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暖通南社
供暖系统由锅炉、供热管道、散热器三部分组成。
一、建筑物的供热指标（q0）
供热指标是在当地室外采暖计算温度下，每平方米建筑面积维持在设计规定的室内温度下供暖，每平方米所消耗的热量（W/m2）。
在没有设计文件不能详细计算建筑物耗热量，只知道总建筑面积的情况下，可用此指标估算供暖设备，概略地确定系统的投资，q0值详见表-1。
各类型建筑物热指标及采暖系统所需散热器的片数
表-1
序号 | 建筑物类型 | qo(W/m2) | 1片/m2(热水采暖) | 1片/m2(低压蒸气采暖) |
1 | 多层住宅 | 60 | 0.652 | 不宜采用 |
2 | 单层住宅 | 95 | 1.032 | 0.779 |
3 | 办公楼、学校 | 70 | 0.761 | 不宜采用 |
4 | 影剧院 | 105 | 1.141 | 0.861 |
5 | 医院、幼儿园 | 70 | 0.761 | 不宜采用 |
6 | 旅馆 | 65 | 0.707 | 0.533 |
7 | 图书馆 | 60 | 0.652 | 0.492 |
8 | 商店 | 75 | 0.815 | 0.615 |
9 | 浴室 | 140 | 1.522 | 1.148 |
10 | 高级宾馆 | 145 | 1.576 | 1.189 |
11 | 大礼堂、体育馆 | 140 | 1.522 | 1.148 |
12 | 食堂、餐厅 | 130 | 1.413 | 1.066 |
说明：
1).此表散热器是恒定在64.5℃温差情况下的数量。
2).此表所列散热器片数可根据q0的变更作相应修正。
二、散热器散热量及数量的估算
1.以四柱640型散热器为准，采暖供回水温度95-70℃
热水采暖时，一片散热器的Q值为：
Q水=K×F×Δt=7.13×0.20×64.5=92(W/片)
式中：K=3.663Δt0.16
K=3.663×(100-18)0.16=7.13W/m2·℃
当采用低压蒸汽采暖时：
Q汽=K×F×Δt =7.41×0.20×(100-18)=122(W/片)
式中：K=3.663Δt0.16
K=3.663×(100-18)0.16=7.41W/m2·℃
根据热平衡原理，将建筑物热指标和所需散热器片数列表1（以四柱640型为准）。
2．各种散热器之间的换算
若需将四柱640型散热器改为其它类型的散热器其片数转换可按下式：
K1×F1×Δt=K2×F2×Δt
即
K1×F1=K2×F2
进行换算。
3．房间内散热器数量的调整
1）朝向修正：朝南房间减一片，朝北房间加一片；既面积、窗墙比相同的两个房间，南、北向相差2片。
2）窗墙比修正：有门窗的房间比只有窗无外门面积、朝向均相同的房间多2片。
3）.角隅房间（具有两面外墙的房间）：按估算数附加100%。
散热器数量经过修正后，可根据适用、经济、美观的要求，选用所需散热器型号，并用互换公式换算所需订购的散热器数量。
4）.如要求相对精确，散热器片数的确定，可参见暖通设计手册或其它有关资料。
三 、供暖管道的估算
1．供暖管道的布置形式：
供暖管道布置形式多种多样，按干管位置分上供下回、下供下回和中供式，按立管又分双管和单管，单管又有垂直与水平串联之别，蒸汽采暖又有干式与湿式回水之分等等。根据介质流经各环路的路程是否相等，还可分为：
1）.异程式：介质流经各环路的路程不相等，近环路阻力小，流量大，其散热器会产生过热，远环路阻力大，流量小，散热器将出现偏冷现象；中环路散热器温度适合，特别是在环路较多的大系统中，这种热的不平衡现象更易发生，且难调节。但异程系统能节约管材，但采暖系统作用半径小。
2）.同程式：介质流过各环路的路程大体一致，各环路阻力几乎相等，易于达到水力平衡，因而流量分配也比较均匀，不致象异程系统那样产生热不均匀现象。但同程系统比异程系统多用管材。但调试简单方便，供热安全可靠，建议采用同程采暖系统为最佳选择。
2．采暖管道的估算
1）.采暖管道管径的估算是根据允许单位摩擦阻力（热水采暖R=80-120Pa/m；蒸气采暖R=60Pa/m和不超过管内热媒流动的最大允许流速来确定的（见表-2、表-3、表-4）。管径估算表中Q、W、R、N值为常用估算值，而Qmax、Wmax、Rmax、Nmax值为最大值，适用于距锅炉房近，作用半径小，环路小的采暖系统。
2）.利用此表可按管道负担的散热器片数迅速决定管径，也可用于系统局部变更或检验管道是否超负荷。
3）.根据低压蒸气管与凝结水管同径热负荷的比较，DN70以下的蒸气管所用的凝结水管比蒸气管<1号；DN70以上的蒸气管所用的凝结水管比蒸气管<2号。
四、供暖系统压力损失的估算
1．公式：
ΣH水=1.1Σ(RL Z)Pa
ΣH汽=1.1Σ(RL Z) 2000Pa
式中：R—单位管长度沿程压力损失，按100Pa/m估算。
1.1—因施工增加阻力和计算误差等因素考虑的系数。
热水采暖系统管径估算表
表-2
DN(mm) | Q | Qmax | R | Rmax | V | Vmax | N | Nmax |
W | Pa/m | m/s | 负担四柱640型散热器片数 | |||||
15 | 5814 | 9302.4 | 120.48 | 297.13 | 0.29 | 0.46 | 63 | 101 |
20 | 1.37×104 | 2.33×104 | 131.30 | 367.88 | 0.37 | 0.64 | 146 | 253 |
25 | 2.44×104 | 4.80×104 | 116.17 | 431.98 | 0.41 | 0.81 | 265 | 518 |
32 | 5.23×104 | 10.47×104 | 118.39 | 458.80 | 0.51 | 1.01 | 568 | 1112 |
40 | 8.43×104 | 20.93×104 | 146.89 | 876.83 | 0.62 | 1.54 | 916 | 2275 |
50 | 17.44×104 | 34.88×104 | 159.85 | 625.46 | 0.77 | 1.54 | 1896 | 3792 |
65 | 33.43×104 | 55.23×104 | 156.36 | 420.44 | 0.89 | 1..48 | 3634 | 6067 |
80 | 58.14×104 | 81.40×104 | 192.70 | 401.26 | 1.11 | 1.61 | 6320 | 9101 |
100 | 98.83×104 | 151.16×104 | 130.73 | 302.46 | 1.09 | 1.66 | 10745 | 16433 |
125 | 168.61×104 | 203.49×104 | 124.48 | 180.44 | 1.22 | 1.47 | 18330 | 22754 |
150 | 261.63×104 | 261.63×104 | 119.44 | 119.44 | 1.33 | 1.33 | 30339 | 30339 |
说明：此表t=95℃、r=983.248kg/m3、K=0.2mm
低压蒸气采暖系统管径估算表
表-3
DN(mm) | Q | Qmax | R | Rmax | V | Vmax | N |
W | Pa/m | m/s | 负担四柱640型散热器片数 | ||||
15 | 2500 | 3500 | 38 | 84 | 5.1 | 7.6 | 10 |
20 | 5500 | 8000 | 40 | 80 | 6.2 | 9 | 22 |
25 | 9500 | 1.6×104 | 35 | 90 | 6.9 | 11.2 | 39 |
32 | 2.4×104 | 3.0×104 | 47 | 73 | 9.6 | 12 | 98 |
40 | 3.2×104 | 4.4×104 | 40 | 76 | 9.7 | 13.4 | 137 |
50 | 6.5×104 | 8.5×104 | 43 | 73 | 11.8 | 15.5 | 270 |
65 | 13×104 | 15×104 | 46 | 61 | 14.4 | 16.6 | 539 |
80 | 19×104 | 22×104 | 39 | 53 | 14.8 | 17.2 | 784 |
100 | 32×104 | 36×104 | 37 | 46 | 16.4 | 18.5 | 1470 |
125 | 50×104 | 55×104 | 28 | 33 | 16.4 | 18.0 | 2059 |
150 | 70×104 | 75×104 | 21 | 24 | 15.9 | 17.1 | 2941 |
说明：此表P=200Kpa(绝对压力)、K=0.2mm
低压蒸气采暖干式凝结水管径估算表
表-4
15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 70 | 80 | 100 | |
横 管 | 4652 | 1.74×104 | 3.26×104 | 7.91×104 | 12.1×104 | 25×104 | 50×104 | 69.78×104 | 145.38×104 |
四柱640片数 | 20 | 75 | 140 | 340 | 520 | 1075 | 2150 | 3000 | 6250 |
立 管 | 6978 | 2.56×104 | 4.88×104 | 11.63×104 | 18.03×104 | 37.22×104 | 74.43×104 | 104.67×104 | 215.16×104 |
四柱640片数 | 30 | 110 | 210 | 500 | 775 | 1600 | 3400 | 4500 | 9250 |
说明：对不利环路起始端管径，考虑空气和锈渣的影响，一般不小于DN25。
2．热水供暖循环泵的估算
1）流量：G=(1.2~1.3)
Δt=tG-tH=95℃-70℃=25℃
c—水的比热。取c=1
1.2~1.3—储备系数
2）扬程：根据下列公式估算
H=1.1(H1 H2 H3)KPa
式中：H1—锅炉房内部压力损失（70KPa~220KPa）
H2—室外管网最不利环路的压力损失（KPa）
H3—室内最长、最高环路的压力损失，一般为10-20Kpa；有暖风机的为20-50Kpa；水平串联系统为50-60Kpa；带混水器的为80-120Kpa。R值按100Pa/m计算。
根据上列公式和数据，计算出水泵的流量和扬程，即可选择水泵。
沿程阻力及局部阻力概率分配率
系 统 种 类 | 系统压力消耗所占百分比（%） | ||
沿程阻力 | 局部阻力 | ||
室 内 | 热水系统 | 50 | 50 |
低压蒸气系统 | 60 | 40 | |
室 外 | 热水系统 | 80-90 | 20-10 |
低压蒸气系统 | 50-70 | 50-30 | |
3．低压蒸气采暖系统对锅炉定压的要求
在蒸气量能满足系统采暖负荷的情况下，可按照低压蒸气系统压力损失估算法来确定锅炉的压力。
室外压力损失：
H1=1.1×RL/0.7 2000Pa
式中：R值取100Pa/m
L为室外管道长度m
室内压力损失H2可按20Kpa估算
锅炉内的压力损失储备系数取1.2
锅炉定压值P=1.2×(H1 H2) ×10-4MPa
五．锅炉供暖负荷面积的估算
1．新型锅炉的效率η=0.75以上。
0.7MW蒸发量锅炉的供热面积可按下式计算：
F=1X70X104/qom2
F=0.8X1X70X104/70=8000 m2
式中：0.8—考虑锅炉和室外采暖管道损失占20%，室内占80%。
q0—按70W/m2估算
2．煤的发热量
焦煤：7.6kW/kg；无烟煤：7.0kW/kg；烟煤：6.0kW/kg；褐煤：5.0kW/kg；泥煤：3.54kW/kg；
3．一天的燃烧量
B2=B1×每日供暖小时（T/日）
4．一年采暖期的燃煤量
B3=B2×采暖期天数（T/年）
5．锅炉燃煤量的经验数字
0.7MW蒸发量的锅炉需要的燃煤量：
无烟煤：180kg/h；烟煤：270kg/h；褐煤：360kg/h。
微信号：hvacfxb
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