第九章--建筑供暖PPT课件

第九章建筑供暖 学习目标 熟悉供热系统的分类和组成 掌握机械循环热水供暖系统的基本方式 掌握高层建筑热水供暖系统的方式 熟悉供热工程常用设备和附件 掌握供热管道及散热器的安装方法 能识读采暖施工图纸 了解蒸汽供暖系统的特点及组成 了解管道及散热器的布置与敷设要求 第一节供暖系统概述 一 供暖系统的定义冬天 利用管道系统把热媒 热水 汽或其它介质 的热量不断地输送到各热用户的工程技术 供暖系统 供热工程或采暖系统 动物 采暖系统 一 土炕 二 供暖系统的组成 供暖系统起源于19世纪 它是于1877年首先出现区域供暖 区域 集中 供暖的组成 1 热源 热电厂 区域锅炉房 将水加热到高温热水或汽 2 热力管道 区域供热热水管网或蒸汽管网组成的输配系统 3 散热设备 集中供暖系统示意图 集中供热系统的热用户 三 供暖系统分类 按使用范围不同分 一 局部供暖系统 1 火炉供暖2 煤气 天然气 供暖 壁挂炉 3 电热供暖4 地板采暖 二 集中供暖系统 可以满足多个房间的采暖要求的供暖系统 三 区域供暖系统 满足多个建筑采暖要求的供暖系统 根据热媒不同 集中供暖系统又分为 热水供暖系统蒸汽供暖系统热风供暖系统 土炕 地热辐射图 地板辐射采暖 第二节热水供暖系统一 热水供暖系统的分类 以热水为热媒 热水供暖系统又可分为 按介质温度分 1 低温热水供暖系统 小于100 C 2 高温热水供暖系统按立管数分 1 单管系统2 双管系统按循环动力分 1 自然 重力 循环热水供暖系统2 机械循环热水供暖系统按管道敷设方式分 1 垂直式系统2 水平式系统 按供回水干管道敷设位置分 1 上供下回式2 上供上回式 下供下回式 下供上回式 中供式按各供水分立管与供水总立管所形成的循环环路总长度分 同程系统异程系统 给排水系统中 给排水系统中 给水管道 排水管道 采暖系统中 供水管道 回水管道 单管系统 双管系统 1 2 上供下回单管垂直式 二 自然循环热水供暖系统 1 组成 锅炉 管道 散热器 膨胀水箱膨胀水箱设置 在系统最高点 连接点 供水干管起端或供水总立管的顶端 作用1 补水 2 容纳膨胀水 3 排气 2 工作原理 在水的循环流动过程中 由于锅炉中的热水与散热器内的冷水存在着温度差 形成一定的容重差值 该容重差便是促使水在系统中循环的动力 所以该系统称为自然循环热水供暖系统或重力循环热水供暖系统 自然循环热水供暖系统的工作原理图1 散热器2 热水锅炉3 供水管路4 回水管路5 膨胀水箱 循环动力称为自然压头 P gh h g 3 注意事项 供水干管沿水流方向要有向下的坡度 0 003 以便水中产生的气泡从水箱排走 重力流动速度很慢 故气泡可逆行 回水管向下坡度 锅炉与最低散热器中心要有一定的高差 至少0 5 1 0 但最高2 5 3 0 炉低 散热器高 作用半径小 一般小于 4 适用于 家庭或较小的独立建筑 4层以下 单管上供下回式 5 自然循环热水采暖系统主要图示 双管上供下回式 自然循环单户式热水采暖系统 6 不同高度处散热器环路的作用压力 自然压头 g tg h th S1 S2 H 为减轻垂直失调的现象 双管上供下回式只能适用于四层以下的建筑 1 排气问题 在自然循环上供下回式热水供暖系统中 可以通过在供水总立管最上部设置水箱排气 同时 系统的水平干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡向 其坡度为0 5 1 散热器支管也应沿水流方向设置下降坡度 坡度置为1 以便于空气可以逆水流方向聚集到膨胀水箱中排出 2 垂直失调问题 多层建筑为避免垂直失调 多采用单管系统 单管式系统的特点在于热水流入立管后 依次流入各层散热器 水温逐渐降低 即流入各散热器的热水流量是相等的然而水温不同 每一根立管与锅炉 供回水干管组成一个回路 同一根立管上的各层散热器就不会存在垂直失调 自然循环热水供暖系统中应注意的几个问题 三 机械循环热水供暖系统 一 组成 锅炉 管道 水泵 散热器 膨胀水箱 如图 机械循环热水供暖系统图1 锅炉2 供水立管3 供水干管4 膨胀水箱5 散热器6 供水立管7 集气罐8 回水立管9 回水干管10 循环水泵 二 工作过程及布置 膨胀水箱设置 在系统最高点 连接点 通过膨胀管连在水泵吸入端或回水干管的末端 作用 1 补水 2 容纳膨胀水 3 稳压 供水 仰头 走 回水 低头 走双管 散热器的供 回水管是两根管道单管 供回水管为一根 前散热器的回水为下一散热器供水 1 容纳系统的膨胀水量 2 补充系统的漏失水量 3 排除系统中的空气 膨胀水箱的作用 自然循环 2 补充系统的漏失水量 3 保证系统处于正压 1 容纳系统的膨胀水量 机械循环 1 垂直式 1 机械循环上供下回式热水供暖系统 1 热水锅炉2 循环水泵3 集气装置4 膨胀水箱 供水干管位于所有散热器之上 回水干管位于所有散热器之下 因其管道布置合理 故而是应用最广的一种布置形式 三 机械循环热水供暖系统的主要方式 机械循环上供下回式热水供暖系统 2 机械循环下供下回式热水供暖系统 1 热水锅炉2 循环水泵3 集气罐4 膨胀水箱5 空气管6 放气阀 供回水干管都在散热器之下 双管下供下回式热水供暖系统一般应用在平屋顶建筑顶棚下不允许设置供水干管的情形 如建筑物设有地下室 供回水干管可设于地下室中 若没有地下室 供回水干管可设于地层地沟中 3 机械循环中供式热水供暖系统 水平干管设置在系统的中部 当顶层的梁下和窗户之间的距离较小 若将供水干管设于梁下 将妨碍窗的开启或建筑的美观时可采用这种系统 4 机械循环下供上回式热水供暖系统 1 热水锅炉2 循环水泵3 膨胀水箱 不设集气罐 仅使用膨胀水箱排气 系统中的水不易汽化 利用膨胀水箱定压时 可以降低水箱的安装高度 其散热效果也低于上供下回式 双管上供上回单户计量系统 2 水平式 水平单管顺流式系统由一根水平干管将同一楼层的各组散热器串连起来 热水水平地依次流过各组散热器 水平单管跨越式系统在散热器支管之间连接跨越管 热水一部分流入散热器 另一部分直接通过跨越管与散热器的出水混合后 再次分流 一部分进入下一个散热器 另一部分通过跨越管与散热器的出水混合 如此直至流回回水干管 1 放气阀2 空气管 1 放气阀2 空气管 单管水平串联式系统 3 异程式与同程式系统 每根立管都与锅炉 供 回水管组成循环环路 而通过各根立管的循环环路的长度都是不同的 所以这些系统统称为异程式系统 1 热水锅炉2 循环水泵3 集气罐4 膨胀水箱 1 热水锅炉2 循环水泵3 集气罐4 膨胀水箱 同程式增加了回水管长度 使各分立管的循环环路的长度相等 有利于环路间的阻力平衡 热量分配易于达到设计要求 1 循环动力不同 2 膨胀水箱的连接点和作用不同 3 排气途径不同 4 采暖系统图示 机械循环热水供暖系统与自然循环热水供暖系统的主要区别 上供上回与下供下回 上供上回 下供下回 根据系统热源的不同 低温地板辐射采暖系统可分为低温热水地板辐射采暖系统和低温电地板辐射采暖系统 因为前者应用较广 所以有时将低温热水地板辐射供暖系统简称为低温地板辐射供暖系统或地暖系统 四 低温热水地板辐射系统 低温热水地板辐射采暖系统图 1 低温热水地板辐射供暖系统的优 缺点 优点1 高效节能 优点2 舒适卫生美观 优点3 有利于阻力平衡 优点4 使用寿命更长 优点5 热稳定性好 优点6 便于分户计量 缺点1 房间层高减小 缺点2 土建费用较高 缺点3 可维修性差 缺点4 对地板要求严格 缺点5 屋内设置受限 缺点6 快速加热能力不足 缺点7 地面易产生裂纹 缺点8 水泵能耗高 2 低温热水地板辐射供暖系统的结构特点 1 低温热水辐射采暖系统加热构件的构造 隔热层 豆石混凝土 附加层 防潮层 防水层 1 传统的低温辐射采暖系统加热构件的构造 2 LG预制板式地板采暖加热构件的构造 它的加热构件由一种特制材料做成的1200 600mm的块状体 其内部空腔可以通过热媒 它直接铺设在楼板上 块与块之间用专用的弯头连接 下面铺设隔热层 加热构件的上面分别为传热铝板和地面材料 2 地下加热盘管布置形式 传统的低温热水地板辐射采暖加热盘管布置的形式可以分为直列型 旋转型和往复型 加热盘管布置图 采暖效果比较 地板辐射剖面图 图 发热电缆 1 高层建筑采暖的特点 随着建筑高度的增加 供暖系统内的水静压力增加 要求散热设备和管材具有更高的承压能力 当建筑高度超过50m时 宜竖向分区供热 在热水供暖系统中存在着垂直失调现象 随着建筑高度的增加 垂直失调现象会越来越严重 因此 一般垂直单管热水供暖系统所供层数不宜超过12层 2 高层建筑热水采暖的形式 1 竖向分区式 设热交换器的分区热水供暖系统 1 热交换器2 循环水泵3 膨胀水箱 五 高层建筑热水采暖系统 双水箱分区热水供暖系统 1 加压水泵2 回水箱3 进水箱4 进水箱溢流管5 信号管6 回水箱溢流管 阀前压力调节器的分区式热水供暖系统 1 加压水泵2 单向阀3 阀前压力调节器 设断流器和阻旋器的热水供暖系统 1 加压控制系统2 断流器3 阻旋器4 连通管 2 双线式供暖系统 垂直双线单管式供暖系统 1 供水干管2 回水干管3 双线立管4 散热器或加热盘管5 截止阀6 排水阀7 节流孔板8 调节阀 水平双线单管式供暖系统 1 供水干管2 回水干管3 双线水平管4 散热器5 截止阀6 节流孔板7 调节阀 3 单 双管混合式系统 优点 当楼层过度时 可避免双管式的垂直失调问题 可避免单管顺流式的散热器支管管径过大的缺点 六 蒸汽供暖系统 蒸汽供暖系统原理图1 蒸汽锅炉2 散热器3 疏水器4 凝结水箱5 凝水泵6 空气管 一 蒸汽采暖系统的特点 1 蒸汽供暖系统中蒸汽和凝结水在管路中流动时 不断发生着状态参数和相态的变化 2 蒸汽供暖系统的初投资比热水供暖系统少 3 蒸汽供暖系统的热惰性很小 系统的加热和冷却都很快 4 由于蒸汽供暖系统的散热器表面温度较高 容易发生烫伤事故 5 蒸汽供暖系统中的热媒为蒸汽 其比容大 密度小 当用于高层建筑时 不会象热水供暖系统一样产生很大的水静压力 底层散热器不会因承受过大的水静压力而破裂 6 蒸汽供暖系统中经常会出现疏水器漏气 凝结水二次蒸发 管件损坏等跑 冒 滴 漏现象 影响系统的使用效果和经济性 二 低压蒸汽采暖系统 1 散热器的供汽压力 散热器内蒸汽压力应接近大气压力并略高一些 2 合理设置疏水器 一般在低压蒸汽供暖系统的分汽缸下部 蒸汽管道可能积水的低点 每组散热器的出口或每根立管的下部设置疏水器 3 排气 蒸汽供暖系统启动时 依靠蒸汽压力将散热器中的空气赶入干式凝水管 进入凝结水箱 再通过凝结水箱上的空气管排入大气 4 凝水回收方式 1 重力回水 2 机械回水 凝结水先依靠重力流回凝结水箱 再由水泵加压返回锅炉房的回水方式 蒸汽在散热器内放热变成凝结水后 依靠重力沿凝水管流回锅炉房 空气管 机械回水双管上供下回式蒸汽供暖系统 疏水器作用 只允许凝水通过 而阻止蒸汽通过 疏水阻汽设置位置 1 散热器出口处 2 蒸汽干管抬头走的最低处 恒温式疏水阀 浮筒式疏水器 凝结水泵作用 抽吸凝结水 运行状态 间歇运转 安装位置 比凝水箱底低至少0 5m 避免凝结水二次汽化 空气管作用 排气 吸气 三 高压蒸汽采暖系统 1 上供上回式高压蒸汽供暖系统 2 双管上供上回式系统 1 室外蒸汽管2 室内高压蒸汽供热管3 室内高压蒸汽供暖管4 减压装置5 补偿器6 疏水器7 开式凝结水箱8 空气管9 凝水泵10 固定支点11 溢流阀 1 蒸汽管2 暖风机3 泄水管4 疏水器5 单向阀6 空气管7 凝水管8 散热器 热水采暖系统与蒸汽采暖系统的区别 从1 热媒2 循环动力3 管路状态4 水泵设置位置 作用5 主要图示等几个方面考虑 第三节供暖系统的设计热负荷 供暖系统的设计热负荷 是指在设计室外温度tw 下 为达到要求的室内温度tn 系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q 它是设计供暖系统的最基本依据 建筑物或房间的得 失热量的确定 失热量有 1 围护结构传热耗热量Q1 2 加热出门 窗缝隙渗人室内的冷空气的耗热量Q2 称冷风渗透耗热量 3 加热由门 孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3 称冷风侵入耗热量 4 水分蒸发的耗热量Q4 5 加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q5 6 通风耗热量 通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量Q6 得热量有 7 生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7 8 非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q8 9 热物料的散热量Q9 10 太阳辐射进入室内的热量Q10 此外 还会有通过其它途径散失或获得的热量Q11 67 对没有装置机械通风系统的建筑物 供暖系统的设计热负荷可用下式表示 的上标符号均表示在设计工况下的各种参数 围护结构的基本耗热量 是指在设计条件下 通过房间各部分围护结构 门 窗 墙 屋顶 地板等从室内传到室外的稳定传热量的总和 Q1 KF tn tw Q2 0 278Lnl wcp tn tw Q3 0 278Vw wcp tn tw 围护结构的附加 修正 耗热量 是指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量 附加 修正 耗热量包括风力附加 高度附加和朝向附加等耗热量 耗热量 1 室内计算温度tn 室内计算温度是指距地面2米以内人们活动地区的平均空气温度 室内空气温度的选定 应满足人们生活和生产工艺的要求 生产要求的室温 一般由工艺设计人员提出 生活用房间的温度 主要决定于人体的生理热平衡 它和许多因素有关 如与房间的用途 室内的潮湿状况和散热强度 劳动强度以及生活习惯 生活水平等有关 冬季室内温度标准 许多国家所规定的冬季室内温度标准 大致在16 22 范围内 根据国内有关卫生部门的研究结果认为 当人体衣着适宜 保暖量充分且处于安静状况时 室内温度20 比较舒适 18 无冷感 15 是产生明显冷感的温度界限 我国供暖室外计算温度值的确定原则 暖通规范 采用了不保证天数方法确定北方城市的供暖室外计算温度值 规范规定 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 对大多数城市来说 是指1951一1980年共30年的气象统计资料里 不得有多于150天的实际日平均温度低于所选定的室外计算温度值 我国北方一些城市的供暖室外计算温度值 详见 暖通规范 附录 采用不保证天数方法的原则 人为允许有几天时间可以低于规定的供暖室外计算温度值 亦即容许这几天室内温度可能稍低于室内计算温度值 不保证天数根据各国规定而有所不同 有规定l天 3天 5天等 2 温差修正系数a值 温差修正系数a值 对供暖房间围护结构外侧不是与室外空气直接接触 而中间隔着不供暖房间或空间的场合 如图1 1 通过该围护结构的传热量的计算采用了围护结构的温差修正系数 3 围护结构的附加 修正 耗热量 围护结构的基本耗热量 是在稳定条件下 按公式 9 4 计算得出的 实际耗热量会受到气象条件以及建筑物情况等各种因素影响而有所增减 由于这些因素影响 需要对围护结构基本能热量进行修正 围护结构的附加耗热量有 朝向修正耗热量 风力附加耗热量 高度附加耗热量 朝向修正耗热量 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 计算方法 需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构 门 窗 外墙及用顶的垂直部分 的基本耗热量乘以相应的朝向修正率 暖通规范 规定 宜按下列规定的数值选用不同朝向的修正率 北 东北 西北0 10 东南 西南 10 一 15 东 西 5 南 15 一 30 选用上面朝向修正率时 应考虑当地冬季日照率 建筑物使用和被遮挡等情况 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 10 一0 东 西向可不修正 风力附加耗热量 风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正 计算基本耗热量时 外表面换热系数是对应风速为4米每秒的计算值 计算方法 在一般情况下 不必考虑风力附加 只对建在不避风的高地 河边 海岸 旷野上的建筑物 以及城镇 厂区内特别突出的建筑物 才考虑垂直外围结构附加5 一10 高度附加耗热量 高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量 计算方法 暖通规范 规定 民用建筑筑和工业辅助建筑物 楼梯间除外 的高度附加率 当房间高度大于4m时 高出1m应附加2 但总的附加率不应大于15 应注意 高度附加率 应附加于房间各围护结构基本耗热量和其它附加 修正 耗热量的总和上 冷风渗透耗热量 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 被加热后逸出 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 称为冷风渗透耗热量Q 2 冷风渗透耗热量 在设计热负荷中占有不小的份额 影响冷风渗透耗热量的因素 影响冷风渗透耗热量的因素有门窗构造 门窗朝问 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 总的来说 对于多层 六层及六居以下 的建筑物 由于房屋高度不高 在工程设计中 冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用 可忽略热压的影响 对于高层建筑 应考虑风压和热压的综合作用 计算冷风渗透耗热量的常用方法 缝隙法 对多层建筑 可通过计算不同朝向的门 窗缝隙长度以及从每来长缝隙渗入的冷空气量 确定其冷风渗透耗热量 这种方法称为缝隙法 每米长缝隙渗入的空气量L的确定 可采用表的实验数据 换气次数法百分数法 经门 窗缝隙渗入室内的总空气量 V L l nm3 h式中L 每米门 窗缝隙渗入室内的空气量 按当地冬季室外平均风速 m3 h ml 门 窗缝隙的计算长度 mn 渗透空气量的朝向修正系数 门 窗缝隙的计算长度 当房间仅有一面或相邻两面外墙时 全部计入其门 窗可开启部分的缝隙长度 当房间有相对两面外墙时 仅计入风量较大一面的缝隙 当房间有三面外墙时 仅计入风量较大的两面的缝隙 冷风渗透耗热景Q2 Q2 0 278V Wcp tn tw w式中V 经门 窗缝隙渗入室内的总空气量 m3 h W 供暖室外计算温度下的空气密度 kg m3cp 冷空气的定压比热 c 1kJ kg 0 278 单位换算系数 1kJ h 0 278W 用换气次数法计算冷风渗透耗热量 用于民用建筑的概算法 在工程设计中 也有按房间换气次数来估算该房间的冷风渗透耗热量 Q2 0 278nkVncp W tn tw w式中Vn 房间的内部体积 m3 nk 房间的换气次数 次 h 可按表选用 其它符号同前 第四节供暖系统的布置 在布置供暖管道之前 1 确定供暖系统的热媒种类 系统形式 2 确定合理的引入口位置 在布置供暖管道时 1 应力求管道最短 便于维护管理 不影响房间美观 2 在上供下回式系统中 对于美观要求较高的民用建筑 或大梁底面标高过低妨碍供水或蒸汽干管敷设时 才将干管布置在顶棚内 一般将它们设在顶层顶棚以下 1 干管 a 异程式b 同程式常见供回水干管走向布置方式1 供水总立管2 供水干管3 回水干管4 立管5 供水进口管6 回水出口管 一 采暖管道的布置 供水干管暗装时应布置在建筑物顶部的设备层中或吊顶内 明装时可沿墙敷设在窗过梁和顶棚之间的位置 有闷顶的建筑物 供热干管 膨胀水箱和集气罐都应设在闷顶层内 回水或凝水干管一般敷设在地面上 地面不容许敷设 如过门 时或净空高度不够时 回水干管可设置在半通行地沟或不通行地沟内 地沟每隔一定距离要设置活动盖板 以方便检修 回水干管也可设置在地下室顶板之下 供热干管和回水或凝水干管均应敷设在建筑物地下室顶板之下或底层地下室之下的采暖地沟内 也可以沿墙明装在底层地面上 当干管穿越门洞时 可局部暗装在沟槽内 地沟断面的尺寸应由沟内敷设的管道数量 管径 坡度及安装 检修的要求确定 其净尺寸不应小于800mm 1000mm l200mm 沟底应有3 的坡向供暖系统引入口的坡度用以排水 上供式供热系统 下供式供暖系统 2 立管 室内热水供暖系统的立管应尽可能的布置在房间的角落 对于有两面外墙的房间 立管宜设置在外墙转角处 楼梯间除可以与辅助房间如厕所 厨房合用一根立管外 一般应尽量单独设置 以防结冻后影响其他立管的正常供暖 要求暗装时 立管可敷设在墙体内预留的沟槽中 也可以敷设在管道竖井内 在每根立管的上端和下端都要安装阀门 以便个别散热器损坏时可以只放掉一根立管中的热水 进行检修 不至影响其他更多用户的供暖 支管与散热器的连接方式有三种 上进下出式 下进上出式和下进下出式 散热器支管进水 出水口可以布置在同侧 也可以在异侧 上进下出 同侧连接方式 这种连接方式具有传热系数大 管路最短 外形美观的优点 下进下出的连接方式散热效果较差 但在水平串联系统中可以使用 因为安装简单 对分层控制散热量有利 下进上出的连接方式散热效果最差 这种连接有利于排气 在蒸汽供暖系统中 双管系统均采用上进下出的连接方式 以便于凝结水的排放 并应尽量采用同侧连接 连接散热器的支管应有坡度以利排气 当支管全长小于500mm时 坡度值为5mm 大于500mm时 坡度值为l0mm 进水 回水支管均沿流向顺坡 3 支管 二 散热器的布置 1 散热器一般应安装在外墙的窗台下 2 为防止冻裂散热器 两道外门之间不准设置散热器 在楼梯间或其他有冻结危险的场所 散热器应单独设置立管和支管 楼梯间的散热器应尽可能分配在底层 因为底层散热器加热的空气可以自动上升 补偿上部热损失 3 散热器应该明装 布置简单 对于美观要求高的房间可以暗装 为防烫伤儿童 幼儿园的散热器应暗装或加防护罩 4 在垂直单管或双管热水供暖系统中 同一房间的两组散热器可串联连接 贮藏室 盥洗室 厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器可同邻室串连连接 两串联散热器之间的串联管直径应与散热接口直径相同 以便水流畅通 三 膨胀水箱的布置 1 上供下回式热水供暖系统的膨胀水箱常放置在顶棚内 在平顶房屋中则将膨胀水箱放置在专设的屋顶小室内 膨胀水箱由承重墙 楼板梁等支承 2 下供下回式热水供暖系统中膨胀水箱常放置在楼梯间顶层的平台上 3 膨胀水箱外应有一保温小室以免水箱中水在停运时冻结 小室的尺寸应便于对膨胀水箱进行拆卸 维修工作 1 对保温材料的要求导热系数小 密度小 具有一定的机械强度 吸水率小 不易燃烧且耐高温 施工方便 价格低廉 2 保温材料及其制品 供热管道中常用的保温材料有 石棉 矿渣棉 泡沫混凝土 蛭石硅藻土 膨胀珍珠岩 玻璃棉 微孔硅酸钙等 3 保温结构 1 防锈层 在敷设保温层前 必须先清理管子表面 去除脏物及铁锈 再涂上防锈漆两遍 2 保温层 供热管道常用的保温方法有涂抹式 预制式 缠绕式 填充式 灌注式及喷涂式 3 保护层 保护层可分为涂抹式保护层 金属保护层 毡布类保护层 4 防水层 选用防水性能优良好的材料 四 采暖管道的保温 管道的保温和防腐 第五节采暖系统的主要设备及附件一 锅炉 1 锅炉房设备的组成 1 锅炉本体 2 锅炉房的辅助设备1 运煤 除灰系统2 送 引风系统3 水 汽系统 包括排污系统 4 仪表控制系统 2 锅炉的工作过程 1 燃料的燃烧过程 燃料在加煤斗中借自重下落到炉排面上 炉排借链轮来带动 犹如皮带运输机 将燃料带入炉内 燃料一面燃烧 一面向后移动 燃烧需要的空气是由风机送入炉排腹中风仓后 向上穿过炉排到达燃料层 进行燃烧反应形成高温烟气 燃料最后烧尽成灰渣 在炉排末端被除渣板 俗称老鹰铁 铲除于灰渣斗后排出 这整个过程称为燃烧过程 2 烟气向水 汽等工质 的传热过程 由于燃料的燃烧放热 炉内温度很高 在炉膛的四周墙面上 都布置一排水管 俗称水冷壁 高温烟气与水冷壁进行强烈的辐射换热 将热量传递给管内工质 继而烟气受引风机 烟囱的引力作用而向炉膛上方流动 烟气出炉膛并掠过防渣管后 就冲刷蒸汽过热器 一组垂直放置的蛇形管受热面 使汽锅中产生的饱和蒸汽在其中受烟气加热而得到过热 烟气流经过热器后又掠过上 下锅筒间的对流管束 在管束间设置了折烟墙使烟气呈 S 形曲折地横向冲刷 再次以对流换热方式将热量传递给管束内的工质 沿途烟气的温度降低 最后进入尾部烟道 与省煤器和空气预热器内的工质进行热交换后 以经济的较低烟温排出锅炉 3 水的受热和汽化过程它也是蒸汽的生产过程 主要包括水循环和汽水分离过程 经过水处理的锅炉给水是由水泵加压 先流经省煤器而得到预热 然后进入汽锅 二 散热器 一 散热器的作用及对其要求1 作用 向房间供给热量 以补充房间的热损失 使室内保持需要的温度 从而达到取暖的目的 过程 散热器中渡过热水或蒸汽 器壁被加热 当外壁面温度高于室内温度时 即为形成对流及辐射 其中大部分热以对流方式传给室内空气 2 对散热器要求 热工性能好 导热好 经济 不用铜而铁或铝 美观卫生 表面光滑 不易积灰尘 便于清扫 制造安装方便 二 常用散热器类型 1 铸铁 柱型 有二柱式 四柱式 五柱式在顶部 底部各有一对带丝扣的穿孔 供热媒进出 并将各片组成一组暖气包 优缺点 K大 易清扫 容易组拼 制造工艺繁 劳动强度大每组柱型散热器最好不多于20片 片数过多不仅施工安装困难 而且单位金属质量的散热量低 圆 长 翼型 一根 或二根气管 优缺点 制造简单 耐腐蚀 造价低承压差 易积灰 难清扫 圆翼型散热器 长翼型散热器 2 钢串片散热器 由钢管 钢片 联箱 放气阀 管接头组成 通常用于气暖 优缺点 承压高 体积小 重量轻 易加工 片间距小 不易清扫 耐蚀性差 钢串片散热器结构示意图 闭式钢串片散热器 钢制柱式散热器 钢制板型散热器 钢制扁管型散热器 嵌段共聚聚丙烯管PP B 无规共聚聚丙烯管PP R管 三 散热器的布置 原则 1 有利于室内冷热空气的对流2 人们停留区应暖和 舒适 无冷空气直接侵扰3 少占使用空间 和有效空间 如不布置在室中央 位置1 窗户下面 热气上浮 能阻滞渗入空气沿墙及外窗直接侵入 且混合后 冷空气也已柔和 2 进深较浅 也可置于内墙 这样会形成图示的空气循环 有利于散热器的对流 三 膨胀水箱 集气罐 排气阀 除污器 一 膨胀水箱 方形膨胀水箱1 膨胀管2一溢流管3 循环管4 排水管5 信号管6 箱体7 人孔8 玻璃管水位计 1 作用 2 组成 1 膨胀管 2 溢流管 3 信号管 4 排水管 5 循环管 膨胀水箱与机械循环系统的连接1 膨胀管2 循环管3 热水锅炉4 循环水泵 2 排除空气装置 1 集气罐 立式集气罐卧式集气罐1 放气管2 进水口3 出水口 2 自动排气阀 自动排气阀常会因水中污物堵塞而失灵 需要拆下清洗或更换 因此排气阀前应安装一个阀门 此阀门应常年开启 只在排气阀失灵 需要检修时 方临时关闭 1 杠杆机构2 垫片3 阀堵4 阀盖5 垫片6 浮子7 阀体8 接管9 排气孔 3 手动排气阀 3 除污器 除污器一般设置在供暖系统入口调压装置前 锅炉房循环水泵的吸入口前和换热设备入口前 1 外壳 2 进水管 3 出水管 4 排污管 5 放气管 6 截止阀 蒸汽疏水器的作用是自动阻止蒸汽逸漏而且迅速地排出用热设备及管道中的凝水 同时能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体 1 疏水器的类型 简单的有水封 多级水封和节流孔板 能自动启闭调节的有机械型 热力型和恒温型等 机械型疏水器是依靠蒸汽和凝结水的密度差 利用凝结水的液位进行工作 主要有浮筒式 钟型浮子式 倒吊桶式等 热力型疏水器是利用蒸汽和凝结水的热动力特性来工作的 主要有脉冲式 热动力式 孔板式等 恒温型疏水器是利用蒸汽和凝结水的温度差引起恒温元件变形而工作的 主要有双金属片式 波纹管式和液体膨胀式等 浮筒式疏水器 四 疏水器 2 疏水器的安装方式 1 旁通管2 冲洗管3 检查管4 单向阀 不带旁通管水平安装 带旁通管水平安装 旁通管垂直安装 带旁通管水平安装 上返 不带旁通管并联安装 带旁通管并联安装 L型Z型 自然补偿器 自然补偿不必特设补偿器 因此布置供热管道时 应尽量利用其自然弯曲的补偿能力 自然补偿的缺点是管道变形时会产生横向的位移 而且补偿的管段不能很长 五 补偿器 方形补偿器 H A 2R 1型 B 2A 2型 B A 3型 B 0 5A 4型 B 0 方形补偿器的优点为 制造方便 与套管补偿器相比 作用在固定支架上的轴向推力较小 补偿能力大 不需要经常维修 因而不需要为它设置检查井 其缺点是外形尺寸较大 占地面积较多 热媒流动阻力较大 由于它具有上述的优点 方形补偿器在供热管道上应用得最普遍 单向套管补偿器 套管补偿器的补偿能力大 一般可达250 400mm 尺寸紧凑 因而占地较小 对热媒流动的阻力比弯管式补偿器小 套管补偿器的缺点是 轴向推力较大 需要经常检修和更换填料 否则容易漏水 漏汽 如管道变形有横向位移时 易造成填料圈卡住 这种补偿器主要用在安装方形补偿器的空间不够的场合 波形伸缩器 活塞式减压阀工作原理图1 主阀2 活塞3 下弹簧4 脉冲阀5 薄膜片6 上弹簧7 旋紧螺丝 目前国产减压阀有活塞式 波纹管式及薄膜式等 1 活塞式减压阀 活塞式减压阀工作可靠 维修量小 减压范围较大 占地面积小 适用范围广 六 减压阀 1 波纹箱2 调节弹簧3 调整螺钉4 阀瓣5 辅助弹簧6 阀杆 2 波纹管减压阀 波纹管减压阀的主阀启闭靠通至波纹箱1的阀后蒸汽压力和阀杆下的调节弹簧2的弹力相互平衡来调节 供暖系统常用图例 第六节采暖施工图的识读一 常用图例 符号 供暖系统常用图例 1 采暖工程图的图纸内容 1 首页设计依据 采暖设计概况 管道的敷设方式 防腐 保温 水压试验要求 图例 设备材料表等内容 简单的工程首页内容可与首层平面放在一张图上 2 平面图包括底层平面图 标准层平面图 顶层平面图等 图中涉及内容如下 1 应绘出墙 柱 门窗 踏步 楼梯 轴线号 注明开间尺寸 总尺寸 室内外地面标高 房间名称 首层右上角绘指北针 3 采暖入口有两处以上时 应在平面图上分别注明各入口的热量与系统阻力 2 绘出散热器位置并注明片数或长度 立管位置及编号 管道及阀门 放风及泄水 固定卡 伸缩器 入口装置 疏水器 管沟及人孔 管道要注明管径 安装尺寸及起终点标高 二 采暖施工图 3 轴测图轴测图应按45