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1、第三章 热水与燃气供应,第一节 热水供应系统 第二节 室内热水管道布置和敷设 第三节 高层建筑热水供应系统特点 第四节 燃气供应 第五节 燃气系统常见的故障及排除 本章小结 课后习题,下一页,返回,第三章 热水与燃气供应,本章要点: 通过本章的学习，要求学生了解热水供应系统组成与热水加热方式及供应方式;熟悉室内热水管道的布置和敷设;掌握高层建筑热水供应系统的特点及供水方式，熟悉管网布置与敷设要点;了解燃气的种类及特性，熟悉燃气供应方式，掌握燃气系统常见的故障及排除方法。,上一页,返回,第一节 热水供应系统,室内热水供应系统是指水的加热、储存和输配的总称。其任务是满足建筑内人们在生产和生活中对热
2、水的需求。 一、热水供应系统的组成 1.热水供应系统的分类及特点 室内热水供应系统，根据建筑类型、规模、热源情况、用水要求、管网布置、循环方式等分成各种类型。按照热水供应范围分为局部热水供应系统、集中热水供应系统和区域热水供应系统。,下一页,返回,第一节 热水供应系统,1)局部热水供应系统 局部热水供应系统是指采用各种小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内的一个或几个用水点使用的热水系统。例如，采用小型煤气加热器、电加热器、太阳能加热器、炉灶等，供给单个厨房、卫生间及浴室等用水。在大型建筑内，也可采用多个局部热水供应系统分别对各个用水场所供应热水。 局部热水供应系统具有设备、系统简单，造价
3、低，维护管理方便灵活，热损失较少，改建、增装容易等优点。其缺点是供水范围小，热水分散制备，热效率低，制备热水成本高，使用不够方便舒适，每个用热场所均需设置加热装置，占用建筑面积较大。 局部热水供应系统适用于热水用水量较小且较分散的建筑，如一般单元式民用住宅、小型饮食店、理发店等。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,2)集中热水供应系统 集中热水供应系统就是在锅炉房、热交换站或加热间把水集中加热，然后通过热水管网输送给整幢或几幢建筑的热水供应系统，如图3-1所示。 其特点是:供水范围大，加热器及其他设备集中，便于管理维修，设备的热效率高，热水成本低，占地面积小，设备总容量较小，使用较为
4、方便、舒适，但系统较复杂，管线长，热损失大，初投资大，需配备专职人员维护管理，建成后改建、扩建较困难。 集中热水供应系统适用于热水用水量较大，用水点比较集中的建筑，如标准较高的高级民用住宅建筑、宾馆、医院、疗养院、体育馆、游泳池、大型饭店等，布置在较集中的工业、企业建筑内等。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,3)区域热水供应系统 区域热水供应系统是把水在热电厂，区域锅炉或热交换站集中加热，通过市政热水管网送至整个建筑群、居住区或整个工矿企业的热水供应系统。 区域热水供应系统的特点是:便于热能的综合利用和集中维护管理，有利于减少环境污染，可提高热效率和自动化程度，热水成本低，占地面积
5、小，使用方便、舒适，供水范围大，安全性高。但热水在区域锅炉房中的热交换站制备，管网复杂，热损失大，设备多，一次性投资大。 区域热水供应系统适用于建筑布置较集中，热水用量较大的城市和工业企业。目前在国外特别是发达国家中应用较多。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,2.热水供应系统的组成 集中热水供应系统的组成因建筑类型和规模、热源情况、用水要求、加热和储存设备的供应情况、建筑对美观和安静的要求等不同情况而异。图3-1所示是一典型的集中热水供应系统，其主要由热媒循环管网、热水配水管网、控制附件三部分组成。 1)热媒循环管网(第一循环系统) 热媒系统由热源、水加热器和热媒管网组成。锅炉产生
6、的水蒸气(或高温水)通过热媒管网送到水加热器，经散热面加热冷水，蒸汽凝结放热后变成凝结水，靠余压经疏水器流至凝结水箱，再经循环水泵送回锅炉产生蒸汽，如此循环完成热水的制备。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,2)热水配水管网(第二循环系统) 由热水配水管网和循环管网组成。配水管网将在加热器中加热到一定温度的热水送到各配水点，冷水由高位水箱或给水管网补给。为保证用水点的水温，支管和干管设循环管网，用于一部分水回到加热器重新加热，以补充管网所散失的热量。 3)控制附件 由于集中热水供应系统中控制、连接、排气及水温变化的需要，常用的控制和安全附件有温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、膨
7、胀罐(箱)、管道补偿器、闸阀、水龙头、自动排气阀等。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,二、热水加热方式与供应方式 1.热水加热方式 热水加热方式分为直接加热方式和间接加热方式，如图3-2所示。 1)直接加热方式 直接加热方式也称一次换热，是利用燃气、燃油、燃煤为燃料的热水锅炉把冷水直接加热到所需要的温度，或者是将蒸汽或高温水通过穿孔管或喷射器直接与冷水接触混合制备热水。热水炉直接加热具有热效率高、节能的特点;蒸汽直接加热具有设备简单、热效率高、无需冷凝水管的优点，但存在噪声大、对蒸汽质量要求高、冷凝水不能回收、热源需要大量经水质处理的补充水、运行费用高等缺点。此种方式仅适用于高质量
8、的热媒、对噪声要求不严格，或定时供应热水的公共浴室、洗衣房、工矿企业等用户。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,2)间接加热方式 间接加热方式也称二次换热，是利用热媒通过水加热器把热量传递给冷水，把冷水加热到所需热水温度，而热媒在整个加热过程中与被加热水不直接接触。这种加热方式回收的冷凝水可重复利用，补充水量少，运行费用低，加热时噪声小，被加热水不会造成污染，运行安全可靠，适用于要求供水安全稳定且噪声低的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,2.热水供应方式 根据建筑物的性质和使用要求，可选用以下热水供应方式。 1)全循环、半循环和不循环方式
9、全循环热水供应方式指热水供应系统中热水配水管网的水平干管、立管、甚至配水支管都设有循环管道。该系统设循环水泵，用水时不存在启用前放水和等待时间，适用于高级宾馆、饭店、高级住宅等高标准建筑中，如图3-3所示。 半循环热水供应方式指热水供应系统中只在热水配水管网的水平干管设循环管道，该方式多用于全日和定时供应热水的建筑中，如 图3-4所示。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,不循环热水供应方式指热水供应系统中热水配水管网的水平干管、立管、配水支管都不设任何循环管道，适用于小型热水供应系统和使用要求不高的定时热水供应系统或连续用水系统，如公共浴室、洗衣房等，如图3-5所示。 2)自然循环和
10、机械循环方式 根据热水循环系统中采用的循环动力不同，可分为自然循环和机械循环两种方式。 自然循环方式是利用配水管和回水管中水的温度差所形成的水的密度差，从而产生压力差，形成循环作用水头，使管网内维持一定量的循环流量，以补偿配水管道的热损失，保证用户对水温的要求，该系统一般适用于系统较小、用户对水温要求不严格的热水供应系统。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,机械循环方式是在回水干管上设置循环水泵，利用水泵作为循环动力强制一定量的热水在管网系统中不停地循环流动，以补偿配水管道的热损失，保证管中热水的温度要求。该方式适用于大、中型且对水温要求较严格的热水供应系统。 3)开式热水供应和闭式
11、热水供应方式 热水供应系统按管网压力工况特点的不同，可分为开式和闭式两种形式。 开式热水供应方式是指在热水配水系统中所有的配水点关闭后，系统内仍有与大气相连通的系统，如图3-6 (a)所示。一般是在系统的顶部设有开式水箱，管网与大气相连通，系统内的压力仅取决于水箱的设置高度，不受给水管网中水压波动的影响。该方式适用于用户要求水压稳定的系统。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,闭式热水供应方式是指在热水配水系统中各配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成一个密闭的系统，如图3-6 (b)所示。该方式的配水管网不与大气相通，冷水直接进入水加热器，故系统应设安全阀，必要时还可以考虑设置隔膜式
12、压力膨胀罐和膨胀管，以确保系统的安全运转。闭式热水供应方式具有管路简单、水质不易受外界污染等优点，但其供水水压的稳定性和安全可靠性较差，适用于不宜设置屋顶水箱的热水供应系统。 4)同程式和异程式 在全循环热水供应系统中，根据各循环环路布置的长度不同可分为同程式和异程式两种形式。 同程式热水供应方式是指在热水循环系统中每一个循环环路的长度均相等，所有环路的水头损失均相同，如图3-7所示。,上一页,下一页,返回,第一节 热水供应系统,异程式热水供应方式是指在热水循环系统中每一个循环环路的长度各不相同，所有环路的水头损失也各不相同，如图3-8所示。 5)全日供应和定时供应方式 按热水供应的时间分为全
13、日供应方式和定时供应方式。 全日供应方式是指热水供应管网在全天任何时刻都保持设计的循环水量，热水配水管网全天任何时刻都可正常供水，并能保证配水点的水温。 定时供应方式是指热水供应系统每天定时供水，其余时间系统停止运行。此方式在供水前利用循环水泵将管网中已冷却的水强制循环到水加热器进行加热，达到一定温度才能使用。,上一页,返回,第二节 室内热水管道布置和敷设,热水管网的布置与给水管网的布置原则基本相同，一般多为明装，暗装不得埋于地面下，多敷设于地沟内、地下室顶部、建筑物最高层的顶板下或顶棚内、管道设备层内。设于地沟内的热水管应尽量与其他管道同沟敷设，地沟断面尺寸要与同沟敷设的管道统一考虑后确定。
14、热水立管明装时，一般布置于卫生间内，暗装一般设于管道井内。管道穿过墙和楼板时应设套管。穿过卫生间楼板的套管应高出室内地面50 mm，以避免地面积水从套管渗入下层。配水立管始端与回水立管末端以及多于5个配水龙头的支管始端，均应设置阀门，以便于调节和检修。为了防止热水倒流或窜流，在水加热器或热水罐、机械循环的回水管、直接加热混合器的冷、热水供水管上，都应装设止回阀。所有热水横管均应有不小于0. 003的坡度，便于排气和泄水。,下一页,返回,第二节 室内热水管道布置和敷设,为了避免热胀冷缩对管件或管道接头的破坏作用，热水干管应考虑 自然补偿管道或装设足够的管道补偿器。在上行式配水干管的最高点应根据系
15、统的要求设置排气装置，如自动放气阀、集气罐、排气管或膨胀水箱。管网系统最低点还应设置泄水阀或丝堵，以便检修时排泄系统的积水。 立管与水平干管的连接方法如图3-9所示。这样可以消除管道受热伸长时的各种影响。 热水配水干管、储水罐、水加热器一般均须保温，以减少热量损失。保温材料有石棉灰、泡沫混凝土、硅藻土、矿渣棉等。管道保温层厚度要根据管道中热媒温度、管道保温层外表面温度及保温材料的性质确定。,上一页,返回,第三节 高层建筑热水供应系统特点,随着我国经济的快速发展，高层及超高层建筑逐渐增多，而高层建筑往往是高层建筑标准的公共建筑和高档住宅，因此在高层建筑中很多都设置了热水供应系统，高层建筑的热水供
16、应系统基本同多层建筑，但由于建筑高度的增加，高层建筑的热水供应也有自己的特点，主要表现在热水供应系统往往采取分区供水方式，热水供应系统的循环方式也应采用机械循环系统等。,下一页,返回,第三节 高层建筑热水供应系统特点,一、技术要求 高层建筑具有层数多、建筑高度高、热水用水点多等特点，如果选用一般建筑的各种热水供水方式，则会使热水管网系统中压力过大，产生配水管网始末端压差悬殊、配水均衡性难以控制等一系列问题。热水管网系统压力过大，虽然可选用耐高压管材、耐高压水加热器或减压设施加以解决，但不可避免地会增加管道和设备投资。因此，为保证良好的供水工况和节省投资，高层建筑热水供应系统必须解决热水管网系统压力过大的问题。,上一页,下一页,返回,第三节 高层建筑热水供应系统特点,二、技术措施 与给水系统相同，解决热水管网系统压力过大的问题，可采用竖向分区的供水方式。高层建筑热水系统分区的范围，应与给水系统的分区一致，各区的水加热器、储水器的进水，均应由同区的给水系统设专管供应，也便于管理。但因热水系统水加热器、储水器的进水由同区给水系统供应，水加热后，再经热水配水管送至各配水水嘴，故热水在管道中的流
