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供暖基本知识 目录 第一节概述第二节热源第三节供热管网第四节室内热水供暖系统第五节散热器 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 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 以改善工作和生活条件 第一节概述 供暖系统的组成 热源 热网 热用户 第二节热源 热源是指锅炉房 通常是利用锅炉及锅炉房设备生产出蒸汽 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 锅炉是热源 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 蒸汽锅炉高压锅炉p 70kPa低压锅炉P 70kPa2 热水锅炉高压锅炉t 115 C低压锅炉t 115 C 集中供暖 区域供暖 二 锅炉的基本构造与工作原理 1 基本构造 1 锅筒锅筒 又称汽包 管束 水冷壁 集箱和下降管等组成的一个封闭汽水系统 2 炉子煤斗 炉排 除渣板 送风装置等组成的燃烧设备 3 附件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灰器 以提高锅炉运行的经济性 2 锅炉的工作过程 1 燃料的燃烧过程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 2 烟气向水的传热过程高温烟气 水冷壁 对流管束 蒸汽过热器 省煤器 排出 3 水的汽化过程 即蒸汽的生产过程 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 引出 三 锅炉基本特性的表示 1 蒸发量 供热量蒸发量指锅炉在额定参数和保证一定效率下的最大连续蒸发量 即每h所生产的额定蒸汽量 用以表征锅炉容量的大小 蒸发量常用符号D来表示 单位是t h 供热用热水锅炉 用额定供热量来表征容量的大小 常以符号Q来表示 单位是KW 2 蒸汽 或热水 参数 锅炉产生蒸汽的参数 是指锅炉出口处蒸汽的额定压力 表压力 和温度 对生产饱和蒸汽的锅炉来说 一般只标明蒸汽压力 对生产过热蒸汽 或热水 的锅炉 则需标明压力和蒸汽 或热水 温度 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 3 锅炉的热效率 锅炉的热效率是指每h送进锅炉的燃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 以符号 或 gl 表示 它是一个能真实说明锅炉运行的热经济性的指标 煤气比 每kg燃煤能产生多少kg蒸汽 煤水比 根据煤质的好坏和锅炉种类的不同 差别较大 50 90 4 锅炉的金属耗率及耗电率 金属耗率 就是相应于锅炉每t蒸发量所耗用的金属材料的重量 t 目前生产的供热锅炉这个指标为2 6t t 耗电率则为产生1t蒸汽耗用电的度数 kWh t 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 破碎机 筛煤机等辅助设备的耗电量 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 5 锅炉型号的表示方法 第一部分 锅炉本体型式代号 燃烧方式代号 蒸发量 供热量 第二部分 介质出口压力 出水温度 回水温度 第三部分 燃料种类代号 设计次序 锅炉本体形式代号 燃烧方式代号 燃料种类代号 SHL10 1 3 350 W 表示双锅筒横置式链条炉排 蒸发量为10t h 出口蒸汽压力为13表大气压 或1 3MPa 出口过热蒸汽温度为350 适用于无烟煤 按原型设计制造 QXS120 8 130 80 Y 表示强制循环室燃热水锅炉 供热量为120 104kcal h 502 104kJ h或1396kW 热水出口温度为130 回水温度为80 压力为8表大气压 0 8MPa 燃油 按原型设计 举例 四 锅炉房设备的组成 1 锅炉本体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 炉子 蒸汽过热器 省煤器和空气预热器 锅炉附加受热面 蒸汽过热器 省煤器和空气预热器 2 锅炉房的辅助设备 1 运煤 除灰系统 其作用是保证为锅炉运入燃料和送出灰渣 2 送 引风系统 为了给炉子送入燃烧所需的空气和从锅炉引出燃烧产物 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 3 水 汽系统 包括排污系统 水泵 水处理 储水箱 分气缸等 4 仪表控制系统 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 排烟二氧化碳指示仪等常用仪表 供热管网是由供热企业经营 对多个用户进行供热的 自热源 锅炉房 至换热站 或热用户 输送热水或水蒸气的管道系统 供热管网主要由管道 管路附件和安全计量仪表等组成 管路附件是指安装在管道上用来调节 控制 保证管道运行等功能的附属部件 具体有阀门 疏水器 排气装置 减压阀 补偿器 管道支架等 安全计量仪表有压力表 温度计 流量计等 第三节供热管网 一 供热管网系统的分类 根据输送介质的不同 分为热水管道 蒸汽管道和凝结水管道 根据管道根数不同 分为单管 双管 三管和四管系统 根据介质密封程度不同 分为开式系统和闭式系统 集中供热介质的选择 主要取决于各用户热负荷的特点和参数要求 也取决于热源的种类 1 水作为热介质的优点2 蒸汽作为热介质的优点 二 供热介质的选择 系统跑冒滴漏差 热能利用率高 可节约燃料20 40 能够远距离输送 作用半径大 在热电厂供热负荷大 可充分利用低压抽汽 提高电厂经济效果 蓄热能力大 适用面广 能够满足各种用户的用热需求 单位数量蒸汽的焓值高 蒸汽的放热量大 可节约室内散热器面积 相应节省工程初投资 与热水系统比较 可节约输送介质的电能消耗 蒸汽密度小 不会产生像水系统那样大的静压力 一 地上敷设二 地沟敷设三 预制保温管直埋敷设 三 供热管网的敷设方式 低支架敷设中支架敷设高支架敷设 通行地沟敷设半通行地沟敷设不通行地沟敷设 直埋敷设优点 第四节室内热水供暖系统 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 1 按系统循环动力不同 可分为重力 自然 循环系统和机械循环系统 2 按系统供 回水方式不同 可分为单管系统和双管系统 3 按系统的管道敷设方式不同 可分为垂直式系统和水平式系统 4 按热媒温度不同 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 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 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然作用压力 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 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 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 3 膨胀水箱的作用 容纳膨胀体积 排气 定压 二 机械循环热水供暖系统 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 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 2 机械循环下供下回式双管系统 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 机械循环下供下回式系统 3 机械循环下供上回式 倒流式 供暖系统 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 4 异程式系统与同程式系统 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 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 5 水平式系统 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 第五节散热器 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 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 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 主要分为柱型 翼型 管型 平板型等 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 散热器的布置 1 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 2 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 3 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 4 在垂直单管和双管热水供暖系