供热工程建环暖通5ppt课件.ppt

第五次课 复习 理论 辐射供暖的分类低温热水地板辐射供暖的特点辐射供暖地板构造加热管的布置形式及特点塑料管材壁厚的选用低温热水地板辐射供暖散热设备的选择计算 辐射供暖的分类按热媒种类不同 分为热水辐射供暖 电热辐射供暖和燃气辐射供暖 按散热设备构造不同 分为埋管式和组合式 按辐射板表面温度不同 分为低温辐射供暖 表面温度低于80 中温辐射供暖 表面温度为80 120 和高温辐射供暖 表面温度为300 500 按辐射板面位置不同 分为顶面式 地面式等 低温热水地板辐射供暖的特点优点 与对流供暖比 1 热舒适度高 地面温度均匀 垂直温度分布合理 室温相同条件下 距地面0 05 0 15m内空气温度比对流供暖约高8 10 与对流供暖相比 空气对流减弱 空气洁净度较高 2 节约能源 在相同的室内温度下 由于人体辐射热损失减少而实感温度高 可将室内设计温度降低2 3 热负荷减少到90 95 从而可节约能源 由于通常热水温度不高于60 所以特别适合于利用低品位热能 3 不占据室内地面有效空间4 房间热稳定性好 对于埋管地面构造 地面层和混凝土层蓄热能力强 即使在间歇运行条件下 室温波动小 5 便于实现分户热计量6 有利于隔声和降低楼板撞击声 缺点 增加了构造层厚度 减少了房间净高 增加了楼板荷载约120kg m2 地面下系统维修困难 对施工要求严格 仅适合于建筑热工条件较好的节能住宅 否则地面温度会超标 热媒温差较小 相应流量较大 热媒输送管道断面和输送能耗较散热器供暖大 辐射供暖地板构造 2 辐射供暖地板构造 本次课主要内容 章节名称 第3章热水供暖系统3 1重力循环热水供暖系统3 2机械循环热水供暖系统重点 概念 重力循环热水供暖系统 机械循环热水供暖系统 同程式系统 异程式系统 系统垂直失调 系统水平失调理论 1 室内热水供暖系统的分类2 机械循环热水供暖系统特点及应用 主要形式及其特点与应用 干管与散热器支管的坡度及目的计算 1 重力循环热水供暖系统作用压力的计算2 各层水温的计算 概述 1 热水供暖系统 以热水作为热媒的供暖系统 称为热水供暖系统 2 室内热水供暖系统的分类 热水供暖系统分类 热水供暖系统分类 同程式系统5 按管道连接及热媒路径异程式系统 温度低于或等于100 的热水 称为低温水 温度高于100 的热水 称为高温水 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120 130 70 80 分户热计量系统主要具有分室 或分户 调节和按户热计量的功能 3 1重力循环热水供暖系统 3 1 1重力循环热水供暖系统的基本原理靠水的密度差进行循环的系统 称为重力循环系统 系统组成 放热中心1 散热器 加热中心2 锅炉 供水管3回水管4膨胀水箱5容纳水受热后膨胀而增加的体积 工作原理 系统工作前先充满冷水 当水在锅炉内被加热后 密度减小 同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱动 使热水沿供水干管上升 流入散热器 在散热器内水被冷却 再沿回水干管流回锅炉 循环作用压力 不考虑管道散热 P左 g hh0 gh gh1 P右 g hh0 hh gh1 P P右 P左 g hh gh gh h g 循环作用压力 P取决于水温 密度 变化 加热中心和冷却中心的高度差 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 系统特点及其应用装置简单 运行时无噪音和不消耗电能 但由于其作用压力小 管径大 作用范围受到限制 一般只能在单幢建筑物中应用 其作用半径不宜超过50m 3 1 2重力循环热水供暖系统的主要形式 1 主要形式 双管式 双管上供下回式系统 单管式 单管上供下回顺流式系统 双管式单管式1 总立管2 供水干管3 供水立管4 散热器供水支管5 散热器回水支管6 回水立管7 回水干管8 膨胀水箱连接管9 充水管 接上水管 10 泄水管 接下水道 11 止回阀 双管 单管 干管与散热器支管的坡度 系统内的空气应能顺利地排除 系统中若积存空气 就会形成气塞 影响水的正常循环 供水干管必须向膨胀水箱方向上升 供水干管沿水流方向设向下坡度 坡度为0 5 1 水流速度较低 空气浮升速度大于水流速度 在系统充水和运行过程中 空气能逆着水流动 经过供水干管聚集到系统最高点 经过膨胀水箱排除 散热器支管的坡度取1 回水干管应向锅炉方向有向下的坡度 目的 使系统顺利排除空气 且在系统停止运行或检修时能通过回水干管顺利排水 双管 单管 3 1 3重力循环系统作用压力的计算1 重力循环双管系统作用压力的计算 两个并联环路和两个冷却中心 作用压力分别为 p1 gh1 h g p2 g h1 h2 h g p1 gh2 h g p1和 p2分别为通过底层和上层散热器环路的作用压力通过上层散热器环路的作用压力比通过底层的大 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 也将形成上层作用压力大 下层作用压力小的现象 如选用不同管径仍不能使各层阻力损失达到平衡 由于流量分配不均 必然要出现上热下冷的现象 系统垂直失调 在供暖建筑物内 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 下层冷热不匀的现象 通常称作系统垂直失调 双管系统的垂直失调 是由于通过各层的循环作用压力不同而出现的 而且楼层数越多 上下层的作用压力差值越大 垂直失调就会越严重 2 重力循环单管系统作用压力的计算 作用压力 p gh1 h g gh2 2 g 或 p gH2 2 g gH1 h 2 在循环环路中有N组散热器串联时 计算方法类似 3 单管系统各层水温的计算 通过立管的质量流量G立管总热负荷 Q沿水流方向第i组散热器以前 包括第i组散热器 的全部散热器的散热量 4 重力循环系统实际循环作用压力还需考虑水在循环管路中冷却的附加作用压力注意 在单管系统运行期间 当立管的供水温度或流量不符合设计要求时 也会出现垂直失调现象 但在单管系统中 影响垂直失调的原因 是由于各层散热器的传热系数K随各层散热器平均计算温度差的变化程度不同而引起的 3 2机械循环热水供暖系统 机械循环热水供暖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 靠机械 水泵 力进行循环的系统 称为机械循环系统 优点 水泵所产生的作用压力很大 因而供暖范围可以扩大 缺点 增加了系统的经常运行电费和维修工作量应用 可用于单幢建筑物 多幢建筑 甚至发展为区域热水采暖系统 机械循环热水供暖系统成为应用最广泛的一种供暖系统 机械循环热水供暖系统的主要形式 垂直式 水平式 上供下回 单管系统 双管系统 下供下回双管系统 中供式系统 下供上回式 倒流式 系统 混合式系统 顺流式 跨越式 按散热器的连接方式 3 2 1垂直式系统垂直式系统中供给多个立管或汇集热水的管道称为供水干管或回水干管上供下回式热水供暖系统 立管 是双管式系统 主要优点是各层散热器进出口水温相同 可在散热器处进行局部调节 但由于重力循环作用压力影响 一般仅用于四层以下建筑 立管 是单管顺流式系统 形式简单 施工方便 造价低 但不能局部调节 立管 是单管跨越式系统 散热器面积增加 支管装阀门 造价高 施工工序多 可用在对室温要求严格 需要进行局部调节的建筑上 立管V 在高层建筑 通常超过六层 中 可采用跨越式与顺流式相结合的系统形式 上部几层采用跨越式 下部采用顺流式 坡度 为排除系统中空气 供水干管应按水流方向设上升坡度 使气泡沿水流方向汇集到系统最高点 通过排气装置将空气排出 回水干管的坡向与重力系统相同 应使系统水能顺利排出 坡度易采用0 003 不得小于0 002 3 2 1垂直式系统 2 下供下回式热水供暖系统 1 系统形式供水和回水干管都敷设在底层散热器下面 2 应用常用于设有地下室的建筑物或在平屋顶建筑顶棚下难以布置供水干管的场合 3 排气方式主要有两种 a 通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气 b 通过专设的空气管手动或自动集中排气 从散热器和立管排出的空气 沿空气管送到集气装置 排出系统外 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 否则位于上部空气管内的空气不能起到隔断作用 立管水会通过空气管串流 因此 通过专设空气管集中排气的方法 通常只用在作用半径小或系统压降小的热水供暖系统中 下供下回式供暖系统特点 在地下室布置供水干管 管路直接散热给地下室 无效热损失小 建筑物顶棚下无干管 比较美观 在施工中 每安装好一层散热器即可开始供暖 给冬季施工带来很大方便 排除系统中的空气较困难 3 2 1垂直式系统 3 中供式热水供暖系统 系统形式 水平供水干管敷设在系统中部 下部 上供下回 上部 下供下回 双管 左 上供下回 单管 右 优点 可避免由于顶层梁底标高过低 致使供水干管挡住顶层窗户的不合理布置 并减轻了上供下回式楼层过多 易出现垂直失调的现象 缺点 上部系统要增加排气装置 应用 中供式系统可用于加建楼层或 品 字形建筑 上部建筑面积少于下部的建筑 的供暖上 3 2 1垂直式系统 系统形式 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 4 下供上回式系统 倒流式系统 下供上回式系统 倒流式系统 特点 1 水在系统内的流动方向是自下而上流动 与空气流动方向一致 可通过顺流式膨胀水箱排除空气 无需设置集气罐等排气装置 2 对热损失大的底层房间 由于底层供水温度高 底层散热器的面积减小 便于布置 3 当采用高温水供暖系统时 由于供水干管设在底层 这样可降低防止高温水汽化所需的水箱标高 减少布置高架水箱的困难 4 倒流式系统散热器的连接方式采用下进上出 传热系数远低于上进下出式连接 散热器热媒的平均温度几乎等于散热器的出水温度 在相同的立管供水温度下 散热器的面积要比上供下回顺流式系统的面积增多 3 2 2水平式系统 分为顺流式和跨越式 3 2 2水平式系统 与垂直式系统相比 排气方式复杂 1 在散热器上设置冷风阀分散排气 易用于较小的系统 2 在同一层散热器上部串联一根空气管集中排气 易用于较大的系统与垂直式系统相比的优点 1 总造价低 2 管路简单 便于施工 除了供回水总立管外 没有其他穿过楼板的立管 3 膨胀水箱的布置 可以利用最高层的辅助房间 如楼梯间 厕所等 不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间 降低了造价 且不影响建筑物外观的美观 4 便于分层调节和控制 3 2 3同程式与异程式系统异程式系统 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 异程式系统通过各个立管的循环环路的总长度不相等 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DN15 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 称为系统的水平失调 为了消除或减轻系统的水平失调 在供 回水干管走向布置方面 可采用同程式系统 水平失调 同程式系统的特点