热水及燃气供应系统

第六章热水及燃气供应加热方式和加热设备燃气工程热水供应系统概述热水系统的分类和组成热水系统对管材及附件的要求§6.1热水供应系统概述本节主要内容一、热水系统的分类根据热水供应范围大小分为：1、局部热水供应系统：在用水点采用小型电加热器、小型燃气加热器、太阳能热水器或小型蒸汽加热热水器加热供热水的方式。如理发店、门诊所、部分民用住宅等。特点：设备简单、使用方便、造价低。2、集中热水供应系统：供一幢或几幢建筑物需要的热水，采用热水集中加热，然后通过管道输送到各用水点。如旅馆、医院、高档住宅、公共浴室等。特点：热水统一供给，集中管理，节省建筑面积，热效率高，但投资大。3、区域热水供应系统：集中加热冷水，通过管网输送至各用水点清，供水范围比集中热水供应系统还要大。适用于要求热水供应的建筑多且较集中的城镇住宅区和大型工业区。特点：供水规模大、设备集中、热效高，使用方便，但设备复杂、管理技术要求高，投资很大。二、热水系统的组成水加热器：锅炉直接加热热交换器：热水管道：排气管道：循环管？循环管（回水管）：ΔTΔρ，使管中冷热水循环流动，保持管内热水水温，热水使用方便、节约；循环动力可以是重力（自然循环）和水泵（机械循环）。附属设备：控制阀门、回水泵、膨胀及放气设备等。三、热水供应的方式及选用1、供应方式按加热方法分：直接加热与间接加热（用热媒经热交换器制备热水）；按管网布置的形式分：下行上给和上行下给；按有无循环管分：全循环、半循环、无循环；2、热水方式选取：根据建筑物性质、供水要求、建筑高度、热源情况等综合分析，进行技术经济比选确定。四、热水系统对设备和材料的要求1、防腐蚀镀锌钢管：7~8年后需更新；铜管：20~30年以上，水力条件好；塑料管：聚丁烯PB管，PPR管等可耐＞80℃高温。水量、水压、水温2、热胀冷缩：必须进行补偿保温，维持温度基本不变；错位，预留伸缩的空间和时间伸缩器，保证异位连接正常软护管，过墙等用软质物填充护管3、保温泡沫混凝土膨胀珍珠岩硅藻土4、防结垢硬水（含钙、镁盐类的水）受热容易在加热器或管道内结垢，降低传热率，又腐蚀损坏加热设备，危害很大。预防措施：进水中装设除垢器，如磁水器、电子除垢器。5、热水管道的敷设根据建筑要求，采用明装或暗装方式：明装尽可能敷设在卫生间、厨房，沿墙、梁敷设；暗装可敷设在管道竖井或预留槽内。为避免管道伸缩破坏管网，热水立管与横管相连应采用乙字弯管。热水管道在穿楼板、基础和墙壁处应设套管，使其伸缩自由。6、其他设备回水泵：促进热水循环排气阀：排除管道中积气疏水器：排除蒸汽凝结水温度调节器；调节温度排气阀疏水器温度调节器各加热方式及相应加热设备加热方式的选择本节重点及难点§6.2加热方式和加热设备一、加热方法1、直接加热–利用燃料直接烧锅炉将水加热–利用清洁的热媒如蒸汽与被加热水混合而加热水–电力充足时用电加热水–太阳能丰富地区可以采用太阳能加热水特点：加热方法直接简便、热效率高；但要设置热水锅炉或其他加热器，占一定的建筑面积，增加维护管理工作。2、间接加热被加热水不与热媒直接接触，通过加热器中的传热面的传热作用来加热水。–利用蒸汽或过热水或废热或地热来加热水，热媒放热后，温度降低，回流到原锅炉房重复加热。特点：节省用水，保护锅炉不易生垢，热效率高，供水稳定可靠，安静卫生，环境条件好。大型工程中广泛应用的加热方法。二、加热器1、直接热水加热器热水锅炉：形式多种，有卧式、立式等，燃料有烧煤、油及燃气等。汽水混合加热器：将清洁的蒸汽通过喷射器喷入贮水箱的冷水中，使汽水充分混合而加热水。特点：热效率高，设备简单、紧凑、造价较低，但喷射器有噪音。家用型热水器：电热水器、太阳能热水器。太阳热水器：由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。特点：A、太阳能取之不尽、用之不竭。B、绿色环保。C、使用寿命长，主要部件使用寿命可达十五年以上D、与其它能源配套使用，可实现全天候运行E、经济效益显著。一次投资而长期受益，一般情况下，可在1～4年内全部收回投资。F、太阳能是一种低密度、间歇性能源，受季节、天气和昼夜影响大。2、间接热水加热器热媒不与被加热水直接接触，通过热交换器的传热作用来加热水。热媒一般是蒸汽和过热水，或地热和废热。容积式水加热器特点：容积式水加热器内部设有换热管束并具有一定贮热容积，即可加热冷水又可贮备热水。快速式水加热器特点：即热即用，没有贮存热水容积，体积小，加热面积大，热媒与冷水通过高速流动，进行紊流加热，改善传热效果。适用：热水用量大而均匀的建筑物。半即热式水加热器特点：能贮存少量热水，体积小，加热面积大，快速加热被加热，能自动除垢和调节水温。适用：热水用量大而较均匀的建筑物，如宾馆、医院、饭店、大型民用建筑。家用燃气热水器•问：家用热水器中，哪些是直接加热的，哪些是间接加热的？电热水器？燃气热水器？其它？燃气种类及其特点城市燃气管网组成燃气器具和比选本节主要内容§6.3燃气工程一、燃气供应概述1、气体燃料的特点：热能利用率高，燃烧温度高，火力调节容易，使用方便，易于实现燃烧过程自动化，燃烧时没有灰渣，清洁卫生，可利用管道和瓶装供应。但气体燃料与空气混合在一定比例时，易引起燃烧或爆炸，火灾危险性较大。故燃气设备及管道的设计、施工、敷设都有严格要求，加强日常维护和检修，防止漏气。2、燃气种类及特性：人工煤气、液化石油气和天然气人工煤气：由煤、焦炭等固体燃料或重油等液体燃料经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体，统称为人工煤气。通常有干馏煤气和重油裂解气。特点：人工煤气具有强烈的气味及毒性，含硫化氢、萘、苯、氨、焦等杂质，易腐蚀及堵塞管道，故人工煤气需净化才能使用。净化后人工煤气主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体，热值为16000～24000千焦／立方米。A、干馏煤气：B、重油裂解气重油一定压力、温度残渣油其他产物（如粗萘）煤气催化剂煤隔绝空气下加热干馏煤气其他产物（如煤焦油、氨、粗萘、粗苯等）焦炭液化石油气是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气，通过一定程序，对石油尾气加以回收利用，采取加压的措施，使其变成液体，装在受压容器内。它在气瓶内呈液态状，一旦流出会汽化成比原体积大约二百五十倍的可燃气体，并极易扩散，遇到明火就会燃烧或爆炸。石油一定压力、温度煤油副产品——液化石油气汽油催化剂重油成分：主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。特点：易燃，易爆，具麻醉性。天然气是蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气；非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种，在地层中都以气态存在。凝析气田天然气从地层流出井口后，随着压力和温度的下降，分离为气液两相，气相是凝析气田天然气，液相是凝析液，叫凝析油。组成：主要成分是甲烷，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。特点：天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。其优点有：①绿色环保；②经济实惠（延长灶具的使用寿命，减少用户维修费用）；③安全可靠；④改善生活。3、城市燃气的供应方式天然气、人工煤气的管道输送A、燃气管网根据输送压力不同分为：低压管网（p≤5kPa)中压管网（5＜p≤200kPa)次高压管网（200＜p≤400kPa)高压管网（400＜p≤500kPa)超高压管网（p≥800kPa)B、城市燃气管网通常包括街道煤气管网和居住小区煤气管网两部分。街道燃气管网一般布置成环状，只有边缘地区为枝状。气站街道煤气高（次高）压管网居住小区燃气调压站高压燃气街道中压管网区域燃气调压站街道低管网居住小区管网用户（低压燃气）城市燃气管网布置南昌市域天然气高压输配系统布置图燃气中压供应用户：锅炉房和工业车间，进户压力已高达到0.4MPa，然后由专用调压器调至0.1MPa以下供用气设备使用。目前我国燃气中压进户的城市有：四川、成都、北京、天津、深圳等。地点燃气种类厨房内调压器人口压力(MPa)使用时间(年)北京人工煤气0.120以上成都天然气0.220以上深圳液化石油气0.0720以上C、管材：铸铁管、涂有沥青防腐层的钢管、塑料管（PE、PP燃气管）等。液化石油气瓶装供应石油炼油厂产生液化石气储配站或灌瓶站用户管道、槽船汽车或火车槽车管道钢瓶灌装钢瓶灌装：重15kg，瓶内压力70~800kPa，靠室内温度可自然气化，通过钢瓶上调压器减压到2.8±0.5kPa供燃气灶、热水器等设备使用。问：不法商家经常参入乙醚，为什么？二、室内燃气管道的敷设《城镇燃气设计规范》GB50028-2006一般明装，要点：引入管从管顶接出；燃气立管一般布置在厨房、楼梯间墙角处，禁止穿越居室；立管上接出每层的横支管一般在楼层上部接出，折向燃气表，燃气表上伸出燃气支管，再通过橡皮管通向燃气用具。三、燃气用具1、厨房燃气灶：单、双火眼，安置于不易燃烧墙壁处（灶边距墙面应有50~100mm间距）。NoImage2、燃气热水器NOTICE：燃气燃烧后所排出的废气中含有浓度不同的CO（当其浓度超过0.16%，人呼吸20mim会在2h内死亡。），故燃气用具场所应设有良好通风措施。禁止燃气热水器安置于卫生间！！！