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——第四章供熱與供燃氣建筑設(shè)備工程——第四章供熱與供燃氣建筑設(shè)備工程1第一節(jié)室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)與設(shè)備熱水供應也屬于給水,與冷水供應的區(qū)別是水溫,必須滿足用水點對水溫、水量的要求,因此熱水系統(tǒng)除了水的系統(tǒng):管道、用水器具等,還有“熱”的供應,熱源、加熱系統(tǒng)等等。1熱水供應基本要求2熱水供應系統(tǒng)的分類、組成及供水方式3加熱設(shè)備和器材4熱水管道的布置與敷設(shè)第一節(jié)室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)與設(shè)備熱水供應也屬于給水,與冷水2一、熱水供應基本要求1、熱水用水量標準集中供應生活用熱水定額見《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》。衛(wèi)生器具的一次和小時熱水用水定額及水溫見《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》。一、熱水供應基本要求1、熱水用水量標準3一、熱水供應基本要求2、熱水用水水溫熱水用水水溫依使用目的存有差異,一般為30℃~40℃。洗衣房為30℃~60℃,廚房餐廳45℃~100℃。熱水系統(tǒng)供水溫度一般為55℃~75℃。加熱設(shè)備出口處與配水點的熱水溫差一般不得大于15℃,一般不應高于75℃。一、熱水供應基本要求2、熱水用水水溫4一、熱水供應基本要求3、熱水水質(zhì)熱水供應系統(tǒng)中的管道結(jié)垢和腐蝕是兩個普遍問題。熱水管道腐蝕,主要因水中溶解氧過高所致;因此,工程上常采用排除氣體裝置或采用抗腐蝕性強的銅管。一、熱水供應基本要求3、熱水水質(zhì)5一、熱水供應基本要求熱水管道結(jié)垢,主要因水的暫時硬度過高所致。按照水的硬度,通常分成軟水(<4.2)、稍硬水(4.2~8.4)、硬水(8.4~16.8)、極硬水(>16.8)(單位為德國度)。規(guī)范規(guī)定:熱水水質(zhì)除滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》的要求外,還應對硬水特別是極硬水進行進行軟化處理,以去除水的鈣鎂離子。一、熱水供應基本要求熱水管道結(jié)垢,主要因水的暫時硬度過高所6二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成建筑內(nèi)的熱水供應系統(tǒng)按照熱水供應范圍的大小,可分為:區(qū)域熱水供應系統(tǒng)集中熱水供應系統(tǒng)局部熱水供應系統(tǒng)二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成建筑內(nèi)的熱水供應系統(tǒng)按照熱7二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(1)區(qū)域熱水供應系統(tǒng):區(qū)域中多棟建筑物統(tǒng)一供應熱水,由小區(qū)鍋爐供熱水或由城市熱網(wǎng)供熱、經(jīng)過熱交換器獲得熱水后,再供應各建筑的熱水。區(qū)域熱水供應系統(tǒng)規(guī)模較大,熱能利用效率高,設(shè)備集中,熱水成本低,使用方便,對環(huán)境污染小,是一種較好的熱水供應的辦法。但設(shè)備系統(tǒng)較復雜,投資大,維護管理技術(shù)要求高。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(1)區(qū)域熱水供應系統(tǒng):8二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(2)集中熱水供應系統(tǒng):熱水集中制備、存儲,由統(tǒng)一管網(wǎng)配送到各個配水點。適用于使用要求高,耗熱量大,用水點多且分布較密集的建筑。大型旅館住宅、公共建筑等多采用集中熱水供應系統(tǒng)。集中管理,熱效率高,熱水成本較低,節(jié)省建筑面積,使用方便。但設(shè)備較復雜,管網(wǎng)長,熱耗大,投資較大。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(2)集中熱水供應系統(tǒng):9二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(3)局部熱水供應系統(tǒng)適用于使用要求不高,用水點少且分散的建筑,如家庭住宅、食堂、公共建筑及一些用熱水量較小的建筑。加熱器可用鍋爐灶、電熱水器、蒸汽熱水器、煤氣熱水器及太陽能熱水器等。其優(yōu)點是設(shè)備系統(tǒng)簡單,熱水管路短,熱損失小,造價低,使用靈活,易于裝置。缺點是熱效能較低,熱水成本較高。目前沒有集中熱水供應的建筑,可根據(jù)具體條件采用局部熱水系統(tǒng)解決熱水的供應問題。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(3)局部熱水供應系統(tǒng)10二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成11二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成室內(nèi)熱水系統(tǒng)主要由以下三部分組成:二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成室內(nèi)熱水系統(tǒng)主要由以下三部分12二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成1、熱媒系統(tǒng)(第一循環(huán)系統(tǒng))組成:熱源、水加熱器、熱媒管網(wǎng)工作過程:鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或過熱水通過熱媒管網(wǎng)送到水加熱器加熱冷水,經(jīng)過熱交換,蒸汽變成冷凝水,靠余壓再送到冷凝水池,冷凝水和新補充的軟化水經(jīng)冷凝循環(huán)泵再送回鍋爐加熱為蒸汽。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成1、熱媒系統(tǒng)(第一循環(huán)系統(tǒng))13熱媒系統(tǒng)(第一循環(huán)系統(tǒng))鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或過熱水通過熱媒管網(wǎng)送到水加熱器加熱冷水,經(jīng)過熱交換,蒸汽變成冷凝水,靠余壓再送到冷凝水池,冷凝水和新補充的軟化水經(jīng)冷凝循環(huán)泵再送回鍋爐加熱為蒸汽。熱媒系統(tǒng)(第一循環(huán)系統(tǒng))鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或過熱水通過熱媒管網(wǎng)送14二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成2、熱水供水系統(tǒng)(第二循環(huán)系統(tǒng))組成:熱水配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)組成。工作過程:被加熱到一定溫度的熱水,從水加熱器中出來經(jīng)配水管網(wǎng)送至各個熱水配水點,而水加熱器中的冷水由屋頂?shù)乃浠蚪o水管網(wǎng)補給。為了保證用水點的水溫,在立管和水平干管甚至支管處設(shè)置回水管,使部分熱水經(jīng)過循環(huán)水泵流回水加熱器再加熱。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成2、熱水供水系統(tǒng)(第二循環(huán)系15熱水供水系統(tǒng)(第二循環(huán)系統(tǒng))熱水從水加熱器中出來經(jīng)配水管網(wǎng)送至各個熱水配水點,而水加熱器中的冷水由屋頂?shù)乃浠蚪o水管網(wǎng)補給。為了保證用水點的水溫,在立管和水平干管甚至支管處設(shè)置回水管,使部分熱水經(jīng)過循環(huán)水泵流回水加熱器再加熱。熱水供水系統(tǒng)(第二循環(huán)系統(tǒng))熱水從水加熱器中出來經(jīng)配水管網(wǎng)16二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成1、加熱冷水的方式不同,可分為:直接加熱、間接加熱2、管網(wǎng)設(shè)置循環(huán)管道的不同,可分為:全循環(huán)、半循環(huán)、不循環(huán)二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成1、加熱冷水的方式不同,可分17二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成直接加熱(一次換熱)供水方式直接加熱是不借助于熱媒傳遞熱量,使用燃料、電力、太陽能等產(chǎn)生的熱量直接加熱水,或?qū)⒄羝苯油ɡ渌旌现苽錈崴?。二、室?nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成直接加熱(一次換熱)供水方式18二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成直接加熱(一次換熱)供水方式
特點:前者設(shè)備簡單,熱效率較高,節(jié)省能源,工作安全穩(wěn)定,維修管理方便,但當冷水硬度較大時,加熱器容易結(jié)垢,對鍋爐腐蝕較嚴重,且需高壓鍋爐,投資較高;后者設(shè)備簡單,熱效率高,不需凝水管,但噪音高,運行費用高。
適用:適用于具有合格的蒸汽熱媒,且對噪音無嚴格要求的公共浴室,洗衣房、工礦企業(yè)等。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成直接加熱(一次換熱)供水方式19二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成間接加熱(二次換熱)供水方式間接加熱法是熱媒不與被加熱的水接觸,而是將熱媒通過傳熱壁面將水加熱,在加熱過程中熱媒和冷水不接觸。通常采用蒸汽加熱或熱網(wǎng)水加熱等方式。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成間接加熱(二次換熱)供水方式20二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成間接加熱(二次換熱)供水方式
特點:該方式冷凝水可重復使用,運行費用低,不產(chǎn)生噪音,供水穩(wěn)定。間接加熱設(shè)備較為復雜,熱效率比直接加熱低,但可采用低壓鍋爐,加熱穩(wěn)定。
適用:一般用于大中型集中熱水供應系統(tǒng)。適用于要求供水穩(wěn)定、安全、噪音要求低的旅館、住宅、醫(yī)院、辦公樓等建筑。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成間接加熱(二次換熱)供水方式21二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成不循環(huán)供水方式二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成不循環(huán)供水方式22二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成不循環(huán)供水方式
特點:沒有循環(huán)管道,適用于定時供熱水系統(tǒng),如公共浴室、旅館等,每天定時供應熱水,其他時間沒有熱水,一般不設(shè)循環(huán)管道,節(jié)約投資。
適用:適用于熱水供應系統(tǒng)較小,使用要求不高的定時供應系統(tǒng),如:公共浴室、洗衣房等。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成不循環(huán)供水方式23二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式(干管)僅保持熱水干管的熱水循環(huán)。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式(干管)24二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式(立管)熱水干管和立管均能保持熱水的循環(huán)。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式(立管)25二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式
特點:半循環(huán)供水方式分為立管和干管循環(huán)供水方式。前者是指熱水干管和立管均能保持熱水的循環(huán);后者是指僅保持熱水干管的熱水循環(huán)。
適用:干管循環(huán)用于全日供應熱水的建筑和設(shè)有定時供水的高層建筑中;后者多用于定時供應熱水的建筑中。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式26二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成全循環(huán)供水方式二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成全循環(huán)供水方式27二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成全循環(huán)供水方式特點:指熱水干管、立管及支管均能保持熱水的循環(huán),各配水龍頭隨時打開都能提供符合設(shè)計水溫要求的熱水。適用:適用于有特殊要求的高標準建筑中,如:高級賓館、飯店、高級住宅等。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成全循環(huán)供水方式28二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成供水方式的選擇選用何種供水方式應根據(jù)建筑物的用途、熱源的供給情況、熱水用水量和衛(wèi)生器具的布置情況進行技術(shù)和經(jīng)濟的比較后確定。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成供水方式的選擇29三、加熱設(shè)備和器材熱水供應設(shè)備主要有小型鍋爐、水加熱器等。熱水供應設(shè)備的選擇應根據(jù)現(xiàn)有的熱源條件、燃料種類、建筑物功能及熱水用水規(guī)律、耗熱量和建筑物內(nèi)部布局等因素經(jīng)綜合比較后確定?;驹瓌t:一次換熱效率高于二次換熱,并應優(yōu)先選用燃氣、燃油或燃煤為燃料的熱水鍋爐。三、加熱設(shè)備和器材熱水供應設(shè)備主要有小型鍋爐、水加熱器等。30三、加熱設(shè)備和器材1、小型鍋爐根據(jù)燃料分為:燃煤、燃油、燃氣根據(jù)外形分為:立式、臥式三、加熱設(shè)備和器材1、小型鍋爐31三、加熱設(shè)備和器材2、水加熱器分類:主要有容積式、快速式、半容積式、半即熱式幾種。三、加熱設(shè)備和器材2、水加熱器32三、加熱設(shè)備和器材a、容積式水加熱器三、加熱設(shè)備和器材a、容積式水加熱器33三、加熱設(shè)備和器材a、容積式水加熱器容積式水加熱器是內(nèi)部設(shè)有熱媒導管的熱水貯存容器,具有加熱和貯備熱水兩種功能。優(yōu)點:具有較大的貯存和調(diào)節(jié)能力,被加熱水通過時壓力損失較小,用水點壓力變化平穩(wěn),出水水溫穩(wěn)定。缺點:被加熱水流速緩慢,傳熱系數(shù)小,體積龐大。三、加熱設(shè)備和器材a、容積式水加熱器34三、加熱設(shè)備和器材b、快速式水加熱器針對容積式水加熱器中的“層流加熱”的弊端,通過提高熱媒和被加熱水的流動速度,以改善傳熱效果。分為“氣-水”和“水-水”兩種類型。三、加熱設(shè)備和器材b、快速式水加熱器35三、加熱設(shè)備和器材b、快速式水加熱器優(yōu)點:它具有效率高、體積小、安裝搬運方便的優(yōu)點。缺點:不能貯存熱水,水頭損失大,在熱媒和被加熱水壓力不穩(wěn)定時,出水溫度波動較大,僅適用于用水量大,而且比較均勻的熱水供應系統(tǒng)或建筑物熱水采暖系統(tǒng)。三、加熱設(shè)備和器材b、快速式水加熱器36三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱加熱水箱是一種簡單的熱交換設(shè)備。在水箱中安裝蒸汽多孔管或蒸汽噴射器,可構(gòu)成直接加熱水箱;在水箱中安裝排管或盤管即構(gòu)成間接加熱水箱。熱水貯水箱(罐)是一種專門調(diào)節(jié)熱水量的容積??稍谟盟痪鶆虻臒崴到y(tǒng)中設(shè)置,以調(diào)節(jié)水量,穩(wěn)定出水溫度。三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱37三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱38三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱39三、加熱設(shè)備和器材疏水器作用:保證蒸汽凝結(jié)水及時排放,同時又防止蒸汽泄漏。三、加熱設(shè)備和器材疏水器40三、加熱設(shè)備和器材自動排氣閥:為了排除上行下給式管網(wǎng)中熱水汽化產(chǎn)生的氣體,保證管內(nèi)熱水通暢,應在管道最高處安裝自動排氣閥。三、加熱設(shè)備和器材自動排氣閥:為了排除上行下給式管網(wǎng)中熱水41三、加熱設(shè)備和器材自然補償管道和伸縮器作用:熱水系統(tǒng)中管道因受熱膨脹而伸長,為保證管網(wǎng)的使用安全而采取的補償管道溫度伸縮的措施。三、加熱設(shè)備和器材自然補償管道和伸縮器42三、加熱設(shè)備和器材自然補償管道:自然補償管道:管道在敷設(shè)時布置成L或Z形彎曲管段,來自然補償直線管段的部分的伸縮量。三、加熱設(shè)備和器材自然補償管道:自然補償管道:管道在敷設(shè)時43三、加熱設(shè)備和器材伸縮補償器當直線管段較長,無法利用自然補償時,應設(shè)置伸縮補償器。三、加熱設(shè)備和器材伸縮補償器當直線管段較長,無法利用自44四、熱水管道的布置和敷設(shè)熱水管網(wǎng)布置的基本原則應該是在滿足使用、便于維修管理的情況下管線最短。熱水管道一般為暗裝,可以敷設(shè)在室內(nèi)地溝、地下室頂部、建筑物最高層或?qū)S迷O(shè)備技術(shù)層內(nèi)。一般建筑物的熱水管線放置在預留溝槽、管道豎井內(nèi)。明裝管道盡可能布置在衛(wèi)生間或非居住人的房間。管徑D≤150mm時,應采用鍍鋅鋼管;賓館、高級住宅、別墅等宜采用銅管、聚丁稀管或鋁塑復合管。四、熱水管道的布置和敷設(shè)熱水管網(wǎng)布置的基本原則應該是在滿足使45四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了便于排氣和泄水熱水橫管應有與水流相反的坡度,其值一般0.003,并在管網(wǎng)最低處設(shè)置泄水閥,以便檢修時泄空存水。管道穿樓板、基礎(chǔ)及墻壁應設(shè)套管,讓其自由伸縮。樓板套管應該高出地面5~10cm。水加熱器或貯水器的冷水供水管和機械循環(huán)回水管上應設(shè)止回閥。橫干管直線段應設(shè)置足夠的伸縮器。對下行上給全循環(huán)式管網(wǎng),為了防止配水管網(wǎng)中分離出的氣體被帶回循環(huán)管,應當把每根立管的循環(huán)管始端都接到其相應配水立管最高點以下0.5m處。四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了便于排氣和泄水熱水橫管應有與水流46四、熱水管道的布置和敷設(shè)下行上給供水方式四、熱水管道的布置和敷設(shè)下行上給供水方式47四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了避免管道熱伸長所產(chǎn)生的應力破壞管道,立管與橫管連結(jié)應按圖示敷設(shè)。四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了避免管道熱伸長所產(chǎn)生的應力破壞管48四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了減少散熱,熱水系統(tǒng)的配水干管、水加熱器、貯水罐等,一般要包扎保溫。保溫材料應當選取導熱系數(shù)小,耐熱性高和價格低的材料。四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了減少散熱,熱水系統(tǒng)的配水干管、水49第二節(jié)供暖工程概述供暖是指用人工方法向室內(nèi)供給熱量,以創(chuàng)造適宜的生活或工作條件的技術(shù)。第二節(jié)供暖工程概述供暖是指用人工方法向室內(nèi)供給熱量,以50室內(nèi)供暖的主要目的就是不斷地向房間供給相應的熱量,維持房間必須的溫度,以改善室內(nèi)的工作生活條件。另一目的就是為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,延長相關(guān)設(shè)備的使用壽命。室內(nèi)供暖的主要目的就是不斷地向房間供給相應的熱量,維持房間必51供暖系統(tǒng)的組成熱媒制備設(shè)施/熱源;熱媒輸送管道;熱媒利用設(shè)施/散熱設(shè)備。供暖系統(tǒng)的組成熱媒制備設(shè)施/熱源;52供暖方式
1.局部供暖:將熱源和散熱設(shè)備合并成一個整體,分散設(shè)置在各個房間里,叫做局部供暖。如火爐、火墻、火炕、電紅外線供暖、等均屬于局部供暖。2.集中供暖:熱源和散熱設(shè)備分別設(shè)置,熱源通過熱媒管道向各個房間或各個建筑物供給熱量的供暖系統(tǒng),稱為集中式供暖系統(tǒng)。以熱水和蒸汽作為熱媒的集中采暖系統(tǒng)可以較好地滿足人們生活、工作以及生產(chǎn)對室內(nèi)溫度的要求,并且衛(wèi)生條件好,減少了對環(huán)境的污染,廣泛應用于營房建筑供暖工程。
供暖方式1.局部供暖:將熱源和散熱設(shè)備合并成一個整體,分散53供暖系統(tǒng)的分類(集中供暖)熱媒:熱水供暖系統(tǒng);蒸汽供暖系統(tǒng);熱風供暖系統(tǒng)。散熱方式:對流供暖-散熱器供暖系統(tǒng);輻射供暖-金屬板輻射或頂棚、地板輻射。供暖系統(tǒng)的分類(集中供暖)熱媒:54第三節(jié)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)
以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng),稱為熱水供暖系統(tǒng)。熱水供暖系統(tǒng)是目前廣泛使用的一種供暖系統(tǒng)。居住和公共建筑常采用熱水供暖系統(tǒng)。
第三節(jié)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng),稱為熱水供55分類
1.按系統(tǒng)循環(huán)動力不同,可分為重力(自然)循環(huán)系統(tǒng)和機械循環(huán)系統(tǒng)??克拿芏炔钸M行循環(huán)的系統(tǒng),稱為重力循環(huán)系統(tǒng);靠機械(水泵)力進行循環(huán)的系統(tǒng),稱為機械循環(huán)系統(tǒng)。2.按系統(tǒng)供、回水方式不同,可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。熱水經(jīng)立管或水平供水管順序流過多組散熱器,并順序地在各散熱器中冷卻的系統(tǒng),稱為單管系統(tǒng)。熱水經(jīng)供水立管或水平供水管平行地分配給多組散熱器,冷卻后的回水自每個散熱器直接沿回水立管或水平回水管流回熱源的系統(tǒng),稱為雙管系統(tǒng)。
分類1.按系統(tǒng)循環(huán)動力不同,可分為重力(自然)循環(huán)系統(tǒng)和機563.按系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式不同,可分為垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。4.按熱媒溫度不同,可分為低溫熱水供暖系統(tǒng)(熱水溫度低于100℃)和高溫熱水供暖系統(tǒng)(熱水溫度高于100℃)。室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)大多采用低溫水作為熱媒。設(shè)計供、回水溫度多采用95℃/70℃(也有采用85℃/60℃)。高溫水供暖系統(tǒng)一般宜在生產(chǎn)廠房中應用。設(shè)計供、回水溫度大多采用120~130℃/70~80℃。3.按系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式不同,可分為垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。57一、重力(自然)循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)
1.系統(tǒng)工作原理及其作用壓力
當水在鍋爐內(nèi)加熱后,水的密度減??;在散熱器內(nèi)被冷卻后,水的密度增加。整個系統(tǒng)將因供回水密度差的不同而維持循環(huán)流動。維持該系統(tǒng)循環(huán)流動的壓力稱為自然作用壓力。
重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小取決于水溫(水的密度)在循環(huán)環(huán)路的變化。
一、重力(自然)循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)1.系統(tǒng)工作原理及其作用58——-第四章--供熱與供燃氣-建筑設(shè)備工程課件59作用壓力
斷面A-A右側(cè)的水柱壓力為
斷面A-A左側(cè)的水柱壓力為
作用壓力斷面A-A右側(cè)的水柱壓力為斷面A-A左側(cè)的水柱壓60起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水柱密度差。如果取供水溫度95℃,回水70℃;則每m高差可產(chǎn)生的作用壓力為:9.81×1×(977.81-961.92)=156Pa。重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)維護管理簡單,不需消耗電能。但由于其作用壓力小、管中水流速度不大,所以管徑就相對大一些,作用范圍也受到限制。自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)通常只能在單幢建筑物中使用,作用半徑不宜超過50m。
起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水柱密度612.重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要形式
雙管單管
重力循環(huán)供暖系統(tǒng)
2.重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要形式雙管重力循環(huán)供暖系統(tǒng)62為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除,對于上供下回式自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng),其供水干管必須有向膨脹水箱方向上升的坡向,其坡度宜采用0.5%~1.0%;散熱器支管的坡度一般取1%。為保證系統(tǒng)中的水能通過回水干管順利地排出,回水干管應有向鍋爐方向向下坡向,其坡度一般為0.5%~1%。
為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除,對于上供下回式自然循環(huán)熱水供633.膨脹水箱的作用容納膨脹體積;排氣;定壓。3.膨脹水箱的作用容納膨脹體積;64二、機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)
系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵,靠水泵的機械能使水在系統(tǒng)中強制循環(huán)。
(一)主要形式
1.機械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)
二、機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵,靠水泵的機械65機械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)
機械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)66機械循環(huán)系統(tǒng)除膨脹水箱的連接位置與自然循環(huán)系統(tǒng)不同外,還增加了循環(huán)水泵和排氣裝置。在機械循環(huán)系統(tǒng)中,水流速度往往超過自水中分離出來的空氣氣泡的浮升速度。為了使氣泡不致被帶入立管,供水干管應按水流方向設(shè)上升坡度,使氣泡隨水流方向流動匯集到系統(tǒng)的最高點,通過設(shè)在最高點的排氣裝置,將空氣排出系統(tǒng)外。供回水干管的坡度宜采用0.3%,不得小于0.2%。回水干管的坡向與自然循環(huán)系統(tǒng)相同,應使系統(tǒng)水能順利排出。
機械循環(huán)系統(tǒng)除膨脹水箱的連接位置與自然循環(huán)系統(tǒng)不同外,還增加672.機械循環(huán)下供下回式雙管系統(tǒng)
系統(tǒng)的供水和回水干管都敷設(shè)在底層散熱器下面。在設(shè)有地下室的建筑物中或在平屋頂建筑棚下難以布置供水干管的場合,常采用下供下回式系統(tǒng)。
下供下回式系統(tǒng)排除空氣的方式主要有兩種:通過頂層散熱器的冷風閥手動分散排氣?;蛲ㄟ^專設(shè)的空氣管手動或自動集中排氣。為避免立管中的水通過空氣管串流,集氣裝置的連接位置,應比水平空氣管低h米以上,即應大于圖中a和b兩點在供暖系統(tǒng)運行時的壓差值。
2.機械循環(huán)下供下回式雙管系統(tǒng)系統(tǒng)的供水和回水干管都敷設(shè)在68機械循環(huán)下供下回式系統(tǒng)
機械循環(huán)下供下回式系統(tǒng)693.中供式水平供水干管敷設(shè)在系統(tǒng)中部。下部:上供下回;上部:下供下回(左)上供下回(右)3.中供式水平供水干管敷設(shè)在系統(tǒng)中部。704.機械循環(huán)下供上回式(倒流式)供暖系統(tǒng)
系統(tǒng)的供水干管設(shè)在下部,而回水干管設(shè)在上部,頂部還設(shè)置有順流式膨脹水箱。
4.機械循環(huán)下供上回式(倒流式)供暖系統(tǒng)系統(tǒng)的供水干管設(shè)在71機械循環(huán)下供上回(倒流式)熱水供暖系統(tǒng)
機械循環(huán)下供上回(倒流式)熱水供暖系統(tǒng)725.異程式系統(tǒng)與同程式系統(tǒng)
通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度不相等。這種布置形式稱為異程式系統(tǒng)。
同程式系統(tǒng)的特點是通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度都相等。5.異程式系統(tǒng)與同程式系統(tǒng)通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度不73同程式系統(tǒng)
同程式系統(tǒng)746.水平式系統(tǒng)
按供水管與散熱器的連接方式可分為順流式和跨越式。單管水平串聯(lián)式圖單管水平跨越式1—冷風閥;2—空氣管1—冷風閥;2—空氣管6.水平式系統(tǒng)按供水管與散熱器的連接方式可分為順流式和跨越75(二)水平失調(diào)與垂直失調(diào)在機械循環(huán)系統(tǒng)中,由于作用半徑較大,連接立管較多,因而通過各個立管環(huán)路的壓力損失較難平衡。有時靠近總立管最近的立管即使選用了最小的管徑DN15,仍有很多剩余壓力。初調(diào)節(jié)不當時,會出現(xiàn)近處立管流量超過要求,而遠處立管流量不足。在遠近立管處出現(xiàn)流量失調(diào)而引起在水平方向冷熱不均的現(xiàn)象,稱為系統(tǒng)的水平失調(diào)。
(二)水平失調(diào)與垂直失調(diào)在機械循環(huán)系統(tǒng)中,由于作用半徑較大,76在雙管系統(tǒng)中,由于各層散熱器與鍋爐的高差不同,雖然進入和流出各層散熱器的供、回水溫度相同(不考慮管路沿途冷卻的影響),但仍將形成上層作用壓力大,下層壓力小的現(xiàn)象。如選用不同管徑仍不能使各層阻力達到平衡,由于流量分配不均,必然要出現(xiàn)上冷下熱的現(xiàn)象;而且樓層數(shù)越多,上下層的作用壓力差值越大,這種現(xiàn)象就會越嚴重。在建筑物內(nèi),同一豎向的各層房間的室溫不符合設(shè)計要求的溫度,而出現(xiàn)上、下層冷熱不均的現(xiàn)象,通常稱作系統(tǒng)垂直失調(diào)。
在雙管系統(tǒng)中,由于各層散熱器與鍋爐的高差不同,雖然進入和流出77三、高層建筑熱水供暖系統(tǒng)1.分層式供暖系統(tǒng)(1)在垂直方向上分為兩個或兩個以上的獨立系統(tǒng)(2)雙水箱分層式供暖系統(tǒng)三、高層建筑熱水供暖系統(tǒng)1.分層式供暖系統(tǒng)782.雙線式系統(tǒng)(1)垂直雙線式單管熱水供暖系統(tǒng)(2)水平雙線式熱水供暖系統(tǒng)3.單雙管混合式系統(tǒng)2.雙線式系統(tǒng)(1)垂直雙線式單管熱水供暖系統(tǒng)3.單雙管混合79第四節(jié)蒸汽供暖系統(tǒng)
一、蒸汽供暖系統(tǒng)的分類1.按供氣壓力大小高壓蒸汽供暖系統(tǒng)P70kPa低壓蒸汽供暖系統(tǒng)P70kPa真空真氣供暖系統(tǒng)P大氣壓第四節(jié)蒸汽供暖系統(tǒng)一、蒸汽供暖系統(tǒng)的分類802.按蒸汽干管布置上供式中供式下供式3.按立管的布置特點單管式雙管式2.按蒸汽干管布置上供式3.按立管的布置特點單管式814.按回水方式重力回水機械回水(高壓蒸汽系統(tǒng)均采用機械回水方式)4.按回水方式重力回水82二、低壓蒸汽供暖系統(tǒng)的基本形式1.重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)由蒸汽管道+散熱器+凝結(jié)水管構(gòu)成一個循環(huán)回路。二、低壓蒸汽供暖系統(tǒng)的基本形式1.重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)83重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)示意圖
下供式
上供式
重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)示意圖下供式上供式84重力回水低壓蒸汽宜在小型系統(tǒng)中采用。當供暖系統(tǒng)作用半徑較大時,就要采用較高的蒸汽壓力才能將蒸汽輸送到最遠散熱器。如仍用重力回水方式,凝水管里水面II-II高度就可能達到甚至超過底層散熱器的高度,底層散熱器就會充滿凝水并積聚空氣,蒸汽就無法進入,從而影響散熱。重力回水低壓蒸汽宜在小型系統(tǒng)中采用。當供暖系統(tǒng)作用半徑較大時852.機械回水低壓蒸汽系統(tǒng)(1)是一個開式系統(tǒng)凝結(jié)水返回凝結(jié)水箱,再由凝結(jié)水泵送回鍋爐加熱。(2)水擊蒸汽管道中沿途凝結(jié)水被高速運動的蒸汽推動產(chǎn)生的浪花或水塞與管件相撞產(chǎn)生振動和巨響的現(xiàn)象。(3)減少水擊的措施及時排除凝結(jié)水;降低蒸汽流速;設(shè)置合適的坡度使凝結(jié)水與蒸汽同向流動。2.機械回水低壓蒸汽系統(tǒng)(1)是一個開式系統(tǒng)86機械回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)1—低壓恒溫式疏水器2—凝水箱3—膨脹水箱4—凝水泵
機械回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)87三、高壓蒸汽供暖系統(tǒng)-減壓-分汽缸-供暖高壓蒸汽-分汽缸-供熱|回水鍋爐凝結(jié)水箱凝結(jié)水泵三、高壓蒸汽供暖系統(tǒng)-減壓-分汽缸-供暖高壓蒸汽-分汽缸-供88四、熱水供暖與蒸汽供暖的比較
1.蒸汽供暖系統(tǒng)所需蒸汽質(zhì)量流量比熱水流量少得多(相同負荷時)2.蒸汽供暖系統(tǒng)比熱水供暖系統(tǒng)在設(shè)計和運行管理上較為復雜
3.對同樣熱負荷蒸汽供暖要比熱水供暖節(jié)省散熱設(shè)備的面積。
四、熱水供暖與蒸汽供暖的比較1.蒸汽供暖系統(tǒng)所需蒸汽質(zhì)量流894.蒸汽供暖系統(tǒng)靜壓小,升溫快,適用于某些公共場所。
5.蒸汽供暖系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)蒸汽溫度,采用間歇運行時,系統(tǒng)腐蝕較快,使用年限比熱水采暖系統(tǒng)短。4.蒸汽供暖系統(tǒng)靜壓小,升溫快,適用于某些公共場所。5.蒸汽90為什么民用建筑不適宜采用蒸汽供暖系統(tǒng)?但蒸汽供暖系統(tǒng)散熱器表面溫度高,易燒烤積在散熱器上的有機灰塵,產(chǎn)生異味,衛(wèi)生條件較差。上述跑、冒、滴、漏而影響能耗以及衛(wèi)生條件差兩個主要原因,。
為什么民用建筑不適宜采用蒸汽供暖系統(tǒng)?91熱力設(shè)備介紹
循環(huán)水泵補償器疏水器閥門換熱設(shè)備凝結(jié)水箱自動排氣閥與集氣罐支座熱力設(shè)備介紹
循環(huán)水泵92循環(huán)水泵總體
循環(huán)水泵總體
93循環(huán)水泵結(jié)構(gòu)循環(huán)水泵結(jié)構(gòu)94補償器1補償器195補償器2補償器296補償器3補償器397補償器4補償器498疏水器0疏水器099疏水器1疏水器1100疏水器2疏水器2101疏水器3疏水器3102疏水器4疏水器4103疏水器5疏水器5104疏水器6疏水器6105疏水器7疏水器7106疏水器8疏水器8107換熱設(shè)備1換熱設(shè)備1108換熱設(shè)備2換熱設(shè)備2109換熱設(shè)備3換熱設(shè)備3110換熱設(shè)備4換熱設(shè)備4111閥門1閥門1112閥門2閥門2113閥門3閥門3114凝結(jié)水箱1凝結(jié)水箱1115凝結(jié)水箱2凝結(jié)水箱2116凝結(jié)水箱3凝結(jié)水箱3117凝結(jié)水箱4凝結(jié)水箱4118自動排氣閥自動排氣閥119集氣罐集氣罐120集氣罐安裝位置集氣罐安裝位置121支座1支座1122支座2支座2123支座3支座3124支座4支座4125支座5支座5126支座6支座6127支座7支座7128支座8支座8129支座9支座9130支座10支座10131——第四章供熱與供燃氣建筑設(shè)備工程——第四章供熱與供燃氣建筑設(shè)備工程132第一節(jié)室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)與設(shè)備熱水供應也屬于給水,與冷水供應的區(qū)別是水溫,必須滿足用水點對水溫、水量的要求,因此熱水系統(tǒng)除了水的系統(tǒng):管道、用水器具等,還有“熱”的供應,熱源、加熱系統(tǒng)等等。1熱水供應基本要求2熱水供應系統(tǒng)的分類、組成及供水方式3加熱設(shè)備和器材4熱水管道的布置與敷設(shè)第一節(jié)室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)與設(shè)備熱水供應也屬于給水,與冷水133一、熱水供應基本要求1、熱水用水量標準集中供應生活用熱水定額見《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》。衛(wèi)生器具的一次和小時熱水用水定額及水溫見《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》。一、熱水供應基本要求1、熱水用水量標準134一、熱水供應基本要求2、熱水用水水溫熱水用水水溫依使用目的存有差異,一般為30℃~40℃。洗衣房為30℃~60℃,廚房餐廳45℃~100℃。熱水系統(tǒng)供水溫度一般為55℃~75℃。加熱設(shè)備出口處與配水點的熱水溫差一般不得大于15℃,一般不應高于75℃。一、熱水供應基本要求2、熱水用水水溫135一、熱水供應基本要求3、熱水水質(zhì)熱水供應系統(tǒng)中的管道結(jié)垢和腐蝕是兩個普遍問題。熱水管道腐蝕,主要因水中溶解氧過高所致;因此,工程上常采用排除氣體裝置或采用抗腐蝕性強的銅管。一、熱水供應基本要求3、熱水水質(zhì)136一、熱水供應基本要求熱水管道結(jié)垢,主要因水的暫時硬度過高所致。按照水的硬度,通常分成軟水(<4.2)、稍硬水(4.2~8.4)、硬水(8.4~16.8)、極硬水(>16.8)(單位為德國度)。規(guī)范規(guī)定:熱水水質(zhì)除滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》的要求外,還應對硬水特別是極硬水進行進行軟化處理,以去除水的鈣鎂離子。一、熱水供應基本要求熱水管道結(jié)垢,主要因水的暫時硬度過高所137二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成建筑內(nèi)的熱水供應系統(tǒng)按照熱水供應范圍的大小,可分為:區(qū)域熱水供應系統(tǒng)集中熱水供應系統(tǒng)局部熱水供應系統(tǒng)二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成建筑內(nèi)的熱水供應系統(tǒng)按照熱138二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(1)區(qū)域熱水供應系統(tǒng):區(qū)域中多棟建筑物統(tǒng)一供應熱水,由小區(qū)鍋爐供熱水或由城市熱網(wǎng)供熱、經(jīng)過熱交換器獲得熱水后,再供應各建筑的熱水。區(qū)域熱水供應系統(tǒng)規(guī)模較大,熱能利用效率高,設(shè)備集中,熱水成本低,使用方便,對環(huán)境污染小,是一種較好的熱水供應的辦法。但設(shè)備系統(tǒng)較復雜,投資大,維護管理技術(shù)要求高。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(1)區(qū)域熱水供應系統(tǒng):139二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(2)集中熱水供應系統(tǒng):熱水集中制備、存儲,由統(tǒng)一管網(wǎng)配送到各個配水點。適用于使用要求高,耗熱量大,用水點多且分布較密集的建筑。大型旅館住宅、公共建筑等多采用集中熱水供應系統(tǒng)。集中管理,熱效率高,熱水成本較低,節(jié)省建筑面積,使用方便。但設(shè)備較復雜,管網(wǎng)長,熱耗大,投資較大。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(2)集中熱水供應系統(tǒng):140二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(3)局部熱水供應系統(tǒng)適用于使用要求不高,用水點少且分散的建筑,如家庭住宅、食堂、公共建筑及一些用熱水量較小的建筑。加熱器可用鍋爐灶、電熱水器、蒸汽熱水器、煤氣熱水器及太陽能熱水器等。其優(yōu)點是設(shè)備系統(tǒng)簡單,熱水管路短,熱損失小,造價低,使用靈活,易于裝置。缺點是熱效能較低,熱水成本較高。目前沒有集中熱水供應的建筑,可根據(jù)具體條件采用局部熱水系統(tǒng)解決熱水的供應問題。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成(3)局部熱水供應系統(tǒng)141二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成142二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成室內(nèi)熱水系統(tǒng)主要由以下三部分組成:二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成室內(nèi)熱水系統(tǒng)主要由以下三部分143二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成1、熱媒系統(tǒng)(第一循環(huán)系統(tǒng))組成:熱源、水加熱器、熱媒管網(wǎng)工作過程:鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或過熱水通過熱媒管網(wǎng)送到水加熱器加熱冷水,經(jīng)過熱交換,蒸汽變成冷凝水,靠余壓再送到冷凝水池,冷凝水和新補充的軟化水經(jīng)冷凝循環(huán)泵再送回鍋爐加熱為蒸汽。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成1、熱媒系統(tǒng)(第一循環(huán)系統(tǒng))144熱媒系統(tǒng)(第一循環(huán)系統(tǒng))鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或過熱水通過熱媒管網(wǎng)送到水加熱器加熱冷水,經(jīng)過熱交換,蒸汽變成冷凝水,靠余壓再送到冷凝水池,冷凝水和新補充的軟化水經(jīng)冷凝循環(huán)泵再送回鍋爐加熱為蒸汽。熱媒系統(tǒng)(第一循環(huán)系統(tǒng))鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或過熱水通過熱媒管網(wǎng)送145二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成2、熱水供水系統(tǒng)(第二循環(huán)系統(tǒng))組成:熱水配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)組成。工作過程:被加熱到一定溫度的熱水,從水加熱器中出來經(jīng)配水管網(wǎng)送至各個熱水配水點,而水加熱器中的冷水由屋頂?shù)乃浠蚪o水管網(wǎng)補給。為了保證用水點的水溫,在立管和水平干管甚至支管處設(shè)置回水管,使部分熱水經(jīng)過循環(huán)水泵流回水加熱器再加熱。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成2、熱水供水系統(tǒng)(第二循環(huán)系146熱水供水系統(tǒng)(第二循環(huán)系統(tǒng))熱水從水加熱器中出來經(jīng)配水管網(wǎng)送至各個熱水配水點,而水加熱器中的冷水由屋頂?shù)乃浠蚪o水管網(wǎng)補給。為了保證用水點的水溫,在立管和水平干管甚至支管處設(shè)置回水管,使部分熱水經(jīng)過循環(huán)水泵流回水加熱器再加熱。熱水供水系統(tǒng)(第二循環(huán)系統(tǒng))熱水從水加熱器中出來經(jīng)配水管網(wǎng)147二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成1、加熱冷水的方式不同,可分為:直接加熱、間接加熱2、管網(wǎng)設(shè)置循環(huán)管道的不同,可分為:全循環(huán)、半循環(huán)、不循環(huán)二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成1、加熱冷水的方式不同,可分148二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成直接加熱(一次換熱)供水方式直接加熱是不借助于熱媒傳遞熱量,使用燃料、電力、太陽能等產(chǎn)生的熱量直接加熱水,或?qū)⒄羝苯油ɡ渌旌现苽錈崴6?、室?nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成直接加熱(一次換熱)供水方式149二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成直接加熱(一次換熱)供水方式
特點:前者設(shè)備簡單,熱效率較高,節(jié)省能源,工作安全穩(wěn)定,維修管理方便,但當冷水硬度較大時,加熱器容易結(jié)垢,對鍋爐腐蝕較嚴重,且需高壓鍋爐,投資較高;后者設(shè)備簡單,熱效率高,不需凝水管,但噪音高,運行費用高。
適用:適用于具有合格的蒸汽熱媒,且對噪音無嚴格要求的公共浴室,洗衣房、工礦企業(yè)等。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成直接加熱(一次換熱)供水方式150二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成間接加熱(二次換熱)供水方式間接加熱法是熱媒不與被加熱的水接觸,而是將熱媒通過傳熱壁面將水加熱,在加熱過程中熱媒和冷水不接觸。通常采用蒸汽加熱或熱網(wǎng)水加熱等方式。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成間接加熱(二次換熱)供水方式151二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成間接加熱(二次換熱)供水方式
特點:該方式冷凝水可重復使用,運行費用低,不產(chǎn)生噪音,供水穩(wěn)定。間接加熱設(shè)備較為復雜,熱效率比直接加熱低,但可采用低壓鍋爐,加熱穩(wěn)定。
適用:一般用于大中型集中熱水供應系統(tǒng)。適用于要求供水穩(wěn)定、安全、噪音要求低的旅館、住宅、醫(yī)院、辦公樓等建筑。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成間接加熱(二次換熱)供水方式152二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成不循環(huán)供水方式二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成不循環(huán)供水方式153二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成不循環(huán)供水方式
特點:沒有循環(huán)管道,適用于定時供熱水系統(tǒng),如公共浴室、旅館等,每天定時供應熱水,其他時間沒有熱水,一般不設(shè)循環(huán)管道,節(jié)約投資。
適用:適用于熱水供應系統(tǒng)較小,使用要求不高的定時供應系統(tǒng),如:公共浴室、洗衣房等。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成不循環(huán)供水方式154二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式(干管)僅保持熱水干管的熱水循環(huán)。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式(干管)155二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式(立管)熱水干管和立管均能保持熱水的循環(huán)。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式(立管)156二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式
特點:半循環(huán)供水方式分為立管和干管循環(huán)供水方式。前者是指熱水干管和立管均能保持熱水的循環(huán);后者是指僅保持熱水干管的熱水循環(huán)。
適用:干管循環(huán)用于全日供應熱水的建筑和設(shè)有定時供水的高層建筑中;后者多用于定時供應熱水的建筑中。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成半循環(huán)供水方式157二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成全循環(huán)供水方式二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成全循環(huán)供水方式158二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成全循環(huán)供水方式特點:指熱水干管、立管及支管均能保持熱水的循環(huán),各配水龍頭隨時打開都能提供符合設(shè)計水溫要求的熱水。適用:適用于有特殊要求的高標準建筑中,如:高級賓館、飯店、高級住宅等。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成全循環(huán)供水方式159二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成供水方式的選擇選用何種供水方式應根據(jù)建筑物的用途、熱源的供給情況、熱水用水量和衛(wèi)生器具的布置情況進行技術(shù)和經(jīng)濟的比較后確定。二、室內(nèi)熱水供應系統(tǒng)的分類與組成供水方式的選擇160三、加熱設(shè)備和器材熱水供應設(shè)備主要有小型鍋爐、水加熱器等。熱水供應設(shè)備的選擇應根據(jù)現(xiàn)有的熱源條件、燃料種類、建筑物功能及熱水用水規(guī)律、耗熱量和建筑物內(nèi)部布局等因素經(jīng)綜合比較后確定?;驹瓌t:一次換熱效率高于二次換熱,并應優(yōu)先選用燃氣、燃油或燃煤為燃料的熱水鍋爐。三、加熱設(shè)備和器材熱水供應設(shè)備主要有小型鍋爐、水加熱器等。161三、加熱設(shè)備和器材1、小型鍋爐根據(jù)燃料分為:燃煤、燃油、燃氣根據(jù)外形分為:立式、臥式三、加熱設(shè)備和器材1、小型鍋爐162三、加熱設(shè)備和器材2、水加熱器分類:主要有容積式、快速式、半容積式、半即熱式幾種。三、加熱設(shè)備和器材2、水加熱器163三、加熱設(shè)備和器材a、容積式水加熱器三、加熱設(shè)備和器材a、容積式水加熱器164三、加熱設(shè)備和器材a、容積式水加熱器容積式水加熱器是內(nèi)部設(shè)有熱媒導管的熱水貯存容器,具有加熱和貯備熱水兩種功能。優(yōu)點:具有較大的貯存和調(diào)節(jié)能力,被加熱水通過時壓力損失較小,用水點壓力變化平穩(wěn),出水水溫穩(wěn)定。缺點:被加熱水流速緩慢,傳熱系數(shù)小,體積龐大。三、加熱設(shè)備和器材a、容積式水加熱器165三、加熱設(shè)備和器材b、快速式水加熱器針對容積式水加熱器中的“層流加熱”的弊端,通過提高熱媒和被加熱水的流動速度,以改善傳熱效果。分為“氣-水”和“水-水”兩種類型。三、加熱設(shè)備和器材b、快速式水加熱器166三、加熱設(shè)備和器材b、快速式水加熱器優(yōu)點:它具有效率高、體積小、安裝搬運方便的優(yōu)點。缺點:不能貯存熱水,水頭損失大,在熱媒和被加熱水壓力不穩(wěn)定時,出水溫度波動較大,僅適用于用水量大,而且比較均勻的熱水供應系統(tǒng)或建筑物熱水采暖系統(tǒng)。三、加熱設(shè)備和器材b、快速式水加熱器167三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱加熱水箱是一種簡單的熱交換設(shè)備。在水箱中安裝蒸汽多孔管或蒸汽噴射器,可構(gòu)成直接加熱水箱;在水箱中安裝排管或盤管即構(gòu)成間接加熱水箱。熱水貯水箱(罐)是一種專門調(diào)節(jié)熱水量的容積??稍谟盟痪鶆虻臒崴到y(tǒng)中設(shè)置,以調(diào)節(jié)水量,穩(wěn)定出水溫度。三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱168三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱169三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱三、加熱設(shè)備和器材3、加熱水箱和熱水貯水箱170三、加熱設(shè)備和器材疏水器作用:保證蒸汽凝結(jié)水及時排放,同時又防止蒸汽泄漏。三、加熱設(shè)備和器材疏水器171三、加熱設(shè)備和器材自動排氣閥:為了排除上行下給式管網(wǎng)中熱水汽化產(chǎn)生的氣體,保證管內(nèi)熱水通暢,應在管道最高處安裝自動排氣閥。三、加熱設(shè)備和器材自動排氣閥:為了排除上行下給式管網(wǎng)中熱水172三、加熱設(shè)備和器材自然補償管道和伸縮器作用:熱水系統(tǒng)中管道因受熱膨脹而伸長,為保證管網(wǎng)的使用安全而采取的補償管道溫度伸縮的措施。三、加熱設(shè)備和器材自然補償管道和伸縮器173三、加熱設(shè)備和器材自然補償管道:自然補償管道:管道在敷設(shè)時布置成L或Z形彎曲管段,來自然補償直線管段的部分的伸縮量。三、加熱設(shè)備和器材自然補償管道:自然補償管道:管道在敷設(shè)時174三、加熱設(shè)備和器材伸縮補償器當直線管段較長,無法利用自然補償時,應設(shè)置伸縮補償器。三、加熱設(shè)備和器材伸縮補償器當直線管段較長,無法利用自175四、熱水管道的布置和敷設(shè)熱水管網(wǎng)布置的基本原則應該是在滿足使用、便于維修管理的情況下管線最短。熱水管道一般為暗裝,可以敷設(shè)在室內(nèi)地溝、地下室頂部、建筑物最高層或?qū)S迷O(shè)備技術(shù)層內(nèi)。一般建筑物的熱水管線放置在預留溝槽、管道豎井內(nèi)。明裝管道盡可能布置在衛(wèi)生間或非居住人的房間。管徑D≤150mm時,應采用鍍鋅鋼管;賓館、高級住宅、別墅等宜采用銅管、聚丁稀管或鋁塑復合管。四、熱水管道的布置和敷設(shè)熱水管網(wǎng)布置的基本原則應該是在滿足使176四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了便于排氣和泄水熱水橫管應有與水流相反的坡度,其值一般0.003,并在管網(wǎng)最低處設(shè)置泄水閥,以便檢修時泄空存水。管道穿樓板、基礎(chǔ)及墻壁應設(shè)套管,讓其自由伸縮。樓板套管應該高出地面5~10cm。水加熱器或貯水器的冷水供水管和機械循環(huán)回水管上應設(shè)止回閥。橫干管直線段應設(shè)置足夠的伸縮器。對下行上給全循環(huán)式管網(wǎng),為了防止配水管網(wǎng)中分離出的氣體被帶回循環(huán)管,應當把每根立管的循環(huán)管始端都接到其相應配水立管最高點以下0.5m處。四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了便于排氣和泄水熱水橫管應有與水流177四、熱水管道的布置和敷設(shè)下行上給供水方式四、熱水管道的布置和敷設(shè)下行上給供水方式178四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了避免管道熱伸長所產(chǎn)生的應力破壞管道,立管與橫管連結(jié)應按圖示敷設(shè)。四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了避免管道熱伸長所產(chǎn)生的應力破壞管179四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了減少散熱,熱水系統(tǒng)的配水干管、水加熱器、貯水罐等,一般要包扎保溫。保溫材料應當選取導熱系數(shù)小,耐熱性高和價格低的材料。四、熱水管道的布置和敷設(shè)為了減少散熱,熱水系統(tǒng)的配水干管、水180第二節(jié)供暖工程概述供暖是指用人工方法向室內(nèi)供給熱量,以創(chuàng)造適宜的生活或工作條件的技術(shù)。第二節(jié)供暖工程概述供暖是指用人工方法向室內(nèi)供給熱量,以181室內(nèi)供暖的主要目的就是不斷地向房間供給相應的熱量,維持房間必須的溫度,以改善室內(nèi)的工作生活條件。另一目的就是為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,延長相關(guān)設(shè)備的使用壽命。室內(nèi)供暖的主要目的就是不斷地向房間供給相應的熱量,維持房間必182供暖系統(tǒng)的組成熱媒制備設(shè)施/熱源;熱媒輸送管道;熱媒利用設(shè)施/散熱設(shè)備。供暖系統(tǒng)的組成熱媒制備設(shè)施/熱源;183供暖方式
1.局部供暖:將熱源和散熱設(shè)備合并成一個整體,分散設(shè)置在各個房間里,叫做局部供暖。如火爐、火墻、火炕、電紅外線供暖、等均屬于局部供暖。2.集中供暖:熱源和散熱設(shè)備分別設(shè)置,熱源通過熱媒管道向各個房間或各個建筑物供給熱量的供暖系統(tǒng),稱為集中式供暖系統(tǒng)。以熱水和蒸汽作為熱媒的集中采暖系統(tǒng)可以較好地滿足人們生活、工作以及生產(chǎn)對室內(nèi)溫度的要求,并且衛(wèi)生條件好,減少了對環(huán)境的污染,廣泛應用于營房建筑供暖工程。
供暖方式1.局部供暖:將熱源和散熱設(shè)備合并成一個整體,分散184供暖系統(tǒng)的分類(集中供暖)熱媒:熱水供暖系統(tǒng);蒸汽供暖系統(tǒng);熱風供暖系統(tǒng)。散熱方式:對流供暖-散熱器供暖系統(tǒng);輻射供暖-金屬板輻射或頂棚、地板輻射。供暖系統(tǒng)的分類(集中供暖)熱媒:185第三節(jié)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)
以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng),稱為熱水供暖系統(tǒng)。熱水供暖系統(tǒng)是目前廣泛使用的一種供暖系統(tǒng)。居住和公共建筑常采用熱水供暖系統(tǒng)。
第三節(jié)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng),稱為熱水供186分類
1.按系統(tǒng)循環(huán)動力不同,可分為重力(自然)循環(huán)系統(tǒng)和機械循環(huán)系統(tǒng)??克拿芏炔钸M行循環(huán)的系統(tǒng),稱為重力循環(huán)系統(tǒng);靠機械(水泵)力進行循環(huán)的系統(tǒng),稱為機械循環(huán)系統(tǒng)。2.按系統(tǒng)供、回水方式不同,可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。熱水經(jīng)立管或水平供水管順序流過多組散熱器,并順序地在各散熱器中冷卻的系統(tǒng),稱為單管系統(tǒng)。熱水經(jīng)供水立管或水平供水管平行地分配給多組散熱器,冷卻后的回水自每個散熱器直接沿回水立管或水平回水管流回熱源的系統(tǒng),稱為雙管系統(tǒng)。
分類1.按系統(tǒng)循環(huán)動力不同,可分為重力(自然)循環(huán)系統(tǒng)和機1873.按系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式不同,可分為垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。4.按熱媒溫度不同,可分為低溫熱水供暖系統(tǒng)(熱水溫度低于100℃)和高溫熱水供暖系統(tǒng)(熱水溫度高于100℃)。室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)大多采用低溫水作為熱媒。設(shè)計供、回水溫度多采用95℃/70℃(也有采用85℃/60℃)。高溫水供暖系統(tǒng)一般宜在生產(chǎn)廠房中應用。設(shè)計供、回水溫度大多采用120~130℃/70~80℃。3.按系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式不同,可分為垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。188一、重力(自然)循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)
1.系統(tǒng)工作原理及其作用壓力
當水在鍋爐內(nèi)加熱后,水的密度減?。辉谏崞鲀?nèi)被冷卻后,水的密度增加。整個系統(tǒng)將因供回水密度差的不同而維持循環(huán)流動。維持該系統(tǒng)循環(huán)流動的壓力稱為自然作用壓力。
重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小取決于水溫(水的密度)在循環(huán)環(huán)路的變化。
一、重力(自然)循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)1.系統(tǒng)工作原理及其作用189——-第四章--供熱與供燃氣-建筑設(shè)備工程課件190作用壓力
斷面A-A右側(cè)的水柱壓力為
斷面A-A左側(cè)的水柱壓力為
作用壓力斷面A-A右側(cè)的水柱壓力為斷面A-A左側(cè)的水柱壓191起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水柱密度差。如果取供水溫度95℃,回水70℃;則每m高差可產(chǎn)生的作用壓力為:9.81×1×(977.81-961.92)=156Pa。重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)維護管理簡單,不需消耗電能。但由于其作用壓力小、管中水流速度不大,所以管徑就相對大一些,作用范圍也受到限制。自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)通常只能在單幢建筑物中使用,作用半徑不宜超過50m。
起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水柱密度1922.重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要形式
雙管單管
重力循環(huán)供暖系統(tǒng)
2.重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要形式雙管重力循環(huán)供暖系統(tǒng)193為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除,對于上供下回式自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng),其供水干管必須有向膨脹水箱方向上升的坡向,其坡度宜采用0.5%~1.0%;散熱器支管的坡度一般取1%。為保證系統(tǒng)中的水能通過回水干管順利地排出,回水干管應有向鍋爐方向向下坡向,其坡度一般為0.5%~1%。
為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除,對于上供下回式自然循環(huán)熱水供1943.膨脹水箱的作用容納膨脹體積;排氣;定壓。3.膨脹水箱的作用容納膨脹體積;195二、機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)
系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵,靠水泵的機械能使水在系統(tǒng)中強制循環(huán)。
(一)主要形式
1.機械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)
二、機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵,靠水泵的機械196機械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)
機械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)197機械循環(huán)系統(tǒng)除膨脹水箱的連接位置與自然循環(huán)系統(tǒng)不同外,還增加了循環(huán)水泵和排氣裝置。在機械循環(huán)系統(tǒng)中,水流速度往往超過自水中分離出來的空氣氣泡的浮升速度。為了使氣泡不致被帶入立管,供水干管應按水流方向設(shè)上升坡度,使氣泡隨水流方向流動匯集到系統(tǒng)的最高點,通過設(shè)在最高點的排氣裝置,將空氣排出系統(tǒng)外。供回水干管的坡度宜采用0.3%,不得小于0.2%?;厮晒艿钠孪蚺c自然循環(huán)系統(tǒng)相同,應使系統(tǒng)水能順利排出。
機械循環(huán)系統(tǒng)除膨脹水箱的連接位置與自然循環(huán)系統(tǒng)不同外,還增加1982.機械循環(huán)下供下回式雙管系統(tǒng)
系統(tǒng)的供水和回水干管都敷設(shè)在底層散熱器下面。在設(shè)有地下室的建筑物中或在平屋頂建筑棚下難以布置供水干管的場合,常采用下供下回式系統(tǒng)。
下供下回式系統(tǒng)排除空氣的方式主要有兩種:通過頂層散熱器的冷風閥手動分散排氣?;蛲ㄟ^專設(shè)的空氣管手動或自動集中排氣。為避免立管中的水通過空氣管串流,集氣裝置的連接位置,應比水平空氣管低h米以上,即應大于圖中a和b兩點在供暖系統(tǒng)運行時的壓差值。
2.機械循環(huán)下供下回式雙管系統(tǒng)系統(tǒng)的供水和回水干管都敷設(shè)在199機械循環(huán)下供下回式系統(tǒng)
機械循環(huán)下供下回式系統(tǒng)2003.中供式水平供水干管敷設(shè)在系統(tǒng)中部。下部:上供下回;上部:下供下回(左)上供下回(右)3.中供式水平供水干管敷設(shè)在系統(tǒng)中部。2014.機械循環(huán)下供上回式(倒流式)供暖系統(tǒng)
系統(tǒng)的供水干管設(shè)在下部,而回水干管設(shè)在上部,頂部還設(shè)置有順流式膨脹水箱。
4.機械循環(huán)下供上回式(倒流式)供暖系統(tǒng)系統(tǒng)的供水干管設(shè)在202機械循環(huán)下供上回(倒流式)熱水供暖系統(tǒng)
機械循環(huán)下供上回(倒流式)熱水供暖系統(tǒng)2035.異程式系統(tǒng)與同程式系統(tǒng)
通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度不相等。這種布置形式稱為異程式系統(tǒng)。
同程式系統(tǒng)的特點是通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度都相等。5.異程式系統(tǒng)與同程式系統(tǒng)通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度不204同程式系統(tǒng)
同程式系統(tǒng)2056.水平式系統(tǒng)
按供水管與散熱器的連接方式可分為順流式和跨越式。單管水平串聯(lián)式圖單管水平跨越式1—冷風閥;2—空氣管1—冷風閥;2—空氣管6.水平式系統(tǒng)按供水管與散熱器的連接方式可分為順流式和跨越206(二)水平失調(diào)與垂直失調(diào)在機械循環(huán)系統(tǒng)中,由于作用半徑較大,連接立管較多,因而通過各個立管環(huán)路的壓力損失較難平衡。有時靠近總立管最近的立管即使選用了最小的管徑DN15,仍有很多剩余壓力。初調(diào)節(jié)不當
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