建筑給水排水第4章熱水

1、第4章 建筑熱水4.1 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類、組成及供水方式4.2 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源、加熱設(shè)備和貯熱設(shè)備 4.3 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件4.4 熱水工藝系統(tǒng)的敷設(shè)與保溫4.5 高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)供水范圍分： 1、局部熱水供應(yīng)系統(tǒng) 2、集中熱水供應(yīng)系統(tǒng) 3、區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)4.1 分類、組成及供水方式一、 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類 1、熱媒系統(tǒng)（第一循環(huán)系統(tǒng)） 由熱源、水加熱器和熱媒管網(wǎng)組成。 2、熱水供水系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)） 由熱水管網(wǎng)、回水管網(wǎng)組成。 3、附件 管道連接附件、控制附件等二、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成1、按水加熱的方式分類 （1）直接加熱 （2）間接加熱2、按熱水供應(yīng)系統(tǒng)是否敞開分類

2、 （1）閉式熱水供應(yīng)系統(tǒng) （2）開式熱水供應(yīng)系統(tǒng)三、熱水供水方式3、按熱水管網(wǎng)的循環(huán)方式分類 （1）全循環(huán) （2）半循環(huán)（干管、立管） （3）無循環(huán) 工程上把立管循環(huán)也叫全循環(huán)4、按熱水管網(wǎng)的循環(huán)動力分類 （1）機械循環(huán) （2）自然循環(huán) 5、按熱水管網(wǎng)運行方式分類 （1）全日制（不一定是24h，全日、工作班或營業(yè)時間內(nèi)） （2）定時制 6、按配水干管的位置 （1）上行下給 （2）下行上給鏈回直接加熱（一次換熱）供水方式特點：熱水鍋爐將冷水直接加熱到所需的溫度，或?qū)⒄羝苯油ㄈ缋渌旌现苽錈崴?。前者熱效率高，?jié)能；后者設(shè)備簡單熱效率高，不需凝水管，但噪音高，運行費用高。適用：適用于具有合格的蒸汽

3、熱媒，且對噪音無嚴(yán)格要求的公共浴室，洗衣房、工礦企業(yè)等。鏈回鏈回蒸汽多孔管直接加熱 蒸汽噴射器混合直接加熱鏈回間接加熱（二次換熱）供水方式特點：將熱媒通過水加熱器把熱量傳遞給冷卻水達到加熱冷水的目的，在加熱過程中熱媒和冷水不接觸。該方式冷凝水可重復(fù)使用，運行費用低，不產(chǎn)生噪音，供水穩(wěn)定。適用：適用于要求供水穩(wěn)定、安全、噪音要求低的旅館、住宅、醫(yī)院、辦公樓等建筑。鏈回蒸汽-水加熱器間接加熱鏈回閉式供水方式特點：冷水直接進入加熱器，管路簡單，水質(zhì)不易受污染，但供水水壓穩(wěn)定性差，安全可靠性差。適用：屋頂不設(shè)水箱且對供水壓力要求不太嚴(yán)格的建筑采用。注意：為了確保系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)，需設(shè)安全閥或膨脹罐。閉式

4、熱水供應(yīng)系統(tǒng)鏈回開式供水方式特點：在管網(wǎng)頂部設(shè)水箱，管網(wǎng)與大氣相通，系統(tǒng)水壓決定于水箱的設(shè)置高度，而不受室外給水管網(wǎng)的水壓的波動影響。適用：室外水壓變化較大，且用戶要求水壓穩(wěn)定時采用。注意：該方式必須設(shè)置高位冷水箱和膨脹管。開式熱水供應(yīng)系統(tǒng)冷水箱水加熱器水加熱器冷水箱循環(huán)水泵膨脹排氣管鏈回膨脹排氣管冷水箱循環(huán)水泵加熱器全循環(huán)供水方式鏈回半循環(huán)：干管循環(huán)方式膨脹排氣管冷水箱循環(huán)水泵加熱器鏈回膨脹排氣管冷水箱循環(huán)水泵加熱器半循環(huán)：立管循環(huán)方式鏈回鏈回膨脹排氣管冷水箱加熱器無循環(huán)供水方式鏈回鏈回1、集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源 （1）宜首先利用工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)岷吞柲堋?（2）可選擇能保證全年供熱的熱

5、力管網(wǎng)為熱源。4.2 熱源、加熱設(shè)備和貯熱設(shè)備一、熱水供水系統(tǒng)的熱源工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)岷吞柲芸諝庠?、水源熱泵地源熱泵城市或區(qū)域熱網(wǎng)燃油、燃氣機組電能 （3）選擇區(qū)域附近的鍋爐房的蒸汽或高溫水作熱源。 （4）可采用專用的蒸汽或熱水鍋爐制備熱源，采用燃油、燃氣熱水機組或電蓄熱設(shè)備。 2、局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱源 宜因地制宜，采用太陽能、電能、燃氣、蒸汽等。當(dāng)采用電能為熱源時，宜采用貯熱式電熱水器以降低耗電功率。3、利用廢熱（廢氣、煙氣、高溫?zé)o毒廢液等）作為熱媒，應(yīng)采取相應(yīng)措施。4、采用蒸汽直接通入水中或采取汽水混合設(shè)備的加熱方式時，宜用開式系統(tǒng)，并要符合相應(yīng)要求。二、局部加熱設(shè)備1、燃氣熱水器

6、熱源有天然氣、焦?fàn)t煤氣、液化石油氣和混合煤氣。有低壓（P 5kPa）、中壓（ 5kPa P150kPa）之分。 直接快速式燃氣熱水器 容積式燃氣熱水器2、電熱水器 快速式電熱水器 容積式電熱水器3、太陽能熱水器 按組裝形式分 裝配式 組合式 按熱水循環(huán)方式分 自然循環(huán) 機械循環(huán)2、電熱水器 快速式電熱水器 容積式電熱水器3、太陽能熱水器 按組裝形式分 裝配式 組合式 按熱水循環(huán)方式分 自然循環(huán) 機械循環(huán)3、太陽能熱水器 3、太陽能熱水器 3、太陽能熱水器 3、太陽能熱水器 3、太陽能熱水器 4、熱泵 4、熱泵 1、熱水鍋爐 根據(jù)燃料分為：燃煤、燃油、燃氣。 2、水加熱器 （1）容積式水加熱器

7、容積式水加熱器是內(nèi)部設(shè)有熱媒導(dǎo)管的熱水貯存容器，具有加熱和貯備熱水兩種功能。 優(yōu)點：出水水溫穩(wěn)定 缺點：容積利用率低，體積龐大，水質(zhì)易污染三、 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的加熱和貯熱設(shè)備 （2）快速式水加熱器（即熱式） 提高熱媒和被加熱水的流動速度 優(yōu)點：效率高、體積小、安裝搬運方便 缺點：不能貯存熱水，水頭損失大，出水水溫受壓力影響會波動。 （3）半容積式水加熱器 帶有適量貯存和調(diào)節(jié)容積的內(nèi)藏式容積式水加熱器 優(yōu)點：體積小、加熱快，容積利用率100%。 缺點：由于內(nèi)循環(huán)泵，需要有極高的質(zhì)量保證。 （4）半即熱式水加熱器 半即熱式水加熱器具有超前控制，具有少量貯存容積的快速式水加熱器。 快速加熱、自動除

8、垢、體積小。3、加熱水箱和熱水貯水箱 在水箱中安裝蒸汽多孔管或蒸汽噴射器，可構(gòu)成直接加熱水箱；在水箱中安裝排管或盤管即構(gòu)成間接加熱水箱。 熱水貯水箱（罐）是一種專門調(diào)節(jié)熱水量的容器。調(diào)節(jié)水量，穩(wěn)定出水溫度。1、選用局部熱水供水設(shè)備 （1）同時供給多個衛(wèi)生器具，宜用帶貯熱容積的加熱設(shè)備； （2）太陽能充足時，宜選用太陽能熱水器（或輔以電加熱設(shè)備）； （3）安裝在安全場所，保證使用安全。四、 加熱設(shè)備的選擇2、集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的加熱器 （1）自備熱源，宜采用直接供熱的熱水機組；也可采用間接水加熱器 （2）當(dāng)采用蒸汽、高溫水為熱媒時，間接加熱設(shè)備應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定； （3）當(dāng)熱源為太陽能時，宜采

9、用熱管或真空管太陽能熱水器； （4）電能供應(yīng)充沛的地方可以采用電熱水器。 容積式煤氣熱水器 快速式煤氣熱水器鏈回鏈回太陽能熱水器鏈回給水管通氣管自然循環(huán)太陽能熱水器集熱器上循環(huán)管熱水管給水管通氣管下循環(huán)管泄水管貯熱水箱鏈回直接加熱機械循環(huán)太陽能水加熱器鏈回間接加熱機械循環(huán)太陽能水加熱器鏈回容積式水加熱器工作原理圖容積式水加熱器（臥式）容積式水加熱器（立式）鏈回鏈回快速加熱器半容積式水加熱器構(gòu)造示意圖 高峰用水時工作狀態(tài)鏈回鏈回1、常用管材 薄壁銅管、薄壁不銹鋼管、鋁塑復(fù)合管、交聯(lián)聚乙烯（PE-X ）管、共聚聚丙烯（PP-R ）管等。2、管道的工作壓力、溫度在允許范圍內(nèi)。3、管件和管道采用相同材

10、質(zhì)。4、設(shè)備機房內(nèi)的管道不應(yīng)采用塑料熱水管。4.3 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件一、 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和管件1、管道伸縮補償裝置 熱水系統(tǒng)中管道因受熱膨脹而伸長，為保證管網(wǎng)的使用安全而采取的補償管道溫度伸縮的措施。 （1）管道熱伸量 L=(t2-t1)L式中L 鋼管的熱伸長量 mm；t2 管中熱水的最高水溫 ；t1 管道周圍環(huán)境溫度 一般取t1 5；L 計算管段長度 m ； 常用鋼管的線膨脹系數(shù), mm/m。二、 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件（2）補償措施 1）自然補償 適用條件：拐彎多的管段。自然補償管道管道在敷設(shè)時布置成L或Z形彎曲管段，來補償直線管段的部分的伸縮量。固定支撐煨彎管 2）方型伸縮器補償

11、 優(yōu)缺點： 煨彎不會漏水，沒有接頭；占地面積大。3）套管伸縮器補償 a）優(yōu)缺點 b）適用條件4）波紋管伸縮器補償 a）優(yōu)缺點 b）適用條件 5）橡膠管接頭 a）優(yōu)缺點 b）適用條件2、膨脹管、膨脹水罐和安全閥 冷水被加熱后，水的體積要膨脹。密閉系統(tǒng)，會有脹裂管道的危險。（1）膨脹管（開式系統(tǒng)） 膨脹管上嚴(yán)禁設(shè)閥門。 管徑設(shè)置高度傳熱面積m210 10且15 15且0.2MPa壓差P0.2MPa附加系數(shù) k0名 稱附加系數(shù)k0 表7-1 疏水器進出口壓差p，可按式計算：式中p疏水器進出口壓差，MPa；p1 疏水器前的壓力，MPa，對于水加熱器等換熱設(shè)備，可取p1 =0.7Pz（Pz為進入設(shè)備的蒸

12、汽壓力）；p2 疏水器后的壓力，MPa，當(dāng)疏水器后，凝結(jié)水管不抬高 自流坡向開式水箱時 p2 =0 ； 當(dāng)疏水器后凝結(jié)水管道較長，需抬高接入閉式凝結(jié)水箱時，p2按下式計算：式中h疏水器后至凝結(jié)水箱之間的管道壓力損失，MPa；H 疏水器后回水管抬高高度，m；P3凝結(jié)水箱內(nèi)壓力，MPa6、減壓閥 利用流體通過閥瓣產(chǎn)生阻力而減壓，并達到所求值的自動調(diào)節(jié)閥，其閥后壓力可在一定范圍內(nèi)進行調(diào)整。 水加熱器采用蒸汽作為熱媒時，當(dāng)蒸汽供應(yīng)管的 壓力大于水加熱器規(guī)定的額定蒸汽壓力時，應(yīng)設(shè)減壓閥，將蒸汽壓力降到需要值，才能保證設(shè)備 使用安全。減壓閥按其結(jié)構(gòu)形式可分為： 薄膜式 活塞式 波紋管式減壓閥安裝： 比例式

13、減壓閥垂直安裝; 可調(diào)式減壓閥水平安裝。 節(jié)點上還應(yīng)安裝安全閥、截止閥、壓力表旁通管等。蒸汽減壓閥的選擇與計算無資料時，可按高壓蒸汽管路的公稱直徑選用相同孔徑的減壓閥。 式中 f 所需閥孔截面積，cm2；G 蒸汽流量，kg/h；0.6 減壓閥流量系數(shù)；q 通過每cm2閥孔截面的理論流量，kg/h， 可按減壓閥理論流量曲線圖查得。蒸汽流量所需閥孔截面積產(chǎn)品樣本計算出閥門公稱直徑確定查根據(jù)蒸汽減壓閥閥孔截面積：活塞式減壓閥 鏈回鏈回鏈回鏈回疏水器鏈回鏈回鏈回 滿足冷水系統(tǒng)布置與敷設(shè)要求的同時，應(yīng)注意以下問題： 1、管道膨脹問題 （1）補償裝置補償 （2）穿頂棚、樓板、墻壁和基礎(chǔ)時，加套管。 （3）

14、立管與橫管的連接。 4.4 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的敷設(shè)與保溫一、 熱水管道的布置與敷設(shè)熱水立管與水平干管的連接方式2、水體積膨脹問題 膨脹管（開式）、膨脹罐、安全閥（閉式）3、排氣問題 （1）下行上給 （2）上行下給 （3）橫管坡度 不小于0.0034、管材的選擇 薄壁銅管、薄壁不銹鋼管 鋁塑復(fù)合管、交聯(lián)聚乙烯（PE-X ）管、共聚聚丙烯（PP-R ）管等。5、閥門的設(shè)置 （1）檢修閥 （2）止回閥6、加熱間的布置 水加熱器側(cè)面距墻、柱最小0.7m 后端距墻、柱最小0.5m 閥門作用：調(diào)節(jié)、平衡熱水管網(wǎng)中各分干管的循環(huán)流量， 避免水流短路，造成水量、水量不平衡。閥門配水或回水環(huán)形管網(wǎng)的分干管處，配水立

15、管和回用立管，從立管接出的支管室內(nèi)熱水管道向住戶、公用衛(wèi)生間等接出的配水管的起端在均應(yīng)設(shè)閥門。熱水管網(wǎng)上閥門的安裝位置示意圖 熱水管網(wǎng)在下列管段上，應(yīng)裝設(shè)止回閥：() 水加熱器或貯水器的冷水供水管上，防止水倒流或串流；() 機械循環(huán)的第二循環(huán)回水管上；() 混合器的冷、熱水供水管上，防止冷、熱水串水。1、室外熱水管道 聚氨脂硬質(zhì)泡沫塑料 玻璃鋼管殼2、保溫部位 水加熱器、貯水器、熱水箱 熱水配水干管及回水干管二、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的保溫 3、保溫材料 超細玻璃棉、橡塑泡沫、膨脹珍珠巖、石棉、礦渣棉4、施工形式 涂抹式、預(yù)制式、澆灌式、捆扎式同冷水熱水管網(wǎng)系統(tǒng)壓力過大問題。4.5 高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)(Hot Water Supply System of High Building )一、 技術(shù)要求二、 技術(shù)措施同冷水豎向分區(qū) 1、集中式 各區(qū)熱水