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当前位置:首页 > 商业/管理/HR > 管理学资料 > 《建筑设备》第2章-建筑采暖系统施工图-2015.4.18
建筑设备主讲:李松良第2章建筑采暖系统2目录采暖系统的分类、组成2.1热水采暖系统2.2蒸汽采暖系统32.3采暖系统主要设备32.5辐射采暖系统2.4采暖施工图识读2.794-1353冬季室外气温较低,室内热量会通过围护结构传热到室外,为使室内保持所需温度,必须向室内供给相应的热量。为何采暖?2.1采暖系统的组成与分类944历史遗留问题新中国成立后,我国开始对寒冷地区集中供暖。采暖地区的选择是历年月平均温度低于或等于5℃的天气超过90天的华北、东北、西北地区,供暖的分界线则是秦岭—淮河线。近年来,随着地球气候的变化,雨雪分界线推到了长江以南,经常造成南方多个省市低温雨雪冰冻天气。再加上南方雨水偏多、湿度大,有时看起来只有零摄氏度上下的气温,其实比北方干冷的零下五摄氏度、甚至零下十摄氏度都要难熬。因为没有集中供暖,目前南方城市一般使用空调和电暖气来过冬。这种方式并不利于节能减排。7所有采暖系统均由以下三个主要部分组成:(1)热源使燃料燃烧产生热,将热媒加热成热水或蒸汽的部分,如锅炉房、热交换站等。(2)供热管道指热源和散热设备之间的连接管道,将热媒输送到各个散热设备。(3)散热设备将热量传至所需空间的设备,如散热器、暖风机、热水辐射管等,参P110。2.1.1采暖系统的组成2.1采暖系统的组成与原理、分类94图2-35翼形散热器图2-36柱形散热器1102.5.1散热器1102.5.1散热器1122.5.2暖风机背面正面1122.5.3钢制辐射板122.1采暖系统的组成与原理、分类图2-1热水采暖系统示意图图2-1所示的热水采暖系统表示出了热源、输热管道和散热设备三个主要部分之间的关系。95图2-44膨胀水箱与机械循环系统的连接方式1—膨胀管;2—循环管;3—锅炉;4—循环水泵1膨胀水箱P112图2-45立式和卧式集气罐2集气罐P1133排气阀(自动、手动)P113(a)结构图(b)实物图图2-46铸铁自动排气罐1—排气口;2,5—橡胶石棉垫;3—罐盖;4—螺栓;6—浮漂;7—罐体;8—耐热橡皮5除污器P114作用:截留、过滤管路中的杂质和污物6散热器温控阀P114图2-47散热器温控阀实物图图2-48散热器温控阀的安装自动控制散热器散热量的设备182.1采暖系统的组成与原理、分类图2-1热水采暖系统示意图图2-1所示的热水采暖系统表示出了热源、输热管道和散热设备三个主要部分之间的关系。95191按设备相对位置分类(或根据作用范围的不同)(1)局部采暖系统热源、热网、散热器三部分在构造上合在一起的采暖系统,如火炉采暖、燃气采暖、电热采暖、简易散热器采暖。(2)集中采暖系统热源和散热设备分别设置,用热网相连接,由热源集中向各个房间或建筑物供给热量的采暖系统。(3)区域采暖系统以区域性锅炉房作为热源,供一个区域的许多建筑物采暖的供暖系统。2.1采暖系统的组成与原理、分类2.1.2采暖系统的分类95202按热媒种类分类(1)热水采暖系统以热水为热媒的采暖系统,主要应用于民用建筑。(2)蒸汽采暖系统以水蒸汽为热媒的采暖系统,主要应用于工业建筑。(3)热风采暖系统以热空气为热媒的采暖系统,主要应用于大型工业车间。(4)烟气采暖系统以高温烟气为热媒的采暖系统,主要应用于北方广大村镇。2.1采暖系统的组成与原理、分类2.1.2采暖系统的分类95212.2热水采暖系统(1)先重点介绍下热水采暖系统的特点:95热能利用率高,输送时无效热损失较小;散热设备不易腐蚀,使用周期长;散热设备表面温度低,符合卫生要求;系统操作方便,运行安全,易于实现供水温度的集中调节;系统蓄热能力高,散热均匀,适于远距离输送。221)按系统循环动力的不同分为自然循环系统和机械循环系统。①自然循环系统是靠供回水的密度差进行循环的系统,由于作用压力小,目前在集中式采暖中很少采用;②机械循环系统是靠机械(水泵)动力进行循环的系统,由于作用压力大,目前在集中式采暖中多采用。2.2热水采暖系统(1)先重点介绍下热水采暖系统的特点:952)按热媒温度的不同分为低温系统和高温系统。低温系统的供水温度为95℃,回水温度为70℃;高温系统的供水温度多采用120~130℃,回水温度为70~80℃。232.2热水采暖系统2.2.1自然循环热水采暖系统P961自然循环热水采暖系统的工作原理及其作用压力原理图:在系统工作之前,先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后,它的密度减小,同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱动,使热水沿着供水干管上升,流入散热器。在散热器内水被冷却,再沿回水干管流回锅炉。这样,水连续被加热,热水不断上升,在散热器及管路中散热冷却后的回水又流回锅炉被重新加热,形成如图2-2中箭头所示的方向循环流动。这种水的循环称之为自然(重力)循环。由此可见,自然循环热水采暖系统的循环作用压力的大小取决于水温在循环环路的变化状况。在分析作用压力时,先不考虑水在沿管路流动时的散热而使水不断冷却的因素,认为在图2-2中的循环环路内水温只在锅炉和散热器两处发生变化。图2-2自然循环热水采暖系统工作原理图P2P124设P1和P2分别表示A-A断面右侧和左侧的水柱压力,则P1=g(h0ρh+hρh+h1ρg)P2=g(h0ρh+hρg+h1ρg)断面A—A两侧之差值,即系统的循环作用压力为ΔP=P1-P2=gh(ρh-ρg)(2-1)由式(2-1)可见,起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之间这段高度内的水密度差。例如:供回水温度为95℃/70℃,则每米高差可产生的作用压力为:gh(ρh-ρg)=9.81×1.0×(977.81-961.92)=156(KPa)2.2热水采暖系统图2-3自然循环热水采暖系统工作原理图P2P1P962.2.1自然循环热水采暖系统252.2热水采暖系统图2-4自然循环热水系统(左边为双管式,右边为单管式)锅炉2自然循环热水采暖系统的主要形式(1)双管上供下回式双管上供下回式系统其特点是各层散热器都并联在供、回水立管上,水经回水立管、回水干管直接流回锅炉。如不考虑水在管道中的冷却,则进入各层散热器的水温相同。(2)单管上供下回式单管系统的特点是热水送入立管后由上向下顺序流过各层散热器,水温逐层降低,各组散热器串联在立管上。P972.2.1自然循环热水采暖系统26机械循环与自然循环主要区别:在系统中设置了循环水泵,靠水泵提供的机械能使水在系统中循环。2.2热水采暖系统2.2.2机械循环热水采暖系统P97图2-5机械循环双管上供下回式热水采暖系统27系统中的水在锅炉中被加热到所需的温度,用循环水泵作动力,沿供水管流入各用户,散热后回水沿水管返回锅炉,水不断地在系统中循环流动。膨胀水箱设在系统最高点处,用以接纳水因受热后膨胀的体积。这样可使整个系统在正压下工作,保证系统中的水不致汽化,避免了因水汽化而断水的现象。2.2热水采暖系统P106P972.2.2机械循环热水采暖系统图2-5机械循环双管上供下回式热水采暖系统28系统中水流的速度常常超过了自水中分离出来的空气气泡的浮升速度。为了使气泡不致被带入立管,在供水干管内要使气泡随着水流方向流动,应按水流方向设上升坡度。气泡聚集到系统的最高点,通过在最高点设排气装置,将空气排至系统以外。供水及回水干管的坡度根据设计规范i≥0.002规定,一般取i=0.003,回水干管的坡向要求与自然循环系统相同,目的是使系统内的水能全部排出。有以下几种主要形式:2.2热水采暖系统P108P972.2.2机械循环热水采暖系统图2-5机械循环双管上供下回式热水采暖系统291机械循环双管上供下回式热水采暖系统图2-5所示该系统与每组散热器连接的立管均为两根,热水平行地分配给所有散热器,散热器流出的回水直接流回锅炉。由图可见,供水干管布置在所有散热器上方,而回水干管布置在所有散热器下方,所以叫上供下回式。2.2热水采暖系统P97图2-5机械循环双管上供下回式热水采暖系统2.2.2机械循环热水采暖系统302机械循环下供下回式双管系统系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面,如图2-6所示。特点:(1)在地下室布置供水干管,管路直接散热给地下室,无效热损失小。(2)在施工中,每安装好一层散热器即可采暖,给冬季施工带来很大方便。免得为了冬季施工的需要,特别装置临时供暖设备。(3)排除空气比较困难。2.2热水采暖系统P98图2-6机械循环双管下供下回式热水采暖系统313机械循环中供式热水采暖系统(图2-7)从系统总立管引出的水平供水干管敷设在系统的中部,下部系统为上供下回式,上部系统可采用下供下回式。中供式系统可用于原有建筑物加建楼层或上部建筑面积小于下部建筑面积的场合。2.2热水采暖系统P98图2-7机械循环中供式热水采暖系统324机械循环下供上回式(倒流式)采暖系统该系统的供水干管设在所有散热器设备的下面,回水干管设在所有散热器上面,膨胀水箱连接在回水干管上。回水经膨胀水箱流回锅炉房,再被循环水泵送入锅炉,如图2-8所示。2.2热水采暖系统P98图2-8机械循环下供上回332.2热水采暖系统5同程式系统与异程式系统若一个热水采暖系统中各循环环路的热水流程长短基本相等,称为同程式,相差很多时,称为异程式。在较大的建筑物内宜采用同程系统。图2-12垂直同程式图2-11异程式P99346水平式系统水平式系统如图所示(图2-13,2-14),其连接方式有两种。2.2热水采暖系统图2-13水平单管顺流式系统图2-14水平单管跨越式系统1-放气阀;2-空气管P101水平跨越式系统多用于大面积、多层民用和公共建筑。352.2热水采暖系统结束362.3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池内,再由凝结水泵送入锅炉重新被加热变成蒸汽。2.3.1蒸汽采暖系统的工作原理与分类P102疏水器:自动且迅速地排出用热设备及管道中的凝水,并能阻止蒸汽逸漏凝结水箱:收集凝水蒸汽采暖系统按照供汽压力的大小,可以分为三类:(1)供汽的表压力高于70kPa时,称为高压蒸汽采暖;(2)供汽的表压力等于或低于70kPa时,称为低压蒸汽采暖;(3)当系统中的压力低于大气压力时,称为真空蒸汽采暖。2.3蒸汽采暖系统70kPa=0.7个大气压图2-15双管上供下回式蒸汽采暖系统P1022.3.1蒸汽采暖系统的工作原理与分类381双管上供下回式图2-15所示是双管上供下回式系统,该系统是低压蒸汽采暖系统常用的一种形式。2.3蒸汽采暖系统图2-15双管上供下回式蒸汽采暖系统水泵P1022.3.1蒸汽采暖系统的工作原理与分类392双管下供下回式该系统的室内蒸汽干管与凝结水干管同时敷设在地下室或特设地沟中。在室内蒸汽干管的末端设置疏水器以排除管内沿途凝结水。但该系统供汽立管中凝结水与蒸汽逆向流动,运行时容易产生噪声,特别是系统开始运行时,因凝结水较多,容易发生水击现象。2.3蒸汽采暖系统0.0052.2.3低压蒸汽采暖系统图2-16双管上供下回式蒸汽采暖系统P1022.3.1蒸汽采暖系统的工作原理与分类403双管中供式(图2-17)若多层建筑顶层或顶棚下不便设置蒸汽干管时,可采用中供式系统。2.3蒸汽采暖系统图2-17双管中供式图2.3.1蒸汽采暖系统的工作原理与分类P103414单管上供下回式(图2-18)该系统采用单根立管,可节省管材,蒸汽与凝结水同向流动,不易发生水击现象.但低层散热器易被凝结水充满,散热器内的空气无法通过凝结水干管排除。2.3蒸汽采暖系统图2-18单管上供下回式2.3.1蒸汽采暖系统的工作原理与分类P10342与低压蒸汽供暖相比,高压蒸汽供暖特点:(1)高压蒸汽供气压力高,流速大,系统作用半径大,但沿程热损失亦大。对同样热负荷来说较低温蒸汽所需管径小,但沿途凝水排泄不畅时会水击严重。(2)散热器内蒸汽压力高,因而散热器表面温度高。对同样的热负荷所需散热面积较小;但易烫伤人,易烧焦落在散
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