第一讲 室内热水供暖系统.ppt

室内热水供暖系统室内热水供暖系统 第三章第三章 室内热水供暖系统室内热水供暖系统 l概述l 根据上一章的介绍，供给室内供暖系统末端装置使用的热媒主要有三类：热水、蒸汽与热风，以热水作为热媒的供暖系统，称为热水供暖系统 ：l1.按热媒温度的不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。l2.按系统循环动力的不同，可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统。l3.按系统管道敷设方式的不同，可分为垂直式和水平式。l4.按散热器供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。3-1、重力循环热水供暖系统、重力循环热水供暖系统一.重力循环热水供暖的工作原理及其作用压力：l如假设图3-1的循环环路最低点的断面A-A处有一个假想阀门。若突然将阀门关闭，则在断面A-A两侧受到不同的水柱压力。这两方所受到的水柱压力差就是驱使水在系统内进行循环流动的作用压力。图 3-1 重力循环热水供暖系统 l设P1和P2分别表示A-A断面右侧和左侧的水柱压力，则：Pa Pa l 断面A-A两侧之差值，即系统的循环作用压力为：Pa l式中 重力循环系统的作用压力，Pa；l g 重力加速度，m/s2,取9.81 m/s2；l h 冷却中心至加热中心的垂直距离，m；l 回水密度，/m3；l 供水密度，/m3。l2.重力循环热水供暖系统的主要型式：重力循环热水供暖系统主要分双管和单管两种型式。l3.重力循环热水供暖双管系统作用压力的计算：在如图3-3的双管系统中，由于供水同时在上、下两层散热器内冷却，形成了两个并联环路和两个冷却中心。它们的作用压力分别为：Pa Pa l4.重力循环热水供暖单管系统的作用压力的计算：在图3-4所示的上供下回单管式系统中，散热器串联。Pa 单管系统与双管系统相比，除了作用压力计算不同外，各层散热器的平均进出水温度也是不相同的。在双管系统中，各层散热器的平均进出水温度是相同的；而在单管系统中，各层散热器的进出口水温是不相等的。越在下层，进水温度越低，因而各层散热器的传热系数K值也不相等。由于这个影响，单管系统立管的散热器总面积一般比双管系统的稍大些。3-2、机械循环热水供暖系统、机械循环热水供暖系统 机械循环热水供暖系统与重力循环系统的主要差别是在系统中设置了循环水泵，靠水泵的机械能，使水在系统中强制循环。一、垂直式系统 垂直式系统，按供、回水干管布置位置不同，有下列几种型式：1.上供下回式双管和单管热水供暖系统 2.下供下回式双管热水供暖系统；3.中供式热水供暖系统；4.下供上回式（倒流式）热水供暖系统；5.混合式热水供暖系统。机械循环下供下回式系统图 1热水锅炉；2循环水泵；3集气罐；4膨胀水箱；5空气管；6冷风阀 机械循环中供式热水供暖系统（a）上部系统下供下回式双管系统；（b）下部系统上供下回式单管系统机械循环下供上回式（倒流式）1-热水锅炉；2-循环水泵；3-膨胀水箱机械循环混合式热水供暖系统 3-2、机械循环热水供暖系统、机械循环热水供暖系统 二、水平式系统 水平式系统按供水管与散热器的连接方式分，同样可分为顺流式和跨越式两类。这些连接图示，在机械循环和重力循环系统中都可应用。单管水平串联式 单管水平跨越式 l水平式系统与垂直式系统相比，具有如下优点：l（a）系统的总造价，一般要比垂直式系统低；l（b）管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；l（c）有可能利用最高层的辅助空间（如楼梯间、厕所等），架设膨胀水箱，不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。这样不仅降低了建筑造价，还不影响建筑物外形美观。3-3、高层建筑热水供暖系统、高层建筑热水供暖系统l随着城市发展，新建了许多高层建筑。相应对高层建筑供暖系统的设计，提出了一些新的问题。l首先是高层建筑供暖系统设计热负荷的计算问题。它的计算特点已在本书第一章第九节有所阐述。l其次是高层建筑供暖系统的型式和与室外热水网路的连接问题。由于高层建筑热水供暖系统的水静压力较大，因此，它与室外热网连接时，应根据散热器的承压能力，外网的压力状况等因素，确定系统的型式及其连接方式。此外，在确定系统型式时，还要考虑由于建筑层数多而加重系统垂直失调的问题。l目前国内高层建筑热水供暖系统，有如下几种型式。l一、分层式供暖系统分层式供暖系统l在高层建筑供暖系统中，垂直方向分两个或两个以上的独立系统称为分层式供暖系统。l下层系统通常与室外网路直接连接。它的高度主要取决于室外网路的压力工况和散热器的承压能力。上层建筑与外网采用隔绝式连接（见图3-23），利用水加热器使上层系统的压力与室外网路的压力隔绝。上层系统采用隔绝式连接，是目前常用的一种型式。l当外网供水温度较低，使用热交换器所需加热面过大而不经济合理时，可考虑采用如图3-24所示的双水箱分层式供暖系统。分层式热水供暖系统 双水箱分层式热水供暖系统 二、双线式系统二、双线式系统 双线式系统有垂直式和水平式两种型式。垂直双线式单管热水供暖系统1-供水干管；2-回水干管；3-双线立管；4-散热器；5-截止阀；6-排水阀；7-节流孔板；8-调节阀 水平双线式热水供暖系统1-供水干管；2-回水干管；3-双线水平管；4-散热器；5-截止阀；6-节流孔板；7-调节阀三、单、双管混合式系统三、单、双管混合式系统 这种系统的特点是：既避免了双管系统在楼层数过多时出现的严重竖向失调现象，同时又能避免散热器支管管径过粗的缺点，而且散热器还能进行局部调节。单双混合式系统3-4、室内热水供暖系统的管路布置和主要、室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件设备及附件 一、室内热水供暖系统的管路布置一、室内热水供暖系统的管路布置 l室内热水供暖系统管路布置合理与否，直接影响到系统造价和使用效果。应根据建筑物的具体条件（如建筑的外形、结构尺寸等），与外网连接的形式以及运行情况等因素来选择合理的布置方案，力求系统管道走向布置合理，节省管材，便于调节和排除空气，而且要求各并联环路的阻力损失易于平衡。l供暖系统的引入口宜设置在建筑物热负荷对称分配的位置，一般宜在建筑中部。这样可以缩短系统的作用半径。在民用建筑和生产厂房辅助性建筑中，系统总立管在房间内的布置不应影响人们的生活和工作。l布置方式示意图（a）四个分支环路的异程式系统 （b）两个分支环路的同程式系统 为了有效的排出系统内的空气，所有水平供水干管应具有不小于0.002的坡度（坡向根据重力循环或机械循环而定，如前所述）。如因条件限制，机械循环系统的热水管道可无坡度敷设，但管中的水流速度不得小于0.25m/s。3-4、室内热水供暖系统的管路布置和主要、室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件设备及附件 二、热水供暖系统主要设备及附件二、热水供暖系统主要设备及附件 l1、膨胀水箱、膨胀水箱l 膨胀水箱的作用是用来贮存热水供暖系统加热的膨胀水量。在重力循环上供下回式系统中，它还起着排气作用。膨胀水箱的另一作用是恒定供暖系统的压力。l2、热水供暖系统排除空气的设备、热水供暖系统排除空气的设备集气罐 自动排气阀 冷风阀 二、热水供暖系统主要设备及附件二、热水供暖系统主要设备及附件 l1、膨胀水箱、膨胀水箱l 膨胀水箱的作用是用来贮存热水供暖系统加热的膨胀水量。在重力循环上供下回式系统中，它还起着排气作用。膨胀水箱的另一作用是恒定供暖系统的压力。l2、热水供暖系统排除空气的设备、热水供暖系统排除空气的设备集气罐 自动排气阀 冷风阀 3、散热器温控阀散热器温控阀 冷风阀 散热器温控阀