热水供暖系统(1)

LOGO第三章热水供暖系统(1)建筑环境与设备工程于涛大纲要求基本要求:掌握自然循环和机械循环热水供暖系统的分类和适用场合、分户采暖系统型式。重点与难点:掌握机械循环热水供暖系统的垂直式和水平式系统在工程中的应用；不同形式机械循环热水供暖系统在具体工程中的应用关于热媒种类的规定和说明(sup.)集中采暖系统的热媒，应根据建筑物的用途、供热情况和当地气候特点等条件，经技术经济比较确定，并应按下列规定选择：(from规范)1)民用建筑应采用热水做热媒；2)工业建筑，当厂区只有采暖用热或以采暖用热为主时宜采用高温水做热媒；当厂区供热以工艺用蒸汽为主时，在不违反卫生、技术和节能要求的条件下，可采用蒸汽做热媒。)按系统循环动力分①重力（自然）循环系统②机械（强迫）循环系统热水供暖系统分类(continue)2)按系统管道敷设方式分①垂直式系统②水平式系统热水供暖系统分类(continue)3)按供、回水方式分①单管系统;②双管系统)按供水干管布置位置分热水供暖系统分类(continue)5)按管道系统环路长度分①异程式系统②同程式系统142立管IIIIIIIV3热水供暖系统分类(continue)6)按热媒温度分①低温水供暖系统（t≤100℃）②高温水供暖系统（110-130℃/70-80℃）•常用的低温水采暖供回水温度①中小型锅炉房直接供热——95℃/70℃②热电联产或大型区域锅炉房间接供暖时，二级管网设计供回水温度——85℃/60℃③地板辐射采暖——60℃/50℃§3.1传统室内热水供暖系统1.1双管上供下回式1.主要型式i=0.5%~1%i=0.5%~1%排气问题•为何积气？•什么后果？•如何排气？一、重力循环热水供暖系统膨胀水箱的设置位置、作用300-500mm作用：容纳膨胀水，补水排气定压双管上供下回式重力循环热水供暖系统系统特点•水流速度低，升温慢；装置简单；无噪声、不耗电；作用半径小，管径大、作用范围受限。作用半径应用•作用半径≯50m的单幢建筑=0.5%～1%6i=0.5%～1%975i=0.5%～1%1482(a)(b)•阀门设置．重力循环热水供暖系统工作原理和作用压力2.1系统构成2.2工作原理2.3自然(循环)作用压力)(21ghhgPPP散热器膨胀水箱热水锅炉供水管路回水管路h1hh0AAP右P左ρgρh•要求深入理解、灵活应用．重力循环热水供暖系统作用压力的计算环路as1b的作用压力：上下层作用压力差：)(212ghghPP)(11ghghP环路as2b的作用压力：))((212ghhhgP3.1双管系统自然作用压力双管系统的垂直失调原因双管系统各层循环作用压力不同。)(212ghghPP垂直失调：由于流量分配不均而使同一竖向各层房间的室温不符合设计要求，出现上下冷热不均的现象思考：1）楼层增多，会对双管系统的水力工况产生什么影响？2）同一双管系统，供回水温度分别为95/70℃和70/50℃时，哪个水力工况较好？单管顺流系统的自然作用压力)()(221gghghghP)()(2122hggHgHNigiighP1)(NiiiigH11)(作用压力的影响因素：水温变化、加热中心与冷却中心的高差、冷却中心个数。NiiiiNigiigHghP111)()(一根立管上所有散热器只有一个共同的重力循环作用压头单管系统各层进出口水温不同，散热器的k随各层散热器平均计算温度差而变化，导致垂直失调。各冷却中心管路中的密度？设通过立管流量为GL以整根立管为分析对象，则(1)hgNiiLttQG186.0以某层散热器及其上部散热器为分析对象，则igNiiLttQG86.0(2)由式(1)=式(2)，可得)(1hgNiiNiigittQQtt已知：h1,h2,h3,Q1,Q2,Q3,tg,th求解：双管系统循环作用压力；单管系统的ti、作用压力求解双管系统循环作用压力)(ghiigHP)(1hgNiiNiigittQQtt单管系统各层立管水温单管系统作用压力NiiiiNigiigHghP111)()(单管跨越式系统的自然循环作用压头如何计算？思考：水平式系统的自然循环作用压头如何计算？•只需注意图中冷却中心到加热中心的高度的取法。(a)单管顺流式(b)单管跨越式重力循环垂直单管系统重力作用压头单管系统散热器的小循环作用压头(sup.)水在散热器内冷却，在图中第1点与第2点并联的管路间通过散热器的支路存在附加重力作用压头，增加了通过散热器的流量，被称为散热器的小循环作用压头。小循环作用压头的计算小循环作用压头：h’为散热器冷却中心（图中空心小圆圈表示）至水平支路管道中心的垂直高度。)('inoutghP借助小循环作用压头可理解的问题1.单管跨越式系统为何不会短路。2.散热器上进下出连接时的传热效果为何要比下进上出连接效果好。key.下进上出式连接的散热器的小循环作用压头减小循环动力，不利于提高散热器流量，而上进下出连接的小循环作用压头增大循环动力，有利于提高散热器流量。因此，在管径组合及立管流量相同的情况下，上进下出的进流系数大于下进上出。垂直单管系统的进流系数（上进下出）30*20*25表示立管、支管、跨越管的管径分别为DN32、DN20、DN25垂直单管系统的进流系数（下进上出）综合循环作用压力水在管路中沿途冷却，温度和密度沿程变化增大自然循环作用压力影响各层散热器进、出口水温重力循环热水供暖系统中，自然作用压力不大，确定实际循环作用压力时必须考虑水在管路冷却所产生的附加作用压力总的循环作用压力水在散热器内冷却所产生的作用压力水在循环环路中冷却的附加作用压力，查表思考：总结单、双管系统有何区别？Key:1)作用压力不同2)散热器平均热媒温度不同3)垂直失调原因不同机械循环热水供暖系统的特点：二、机械循环热水供暖系统•供暖范围大，广泛用于多幢建筑或区域供暖•维修工作量大，运行费用增加。•增设水泵，水流速大，管径小、升温快。与自然循环系统有何区别？i=0.003i=0.003i=0.003i=0.003机械循环热水供暖系统型式1.热水锅炉；2.循环水泵；3.集气装置；4.膨胀水箱=0.5%~1%i=0.5%~1%机械循环热水供暖系统中，膨胀水箱的作用：1）吸纳膨胀水量和补水；2）定压。若条件限制，供回水干管可无坡度敷设，但管中水流速度不得小于0.25m/s。散热器支管坡度：1%-2%。上供下回式（单、双管）1.2双管上供上回式1.3双管下供下回式1.4双管中供式1.5下供上回式（单、双管）1.6上供中回式（单、双管）1.7混合式）双管上供下回式特点：1）排气方便；2）室温可调3）易垂直失调4）最常用1.1上供下回式保证干管带坡度敷设空间设于地沟或地下室适用范围：顶层有屋架或吊顶、室温有调节要求的建筑物(≯5层)双管上供下回式上供下回式(continue,单管顺流)形式简单；施工方便；造价低；不能进行局部调节；过去常用三通跨越式调节阀调节流量，控制室温特点：a)散热器可单独调节和关断b)部分水量流入散热器，所需散热面积增加c)可解决垂直失调问题d)管道占用空间，不易装饰应用：多层住宅和高层住宅（一般不超过12层）上供下回式(continue,单管跨越)双管上供上回式(sup.)应用：工业建筑及不可能将干管敷设在地板上或地沟内的场合特点：a)水平供回水管均考虑排气b)每组散热器下设泄水阀(或丝堵)c)加重垂直失调