第六章 供暖工程、热水及燃气供应

第六章供暖工程 热水及燃气供应 本章内容 第一节供暖工程第二节热水供应第三节燃气供应 第六章供暖工程 热水及燃气供应 重点 供暖系统及其分类 供暖系统的设备 供暖系统施工图纸的识读 热水供应系统及其方式 燃气供应系统 难点 各种系统的分类及其方式 供暖系统施工图纸的识读 第一节供暖工程 一 供暖系统及其分类二 供暖系统常用的材料和设备三 供暖管网的布置与敷设四 供暖工程施工图的识读五 高层建筑供暖特点 一 供暖系统及其分类 一 供暖系统概述1 供暖系统的概念 为了维持所需要的室温 必须通过散热设备散热向室内补充热量 这样的系统即称为供暖系统 2 供暖工程的任务 就是将热源 锅炉房 所产生的热量通过室外供热管网输送到建筑物内的室内采暖系统 3 供暖系统的组成 主要由三部分组成 热源 输热管道 散热设备 热源 指能够提供热量的设备 常见的热源有热水锅炉 蒸汽锅炉 工业余热等 输热管道 包括室外热力管网 室内采暖管道 散热设备 一般分为铸铁散热器 钢制散热器 二 供暖系统的分类 1 根据供暖范围的不同 分为局部供暖 集中供暖和区域供热三种形式 局部供暖 指供暖系统的3个主要组成部分 热源 输热管道和散热设备 在构造上联成一个整体 供暖分散在各个房间里的供暖方式 如火炉供暖 电热供暖等 集中供暖 指由一个锅炉产生蒸汽或热水 通过管路供给1栋或几栋建筑物内的各房间所需热能 区域供热 指由一个大型热源产生蒸汽或热水 通过区域性的供热管网 供给整个区域以至于整个城市的许多建筑物生活和生产等用热 2 根据热媒的不同 供暖系统分为热水供暖系统 蒸汽供暖系统 热风供暖系统和烟气供暖系统四种 热媒 在供暖系统中 用来传递热量的介质称为热媒 常用的热媒是水 水蒸汽 空气等 1 热水供暖系统 它是以水为 热媒 的采暖系统 热水供暖的特点是节省燃料 效果良好 温度变化小 热惰性大 它通常适用于一般民用建筑 根据热水供暖系统的供水温度的不同可分为两种 即一般热水供暖系统 低温水供暖系统 供水温度为95 回水温度为70 和高温热水供暖系统 供水温度为96 150 回水温度为70 按热水供暖系统的循环动力不同 可分为自然循环热水供暖系统 靠供 回水在不同温度下的重度差形成压力进行循环 和机械循环热水供暖系统 靠水泵将机械能转化为液体的动能和压能 1 热水供暖系统 它是以水蒸汽为 热媒 的供暖系统 它的特点是温度变化大 热惰性小 易造成室内干燥 卫生效果差 适用于需要集中而短暂采暖的公共建筑 根据蒸汽供暖系统的使用压力不同 可分为低压蒸汽供暖 蒸汽工作压力 0 07MPa 和高压蒸汽供暖 蒸汽工作压力 0 07MPa 两种 按凝结水的回水方式不同 可分为重力回水式蒸汽供暖系统 凝结水靠重力直接回到锅炉 和机械回水式蒸汽供暖系统 凝结水靠重力先流到锅炉房的凝结水箱 然后再用泵抽送到锅炉内 2 蒸汽供暖系统 如图3 1所示 热水供暖系统一般由以下三部分组成 1 热源 2 室外热力管网 3 室内供暖系统 三 热水供暖系统介绍 1 热水供暖系统的组成 1 热源 热源是指能够提供热量的设备 常见的热源有热水锅炉 蒸汽锅炉 工业余热等 锅炉一般由锅炉本体及附属设备组成 锅炉本体是将热媒通过燃料的燃烧加热 使其温度升高的设备 常见的设备有立式锅炉 快装锅炉 火管锅炉等 软化水设备是将普通水经处理变为软水的设备 烟气净化设备是将燃烧过程中产生的烟尘经处理后达到排放标准的设备 除灰 渣 上煤设备 风机 热交换器和装料等设备 课下仔细阅读课本P207 208 热源 锅炉 2 室外热力管网 它一般是指由锅炉房外墙皮1 5m以外至各采暖点之间 入口装置以外 的管道 3 室内供暖系统 它一般是指由入口装置以内的管道 散热器 排气装置等设施所组成的供热系统 图3 1热水供暖系统组成示意图 1 自然循环热水供暖系统的工作原理组成 锅炉 散热器 锅炉与散热器之间的供回水管道和系统的膨胀水箱 工作原理图 课本P187 注意膨胀水箱的作用 2 机械循环热水供暖系统的工作原理工作原理图 课本P188 注意膨胀水箱 水泵的作用 2 热水供暖系统的工作原理 指室内供暖系统输送热媒的干管 立管的设计布置形式 在供暖工程中 管道的布置形式较多 常用的有以下几种 1 双管上行下给式 这种布置方式又称为上分式供热系统 供热干管是由室外直接引入建筑物顶层的顶棚下或吊顶中 然后由顶层设置立管分别送给以下各层的散热器 回水干管敷设在建筑物的底层 如图3 2所示 3 室内供暖系统的形式 2 单管上行下给式 单管上行下给系统是连接散热器的立管只有一根 供热干管和回水干管同双管的敷设方式一样 这种方式能够保证进入各层散热器的热媒流量相同 不会出现垂直失调现象 3 下行上给式 这种布置方式又称为下分式供热系统 如图3 3所示 供热干管是由室外直接引入建筑物室内底层 再通过立管送到以上各层散热器 它一般适用于建筑物顶层不宜布置管道的情况 4 水平串联式 水平串联式供暖系统 如图3 4所示 的特点是构造简单 节省管材 减少穿越楼板 但每一串联环路连接的散热器组数不宜太多 5 同程式与异程式系统 课本P189 6 单独燃气炉式供暖系统 课本P190 图3 2双管上行下给式供暖系统 图3 3下行上给式供暖系统 图3 4水平串联式供暖系统 采暖工程中的管材基本与给排水工程所用的管材相似 有焊接钢管 镀锌钢管 无缝钢管 PEX管等 二 供暖系统常用的材料和设备 1 管材 1 铸铁散热器 如图3 7所示 铸铁散热器有柱型 翼型和柱翼型等 柱型散热器有M132型 M813型 76型和四柱 五柱型等 翼型散热器有长翼型 圆翼型等 1 各类铸铁散热器的技术参数详见P200表5 9 2 柱翼型定向对流铸铁散热器简介 柱翼型定向对流铸铁散热器的特点 它是朝前散热 适应了装潢的要求 比无定向散热器热量利用率高30 2 散热器 柱翼型定向对流铸铁散热器的安装工艺 采用DN40铸铁散热器通用的对丝 丝堵 补心连接 前后位置不能互换 柱翼型定向对流铸铁散热器的上 下水口不在同一垂直面上 施工时应先用标准乙字弯管与散热器连接好 再将上下口中心调整在同一垂直面上 然后按施工规范要求与进出水管相连接 散热器安装固定 以散热器上下口中心同面距墙50mm为基准 允许散热器背面顶翼距墙0 20mm 灰铸铁柱翼型散热器主要技术参数详见表3 2 2 钢制散热器 除铸铁散热器外 还有钢制散热器 如图3 8所示 钢制散热器品种较多 一般有光排管式 闭式 板式 壁板式 柱式等 1 钢制柱式散热器 钢制柱式散热器如图3 9所示 型号表示方法详见图3 10 2 钢制闭式散热器 闭式对流散热器型号表示方法如图3 11所示 3 钢制板式散热器 钢制板式散热器型号表示方法如图3 12所示 4 扁管式散热器 钢制扁管散热器型号表示方法如图3 13所示 图3 7铸铁散热器 图3 8钢制散热器 a 闭式钢串片散热器 b 钢串片式散热器 c 钢制板式散热器 d 扁管单板式散热器 图3 9钢制柱式散热器 图3 10钢制柱式散热器型号表示方法 图3 11闭式对流散热器型号表示方法 图3 12钢制板式散热器型号表示方法 图3 13钢制扁管散热器型号表示方法 集气罐 缸 一般用直径100 250mm的钢管制成 分立式和卧式两种 在上供式系统中需在其顶部的干管末端设置集气罐 用以聚集和排除系统中的空气 集气罐的规格尺寸详见表5 12 详见 202 4 伸缩器类型 方形伸缩器 套筒伸缩器 波纹管伸缩器 详见课本P203 3 集气罐 管道的布置与敷设应遵循一定原则 力求管路简单 节省管材 便于维护管理排气泄水 保证系统正常工作 室内供暖系统管道布置主要是指系统入口 供回水干管 立管 连接散热器的支管和系统阀门的布置 三 供暖管网的布置和敷设 一 供暖系统的入口装置 室外供暖管道进入室内供暖系统需设置供暖系统入口装置 引入装置 用来控制 接通或切断 热媒 以及减压 观察热媒的参数 如图3 6所示 引入装置通常由温度计 压力表 过滤器 平衡阀 泄水阀等组成 图3 6供暖系统引入装置示意图 1 调压板 2 温度计 3 压力表 4 除污器 5 阀门 室内供暖管道除有特殊的要求外 一般均采用明装敷设 常用的管材为焊接钢管 供水立管与散热器支管的连接 当直径 32mm时采用活接头 弯头 三通等管件丝扣连接 当管道直径 40mm时可采用焊接连接 焊接安装钢管管件一般在施工现场用煨弯 挖眼接管等方法制作 立管与支管在同一平面交叉 立管应煨制成 元宝弯 的形式绕开 如图3 5 a 所示 水平管与散热器连接 因不在同一条直线上 需要煨制 来回弯 灯叉弯 进行连接 如图3 5 b 所示 详见课本P204 205 二 供暖管道的布置和敷设 a 元宝弯 b 来回弯 图3 5煨弯形式示意图 散热器的功能是将热介质所携带的热能散发到建筑物的室内空间 工程中散热器的型号 每组的片数都是由设计确定的 散热器的安装包括散热器的现场组对 活接头的连接以及与其配置的阀门 放风门的连接 散热器一般设置于建筑物室内窗台下 三 散热器 供暖系统中 一般常用的阀门有 闸阀 蝶阀 截止阀 温控阀 减压阀等 阀门的设置地点 课本P205 一般在供热管路的室内干管末端 最高处 设置集气罐 排气阀 用以收集和排除系统中的空气 集气罐一般采用DN100 250mm的钢管焊接而成 有立式和卧式两种 自动排气阀常用的规格有DN15 DN20 DN25等 与末端管道的直径相同 四 阀门 集气罐 自动排气阀 四 供暖工程施工图的识读 供暖施工图一般分为室外和室内两部分 室外部分表示一个区域的供暖管网 包括总平面图 管道横纵剖面图 详图及设计施工说明 室内部分表示一幢建筑物的供暖工程 包括供暖系统平面图 轴测图 详图及设计 施工说明 供暖系统施工图图例 看设计说明 常用的要记住 一 供暖施工图的组成 室内采暖系统施工图由施工说明 施工平面图 采暖系统图和采暖施工详图及大样图组成 详参给排水施工图说明 二 室内供暖系统施工图的组成 1 先看施工说明 从文字说明中可以了解以下几方面的内容 散热器的型号 管道的材料及管道的连接方式 管道 支架 设备的刷油和保温做法 施工图中使用的标准图和通用图 三 室内采暖系统施工图的识读 2 再看室内采暖施工平面图采暖平面图是室内采暖系统工程的最基本和最重要的图 它主要表明采暖管道和散热器等的平面布置和平面位置 要注意以下几点 散热器的位置和片数 供 回水干管的布置方式及干管上的阀门 固定支架 伸缩器的平面位置 膨胀水箱 集气罐等设施的位置 管子在哪些地方走地沟 采暖系统图主要表示采暖系统管道在空间的走向 识读采暖管道系统图时 要注意以下几点 弄清采暖管道的来龙去脉 包括管道的空间走向和空间位置 管道直径及管道变径点的位置 管道上阀门的位置 规格 散热器与管道的连接方式 和平面图对照 看哪些管道是明装 哪些管道是暗装 3 最后看采暖施工图详图及大样图 在采暖平面图和系统图中表示不清楚又无法用文字说明的地方 一般可用详图表示 采暖系统施工图的详图有 地沟内支架的安装大样图 地沟入口处详图 即热力入口详图 膨胀水箱间安装详图等 三 举例说明室内供暖施工图的内容 1 首层平面图供热总管和回水总管的进出口 并注明管径 标高及回水干管的位置 管径坡度 固定支架位置等 立管的位置及编号散热器的位置及每组散热器的片数 散热器的安装与立 支管的连接方式 1 供暖平面图 2 楼层平面图 即中间层平面图 立管的位置及编号散热器的位置及每组散热器的片数 散热器的安装与立 支管的连接方式 3 顶层平面图供热干管的位置 管径 坡度 固定支架位置等 管道最高处集气罐 放风装置 膨胀水箱的位置 标高 型号等 立管的位置及编号 散热器的位置及每组散热器的片数 散热器的安装与立 支管的连接方式 2 采暖系统轴测图 采暖系统轴测图表示整个建筑内采暖管道系统的空间关系 管道的走向及其标高 坡度 立管及散热器等各种设备配件的位置等 轴测图中的比例 标注必须与平面图一一对应 图12 9为采暖系统轴测图 3 详图 详图主要表明供暖平面图和系统轴测图中复杂节点的详细构造及设备安装方法 采暖施工图中的详图有散热器安装详图 集气罐的构造 管道的连接详图 补偿器 疏水器的构造详图 图12 10为散热器安装详图 图12 10散热器安装详图 五 高层建筑供暖系统的特点 高层建筑物 通常指10层以上的建筑物 建筑热水供暖系统的主要形式 1 单 双管式系统 2 竖向分区式供暖系统详见课本P206 207 图5 23 第二节热水供应 一 热水供应系统的组成 分类和供应方式二 加热方式和加热设备三 热水管网的布置和敷设四 高层建筑热水供应系统的特点 一 建筑内部热水供应系统的组成 分类和供应方式 一 热水供应系统的组成1 热源a 锅炉热水锅炉蒸汽锅炉b 工厂废热利用设备c 太阳能集热器 2 加热和贮热设备 1 热水贮罐 2 容积式水加热器 3 快速式水加热器 4 热水箱 5 进口新设备3 热水管网 1 第一 热媒 循环管网 2 第二 配水 回水 循环管网 4 热水供应系统的器材和附件 1 疏水器作用 保证蒸汽凝结水及时排放 防止蒸汽漏失 安装部位 热媒循环管网的冷凝水管上 2 自动温度调节器作用 控制水加热器出口水温 安装部位 水加热器上部或出口处 3 减压阀作用 调节蒸汽热媒的压力 保证水加热器安全工作 安装部位 水加热器的蒸汽进口管 4 自动排气阀作用 排除上行下给热水管网中汽化产生的气体 保证热水畅通 安装部位 管网的最高点 5 自然补偿管道和伸缩器作用 对管道受热伸厂量进行补偿 避免管道因承受应力而导致弯曲和破裂 安装部位 长直管段上 6 膨胀管和膨胀罐作用 开式系统的排气 排除膨胀水量 二 热水供应系统的分类和供应方式1 按供应范围分 1 局部热水供应系统用于对建筑内部局部房间供应热水A 供应范围小B 无复杂的管道供应系统 2 集中热水供应系统用于建筑内部用水量较大时A 对整个建筑或局部楼层供应热水B 建筑内部设置独立的供热设备和管道系统 3 区域热水供应系统用于建筑小区或大面积热水供应A 供热范围大B 小区内部建筑共用一套供热设备和管道系统2 按工作原理分 1 自然循环的热水供应系统利用自然循环水头使热水在管路中循环流动条件 自然循环水头 循环水头损失 2 机械循环的热水供应系统利用水泵提供压力使热水在管路中循环流动条件 自然循环水头 循环水头损失 h2 h h1 供热中心 P1 h1 2 h 1 h2 1P2 h1 2 h 2 h2 1 P P2 P1 h 2 1 P 自然循环水头 自然循环的热水供应系统 自然循环水头 循环水头损失 机械循环的热水供应系统 自然循环水头 循环水头损失 3 按循环动力分 1 全循环热水供应系统 2 半循环热水供应系统 3 非循环热水供应系统4 按循环方式分 1 定时循环 2 全天循环5 按系统是否敞开分 1 开式热水供应系统 2 闭式热水供应系统6 按配水管路布置方式分 1 上行下给式 2 下行上给式 二 加热方式和加热设备 一 加热方式 1 直接加热用热水锅炉直接把冷水加热到所需的温度或以蒸汽为热媒与被加热的冷水直接混合 热效率高 2 间接加热热媒 蒸汽或过热水 通过加热设备内部的热交换面将热量传递给需加热的冷水 热效率较低 二 常用加热设备及工作方式1 热水锅炉直接加热优点 1 设备简单 占地面积小 热效率高 2 效果稳定 水温波动小 缺点 1 锅炉易结垢 2 加热速度慢 2 容积式水加热器优点 1 效果稳定 水温波动小 2 既可加热 又可贮热 3 设置地点不受限 缺点 1 加热速度慢 2 容积利用率低 3 占地面积大 4 热效率较低 适用于 宾馆 医院等要求水温稳定的建筑 3 快速式水加热器优点 1 加热速度快 2 占地面积小 缺点 1 流速大 噪音高 2 水头损失大 3 不能贮水 水温有波动 4 热效率较低 适用于 生产车间和工业企业生活间 4 热水箱加热优点 1 设备简单 成本低 热效率高 2 既可加热 又可贮热 缺点 1 设置地点受限 2 对蒸汽品质有要求 5 半容积式水加热器6 半即热式水加热器7 太阳能热水器 集热器 导水管 热水贮罐 热水管 给水管 通气管 平板型太阳能热水器 一 热水管网的布置和敷设建筑内部热水管网的布置和敷设方法基本与生活给水 冷水 管网相同 总的原则是在安全供水 包括水量 水质 水压 水温 的前提下尽量使管线最短 热水管网与给水 冷水 管网的不同之处主要体现在以下几个方面 三 热水管网的布置和敷设 1 热水管网的配水立管始端 回水立管末端和支管上装设水龙头多于5个时 需装设阀门 使局部管段检修时不影响其它管段供水 同时 可利用阀门进行节流调节 2 所有横管均应有与水流相反的坡度 i 0 003 便于排气和泄水 排气装置设于配水横干管的最高点 泄水装置设于管网的最低点 3 对于下行上给的全循环管网 为防止管网中析出的气体被带回循环管 每根配水立管的循环管始端应接到相应立管最高点以下0 5m处 4 为防止管道热胀冷缩产生的破坏 长直管段 立管与横管相连时应布置成自然补偿管段或设置管道伸缩器 5 热水贮水罐和加热设备上