模塊一之室內(nèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)

制作：呂東風(fēng)

模塊一之

1.5室內(nèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)建筑設(shè)備工程1.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)

一、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類建筑內(nèi)的熱水供應(yīng)系統(tǒng)按照熱水供應(yīng)范圍的大小，可分為：集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)；局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)；區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

1.5.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類和組成

特點(diǎn)：集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)供水范圍大，熱水在鍋爐房或熱交換站集中制備，用管網(wǎng)輸送到一幢或幾幢建筑使用。適用范圍：適用于使用要求高，耗熱量大，用水點(diǎn)多且比較集中的建筑，如高級(jí)居住建筑、旅館、醫(yī)院等公共建筑。熱源：應(yīng)首先利用工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)岷吞枱?，如無以上熱源，應(yīng)優(yōu)先采用能保證全年供熱的城市熱力管網(wǎng)或區(qū)域性鍋爐房供熱。

優(yōu)點(diǎn)：集中管理，熱效率高，熱水成本較低，節(jié)省建筑面積，使用方便。缺點(diǎn)：熱水管網(wǎng)較復(fù)雜，設(shè)備較多，管網(wǎng)長，熱耗大，一次性投資大。1、集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)

適用：區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)供水范圍大，一般是城市片區(qū)、居住小區(qū)的范圍內(nèi)，熱水在區(qū)域性鍋爐房或熱交換站制備，通過市政熱水管網(wǎng)送至整個(gè)建筑群。優(yōu)點(diǎn)：該系統(tǒng)規(guī)模較大，熱能利用率高，設(shè)備集中，熱水成本低，使用方便，對(duì)環(huán)境污染小。缺點(diǎn)：熱水管網(wǎng)復(fù)雜，熱損失大，設(shè)備、附件多，自動(dòng)化控制技術(shù)先進(jìn)，管理水平要求高，一次性投資大。2.區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)

特點(diǎn)：供水范圍小，熱水分散制備，配水點(diǎn)較少，且和熱源較近，熱水管路短，熱損失小。適用：適用于使用要求不高，用水點(diǎn)少且分散的建筑。熱源：宜采用蒸汽、煤氣、爐灶余熱或太陽能等。3.局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)１熱媒系統(tǒng)（第一循環(huán)系統(tǒng)）２熱水供應(yīng)系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)）３附件室內(nèi)熱水系統(tǒng)主要由以上３部分組成二、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)組成1、熱源及加熱設(shè)備2、熱媒循環(huán)管路3、熱水配水管路4、熱水系統(tǒng)附件1、熱源及加熱設(shè)備熱源熱源種類燃油、氣、煤鍋爐工業(yè)廢氣熱媒種類蒸汽高溫水電鍋爐燃?xì)忮仩t油鍋爐燃熱水加熱設(shè)備直接加熱多孔管直接加熱噴射器直接加熱間接加熱汽－水熱交換器水－水熱交換器加熱設(shè)備－將熱媒的熱量傳遞給被加熱水多孔管直接加熱噴射器直接加熱間接加熱設(shè)備容積式熱交換器間接加熱設(shè)備板式熱交換器95℃70℃凝結(jié)水蒸汽2、熱媒循環(huán)管－鍋爐和水加熱器之間的管路和循環(huán)水泵、管路附件等70℃60℃70℃60℃二、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成工作流程：

鍋爐生產(chǎn)的蒸汽經(jīng)熱媒管送入水加熱器加熱冷水；加熱器中的熱水由配水管送到各個(gè)用水點(diǎn)；蒸汽凝結(jié)水由凝結(jié)水管排至凝水池；鍋爐用水由凝結(jié)池供給；水加熱器中所需冷水由給水系統(tǒng)供給。1.

熱媒系統(tǒng)（第一循環(huán)系統(tǒng)）組成：熱源、水加熱器、熱媒管網(wǎng)管工作過程：鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或過熱水通過熱媒管網(wǎng)送到水加熱器加熱冷水，經(jīng)過熱交換，蒸汽變成冷凝水，靠余壓再送到冷凝水池，冷凝水和新補(bǔ)充的軟化水經(jīng)冷凝循環(huán)泵再送回鍋爐加熱為蒸汽。2.

熱水供水系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)）組成：熱水配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)組成工作過程：被加熱到一定溫度的熱水，從水加熱器中出來經(jīng)配水管網(wǎng)送至各個(gè)熱水配水點(diǎn)，而水加熱中的冷水由屋頂?shù)乃浠蚪o水管網(wǎng)補(bǔ)給。為了保證用水點(diǎn)的水溫，在立管和水平干管甚至支管處設(shè)置回水管，使部分熱水經(jīng)過循環(huán)水泵流回水加熱器再加熱。3.附件熱水系統(tǒng)中常用的附件有：溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器、疏水器、減壓閥、安全閥、膨脹罐、管道自動(dòng)補(bǔ)償器、閘閥水嘴、自動(dòng)排氣閥等。供水方式的選擇

選用何種供水方式應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、熱源的供給情況，熱水用水量和衛(wèi)生器具的布置情況進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的比較后確定。蒸汽間接加熱機(jī)械強(qiáng)制全循環(huán)干管下行上給的供水方式，適用于全天供熱水的大型公共建筑或工業(yè)建筑。熱水鍋爐直接加熱機(jī)械強(qiáng)制半循環(huán)干管下行上給的熱水供水方式，適用于定時(shí)供水的公共建筑。

1.5.2

熱水系統(tǒng)用水定額、水溫和水質(zhì)

熱水用量定額

生產(chǎn)用的熱水量定額，按照生產(chǎn)工藝的要求確定。生活用熱水量定額有兩種：一種按照使用的熱水單位確定，水溫為60℃；一種按照衛(wèi)生器具一次或一小時(shí)熱水用量確定?？蓞⒁娤嚓P(guān)規(guī)定。我國《規(guī)范》規(guī)定：熱水使用溫度：熱水鍋爐和水加熱器的出口溫度75℃

熱水供應(yīng)溫度：加熱設(shè)備出口與最不利配水點(diǎn)溫度差5-10℃。冷水溫度：當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄疁亍?/p>

水溫生產(chǎn)用熱水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合生產(chǎn)工藝要求的標(biāo)準(zhǔn)，而生活用熱水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)除應(yīng)符合我國現(xiàn)行的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》外，對(duì)集中的熱水供應(yīng)系統(tǒng)加熱前水質(zhì)是否需要軟化處理，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、使用要求等因素進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下熱水供應(yīng)系統(tǒng)按65℃水溫計(jì)算時(shí)，水量較小，如用水量小于10m3可不進(jìn)行軟化處理。如果經(jīng)過實(shí)踐證明，該地區(qū)使用磁化器軟化水有效時(shí)，可在水加熱器或鍋爐冷水進(jìn)水管上安裝磁化器。水質(zhì)

1.5.3

熱水的加熱方式和供應(yīng)方式1.加熱方式根據(jù)熱水加熱方式的不同，可分為直接加熱方式和間接加熱方式。直接加熱方式也稱一次換熱方式，把冷水直接加熱到所需熱水溫度，或是將蒸汽或高溫水通過穿孔管或噴射器直接與冷水混合制備熱水。特點(diǎn)：加熱設(shè)備簡單、熱效率高、節(jié)能，但噪音大，對(duì)熱媒質(zhì)量要求高，不允許造成水質(zhì)污染。間接加熱方式也稱二次換熱方式，熱媒與被加熱水不直接接觸，而是通過水加熱器把熱量傳遞給冷水并加熱到所需溫度。特點(diǎn)：加熱噪音小，被加熱水不會(huì)造成污染，運(yùn)行安全穩(wěn)定。直接加熱間接加熱間接加熱間接加熱2.熱水供應(yīng)方式（1）管網(wǎng)壓力工況不同，可分為：開式、閉式供水方式（2）管網(wǎng)設(shè)置循環(huán)管道的不同，可分為：全循環(huán)、半循環(huán)、不循環(huán)（3）系統(tǒng)中循環(huán)動(dòng)力不同，可分為：機(jī)械循環(huán)、自然循環(huán)（4）循環(huán)管路長短

同程式、異程式（1）開式、閉式供水方式開式供水方式特點(diǎn)：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(dòng)影響。適用：室外水壓變化較大，且用戶要求水壓穩(wěn)定時(shí)采用。注意：該方式必須設(shè)置高位冷水箱和膨脹管。

閉式供水方式特點(diǎn)：冷水直接進(jìn)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(duì)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(yùn)轉(zhuǎn)，需設(shè)安全閥。（1）開式、閉式供水方式開式熱水供應(yīng)方式：閉式熱水供應(yīng)方式（2）全循環(huán)、半循環(huán)、不循環(huán)全循環(huán)供水方式特點(diǎn)：指熱水干管、立管及支管均能保持熱水的循環(huán)，各配水龍頭隨時(shí)打開都能提供符合設(shè)計(jì)水溫要求的熱水。適用：適用于有特殊要求的高標(biāo)準(zhǔn)建筑中，如：高級(jí)賓館、飯店、高級(jí)住宅等。全循環(huán)供水方式膨脹排氣管冷水箱循環(huán)水泵加熱器全循環(huán)供水方式半循環(huán)供水方式特點(diǎn)：半循環(huán)供水方式又分為立管和干管循環(huán)供水方式。前者是指熱水干管和立管均能保持熱水的循環(huán)；后者是指僅保持熱水干管的熱水循環(huán)。適用：干管循環(huán)用于全日供應(yīng)熱水的建筑和設(shè)有定時(shí)供水的高層建筑中；后者多用于定時(shí)供應(yīng)熱水的建筑中。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

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

不循環(huán)供水方式特點(diǎn)：沒有循環(huán)管道，適用于定時(shí)供熱水系統(tǒng)，如公共浴室、旅館等，每天定時(shí)供應(yīng)熱水，其他時(shí)間沒有熱水，一般不設(shè)循環(huán)管道，節(jié)約投資。適用：適用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)較小，使用要求不高的定時(shí)供應(yīng)系統(tǒng)，如：公共浴室、洗衣房等。

不循環(huán)供水方式膨脹排氣管冷水箱加熱器

不循環(huán)供水方式（3）同程式和異程式同程式熱水循環(huán)系統(tǒng)異程式熱水循環(huán)系統(tǒng)（4）自然循環(huán)、機(jī)械循環(huán)方式熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)中根據(jù)循環(huán)動(dòng)力的不同可分為自然循環(huán)方式和機(jī)械循環(huán)方式。（5）全日供應(yīng)、定時(shí)供應(yīng)方式熱水供應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)供應(yīng)的時(shí)間可分為全日供應(yīng)方式和定時(shí)供應(yīng)方式。供水方式的選擇

選用何種供水方式應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、熱源的供給情況，熱水用水量和衛(wèi)生器具的布置情況進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的比較后確定。蒸汽間接加熱機(jī)械強(qiáng)制全循環(huán)干管下行上給的供水方式，適用于全天供熱水的大型公共建筑或工業(yè)建筑。熱水鍋爐直接加熱機(jī)械強(qiáng)制半循環(huán)干管下行上給的熱水供水方式，適用于定時(shí)供水的公共建筑。

1.5.4熱水系統(tǒng)的管材和管件

一、管材

熱水系統(tǒng)管材應(yīng)采用薄壁銅管、薄壁不銹鋼管、熱水塑料管、鋼塑復(fù)合管等。優(yōu)點(diǎn)：衛(wèi)生條件好，能保證水質(zhì)、質(zhì)量輕、接頭少、施工比較方便。缺點(diǎn)：價(jià)格高。塑料管的線性膨脹量大。二、自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置作用：控制出水水溫自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置安裝：溫度調(diào)節(jié)器分為直接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置和間接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置。前者必須直立安裝，溫包放置在水加熱器熱水出口的附近，它把感受到的溫度傳給溫度調(diào)節(jié)器，自動(dòng)調(diào)節(jié)熱媒流量達(dá)到自動(dòng)調(diào)溫的目的；后者溫包把溫度傳給電觸點(diǎn)溫度計(jì)，當(dāng)溫度計(jì)指針轉(zhuǎn)到大于或低于規(guī)定的溫度觸點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)關(guān)小或開大閥門，調(diào)節(jié)熱媒流量，自動(dòng)調(diào)溫。

三、自然補(bǔ)償管道和伸縮器

作用：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(bǔ)

償管道溫度伸縮的措施。

分類：自然補(bǔ)償、伸縮器自然補(bǔ)償管道和伸縮器自然補(bǔ)償管道管道在敷設(shè)時(shí)布置成L或Z形彎曲管段，來補(bǔ)償直線管段的部分的伸縮量。固定支撐煨彎管自然補(bǔ)償管道和伸縮器

伸縮器

伸縮器：當(dāng)直線管段較長，無法

利用自然補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)設(shè)置伸縮器。

自然補(bǔ)償管道和伸縮器波型補(bǔ)償器優(yōu)點(diǎn)：安裝方便，耐高溫節(jié)省面積，外形美觀。伸縮器四、疏水器作用：保證蒸汽凝結(jié)水及時(shí)排放，同時(shí)又防止蒸汽泄漏。疏水器圖為偏心熱動(dòng)力式疏水器。它是利用進(jìn)入閥體的蒸汽和凝結(jié)水，對(duì)閥片兩邊產(chǎn)生壓力差而升降閥片達(dá)到排水阻汽作用。疏水器五、自動(dòng)排氣閥

為了排除上行下給式管網(wǎng)中熱

水汽化產(chǎn)生的氣體，保證管內(nèi)熱水

通暢，應(yīng)在管道最高處安裝自動(dòng)排

氣閥。

自動(dòng)排氣閥管網(wǎng)最高處自動(dòng)排氣閥

六：減壓閥作用：當(dāng)水加熱器采用蒸汽作為熱媒時(shí)，當(dāng)蒸汽供應(yīng)管的壓力大于水加熱器規(guī)定的額蒸汽壓力，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。安裝：減壓閥有波紋管式、活塞式、膜片式等幾種類型。減壓閥應(yīng)安裝在水平管段上，閥體直立，安裝節(jié)點(diǎn)還應(yīng)設(shè)置閥門、安全閥、壓力表、旁通管等附件。減壓閥

熱水系統(tǒng)的加熱設(shè)備加熱設(shè)備有小型鍋爐、水加熱器1.小型鍋爐根據(jù)燃料分為：燃煤、燃油、燃?xì)飧鶕?jù)外形分為：立式、臥式立式鍋爐分為：橫水管、橫火管（考克蘭）、直水管、彎水管臥式鍋爐分為：外燃回水管、內(nèi)燃回水管（藍(lán)開夏）、快裝臥式內(nèi)燃2.水加熱器分類：主要有容積式、快速式、半容積式、半即熱式幾種。水加熱器的選擇：水加熱器的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的熱源條件、燃料種類、建筑物功能及熱水用水規(guī)律、耗熱量和建筑物內(nèi)部布局等因素經(jīng)綜合比較后確定?；驹瓌t：一次換熱效率高于二次換熱，并應(yīng)優(yōu)先選用燃?xì)?、油、煤為燃料的熱水鍋爐。a.

容積式水加熱器

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(diǎn)：具有較大的貯存和調(diào)節(jié)能力，被加熱水通過時(shí)壓力損失較小，用水點(diǎn)壓力變化平穩(wěn)，出水水溫穩(wěn)定。缺點(diǎn)：被加熱水流速緩慢，傳熱系數(shù)小，體積龐大。

b.快速式水加熱器針對(duì)容積式水加熱器中的“層流加熱”的弊端，通過提高熱媒和被加熱水的流動(dòng)速度，以改善傳熱效果。優(yōu)點(diǎn)：它具有效率高、體積小、安裝搬運(yùn)方便的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：不能貯存熱水，水頭損失大，在熱媒和被加熱水壓力不穩(wěn)定時(shí)，出水溫度波動(dòng)較大，僅適用于用水量大，而且比較均勻的熱水供應(yīng)系統(tǒng)或建筑物熱水采暖系統(tǒng)。c.半容積式水加熱器

半容積式水加熱器是帶有適量貯存和調(diào)節(jié)容積的內(nèi)藏式容積式水加熱器。

優(yōu)點(diǎn)：體積小、加熱快、熱交換充分、供水溫度穩(wěn)定、節(jié)水節(jié)能。缺點(diǎn)：但由于內(nèi)循環(huán)泵不間斷地運(yùn)行，需要有極高的質(zhì)量保證。d.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。優(yōu)點(diǎn)：半即熱式水加熱器具有快速加熱被加熱水，浮動(dòng)盤管自動(dòng)除垢的優(yōu)點(diǎn)，其熱水出水溫度一般能控制在62.2oC內(nèi)，且體積小，節(jié)約占地面積，適用于各種不同負(fù)荷需求的機(jī)械循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。e太陽能熱水器局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)特點(diǎn)：供水范圍小，熱水分散制備，配水點(diǎn)較少，且和熱源較近，熱水管路短，熱損失小。適用：適用于使用要求不高，用水點(diǎn)少且分散的建筑。熱源：宜采用蒸汽、煤氣、爐灶余熱或太陽能等。太陽能熱水器室內(nèi)布管太陽能局部熱水系統(tǒng)流程示意f.加熱水箱和熱水貯水箱加熱水箱是一種簡單的熱交換設(shè)備。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)熱水量的容積。可在用水不均勻的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置，以調(diào)節(jié)水量，穩(wěn)定出水溫度。

1.5.5

熱水管網(wǎng)的布置與敷設(shè)1、熱水管網(wǎng)布置2、熱水管網(wǎng)布置的基本原則是：在滿足水溫、水量、和壓力的條件下，便于維修管理和管線最短。3、基本的鋪設(shè)位置：根據(jù)具體的情況和要求，可以鋪設(shè)在室內(nèi)地溝、地下室頂部、建筑物最高層或設(shè)備層。4、安裝方式：明裝沿墻、柱；布置于管道豎井內(nèi)、預(yù)留溝槽內(nèi)暗裝。干管的直線段應(yīng)設(shè)置足夠的伸縮器橫立管連接處應(yīng)采取乙字彎為了便于排氣和泄水熱水橫管應(yīng)有與水流相反的坡度，其值一般0.003，并在管網(wǎng)最低處設(shè)置泄水閥，以便檢修時(shí)泄空存水。管道穿樓板、基礎(chǔ)及墻壁應(yīng)該套管，讓其自由伸縮。水加熱器或貯水器的冷水供水管和機(jī)械循環(huán)回水管上應(yīng)設(shè)止回閥。立管始端、回水立管末端設(shè)閥門。橫管有與水流方向相反的坡度。橫干管應(yīng)設(shè)足夠的伸縮器。