供热系统的分类.ppt

5供热与供燃气 1供热系统的形式与特点 本节内容 3管网的布置和敷设 5 1供热系统的形式与特点 1 什么是采暖 2 什么是采暖系统 3 采暖系统的组成呢 4 采暖系统的分类呢 采暖 heating spaceheating 使室内获得热量并保持一定温度 已达到适宜的生活条件或工作条件的技术 也称供暖 采暖系统的组成 热源 主要是指生产和制备一定参数 温度 压力 热媒的锅炉房或热电厂 供热管道 将热媒输送到各个用户或散热设备 散热设备 将热量散发到室内的设备 热媒 是可以用来输送热能的媒介物 常用的热媒是热水 蒸汽 根据三个主要组成部分的相互位置关系来分 采暖系统分类 局部采暖系统 采暖系统的三个主要组成部分在构造上都在一起的方式 如 烟气采暖 火炉 火墙和火炕 电热采暖和燃气采暖 集中采暖系统 1 热水锅炉 2 循环水泵 3 补给水泵 4 压力调解阀 5 除污器 6 补充水处理装置 7 采暖散热器 8 集中采暖锅炉房 9 室外供热管网 10 室内采暖系统 集中采暖系统 热源和散热设备分别设置 由热源通过管道向各个房间或各个建筑物供给热量的采暖方式 集中采暖系统 根据热媒种类不同来分 根据采暖系统循环动力的不同来分 自然循环热水采暖系统 一户两室的土暖气系统 a 平面布置图 b 系统图 自然循环热水采暖系统工作原理 基本概念 在水的循环流动过程中 供水和回水由于温度差的存在 产生了密度差 系统就是靠供回水的密度差作为循环动力的 这种系统称为自然循环热水采暖系统 循环作用压力 p p右 p左 gh h g Pa g 自然循环作用压力的大小与供 回水的密度差和锅炉中心与散热器中心的垂直距离有关 低温热水采暖系统 供回水温度一定 95 70 时 为了提高系统的循环作用压力 应尽量增大锅炉与散热设备之间的垂直距离 自然循环系统的作用压力都不大 作用半径一般不超过50m 自然循环热水采暖系统结构简单 操作方便 运行时无噪音 不需要消耗电能 但它的作用半径小 系统所需管径大 初投资较高 当循环系统作用半径较大时 应考虑采用机械循环热水采暖系统 自然循环热水采暖系统的特点 工作原理 依靠循环水泵提供动力 强制水在系统中循环流动 特点 增加了运行管理费用和电耗 但系统循环作用压力大 管径较小 系统的作用半径会显然提高 机械循环热水采暖系统工作原理图 机械循环热水采暖系统工作原理 机械循环与自然循环热水采暖系统不同 机械循环与自然循环热水采暖系统不同 1 按供回水干管布置位置分类 系统形式的分类 2 按散热器的连接方式分类 4 按并联环路水的流程分类 3 按连接散热器的管道数量分类 1 按供回水干管布置位置分类 按供水干管布置位置分 上供 中供 下供 按回水干管布置位置分 中回 下回 上回 上供下回式 上供上回式 下供上回式 下供下回式 上供下回式 下供上回式 2 按散热器的连接方式分类 按散热器的连接方式分 水平式 是指不同楼层的各散热器用垂直立管连接的系统 是指同一楼层的散热器用水平管线连接的系统 垂直式 垂直式 水平式 单管顺流式 单管跨越式 双管式 单管系统特点 节省管材 造价低 施工进度快 单管系统的水力稳定性比双管系统好 顺流式单管系统 不能调节单个散热器的散热量 跨越式单管系统 多用管材 跨越管 设置散热器支管阀门和增大散热器的代价换取散热量在一定程度上的可调性 双管系统特点 可单个调节散热器的散热量 管材耗量大 施工麻烦 造价高 易产生垂直失调 4 按并联环路水的流程分类 同程式系统 异程式系统 各环路管路总长度基本相等的系统 各环路管路总长度不相等的系统 异程式 同程式 同程式系统特点 各环路易于平衡 水力失调 沿水平方向各房间的室内温度偏离设计工况叫水平失调 较轻 布置管道合理时耗费管材不多 异程式系统特点 节省管材 降低投资 但由于流动阻力不易平衡 常导致离热力入口近处立管的流量大于设计值 远处立管的流量小于设计值的现象 自然循环上供下回垂直单管热水供暖系统 自然循环上供下回垂直双管热水供暖系统 常见形式 机械循环上供下回垂直单管热水采暖系统 机械循环下供下回垂直双管热水采暖系统 机械循环上供下回垂直双管热水采暖系统 水平式热水采暖系统 原理 利用蒸汽凝结时放出的汽化潜热来供暖 分类 低压蒸汽供暖系统 P 0 07MPa 高压蒸汽供暖系统 P 0 07MPa 适用 系统的加热和冷却过程都很快 特别适合于人群短时间迅速集散的建筑如大礼堂 剧院等 蒸汽采暖系统 蒸汽供暖系统示意图 1 蒸汽供暖系统的散热器表面温度高在蒸汽供暖系统中 散热器内热媒的温度一般均在100 以上 相应的表面温度也较高 系统所需的散热器面积就少得多 但蒸汽供暖系统由于散热器表面温度过高 易发生烫伤事故 且坠落在散热器表面上的灰尘等物质会分解出带有异味的气体 卫生效果较差 因此在民用居住建筑 可能产生易爆 易燃 易挥发等灰尘的工业厂房内均不适宜采用 2 蒸汽供暖系统的热惰性很小 系统的加热和冷却速度都很快 当系统间歇运行时 房间温度变化幅度较大 比较适用于要求加热迅速 供暖时间集中而短暂的影剧院 礼堂 体育馆类的间歇供暖的建筑物中 蒸汽采暖系统特点 3 蒸汽供暖系统的使用年限较短 由于蒸汽供暖系统多采用间歇运行 因此管道易被空气氧化腐蚀 尤其是凝水管中经常存在大量的空气 严重地影响了其使用寿命 4 蒸汽供暖系统可用于高层建筑中 蒸汽供暖系统中热媒 蒸汽 的容重很小 所以本身所产生的静压力也较小 蒸汽供暖用于高层建筑中不致因底层散热器承受过高的静压而破裂 也不必进行竖向分区 5 蒸汽供暖系统的热损失大 在蒸汽供暖系统中经常会出现疏水器漏汽 凝结回水产生二次蒸汽 管件损坏等跑 冒 滴 漏的现象 因此其热损失相对热水供暖系统较大 地板辐射采暖系统 以低温热水 不高于60 为热媒 通过埋设在地板内的塑料管 常用PE X管和PP R管 把地板加热 以整个地面作为散热面 均匀的向室内辐射热量 是一种对房间微气候进行调节的节能采暖系统 低温热水地板辐射采暖系统 可以克服散热器采暖系统不便于按热计量 分户分室控温等等 地板辐射采暖定义 传统的采暖方式上热下凉 给人们有口干舌燥的感觉 而低温地板辐射采暖给人以脚暖头凉的舒适感 俗话说寒从足下来 低温地板采暖符合人体的生理学调节特点 符合人体理想感受 促进人体血液循环 与传统采暖方式比较 低温辐射地板采暖起源于北美 北欧的发达国家 该技术在欧洲已有多年的使用和发展历史 是一项在欧洲非常成熟且应用广泛的供热技术 近年来 在我国也得到了日益广泛的应用 地板辐射采暖的发展 地板辐射采暖的特点 热感舒适 热量均衡稳定 节能 免维修 方便管理 扩大了房间面积 减少了楼层噪音 实现了分户分室自动高温 消除了散热设备的积尘和异味 使用寿命长达50年以上 低温热水辐射地板采暖成功地解决了高空间 大跨度 矮窗式建筑物的热源紧张问题 如展览馆 厅堂提高了采暖的舒适度和改善生活质量 是一种极为理想的供暖方式 特别适用于住宅 高大空间的房间 游泳池等场所 地板辐射采暖的应用 低温热水地板辐射采暖因水温低 管路基本不结垢 多采用管路一次性埋设于垫层中的作法 地面结构一般由楼板 找平层 绝热层 上部敷设加管 填充层和地面层组成 找平层 是在填充层或结构层上进行抹平的构造层 绝热层 主要用来控制热量传递方向 填充层 用来埋置 保护加热管并使地面温度均匀 地面层 指完成的建筑地面 如允许地面双向散热时 可不设绝热层 住宅建筑因涉及分户热计量 不应取消绝热层 低温热水地板辐射采暖构造 早期 低温热水地板辐射采暖系统均采用钢管或铜管 埋管接头多 施工困难而且渗漏不能彻底解决 管道膨胀较大 系统寿命短 安全性较差 现在 低温热水地板辐射采暖系统均采用塑料管 低温热水地板辐射采暖系统采用的塑料管有 交联铝塑复合管 PAP XPAP 聚丁烯 PB 管 交联聚乙烯 PE X 管 无规共聚聚丙烯 PP R 管 这几种塑料管具有耐老化 耐腐蚀 不结垢 承压高 无污染 沿程阻力小等优点 低温热水地板辐射采暖系统管材 地板辐射采暖安装 地面下敷设的盘管埋地部分不应有接头 盘管隐蔽前必须做水压试验 盘管弯曲部分不得出现硬折现象 塑料管或复合管的曲率半径不小于管道外径的8倍或5倍 地板辐射采暖系统的管道布置形式 暖风机采暖 根据风机的型式分 轴流式和离心式根据热媒的种类分 蒸汽暖风机热水暖风机蒸汽 热水两用机 暖风机的种类 1 暖风机运转前 必须排净管路系统及散热管中的冷空气 2 调整暖风机百叶开启角度 以便得到合适的气流 3 热风采暖气的热媒采用0 1 0 3MPa的高压蒸汽或不低于90 的热水 也可以采用燃气 燃油 4 暖风机的供水温度一般应保持在90 以上 最低不低于80 水流速在0 2m s 5 暖风机的送风温度宜采用35 50 不得高于70 暖风机的使用要求 1 暖风机进出支管上装置截止阀 并应设置排气装置 2 安装高度 当出口风速低于5m s时 宜采用3 5米 当大于5m s时 宜采用4 5 5米 3 暖风机的作用半径不应超过150米 暖风机的安装 暖风机的配管 热水暖风机的配管 工程示例 蒸汽暖风机的配管 分户热计量采暖系统 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 规定 4 9 1新建住宅热水集中采暖系统 应设置分户热计量和室温控制装置 对建筑内的公共用房和公用空间 应单独设置采暖系统 宜设置热计量装置 根据实施计量供热的目的 适合热计量的户内供热系统应具备以下的基本条件 1 灵活的室温控制 即用户可以根据需要分室控制温度 这是热计量的前提 2 可靠的热计量装置 3 有效的控制手段 这是保证室温调节的必备条件 根据以上原则 对于新建及补建的供热住宅 为了便于计量和温控 楼梯间 楼道等共用部分应设立独立的采暖系统 用户系统宜采用按户分环 分室控制的计量供热方式 所谓按户分环 就是在户外楼梯间设置共用立管 每户单独引出供回水水平管 户内采用水平环路采暖系统 每户形成一个相对独立的系统 在每户入口处设置户用热量表以计量用热量 分户水平单管系统与以往采用的水平式系统的主要区别在于 1 水平支路长度限于一个住户之内 2 能够分户计量和调节供热量 3 可分室改变供热量 满足不同的室温要求 分户水平单管系统 分户水平单管系统 户内供热系统形式 水平单管系统比水平双管系统布置管道方便 节省管材 水力稳定性好 但应解决好排气问题 如果户型较小 又不宜采用DNl5的管子时 水平管中的流速有可能小于气泡的浮升速度 可调整管道坡度 采用气水逆向流动 利用散热器聚气 排气 防止形成气塞 也可在散热器上方安装放气阀或利用串联空气管排气 水平单管系统与水平双管系统比较 分户水平双管系统一个住户内的各散热器并联 在每组散热器上装调节阀或恒温阀 以便分室控制和调节室内空气温度 水平供水管和回水管可采用以下多种方案布置 分户水平双管系统 分户水平双管系统 分户热计量水平双管系统 特点 分户水平单 双管系统兼有上述分户水平单管和双管系统的优缺点 可用于面积较大的户型以及跃层式建筑 分户水平单 双管系统 水平放射式系统在每户的供热管道入口设小型分水器和集水器 各散热器并联 从分水器引出的散热器支管呈辐射状埋地敷设 因此又称为 章鱼式 至各个散热器 分户水平放射式系统 管道布置 4 9 5当热水集中采暖系统分户热计量装置采用热量表时 应符合下列要求 1应采用共用立管的分户独立系统形式 2户用热量表的流量传感器宜安装在供水管上 热量表前面应设置过滤器 3系统的水质 应符合国家现行标准 工业锅炉水质 GB1576 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 规定 管道布置及用户系统的热力入口 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 规定 4户内采暖系统宜采用单管水平跨越式 双管水平并联式 上供下回式等形式 5户内采暖系统管道的布置 条件许可时宜暗埋布置 但是暗埋管道不应有接头 且暗埋管道宜外加塑料套管 6系统的共用立管和入户装置 宜设于管道井内 管道井宜设在公共的楼梯间或户外公共空间 7分户热计量热水集中采暖系统的热量表 应符合国家现行标准 热量表 CJ128 的要求 用户系统的热力入口 4 9 4分户热计量热水集中采暖系统 应在建筑物热力入口处设置热量表 差压或流量调节装置 除污器或过滤器等 注 另外 考虑到我国采暖收费难的现状 从便于管理和控制的角度 在供水管上应安装锁闭阀 以便需要时采取强制性措施关闭用户的采暖系统 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 规定 典型户内系统热力入口示意图 计量供热系统户外管道一般采用金属管材 而户内管道常采取塑料管材 因此必然涉及到一个连接问题 目前 常用作法是将二者用钢塑连接件相连 常见连接方式与分界设置见图 管道安装材质变化的分界示意图 管道井 户内空间 钢管 塑料管 钢塑直通连接件 管材的选用 1 交联铝塑复合管 内层和外层为密度0 94g cm3的聚乙烯或乙烯共聚物 中间层为增强铝管 层间用热熔胶紧密粘合为一体的管材 用于输送热水时 内外层应为交联聚乙烯 称为交联铝塑复合管 通常以XPAP标记 2 聚丁烯管 由聚丁烯 1树脂添加适量助剂 经挤出成型的热塑性管材 称聚丁烯管 通常以PB标记 PB管材 3 交联聚乙烯管 以密度 0 94g cm3的聚乙烯或乙烯共聚物 添加适量助剂 通过化学的或物理的方法 使其线型的大分