 22 散熱器的要求 22 鋼制散熱器與鑄鐵散熱器的優(yōu)缺點 22 散熱器的布置 23 散熱器的選擇 23 供回水溫度的計算 24 計算實例 25 廠住宅區(qū)供回水溫度 26 辦公樓供回水溫度計算 27 附樓及廠區(qū)供熱回水溫度計算 28 散熱器片數(shù)計算 28 住宅區(qū)房間散熱器片數(shù)計算 28 辦公樓房間散熱器片數(shù)計算 29 附樓及廠區(qū)供暖散熱器片數(shù)計算 308 供熱管路的水力計算 31 確定系統(tǒng)原理圖 31 系統(tǒng)水力計算分析 31 選擇最不利環(huán)路 31 最不利環(huán)路的作用壓力 32 確定選擇環(huán)路的管徑 33 重力循環(huán)采暖管路水力計算 33 局部阻力系數(shù)統(tǒng)計 36結 論 41致 謝 42參考文獻 43附錄A 44附錄B 571 前言 選題的目的及意義隨著我國經濟的發(fā)展，居民對生活水平程度越來越重視，因此不管是城區(qū)供熱還是城鎮(zhèn)供熱，對供熱都越來越重視。因此，研究供熱系統(tǒng)就顯得越來越重要。同時大學四年也接觸到了很多關于供熱，管網設計的知識，因此正可以借這次機會檢驗一下自己的所學，為以后的工作和學習奠定基礎。 研究現(xiàn)狀隨著國民經濟和工農業(yè)生產的迅速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，我國的供暖和集中供熱事業(yè)得到了迅速的發(fā)展。就目前情況來看，在東北、西北、華北地區(qū)，大部分民用建筑和工業(yè)企業(yè)都裝設了供暖設備和集中供熱系統(tǒng)，許多城鎮(zhèn)實現(xiàn)了集中供熱。因此能源的消耗量在不斷增加，能源緊缺的問題也日趨嚴重。所以我國已經把能源與環(huán)境保護集中供熱列入發(fā)展國民經濟的戰(zhàn)略重點。 國內集中供熱發(fā)展狀況我國集中供熱發(fā)展到今天，經歷了從無到有、從小到大、從弱到強、艱苦奮斗、競爭發(fā)展的歷程。我國傳統(tǒng)的集中供熱主要采取熱電聯(lián)產、區(qū)域聯(lián)合供熱和小區(qū)鍋爐房供暖等幾種方式。從20世紀40年代至今, 近60年的歷史大致分為4個階段：單純利用階段—單純管理階段—基礎建設階段—綜合發(fā)展階段。20世紀80年代以前，從北方采暖地區(qū)大城市來看，以分散鍋爐房供暖比重最大。據對29個大中城市集中供熱方式的統(tǒng)計顯示, 分散鍋爐房供熱占我國總供暖面積的84%，其中90%以上的鍋爐房的容量一般只維持在7MW以下的水平。20世紀80年代以后，進入到綜合發(fā)展階段。熱電聯(lián)產、熱交換站以及相配套的尖峰鍋爐房等集中供熱系統(tǒng)在許多城市相繼建成。建設部綜合財務司2004年6月發(fā)布的“2003年城市建設統(tǒng)計公報”顯示，2003年集中供熱取得新成績， 億m2，%。許多城市的大型熱源已不止一個， 如北京、沈陽等集中供熱系統(tǒng)較發(fā)達的城市，已經實現(xiàn)初級多熱源并網運行[[] ]。 國外集中供熱發(fā)展狀況國外的集中供熱發(fā)展大致分為4個階段：單純管理階段—基礎建設階段—綜合發(fā)展階段—自動化控制階段。在綜合發(fā)展階段開始投入實時監(jiān)測系統(tǒng)的建設，人工調整配合，最后發(fā)展到遠程控制、無人值守熱力站，實現(xiàn)自動化控制。美國、日本、俄羅斯(包括前蘇聯(lián))、丹麥、瑞典、德國等國是集中供熱發(fā)展很快的國家，從設備、技術、管理等諸方面都居世界領先的水平，其中日本、丹麥、挪威將天然氣、油、垃圾、生物能、熱泵等作為集中供熱的主要熱源，社會效益、節(jié)能效益、經濟效益明顯。美國是世界第一個冷熱聯(lián)供系統(tǒng)在Harford City 建成并投入運行的國家。20世紀70年代紐約世界貿易中心采用新技術向建筑物群集中供冷供熱，成為當時世界上規(guī)模最大的供冷供熱工程。目前美國有眾多的學者從事有關區(qū)域供冷供熱方面的研究， 并在多項技術上保持優(yōu)勢。近年來，日本集中供熱(冷)系統(tǒng)發(fā)展速度也較快，特別是以東京為中心的關東地區(qū)尤為明顯，已占日本全國的60% 。日本集中供熱(冷) 系統(tǒng)比較注重節(jié)能和環(huán)保， 如采用熱電供給系統(tǒng)、蓄熱槽及利用城市廢熱作為能源等，以提高能源的利用效率。考慮到保證能源的穩(wěn)定供應和應對地球溫暖化等環(huán)境問題等，日本今后期望朝擴大應用、開發(fā)新能源等方向發(fā)展。俄羅斯(包括前蘇聯(lián))作為世界大國，由于受地理環(huán)境的影響,發(fā)展供熱系統(tǒng)較早，也比較完善。其集中供熱事業(yè)無論是從熱負荷量、熱網的規(guī)模、熱電廠的層次和效益，還是從供熱綜合技術各方面來衡量，在國際上都占有極其重要的地位，是世界上集中供熱最發(fā)達的國家之一，其中莫斯科有世界上最大的熱網、最大直徑的供熱管道、最大功率的熱電廠。德國集中供熱總熱量為1961萬GJ，也是集中供熱發(fā)展較好的國家。 研究的內容及預期目標本次畢業(yè)設計的研究的內容為廠區(qū)供暖系統(tǒng)，主要目的是通過熱負荷的計算方案的選擇計算出所需的散熱片數(shù)量。通過對供熱管路的設計使冬天室內溫度保持20℃。2 供暖系統(tǒng) 供暖系統(tǒng)簡介眾所周如，供暖就是用人工方法向室內供給熱量，保持一定的室內溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件或工作條件的技術。所有供暖系統(tǒng)都有熱媒制備（熱源）、熱媒的輸送和熱媒利用（散熱設備）三個主要部分構成。根據三個主要組成部分的相互位置關系來分，供暖系統(tǒng)可分為局部供暖系統(tǒng)和集中式供暖系統(tǒng)。熱媒制備、熱媒輸送和熱媒利用三個主要部分在構造上都在一起的供暖系統(tǒng)，稱為局部供暖系統(tǒng)，如煙氣供暖，電熱供暖和燃氣供暖等。熱源和散熱設備分別設置，用熱媒管道連接，由熱源向各個房間或各個建筑物供給熱量的供暖系統(tǒng)，稱為集中供暖系統(tǒng)[[] ]。圖21是集中式熱水供暖系統(tǒng)的示意圖。熱水鍋爐1與散熱器2分別設置，通過熱水1熱水鍋爐；2散熱器；3熱水管道；4循環(huán)水泵；5膨脹水箱圖21 集中式熱水供暖系統(tǒng)的示意圖Figure21 Schematic of the centralized heating system管道(供水管和回水管)3相連接。循環(huán)水泵4使熱水在鍋爐內加熱，在散熱器冷卻后返回鍋爐重新加熱。圖21中的膨脹水箱5用于容納供暖系統(tǒng)升溫時的膨脹水量，并使系統(tǒng)保持一定的壓力。圖中的熱水鍋爐，可以向單幢建筑物供暖，也可以向多幢建筑物供暖。集中供暖系統(tǒng)主要由熱源、傳輸管網、散熱設備等部分組成。因此，在解決供暖系統(tǒng)存在的問題時應全面考慮，任何單方的努力都將限制供暖行業(yè)的發(fā)展，只有供暖行業(yè)的管理部門、企業(yè)、設計單位、施工單位、運行管理單位聯(lián)合起來，我國的供暖事業(yè)才能不斷地向前發(fā)展，才能滿足國家對熱改的要求。我國現(xiàn)有的城市集中供熱系統(tǒng)，由于技術和裝備水平低，加之管理體制的影響，存在很多問題，集中表現(xiàn)在下列方面：供熱質量差，冷熱不均、運行方式不合理，能源浪費、規(guī)劃設計水平低，制約節(jié)能工作的落實、墻體保溫措施不好，造成能源流失。通過合理的設計可以減少這些問題。 心得體會畢業(yè)設計是大學階段最后但同時也是最為重要的一項教學內容，是對四年中所學知識的總結與綜合運用，也是對本專業(yè)基礎理論課和專業(yè)課內容的深化與實踐。畢業(yè)設計還要求必須深刻理解并靈活運用國家的有關政策、標準、規(guī)范，結合設計題目這一具體實際，提出、分析并解決問題，系統(tǒng)的掌握設計步驟、方法等，為今后走上工作崗位，從事有關的設計、施工等具體實踐工作或者在學校繼續(xù)深造奠定良好的基礎。特別是設計題目中所涉及到的高層建筑采暖設計、熱網間接連接等具體問題，是以往的課程設計所未接觸過的，更應引起高度重視。3 原始資料 設計內容及平面圖所設計的的供熱廠區(qū)樓高6層，該廠區(qū)包括辦公樓四層（3000m2），副樓兩層（400m2），其中副樓一樓是餐廳，二樓是會議室。住宅六層4（4500m2）。工廠廠區(qū)2（1800 m2），總廠區(qū)面積為(9700 m2)。廠區(qū)平面圖如圖31所示。在整個設計中，以所學的基礎理論和專業(yè)知識為依據，對整個廠區(qū)進行熱負荷及管道的布置、水力計算，對設計方案進行確定。在設計中，遵守規(guī)范，應用標準圖集同時綜合考慮方案的合理性、經濟型和實用性。圖31 廠區(qū)平面示意圖Figure31 The factory plane schemes 工程概況本設計為某廠區(qū)供暖系統(tǒng)設計，該廠區(qū)包括辦公樓、附樓、廠區(qū)住宅和原始廠區(qū)，為保證廠區(qū)的溫度達到滿足人們生活所需要的溫度，給居民提供一個舒適的環(huán)境，且保證節(jié)省資源，應設計合理的供暖系統(tǒng)。 設計參數(shù)1．供暖室外計算溫度 =–18℃；2．室內計算溫度 =20℃；3．供暖天數(shù) =182天；4．供暖期日平均溫度 =–℃；5．最大凍土深度 138cm；6．冬季室外平均風速及主導風向 = m/s 西北風；7．不同室外溫度的延續(xù)天數(shù):見熱負荷延續(xù)圖。4 廠區(qū)供暖系統(tǒng)熱負荷的計算 供暖系統(tǒng)熱負荷供暖熱負荷，就是在某一時間內為了維持一個房間或一個建筑物的室內溫度達到采暖設計所需要的標準時，散熱設備在單位時間內需要補充給它的熱量。冬季，人們?yōu)榱藵M足生活和生產的需要往往要求室內或者工作地區(qū)保持一定的溫度，為了使房間內的空氣溫度，在某一段時間能達到要求的數(shù)值，必須有散熱設備補給熱量，此熱量稱為該房間的供暖熱負荷[[] ]。選擇熱負荷的計算的大小，主要與建筑物的結構形狀以及層高有關，建筑物的維護結構傳熱系數(shù)越大，采光率越高，則建筑物的熱損失越大，在這樣的情況下，熱負荷可取大值；反之熱負荷取小值。因此熱負荷的指標選擇合適與否直接影響到計算熱負荷的計算值以及系統(tǒng)的總的耗