自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)計(jì)算.ppt

1、本講主要內(nèi)容,自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的主要型式 自然循環(huán)系統(tǒng)作用壓力的計(jì)算,熱水采暖系統(tǒng) 以熱水作為熱媒的采暖系統(tǒng)。 適用： 民用建筑，生產(chǎn)廠房及輔助建筑。 特點(diǎn)： 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，衛(wèi)生，安全，蓄熱能力好,熱水供暖系統(tǒng)分類,系統(tǒng)組成： 放熱中心1 (散熱器) 加熱中心2 (鍋爐) 供水管3 回水管4 膨脹水箱5,一、自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理,工作原理： 系統(tǒng)工作前先充滿冷水。 當(dāng)水在鍋爐內(nèi)被加熱后，密度減小，同時(shí)受著從散熱器流回來(lái)密度較大的回水的驅(qū)動(dòng)，使熱水沿供水干管上升，流人散熱器。在散熱器內(nèi)水被冷卻，再沿回水干管流回鍋爐。,一、自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理,

2、循環(huán)作用壓力： 不考慮管道散熱。 P左=g(hh0+gh+gh1) P右=g(hh0+hh+gh1) P =P右-P左 =g(hh-gh) =gh (h-g) 循環(huán)作用壓力P取決于水溫（密度）變化，加熱中心和冷卻中心的高度差。 起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水柱密度差。,一、自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理,自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)是最早采用的一種熱水供暖方式，已有約200年的歷史，至今仍在應(yīng)用。 系統(tǒng)特點(diǎn) 裝置簡(jiǎn)單，運(yùn)行時(shí)無(wú)噪音和不消耗電能。 但由于其作用壓力小，管徑大，作用范圍受到限制。重力循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)通常只能在單幢建筑物中應(yīng)用，其作用半徑不宜超過(guò)50m。,二、自然循環(huán)

3、熱水采暖系統(tǒng)的主要型式,雙管式 單管式,雙管,單管,上供下回式系統(tǒng)一個(gè)主要特點(diǎn)：,供水干管必須有向膨脹水箱方向上升的流向。其反向的坡度為0.5%1；空氣逆流經(jīng)供水干管聚集到系統(tǒng)的最高處，通過(guò)膨脹水箱排除。 散熱器支管的坡度一般取1%。這是為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除，因系統(tǒng)中若積存空氣，就會(huì)形成氣塞，影響水的正常循環(huán)。 回水干管應(yīng)向鍋爐方向有向下的坡度。,雙管,單管,膨脹水箱的作用,容納膨脹體積 排氣 定壓,三、自然循環(huán)雙管系統(tǒng)作用壓力的計(jì)算,兩個(gè)并聯(lián)環(huán)路和兩個(gè)冷卻中心。作用壓力分別為： P1 =gh1 (h-g) P2 =g(h1+h2) (h-g) =gh1(h-g)+gh2(h-g)

4、= P1 +gh2(h-g) P2 P1 通過(guò)上層散熱器環(huán)路的作用壓力比通過(guò)底層散熱器的大,在雙管系統(tǒng)中，由于各層散熱器與鍋爐的高差不同，雖然進(jìn)入和流出各層散熱器的供、回水溫度相同(不考慮管路沿途冷卻的影響)，也將形成上層作用壓力大、下層作用壓力小的現(xiàn)象。如選用不同管徑仍不能使各層阻力損失達(dá)到平衡，由于流量分配不均，必然要出現(xiàn)上熱下冷的現(xiàn)象。,系統(tǒng)垂直失調(diào),在供暖建筑物內(nèi)，同一豎向的各層房間的室溫不符合設(shè)計(jì)要求的溫度，而出現(xiàn)上、下層冷熱不勻的現(xiàn)象，通常稱作系統(tǒng)垂直失調(diào)。 雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào)，是由于通過(guò)各層的循環(huán)作用壓力不同而出現(xiàn)的；而且樓層數(shù)越多，上下層的作用壓力差值越大垂直失調(diào)就會(huì)越嚴(yán)重。,

5、上供下回單管式系統(tǒng)中，散熱器S2和S1串聯(lián)。引起重力循環(huán)作用壓力的高差是（h1+h2)m，冷卻后水的密度分別為 ， ，其循環(huán)作用壓力值為,四、自然循環(huán)單管系統(tǒng)作用壓力的計(jì)算,若循環(huán)環(huán)路中有N組串聯(lián)的冷卻中心(散熱器)時(shí)，其循環(huán)作用壓力可用下面一個(gè)通式表示：,由作用壓力計(jì)算公式可知，單管熱水供暖系統(tǒng)的作用壓力與水溫變化、加熱中心到冷卻中心的高度差以及冷卻中心的個(gè)數(shù)等因素有關(guān) 。,自然循環(huán)單管系統(tǒng)立管水溫的計(jì)算,為了計(jì)算單管系統(tǒng)重力循環(huán)作用壓力，需要求出各個(gè)冷卻中心之間管路中水的密度 也就是首先要確定各散熱器之間管路的水溫 （在散熱器一章）。,，,在單管系統(tǒng)運(yùn)行期間，當(dāng)立管的供水溫度或流量不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)垂直失調(diào)現(xiàn)象。但在單管系統(tǒng)中，影響垂直失調(diào)的原因，不是如雙管系統(tǒng)那樣，由于各層作用壓力不同造成的而是由于各層散熱器的傳熱系數(shù)K隨各層散熱器平均計(jì)算溫度差的變化程度不同而引起的。,自然循環(huán)設(shè)計(jì)計(jì)算注意事項(xiàng),在討論重力循環(huán)系統(tǒng)作用壓力時(shí)，并沒(méi)有考慮水在管路中沿途冷卻的因素，假設(shè)水溫只在加熱中心和冷卻中心