热水供热系统 蒸汽供热系统 PPT课件

CompanyLogo 1 第二讲热水供暖系统与蒸汽供暖系统 CompanyLogo 2 Contents 二 蒸汽供暖系统 一 热水供暖系统 CompanyLogo 3 定义 热水供暖系统优点 卫生 节能分类 1 循环动力 重力循环与机械循环2 供回水方式 单管与双管3 管道敷设 垂直式与水平式4 热媒温度 低温水供暖与高温水供暖5 管路连接及热媒流经路程 同程式与异程式6 收费制度 常规系统与分户热计量 一热水供暖系统 4 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 靠水的密度差进行循环的系统 称为重力循环系统 靠机械 水泵 力进行循环的系统 称为机械循环系统 2 按系统供 回水方式不同 可分为单管系统和双管系统 热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器 并顺序地在各散热器中冷却的系统 称为单管系统 热水经供水立管或水平供水管平行地分配给多组散热器 冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系统 称为双管系统 5 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 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 6 1 1重力 自然 循环热水供暖系统 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 见图3 1 7 作用压力 断面A A右侧的水柱压力为 断面A A左侧的水柱压力为 8 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 9 81 1 977 81 961 92 156Pa重力循环热水供暖系统维护管理简单 不需消耗电能 但由于其作用压力小 管中水流速度不大 所以管径就相对大一些 作用范围也受到限制 自然循环热水供暖系统通常只能在单幢建筑物中使用 作用半径不宜超过50m 9 2重力循环热水供暖系统的主要形式 形式 单管上供下回式系统双管上供下回式系统 重力循环热水供暖系统 10 特点 在供水立管 系统最高处安装膨胀水箱作用为 1 容纳系统里热膨胀水 2 充水 补水 3 排除系统内的空气 主要为水中溶解的空气和系统里的空气 自然循环系统内水流速度较慢 所以水中的空气能够逆着水流方向向高处聚集 系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡向 低头走 其坡度值为0 5 1 0 散热器支管的坡度值一般取1 0 回水干管有向锅炉方向向下的坡向 以保证系统中的回水能通过回水干管顺利排出 11 3重力循环热水供暖系统的特点及应用 优点 装置简单 运行时无噪声 不消耗电能缺点 作用压力小 管径大 作用范围受到限制应用 只能用在单幢建筑中 且作用范围不宜超过50m 12 1 2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 优点 由于设置了循环水泵 作用压力加大 供暖范围扩大 缺点 由于设置了循环水泵 增加了系统的运行费用和维修工作量 应用 用于单幢 多幢建筑 甚至区域热水供暖系统 形式 按照散热器的连接方式 垂直式 水平式 13 机械循环上供下回式热水供暖系统 1 垂直式 上供下回式热水供暖系统 14 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 在机械循环系统中 水流速度往往超过自水中分离出来的空气气泡的浮升速度 为了使气泡不致被带入立管 供水干管应按水流方向设上升坡度 使气泡随水流方向流动汇集到系统的最高点 通过设在最高点的排气装置 将空气排出系统外 供回水干管的坡度宜采用0 3 不得小于0 2 回水干管的坡向与自然循环系统相同 应使系统水能顺利排出 15 2 垂直式 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 下供下回式系统排除空气的方式主要有两种 通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气 或通过专设的空气管手动或自动集中排气 为避免立管中的水通过空气管串流 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 16 机械循环下供下回式系统 17 3 垂直式 机械循环中供式 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 左 上供下回 右 见图3 8 18 4 垂直式 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 19 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 20 6 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 21 水平失调与垂直失调 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 22 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 但仍将形成上层作用压力大 下层压力小的现象 如选用不同管径仍不能使各层阻力达到平衡 由于流量分配不均 必然要出现上冷下热的现象 而且楼层数越多 上下层的作用压力差值越大 这种现象就会越严重 在建筑物内 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 下层冷热不均的现象 通常称作系统垂直失调 23 高层建筑热水供暖系统设计存在的问题高层建筑供暖设计热负荷的计算问题 冷风渗透耗热量 高层建筑供暖系统的形式和与室外热水网路的连接方式问题 由于高层建筑热水供暖系统的水静压力较大 当它与外界连接时 应根据散热器的承压能力 外网的压力状况等因素 确定系统形式及连接方式 建筑物层数多 加重系统的垂直失调的问题 三 高层建筑热水供暖系统 24 1 分层式供暖系统 1 在垂直方向上分为两个或两个以上的独立系统 2 双水箱分层式供暖系统 25 2 双线式系统 1 垂直双线式单管热水供暖系统 2 水平双线式热水供暖系统 3 单双管混合式系统 26 二蒸汽供暖系统 蒸汽供暖系统原理蒸汽作为热媒的特点 蒸汽的放热量远大于热水的放热量散热设备内热媒温度高状态参数发生改变蒸汽的密度小蒸汽的热惰性小室内蒸汽供暖系统的分类按照蒸汽压力不同按照回水动力不同按照凝水管形式不同按照蒸汽干管布置形式不同按照立管布置形式不同 27 2 1室内低压蒸汽供暖系统 1低压蒸汽供暖系统的工作原理重力回水低压蒸汽供暖系统机械回水中供式低压蒸汽供暖系统单管下供下回式低压蒸汽供暖系统 28 2低压蒸汽供暖系统的特点供汽压力保证散热器正常工作散热器不正常工作排水阻汽防止水击设置自动排气阀 29 2 2室内高压蒸汽供暖系统 高压蒸汽供暖系统的形式上供下回式高压蒸汽供暖系统上供上回式高压蒸汽供暖系统 30 高压蒸汽供暖系统的特点1 系统中空气的排除在系统运行时 可以借助蒸汽的高压将部分空气驱走 将散热设备与疏水器间的凝水管路设置成干式凝水管路 通过疏水器内的排气阀或空气旁通阀将空气分离出来 最后由凝水箱上部的排气管排向大气 也可以在疏水器前设置排气管将空气直接排出系统 干式凝水管路沿凝水流动方向必须设置大于0 005的坡度 以顺利排除空气 当干凝水管路通过过门地沟时 必须设向上的空气绕行管 以排出空气 如图所示 2 设置补偿器高压蒸汽和凝水温度高 在供汽和凝水干管上 往往需要设置补偿器和固定支架 以补偿管道的热伸长 3 二次蒸汽的回收利用可将高温凝水设置二次蒸发箱的室内高压蒸汽供热系统如图所示 二次蒸发箱一般架设在距地面约3m处 箱内蒸汽的压力可根据二次蒸汽的使用要求和回收凝水的稳定要求确定 一般为20 40Pa 在运行中 当用汽量大于二次蒸汽量 箱内压力降低时 可通过压力调节器自动控制蒸汽补给管补入蒸汽 维持二次蒸发箱内压力恒定 当用汽量小于二次蒸汽量时 箱内压力增加 箱上的安全阀会自动排汽降压 高压蒸汽供暖系统蒸汽压力高 设计与管理不当时 漏汽量大 水击危害严重 维修工作量多 31 高压蒸汽供暖系统凝水回收方式高压蒸汽供暖系统凝水回收方式 根据凝水回流动力的不同 分成余压回水和加压回水 根据凝水箱是否与大气相通 分为开式和闭式 余压回水凝结水回收系统加压回水凝结水回收系统开式凝结水回收系统闭式凝结水回收系统 32 2 3疏水器及其他附属设备 疏水器减压阀二次蒸发箱 33 2 4热水供暖与蒸汽供暖的比较 蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比热水流量少得多 相同负荷时 蒸汽供暖系统比