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第第3章章 热水及燃气供应系统热水及燃气供应系统 本章学习要点1.室内热水供应系统种类2.室内热水供应方式3.热水供应管道的布置和敷设4.高层建筑热水供应系统5.城市燃气供应的方式6.室内煤气常用用具3/9/20231建筑设备教材3.1室内热水供应系统3.1.1 室内热水供应系统的分类3.1.2 热水用水量标准3.1.3 热水供应系统图示3.1.4 热水供应管道系统的布置和敷设3/9/20232建筑设备教材3.1.1 室内热水供应系统的分类1.第一循环系统第一循环系统(热媒系统热媒系统)第一循环系统又称为热媒系统，由热源、水加热器和热媒管网组成。锅炉生产的蒸汽(或过热水)通过热媒管网输送到水加热器，经散热面加热冷水。蒸汽经过热交换变成凝结水，靠余压经疏水器流至凝结水箱，凝结水和新补充的冷水经冷凝循环泵再送回锅炉生产蒸汽。如此循环而完成的加热即热水制备过程。3/9/20233建筑设备教材3.1.1 室内热水供应系统的分类2.第二循环系统(热水供应系统)热水供应系统由热水配水管网和回水管网组成。被加热到设计温度要求的热水，从水加热器出口经配水管网送至各个热水配水点，而水加热器所需冷水来源于高位水箱或给水管网。为满足各热水配水点随时都有设计要求温度的热水，在立管和水平干管甚至配水支管上设置回水管，使一定量的热水在配水管网和回水管网中流动，以补偿配水管网所散失的热量，避免热水温度的降低。3/9/20234建筑设备教材3.1.1 室内热水供应系统的分类3.附件附件由于热媒系统和热水供应系统中控制、连接的需要，以及由于温度的变化而引起水的体积膨胀、超压、气体离析、排除等常使用的附件有：温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、膨胀罐(箱)、管道自动补偿器、闸阀、水嘴、自动排气器等。3/9/20235建筑设备教材图3-1集中热水供应系统 3/9/20236建筑设备教材1.热水用水定额生活用热水定额有两种热水用水定额生活用热水定额有两种:一种是根据建筑物的使用性质和内部卫生器具的完善程度，用单位数来确定，其水温按60计算，见教材中表3-1；二是根据建筑物使用性质和内部卫生器的单位用水量来确定，即卫生器具1次和1小时的热水用水定额，其水温随卫生器的功用不同，水温要求也不同，见教材中表3-2。3.1.2 热水用水量标准3/9/20237建筑设备教材2.水质水质（1）热水使用的水质要求。生活用热水的水质应符合我国现行的生活饮用水卫生标准。生产用热水的水质应根据生产工艺要求确定。（2）集中热水供应系统被加热水的水质要求。水在加热后钙镁离子受热析出，在设备和管道内结析，水中的溶解氧也会析出，加速金属管材、设备的腐蚀。集中热水供应系统的被加热水，应根据水量、水质、使用要求、工程投资、管理制度及设备维修和设备折旧率计算标准等因素，来确定是否需要进行水质处理。3.1.2 热水用水量标准3/9/20238建筑设备教材2.水质水质一般情况下，日用水量小于10m3(按60计算)的热水供应系统，被加热水可不进行水质处理。日用水量大于等于10m3(按60计算)，且原水总硬度大于357 mg/L时，洗衣房用热水应进行处理，用作其他用途的热水也宜进行水质处理。目前，在集中热水供应系统常采有电子除垢器、静电除垢器、超强磁水器等处理装置。这些装置体积小、性能可靠、使用方便。除氧装置也在一些用水量大的高级建筑中采用。3.1.2 热水用水量标准3/9/20239建筑设备教材3.1.3 热水供应系统图示(1)根据热水加热方式的不同，热水供应方式可分为直接加热方式和间接加热方式，如图3-2所示。(2)按热水管网的压力工况，热水供应方式可分为开式和闭式两类。如图3-3、3-4所示。3/9/202310建筑设备教材图3-2加热方式1给水;2热水;3蒸汽;4多孔管;5喷射器;6通气管;7溢水管;8泄水管3/9/202311建筑设备教材图3-3开式热水供应方式图3-4闭式热水供应方式3/9/202312建筑设备教材3.1.3 热水供应系统图示(3)按热水管网设置循环管网的方式不同，有不循环、半循环、全循环三种热水供应方式。如图3-5、3-6、3-7所示。(4)在全循环热水供应方式中，各循环管路长度可布置成相等或不相等的方式，又可分为同程式和异程式。如图3-8、3-9所示。(5)热水供应循环系统中根据循环动力的不同可分为自然循环方式和机械循环方式。(6)热水供应系统根据供应的时间可分为全日供应方式和定时供应方式。3/9/202313建筑设备教材图3-5不循环热水供应方式图3-6半循环热水供应方式3/9/202314建筑设备教材图3-7全循环热水供应方式 图3-8同程式全循环3/9/202315建筑设备教材图3-9异程式自然循环3/9/202316建筑设备教材3.1.4 热水供应管道系统的布置和敷设1.热水管网的布置热水管网的布置热水管网的布置是在设计方案已确定和选择加热设备后，在建筑图上对设备、管道、附件进行热水管网布置除满足给水要求外还应注意因水温而引起的体积膨胀、管道伸缩补偿、保温、防腐、排气等问题。3/9/202317建筑设备教材2.热水管网的敷设热水管网的敷设热水管网的敷设，根据建筑的使用要求，可采用明装和暗装两种形式。明装尽可能敷设在卫生间、厨房、沿墙、梁、柱。暗装管道可敷设在管道竖井或预留沟槽内。热水管道在穿楼板、基础和墙壁处应设套管，让其自由伸缩。3.1.4 热水供应管道系统的布置和敷设3/9/202318建筑设备教材3.热水管道的保温与防腐热水管道的保温与防腐热水管网若采用低碳钢管材和设备，由于暴露在空气中,会受到氧气、二氧化碳、二氧化硫和硫化氢的腐蚀，金属表面还会产生电化学腐蚀。由于热水水温高，气体溶解度低，管道内壁氧化活动极强，使得金属管材极易腐蚀。由于低碳钢管材和设备的长期腐蚀，管道和设备的内壁变薄，系统受到了破坏，可在金属管材和设备外表面涂刷防腐材料，在金属设备内壁及管内壁加耐腐衬里或涂防腐涂料来阻止腐蚀作用。3.1.4 热水供应管道系统的布置和敷设3/9/202319建筑设备教材3.2 高层建筑热水供应系统1.集中加热分区热水供应方式集中加热分区热水供应方式各区热水配水循环管网自成系统，但加热设备、循环水泵集中设置在底层或地下设备层，各区加热设备的冷水分别来自各区的冷水水源，如冷水箱等。其优点是：各区供水自成系统，互不影响，供水安全可靠；设备集中设置，便于维修、管理。其缺点是：高区水加热器和配、回水主立管管材需承受高压，设备和管材费用较高。该分区方式不宜用于多于3个分区的高层建筑。3/9/202320建筑设备教材3.2 高层建筑热水供应系统2.分散加热热水供应方式分散加热热水供应方式各区热水配水循环管网自成系统，但各区加热设备、循环水泵分散设置在各区的设备层中。该方式的优点是：供水安全可靠，且水加热器按各区水压选用，承压均衡，且回水立管短。其缺点是：设备分散设置不但要占用一定的建筑面积，维修管理也不方便，且热媒管线较长。3/9/202321建筑设备教材3.3 燃气供应系统3.3.1 燃气的种类3.3.2 城市燃气供应方式3.3.3 室内燃气管道3.3.4 燃气用具 3/9/202322建筑设备教材3.3.1 燃气的种类1、人工煤气、人工煤气人工煤气，是将矿物燃料(如煤、重油等)通过热加工而得到的一种煤气。通常使用的煤气有干馏煤气(如焦炉煤气)和重油裂解气。人工煤气具有强烈的气味及毒性，含有硫化氢、萘、苯、氨、焦油等杂质，容易腐蚀及堵塞管道。人工煤气需要净化后才能使用。3/9/202323建筑设备教材2.液化石油气液化石油气液化石油气，是对石油进行加工处理过程中(如减压蒸馏、催化裂化、铂重整等)所获得的副产品。它的主要成分是丙烷、丙烯、正(异)丁烷、正(异)丁烯、反(顺)丁烯等。这种副产品在标准状态下为气相，而当温度低于临界值或压力升高到某一数值时则呈现液相。3.3.1 燃气的种类3/9/202324建筑设备教材3.天然气天然气 天然气，是指从钻井中开采出来的可燃气体。天然气分为下列三种：气井气。它是自由喷出地面的天然气，即纯天然气。石油伴生气。它是溶解于石油中，同石油一起开采出来后再从石油中分离出来的石油伴生气。气田气。它是含有石油轻质馏分的凝析气田气。天然气的主要成分为甲烷。天然气通常没有气味，故在使用时需要混入某种无害而有臭味的气体(如乙硫醇)，以便于发现是否漏气，避免发生中毒或爆炸燃烧事故。3.3.1 燃气的种类3/9/202325建筑设备教材1.天然气、人工煤气天然气、人工煤气 管道输送天然气或人工煤气经过净化后，即可输入城市煤气管网。根据输送压力的不同，城市煤气管网可以分为：低压管网(p5 kPa)中压管网(5 kPap150 kPa)次高压管网(150 kPap300 kPa)高压管网(300 kPap800 kPa)城市煤气管网通常包括街道煤气管网和居住小区煤气管网两部分。3.3.2 城市燃气供应方式3/9/202326建筑设备教材2.液化石油气液化石油气 瓶装供应液态液化石油气在石油炼厂产生后，可由管道、汽车或火车槽车、槽船运输到储配站或灌瓶站后，再用管道或钢瓶灌装，经供应站供应给用户。3.3.2 城市燃气供应方式3/9/202327建筑设备教材1.管道系统管道系统用户煤气管由引入管进入房屋后到燃具燃烧器前，为室内煤气管。这一套管道是低压的。室内管多用普压钢管丝扣连接，埋于地下部分应涂防腐涂料。明装于室内的管道，应采用镀锌普压钢管。所有煤气管，均不允许有微量漏气，以保证安全。从居住小区煤气管上接引入管，一定要从管顶接出，并且在引入管垂直段顶部用三通管件接横向管段。3.3.3 室内燃气管道3/9/202328建筑设备教材3.3.3 室内燃气管道2、煤气表、煤气表煤气表是计量煤气用量的仪表。目前我国常用的煤气表是一种干式皮囊煤气流量表。这种煤气表适用于室内低压煤气供应系统中。为保证安全，小口径煤气表一般挂在室内墙壁上，表底距地面1.61.8m，煤气表到煤气用具的水平距离不得小于0.81.0m。3/9/202329建筑设备教材1.厨房煤气灶厨房煤气灶厨房煤气灶，简称“煤气灶”。常用的煤气灶是双火眼煤气灶。它是由炉体、工作面及燃烧器三个部分组成。这种煤气灶，又分为自动打火煤气灶和人工点火煤气灶两种。其中使用最多的是自动打火煤气灶。另外还有三眼、六眼等多种民用煤气灶。从使用安全考虑，家用厨房煤气灶，一般要靠近不易燃的墙壁放置。煤气灶边至墙面要有50100 mm的距离。大型煤气灶应放在房间的适中位置，以便于四周使用。3.3.4 燃气用具3/9/202330建筑设备教材2、煤气热水器、煤气热水器煤气热水器是一种局部热水供应的加热设备。根据构造的不同，煤气热水器可分为容积式和直流式两类。直流式煤气自动热水器的外壳为搪瓷铁皮，内部装有安全自动装置、燃烧器、盘管和传热片等。目前，国产家用热水器一般为快速直流式。3.3.4 燃气用具3/9/202331建筑设备教材2、煤气热水器、煤气热水器容积式煤气热水器是一种能储存一定容积热水的自动加热器。其工作原理是借调温器、电磁阀和热电偶联合工作，使煤气点燃和熄灭。由于煤气燃烧后所排出的废气成分中含有浓度不同的一氧化碳。当人在容积浓度超过0.16%的一氧化碳中呼吸20分钟，两小时内就会死亡。因此，凡是设有煤气用具的房间，都必须设置良好的通风配套设施。为了提高煤气的燃烧效率，需要供给足够的空气。3.3.4 燃气用具3/9/202332建筑设备教材