第7章建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)

1、第7章 7.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類、組成和供水方式 7.1.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類 7.1.2建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成 7.1.3熱水供水方式 7.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的加熱設(shè)備和器材 7.2.1水處理設(shè)備 7.2.2發(fā)熱設(shè)備 7.2.3換熱設(shè)備 7.2.4貯熱設(shè)備 7.2.5熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱源的選擇 7.2.6加熱設(shè)備的選擇 7.2.7熱水供應(yīng)系統(tǒng)的器材 7.3熱水管道的布置與敷設(shè) 7.3.1熱水管道的布置與敷設(shè) 7.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的保溫 7.4高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng) 7.4.1技術(shù)要求 7.4.2技術(shù)措施 7.4.3供水方式 7.4.4管網(wǎng)布置與敷設(shè) 7.1.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類 (1) 局部

2、熱水供應(yīng)系統(tǒng)局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)是指供給單個(gè)或數(shù) 個(gè)配水點(diǎn)所需熱水的供應(yīng)系統(tǒng)。 (2) 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)是指供給一幢(不含 單幢別墅)或數(shù)幢建筑物所需熱水的系統(tǒng)。 7.1.2建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成 1.熱媒部分(第一循環(huán)系統(tǒng)) 2.熱水供應(yīng)部分(第二循環(huán)系統(tǒng)) 3.附件 圖7-1集中式熱水供應(yīng)系統(tǒng)圖 1蒸汽鍋爐2換熱器3配水干管4配 水立管5回水立管6回水干管7回水泵 8凝水箱9凝水泵10給水箱11透氣管 12蒸汽管13凝水管14疏水閥 圖7-2熱媒系統(tǒng)圖 a) 蒸汽熱媒部分b) 熱水熱媒部分 1蒸汽鍋爐2蒸汽管道3換熱器4冷凝水管道5疏水器 6凝水箱7水泵8冷水9熱水鍋爐10輸熱

3、水管道 7.1.3熱水供水方式 1.按管網(wǎng)工作壓力工況的特點(diǎn)分類 2.按熱水加熱方式分類 3.按熱水供應(yīng)系統(tǒng)管路有無(wú)循環(huán)(回水)管的布置分類 4.按熱水供應(yīng)系統(tǒng)有無(wú)分區(qū)分類 5.按熱媒的種類分類 6.按加熱設(shè)備的設(shè)置位置分類 7.按熱水配水管網(wǎng)水平干管的位置分類 1.按管網(wǎng)工作壓力工況的特點(diǎn)分類 (1) 開式熱水供水方式即在所有配水點(diǎn)關(guān)閉后，系統(tǒng)內(nèi)的水 仍與大氣相通。 (2) 閉式熱水供水方式即在所有配水點(diǎn)關(guān)閉后，系統(tǒng)內(nèi)的水 與大氣隔絕。 2.按熱水加熱方式分類 (1) 直接加熱的熱水供應(yīng)系統(tǒng)直接加熱也稱一次換熱，把熱 媒(蒸汽或高溫水)直接與冷水混合而成熱水再輸配至熱水供應(yīng) 管道系統(tǒng)。 (2

4、) 間接加熱的熱水供應(yīng)系統(tǒng)間接加熱也稱二次換熱，把熱 媒(蒸汽或高溫水)的熱量通過金屬傳熱面?zhèn)鬟f給冷水，使冷水 間接受熱而變成熱水。 圖7-3開式熱水供水方式 圖7-4閉式熱水供水方式 圖7-5蒸汽或高溫水多孔管直接加熱 圖7-6蒸汽或高溫水外水射器直接加熱 圖7-7蒸汽或高溫水內(nèi)水射器直接加熱 圖7-8間接加熱裝置 (1) 無(wú)循環(huán)式熱水供應(yīng)系統(tǒng)無(wú)循環(huán)熱水供水方式是指在熱水 管網(wǎng)中不設(shè)任何循環(huán)管道。 (2) 循環(huán)式熱水供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)式熱水供應(yīng)系統(tǒng)是指在熱水管 網(wǎng)中部分熱水仍能通過回水管(在熱水循環(huán)管系中僅通過循環(huán) 流量的管段)返回發(fā)熱器(或換熱器)重新加熱再流回?zé)崴?yīng)管 道內(nèi)，起到補(bǔ)充加熱的作

5、用。 圖7-9循環(huán)方式 a) 全循環(huán)b) 立管循環(huán)c) 干管循環(huán)d) 無(wú)循環(huán) 圖7-10全循環(huán)式熱水供應(yīng)系統(tǒng) a) 下供下回全循環(huán)式b) 上供上回全循環(huán)式 圖7-11半循環(huán)式熱水供應(yīng)系統(tǒng) a) 下供下回半循環(huán)式b) 上供上回半循環(huán)式 圖7-12同程式和異程式循環(huán) a) 同程式b) 異程式 4.按熱水供應(yīng)系統(tǒng)有無(wú)分區(qū)分類 1) 無(wú)分區(qū)的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，即只有一套熱水供應(yīng)系統(tǒng)，如圖7- 13所示。 2) 分區(qū)的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，指在同一建筑內(nèi)按建筑分區(qū)設(shè)有2套 的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，如圖7-14所示。 5.按熱媒的種類分類 1) 蒸汽熱媒的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，即發(fā)熱設(shè)備為蒸汽鍋爐，由蒸汽 鍋爐提供蒸汽，再進(jìn)行汽水換

6、熱，使冷水變成熱水后進(jìn)入熱 水供應(yīng)系統(tǒng)。 2) 高溫水熱媒的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，即發(fā)熱設(shè)備為熱水鍋爐，由熱 水鍋爐直接提供熱水，或熱水鍋爐產(chǎn)生的高溫水進(jìn)行水水換 熱使冷水變成熱水后進(jìn)入熱水供應(yīng)系統(tǒng)。 圖7-13無(wú)分區(qū)熱水供應(yīng)系統(tǒng) 圖7-14分區(qū)熱水供應(yīng)系統(tǒng) 6.按加熱設(shè)備的設(shè)置位置分類 (1) 集中式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網(wǎng)自成系統(tǒng)，加熱設(shè)備、循 環(huán)水泵集中設(shè)在底層或地下設(shè)備層，各區(qū)加熱設(shè)備的冷水分別 來(lái)自各區(qū)冷水水源，如冷水箱等，如圖7-15所示。 (2) 分散式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網(wǎng)也自成系統(tǒng)，但各區(qū)的加 熱設(shè)備和循環(huán)水泵分散設(shè)置在各區(qū)的設(shè)備層中，如圖7-16所示。 圖7-15加熱設(shè)備集中設(shè)置的分區(qū)

7、圖7-16加熱設(shè)備分散設(shè)置的分區(qū) 7.2.2發(fā)熱設(shè)備 1.鍋爐 2.燃?xì)鉄崴?3.電熱水器 4.太陽(yáng)能熱水器 圖7-17快速式燃?xì)鉄崴?圖7-18容積式燃?xì)鉄崴?圖7-19容積式電熱水器 圖7-20裝配式太陽(yáng)能熱水器 圖7-21自然循環(huán)太陽(yáng)能熱水器 圖7-22直接加熱機(jī)械循環(huán)太陽(yáng)能熱水器 圖7-23間接加熱機(jī)械循環(huán)太陽(yáng)能熱水器 7.2.3換熱設(shè)備 1.容積式水加熱器 2.快速式水加熱器 3.半容積式水加熱器 4.半即熱式水加熱器 5.加熱水箱 圖7-24臥式容積式水加熱器構(gòu)造示意圖 圖7-25傳統(tǒng)立式U形管式容積式加熱器 圖7-26帶導(dǎo)流裝置的容積式加熱器 圖7-27多管式汽水快速式水加

8、熱器 1冷水2熱水3蒸汽4冷凝水 圖7-28單管式汽水快速式水加熱器 a) 并聯(lián)b) 串聯(lián) 1冷水2熱水3蒸汽4冷凝水 圖7-29固定管板式換熱器 1擋板2補(bǔ)償圈3放氣閥 圖7-30U形管換熱器 1U形管2殼程隔板3管程隔板 圖7-31浮頭式換熱器 1管程隔板2殼程隔板3浮頭 圖7-32螺旋板式換熱器 圖7-33平板式換熱器 1固定壓板2板片3墊片4活動(dòng)壓板 圖7-34板翅式換熱器 1、3封頭2、5平隔板3翹片 圖7-35半容積式水加熱器構(gòu)造示意圖 圖7-36高峰用水時(shí)工作狀態(tài) 圖7-37HRV型高效半容積式水加熱器工作系統(tǒng)圖 圖7-38半即熱式水加熱器構(gòu)造示意圖 7.2.5熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱源的

9、選擇 1.集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源選擇 2.局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源選擇 1.集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源選擇 1) 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源，宜首先利用工業(yè)余熱、廢熱、地 熱和太陽(yáng)能。 2) 當(dāng)沒有條件利用工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)峄蛱?yáng)能等熱源時(shí)， 宜優(yōu)先采用能保證全年供熱的熱力管網(wǎng)作為集中熱水供應(yīng)的熱 源。 3) 當(dāng)熱力網(wǎng)和區(qū)域性鍋爐房或附近的鍋爐房能充分供給蒸汽或 高溫水時(shí)，宜采用蒸汽或高溫水作集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱媒。 4) 當(dāng)上述條件不存在時(shí)，可設(shè)燃油、燃?xì)鉄崴畽C(jī)組或電蓄熱設(shè) 備等供給集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源或直接供給熱水。 2.局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源選擇 1) 加熱設(shè)備應(yīng)防腐，其構(gòu)造應(yīng)便于清理水垢和雜

10、物。 2) 應(yīng)采取措施防止熱媒管道滲漏而污染水質(zhì)。 3) 應(yīng)采取措施消除廢氣壓力波動(dòng)和除油。 1) 蒸汽中不含油質(zhì)及有害物質(zhì)。 2) 加熱時(shí)應(yīng)采用消聲混合器，所產(chǎn)生的噪聲應(yīng)符合現(xiàn)行的城 市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求。 3) 當(dāng)不回收凝結(jié)水經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)。 4) 應(yīng)采取防止熱水倒流至蒸汽管道的措施。 7.2.6加熱設(shè)備的選擇 (1) 選用局部熱水供應(yīng)設(shè)備時(shí)，應(yīng)符合下列要求： (2) 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水加熱設(shè)備應(yīng)根據(jù)使用特點(diǎn)、耗熱量、 熱源、維護(hù)管理及衛(wèi)生防菌等因素選擇，并應(yīng)符合下列要求： (3) 醫(yī)院熱水供應(yīng)系統(tǒng)的鍋爐或水加熱器不得少于兩臺(tái)，其他 建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水加熱設(shè)備不宜少于兩臺(tái)，

11、一臺(tái)檢修時(shí)， 其余各臺(tái)的總供熱能力不得小于設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的50%。 1) 選用設(shè)備應(yīng)綜合考慮熱源條件、建筑物性質(zhì)、安裝位置、安 全要求及設(shè)備性能特點(diǎn)等因素。 2) 需同時(shí)供給多個(gè)衛(wèi)生器具或設(shè)備熱水時(shí)，宜選用帶貯熱容積 的加熱設(shè)備。 3) 當(dāng)?shù)靥?yáng)能資源充足時(shí)，宜選用太陽(yáng)能熱水器或太陽(yáng)能輔以 電加熱的熱水器。 4) 熱水器不應(yīng)安裝在易燃物堆放或?qū)θ細(xì)夤?、表或電氣設(shè)備產(chǎn) 生影響及有腐蝕性氣體和灰塵多的地方。 5) 燃?xì)鉄崴?、電熱水器必須帶有保證使用安全的裝置。 1) 熱效率高，換熱效果好、節(jié)能、節(jié)省設(shè)備用房。 2) 生活熱水阻力損失小，有利于整個(gè)系統(tǒng)冷、熱水壓力的平衡。 3) 安全可靠、構(gòu)造簡(jiǎn)單

12、、操作維修方便。 4) 具體選擇水加熱設(shè)備時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 7.2.7熱水供應(yīng)系統(tǒng)的器材 1.熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和管件 2.熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件 5.熱補(bǔ)償裝置 1.熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和管件 1) 管道的工作壓力應(yīng)按相應(yīng)溫度下的許用工作壓力選擇。 2) 設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)的管道不應(yīng)采用塑料熱水管。 2.熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件 (1) 自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置當(dāng)水加熱器的出水溫度需要控制時(shí)， 可采用直接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器或間接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置控制 進(jìn)入換熱器內(nèi)的熱媒量達(dá)到控制供應(yīng)熱水的水溫的目的。 (2) 疏水器為保證蒸汽凝結(jié)水及時(shí)排放，同時(shí)又防止蒸汽流 失，用蒸汽作熱媒間接加熱的水加熱器、開水器的凝結(jié)水回水 管

13、上應(yīng)每臺(tái)設(shè)備設(shè)疏水器，當(dāng)水加熱器的換熱能確保凝結(jié)水回 水溫度小于等于80時(shí)，可不裝疏水器。 (3) 減壓閥汽-水換熱器的蒸汽壓力一般小于0.5MPa，若蒸汽 供應(yīng)壓力大于換熱器所需壓力，必須用減壓閥把蒸汽壓力降到 水加熱器的壓力，才能保證設(shè)備使用安全。 2.熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件 (4) 排氣裝置為排除熱水供應(yīng)系統(tǒng)最高處積存空氣或由熱水 釋放出的空氣，以保證管內(nèi)熱水流動(dòng)，防止管道腐蝕，在上行 下給式系統(tǒng)的配水干管末端或最高處及向上抬高的管段應(yīng)設(shè)排 氣裝置；在下行上給式系統(tǒng)則可利用最高配水點(diǎn)放氣。 表7-1水加熱器溫度控制級(jí)別范圍 水加熱設(shè)備自動(dòng)溫度控制閥溫級(jí)范圍/ 容積式水加熱器、導(dǎo)流型容積式水加

14、熱器5 半容積式水加熱器 4 半即熱式水加熱器 3 圖7-39自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造圖 1溫包2感溫元件3調(diào)壓閥 圖7-40直接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置安裝示意圖 1換熱器2溫包3調(diào)壓閥4疏水器裝置 5蒸汽6凝結(jié)水7冷水 8熱水9安全閥接口 圖7-41間接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置安裝示意圖 1換熱器2溫包3調(diào)壓閥4疏水器裝置 5蒸汽6凝結(jié)水7冷水 8熱水9安全閥接口 圖7-42吊桶式疏水器 圖7-43熱動(dòng)式疏水器 表7-2附加系數(shù) 名稱附加系數(shù) 壓差p02MPa壓差p02MPa 上開口浮筒式疏水器 下開口浮筒式疏水器 恒溫式疏水器 浮球式疏水器 噴嘴式疏水器 熱動(dòng)力式疏水器 30 20 35 25 30 3

15、0 40 25 40 30 32 40 圖7-44活塞式減壓閥 圖7-45波紋管式減壓閥 圖7-46減壓閥理論流量曲線 圖7-47自動(dòng)排氣閥 1閥體2直角安裝出水口3水平安 裝出水口4閥座5滑閥6杠桿 7浮鐘8進(jìn)水口 5.熱補(bǔ)償裝置 (6) 膨脹管、膨脹水罐、安全閥在集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，冷 水被加熱后，水的體積膨脹，如果熱水系統(tǒng)是密閉的，在衛(wèi)生 器具不用水時(shí)，必然會(huì)增加系統(tǒng)的壓力，有脹裂管道的危險(xiǎn)， 因此需設(shè)膨脹管、膨脹水罐、安全閥。 (7) 分水器、集水器、分汽缸 表7-3不同管材的值單位：mm/(m) 管材PPRPEXPBABSUPV C CPV C PAP無(wú)縫 鋁合 金襯 塑 鋼管薄壁

16、銅管 薄壁 不 銹鋼 管 01 6 (01 4 01 8) 01 5 (02) 01 3 01 3 00 7 00 8 00 25 00 25 00 12 01 6 (01 4 01 8) 00 166 圖7-48自然補(bǔ)償管道 a) L形b) Z形 1固定位置2煨彎管 圖7-49方形補(bǔ)償器 圖7-50套管式補(bǔ)償器 圖7-51球形補(bǔ)償器 1) 膨脹管。 2) 膨脹水罐。 3) 安全閥。 圖7-52膨脹管安裝高度 計(jì)算用圖 圖7-53熱水箱與冷水補(bǔ)給水箱布置 表7-4膨脹管的最小管徑 鍋爐或水加熱器 的傳熱面積/ 1010且1515且1005050 保溫層厚 度 /mm 203040504050

17、表7-6蒸汽管的保溫層厚度 管道直徑DN/mm40506580 保溫層厚度/mm506070 7.4.3供水方式 (1) 集中式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網(wǎng)自成系統(tǒng)，加熱設(shè)備、循 環(huán)水泵集中設(shè)在底層或地下設(shè)備層，各區(qū)加熱設(shè)備的冷水分別 來(lái)自各區(qū)冷水水源，如冷水箱等，如圖7-57所示。 (2) 分散式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網(wǎng)也自成系統(tǒng)，但各區(qū)的加 熱設(shè)備和循環(huán)水泵分散設(shè)置在各區(qū)的設(shè)備層中，如圖7-58所示。 圖7-57加熱設(shè)備集中設(shè)置的 圖7-58加熱設(shè)備分散設(shè)置的 7.4.4管網(wǎng)布置與敷設(shè) 1) 當(dāng)分區(qū)范圍超過5層時(shí)，為使各配水點(diǎn)隨時(shí)得到設(shè)計(jì)要求的 水溫，應(yīng)采用全循環(huán)或立管循環(huán)方式，當(dāng)分區(qū)范圍小，但立管 數(shù)多于5根時(shí)，應(yīng)采