4-1采暖工程基础.

采暖工程基础知识采暖工程1.采暖系统的分类与组成2.热水采暖系统3.蒸汽采暖系统4.热风供暖系统5.高层建筑采暖系统6.采暖热负荷7.采暖系统的设备及附件8.采暖系统的布置9.管道保温10.分户热计量技术11.地板辐射供暖一、采暖系统的分类与组成1、采暖系统的组成1）热源、2）管道系统（闭式循环网络）3）散热设备热源管道系统散热设备一、采暖系统的分类与组成2、采暖系统的分类按热媒分类：热媒是指传递热量的媒介物质。如现在普遍采用的热水、蒸汽，空气（热风）等1）热水采暖系统（按热水温度不同分为低温热水采暖系统（供水温度95℃，回水温度70℃）和高温热水采暖系统（供水温度高于100℃）；按系统的循环动力不同，又分为自然循环采暖系统和机械循环采暖系统）。2）蒸汽采暖系统（按热媒蒸汽压力的不同又分为低压蒸汽采暖系统（压力70Kpa）和高压蒸汽采暖系统。蒸汽压力小于大气压的为真空蒸汽采暖系统。3）热风采暖系统（以空气为热媒的采暖系统，又分为集中送风系统和暖风机系统）。按供热区域划分：1）局部采暖系统（热源、管道、散热设备连成一整体）2）集中供暖系统（锅炉单独设在锅炉房内或城市热网的换热站，通过管道同时向一幢或多幢建筑物供热的采暖系统）3）区域供暖系统一、采暖系统的分类与组成二、热水采暖系统按动力不同划分：1、自然循环热水采暖系统又称重力循环热水采暖系统，是依靠水温不同而形成的容重差，来推动水在系统中循环的。2、机械循环热水采暖系统依靠水泵提供的动力使热水流动循环的系统，它的作用压力比自然循环系统大得多，所需管径小，系统型式多样，供热半径长。与自然循环系统比较：1）循环动力不同2）膨胀水箱同系统连接点不同3）排气方法不同二、热水采暖系统二、热水采暖系统热水采暖系统形式1、自然循环热水采暖系统形式（1）双管上供下回式（2）单管上供下回式（又分为顺流式、跨越式）2、机械循环热水采暖系统形式（1）上供下回式（又分单管式：常用方式；双管式）（2）双管下供下回式（3）中供式（4）下供上回（倒流式）（5）混合式（6）水平单管顺流式（7）水平单管跨越式三、蒸汽采暖系统1.蒸汽采暖系统水在锅炉中被加热成具有一定压力和温度的蒸汽，蒸汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内，在散热器内放出热量后，蒸汽变成凝结水，凝结水靠重力经疏水器（阻汽疏水）后沿凝结水管道返回凝结水箱内，再由凝结水泵送入锅炉重新被加热变成蒸汽。三、蒸汽采暖系统2.蒸汽采暖系统的形式1）低压蒸汽采暖系统1）双管上供下回式2）双管下供下回式3）双管中供式4）单管上供下回式三、蒸汽采暖系统2）高压蒸汽采暖系统1）上供下回式2）上供上回式3）蒸汽采暖与热水采暖的比较（1）蒸汽和热水作为热媒的比较1）在放热量相同的条件下，蒸汽采暖所需的热媒流量少。（由于热水采暖的流量大，允许流速小，因此，热水采暖系统的管径比蒸汽系统的管径大，所以在管路的造价方面，蒸汽采暖系统的初投资少于热水采暖系统。2）散热器平均温度高，较热水采暖节约散热面积，但亦能使表面的有机灰尘升华，影响室内的空气环境。（热水采暖系统中，由于热媒平均温度低，散热器的传热系数小，所需的散热器片数比蒸汽采暖系统多）三、蒸汽采暖系统3）蒸汽系统的热惰性小，系统热得较快，冷得也快，当系统间歇采暖时，室内温度波动比较大（热水采暖系统蓄热能力大，室内温度波动小、室内温度比较稳定、舒适）。4）蒸汽采暖系统中由于热胀冷缩、水击、疏水器失灵等原因容易形成跑、冒、滴、漏。5）管道及设备工作条件差，易腐蚀，使用年限短。（热水采暖系统静压大，在建筑层数较多时，底层易超压）。三、蒸汽采暖系统（2）蒸汽采暖与热水采暖系统的比较1）蒸汽系统的供汽水平干管具有沿途下降的坡度，以利于排除凝结水，而热水供热系统的水平干管具有沿途上升的坡度，以利于排除系统的空气。2）蒸汽系统的立管多是供汽立管和凝结水立管单独设置，多用双管系统，而热水系统多用单立管系统。3）蒸汽系统，在散热器内放出凝结热，在散热器的上部充满蒸汽，下部为凝结水，有凝结性气体时，应在1/3高处设排气阀排除，热水系统的排气阀应设在散热器的顶部。4）解决好凝结水回收，是蒸汽供暖系统的一个关键问题。三、蒸汽采暖系统（3）蒸汽采暖系统与热水采暖系统的共同点（热力管道的特点）1）热力管道输送的热能介质，具有温度高、压力大、流速快等特点，同时管道工作时和停止进行时，温度波动较大，因而给管道带来较大的膨胀力和冲击力。2）在热力管道的安装中必须解决好管道材质、管道伸缩补偿、管道支架布置、管道坡度、蒸汽输送中的凝结水等问题。四、热风供暖系统若热媒仅是室内再循环空气，系统为闭式循环时，该系统属于热风供暖；若热媒是室外新鲜空气，或是室内外空气的混合物时，热风供暖应与建筑通风统筹考虑。在热风供暖系统中，首先对空气进行加热处理，然后送入供暖房间放热，从而达到维持或提高室温的目的。热风供暖有集中送风、管道送风、暖风机等多种形式。五、高层建筑采暖系统1.高层建筑采暖的特点1）随着建筑高度的增加，供暖系统内的静水压力也增加，而散热设备、管材的承受能力是有限的。因此，建筑物高度超过50m时，应竖向分区供热。2）建筑物高度的增加，会使系统垂直失调的问题加剧。为减轻垂直失调，一个垂直单管供暖系统所供的层数不应大于12层，同时立管与散热器的连接可采用其他方式。五、高层建筑采暖系统2.高层建筑热水采暖系统的形式1）分层式供暖系统2）双线式系统3）单、双管混合式系统六、采暖热负荷采暖热负荷是在某一室外温度下，为了维持室内所要求的温度，在单位时间内需要向建筑物供给的热量。一般民用建筑只考虑建筑物围护结构的耗热量及加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量之和。七、采暖系统的设备及附件1.锅炉锅炉是供热之源，它是将燃料的化学能转换成热能，并将热能传递给冷水，从而产生热水或蒸汽的加热设备。七、采暖系统的设备及附件2.换热器是用来把温度较高流体的热能传递给温度较低流体的一种热交换设备。①壳管式汽—水换热器②板式换热器③容积式换热器④混合式换热器（是一种直接热交换器）热交换设备七、采暖系统的设备及附件3.散热设备是安装在采暖房间的放热设备，它把热媒的部分热量通过器壁以传导、对流、辐射等方式传给室内空气，以补偿建筑物的热量损失，从而维持室内正常工作和学习所需的温度，达到供暖的目的。（1）铸铁散热器①翼型散热器：有圆翼型和长翼型两种②柱型散热器：主要有二柱（M-132）、四柱、五柱三种类型七、采暖系统的设备及附件（2）钢制散热器①钢串片散热器②钢制柱型散热器③扁管式散热器④板式散热器（3）铝制散热器七、采暖系统的设备及附件七、采暖系统的设备及附件热水采暖的设备：1、膨胀水箱在热水采暖系统中，主要有以下几方面作用：①容纳系统中水温升高后膨胀的水量和补充水的冷却收缩体积。②在自然循环上供下回式系统中作为排气装置③在机械循环系统中可以用作控制系统压力的定压点膨胀管、循环管、溢流管、信号管：控制系统的最低水位，决定系统是否需要补水，末端应设置阀门。排水管：其上应设阀门，与补给水箱一起安装，由补给水箱来恒定膨胀水箱内的水位。七、采暖系统的设备及附件2、排气设备机械循环上供下回式系统中，用集气罐、自动排气阀排除。在水平式和下供式系统中，用装在散热器上的手动放气阀（冷风阀）排除。自动集气罐是一种依靠自身内部机构将系统内空气自动排出的新型装置。七、采暖系统的设备及附件3、除污器是一种钢制筒体，它可用来截流、过滤管路中的杂质和污物，以保证系统内水质洁净，减小阻力，防止堵塞调压板及管路。4、散热器温控阀是一种自动控制进入散热器热媒流量的设备，它由阀体部分和感温元件部分组成，当室内温度高于给定的温度值时，感温元件受热，其顶杆压缩阀杆，将阀门关小。5、调压板当外网压力超过用户的允许压力时，可设置调压板来减少建筑物入口供水干管的压力，其作用于压力P≤1000KPa的系统中。七、采暖系统的设备及附件蒸汽采暖系统的设备1、疏水器是蒸汽采暖系统中特有的自动阻汽疏水设备。按工作原理分：机械型、热动力型、恒温型三种。七、采暖系统的设备及附件七、采暖系统的设备及附件2、减压阀是靠膜片、弹簧、活塞等敏感元件改变阀瓣与阀座的间隙把进口的介质压力减至需要的出口介质压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持恒定。它的规格是根据介质的流量、节流前压力和所需减压后的压力来确定的，施工中不得任意变更型号及规格。七、采暖系统的设备及附件七、采暖系统的设备及附件3、安全阀常用于锅炉、压力容器等有压设备和管道上的自动泄压装置，可以对管道、设备起安全保护作用。按构造不同分为：杠杆式安全阀、弹簧式安全阀、脉冲式安全阀八、采暖系统的布置1.采暖管道的布置管路沿墙、梁、柱平行敷设，力求布置合理；安装、维护方便；有利于排气；水力条件好；不影响室内美观。&干管的布置与敷设1）上供式供暖系统2）下供式供暖系统&立管的布置与敷设&支管的布置与敷设八、采暖系统的布置2.散热器的布置1.有外窗的房间，散热器不宜高位安装。进深较大的房间，宜在房间的内外侧分别布置散热器；2.楼梯间的散热器，应尽量布置在底层；3.散热器安装时，应留有足够的气流通道，并应方便维修；4.散热器的外表面，应刷非金属涂料。5.散热器应明装，并宜布置在外窗的窗台下。室内有两个或两个以上朝向的外窗时，散热器应优先布置在热负荷较大的窗台下；6.门斗内不得设置散热器；7.托儿所、幼儿园、老年公寓等有防烫伤要求的场合，散热器必须安装或加防护罩；8.片式组对散热器的长度，底层每组不应超过1500mm（约25片），上层不宜超过1200mm（约20片），片数过多时可分组串联连接（串联组数不宜超过两组），串联接管的管径应≥25mm；供回水支管应采用异侧连接方式；九、管道保温设备及管道的保温施工应在设备及管道安装完毕，表面已做防腐处理并验收合格后进行。1、常用保温材料2、保温结构管道保温层一般有三部分：绝热层、防潮层、保护层。3、保温方法1）涂抹保温2）绑扎保温3）预制瓦片保温九、管道保温4、保温要求管道保温时，应粘贴紧密，表面应平整，圆弧应均匀，无环形断裂。保温层的厚度应符合设计规定。管道采用预制瓦块保温时，在直线管道上，每隔5~7m应留一条膨胀缝，变管处也应留膨胀缝。十、分户热计量技术1.采用分户热计量技术的意义2001年4月1日起施行的国家《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87采暖部分2001年局部修定条文3.9.1条规定：“新建住宅热水集中采暖系统应设置分户热计量和室温控制装置”并且将此条文列为强制性条文，要求设计必须严格执行。应“采用共用立管的分户独立系统形式”，“按分户设计热量表的热计量方法进行设计”，做到一户一表。十一、地板辐射供暖低温热水地板辐射采暖简介1、辐射采暖分类：目前常用的低温热水地板辐射采暖（简称地暖）是以低温热水（一般为60℃）为加热热媒，加热盘管采用塑料管，预埋在地面混凝土垫层内。地面温度不能超过30℃.2、低温地板辐射采暖管材地板采暖所采用的塑料管主要有交联聚乙烯塑料管（PEX）、聚丁烯管（PB）、交联铝塑复合管（XPAP）、改性聚丙烯管（PPR）等。十一、地板辐射供暖3、低温热水地板辐射采暖在住宅中应用的特点优点：（1）舒适性强。（2）节能。（3）可方便地实施按户计量，便于物业管理。（4）为住户二次装修创造了条件。（5）使用寿命长，日常维护工作量小。（6）适应住宅商品化需要，提高住宅的品质和档次。缺点：（1）集中供热需降低水温。（2）增加楼板的厚度。（3）采暖费用较普通采暖投资高。（4）室内家具等影响采暖效果。（5）一旦损坏，维修难度大。十一、地板辐射供暖