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1、第八章 集中供热系统 闭式与开式热水供热系统的型式。集中供热系统热源型式与热媒的选择。热网系统的形式。集中供热系统的组成集中供热系统是由热源、热网和热用户三部分组成的。必须选择与热用户要求相适宜的供热系统形式及其管网与热用户的连接方式。集中供热系统的分类：1、根据热媒不同，分为热水供热系统和蒸汽供热系统。2、根据热源不同，主要可分为热电厂供热系统和区域锅炉房供热系统。此外，也有以核供热站、地热、工业余热作为热源的供热系统。3、根据供热管道的不同，可分为单管制、双管制和多管制的供热系统。4、根据热源的数量不同，可分为单一热源供热系统和多热源供热系统。5、根据系统加压泵设置的数量不同，可分为单一网
2、络循环泵供热系统和分布式加压泵供热系统。概述组成第一节 热水供热系统热水供热系统主要采用两种型式：闭式系统和开式系统。在闭式系统中，热网的循环水仅作为热媒，供给热用户热量而不从热网中取出使用。在开式系统中，热网的循环水部分地或全部地从热网中取出，直接用于生产或热水供应热用户中。8-1 热水供热系统a.供暖与热网的连接方式（一）系统热用户与热水网路的连接方式可分为直接连接和间接连接两种方式。直接连接是用户系统直接连接于热水网路上。热水网路的水力工况（压力和流量状况）和供热工况与供暖热用户有着密切的联系。间接连接方式是在供暖系统热用户设置表面式水-水换热器（或者在热力站处设置担任该区域供暖热负荷的
3、表面式水-水换热器） ，用户系统与热水网路被表面式水 -水换热器隔离，形成两个独立的系统。用户与网路之间的水力工况互不影响。（一）系统热用户与热水网路的连接方式（一）系统热用户与热水网路的连接方式（一）系统热用户与热水网路的连接方式供暖系统热用户与热水网路的连接方式常见的有以下几种方式：1无混合装置的直接连接 2装水喷射器的直接连接 3装混合水泵的直接连接 4间接连接1.无混合装置的直接连接1.无混合装置的直接连接热水由热网供水管直接进入供暖系统热用户，在散热器内放热后，返回热网回水管去。这种直接连接方式最简单，造价低。只能在设计供水温度不超过规定的散热器供暖系统的最高热媒温度时才能采用。用户
4、引入口处热网的供回水管的自用压差大于供暖系统用户要求的压力损失时才能应用（供暖用户要求的压力一般为 12mH2O） 。绝大多数低温水热水供热系统是采用这种方式。2.装水喷射器的直接连接2.装水喷射器的直接连接喷射泵的工作原理: 热网的高温高压水在喷射泵的喷嘴处造成负压,在引水室中抽引系统回水,使外网的高温供水与系统的低温回水在喷射泵的混合室中混合成中间温度的用户供水。喷射泵喷嘴的阻力损失较大,要求外网必须有足够高的资用压力。特点 :喷射泵作为混水装置，无电耗，造价低，无活动部件不易损坏。适用条件:用户供水温度低于外网供水温度；同时外网有足够的资用压力(812mH2O)，一般靠近热源的 供暖用户
5、适用,远端供暖用户资用压力往往不够。2.装水喷射器的直接连接由于抽引回水需要消耗能量，热网供回水之间需要足够的资用压差，才能保证水喷射器正常工作。装水喷射器的直接连接方式，通常只用在单栋建筑物的供暖系统上，需要分散管理。3.装混合水泵的直接连接3.装混合水泵的直接连接工作原理：用混水泵代替喷射泵。来自热网供水管的高温水，在建筑物用户入口或专设热力站处，与混合水泵抽引的用户或街区网路回水相混合，降低温度后，再进入用户供暖系统。特点：耗电大，但可调节流量。适用条件：用户水温低于外网水温，用户入口处资用压力不大时（不足以克服喷射泵的阻力时） 。3.装混合水泵的直接连接来自热网供水管的高温水，在建筑物
6、用户入口或者专设热力站处，与混合水泵抽引的用户或者街区网路回水相混合降低温度后，再进入用户供暖系统。为防止混合水泵扬程高于热网供回水管的压差而将热网回水抽入热网供水管内，在热网供水管入口处应装设止回阀，通过调节混合水泵的阀门和热网供回水管进出口处的阀门开启度，可以在较大的范围内调节进入用户供热系统的供水温度和流量。3.装混合水泵的直接连接在热力站处设置混合水泵的连接方式可以适当地集中管理。混合设备连接方式的造价比采用水喷射器的方式高，运行中需要经常维护并消耗电能。装混合水泵的连接方式是我国目前尝试高温水供暖系统中应用较多的一种直接连接方式。4.间接连接4.间接连接1)原理:热网供水管的热水进入
7、设置在建筑物用户引入口或热力站的表面式水-水换热器内，通过换热器的表面将热能传递给供暖系统热用户的循环水，冷却后的回水返回到热网回水管去。供暖系统的循环水由热用户系统的循环水泵驱动循环流动。2)特点:需投入换热设备造价高,循环水泵耗电多,需常维修,运行费用高。3)适用条件:用户水温与外网水温不相同时或热水网路与热用户的压力状况不适应时。5.几种连接方式的比较5.直接连接与间接连接的比较采用直接连接,由于热用户系统漏损水量大多超过热网规范规定的补水率（补水率不宜大于总循环水量的1%）,造成热源水处理量增大,影响供热系统的供热能力和经济性。采用间接连接,需要在建筑物用户入口处或热力站内设置表面式水
8、-水换热器和循环水泵等设备 ,造价高。但热源的补水率大大减少,同时热网的压力工况和流量工况不受用户的影响,便于热网运行管理。(二)通风系统热用户与热水网路的连接由于通风系统中加热空气的设备能承受较高压力，并对热媒参数无严格限制，因此通风用热设备 (如空气加热器等)与热网的连接，通常采用最简单的连接形式。(三)热水供应热用户与热网的连接方式热水用户与外网的连接方式较合理的方法是增加一台换热设备，因为外网的水是经过处理的水。根据用户热水供应系统中是否设置储水箱及其设置位置不同,连接方式如下: 1.无储水箱的连接方式 2.装设上部储水箱的连接方式 3.装设容积式换热器的连接方式 4.装设下部储水箱的
9、连接方式1.无储水箱的连接方式 热水网路供水通过表面式水-水换热器将城市上水加热。冷却了的网路水全部返回热网回水管。在热水供应系统的供水管上宜装置温度调节器，使系统的供水温度控制在6065 oC 范围内，否则供应热水的温度将会随用水量的大小而剧烈地变化。应用 : 常用于一般的住宅或公用建筑中。2.装设上部储水箱的连接方式 在表面式水- 水换热器中被加热的城市上水，先送到设置在建筑物高处的储水箱中，然后热水再沿配水管送到各取水点使用。上部储水箱起储存热水和稳定水压的作用。3.装设容积式换热器的连接方式 在建筑物用户引入口或热力站处装设容积式换热器，换热器兼起换热和储存热水的作用，不必再设置上部储
10、水箱。应用：宜用于工业企业和公用建筑的小型热水供应系统上。4.装设下部储水箱的连接方式装设循环管路和热水供应循环水泵目的，是使热水能不断地循环流动，以避免开始用热水时，要先放出大量冷水。下部储水箱与换热器用管道连接，形成一个封闭的循环环路。当热水供热系统用水量较小时，从换热器出来的一部分热水，流进储水箱蓄热，而当系统的用水量较大时，从换热器出来的热水量不足，储水箱内的热水就会被城市上水自下而上挤出，补充一部分热水量。为了使储水箱能自动地充水和放水，应将储水箱上部的连接管尽可能选粗一些。应用：宜在对用热水要求较高的旅馆或住宅中使用。(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统在热水供热系统中：1、如果
11、各热用户并联连接在热水网路上，则网路循环水量等于各热用户所需最大水量之和。2、热网循环水量与网路的连接方式有关。如热水供应用户系统没有储水箱，网路水量应按热水供应的最大小时用热量来确定；3、而装有足够体积的储水箱时，可按热水供应平均小时用热量来确定。4、热水网路的水温常随室外温度的升高而降低供水温度，而热水供应用热量变化较小，所以，循环水量应按最不利情况（即网路供水温度最低）计算。(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统尽管热水供应热负荷占总供热负荷比例不大，但在计算循环水量时，却占很大比例，为减少网路循环水量，可采用供暖系统与热水供应系统串联的方式。在此方式中，利用了供暖系统回水的部分热量预热
12、上水，可减少网路的总计算循环水量，适宜用在热水供应热负荷较大的城市热水供热系统上。(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统作用原理： 热水供应系统的用水首先由串联在网路回水管上的水加热器（级加热器）1 加热。如经过第级加热后，热水供应水温仍低于所要求的温度，则通过水温调节器 3 将阀门打开，进一步利用网路中的高温水通过第加热器皿，将水加热到所需温度。经过第级加热器放热后的网路供水，再进入供暖系统中去。为了稳定供暖系统的水力工况，在供水管上安装流量调节器械，控制用户系统的流量。 二、开式热水供热系统开式热水供热系统的热水供应热用户与网路的连接，有下列几种形式：
13、1.无储水箱的连接方式 2.装设上水箱的连接方式3.与上水混合的连接方式8-1 热水供热系统开式热水供热系统 1.无储水箱的连接方式(1) 工作原理：热水直接从网路的供、回水管取出，通过混合三通后的水温可由温度调节器来控制。为了防止网路供水管的热水直接流入回水管，回水管应设止回阀。(2) 适用条件：由于直接取水，因此网路供、回水管的压力都大于热水供热用户系统的水静压力、管路阻力损失以及取水栓 5 自由水头的总和。(3) 应用：这种连接方式最为简单，它可用于小型住宅和公用建筑中。2.装设上部储水箱的连接方式常用于浴室、洗衣房和用水量很大的工业厂房中。网路供水和回水先在混合三通中混合，然后送到上部
14、储水箱，热水在沿着配水管送到各取水栓。3.与上水混合的连接方式当热水供应用户的用水量很大，建筑物中（如浴室、洗衣房等）来自供暖通风用户系统的回水量不足与供水管中的热水混合时，可采用这种连接方式。为了便于调节水温，网路供水管的压力应高于上水管的压力。在上水管上要安装止回阀，以防止网路水流入上水管路。如上水压力高于热网供水管压力时，在上水管上要安装减压阀。三、闭式与开式热水供热系统的优缺点1.闭式热水供热系统的网路补水量少。在运行中，闭式热水供热系统容易监测网路系统的严密程度。2.在闭式热水供热系统中，网路循环水通过表面式热交换器将城市上水加热，热水供应用水的水质与城市上水水质相同且稳定。三、闭式
15、与开式热水供热系统的优缺点3.在闭式热水供热系统中，在热力站或用户入口处，需安装表面式热交换器。热力站或用户引入口处设备增多，投资增加，运行管理也较复杂。4.在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些。三、闭式与开式热水供热系统的优缺点开式系统的主要优点是：（1 ）有可能使发电厂和工业企业的废热用于热水供应。（2 ）能使用户引入口（热力站）简化，造价降低，能提高热水供应局部装置的使用寿命。（3 ）有可能在长输送热中应用单管系统。三、闭式与开式热水供热系统的优缺点开式系统的缺点是： （1 ）补水量大，水处理复杂，价格高。（2 ）在采暖装置与热网按非独立方式连接、自来水氧化性很高的情况下，进配水
16、器的水在气味、色度和卫生质量等方面都不稳定，但在采暖装置按独立方式连接时本缺点可以排除。（3 ）供热系统的卫生监测简明复杂、范围大。（4 ）因为与回水管中水的变流量有关，热网水力工况很不稳定，故运行管理复杂。（5 ）由于在开式系统中补水的测量不能说明系统的坚固性，所以供热系统的密闭性监测复杂。第二节 蒸汽供热系统第二节 蒸汽供热系统第二节 蒸汽供热系统蒸汽供热系统，广泛地应用于工业厂房或工业区域，它主要承担向生产工艺热用户供热；同时也向热水供应、通风和供暖热用户供热。根据热用户的要求，蒸汽供热系统可用单管式（同一蒸汽压力参数）或多根蒸汽管供热（不同蒸汽压力参数），同时凝结水也可采用回收或不回收的方式。第二节 蒸汽供热系统1 热用户与蒸汽管网的连接方式2 凝结水回收系统3 凝结水回收系统的改进方法 4 蒸汽供热系统的热网型式一、热用户与蒸汽网路的连接方式生产工艺热用户与蒸汽网路连接方式： 蒸汽在生产工
