供热[]PPT课件

精品课件 1 第5章供暖 精品课件 2 教学目标 理解供热系统形式与特点 掌握供热系统组成及各部分的作用 了解供暖热负荷的组成 供暖系统的设备及附件 理解供暖系统的布置要求 明确其与土建施工的配合关系 精品课件 3 5 1供暖系统的形式与特点 严寒时节 室外气温远远低于人体舒适需求的温度 室内热量不断地通过各种途径和方式传至室外 为了维持室内正常的空气温度 创造适宜的生活环境和工作环境 必须不断地向室内空间输送 提供热量 以补偿房间内损耗掉的热量 精品课件 4 一 供暖 采暖 1 定义供暖就是用人工方法向室内供给热量 保持一定的室内温度 以创造适宜的生活条件或工作条件的技术 2 系统组成 1 热媒制备 热源 2 热媒输送 供热管道 3 热媒利用 散热设备 3 分类根据三部分相互位置关系来分 1 局部供暖系统 电热供暖等 2 集中式供暖系统 精品课件 5 根据常用热媒来分 1 热水采暖系统 2 蒸气采暖系统 3 热风采暖系统二 热水供暖系统按循环动力不同可分为 重力 自然 循环系统和机械循环系统 按供回水方式不同可分为 单管系统和双管系统 1 自然循环热水供暖系统 1 组成热源 输送管道 散热器 膨胀水箱 2 工作原理P94 精品课件 6 精品课件 7 3 系统作用压力计算断面A A右侧压力 断面A A左侧压力 断面两侧的压力差 即系统作用压力 由公式可知 作用压力取决于冷热水之间的密度差及散热器与锅炉间的高度差 4 膨胀水箱的作用 吸收系统中热水膨胀的体积 补充因冷却和漏失所造成的系统水的不足 排气 膨胀水箱设在系统的最高点 为保证排气顺利 供水干管必须有向上升的坡向 精品课件 8 2 机械循环热水供暖系统组成 比重力循环系统多了水泵和集气罐 排气装置 循环动力 靠水泵产生的循环作用压力 优点 管径小 升温快 作用半径大 起动容易 应用更广泛 精品课件 9 1 注意的问题a 排气供水干管上应按水流方向设上升坡度 使气泡随水流方向汇集到系统最高点 通过设在最高点的排气装置 将空气排出系统外 b 水泵连接点水泵应装在回水总管上 使水泵的工作温度相对降低 改善水泵的工作条件 延长水泵的使用寿命 c 膨胀水箱的作用 吸收系统中热水膨胀的体积 补充因冷却和漏失所造成的系统水的不足 定压 定压点通常选择在循环水泵的进口侧 定压装置由膨胀水箱兼任 根据要求的定压压力确定膨胀水箱的安装高度 精品课件 10 2 机械循环热水供暖系统主要方式a 上供下回式单管和双管系统 见图 b 下供下回式系统 见图 c 中供式系统 见图 d 下供上回式系统 见图 e 水平串联式系统 见图 f 同程式与异程式系统异程系统 总立管与各个分立管构成的循环环路的总长度不相等 靠近总立管的分立管 循环长度较短 远离总立管的分立管 循环长度较长 最远环路同最近环路之间的压力损失相差很大 压力不易平衡 造成靠近总立管附近的分立管供水量过剩 而系统末端立管供水不足 供热量达不到要求 同程式系统 见图 增加了回水管长度 使得各分立管循环环路的管长相等 环路间的压力损失易于平衡 热量分配易于达到设计要求 精品课件 11 三 蒸气供暖系统1 原理2 以蒸汽作为热媒的优缺点 1 优点 适用面广 能满足多种热用户要求 特别是生产工艺用热 蒸汽在散热器或热交换器中 因温度和传热系数都比较高 可减少散热设备面积 降低设备费用 蒸汽的汽化潜热比每千克水在散热器中靠降温放出的热量大 所以承受同样热负荷时较热水流量小 密度小 比容大 用于高层建筑供暖时 不会像热水供暖那样 产生很大的静水压力 蒸汽比容大 流速高 却不会造成同流速下热水流动时形成较高的阻力损失 精品课件 12 2 缺点 散热器表面温度高 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异味气体 卫生条件差 使用年限短 由于多采用间歇运行 管道易被空气氧化腐蚀 蒸汽系统热损失大 热能利用率低 疏水器漏汽 凝回水产生二次蒸汽 管件损坏等跑 滴 漏现象严重 热惰性小 系统加热冷却速度很快 房间温度变化幅度较大 但这一点可适用于人群短时间迅速集散的建筑 如礼堂 剧院等 3 低压蒸汽供暖系统 见图 1 凝水回流入锅炉的方式重力回水和机械回水 精品课件 13 2 沿途凝水蒸汽沿管道流动时向管外散失热量 很容易造成一部分蒸汽凝结成水 叫做沿途凝水 3 疏水器阻止蒸汽通过 只允许凝水和不凝性气体 如空气 及时排往凝水管路的一种装置 4 高压蒸气供暖系统压力高 一般与生产工艺合用同一汽源 但仍须减压才能使用 由于高压蒸汽的压力及温度均较高 因此在热负荷相同的情况下 高压蒸汽供暖系统的管径和散热器片数都小于低压蒸汽供暖系统 具有较好的经济性 卫生条件差 容易烫伤人 一般用于工业厂房 精品课件 14 在蒸汽供暖系统中 不论是什么方式的系统 都应保证系统中空气能及时排除 凝水能顺利回锅炉 防止蒸汽少量逸入凝水管以及尽量避免水击现象 四 热风供暖系统1 热媒空气 新鲜空气 室内循环空气 或二者混合物 2 设备空气加热器利用蒸汽或热水通过金属壁传热来使空气获得热量 热空气进入房间放热 从而达到维持或提高房间温度的目的 3 形式集中送风 管道送风 暖风机 精品课件 15 5 2供暖热负荷 讨论热负荷的目的 拟定合理的供热方案选择散热设备选择管径和管路设备供暖热负荷的概念 在冬季里 当室外温度低于室内供暖设计温度时 为了保持室内空气温度符合设计要求 需由供暖设备向房间供应的热量 精品课件 16 精品课件 17 一 围护结构传热耗热量1 定义对于采暖房间 由于室内外存在温度差 通过房间各部分围护结构 门 窗 墙 地板 屋顶 从室内传向室外的热量 2 计算公式 围护结构的面积 冬季室内要求的温度 一般取16 20 围护结构的传热系数 与围护结构相邻的空间温度 精品课件 18 二 冷风渗透耗热量1 定义在风力及热压所造成的室内外压差的作用下 室外的冷空气会从门 窗等缝隙渗入室内 被加热后又逸出室外 把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗热量称为冷风渗透耗热量 温差修正系数 小于等于1 供暖室外计算温度 可查表得出 精品课件 19 三 冷风侵入耗热量1 定义在冬季 受风压 热压等因素影响 会有大量冷空气由开启的门 孔洞从室外或相邻房间浸入室内 把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量 2 计算方法其计算公式与冷风渗透耗热量相同 其中V改为侵入的冷空气量 采用外门基本耗热量乘以百分数的方法 2 计算公式 精品课件 20 四 供暖热负荷的概算1 体积热指标法2 面积热指标法为建筑物的供暖体积热指标和面积热指标 可通过对许多建筑物进行理论计算 或对许多实测数据进行统计 归纳整理得出 有手册可查 精品课件 21 5 3供暖系统的设备及附件 一 散热器1 作用将供暖系统的热媒 蒸汽或热水 所携带的热量 通过散热器壁面传给房间 2 对散热器要求传热能力强 单位体积内散热面积大 耗用金属量小 成本低 具有一定的机械强度和承压能力 不漏水 不漏气 外表光滑 不积灰易于清扫 体积小 外形美观 耐腐蚀 使用寿命长 精品课件 22 3 分类 1 铸铁散热器耐腐蚀 使用寿命长 热稳定性好 2 钢制散热器金属耗量少 耐压强度高 外形美观整洁 占地少 便于布置 但容易被腐蚀 使用寿命短 蒸汽供暖系统中不应采用钢制散热器 对具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间 不宜设置钢制散热器 4 布置位置应尽量考虑到房间温度分布均匀 一般应将散热器安装在外墙窗台下 这样沿散热器上升的对流热气流 能阻止从玻璃窗渗入的冷空气进入室内 使流进室内空气比较暖和 舒适 精品课件 23 精品课件 24 精品课件 25 二 膨胀水箱及膨胀罐1 作用 1 重力循环系统 吸收系统中热水膨胀的体积 补充因冷却和漏失所造成的系统水的不足 排气 2 机械循环系统 吸收系统中热水膨胀的体积 补充因冷却和漏失所造成的系统水的不足 定压 精品课件 26 2 设置位置 1 重力循环系统设置在系统最高点 2 机械循环系统膨胀管连接在循环水泵进口侧 3 组成膨胀管溢流管信号管泄水管循环管 精品课件 27 三 其他附件1 集气罐有手动和自动之分 设在机械循环系统中最高处 精品课件 28 2 除污器热水供暖系统中用来清除和过滤热网中污物的设备 3 疏水器 1 作用阻止蒸汽通过 只允许凝水和不凝性气体 如空气 通过 2 种类机械型 热力型 恒温型 4 减压阀依靠启闭阀孔对蒸汽节流而达到减压的目的 5 安全阀是保证系统不超过允许压力范围的一种安全控制装置 精品课件 29 5 4供暖系统管网的布置 布置供暖管网时 管路沿墙 梁 柱平行敷设 力求布置合理 安装 维护方便 有利于排气 水力条件良好 不影响室内美观 室内供暖管路敷设方式有明装 暗装两种 除了在对美观装饰方面有较高要求的房间内采用暗装外 一般均采用明装 明装有利于散热器的传热和管路的安装 检修 精品课件 30 一 干管对于上供式供热系统 供热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 对于下供式供暖系统 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 二 立管立管可布置在房间窗间墙内或墙身转角处 立管应垂直地面安装 穿越楼板时应设套管加以保护 以保证管道自由伸缩且不损坏建筑结构 精品课件 31 三 支管支管的布置与散热器的位置 进水和出水口的位置有关 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 设计时应尽量采用上进下出 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 四 管道坡度 精品课件 32 5 5高层建筑采暖的特点 一 高层建筑热负荷的特点1 围护结构的传热系数不同高层部分外表面对流换热系数加大 辐射换热系数加大 所以加大了高层部分围护结构的传热系数 2 室外空气进入量不同室外风速随高度而增加 高层建筑外围护结构外表面不同高度受风力作用不同 从而受风压影响的冷风渗透耗热量也不同 精品课件 33 二 高层建筑采暖系统的特点随着建筑高度的增加 供暖系统内水静压力随之上升 这就需要考虑散热设备 管材的承压能力 当建筑物高度超过50m时 宜竖向分区供热 建筑高度的上升 会导致系统垂直失调的问题加剧 为减轻垂直失调 一个垂直单管供暖系统所供层数不宜大于12层 精品课件 34 作业