供暖系统的组成、热负荷计算及供暖设备.ppt

供暖工程供暖工程在冬季，室外温度低于室内温度，房间的围护结构（墙、屋顶、地板、门窗等）不断向室外散失热量，使房间温度降低，影响人们的正常生活和工作，为使室内保持所需要的温度，就必须向室内供给相应的热量。这种向室内供给热量的工程设备叫做供暖系统。它是供热工程的一部分。在本篇的学习中，我们主要是了解“集中供暖系统”的有关内容。l营房供暖的主要目的就是不断地向房间营房供暖的主要目的就是不断地向房间供给相应的热量，维持房间必须的温度，供给相应的热量，维持房间必须的温度，以改善官兵的工作和生活条件。以改善官兵的工作和生活条件。l另一目的就是为了保证产品质量，延长另一目的就是为了保证产品质量，延长营房和部队装备的使用寿命。营房和部队装备的使用寿命。l供暖是指用人工方法向室内供给热量，供暖是指用人工方法向室内供给热量，以创造适宜的生活或工作条件的技术。以创造适宜的生活或工作条件的技术。集中供暖系统的组成l热媒制备设施/热源；l热媒输送管道；l热媒利用设施/散热设备。供暖方式 l1.局局部部供供暖暖：将热源和散热设备合并成一个整体，分散设置在各个房间里，叫做局部供暖。如火炉、火墙、火炕、电红外线供暖、等均属于局部供暖。l2.集中供暖：热源和散热设备分别设置，热源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。以热水和蒸汽作为热媒的集中采暖系统可以较好地满足人们生活、工作以及生产对室内温度的要求，并且卫生条件好，减少了对环境的污染，广泛应用于营房建筑供暖工程。在集中供暖系统中，把热量从热源输送到散热器的物质叫“热媒”，这些物质有热水、蒸汽和热空气等。以热水和蒸汽作为热媒的集中供暖系统，在工业和民用建筑中得到普遍的应用。它们具有供热量大、节约燃料、减轻污染、运行调节方便、费用低等优点。集中供暖系统的热媒可分为三类：热水、蒸汽和热风。目前应用最广的是以热水和蒸汽作为热媒的集中供暖系统。其中，热水供暖系统是我们主要介绍的内容。供暖系统的分类（集中供暖）l热媒：热水供暖系统；蒸汽供暖系统；热风供暖系统。l散热方式：对流供暖散热器供暖系统；辐射供暖金属板辐射或顶棚、地板辐射。第一节供暖系统的设计热负荷 l供暖系统的热负荷，是指在某一室外温度tw下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。l供暖系统的设计热负荷，是指在设计室外温度tw下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q。l供暖系统的热负荷与供暖系统的设计热负荷并不相同。l供暖系统的设计热负荷一般包括：围护结构的基本耗热量，围护结围护结构的基本耗热量，围护结构的附加耗热量，冷风渗透及侵构的附加耗热量，冷风渗透及侵入耗热量，有时还需考虑建筑物入耗热量，有时还需考虑建筑物内部散热以抵消若干耗热量，如内部散热以抵消若干耗热量，如人员较多的公共建筑应适当考虑人员较多的公共建筑应适当考虑人体的散热量等人体的散热量等。一、围护结构的基本耗热量 l围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面和屋顶等，由于室内外的空气温差而造成的从室内传向室外的热量。围护结构的温差修正系数，主要用于计算与大气不直接接触的外围护结构基本耗热量。W 温 差 修 正 系 数序号维护结构及其所处情况值1外墙，平屋顶及其直接接触室外空气的楼板等 1.002带通风间层的平屋顶，坡屋顶闷顶及与室外空气相通的不供暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙：多层建筑高层建筑0.700.604不供暖地下室上面的楼板：当外墙上有窗户时当外墙上无窗户且位于室外地坪以上时外墙上无窗户且位于室外地坪以下时0.750.600.405与有外门窗的不供暖房间相邻的隔墙与无外门窗的不供暖房间相邻的隔墙0.700.406伸缩缝、沉降缝墙抗震缝墙0.300.701.室内计算温度tnl距地面2米以内人们活动区域的空气平均温度。民用建筑的主要房间宜采用1620。*2.供暖室外计算温度twl供暖室外计算温度应采用历年平均不保证5天的日平均温度。3.围护结构的传热系数Kl一般建筑物的外墙和屋顶都属于匀质多层材料的平壁结构。常用维护结构的传热系数可直接从有关手册中查得。民用及工业辅助建筑的冬季室温要求 序号房间名称室温（）序号房间名称室温（）1卧室和起居室16186存衣室162厕所、盥洗室127哺乳室203食堂148淋浴室254办公室、休息室16189淋浴室的换衣室235技术资料室1610女工卫生室23l建筑围护结构既要满足结构方面的要求，也要满足建筑热工方面的要求。在技术上主要的要求如下：1.1.要满足建筑结构上的强度要求；要满足建筑结构上的强度要求；2.2.要要保保证证在在建建筑筑结结构构内内表表面面不不结结露露，即即外外墙墙及及顶顶棚棚内内表表面面温温度度不不应应低低于于室室内内空空气气的的露露点温度；点温度；3.3.围围护护结结构构内内表表面面温温度度不不应应过过份份低低于于室室内内空空气气温温度度，否否则则人人体体将将因因辐辐射射散散热热过过大大而而感感到不舒适；到不舒适；4.要考虑建筑物的热稳定性，即由于室外温度或室内产生的热量发生变化而使经过围护结构的热流发生变化时，室内保持原有温度的能力。对于不同的建筑物，若在相同的热流变化下，室温波动越小则建筑物的热稳定性越好；5.建筑物围护结构的厚度，应根据技术经济比较确定。但其传热热阻不得小于按下式确定的数值：m2/二、围护结构的修正耗热量 1.朝向修正耗热量l朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。*2.风力修正耗热量l风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构耗热量的修正。l对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及营区内特别突出的建筑物，应考虑垂直外围护结构附加510。l北、东北、西北0 10l东、西 5l东南、西南 1015l南 1525l 选用朝向修正时，应考虑当地冬季日照率，建筑物使用和被遮挡情况。对于冬季日照率小于35的地区，东南、西南和南向修正率，宜采用-100，东、西向可不加以修正。3.高度修正耗热量l高度修正耗热量是考虑房间的高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。l当房间高度在4m以下时，可以不考虑高度附加。高度超过4m时，每高出1m附加2，但总的附加率不应大于15。综综合上述，建筑物或房合上述，建筑物或房间间在室外供暖在室外供暖计计算温度下，通算温度下，通过维护结过维护结构的构的总总耗耗热热量量Q Q1 1,可用下式表示可用下式表示 lQ1Q1.j+Q1.xW三、加热进入室内冷空气所需热量 1.冷风渗透耗热量l在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后又逸出室外。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风滲透耗热量。影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部通道状况等。2.外门冷风侵入耗热量 l冷空气由开启的外门侵入室内，把这部分冷冷空气由开启的外门侵入室内，把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。侵入耗热量。l由于流入的冷空气量Vw不易确定，因此对于开启时间不长的外门如果能确定冷风侵入量V，冷风侵入耗热量可以采用外门的基本耗热量乘以下列百分数的简便方法进行计算。l 无门斗的双层外门100nl 有门斗的双层外门80nl 无门斗的单层外门 65nl对出入频繁的公共建筑主要出入口，其外门冷风侵入耗热量，可按外门冷风侵入耗热量的5倍考虑。四、建筑物热负荷的估算 l在进行初步设计或规划设计时，需要估算建筑物的供暖负荷，此时可用热指标法。l热指标是在调查了同一类型建筑物的供暖热负荷后，得出的该类建筑物每2建筑面积或在室内外温差为1时每3建筑物体积的平均供暖热负荷。l一种是单位面积热指标法单位面积热指标法；另一种是在室内外温差为1时的单位体积热指标法单位体积热指标法。第二节室内热水供暖系统 l以热水为热媒的供暖系统，称为热水供暖系统。热水供暖系统是目前广泛使用的一种供暖系统。居住和公共建筑常采用热水供暖系统。分类 l1.按系系统统循循环环动动力力不同，可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统。靠水的密度差进行循环的系统，称为重力循环系统；靠机械（水泵）力进行循环的系统，称为机械循环系统。l2.按系系统统供供、回回水水方方式式不同，可分为单管系统和双管系统。热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却的系统，称为单管系统。热水经供水立管或水平供水管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系统，称为双管系统。一、热水供暖系统：1、热水供暖系统可按下述方法分类：按热媒参数分：低温热水供暖系统（热媒参数低于100）高温热水供暖系统（热媒参数等于或大于100）；按系统循环动力分：自然（重力）循环和机械循环系统；按系统的每组立管根数分：单管和双管系统：按系统的管道敷设方式分：垂直式和水平式系统。低温热水、机械循环方式的供暖系统是民用建筑的主要供暖形式。3.按系系统统的的管管道道敷敷设设方方式式不同，可分为垂直式系统和水平式系统。4.按热热媒媒温温度度不同，可分为低温热水供暖系统（热水温度低于100）和高温热水供暖系统（热水温度高于100）。l室内热水供暖系统大多采用低温水作为热媒。设 计 供、回 水 温 度 多 采 用95/70（也有采用85/60）。高温水供暖系统一般宜在生产厂房中应用。设计供、回水温度大多采用120130/7080。一、重力（自然）循环热水供暖系统一、重力（自然）循环热水供暖系统 1.系统工作原理及其作用压力系统工作原理及其作用压力l当水在锅炉内加热后，水的密度减小；在散热器内被冷却后，水的密度增加。整个系统将因供回水密度差的不同而维持循环流动。维持该系统循环流动的压力称为自自然作用压力然作用压力。l重力循环热水供暖系统的循环作用压力的大小取决于水温（水的密度）在循环环路的变化。l作用压力l断面A-A右侧的水柱压力为l断面A-A左侧的水柱压力为l起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之间这段高度内的水柱密度差。如果取供水温度95，回水70；则每m高差可产生的作用压力为：l9.811（977.81961.92）=156Pa。l重力循环热水供暖系统维护管理简单，不需消耗电能。但由于其作用压力小、管中水流速度不大，所以管径就相对大一些，作用范围也受到限制。自然循环热水供暖系统通常只能在单幢建筑物中使用，作用半径不宜超过50m。这种系统尤其适用于边防连队宿舍。2.重力循环热水供暖系统的主要形式 双管单管重力循环供暖系统 上供下回双管系统 上供下回单管系统l为了使系统内的空气能顺利地排除，对于上供下回式自然循环热水供暖系统，其供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡向，其坡度宜采用0.51.0%；散热器支管的坡度一般取1%。为保证系统中的水能通过回水干管顺利地排出，回水干管应有向锅炉方向向下坡向，其坡度一般为0.51%。3.膨胀水箱的作用l容纳膨胀体积；l排气；l定压。l参见P.157158。二、机械循环热水供暖系统 l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）主要形式1.机械循环上供下回式热水供暖系统机械循环上供下回式热水供暖系统l机械循环系统除膨胀水箱的连接位置与自然循环系统不同外，还增加了循环水泵和排气装置。l在机械循环系统中，水流速度往往超过自水中分离出来的空气气泡的浮升速度。为了使气泡不致被带入立管，供水干管应按水流方向设上升坡度，使气泡随水流方向流动汇集到系统的最高点，通过设在最高点的排气装置，将空气排出系统外。供回水干管的坡度宜采用0.3，不得小于0.2。回水干管的坡向与自然循环系统相同，应使系统水能顺利排出。2.机械循环下供下回式双管系统 l系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面。在设有地下室的建筑物中或在平屋顶建筑棚下难以布置供水干管的场合，常采用下供下回式系统。l下供下回式系统排除空气的方式主要有两种：通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气。或通过专设的空气管手动或自动集中排气。为避免立管中的水通过空气管串流，集气装置的连接位置，应比水平空气管低h米以上，即应大于图中a和b两点在供暖系统运行时的压差值。下供下回双管系统机械循环下供下回式系统3.中供式水平供水干管敷设在系统中部。l下部：上供下回；l上部：下供下回（左）上供下回（右）4.机械循环下供上回式（倒流式）供暖系统 l系统的供水干管设在下部，而回水干管设在上部，顶部还设置有顺流式膨胀水箱。机械循环下供上回（倒流式）热水供暖系统5.异程式系统与同程式系统 l通过各个立管的循环环路的总长度不相等。这种布置形式称为异程式系统。l同程式系统的特点是通过各个立管的循环环路的总长度都相等。同程式系统 同程式 异程式 6.水平式系统 l热水通过总立管沿水平方向供给各楼层散热器的系统，称之为水平式系统。该系统一般适用于单层工业厂房、大厅、商店等。l按供水管与散热器的连接方式可分为顺流式和跨越式。单管水平串联式图 单管水平跨越式1冷风阀；2空气管 1冷风阀；2空气管 水平顺流式 水平跨越式（二）水平失调与垂直失调l在机械循环系统中，由于作用半径较大，在机械循环系统中，由于作用半径较大，连接立管较多，因而通过各个立管环路连接立管较多，因而通过各个立管环路的压力损失较难平衡。有时靠近总立管的压力损失较难平衡。有时靠近总立管最近的立管即使选用了最小的管径最近的立管即使选用了最小的管径DN15DN15，仍有很多剩余压力。初调节不当时，仍有很多剩余压力。初调节不当时，会出现近处立管流量超过要求，而远处会出现近处立管流量超过要求，而远处立管流量不足。在远近立管处出现流量立管流量不足。在远近立管处出现流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象，失调而引起在水平方向冷热不均的现象，称为系统的称为系统的水平失调水平失调。P.146l在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的高差不同，虽然进入和流出各层散热器的供、回水温度相同（不考虑管路沿途冷却的影响），但仍将形成上层作用压力大，下层压力小的现象。如选用不同管径仍不能使各层阻力达到平衡，由于流量分配不均，必然要出现上冷下热的现象；而且楼层数越多，上下层的作用压力差值越大，这种现象就会越严重。在建筑物内，同一竖向的各层房间的室温不符合设计要求的温度，而出现上、下层冷热不均的现象，通常称作系统垂直失调系统垂直失调。（p.144）第三节蒸汽供暖系统 一、蒸汽供暖系统的分类1.按供气压力大小l高压蒸汽供暖系统P70kPal低压蒸汽供暖系统P70kPal真空真气供暖系统P大气压2.按蒸汽干管布置l上供式l中供式l下供式3.按立管的布置特点l单管式l双管式4.按回水方式l重力回水l机械回水（高压蒸汽系统均采用机械回水方式）二、低压蒸汽供暖系统的基本形式1.重力回水低压蒸汽供暖系统l由蒸汽管道+散热器+凝结水管构成一个循环回路。重力回水重力回水低压蒸汽低压蒸汽供暖系统供暖系统示意图示意图 下供式上供式l重力回水低压蒸汽供暖系统型式简单，重力回水低压蒸汽供暖系统型式简单，宜在小型系统中采用。当供暖系统作用宜在小型系统中采用。当供暖系统作用半径较大时，就要采用较高的蒸汽压力半径较大时，就要采用较高的蒸汽压力才能将蒸汽输送到最远散热器。如仍用才能将蒸汽输送到最远散热器。如仍用重力回水方式，凝水管里水面重力回水方式，凝水管里水面II-II高度高度就可能达到甚至超过底层散热器的高度，就可能达到甚至超过底层散热器的高度，底层散热器就会充满凝水并积聚空气，底层散热器就会充满凝水并积聚空气，蒸汽就无法进入，从而影响散热。因此，蒸汽就无法进入，从而影响散热。因此，当系统作用半径较大，供汽压力较高当系统作用半径较大，供汽压力较高（通常供汽表压力高于（通常供汽表压力高于20kPa20kPa）时，就采）时，就采用机械回水系统。用机械回水系统。2.机械回水低压蒸汽系统（1）是一个开式系统）是一个开式系统*凝结水返回凝结水箱，再由凝结水泵送凝结水返回凝结水箱，再由凝结水泵送回锅炉加热。回锅炉加热。（2）水击）水击 蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动的蒸蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动的蒸汽推动产生的浪花或水塞与管件相撞产汽推动产生的浪花或水塞与管件相撞产生振动和巨响的现象。生振动和巨响的现象。（3）减少水击的措施）减少水击的措施 及时排除凝结水；降低蒸汽流速；设置及时排除凝结水；降低蒸汽流速；设置合适的坡度使凝结水与蒸汽同向流动。合适的坡度使凝结水与蒸汽同向流动。机械回水低压蒸汽供暖系统机械回水低压蒸汽供暖系统1低压恒温式疏水器 2凝水箱 3膨胀水箱 4凝水泵三、高压蒸汽供暖系统减压分汽缸供暖高压蒸汽分汽缸供热|回水锅炉凝结水箱凝结水泵四、热水供暖与蒸汽供暖的比较 1.蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比热水流蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比热水流量少得多（相同负荷时）量少得多（相同负荷时）l热水供暖系统依靠其温度降放出热量，而且热水的集态不发生变化。蒸汽供暖系统依靠水蒸汽凝结成水放出热量，集态发生了变化。蒸汽的汽化潜热比起每kg水在散热器中靠温度降放出的热量要大得多。因此，对同样的热负荷，蒸汽供暖时所需的蒸汽质量流量要比热水流量少得多。2.2.蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和运行蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和运行管理上较为复杂管理上较为复杂 l热水在封闭系统内循环流动，其状态参数（主要指流量和比容）变化很小。蒸汽和凝水在系统管路内流动时，其状态参数变化很大，还会伴随集态变化。例如湿饱和蒸汽沿管路流动时，由于管壁散热会产生沿途凝水，使输送的蒸汽量有所减少。又如从散热器流出的饱和凝水通过疏水器和在凝结水管路中压力下降，沸点改变使凝水部分重新汽化，形成“二次蒸汽”，以两相流的状态在管路内流动。蒸汽和凝水状态参数变化较大的特点是蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和运行管理上较为复杂的原因之一。由这一特点引起系统中出现“跑、冒、滴、漏”问题解决不当时，会降低蒸汽供暖系统的经济性和适用性。3.对同样热负荷蒸汽供暖要比热水供暖对同样热负荷蒸汽供暖要比热水供暖节省散热设备的面积。节省散热设备的面积。l在热水供暖系统中，散热器内热媒温度为热水进出口温度的平均值。若热水进出口温度为95/70，散热器内热媒的平均温度为82.5。蒸汽在散热器内定压凝结放热，散热器的热媒温度为该压力下的饱和温度。在低压及高压蒸汽供暖系统中，散热器内热媒的温度等于或高于100。因此，对同样热负荷蒸汽供暖要比热水供暖节省散热设备的面积。l为什么民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系为什么民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系统？统？l但蒸汽供暖系统散热器表面温度高，易烧烤积在散热器上的有机灰尘，产生异味，卫生条件较差。由于上述跑、冒、滴、漏而影响能耗以及卫生条件差两个主要原因，在营房建筑中不适宜采用蒸汽供暖系统。4.蒸汽供暖系统静压小，升温快，适蒸汽供暖系统静压小，升温快，适用于某些公共场所。用于某些公共场所。由于蒸汽具有比容大（密度小）的特点，在高层建筑供暖时不会像热水供暖那样产生很大的水静压力。此外，蒸汽供暖系统的热惰性小，供汽时热得快，停汽时冷得也快。对于人数骤多骤少或不经常有人停留而要求迅速加热的建筑物如俱乐部、会议室、礼堂等是比较合适的。5.5.蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度,采用采用间歇运行时，系统腐蚀较快，使用年限间歇运行时，系统腐蚀较快，使用年限比热水采暖系统短。比热水采暖系统短。l一般蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度，当室外温度高于供暖室外计算温度时，蒸汽供暖系统必须运行一段时间，停止一段时间，即采用间歇运行。这样会使房间温度上下波动。另外，由于蒸汽供暖系统间歇工作，管道内时而充满蒸汽，时而充满空气，管道内壁的氧化腐蚀要比热水供暖系统快。蒸汽供暖系统的使用年限要比热水供暖系统短，特别是凝水管更易损坏。第四节 散热器l散热器的功能是将供暖系统热媒所携带的热量通过散热器壁面传给房间。l对散热器的基本要求主要有以下几点：1.热工性能方面的要求散热器的传热系数K值越高，说明其散热性能越好。可以采用增加外壁散热面积（在外壁上加肋片），提高散热器周围空气流动速度和增加散热器向外辐射散热的比例等措施来提高散热器的传热系数。2.经济方面的要求散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低，其经济性越好。3.安装使用和工艺方面的要求散热器应具有一定机械强度和承压能力；散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间；散热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。4.卫生美观方面的要求散热器外表面光滑，不积灰和易于清扫。在公共建筑中，散热器的形式、色泽、装璜应与房间的内部装饰相协调。5.使用寿命的要求散热器应耐腐蚀，不易损坏和使用年限长。l按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热器两大类。按其构造形式，主要分为柱器两大类。按其构造形式，主要分为柱型、翼型、管型、平板型等。型、翼型、管型、平板型等。la.灰铸铁柱型散热器lb.灰铸铁翼型散热器lc.钢串片式散热器ld.钢制板式散热器圆翼型长翼型柱型散热器闭式钢串片对流散热器示意图 钢制板型散热器示意图 散热器内对丝：散热器内对丝：散热器的布置l1.散热器一般应安装在外墙的窗台下，这样，沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气比较暖和舒适。l2.为防止散热器冻裂，两道外门之间不允许设置散热器。在楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应由单独的立、支管供热，且不得装设调节阀。l3.散热器一般采用明装，内部装修要求较高的营房可采用暗装。托儿所和幼儿园一般采用暗装或加防护罩，以防烫伤儿童。l4.在垂直单管和双管热水供暖系统中，一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器可与邻室串联连接。两串联散热器之间的串联管直径应与散热器接口直径相同，以便水流畅通。l5.在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热气流上升的特点，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。这是因为底层散热器所加热的空气能够自由上升，从而补偿上部的热损失。l为了防止冻裂，双层外门的外室及门斗内不宜布置散热器。l6.铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：二柱（132型）20片；柱型（四柱）25片；长翼型7片。第五节室内供暖系统的管路布置和主要设备及附件 l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还起着排气作用。水量。在重力循环上供下回式系统中还起着排气作用。膨胀水箱的另一作用是恒定供暖系统的压力。膨胀水箱的另一作用是恒定供暖系统的压力。l热水采暖系统中，热媒加热后体积将会膨胀，为容纳这部分膨水量，系统原则上要设置膨胀水箱；系统温度降低，热媒体积收缩，或者系统水量漏失时，又需要由膨胀水箱将水补入系统。机械循环系统中，膨胀水箱还起着重要的定压作用，因此，它连接在水泵吸入口附近的回水干管上。l箱上连有膨胀管、溢流管、信号管、排水管、循环管箱上连有膨胀管、溢流管、信号管、排水管、循环管和补水管。和补水管。l膨胀管与供暖系统管路的连接点，在重力循环系统中接在供水总立管的项端；在机械循环系统中一般接至循环水泵吸入口前。膨胀水箱与机械循环系统的连接方式1膨胀管2循环管3热水锅炉4循环水泵lB、集气罐和自动排气阀：l为了保证采暖系统的正常工作，必须及时、方便地将系统中的空气排出。集气罐和自动排气阀的作用就在于此。l、疏水器l蒸汽疏水器能自动阻止蒸汽逸漏、迅速排出凝水，同时能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体。l暖风机由风机、电机及空气加热器组成。l在风机的作用下，空气由吸风口进入机组，经加热器加热后从送风口送至室内，以维持室内要求的温度。l热水换热器：壳管式、容积式其它l10层及24m以上的建筑物我们称其为高层建筑。ll高层建筑热水供暖系统的静水压力较大，因此高层建筑供暖系统的形式和与室外热网的连接方式，必须充分考虑散热器的承压能力及外网的压力等因素。同时，还必须解决垂直失调的问题。第六节高层建筑热水供暖系统1.分层式供暖系统（1）在垂直方向上分为两个或两个以上的独立系统（2）双水箱分层式供暖系统2.双线式系统（1）垂直双线式单管热水供暖系统（2）水平双线式热水供暖系统3.单双管混合式系统第七节 供热锅炉及锅炉房 l供热系统通常是利用锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备生产出蒸汽（或热水）蒸汽（或热水），而后通过热力管道，将蒸汽（或热水）输送至用户，以满足生产工艺或生活采暖等方面的需要。因此，锅炉是供热之源。l锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全可靠、经济有效地把燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，以生产热水或蒸汽。一、常用供热锅炉的类型1.蒸汽锅炉l高压锅炉p70kPal低压锅炉P70kPa2.热水锅炉l高压锅炉t115Cl低压锅炉t115C集中供暖区域供暖二、锅炉的基本构造与工作原理 1.1.基本构造基本构造（1 1）汽锅）汽锅l锅筒（又称汽包）、管束、水冷壁、锅筒（又称汽包）、管束、水冷壁、集箱和下降管等组成的集箱和下降管等组成的一个封闭汽水一个封闭汽水系统系统。（2 2）炉子）炉子l煤斗、炉排、除渣板、送风装置等组煤斗、炉排、除渣板、送风装置等组成的成的燃烧设备燃烧设备。（3 3）附件）附件l蒸汽锅炉还必须装设安全阀、水位蒸汽锅炉还必须装设安全阀、水位表、高低水位警报器、压力表、主表、高低水位警报器、压力表、主汽阀、排污阀、止回阀等。还有用汽阀、排污阀、止回阀等。还有用来消除受热面上积灰以利传热的吹来消除受热面上积灰以利传热的吹灰器，以提高锅炉运行的经济性。灰器，以提高锅炉运行的经济性。2.2.锅炉的工作过程锅炉的工作过程*（1 1）燃料的燃烧过程）燃料的燃烧过程 l良好的燃烧需要高温的环境、必需的空良好的燃烧需要高温的环境、必需的空气量、空气与燃料的良好混合。气量、空气与燃料的良好混合。（2 2）烟气向水的传热过程）烟气向水的传热过程l高温烟气水冷壁对流管束蒸汽过高温烟气水冷壁对流管束蒸汽过热器省煤器排出热器省煤器排出（3 3）水的汽化过程（即蒸汽的生产过程）水的汽化过程（即蒸汽的生产过程）l冷水省煤器气锅对流管束上下冷水省煤器气锅对流管束上下锅筒上锅筒汽水分离蒸汽过热器锅筒上锅筒汽水分离蒸汽过热器引出引出*SHL型锅炉型锅炉1-1-上锅筒；上锅筒；2-2-下锅下锅筒；筒；3-3-对流管束；对流管束；4-4-炉膛；炉膛；5-5-侧墙水侧墙水冷；冷；6-6-侧水冷壁上侧水冷壁上集箱；集箱；7-7-侧水冷壁侧水冷壁下集箱；下集箱；8-8-前水冷前水冷壁；壁；9-9-后墙水冷壁；后墙水冷壁；10-10-前水冷壁下集箱；前水冷壁下集箱；11-11-后水冷壁下集箱；后水冷壁下集箱；12-12-下降管；下降管；13-13-链链条炉排；条炉排；14-14-加煤斗；加煤斗；15-15-风仓；风仓；16-16-蒸汽蒸汽过热器；过热器；17-17-省煤器；省煤器；18-18-空气预热器；空气预热器；19-19-烟窗及防渣管；烟窗及防渣管；20-20-二次风管二次风管 三、锅炉基本特性的表示 1.1.蒸发量、供热量蒸发量、供热量l蒸蒸发发量量指指锅锅炉炉在在额额定定参参数数和和保保证证一一定定效效率率下下的的最最大大连连续续蒸蒸发发量量。即即每每h所所生生产产的的额额定定蒸蒸汽汽量量，用用以以表表征征锅锅炉炉容容量量的的大大小小。蒸蒸发发量常用符号量常用符号D来表示，单位是来表示，单位是t/h。l供热用热水锅炉，用供热用热水锅炉，用额定供热量额定供热量来表征容来表征容量的大小，常以符号量的大小，常以符号Q来表示，单位是来表示，单位是KW。2.蒸汽（或热水）参数 l锅锅炉炉产产生生蒸蒸汽汽的的参参数数，是是指指锅锅炉炉出出口口处处蒸蒸汽汽的的额额定定压压力力（表表压压力力）和和温温度度。对对生生产产饱饱和和蒸蒸汽汽的的锅锅炉炉来来说说，一一般般只只标标明明蒸蒸汽汽压压力力；对对生生产产过过热热蒸蒸汽汽（或或热热水水）的的锅锅炉炉，则则需需标标明明压压力力和和蒸蒸汽汽（或或热热水水）温温度。度。l供热锅炉的容量、参数，既要满足生产工供热锅炉的容量、参数，既要满足生产工艺上对蒸汽的要求，又要便于锅炉房的设艺上对蒸汽的要求，又要便于锅炉房的设计，锅炉配套设备的供应以及锅炉本身的计，锅炉配套设备的供应以及锅炉本身的标准化，因而要求有一定的锅炉参数系列。标准化，因而要求有一定的锅炉参数系列。l如表如表9-6所示。所示。3.锅炉的热效率 l锅炉的热效率是指每锅炉的热效率是指每h送进锅炉的燃送进锅炉的燃料全部完全燃烧时所发出的热量中用料全部完全燃烧时所发出的热量中用来产生蒸汽或加热热水的百分比，以来产生蒸汽或加热热水的百分比，以符号符号 （或（或 gl）表示。它是一个能）表示。它是一个能真实说明锅炉运行的热经济性的指标。真实说明锅炉运行的热经济性的指标。l煤气比：每煤气比：每kg燃煤能产生多少燃煤能产生多少kg蒸汽。蒸汽。l煤水比：根据煤质的好坏和锅炉种类煤水比：根据煤质的好坏和锅炉种类的不同，差别较大。的不同，差别较大。5090。4.锅炉的金属耗率及耗电率 l金属耗率，就是相应于锅炉每金属耗率，就是相应于锅炉每t蒸发量所耗蒸发量所耗用的金属材料的重量（用的金属材料的重量（t），目前生产的供），目前生产的供热锅炉这个指标为热锅炉这个指标为26t/t。l耗电率则为产生耗电率则为产生1t蒸汽耗用电的度数蒸汽耗用电的度数（kWh/t）；耗电率计算时，除了锅炉本）；耗电率计算时，除了锅炉本体配套的辅机外，还涉及到磨煤机、破碎体配套的辅机外，还涉及到磨煤机、破碎机、筛煤机等辅助设备的耗电量。机、筛煤机等辅助设备的耗电量。l衡量锅炉总的经济性应从热效率、金属耗衡量锅炉总的经济性应从热效率、金属耗率及耗电率这三个方面综合考虑。率及耗电率这三个方面综合考虑。5.锅炉型号的表示方法第一部分第一部分 锅炉本体型式代号锅炉本体型式代号 燃烧方式代号燃烧方式代号 蒸发量（供热量）蒸发量（供热量）第二部分第二部分/介质出口压力介质出口压力 过热蒸汽温度过热蒸汽温度或出水温度或出水温度/回水温回水温度度 第三部分第三部分 燃料种类代号燃料种类代号 设计次序设计次序 lSHL10-1.3/350-W：表示双锅筒横置式链条炉：表示双锅筒横置式链条炉排，蒸发量为排，蒸发量为10t/h、出口蒸汽压力为、出口蒸汽压力为13表大表大气压（或气压（或1.3MPa）、出口过热蒸汽温度为）、出口过热蒸汽温度为350、适用于无烟煤、按原型设计制造。、适用于无烟煤、按原型设计制造。lQXS120-8/130/80-Y：表示强制循环室燃热水：表示强制循环室燃热水锅炉，供热量为锅炉，供热量为120104kcal/h(502104kJ/h或或1396kW)，热水出口温度为，热水出口温度为130、回水温度、回水温度为为80、压力为、压力为8表大气压（表大气压（0.8MPa），燃），燃油，按原型设计。油，按原型设计。l由于锅炉至今尚未完全标准化，故按同一型由于锅炉至今尚未完全标准化，故按同一型号表示的锅炉，各厂的设计也可能不尽相同，号表示的锅炉，各厂的设计也可能不尽相同，在具体结构、尺寸等方面仍有区别。在具体结构、尺寸等方面仍有区别。四、锅炉房设备的组成 1.1.锅炉本体锅炉本体 l通常将构成锅炉的基本组成部分合通常将构成锅炉的基本组成部分合称为锅炉本体，它包括：汽锅、炉称为锅炉本体，它包括：汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器。热器。l锅炉附加受热面锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省蒸汽过热器、省煤器和空气预热器煤器和空气预热器2.锅炉房的辅助设备（1）运煤、除灰系统：运煤、除灰系统：l其作用是保证为锅炉运入燃料和送出灰渣。其作用是保证为锅炉运入燃料和送出灰渣。（2）送、引风系统：送、引风系统：l为了给炉子送入燃烧所需的空气和从锅炉引为了给炉子送入燃烧所需的空气和从锅炉引出燃烧产物出燃烧产物烟气，以保证燃烧正常进行，烟气，以保证燃烧正常进行，并使烟气以必须的流速冲刷受热面，锅炉的并使烟气以必须的流速冲刷受热面，锅炉的通风设备有送风机、引风机和烟囱，为了改通风设备有送风机、引风机和烟囱，为了改善环境卫生和减少烟尘污染，锅炉还设有除善环境卫生和减少烟尘污染，锅炉还设有除尘器，为此也要求必须保持一定的烟囱高度。尘器，为此也要求必须保持一定的烟囱高度。除尘器收下的飞灰，也可由灰车送走。除尘器收下的飞灰，也可由灰车送走。（3）水、汽系统：水、汽系统：l包括排污系统；水泵；包括排污系统；水泵；水处理；储水水处理；储水箱；分气缸等。箱；分气缸等。（4）仪表控制系统：仪表控制系统：l除了锅炉本体上装有的仪表外，为监除了锅炉本体上装有的仪表外，为监督锅炉设备安全经济运行，还常设有督锅炉设备安全经济运行，还常设有一系列的仪表和控制设备，如蒸汽流一系列的仪表和控制设备，如蒸汽流量计、水量表、烟温计、风压计、排量计、水量表、烟温计、风压计、排烟二氧化碳指示仪等常用仪表。烟二氧化碳指示仪等常用仪表。五、锅炉房位置的确定lP.17017六、锅炉房的建筑要求lP.171172l有关结构方面的要求图2-9锅炉受热面型式发展过程简图第九节供暖管路的布置与敷设供暖管路的布置与敷设 供暖管道采用水煤气钢管输送热媒，管道接口形式可采用供暖管道采用水煤气钢管输送热媒，管道接口形式可采用螺纹连接、焊接、法兰连接。螺纹连接、焊接、法兰连接。管道的布置与敷设应遵循一定的原则：应力求管路简单、管道的布置与敷设应遵循一定的原则：应力求管路简单、节省管材、便于管理并应考虑不影响房间美观。节省管材、便于管理并应考虑不影响房间美观。供暖管道的安装有明装和暗装两种形式。应用时要依建筑供暖管道的安装有明装和暗装两种形式。应用时要依建筑物的要求而定。在民用建筑、公共建筑以及工业建筑中一般都物的要求而定。在民用建筑、公共建筑以及工业建筑中一般都应采用明装。装饰要求较高的建筑物，如剧院、礼堂、展览馆、应采用明装。装饰要求较高的建筑物，如剧院、礼堂、展览馆、宾馆及某些有特殊要求的建筑物（如：幼儿园）等常用暗装。宾馆及某些有特殊要求的建筑物（如：幼儿园）等常用暗装。（1）干管的布置与附设：）干管的布置与附设：水平干管要有正确的坡度方向，对于机械循环热水供暖系水平干管要有正确的坡度方向，对于机械循环热水供暖系统管道的坡度为统管道的坡度为0.0020.005，一般取，一般取0.003，同时应在供暖，同时应在供暖管道的高点设放气、低点设泄水装置。管道的高点设放气、低点设泄水装置。（2）立管布置与附设：散热器的立管布置与系统形式、散热器布置位置等因素有关。立管一般布置在房间的墙角处，或布置在窗间墙处，楼梯间的立管应单独设置，以免冻结而影响其他房间供暖。立管上下端均应设置阀门，以便与检修。立管穿越楼板时（水平管穿越隔墙时相同），为了使管道可以自由移动而且不损坏楼板或墙面，应在安装位置预埋钢套管。套管内径应稍大于管道的外径，管道与套管之间应填以石棉绳。管道穿越墙壁，套管两端与墙壁相平；管道穿越楼板，套管上端应高出地面20，下端与楼板底面相平。具体做法见后面图示 管道穿越楼板管道穿越楼板 管道穿越墙壁管道穿越墙壁（3）立管与散热器的连接：垂直系统中，每组散热器应直接与立管连接，也可以采用串联方式。散热器的间距不应超过1.5m；机械循环热水采暖系统串联管的管径不小于25。另外，散热器支管应尽量同侧连接，水平支管应具有一定坡度。要求：支管长度小于或等于500时，坡降为5；支管长度若大于500时，坡降为10。支管与墙面的距离应同立管一致。立管与散热器的连接见后面图示（4）供暖系统的入口装置：供暖系统的入口是指室外供热网路向热用户供热的连接装置，设有必要的设备、仪表以及控制设备，用来调节控制供向热用户的热媒参数，计量热媒流量和用热量。一般我们称之为热力入口，设有压力表、温度计、循环管、旁通阀、平衡阀、过滤器和泄水阀等。建筑物可设有一个或多个