供暖系統(tǒng)形式課件

1、供熱管道（管內(nèi)走的是熱媒-載熱工質(zhì)：水、蒸汽、空氣等） 熱源散熱設(shè)備（熱用戶）回收循環(huán)利用此乃三大件：源、送、用還有安全配套設(shè)備：膨脹水箱、集氣罐、除污過濾器、循環(huán)水泵、疏水器、控制附件等。源頭輸送終端1 現(xiàn)代采暖系統(tǒng)的組成(1) 根據(jù)供暖范圍來分集中供暖系統(tǒng) 局部供暖系統(tǒng)2 現(xiàn)代采暖系統(tǒng)的分類(2) 根據(jù)熱媒種類不同來分：熱風(fēng)供暖系統(tǒng)蒸汽供暖系統(tǒng) 熱水供暖系統(tǒng)按系統(tǒng)循環(huán)動力的不同重力(自然)循環(huán)系統(tǒng)機(jī)械循環(huán)系統(tǒng) 按系統(tǒng)供、回水方式的不同單管系統(tǒng)雙管系統(tǒng)3 熱水供暖系統(tǒng)：按管道敷設(shè)方式的不同垂直式系統(tǒng) 水平式系統(tǒng)按熱媒溫度的不同低溫水供暖系統(tǒng)高溫水供暖系統(tǒng)圖1-1 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)工作原理

2、圖 循環(huán)作用壓力P4 熱水采暖系統(tǒng)工作原理由推導(dǎo)結(jié)果看，P右P左，存在循環(huán)動力，故回水能夠自流回到鍋爐，實(shí)現(xiàn)無機(jī)械泵的自然循環(huán)；作用壓力的大小取決于兩部分：散熱器與鍋爐之間的高差h；供水、回水的密度差5 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)如何排氣？膨脹水箱散熱器水平干管立管i=0.0050.01回水干管應(yīng)有向鍋爐方向的下降坡度，便于回水。i=0.002-0.003水平干管向膨脹水箱方向的上升坡度，便于氣泡逆流上升到膨脹水箱排氣, i=0.005-0.01散熱器支管也應(yīng)沿水流方向設(shè)下降坡度，i=0.1（便于空氣逆流上升到達(dá)膨脹水箱后排出）。（1）循環(huán)動力不同 機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)靠水泵提供動力，強(qiáng)制水在系統(tǒng)中循環(huán)流動

3、。 循環(huán)水泵一般設(shè)在鍋爐入口前的回水干管上，該處水溫最低，改善水泵工作條件，延長使用壽命。6. 比較機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)與自然循環(huán)系統(tǒng)的 主要區(qū)別： 圖2-1為機(jī)械循環(huán)上供下回式系統(tǒng)1-熱水鍋爐；2-散熱器；3-膨脹水箱；4-供水管；5-回水管；6-集氣罐；7-循環(huán)水泵（2）膨脹水箱的連接點(diǎn)和作用不同自然循環(huán)系統(tǒng)機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)膨脹水箱設(shè)置在系統(tǒng)的最高處，水箱下部接出的膨脹管連接在循環(huán)水泵入口前的回水干管上。其作用除了容納水受熱膨脹的體積外，還能恒定水泵入口壓力，保證采暖系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。 圖2-1為機(jī)械循環(huán)上供下回式系統(tǒng)1-熱水鍋爐；2-散熱器；3-膨脹水箱；4-供水管；5-回水管；6-集氣罐；7-循環(huán)水泵

4、（3）排氣方式不同 自然循環(huán)系統(tǒng)機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)中水流速度較大，一般都超過氣泡的浮升速度，所以氣泡不能像自然循環(huán)系統(tǒng)中那樣逆流浮升，只能隨水流一起流動。所以機(jī)械循環(huán)上供下回式系統(tǒng)水平敷設(shè)的供水干管應(yīng)沿水流方向設(shè)上升坡度，坡度宜采用0.003，不得小于0.002。在供水干管末端最高點(diǎn)處設(shè)置集氣罐，以便空氣能順利地和水流同方向流動，集中到集氣罐處排除。 圖2-1為機(jī)械循環(huán)上供下回式系統(tǒng)1-熱水鍋爐；2-散熱器；3-膨脹水箱；4-供水管；5-回水管；6-集氣罐；7-循環(huán)水泵1、循環(huán)動力不同機(jī)械循環(huán)動力依靠循環(huán)水泵。由于鍋爐出水溫度較高，故循環(huán)水泵一般設(shè)在回水總管上，即，鍋爐的入口之前，此處水溫較低，可以

5、延長水泵的使用壽命。2、膨脹水箱在系統(tǒng)中的連接點(diǎn)和作用不同設(shè)在循環(huán)水泵入口前的回水管上。容納膨脹熱水的體積，恒定水泵入口的壓力。i=0.02-0.03i=0.02-0.033、排氣途徑不同供水干管沿水流方向的上升坡度。回水干管沿水流方向的下降坡度。供水水平干管沿水流方向設(shè)置上升坡度，以保證氣泡可聚集在水平干管的最高處。通過設(shè)置在該處的集氣罐排氣。機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)4.2.1.3 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的型式（P90） 按散熱器的連接方式將熱水采暖系統(tǒng)分為垂直式與水平式系統(tǒng).（1）垂直式 垂直式系統(tǒng)中，按供回水干管布置的方式不同，熱水采暖系統(tǒng)可分為上供下回式、上供上回式、下供下回式和下供上回式以

6、及中供式系統(tǒng)。(a)上供下回式 上供下回式系統(tǒng)供回水干管分別設(shè)置于系統(tǒng)最上面和最下面，布置管道方便，排氣順暢。是用得最多的系統(tǒng)型式。上供上回式系統(tǒng)供回水干管均位于系統(tǒng)最上面。采暖干管不與地面設(shè)備及其它管道發(fā)生占地矛盾。但立管消耗管材量增加主要用于設(shè)備和工藝管道較多的、沿地面布置干管發(fā)生困難的工廠車間。(b)上供上回式 泄水閥(c)下供下回式 下供下回式系統(tǒng)供回水干管均位于系統(tǒng)最下面。與上供下回式相比的特點(diǎn)：a. 供水干管無效熱損失小、可減輕上供下回式雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào)現(xiàn)象；b. 頂棚下無干管比較美觀，可以分層施工，分期投入使用；c. 但底層需要設(shè)管溝或有地下室以便于布置兩根干管.此系統(tǒng)最應(yīng)注意

7、排氣問題！1熱水鍋爐 2循環(huán)水泵 3膨脹水箱 4散熱器 5放氣閥 (d)下供上回式 下供上回式系統(tǒng)供水干管在系統(tǒng)最下面，回水干管在系統(tǒng)最上面。優(yōu)點(diǎn):立管中水流方向與空氣浮升方向一致，在四種系統(tǒng)型式中最有利于排氣，可不設(shè)集氣罐；缺點(diǎn)：散熱效果低于上供下回式，為保證相同的室內(nèi)溫度，下供上回式往往要選用更大面積的散熱器。（e）中供式熱水采暖系統(tǒng)中供式系統(tǒng)它是供水干管位于中間某樓層的系統(tǒng)型式。適用于頂層無法設(shè)置供水干管或邊施工邊使用的建筑。（2）水平式水平單管順流式系統(tǒng)單管跨越式系統(tǒng)1放氣閥 2空氣管 1放氣閥 2空氣管 水平單管順流式系統(tǒng)由一根水平干管將同一樓層的各組散熱器串連起來，熱水水平地依次流

8、過各組散熱器。不能獨(dú)立調(diào)節(jié)單個散熱器的散熱量。水平單管跨越式系統(tǒng)在散熱器支管之間連接跨越管，熱水一部分流入散熱器，另一部分直接通過跨越管與散熱器的出水混合后，再次分流?？梢元?dú)立調(diào)節(jié)單個散熱器的散熱量，但是以設(shè)置跨越管，且加大散熱器面積為代價1放氣閥 2空氣管 1放氣閥 2空氣管 （3） 異程式與同程式系統(tǒng)異程式1熱水鍋爐 2循環(huán)水泵 3集氣罐 4膨脹水箱 在機(jī)械循環(huán)熱水供暖垂直式系統(tǒng)中，每根立管都與鍋爐、供、回水管組成循環(huán)環(huán)路。異程式系統(tǒng)：通過各根立管的循環(huán)環(huán)路的長度都是不同的。異程式系統(tǒng)存在的問題：管路長度：沿程阻力損失:所以流量分布：導(dǎo)致流量分布不均，即出現(xiàn)水平失調(diào)現(xiàn)象。1熱水鍋爐 2循環(huán)

9、水泵 3集氣罐 4膨脹水箱 （2）同程式1熱水鍋爐 2循環(huán)水泵 3集氣罐 4膨脹水箱 同程式系統(tǒng)：各分立管的循環(huán)環(huán)路的長度相等。增加了回水管長度，有利于環(huán)路間的阻力平衡，熱量分配易于達(dá)到設(shè)計要求。 缺點(diǎn)：管線長，用到的管材多，施工地溝深度增加，造價高。垂直式or水平式？X 供 X 回 ？單管or雙管系統(tǒng)？同程式or異程式？供回水干管沿水流方向設(shè)置了怎樣的坡度？熱水供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：室溫比較穩(wěn)定，衛(wèi)生條件好；（溫度穩(wěn)定）可集中調(diào)節(jié)水溫，便于根據(jù)室外溫度變化情況調(diào)節(jié)散熱量；（調(diào)節(jié)靈活）系統(tǒng)使用的壽命長，一般可使用25年。 （壽命長）缺點(diǎn)：采用低溫?zé)崴鳛闊崦綍r，管材與散熱器的耗散較多，初期投資

10、較大；當(dāng)建筑物較高時，系統(tǒng)的靜水壓力大，散熱器容易產(chǎn)生超壓現(xiàn)象；水的熱惰性大，房間升溫、降溫速度較慢；熱水排放不徹底時，容易發(fā)生凍裂事故。4.2.2.1 蒸汽采暖原理4.2.2 蒸汽采暖系統(tǒng)原理：利用蒸汽凝結(jié)時放出的汽化潛熱來供暖。 1. 組成構(gòu)造：熱源：蒸汽鍋爐輸配：供熱管道終端：散熱器存在相態(tài)的變化：氣態(tài) 液態(tài) 2.作用過程：鍋爐散熱器疏水器凝結(jié)水箱蒸汽凝結(jié)水重力作用下重力或機(jī)械作用下水在鍋爐中被加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽，蒸汽靠自身壓力作用通過管道流入散熱器內(nèi)，在散熱器內(nèi)放熱后，蒸汽變成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)過疏水器后沿凝結(jié)水管道返回凝結(jié)水箱內(nèi)，再由凝結(jié)水泵送入鍋爐重新被加熱變成蒸汽。 4

11、.2.2.2 蒸汽供暖的分類1. 按照供汽壓力大小分類：高壓蒸汽供暖：供氣的表壓力70kPa低壓蒸汽供暖：供氣的表壓力70kPa真空蒸汽供暖：系統(tǒng)中的壓力低于大氣壓2. 按回水動力的不同分類： 重力回水機(jī)械回水3. 按蒸汽干管布置的不同分類：上供式下供式中供式4.2.2.3 蒸汽采暖系統(tǒng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）蒸汽供暖系統(tǒng)的散熱器表面溫度高。 高溫水130/70 供暖系統(tǒng)的散熱器熱媒平均溫度為（130+70）/2=100 ； 采用蒸汽表壓力200kPa供熱，散熱器熱媒平均溫度為133.5（該壓力作用下的飽和溫度）（2）蒸汽供暖系統(tǒng)的熱惰性很小，系統(tǒng)的加熱和冷卻速度都很快。 適用于要求加熱迅速、供暖時

12、間集中而短暫的影劇院、禮堂、體育館類的間歇供暖的建筑物中。（3）蒸汽供暖系統(tǒng)可用于高層建筑中。 蒸汽供暖系統(tǒng)中熱媒(蒸汽)的容重很小，所以本身所產(chǎn)生的靜壓力也較小。蒸汽供暖用于高層建筑中不致因底層散熱器承受過高的靜壓而破裂，也不必進(jìn)行豎向分區(qū)。缺點(diǎn)：散熱器溫度高，易發(fā)生燙傷事故；蒸汽供暖系統(tǒng)的使用年限較短。多采用間歇運(yùn)行，因此管道易被空氣氧化腐蝕。蒸汽供暖系統(tǒng)的熱損失大。在蒸汽供暖系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)疏水器漏汽、凝結(jié)回水產(chǎn)生二次蒸汽、管件損壞等跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象。4.2.2.4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)1 蒸汽采暖系統(tǒng)應(yīng)注意的幾個問題：（1）合理設(shè)置疏水器作用：及時、迅速排除管道及附件中的凝水。避免出現(xiàn)

13、水擊現(xiàn)象?！八畵簟爆F(xiàn)象產(chǎn)生的原因: 蒸汽放熱形成凝結(jié)水，沿途的凝結(jié)水被高速的蒸汽流裹帶，形成高速流動的水滴；落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀起，隨蒸汽一起高速流動。（再次興風(fēng)作浪）水滴或水塞在高速下與管件或管子撞擊，產(chǎn)生噪音、震動和局部高壓，就產(chǎn)生“水擊”。（水、汽助紂為虐） 減輕“水擊”的方法：水平敷設(shè)的供氣管路，必須具有足夠的坡度，并盡可能保持汽、水同向流動。在系統(tǒng)的特定部位，必須設(shè)置疏水裝置 。位置：一般在低壓蒸汽供暖系統(tǒng)的分汽缸下部、蒸汽管道可能積水的低點(diǎn)、每組散熱器的出口或每根立管的下部設(shè)置疏水器。（2） 凝水回收方式 重力回水 蒸汽在散熱器內(nèi)放熱變成凝結(jié)水后，依靠重力沿凝

14、水管流回鍋爐房。 機(jī)械回水 凝結(jié)水先依靠重力流回凝結(jié)水箱，再由水泵加壓返回鍋爐房的回水方式。2.低壓蒸汽供暖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及安裝要求： （1）凝結(jié)水箱應(yīng)設(shè)在低處，并應(yīng)高于水泵。避免水泵汽蝕現(xiàn)象。 （2）在鍋爐和凝結(jié)水泵間應(yīng)設(shè)止回閥，以防止水泵停止工作時，水從鍋爐倒流水箱。 （3）安裝疏水器，其作用是疏水阻汽，阻止蒸汽從凝結(jié)水管竄回鍋爐。 （4）注意管道的安裝坡度。盡可能使蒸汽與沿途凝結(jié)水同向移動。 （5）在每一個散熱器上安裝自動排氣閥，隨時排凈散熱器內(nèi)的空氣。作業(yè)：P93：4-2、4-3（區(qū)別）4.2.3 低溫?zé)崴匕遢椛湎到y(tǒng)低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)，簡稱地暖。以低溫?zé)崴疄闊崦?，通過預(yù)埋在房間地面下

15、的地暖專用采暖管來加熱地板，通過熱輻射來實(shí)現(xiàn)由地面向房間的散熱供暖。1. 工作原理2.地暖系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）優(yōu)點(diǎn)：高效節(jié)能：熱輻射效率高舒適衛(wèi)生美觀：溫足涼頂有利于阻力平衡：加熱盤管長度大，遠(yuǎn)大于樓層高度及干管立管產(chǎn)生的阻力損失，克服水平失調(diào)和垂直失調(diào)。壽命長：可達(dá)50年熱穩(wěn)定性好：構(gòu)造層有混凝土等材料，蓄熱量大，穩(wěn)定性好。便于分戶計量（2）缺點(diǎn)：房間空間減?。簶?gòu)造層厚度60100mm土建費(fèi)用高：層高增加維修性差：隱蔽工程對地板要求嚴(yán)格：必須是熱傳導(dǎo)性好、穩(wěn)定性好、環(huán)保性好、抗變形好的復(fù)合地板。屋內(nèi)設(shè)置受限：對地板的遮擋會影響散熱快速加熱能力不足：1.5h后達(dá)到設(shè)計溫度地面易產(chǎn)生裂縫：由于向上散熱，填充層、找平層混凝土收縮水泵能耗高：供回水溫度差要求不大于10，流速不小于0.25m/s，循環(huán)水量比常規(guī)供暖大一倍。3 地下加熱盤管布置