热水及饮用水供应-文档资料

第四讲建筑热水及饮用水供应,物业设备管理,第一节建筑热水供应系统,一、热水供应系统的分类、组成及供水方式1热水供应系统的分类及其特点热水供应系统可分为局部热水供应系统、集中热水供应系统、区域性热水供应系统。局部热水供应系统利用设置于各用水点附近的各种热水器分散制备热水。适用于热水用水量较小且较分散的建筑，如单元式住宅、医院、诊所和布置较分散的车间、卫生间等建筑。,指为宾馆、饭店、医院、疗养院、公寓、住宅、公共浴室、车间等提供沐浴、盥洗所需热水的系统。,集中热水供应系统为一幢或几幢建筑提供热水。热水的加热、贮存等都集中于锅炉房或热交换间，加热后的水通过统一的管网输送到建筑内各用水点。系统热源首选工业余热、废热、地热和太阳能。上述热源不行，才考虑设置专用锅炉。适用于热水使用要求高且相对集中的建筑，如宾馆、大型建筑等。区域性热水供应系统以城市热力网或者区域性锅炉房产生的热媒为热源，在加热站中将冷水集中加热，然后经过热水配送系统供给整个建筑群、居民区或整个工业企业各热水用水点使用的系统。该系统供水规模较大，热能利用率高，设备集中，对环境污染小，但一次性投资大、管网较长，设备系统较复杂。如条件允许，应优先选用该系统。,2热水供应系统的组成建筑内热水供应系统中，集中热水供应系统应用较为普遍。一般由下列部分组成：（1）第一循环系统（热媒系统、热水制备系统）由热源、水加热设备和热媒管网组成。（2）第二循环系统（热水管网/供应系统）由热水配水管网和回水管网组成。为满足各热水配水点随时都有要求温度的热水，在立管和水平干管甚至配水支管上设置回水管。（3）附件：包括：控制蒸汽和热水压力、流量、温度的控制附件、管道连接附件和保证系统安全运行的附件等。常使用的附件有：疏水器、减压阀、安全阀、膨胀罐（箱）、管道自动补偿器、闸阀、水嘴、自动排气器等。,1锅炉；2水加热器；3配水干管；4配水立管；5回水立管；6回水干管；7循环泵；8凝结水箱；9冷凝水泵；10给水水箱；11透气管；12热媒蒸汽管；13凝水管；14疏水器图41热媒为蒸汽的集中热水系统,3.热水供应方式（1）按水被加热的方式不同：直接加热和间接加热直接加热：利用热水锅炉把冷水直接加热到规定温度，或将蒸汽直接通入冷水中与之混合制备热水。设备简单、热效率高，但使用蒸汽时，对蒸汽质量要求高，噪声大，冷凝水不能回收，需对大量的锅炉补水进行软化处理。适用于对噪声无严格要求的公共浴室、洗衣房等建筑。间接加热：热媒（蒸汽或过热水）经水加热器中的传热排管或盘管与冷水进行热交换，从而将冷水加热的方式，热媒与被加热水不直接接触。（图）冷却的过热水和蒸汽冷凝水可以重复利用，减少了锅炉的补充水量，从而减少了水处理费用，降低了制热水成本，且加热时不产生噪声。适用于对供水的安全稳定性和噪声要求较严格的建筑，如宾馆、医院、高档公寓、综合楼等建筑。,（2）按室内热水系统是否设置循环管道（回水管）全循环所有配水干管、立管和分支管都设有相应的回水管道，保证各配水点随时可以得到符合设计温度的热水。适用于要求能随时获得设计温度热水的建筑，如高级宾馆、高级住宅、公寓、医院、疗养院等。半循环仅在热水干管上设回水管道，只能保证干管中的热水达到设计温度。使用时，打开配水龙头放掉立管和支管中的存水后，才能得到符合温度的热水。多用于定时供应热水的建筑，供应前，先用循环泵把干管中已冷却的存水循环加热。无循环热水管网中不设回水管道，只有放掉冷水管网中的冷水后才能使用，水浪费比较严重。用于热水供应规模较小，对水温要求不高的定时热水供应系统，如公共浴室、洗衣房、某些工业企业的生产和生活热水系统。,图42热水供应系统示意图a)全循环；b)半循环；c)无循环；,（3）按照循环管网终端是否设置循环水泵机械循环（强制循环）和自然循环（4）按照配水管网和循环管网（回水管网）中水平干管的位置不同：上行下回式、下行下回式、下行上回式、上行上回式等形式。敷设位置，根据热水系统和建筑物的具体情况而定。,（5）按照热水管网压力工况的特点：开式当室内所有热水用水点全部关闭后，热水系统仍与大气相通。必须设置高位冷水箱和膨胀管或设置开式加热水箱，系统的压力仅取决于水箱的安装高度。一般用于室外给水管网压力变化较大而用户要求水压较稳定的建筑。闭式当室内所有热水用水点全部关闭后，管网不与大气相通，冷水直接由室外管网进入水加热器，系统受室外给水管网压力波动的影响。系统应设安全阀，管网的最高点设排气阀。管路简单，水质不受二次污染，但其供水水压不够稳定，适用于不设屋顶水箱的建筑。高层建筑热水系统竖向上应分区，应根据建筑物性质、结构特点、热源情况、用热水量、卫生器具的种类、数量及布置情况、冷水供水方式等因素确定使用何种热水供水方式。,二、热水供应系统的加热设备、贮存设备及器材,1.加热设备热水锅炉（a）直接将热水加热到规定的温度，锅炉的燃料有煤、油和燃气。直接加热水箱（b）简单不密封的加热设备，在水箱中安装多孔蒸汽管或蒸汽喷射器，使蒸汽与水直接混合，从而将水加热。适用于用水量大且均匀的建筑。表面式水加热器热媒与冷水不直接接触，通过金属表面进行换热，属间接加热方式：（1）容积式水加热器（2）快速水加热器（3）加热水箱（4）半容积式水加热器（5）半即热式水加热器,（1）容积式水加热器用钢板制造的密闭容器，其内部设有热媒盘管，热媒为蒸汽或过热水，既能将冷水加热，又能贮存一定量的热水。优点：有较大的贮存和调节能力，出水温度较稳定，但流速较慢，传热系数小，故热效率低，且罐容积的30由低于规定温度的常温水占用，导致加热器容积过大。适用于要求供水温度稳定、噪声低的建筑，如宾馆、饭店、医院、疗养院、高档公寓等。（2）快速水加热器密闭容器。有单管和多管式。冷水由加热器起端下部进水管进入，通过加热小管至末端小室，随即进入上部小管，最后热水由起端上部小室流出。蒸汽由加热器起端上部进入，在器内与加热小管中的冷水进行热交换，凝结水由加热器末端流出。单管式由两种不同直径的钢管制成的同心套管。传热快，热效率高，容积小，无贮水空间。适用于用水量大且较均匀的建筑。（3）加热水箱进行表面换热的加热水箱中安装金属排管或盘管，蒸汽从管中通过，与水箱中的冷水进行热交换。可用于公共浴室、洗衣房等。,图43多管式汽水快速加热器示意图,图44单管式汽水快速加热器工作原理,（4）半容积式水加热器具有适量的贮存容积且罐内装有快速换热器的容积式水加热器。加热快、换热充分、供水温度稳定，适用于机械循环的热水系统。（5）半即热式水加热器带有预测温装置、具有少量贮存式水加热器。特点：在加热器的热水出水端装有热传感器，可读出瞬间流入冷水和流出热水的平均温度，可随时向热媒控制阀发出信号，按需要调节热媒量，以保证输出热水达到规定的温度。换热速度快、这水贮存容积小（仅为半容积式的1/5），并可使传热盘管自动除垢，适于各种机械循环热水供应系统。加热设备是热水供应系统的重要组成部分，加热设备的选择，应根据热源条件、建筑物性质、耗热量、热水用水规律、加热间面积等因素，经综合分析后确定。,2.热水贮存设备热水供应系统中，加热器的产水量和用水量不一致，当用水量变化很大时，应设置热水贮存设备，以调节二者之间的差值。热水锅炉、加热水箱、容积式水加热器既是加热设备，又可贮存热水。采用快速式水加热器和容量较小的热水锅炉，且用水不均时，应设置专门的热水贮存设备，有热水箱（开式容器，设置在建筑物顶部，安装高度应能满足最不利配水点的水压要求）和热水罐（密闭容器，可设置在建筑物的下部）两种。,3.主要器材和附件（冷水系统没有的附件）（1）自动温度调节装置控制出水温度，防止烫伤。分直接式和间接式。（2）减压阀以蒸汽为热媒时，应在加热器的热媒供应管上设置。将管网的压力控制在规定压力以内。安装在水平管段上。（3）疏水器以蒸汽为热媒，在第一循环的凝结水管上装设疏水器，作用是保证蒸汽冷凝水及时排放，同时防止蒸汽漏失。常采用高压疏水器。（4）自动排气阀排除上行下回式管网中因热水汽化而积聚在管中的气体，保证管内热水畅通，减少气体对管道的腐蚀，应在管网的最高处设自动排气阀。（5）膨胀管、膨胀水箱及膨胀罐排除或容纳热水系统中水温升高后膨胀的水量，保证系统正常工作。开式系统中，设膨胀管（图41），不宜设膨胀管和膨胀水箱的，可设置膨胀罐（图45）（隔膜式密闭压力罐）。（6）自动补偿管道和伸缩器,1锅炉；2水加热器；3配水干管；4配水立管；5回水立管；6回水干管；7循环泵；8凝结水箱；9冷凝水泵；10给水水箱；11透气管；12热媒蒸汽管；13凝水管；14疏水器图41热媒为蒸汽的集中热水系统,图45膨胀罐和自动放气阀安装位置示意图）膨胀罐安装在进水管上；）膨胀罐安装在加热器和热水管网之间,（6）自动补偿管道和伸缩器热水管道因受热膨胀而伸长，可能导致管道弯曲甚至破裂，应采取补偿管道温度伸缩的措施：自然补偿法：在管道敷设时人为形成一些L型或Z型的弯曲管段，利用它们来补偿直线管段的热伸长量。伸缩器：自然补偿无法补偿其伸长量时方型伸缩器套管伸缩器波型伸缩器球型伸缩器,图48球形补偿器动作原理图1.预安装位置；2.球心距；3.固定点；4.曲折角；5.膨胀终了位置；6.补偿量,图47单向套管伸缩器结构示意1.芯管；2.前压盘；3.填料圈；4.后压盘；5.壳体,图47方型伸缩器示意,三、热水管网的布置与敷设,1热水管网的布置热水管网的布置是在设计方案已确定和设备选型后，在建筑图上对设备、管道、附件进行定位。应注意因水温高而引起的体积膨胀、管道伸缩补偿、保温、防腐、排气等问题。热水管网的布置，可采用下行上回式或上行下回式高层建筑热水供应系统，应与冷水给水系统一样，采取竖向分区。与高层建筑冷水给水系统相同。,2热水管网的敷设热水管网的敷设，根据建筑的使用要求，可采用明装和暗装两种形式。热水立管与横管连接处，为避免管道伸缩应力破坏管网，立管与横管相连应采用乙字弯管。热水管道在穿楼板、基础和墙壁处应设套管，让其自由伸缩。若地面有积水可能时，套管应高出地面50100mm。为平衡调节和检修的需要，在配水管道或回水管道的分干管处，配水立管和回水立管的端点，以及居住建筑和公共建筑中每一户或单元的热水支管上，均应设阀门。,3管网的排气与泄水在上行下回式配水横干管的最高处应设置排气装置；下行上回式管网不必设置专用排气装置，利用最高配水龙头排气，当设回水立管时，回水立管应在最高配水点以下约0.5m处与配水立管连接，以防配水管网中分离出来的气体被带回回水管热水横管有0.3的坡度，以便排气和泄水在管网最低处应设置泄水阀和泄水管,4管网中阀门的设置为便于调节热水系统的循环流量和减小局部检修的停水范围，在配水或回水环形管网的分干管处、配水立管始端和回水立管末端、建筑热水支管始端和配水龙头多于5个的公共建筑热水支管始端均应设置阀门在水加热器或热水贮水器的冷水进水管和第二循环回水管上设置止回阀以防止热水在输送过程中发生倒流或窜流混合器的冷、热水供水管上也应设置止回阀,5热水管材及管道保温管径150mm时，应采用镀锌钢管及相应配件，标准较高的建筑，可采用不锈钢管及铜制配件；管材和设备外表面涂刷防腐材料，在金属设备内壁及管内加耐腐衬里或涂防腐涂料来阻止腐蚀作用。减少热水系统热损失，对管道和设备进行保温是一项重要的工作,第二节饮水供应,饮水供应包括开水供应、温凉开水供应和冷饮水供一、开水供应（办公楼、旅馆、医院、疗养院、大学生宿舍、军营等均可采用）1.开水的制备方式（直接和间接加热）2.开水供应方式集中制备，集中供应（服务半径不宜大于250m）分散制备，分散供应（在各饮水点设开水器，就地煮沸供应）集中制备，管道输送供应,在开水间集中制备开水，人们到开水间用容器取水。,在开水间集中制备开水，然后用管道将开水送至各饮水点开水加热设备可在建筑物底层，采用下行上给全循环方式，也可设于建筑物顶层，采用上行下给全循环方式,二、温冷开水和冷饮水供应（大型公共场所，如火车站、体育馆、展览馆、公园等处）1.温冷开水供应（图）2.冷饮水供应冷饮水的温度为418，一般情况下采用710冷饮水供应方式集中制备，分装供应在专用制水间内制备冷饮水，用保温桶或其他容器分装，再发送到各饮水点。集中制备，管道输送供应（图49）冷饮水的制备（对自来水的预处理、冷冻、贮存和输送或分装）,水由加热器加热沸腾后，送入冷却器降温，再由配水管送到各饮水器供饮用，供水温度由相应的冷却器予以保证。,图49集中制备，管道输送冷饮水系统示意图a)循环泵设在供水管上；b)循环泵设在回水管上,三、饮水供应中应注意的问题在设计和施工时，一定要防止饮水被污染；为防止管道材料对饮水产生不良影响，饮水管道应采用钢管、不锈钢管或铝塑复合管等，管道配件材料应与管材相同。饮水器应采用镀铬或瓷质、搪瓷制品；饮水供应