采暖供熱設備的估算方法

1、采暖供熱設備的估算方法供暖系統(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)壓力損失的計算是一項周密細致和復雜的設計過程。一般由設計部門暖通設計人員承擔。但是對于我們咨詢行業(yè)要為某業(yè)主在初建、擴建或可研階段，對供熱設備（散熱器、管道、鍋爐）的選型，造價作出估算及驗算供熱管道和鍋爐的負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劃，常因缺乏數據而不能進行工作，況且這些零星瑣碎的工作也不便給設計部門增添麻煩。為解決上述問題，本人根據從事暖通專業(yè)工作多年的經驗，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（q0）供熱指標是在當地室外采暖

2、計算溫度下，每平方米建筑面積維持在設計規(guī)定的室內溫度下供暖，每平方米所消耗的熱量（W/m2）。在沒有設計文件不能詳細計算建筑物耗熱量，只知道總建筑面積的情況下，可用此指標估算供暖設備，概略地確定系統(tǒng)的投資，q0值詳見表-1。各類型建筑物熱指標及采暖系統(tǒng)所需散熱器的片數 表-1 序號建筑物類型qo(W/m2)1片/m2(熱水采暖)1片/m2(低壓蒸氣采暖)1多層住宅600.652不宜采用2單層住宅951.0320.7793辦公樓、學校700.761不宜采用4影劇院1051.1410.8615醫(yī)院、幼兒園700.761不宜采用6旅館650.7070.5337圖書館600.6520.4928商店75

3、0.8150.6159浴室1401.5221.14810高級賓館1451.5761.18911大禮堂、體育館1401.5221.14812食堂、餐廳1301.4131.066說明：1).此表散熱器是恒定在64.5溫差情況下的數量。2).此表所列散熱器片數可根據q0的變更作相應修正。二、散熱器散熱量及數量的估算1. 以四柱640型散熱器為準，采暖供回水溫度95-70熱水采暖時，一片散熱器的Q值為：Q水=K×F×t=7.13×0.20×64.5=92(W/片)式中：K=3.663t0.16K=3.663×(-18)0.16=7.13W/m2

4、3;當采用低壓蒸汽采暖時：Q汽= K×F×t =7.41×0.20×(100-18)=122(W/片)式中：K=3.663t0.16K=3.663×(100-18)0.16=7.41W/m2·根據熱平衡原理，將建筑物熱指標和所需散熱器片數列表1（以四柱640型為準）。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轉換可按下式：K1×F1×t= K2×F2×t即K1×F1= K2×F2進行換算。3房間內散熱器數量的調整1）.朝向修正：朝南房間減一片，朝

5、北房間加一片；既面積、窗墻比相同的兩個房間，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）：按估算數附加100%。散熱器數量經過修正后，可根據適用、經濟、美觀的要求，選用所需散熱器型號，并用互換公式換算所需訂購的散熱器數量。4）.如要求相對精確，散熱器片數的確定，可參見暖通設計手冊或其它有關資料。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之別，蒸汽采暖又有干式與濕式回水之分等等。根據介質流經各環(huán)路的路程是

6、否相等，還可分為：1）.異程式：介質流經各環(huán)路的路程不相等，近環(huán)路阻力小，流量大，其散熱器會產生過熱，遠環(huán)路阻力大，流量小，散熱器將出現偏冷現象；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，這種熱的不平衡現象更易發(fā)生，且難調節(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：介質流過各環(huán)路的路程大體一致，各環(huán)路阻力幾乎相等，易于達到水力平衡，因而流量分配也比較均勻，不致象異程系統(tǒng)那樣產生熱不均勻現象。但同程系統(tǒng)比異程系統(tǒng)多用管材。但調試簡單方便，供熱安全可靠，建議采用同程采暖系統(tǒng)為最佳選擇。2采暖管道的估算1）.采暖管道管徑的估算是根據允許單位摩擦阻力（熱水采暖R=80-120

7、Pa/m；蒸氣采暖R=60Pa/m和不超過管內熱媒流動的最大允許流速來確定的（見表-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值為最大值，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擔的散熱器片數迅速決定管徑，也可用于系統(tǒng)局部變更或檢驗管道是否超負荷。3）.根據低壓蒸氣管與凝結水管同徑熱負荷的比較，DN70以下的蒸氣管所用的凝結水管比蒸氣管<1號；DN70以上的蒸氣管所用的凝結水管比蒸氣管<2號。四 、供暖系統(tǒng)壓力損失的估算1公式：H水=1.1(RL+Z) PaH汽=1.1(RL+Z)+200

8、0 Pa式中：R單位管長度沿程壓力損失，按100Pa/m估算。1.1因施工增加阻力和計算誤差等因素考慮的系數。 熱水采暖系統(tǒng)管徑估算表 表-2 DN(mm)QQmaxRRmaxVVmaxNNmaxWPa/mm/s負擔四柱640型散熱器片數1558149302.4120.48297.130.290.4663101201.37×1042.33×104131.30367.880.370.64146253252.44×1044.80×104116.17431.980.410.81265518325.23×10410.47×104118.394

9、58.800.511.015681112408.43×10420.93×104146.89876.830.621.5491622755017.44×10434.88×104159.85625.460.771.54189637926533.43×10455.23×104156.36420.440.891.48363460678058.14×10481.40×104192.70401.261.111.616320910110098.83×104151.16×104130.73302.461.091.

10、661074516433125168.61×104203.49×104124.48180.441.221.471833022754150261.63×104261.63×104119.44119.441.331.333033930339說明：此表t=95、r=983.248kg/m3、K=0.2mm低壓蒸氣采暖系統(tǒng)管徑估算表 表-3 DN(mm)QQmaxRRmaxVVmaxNWPa/mm/s負擔四柱640型散熱器片數152500350038845.17.610205500800040806.29222595001.6×10435906.911

11、.239322.4×1043.0×10447739.61298403.2×1044.4×10440769.713.4137506.5×1048.5×104437311.815.52706513×10415×104466114.416.65398019×10422×104395314.817.278410032×10436×104374616.418.5147012550×10455×104283316.418.0205915070×10475&#

12、215;104212415.917.12941說明：此表P=200Kpa(絕對壓力)、K=0.2mm低壓蒸氣采暖干式凝結水管徑估算表 表-4 1520253240507080100橫 管46521.74×1043.26×1047.91×10412.1×10425×10450×10469.78×104145.38×104四柱640片數20751403405201075215030006250立 管69782.56×1044.88×10411.63×10418.03×10437.

13、22×10474.43×104104.67×104215.16×104四柱640片數301102105007751600340045009250說明：對不利環(huán)路起始端管徑，考慮空氣和銹渣的影響，一般不小于DN25。2熱水供暖循環(huán)泵的估算1）流量：G=(1.21.3)式中：t=tG-tH=95-70=25c水的比熱。取c=11. 21.3儲備系數2）揚程：根據下列公式估算H=1.1(H1+H2+H3)KPa式中：H1鍋爐房內部壓力損失（70KPa220KPa）H2室外管網最不利環(huán)路的壓力損失（KPa）H3室內最長、最高環(huán)路的壓力損失，一般為10-20Kpa

14、；有暖風機的為20-50Kpa；水平串聯系統(tǒng)為50-60Kpa；帶混水器的為80-120Kpa。R值按100Pa/m計算。根據上列公式和數據，計算出水泵的流量和揚程，即可選擇水泵。沿程阻力及局部阻力概率分配率 系 統(tǒng) 種 類系統(tǒng)壓力消耗所占百分比（%）沿程阻力局部阻力室 內熱水系統(tǒng)5050低壓蒸氣系統(tǒng)6040室 外熱水系統(tǒng)80-9020-10低壓蒸氣系統(tǒng)50-7050-303低壓蒸氣采暖系統(tǒng)對鍋爐定壓的要求在蒸氣量能滿足系統(tǒng)采暖負荷的情況下，可按照低壓蒸氣系統(tǒng)壓力損失估算法來確定鍋爐的壓力。室外壓力損失：H1=1.1×+2000Pa式中：R值取100Pa/mL為室外管道長度m室內壓力損失H2可按20Kpa估算鍋爐內的壓力損失儲備系數取1.2鍋爐定壓值P=1.2×(H1+H2) ×10-4 MPa五鍋爐供暖負荷面積的估算1新型鍋爐的效率=0.75以上。0.7MW蒸發(fā)量鍋爐的供熱面積可按下式計算：F=m2F=8000 m2式中：0.8