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)

2、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

3、式分類3.按熱水供應(yīng)系統(tǒng)管路有無循環(huán)(回水)管的布置分類4.按熱水供應(yīng)系統(tǒng)有無分區(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) 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

4、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) 無循環(huán)式熱水供應(yīng)系統(tǒng)無循環(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

5、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)有無分區(qū)分類1) 無分區(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

6、水供應(yīng)系統(tǒng)。圖7-13無分區(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)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?.電熱水器4.太陽能熱水器圖7-17快速式燃?xì)鉄崴鲌D7-18容積式燃?xì)鉄崴鲌D7-19容積式電熱水器圖7-20裝配式太陽能熱

7、水器圖7-21自然循環(huán)太陽能熱水器圖7-22直接加熱機(jī)械循環(huán)太陽能熱水器圖7-23間接加熱機(jī)械循環(huán)太陽能熱水器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

8、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?zé)岷吞柲堋?) 當(dāng)沒有條件利用工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)峄蛱柲艿葻嵩磿r(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)

9、 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(

10、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)，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柲苜Y源充足時(shí)，宜選用太陽能熱水器或太陽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)夤堋?/p>

11、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)造簡單、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)房內(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

12、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

13、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別范圍水加熱設(shè)備自動(dòng)溫度控制閥溫級范圍/容積式水加熱器、導(dǎo)流型容積式水加熱器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

14、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302035253030402540303240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P

15、PRPEXPBABSUPVCCPVCPAP無縫鋁合金襯塑鋼管薄壁銅管薄壁不銹鋼管016(014018)015(02)013013007008002500250012016(014018)00166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/mm203040504050表7-6蒸汽管的保溫層厚度管道直徑DN/mm40506580保溫層厚度/mm5060707.4.3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)采用干管循環(huán)方