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1、采暖系统之暖气,冬季建筑物室外温度低于室内温度,在温度差作用下,室内的热量自发地由室内传到室外,为了使人们能有一个舒适的工作和生活环境,就必须向室内补充一定的热量,以保证室内具有一定的温度.向室内提供热量的工程设备称为采暖系统,供暖系统的组成、图式与分类,供暖系统的组成： 热源：即热的发生器，包括各类加热设备。 输热管道：室内外热媒循环管道，包括热媒的输送和回收管道。 室内采暖设备：包括室内各类散热器，如散热器、暖风机、辐射板等。,供暖系统的组成、图式与分类,供暖系统的图式（见书P43 图6.1）,供暖系统的组成、图式与分类,供暖系统的工作原理：热媒在热源中被加热，吸收热量后由供热管道送至室内
2、，通过散热设备放出热量，使室内温度升高，而热媒经回收管道返回热源重新被加热，如此往复循环，补充各种热量的消耗，使室内温度保持不变。,供暖系统的组成、图式与分类,供暖系统的分类： 按热媒种类分类：热水采暖系统和蒸汽采暖系统、热风采暖系统；（见书上44页表6.1） 按供热区域划分：局部采暖系统、集中采暖系统、区域供暖系统； 按循环动力方式划分：机械循环方式、自然循环方式； 按采暖时间划分：连续采暖系统、间隙采暖系统、值班供暖系统。,供暖系统的热负荷：,定义：在某一室外温度下，为了保持室内空气具有某一温度，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。（得热量与失热量之差）得热量：失热量：,供暖系统的热负
3、荷：,正确计算建筑物的耗热量是设计供暖系统的第一步，由于确定建筑物耗热量值的某些因素（室外温度、日照时间、照射强度、风向风速等都是变化的）因此建筑物的维护结构的传热过程极为复杂，要计算十分准确的耗热量较为困难，因此一般简化为稳定传热来计算。,自然循环热水供暖系统,双管上供下回式：由于系统所供的热水由上而下通过供水立管、供水支管进入散热器，回水则经散热器支管、回水立管、回水干管返回锅炉。故称双管上供下回式。,自然循环热水供暖系统,双管上供下回式： 1、供水管道在在所有散热器的上部，回水管道在散热器的下部。在竖向上的各层散热器通过两个立管并联在供暖系统的供水干管与回水干管之间。 2、每组散热器都自
4、成独立的循环环路，在散热器供水支管上安装阀门，用来调节通过散热器的热水流量，同时也便于维修。,自然循环热水供暖系统,单管上供下回式： 各层散热器串联在同一根立管上，热水依次通过各层散热器冷却放热。与双管比较的不同之处：系统结构简单，节省管材，按装方便；缺点是不能进行散热器个体调节，散热器的热水流量小，需增加散热器的散热面积。,自然循环热水供暖系统,自然式的特点：无须设置增压设备，装置简单、操作方便、系统无噪声、节省运行费用；但循环压力小、所需管径大、系统升温慢；只适宜于小型系统使用。,自然循环热水供暖系统,设计要点： 1、作用半径尽可能的小； 2、要有良好的排气设施，水平管的坡度不小于百分之一
5、； 3、在适宜时适当提高散热器及水平干管的安装高度； 4、合理选择炉具和散热设备； 5、合理布置管线，尽量少影响室内的美观及家具的布置； 6、尽量减少管道零部件及阀门的数量。,机械循环热水供暖系统,由锅炉、输热管道、水泵、散热器以及膨胀水箱等组成。为了顺利排除系统中的空气，供水干管应按水流方向有向上的坡度，并在供水干管的最高点设置集气罐。,机械循环热水供暖系统,特点：流速大、管径小、系统升温快、系统规模可大可小，适宜于各种场合；图式更多一些，管道布置更灵活一些。,机械循环热水供暖系统,机械热水供暖系统按散热器在供水与回水管道之间是串联还是并联而分为单管系统和双管系统。有双管上供下回系统、双管下
6、供下回式、单管上供下回式、单管水平式、混合式系统、上下分层式系统、单户式系统等。,机械循环热水供暖系统,机械和自然循环的比较：,循环动力不同：前者属于强制流动；后者属于自然流动；膨胀水箱和系统连接点不同：前者连接在循环水泵吸入口一侧的回水干管上；后者多连在热源的出口；排气方式不同：前者利用专门的排气装置排气；后者由膨胀水箱排气。,有关热水供暖系统的几个问题,从系统中排除空气的问题： 空气的副作用：1、减少散热器的有效散热面积；2、将形成空气塞，堵塞管道，破坏水的循环，造成局部系统不热。3、空气与钢管接触将引起腐蚀，缩短管道的寿命。,有关热水供暖系统的几个问题,从系统中排除空气的问题： 空气的产
7、生原因：1、是在充水前系统充满空气；2、冷水中溶有空气，运行加热时空气将从水中析出。,有关热水供暖系统的几个问题,从系统中排除空气的问题： 空气的排除装置： 对于机械循环而言，由于供水干管沿水流方向有向上的坡度，因此在供水干管的末端（也就是最高点）设置集气罐。,有关热水供暖系统的几个问题,在系统中水受到热膨胀的问题； 热膨胀产生的原因：系统中的水在加热时体积产生膨胀。 所用装置是膨胀箱。,膨胀箱结构图（书P55）,膨胀水箱的工作原理,在供暖系统运转前，首先要将系统充水，打开检查管上的阀门，当水从检查管流出时，说明整个系统的静水面已超过系统管路的最高点，这时停止充水并关闭检查管上的阀门，然后将系
8、统中的水加热，水受到体积膨胀，使膨胀水箱内的水面上升。为了防止膨胀水箱内的水冻结，设置了循环管，使水在膨胀管与循环管组成的小环路内流动。溢流管的作用是将多余的水排至下水道。泄水管的作用是检修时将水箱内的水放掉。,蒸汽供暖系统与热水供暖系统的比较,作为热媒的比较：1、在放热量相同的情况下，蒸汽所需热媒流量少；2、蒸汽升降温快，适宜于短时间间隙供暖的建筑；3、散热器平均温度高；4、系统的热效率低；5、管道及设备工作条件差，易腐蚀，使用年限短。,蒸汽供暖系统与热水供暖系统的比较,系统的比较：1、蒸汽的水平干管具有向下的坡度；而热水干管具有向上的坡度（为什么）2、蒸汽多为双管；而热水采用单管；3、排气
9、阀的设置位置不同，蒸汽在1/3高度设置；而热水在系统的顶部设置。,热风供暖系统与蒸汽、热水等系统的比较,热风的热惰性小，能迅速提高室温；大面积的工业厂房等冬季需要大量热量的空间，采用热风供暖；同时兼有通风换气功能；噪声较大。,供暖系统的常用设备,散热器定义：是供暖系统的末端装置，装在房间内。散热器的作用：将热媒携带的热量传递至室内的空气，以补偿房间的热量耗损。散热器的条件：1、能够承受热媒输送系统的压力；2、有良好的传热和散热能力；3、能够安装于室内，不影响室内的美观和必要的使用寿命。,供暖系统的常用设备,散热器的材料：铸铁、钢材和其他材料（铝、塑料、混凝土）散热器的形状：管形、翼形、柱形、平
10、板形等散热器的传热方式：对流式、辐射式。,供暖系统的常用设备,散热器的选择：1、足够的能量；2、经济、卫生、运行安全可靠；3、与建筑物相协调等问题。如：铸铁散热器不能承受大于0.4MPa的工作压力；钢制散热器由于腐蚀的原因不能在蒸汽供暖系统中用。民用建筑中用钢制散热器较多。,散热器的布置与敷设,布置原则： 容易造成室内冷暖空气的对流; 室外侵入的冷空气能被迅速加热; 人员停留区的温暖和舒适; 不影响室内装修,少占室内有效空间和使用面积.,供暖管网的布置与敷设,在供暖管网布置之前，首先要根据建筑物的使用特点及要求，确定供暖系统的种类及形式；然后根据所选用的供暖系统及锅炉房的位置去进行供暖管道的布
11、置。供暖管网的安装有明装和暗装两种：一般民用建筑、公共建筑以及工业厂房都采用明装，装饰要求较高的建筑物及某些特殊要求的建筑物则采用暗装。,供暖管网的布置与敷设,管道系统安装时立管应垂直地面安装；同一房间内的散热器的安装高度应一致，并且要使干管及散热器支管具有规范要求的坡度。,热源,常用锅炉的分类有两种：蒸汽锅炉和热水锅炉；锅炉的工作过程：燃料的燃烧过程、烟气与水的热交换过程、水受热的汽化过程（蒸汽供热才有）锅炉的基本特性指标：蒸发量（产热量）、蒸汽（热水）参数、受热面蒸发率（发热率）、锅炉效率等。,热源,根据供暖系统的热媒及其参数和所用的燃料，去选择锅炉的类型；根据建筑物总热负荷及每台锅炉的产热量去选择锅炉的台数；在一般情况下，锅炉最好是选两台以上。,
