供暖系統(tǒng)由鍋爐、供熱管道、散熱器三部分組成。
建筑物的耗熱量和散熱器的確定以及供熱管道管徑和系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算是一項(xiàng)周密細(xì)致和復(fù)雜的設(shè)計(jì)過(guò)程。一般由設(shè)計(jì)部門暖通設(shè)計(jì)人員承擔(dān)。但是對(duì)于我們咨詢行業(yè)要為某業(yè)主在初建、擴(kuò)建或可研階段,對(duì)供熱設(shè)備(散熱器、管道、鍋爐)的選型,造價(jià)作出估算及驗(yàn)算供熱管道和鍋爐的負(fù)荷或在施工中需要作局部變更,或需編制供暖鍋爐的耗煤計(jì)劃,常因缺乏數(shù)據(jù)而不能進(jìn)行工作,況且這些零星瑣碎的工作也不便給設(shè)計(jì)部門增添麻煩。
為解決上述問(wèn)題,本人根據(jù)從事暖通專業(yè)工作多年的經(jīng)驗(yàn),特撰寫此文,僅供從事咨詢工作的人員參考。
一、建筑物的供熱指標(biāo)(q0)
供熱指標(biāo)是在當(dāng)?shù)厥彝獠膳?jì)算溫度下,每平方米建筑面積維持在設(shè)計(jì)規(guī)定的室內(nèi)溫度下供暖,每平方米所消耗的熱量(W/m2)。
在沒(méi)有設(shè)計(jì)文件不能詳細(xì)計(jì)算建筑物耗熱量,只知道總建筑面積的情況下,可用此指標(biāo)估算供暖設(shè)備,概略地確定系統(tǒng)的投資,q0值詳見(jiàn)表-1。
各類型建筑物熱指標(biāo)及采暖系統(tǒng)所需散熱器的片數(shù)表-1
說(shuō)明:
1).此表散熱器是恒定在64.5℃溫差情況下的數(shù)量。
2).此表所列散熱器片數(shù)可根據(jù)q0的變更作相應(yīng)修正。
二、散熱器散熱量及數(shù)量的估算
1.以四柱640型散熱器為準(zhǔn),采暖供回水溫度95-70℃
熱水采暖時(shí),一片散熱器的Q值為:
Q水=K×F×Δt=7.13×0.20×64.5=92(W/片)
式中:K=3.663Δt0.16
K=3.663×(-18)0.16=7.13W/m2·℃
當(dāng)采用低壓蒸汽采暖時(shí):
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·℃
根據(jù)熱平衡原理,將建筑物熱指標(biāo)和所需散熱器片數(shù)列表1(以四柱640型為準(zhǔn))。
2.各種散熱器之間的換算
若需將四柱640型散熱器改為其它類型的散熱器其片數(shù)轉(zhuǎn)換可按下式:K1×F1×Δt=K2×F2×Δt即K1×F1=K2×F2進(jìn)行換算。
3.房間內(nèi)散熱器數(shù)量的調(diào)整
1).朝向修正:朝南房間減一片,朝北房間加一片;既面積、窗墻比相同的兩個(gè)房間,南、北向相差2片。
2).窗墻比修正:有門窗的房間比只有窗無(wú)外門面積、朝向均相同的房間多2片。
3).角隅房間(具有兩面外墻的房間):按估算數(shù)附加100%。
散熱器數(shù)量經(jīng)過(guò)修正后,可根據(jù)適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的要求,選用所需散熱器型號(hào),并用互換公式換算所需訂購(gòu)的散熱器數(shù)量。
4).如要求相對(duì)精確,散熱器片數(shù)的確定,可參見(jiàn)暖通設(shè)計(jì)手冊(cè)或其它有關(guān)資料。
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種多樣,按干管位置分上供下回、下供下回和中供式,按立管又分雙管和單管,單管又有垂直與水平串聯(lián)之別,蒸汽采暖又有干式與濕式回水之分等等。根據(jù)介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程是否相等,還可分為:
1).異程式:介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程不相等,近環(huán)路阻力小,流量大,其散熱器會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱,遠(yuǎn)環(huán)路阻力大,流量小,散熱器將出現(xiàn)偏冷現(xiàn)象;中環(huán)路散熱器溫度適合,特別是在環(huán)路較多的大系統(tǒng)中,這種熱的不平衡現(xiàn)象更易發(fā)生,且難調(diào)節(jié)。但異程系統(tǒng)能節(jié)約管材,但采暖系統(tǒng)作用半徑小。
2).同程式:介質(zhì)流過(guò)各環(huán)路的路程大體一致,各環(huán)路阻力幾乎相等,易于達(dá)到水力平衡,因而流量分配也比較均勻,不致象異程系統(tǒng)那樣產(chǎn)生熱不均勻現(xiàn)象。但同程系統(tǒng)比異程系統(tǒng)多用管材。但調(diào)試簡(jiǎn)單方便,供熱安全可靠,建議采用同程采暖系統(tǒng)為較佳選擇。
2.采暖管道的估算
1).采暖管道管徑的估算是根據(jù)允許單位摩擦阻力(熱水采暖R=80-120Pa/m;蒸氣采暖R=60Pa/m和不超過(guò)管內(nèi)熱媒流動(dòng)的較大允許流速來(lái)確定的(見(jiàn)表-2、表-3、表-4)。管徑估算表中Q、W、R、N值為常用估算值,而Qmax、Wmax、Rmax、Nmax值為較大值,適用于距鍋爐房近,作用半徑小,環(huán)路小的采暖系統(tǒng)。
2).利用此表可按管道負(fù)擔(dān)的散熱器片數(shù)迅速?zèng)Q定管徑,也可用于系統(tǒng)局部變更或檢驗(yàn)管道是否超負(fù)荷。
3).根據(jù)低壓蒸氣管與凝結(jié)水管同徑熱負(fù)荷的比較,DN70以下的蒸氣管所用的凝結(jié)水管比蒸氣管<1號(hào);DN70以上的蒸氣管所用的凝結(jié)水管比蒸氣管<2號(hào)。