建筑设备概论-建筑供暖概要

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1、第六章 建筑供暖 第一节 供暖系统的组成及分类 建筑供暖. 组成 热源 管网 散热 设备 u在热能发生器中燃料燃烧产生热，经载热体 热能转化，形成热水或蒸汽。 热源 u由热源转送热媒至热用户，散热冷却后返回 热源的闭式循环管道网络。 管网 u供暖房间的放热设备，带热体在其中放出热 量加热室内空气。 散热设备 建筑供暖. 一、供暖系统的组成 一、供暖系统的组成 热源 散热 设备 局部供暖系统 建筑供暖. A 火炉供暖 B 燃气供暖 C 电热供暖 一、供暖系统的组成 建筑供暖. 集中供暖系统 l热源远离供暖房间，利用一个热源产生热量输送 给很多房间。 二、供暖系统的分类 集中供暖系统集中供暖系统

2、热媒：热量从热源输 送到散热器的物质。 热水供暖热水供暖 系统系统 建筑供暖. 蒸汽供暖蒸汽供暖 系统系统 热风供暖热风供暖 系统系统 二、供暖系统的分类 4 3 2 定义 1 以热水作为热媒的供暖系统。 适用 居住、公 共建筑和民 用建筑。 特点 热能利用率高、节省燃料、供热 稳定、供热半径大、卫生、安全 等。 分类 建筑供暖. 热水供暖系统 自然循环系统 机械循环系统 低温热水供暖 高温热水供暖 单管系统 双管系统 垂直式系统 水平式系统 循环动力 热水参数 立管根数 管道敷设 二、供暖系统的分类 建筑供暖. 自然循环系统 二、供暖系统的分类 建筑供暖. 机械循环系统 二、供暖系统的分类

3、建筑供暖. 二、供暖系统的分类 建筑供暖. 二、供暖系统的分类 4 3 2 定义 1 以蒸汽作为热媒的供暖系统。 特点 应用范围大 、热媒温度高 、所需散热面 积小，使用不 卫生和不安全 的隐患。 组成 水在沸腾时含有的热量； 从沸腾水变为饱和蒸汽的汽化潜 热。 分类 蒸汽供暖系统 低压和高压 真空蒸汽供暖 上供下回式 下供下回式 单管式 双管式 重力回水 机械回水 蒸汽压力 干管布置 立管布置 回水动力 建筑供暖. 二、供暖系统的分类 建筑供暖. 二、供暖系统的分类 建筑供暖. 二、供暖系统的分类 建筑供暖. 1 2 3 4 定义 来源 特点 适用 热风 供暖系统 以空气作为热媒的供暖系统

4、。 蒸汽、热水 或烟气来加 热空气。 升温快、设备简单、投资较 小，但系统噪声大，不宜用 于住宅建筑中。 耗热能大，所需 供暖面积大，定 时使用供暖的建 筑，如影剧院、 体育场等大型公 共建筑或有特殊 要求的工业厂房 。 第二节 热水供暖系统 一、热水供暖系统工作原理 建筑供暖. （1）工作原理：靠热水散热冷却 产生的自然压头促使系统内循环。 A-A断面两侧的水柱压力差即为驱 使水进行循环流动的作用力。 A-A右侧水柱作用力 A-A左侧水柱作用力 系统内的作用压力为 1、自然供暖系统工作原理 建筑供暖. 一、热水供暖系统工作原理 （2）工作流程：系统中的冷水在锅炉内被加热，密度 减小，同时承受

5、着从散热器流回来密度较大的回水，驱 动热水沿着回水干管流回锅炉。 （3）设计要求： 在工程计算中，对于因管壁散热引起水温沿途改变需 加上一个附加压力； 要求锅炉中心与最低散热器中心垂直距离不宜小于 2.53.0m。 建筑物占地面积小，地下室、半地下室或就近较低处 设置锅炉时，采用自然循环热水供暖系统。 建筑供暖. 2、机械循环热水供暖系统 定义 在系统中设置循环水泵，靠水泵的机械能使水在 系统中循环。 组成 由锅炉、输热管道、水泵、散热器和膨胀水箱等 组成。 设计要求 水在管道内流速大，管径可小，使系统中循环时 的冷却温降小； 系统中水泵和电动机需要经常检修； 供水干管按水流方向设置向上的坡度

6、0.003，并 在干管最高点处设置排气阀或集气罐； 水泵设在回水管的干管上，并将膨胀管连接在吸 入端管路上，膨胀水箱位于系统的最高点。 2、机械循环热水供暖系统 建筑供暖. 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 1、自然循环热水供暖系统 适用：半径不超过50m的 多层建筑。 特点：升温慢、作用压力 小、管径大、系统简单、 水利稳定性好，可缩小锅 炉中心与散热器中心距离 。 （1）单管上供下回式（1）单管上供下回式 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 1、自然循环热水供暖系统 适用：作用半径不超过 50m的3层（10m以下） 建筑物。 特点：升温慢、作用压力 小、管径大、系统简单、 易产生垂直

7、失调，室温可 调节。 （2）双管上供下回式 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 1、自然循环热水供暖系统 （3）单户式 适用：单户单层建筑。 要求：锅炉与散热器在同 一平面内，因此散热器安 装高度至少应提高 300400mm，尽量缩小 配管长度以减小阻力。 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 2、机械循环热水供暖系统 适用：室温有调节要求的 4层以下建筑。 特点：排气方便、室温可 调节，但易产生垂直失调 。 （1）单管上供下回式（1）双管上供下回式 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 2、机械循环热水供暖系统 适用：室温有调节要求， 且顶层不能敷设干管时的 4层以下建筑。 特点：缓和了上

8、供下回系 统垂直失调现象，但安装 供水干管需设置地沟或直 埋地下，排气不便。 （1）单管上供下回式（2）双管下供下回式 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 2、机械循环热水供暖系统 适用：顶层无法设置供水 干管或边施工边使用的建 筑。 特点：对解决垂直失调比 上供下回式要好，且对楼 层扩建有利，但排气不便 。 （1）单管上供下回式（3）双管中供式 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 2、机械循环热水供暖系统 适用：室温需调节的4层 以下建筑。 特点：热媒为高温热水， 对解决垂直失调有利，且 排气方便。 （1）单管上供下回式（4）双管下供上回式 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 2、机械

9、循环热水供暖系统 适用：工业建筑及不可能 将供暖管道设置在地板上 或地沟里的建筑。 特点：将回水干管设置在 散热设备上，而每根立管 下端应装一个泄水阀，可 在必要时将水泄空，避免 冻结。 （1）单管上供下回式（5）双管上供上回式 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 2、机械循环热水供暖系统 适用：一般多层建筑。 特点：水力稳定性好，排 气方便，安装构造简单。 （1）单管上供下回式（6）单管上供下回式 建筑供暖. 二、热水供暖系统基本形式 2、机械循环热水供暖系统 适用：大面积、多层民用和公共建筑。 特点：管路简单，便于施工。 （1）单管上供下回式（7）水平跨越式 建筑供暖. 二、热水供暖系统

10、基本形式 2、机械循环热水供暖系统 水平单管顺流式、垂直下供上回式等，但使用比较 少。 （1）单管上供下回式（8）其他形式 建筑供暖. 三、热水供暖系统中排除空气的问题 1、空气积存散热器中产生的问题 减少了散热器的有效散热面积。 形成的空气塞堵塞管道，破坏水循环，使系统局部不热 空气与钢管内表面接触会引起锈蚀，缩短管道寿命 建筑供暖. 三、热水供暖系统中排除空气的问题 管路 系统充水前 管路中充满 空气 2、空气来源 冷水 冷水中溶有部 分空气，运行 时随着水的加 热，空气将不 断从水中析出 建筑供暖. 三、热水供暖系统中排除空气的问题 3、空气排除措施 1 自然循环上供下回式系统，供水干管

11、流速小于0.2m/s， 供水干管必须有向膨胀水箱方向设的坡度0.0050.01， 空气经膨胀水箱排出。 2 机械循环的上供下回式系统，管内水的流速较高，空气 随水流动，在供水干管末端安装集气罐排除空气。 3 下供上回式和水平式系统，利用上层散热器上设置的排 气阀或设置空气管、集气罐排除空气。 第三节 蒸汽供暖系统 建筑供暖. 蒸汽系统的特点 1、水蒸汽在供暖系统的散热器中靠凝结放出热量； 2、蒸汽流量比热水供热时所需热水流量少得多； 3、蒸汽的比热容是热水比热容的数百倍，不会造成较高阻力 损失； 4、高层建筑供暖时，不会产生很大的静水压力； 5、蒸汽系统节省散热器面积，减少了管径，节省初投资；

12、 6、热惰性小，适合人群短时间迅速集散和间歇供暖的建筑； 7、内壁易腐蚀，使用年限短； 第三节 蒸汽供暖系统 建筑供暖. 蒸汽系统的分类 压力 低压： 真空： 绝对大气压 高压： 管路 上供式 中供式 下供式 单管式 双管式 第三节 蒸汽供暖系统 建筑供暖. 一、低压蒸汽供暖系统 凝水回 流方式 重力回水：靠重力沿 凝水管流回锅炉。 机械回水：靠凝水泵 把凝水压入锅炉。 特点：作用半径较大，在工程实践中得到广泛的应用。 一、低压蒸汽供暖系统 建筑供暖. 一、低压蒸汽供暖系统 建筑供暖. v工作流程 锅炉总立管干管散热器凝结水 凝水立管凝水干管 凝水水泵锅炉 v沿途凝水：蒸汽沿管道流动时向管外散

13、失热量，供暖 系统中一般使用饱和蒸汽，很容易造成一部分蒸汽凝结 成水。 v水击：蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动蒸汽推动产 生的浪花或水塞与管件相撞产生振动和巨响的现象。 建筑供暖. 一、低压蒸汽供暖系统 建筑供暖. v排除凝水减少水击的措施： 使凝结水与蒸汽同向流动，即蒸汽干管应沿蒸汽流动方向设有 向下的坡度； 设置疏水装置； 降低蒸汽流速，增大立管管径。 v系统中空气存在产生的问题及排除措施： 空气是不凝性气体，会影响蒸汽供暖系统的放热量； 依靠蒸汽压力把积存空气赶至凝水管，经凝结水箱排入大气， 停止供蒸汽时，空气会通过凝结水箱等充满管路系统，可以避免 系统接缝处因内外压差作用形成渗漏。 一

14、、低压蒸汽供暖系统 建筑供暖. 一、低压蒸汽供暖系统 一、低压蒸汽供暖系统 v疏水器 定义：阻止蒸汽通过，只允许凝水和不凝性气体及时排往凝水 管路的一种装置； 工作流程： 蒸汽疏水器锥形阀小孔 冷凝水小孔打开 凝水 建筑供暖. 一、低压蒸汽供暖系统 建筑供暖. v凝结水箱 容积一般按各用户的1520min最大小时凝水量设计； 凝水泵无自动启停装置时，水箱容积应适当增大到3040min最 大小时凝水量； 在热源处的总凝水箱也可做到0.51.0h的最大小时凝水量容积 。 v水泵 水泵应能在30min内将凝水送回锅炉； 保证凝水泵正常工作，凝水泵的最大吸水高度及最小正水头高 度h要受凝水温度制约；

15、当凝水温度低于70时，水泵需低于凝结水箱底面0.5m。 二、高压蒸汽供暖系统 v形式：上供下回、下供下回、双管、单管等形式。 v特点：供气压力高、流速大，系统作用半径大，对同 样热负荷所需管径小。 v一般高压蒸汽供暖均采用双管上供下回式。 v疏水器： 在每一支凝水干管末端安装疏水器； 有机械型（浮筒式、吊筒式）、热动力型（热动力式）和热静 力型（温调式）等。 建筑供暖. 浮筒式疏水器 二、高压蒸汽供暖系统 建筑供暖. 圆盘式疏水器 温调式疏水器 二、高压蒸汽供暖系统 建筑供暖. v凝水干管：敷设在散热器的下面，顺流向下设置坡度。 v凝水箱： 布置在供暖房间内，或是布置在锅炉房或专门的凝水回收泵

16、站内 ； 可以是开式（通大气）的，也可以是密闭的。 v二次蒸发： 凝水温度高，通过疏水器后部分凝水重新汽化，产生二次蒸发； 凝水管中流动的是凝水和二次蒸发的混合物，可设置二次蒸发器 ； 产生的低压蒸汽，可应用于低压蒸汽供暖系统或热水供应系统。 二、高压蒸汽供暖系统 建筑供暖. 二、高压蒸汽供暖系统 建筑供暖. 二、高压蒸汽供暖系统 建筑供暖. v补偿器：采用自然补偿，可解决管道热胀冷缩问题。 v优缺点及应用： 具有较好的经济性，但蒸汽压力高，温度高，易烧焦落在 散热器上的有机灰尘，影响室内卫生，容易烫伤人，一般 只在工业厂房中应用。 建筑供暖. 第四节 热风供暖和辐射供暖的应用 一、暖风机 组成：吸风口、风机、空气加热器 和