建筑設(shè)備第七章

1、2022-7-3建筑設(shè)備教材1第第7 7章章 熱源與冷源熱源與冷源7.1 7.1 熱源熱源 7.2 7.2 冷源冷源7.3 7.3 冷熱源設(shè)備布置及實(shí)例冷熱源設(shè)備布置及實(shí)例 2022-7-3建筑設(shè)備教材27.1 熱源熱源 7.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造7.1.2 7.1.2 鍋爐房及其附屬設(shè)備鍋爐房及其附屬設(shè)備 2022-7-3建筑設(shè)備教材37.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐根據(jù)其所輸出工作介質(zhì)的不同分為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和導(dǎo)熱油鍋爐。鍋爐都是由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩部分組成。如圖7-1所示為SHL型雙鍋筒橫置式水管鍋爐的基本構(gòu)造，主要有鍋體、爐體

2、、輔助受熱面和儀表附件四部分組成。 2022-7-3建筑設(shè)備教材4 圖7-1 SHL型鍋爐構(gòu)造 1-上鍋筒；2-省煤器；3-對(duì)流管束；4-下鍋筒；5-空氣預(yù)熱器；6-下降管；7-后水冷壁下集箱；8-側(cè)水冷壁下集箱；9-后墻水冷壁；10-風(fēng)倉(cāng)；11-鏈條爐排；12-前水冷壁下集箱；13-加煤斗；14-爐膛；15-前墻水冷壁；16-二次風(fēng)管；17-側(cè)墻水冷壁；18-蒸汽過(guò)熱器；19-煙窗及防渣管；20-側(cè)水冷壁上集箱 2022-7-3建筑設(shè)備教材57.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造1. 鍋體鍋體鍋體就是鍋爐中承受高溫并將熱量傳遞給低溫工作介質(zhì)的受熱體，是承受內(nèi)部或外部作用壓力、構(gòu)

3、成封閉系統(tǒng)的各種部件。組成：鍋殼、鍋筒(汽包)、水冷壁(輻射受熱面)、凝渣管、鍋爐管束、蒸汽過(guò)熱器、省煤器、集箱(聯(lián)箱)、下降管、汽水分離裝置、排污裝置、汽溫調(diào)節(jié)裝置等。圖7-1中所示SHL型鍋爐的鍋體其主要包括鍋筒、水冷壁、對(duì)流管束、下降管和集箱。 2022-7-3建筑設(shè)備教材62. 爐體爐體 爐體就是鍋爐中將燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿娜紵O(shè)備，是構(gòu)成燃料燃燒場(chǎng)所的各組成部件。 圖7-1中所示SHL型鍋爐的爐體，它包括： (1)煤斗 (2)煤閘板 (3)爐排 (4)爐墻 (5)爐膛 (6)爐拱 (7)排渣板 (8)風(fēng)倉(cāng)7.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造2022-7-3建筑設(shè)備

4、教材73. 附加受熱面附加受熱面 (1)蒸汽過(guò)熱器 布置在爐膛出口后的對(duì)流受熱面，由蛇形鋼管和進(jìn)出口集箱組成。 (2)省煤器 布置在尾部煙道內(nèi)的對(duì)流受熱面，一般由鋼管或鑄管及進(jìn)出口集箱組成。 (3)空氣預(yù)熱器 工業(yè)鍋爐常用的是管式空氣預(yù)熱器，由上、中、下管板，管子及連接風(fēng)罩組成。 7.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造2022-7-3建筑設(shè)備教材84.儀表附件儀表附件(1) 安全閥 它是蒸汽鍋爐的三大安全附件之一。保證鍋爐的安全運(yùn)行。(2) 壓力表 它是蒸汽鍋爐用來(lái)測(cè)量和顯示鍋爐汽水系統(tǒng)工作壓力的安全附件。(3) 水位表 它是蒸汽鍋爐用來(lái)顯示鍋筒水位的安全附件。(4) 水位警報(bào)器

5、 它是一種當(dāng)鍋內(nèi)水位達(dá)到最高或最低允許限度時(shí)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)的裝置，常見的有浮球式和電接點(diǎn)式兩種。(5) 其他閥門 鍋爐除了配有上述一些主要附件外，另外還常設(shè)有主汽閥、給水閥、逆止閥、排污閥等閥門。 7.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造2022-7-3建筑設(shè)備教材97.1.2 7.1.2 鍋爐房及其附屬設(shè)備鍋爐房及其附屬設(shè)備 供熱鍋爐的鍋爐房一般由鍋爐間、輔助間和生活間三部分組成，如圖7-2所示。鍋爐間，包括儀表控制室?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)輔助間，包括風(fēng)機(jī)間、水處理間、水泵水箱間、除氧間、化驗(yàn)問(wèn)、檢修間、日用油箱間、材料庫(kù)、調(diào)壓間、貯藏問(wèn)等。生活間，包括辦公室、值班室、更衣室、倒班宿舍、

6、浴室、廁所等。 2022-7-3建筑設(shè)備教材10圖7-2 鍋爐房構(gòu)造圖 2022-7-3建筑設(shè)備教材11 鍋爐房輔助系統(tǒng)的設(shè)備包括：（1 1）引、送風(fēng)系統(tǒng)。）引、送風(fēng)系統(tǒng)。 所謂引、送風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際上就是鍋爐房引風(fēng)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)的合稱。 作用是供給鍋爐燃料燃燒時(shí)所需要的大量空氣，并能順利排走燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的大量有害煙氣。（2 2） 水、汽系統(tǒng)。水、汽系統(tǒng)。 由給水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、凝水系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)組成。 作用是不斷向鍋爐供給符合質(zhì)量要求的水，將蒸汽或熱水分別送到各個(gè)熱用戶。 7.1.2 7.1.2 鍋爐房及其附屬設(shè)備鍋爐房及其附屬設(shè)備2022-7-3建筑設(shè)備教材12（3 3

7、）燃料系統(tǒng)）燃料系統(tǒng)燃煤鍋爐。燃煤鍋爐的燃料系統(tǒng)即運(yùn)煤、除灰系統(tǒng)，其組成主要有煤場(chǎng)、各類卸煤、堆煤、運(yùn)煤、存煤、碎煤、計(jì)量等運(yùn)煤設(shè)備以及灰渣場(chǎng)、渣斗、出渣機(jī)或低壓水力出灰渣系統(tǒng)等。燃油鍋爐。燃油鍋爐的主要設(shè)備有貯油設(shè)備及污油處理池。煤氣鍋爐。主要輔助設(shè)備有調(diào)壓設(shè)備、燃?xì)膺^(guò)濾器、燃?xì)馀潘?、燃?xì)庥?jì)量設(shè)備等。儀表附件及控制系統(tǒng)。其設(shè)備或裝置主要有各類測(cè)量?jī)x表、各種顯示儀表、分析儀表、調(diào)節(jié)儀表、控制裝置和附件。 7.1.2 7.1.2 鍋爐房及其附屬設(shè)備鍋爐房及其附屬設(shè)備2022-7-3建筑設(shè)備教材137.2 7.2 冷源冷源 7.2.1 制冷循環(huán)與制冷壓縮機(jī) 7.2.2 制冷機(jī)組 7.2.3 冷凍

8、站的設(shè)計(jì)2022-7-3建筑設(shè)備教材147.2.1 7.2.1 制冷循環(huán)與制冷壓縮機(jī)制冷循環(huán)與制冷壓縮機(jī) 制冷循環(huán)的種類制冷循環(huán)的種類根據(jù)制冷原理的不同，將制冷循環(huán)分為壓縮式制冷循環(huán)和吸收 式制冷循環(huán)。壓縮式制冷循環(huán)是利用液體汽化時(shí)吸收熱量的物理特性來(lái)制取 冷量，其原理如圖7-3所示。吸收式制冷循環(huán)如圖7-4中所示，通過(guò)冷凝器低壓氨氣進(jìn)入活 塞式壓縮機(jī)，被壓縮為高壓過(guò)熱蒸氣，由排氣管排出。 2022-7-3建筑設(shè)備教材15圖圖7-37-3典型壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)原理圖典型壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)原理圖 圖圖7-4 7-4 蒸汽吸收式制冷裝置示意圖蒸汽吸收式制冷裝置示意圖 2022-7-3建筑設(shè)備教材1

9、62. 2. 制冷壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)的作用：是整個(gè)制冷系統(tǒng)的心臟，起到壓縮和輸制冷壓縮機(jī)的作用：是整個(gè)制冷系統(tǒng)的心臟，起到壓縮和輸 送制冷劑的作用，使制冷循環(huán)得以周而復(fù)始地進(jìn)行，與節(jié)流閥一送制冷劑的作用，使制冷循環(huán)得以周而復(fù)始地進(jìn)行，與節(jié)流閥一 道保證制冷劑在低壓下蒸發(fā)，在高壓下凝結(jié)。道保證制冷劑在低壓下蒸發(fā)，在高壓下凝結(jié)。(1)(1)活塞式制冷壓縮機(jī)活塞式制冷壓縮機(jī)活塞式制冷壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制冷量要求。效活塞式制冷壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制冷量要求。效率較高，造價(jià)低。技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)、使用上經(jīng)驗(yàn)豐富。率較高，造價(jià)低。技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)、使用上經(jīng)驗(yàn)

10、豐富?；钊街评鋲嚎s機(jī)的缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)速提高受到限制。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，活塞式制冷壓縮機(jī)的缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)速提高受到限制。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修工作量大。維修工作量大。 7.2.1 7.2.1 制冷循環(huán)與制冷壓縮機(jī)制冷循環(huán)與制冷壓縮機(jī)2022-7-3建筑設(shè)備教材17(2)(2)回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)為：回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)為：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易損件少，運(yùn)行安全可靠，檢修時(shí)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易損件少，運(yùn)行安全可靠，檢修時(shí) 間長(zhǎng)。氣體沒(méi)有脈動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)，對(duì)基礎(chǔ)要求不高。壓縮機(jī)排間長(zhǎng)。氣體沒(méi)有脈動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)，對(duì)基礎(chǔ)要求不高。壓縮機(jī)排氣溫度低，與油溫有關(guān)，應(yīng)小于氣溫度低，與油溫有關(guān)，應(yīng)小于100

11、100度。對(duì)濕壓縮不敏感。容積度。對(duì)濕壓縮不敏感。容積效率較高，開在高壓縮比下工作?？照{(diào)、低溫制冷系統(tǒng)均可用。效率較高，開在高壓縮比下工作?？照{(diào)、低溫制冷系統(tǒng)均可用。制冷量可在制冷量可在10%-100%10%-100%范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)：?jiǎn)挝惠S功率制冷量比活塞式低。油處理設(shè)備復(fù)雜。每臺(tái)缺點(diǎn)：?jiǎn)挝惠S功率制冷量比活塞式低。油處理設(shè)備復(fù)雜。每臺(tái) 壓縮機(jī)均有固定的容積比，當(dāng)實(shí)際工作時(shí)，條件不符合給定容壓縮機(jī)均有固定的容積比，當(dāng)實(shí)際工作時(shí)，條件不符合給定容積比積比 時(shí)，將導(dǎo)致效率下降。噪音較大，需專門消音。時(shí)，將導(dǎo)致效率下降。噪音較大，需專門消音。 7.2.1 7.2.1 制冷循環(huán)與制

12、冷壓縮機(jī)制冷循環(huán)與制冷壓縮機(jī)2022-7-3建筑設(shè)備教材18(3)(3)離心式制冷壓縮機(jī)離心式制冷壓縮機(jī) 優(yōu)點(diǎn)是：制冷能力大；結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕；沒(méi)有磨損優(yōu)點(diǎn)是：制冷能力大；結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕；沒(méi)有磨損部件，因而工作可靠，維護(hù)費(fèi)用低；運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)部件，因而工作可靠，維護(hù)費(fèi)用低；運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪聲較低；能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；能夠合理小，噪聲較低；能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；能夠合理的使用能源。的使用能源。 缺點(diǎn)是：效率低于活塞式；轉(zhuǎn)速高，對(duì)材料的強(qiáng)度、缺點(diǎn)是：效率低于活塞式；轉(zhuǎn)速高，對(duì)材料的強(qiáng)度、零部件加工精度要求高，造價(jià)高；不適合小冷量場(chǎng)合零部件加工精度要求高，造價(jià)高；不適合小冷量場(chǎng)合（葉輪不

13、可能做的太?。?；有喘振現(xiàn)象；轉(zhuǎn)速降低時(shí)，（葉輪不可能做的太?。?；有喘振現(xiàn)象；轉(zhuǎn)速降低時(shí)，制冷量下降較大。制冷量下降較大。 7.2.1 7.2.1 制冷循環(huán)與制冷壓縮機(jī)制冷循環(huán)與制冷壓縮機(jī)2022-7-3建筑設(shè)備教材19 7.2.2 7.2.2 制冷機(jī)組制冷機(jī)組 常用的制冷機(jī)組有活塞式冷水機(jī)組、離心式冷水機(jī)組、螺桿式冷水機(jī)組、溴化鋰吸收式制冷機(jī)組以及模塊化制冷機(jī)組。 1. 活塞式冷水機(jī)組活塞式冷水機(jī)組 活塞式冷水機(jī)織由活塞式制冷壓縮機(jī)、干式蒸發(fā)器、 臥式殼管式冷凝器、熱力膨脹閥等組成。 如圖7-5所示，為活塞式冷水機(jī)組的外形結(jié)構(gòu)，整個(gè)設(shè)備用戶只需做基礎(chǔ)連接冷凍水管、冷卻水管及電機(jī)電源，即可進(jìn)行設(shè)

14、備調(diào)試。 2022-7-3建筑設(shè)備教材20圖7-5 活塞式冷水機(jī)組 2022-7-3建筑設(shè)備教材21 7.2.2 7.2.2 制冷機(jī)組制冷機(jī)組 2. 離心式冷水機(jī)組離心式冷水機(jī)組 離心式冷水機(jī)組由制冷壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器以及 其它輔助設(shè)備、自動(dòng)保護(hù)裝置等組成，其外形如圖7-6所示。 按冷凝器冷凝方式分有水冷式和風(fēng)冷式冷水機(jī)組； 按制冷劑使用種類可分為Rll、R12、R22型冷水機(jī) 組；按機(jī)組能量利用程度可分為單一制冷型、熱泵型、熱回收冷水機(jī)組等冷水機(jī)組。 2022-7-3建筑設(shè)備教材22圖7-6離心式冷水機(jī)外形圖 2022-7-3建筑設(shè)備教材23 7.2.2 7.2.2 制冷機(jī)組制冷機(jī)組 3

15、. 螺桿式冷水機(jī)組螺桿式冷水機(jī)組 螺桿式冷水機(jī)組外形如圖7-7所示，主要由制冷壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、熱力膨脹閥、油分離器、自控設(shè)備等組成。 由于螺桿式冷水機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，冷量可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，易損件少，在安裝時(shí)，可不裝地腳螺桂，直接安放在有足夠強(qiáng)度的地面上或樓板上，連接冷凍水管，冷卻水管以及電源，除特殊情況只要加潤(rùn)滑油，制冷劑抽真空就可按說(shuō)明書要求現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 目前在空調(diào)系統(tǒng)中正被廣泛應(yīng)用。 2022-7-3建筑設(shè)備教材24圖7-7 螺桿式冷水機(jī)外形圖 2022-7-3建筑設(shè)備教材257.2.2 7.2.2 制冷機(jī)組制冷機(jī)組4. 氨氨-水吸收式制冷機(jī)組水吸收式制冷機(jī)組 氨-水吸收式制冷機(jī)是以氨為制冷

16、劑，水為吸收劑，通過(guò)氨液在低壓狀態(tài)下蒸發(fā)吸熱而進(jìn)行制冷的。 其工作原理、外形如圖7-8所示，一般氨-水制冷機(jī)組是由蒸發(fā)器、冷凝器、發(fā)生器（高低壓發(fā)生器）、吸收器、熱交換器、屏蔽泵等組成。 2022-7-3建筑設(shè)備教材26圖7-8 氨-水制冷機(jī)組2022-7-3建筑設(shè)備教材277.2.2 7.2.2 制冷機(jī)組制冷機(jī)組5. 模塊化制冷機(jī)組模塊化制冷機(jī)組 模塊化制冷機(jī)組按其制冷原理不同分為風(fēng)冷和水冷兩種。 模塊化冷水機(jī)組又稱積木式冷水機(jī)組，采用單元組合化設(shè)計(jì)，單元片并聯(lián)組合而成，每個(gè)單元片內(nèi)有兩個(gè)完全獨(dú)立的制冷系統(tǒng))，兩臺(tái)全封閉活塞式單速(雙速)電機(jī)，兩套冷凝器，兩蒸發(fā)器及控制器等組成，其外形如圖7

17、-9所示。 2022-7-3建筑設(shè)備教材287.2.2 7.2.2 制冷機(jī)組制冷機(jī)組 模塊化冷水機(jī)組的最大優(yōu)點(diǎn):是調(diào)節(jié)性能好，傳熱效率高，占地面積小，啟動(dòng)電流小、噪聲低，特別對(duì)于非滿負(fù)荷運(yùn)行尤為適用。 模塊化冷水機(jī)組的缺點(diǎn):是蒸發(fā)器。冷凝器進(jìn)出水環(huán)境無(wú)相應(yīng)的啟閉裝置，對(duì)于大型空調(diào)建筑及區(qū)域性空調(diào)，模塊化冷水饑組處于劣勢(shì)。 2022-7-3建筑設(shè)備教材29圖7-9 模塊化制冷機(jī)外形圖 2022-7-3建筑設(shè)備教材30 7.2.3 7.2.3 冷凍站的設(shè)計(jì)冷凍站的設(shè)計(jì) 設(shè)置制冷設(shè)備的房間一般稱為冷凍站或制冷機(jī)房。 冷凍站（或制冷機(jī)房）一般設(shè)置在建筑物的地下室，但要處理好防振、隔聲和通風(fēng)等問(wèn)題。 冷

18、凍站（或制冷機(jī)房）應(yīng)盡可能靠近冷負(fù)荷中心布置，如果是帶有裙房的高層建筑，制冷機(jī)房最好布置在裙房建筑的地下室，并且要作好消聲隔振，特別是水泵和冷凍、冷卻水管支吊架的減振問(wèn)題。 2022-7-3建筑設(shè)備教材31 7.2.3 7.2.3 冷凍站的設(shè)計(jì)冷凍站的設(shè)計(jì)冷凍站（或制冷機(jī)房）內(nèi)應(yīng)設(shè)置送、排風(fēng)設(shè)備，以便及時(shí)排除冷凍站（或制冷機(jī)房）內(nèi)應(yīng)設(shè)置送、排風(fēng)設(shè)備，以便及時(shí)排除 室內(nèi)余熱，補(bǔ)充新鮮空氣，使機(jī)房?jī)?nèi)的溫度應(yīng)室內(nèi)余熱，補(bǔ)充新鮮空氣，使機(jī)房?jī)?nèi)的溫度應(yīng)35。機(jī)房應(yīng)采取消聲措施，以防止機(jī)組的運(yùn)行噪聲傳到空調(diào)房間或室機(jī)房應(yīng)采取消聲措施，以防止機(jī)組的運(yùn)行噪聲傳到空調(diào)房間或室外而影響周圍的環(huán)境。外而影響周圍的環(huán)

19、境。冷凍站（或制冷機(jī)房）、輔助設(shè)備間和水泵房采用壓光水泥地冷凍站（或制冷機(jī)房）、輔助設(shè)備間和水泵房采用壓光水泥地 面，并有沖水的上下水設(shè)施，設(shè)備易漏水的地方，應(yīng)設(shè)置地漏或面，并有沖水的上下水設(shè)施，設(shè)備易漏水的地方，應(yīng)設(shè)置地漏或排水明溝。排水明溝。對(duì)于中、小型建筑，空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備用房布置在底層，各層對(duì)于中、小型建筑，空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備用房布置在底層，各層分設(shè)輔助設(shè)備用房，并設(shè)置相應(yīng)的管道井和管溝。分設(shè)輔助設(shè)備用房，并設(shè)置相應(yīng)的管道井和管溝。冷凍站（或制冷機(jī)房）包括與制冷機(jī)配套的冷凍、冷卻水泵的制冷凍站（或制冷機(jī)房）包括與制冷機(jī)配套的冷凍、冷卻水泵的制冷機(jī)房面積，一般按每冷機(jī)房面積，一般按每1.163MW冷負(fù)荷冷負(fù)荷100m2估算估算。 2022-7-3建筑設(shè)備教材327.3 冷熱源設(shè)備布置及實(shí)例冷熱源設(shè)備布置及實(shí)例 7.3.1 熱源設(shè)備布置及實(shí)例 7.3.2 冷源設(shè)備的布置 2022-7-3建筑設(shè)備教材337.3.1 熱源設(shè)備布置及實(shí)例熱源設(shè)備布置及實(shí)例 供熱鍋爐作為熱源既可以直接連接散熱器、地輻熱管道作為建筑物冬季采暖的熱源，也可以連接到空調(diào)機(jī)組，通過(guò)空調(diào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑房間的冬季采暖、空調(diào)要求。 鍋爐房平面布置圖見圖7-10。 根據(jù)鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500412008）規(guī)定，鍋爐供熱介質(zhì)的選擇