7建筑设备--供暖工程

第7章供暖第7章供暖工程学习目标熟悉供暖系统的分类和组成；掌握机械循环热水供暖系统的基本方式；了解蒸汽供暖系统的分类、特点、存在的问题；了解管道及散热器的布置与敷设要求；学会计算热负荷。掌握高层建筑热供暖系统的方式和特点；熟悉供热工程常用设备和附件；第7章采暖工程内容7.17.37.57.27.47.6供暖系统暖的分类与组成热水供暖系统蒸汽采暖系统热风供暖系统分户热计量供暖系统热负荷2019/10/3第7章供暖工程7.1供暖系统的概述7.1.1采暖系统及其分类1.按热源布置分类局部供暖系统----热源和散热设备都在同一房间。集中供暖系统----利用一个热源供给多个建筑或建筑群所需的热量。区域供暖系统----满足多个建筑采暖要求的供暖系统。2.按照热媒的不同划分（1）热水供暖系统的分类热水供暖系统热风供暖系统蒸汽供暖系统热水供暖系统在冬季室外温度低于室内温度时，室内的热量就会不断传向室外，为保持室内所需温度，就必须向室内提供相应的热量，这种不断向室内提供热量的设备就是供暖设备2019/10/3第7章供暖工程7.1.2热水供暖系统1）热水供暖系统的分类1.按照热媒参数划分低温热水供暖系统----供水温度t≤100℃。高温热水供暖系统----供水温度t＞100℃。2.按照系统循环动力划分自然循环是利用热水散热冷却所产生的自然压头促使水在系统中循环特点：压头小、作用半径不大机械循环式利用水泵进行强制循环。特点：作用半径大、管径小、耗能。自然循环机械循环第7章采暖工程hhhAA2g35右01h41左PPρρ自然循环系统工作原理及其作用压力当水在锅炉内加热后，水的密度减小，上升；在散热器内被冷却后，水的密度增加，沿回水管道返回锅炉。整个系统的循环动力即供回水的密度差。维持该系统循环流动的压力称为自然作用压力。重力循环热水供暖系统的循环作用压力的大小取决于水温（水的密度）在循环环路的变化。断面A-A左侧的水柱压力为)(g2gh1hhhgPL断面A-A右侧的水柱压力为)(g2hh1hhhgPR作用压力)(gh21ghPPP＝第7章采暖工程双管系统特点：会产生上层过热、下层S1S2H1h2H1h1g21hP693.重力循环热水供暖双管系统作用压力的计算在图3-3的双管系统中，由于供水同时在上、下两成散热器内冷却，形成了两个并联环路和两个冷却中心。作用压力分别为11hgPgh21212hghgPghhPgh如上可见，通过上层散热器环路的作用压力比通过底层散热器的大，其差值为2hggh第2章采暖工程4.按照系统的管道连接方式分垂直和水平式系统（1）垂直式：垂直式又包括上供下回、下供上回、下供下回、上供上回、中供式2019/10/3第2章采暖工程3）机械循环中供式热水供暖系统：水平干管设置在系统的中部。当顶层的梁下和窗户之间的距离较小，若将供水干管设于梁下，将妨碍窗的开启或建筑的美观时可采用这种系统。2019/10/3第章采暖工程（2）水平式水平单管顺流式系统由一根水平干管将同一楼层的各组散热器串连起来，热水水平地依次流过各组散热器。特点：无立管，布置美观，适用于分户热计量等新建集中供暖居住建筑。121—放气阀2—空气管2019/10/3第7章采暖工程3.异程式与同程式系统每根立管都与锅炉、供、回水管组成循环环路，而通过各根立管的循环环路的长度都是不同的，所以这些系统统称为异程式系统。321立管1—热水锅炉2—循环水泵3—集气罐4—膨胀水箱2134立管1—热水锅炉2—循环水泵3—集气罐4—膨胀水箱同程式增加了回水管长度，使各分立管的循环环路的长度相等，有利于环路间的阻力平衡，热量分配易于达到设计要求。第7章采暖工程低温热水地板辐射热供暖系统2019/10/3第2章采暖工程1.低温热水地板辐射供暖系统的优、缺点优点1高效节能。优点2舒适卫生美观。优点3有利于阻力平衡。优点4使用寿命更长。优点5热稳定性好。优点6便于分户计量。缺点1房间层高减小。缺点2土建费用较高。缺点3可维修性差。缺点4对地板要求严格。缺点5屋内设置受限。缺点6快速加热能力不足.缺点7地面易产生裂纹。缺点8水泵能耗高。2019/10/3第2章采暖工程2.低温热水地板辐射供暖系统的结构特点（1）低温热水辐射采暖系统加热构件的构造结构层隔热层豆石混凝土层找平层地面层管材膨胀缝塑料卡钉边角保温材料①隔热层②豆石混凝土③附加层④防潮层⑤防水层1）传统的低温辐射采暖系统加热构件的构造第7章采暖工程2019/10/3第2章采暖工程2.3蒸汽供暖系统23564321蒸汽供暖系统原理图1—蒸汽锅炉2—散热器3—疏水器4—凝结水箱5—凝水泵6—空气管蒸汽供热系统中的热媒是蒸汽。蒸汽进入散热器后放出气化潜热，凝结为同温度的凝结水后回到热源。由于蒸汽的气化潜热比同等重量的热水所携带的显热的热量大得多，因此，在热负荷相同的情况下，蒸汽量比热水流量小很多。同时由于蒸汽系统散热器平均温度比热水系统高，因而可以减少散热器面积1.蒸汽供暖系统分类低压高压真空度按照蒸汽压力可分为P＜0P＞0.7MPaP＜0.7MPa排除系统中的空气2“水击”现象3二次气化问题4管道热胀冷缩问题5疏水问题1蒸汽供暖系统中的几个问题7.1.5分户采暖系统的入户装置•分户采暖的入户装置安装位置可分为户内采暖系统入户装置与建筑采暖入口热力装置。2019/10/32019/10/3第2章采暖工程3.散热器的类型（1）铸铁散热器具有耐腐蚀、使用寿命长、热稳定性好，以及结构比较简单的特点，铸铁散热器应用广泛。工程中常用的铸铁散热器有翼型和柱型两种。翼型散热器分圆翼型和长翼型两种。柱形散热器12019/10/3第2章采暖工程3.散热器的类型（1）铸铁散热器工程中常用的铸铁散热器有翼型和柱型两种。翼型散热器分圆翼型和长翼型两种。翼型散热器承压能力低，外表面有许多肋片，易积灰，难清扫，外形不美观，不易组成所需散热面积，不节能。翼型适用于散发腐蚀性气体的厂房和湿度较大的房间，以及工厂中面积大而又少尘的车间。00014618161）圆翼型散热器由生铁铸成，其形状为外面有圆形翼片的圆管。2019/10/3第2章采暖工程2019/10/3第2章采暖工程2）长翼型散热器000065551111由生铁铸成。它的外面有许多竖向翼片，外壳内部为一个扁盒状空间。2019/10/3第2章采暖工程（2）钢制散热器主要有光管散热器、柱型散热器、板型散热器、钢串片散热器、翅片管对流散热器闭式钢串片式散热器a）240×100型b)300×80型2019/10/3第2章采暖工程（2）钢制散热器主要有光管散热器、柱型散热器、板型散热器、钢串片散热器、翅片管对流散热器光管式散热器钢制柱式散热器2019/10/3第2章采暖工程钢制板型散热器钢制扁管型散热器钢串对流散热器2019/10/3第2章采暖工程翅片管对流散热器光管式散热器2019/10/32019/10/32019/10/32019/10/3第2章采暖工程30000．．000033142设断流器和阻旋器的热水供暖系统1—加压控制系统2—断流器3—阻旋器4—连通管（2）双线式供暖系统76854213垂直双线单管式供暖系统1—供水干管2—回水干管3—双线立管4—散热器或加热盘管5—截止阀6—排水阀7—节流孔板8—调节阀2019/10/3第2章采暖工程7654321水平双线单管式供暖系统1—供水干管2—回水干管3—双线水平管4—散热器5—截止阀6—节流孔板7—调节阀（3）单、双管混合式系统优点：当楼层过度时，可避免双管式的垂直失调问题；可避免单管顺流式的散热器支管管径过大的缺点。2019/10/3第2章采暖工程2.3蒸汽采暖系统23564321蒸汽供暖系统原理图1—蒸汽锅炉2—散热器3—疏水器4—凝结水箱5—凝水泵6—空气管2.3.1蒸汽采暖系统的特点1）蒸汽供暖系统中蒸汽和凝结水在管路中流动时，不断发生着状态参数和相态的变化。2）蒸汽供暖系统的初投资比热水供暖系统少。3）蒸汽供暖系统的热惰性很小，系统的加热和冷却都很快。2019/10/3第2章采暖工程4）由于蒸汽供暖系统的散热器表面温度较高，容易发生烫伤事故。5）蒸汽供暖系统中的热媒为蒸汽，其比容大、密度小，当用于高层建筑时，不会象热水供暖系统一样产生很大的水静压力，底层散热器不会因承受过大的水静压力而破裂。6）蒸汽供暖系统中经常会出现疏水器漏气、凝结水二次蒸发、管件损坏等跑、冒、滴、漏现象。影响系统的使用效果和经济性。2.3.2低压蒸汽采暖系统1.散热器的供汽压力散热器内蒸汽压力应接近大气压力并略高一些。2.合理设置疏水器一般在低压蒸汽供暖系统的分汽缸下部、蒸汽管道可能积水的低点、每组散热器的出口或每根立管的下部设置疏水器。3.排气蒸汽供暖系统启动时，依靠蒸汽压力将散热器中的空气赶入干式凝水管，进入凝结水箱，再通过凝结水箱上的空气管排入大气。2019/10/3第2章采暖工程4.凝水回收方式（1）重力回水蒸汽在散热器内放热变成凝结水后，依靠重力沿凝水管流回锅炉房。300000000000050000052020水上水排（2）机械回水1110987654321凝结水先依靠重力流回凝结水箱，再由水泵加压返回锅炉房的回水方式。2019/10/3第2章采暖工程2.3.3高压蒸汽采暖系统1.上供上回式高压蒸汽供暖系统2.双管上供上回式系统011111111111111111563879214576843211—室外蒸汽管2—室内高压蒸汽供热管3—室内高压蒸汽供暖管4—减压装置5—补偿器6—疏水器7—开式凝结水箱8—空气管9—凝水泵10—固定支点11—溢流阀1—蒸汽管2—暖风机3—泄水管4—疏水器5—单向阀6—空气管7—凝水管8—散热器2019/10/3第2章采暖工程2.4采暖系统的布置与保温2.4.1采暖管道的布置1.干管653421层底层顶426531底层顶层a）异程式b）同程式1—供水总立管2—供水干管3—回水干管4—立管5—供水进口管6—回水出口管常见供回水干管走向布置方式2019/10/3第2章采暖工程供水干管暗装时应布置在建筑物顶部的设备层中或吊顶内；明装时可沿墙敷设在窗过梁和顶棚之间的位置。有闷顶的建筑物，供热干管、膨胀水箱和集气罐都应设在闷顶层内，回水或凝水干管一般敷设在地面上，地面不容许敷设（如过门）时或净空高度不够时，回水干管可设置在半通行地沟或不通行地沟内。地沟每隔一定距离要设置活动盖板，以方便检修。回水干管也可设置在地下室顶板之下。供热干管和回水或凝水干管均应敷设在建筑物地下室顶板之下或底层地下室之下的采暖地沟内，也可以沿墙明装在底层地面上，当干管穿越门洞时，可局部暗装在沟槽内。地沟断面的尺寸应由沟内敷设的管道数量、管径、坡度及安装、检修的要求确定，其净尺寸不应小于800mm×1000mm×l200mm。沟底应有3‰的坡向供暖系统引入口的坡度用以排水。上供式供热系统下供式供暖系统2019/10/3第2章采暖工程2.立管室内热水供暖系统的立管应尽可能的布置在房间的角落。对于有两面外墙的房间，立管宜设置在外墙转角处。楼梯间除可以与辅助房间如厕所、厨房合用一根立管外，一般应尽量单独设置，以防结冻后影响其他立管的正常供暖。要求暗装时，立管可敷设在墙体内预留的沟槽中，也可以敷设在管道竖井内。在每根立管的上端和下端都要安装阀门，以便个别散热器损坏时可以只放掉一根立管中的热水，进行检修，不至影响其他更多用户的供暖。3.支管支管与散热器的连接方式有三种：上进下出式、下进上出式和下进下出式。散热器支管进水、出水口可以布置在同侧，也可以在异侧。上进下出、同侧连接方式，这种连接方式具有传热系数大，管路最短，外形美观的优点。下进下出的连接方式散热效果较差，但在水平串联系统中可以使用，因为安装简单，对分层控制散热量有利。2019/10/3第2章采暖工程下进上出的连接方式散热效果最差，这种连接有利于排气。在蒸汽供暖系统中，双管系统均采用上进下出的连接方式，以便于凝结水的排放