供暖系统形式课件

1、供热管道（管内走的是热媒-载热工质：水、蒸汽、空气等） 热源散热设备（热用户）回收循环利用此乃三大件：源、送、用还有安全配套设备：膨胀水箱、集气罐、除污过滤器、循环水泵、疏水器、控制附件等。源头输送终端1 现代采暖系统的组成(1) 根据供暖范围来分集中供暖系统 局部供暖系统2 现代采暖系统的分类(2) 根据热媒种类不同来分：热风供暖系统蒸汽供暖系统 热水供暖系统按系统循环动力的不同重力(自然)循环系统机械循环系统 按系统供、回水方式的不同单管系统双管系统3 热水供暖系统：按管道敷设方式的不同垂直式系统 水平式系统按热媒温度的不同低温水供暖系统高温水供暖系统图1-1 自然循环热水采暖系统工作原理

2、图 循环作用压力P4 热水采暖系统工作原理由推导结果看，P右P左，存在循环动力，故回水能够自流回到锅炉，实现无机械泵的自然循环；作用压力的大小取决于两部分：散热器与锅炉之间的高差h；供水、回水的密度差5 自然循环热水采暖系统如何排气？膨胀水箱散热器水平干管立管i=0.0050.01回水干管应有向锅炉方向的下降坡度，便于回水。i=0.002-0.003水平干管向膨胀水箱方向的上升坡度，便于气泡逆流上升到膨胀水箱排气, i=0.005-0.01散热器支管也应沿水流方向设下降坡度，i=0.1（便于空气逆流上升到达膨胀水箱后排出）。（1）循环动力不同 机械循环系统靠水泵提供动力，强制水在系统中循环流动

3、。 循环水泵一般设在锅炉入口前的回水干管上，该处水温最低，改善水泵工作条件，延长使用寿命。6. 比较机械循环系统与自然循环系统的 主要区别： 图2-1为机械循环上供下回式系统1-热水锅炉；2-散热器；3-膨胀水箱；4-供水管；5-回水管；6-集气罐；7-循环水泵（2）膨胀水箱的连接点和作用不同自然循环系统机械循环系统膨胀水箱设置在系统的最高处，水箱下部接出的膨胀管连接在循环水泵入口前的回水干管上。其作用除了容纳水受热膨胀的体积外，还能恒定水泵入口压力，保证采暖系统压力稳定。 图2-1为机械循环上供下回式系统1-热水锅炉；2-散热器；3-膨胀水箱；4-供水管；5-回水管；6-集气罐；7-循环水泵

4、（3）排气方式不同 自然循环系统机械循环系统中水流速度较大，一般都超过气泡的浮升速度，所以气泡不能像自然循环系统中那样逆流浮升，只能随水流一起流动。所以机械循环上供下回式系统水平敷设的供水干管应沿水流方向设上升坡度，坡度宜采用0.003，不得小于0.002。在供水干管末端最高点处设置集气罐，以便空气能顺利地和水流同方向流动，集中到集气罐处排除。 图2-1为机械循环上供下回式系统1-热水锅炉；2-散热器；3-膨胀水箱；4-供水管；5-回水管；6-集气罐；7-循环水泵1、循环动力不同机械循环动力依靠循环水泵。由于锅炉出水温度较高，故循环水泵一般设在回水总管上，即，锅炉的入口之前，此处水温较低，可以

5、延长水泵的使用寿命。2、膨胀水箱在系统中的连接点和作用不同设在循环水泵入口前的回水管上。容纳膨胀热水的体积，恒定水泵入口的压力。i=0.02-0.03i=0.02-0.033、排气途径不同供水干管沿水流方向的上升坡度。回水干管沿水流方向的下降坡度。供水水平干管沿水流方向设置上升坡度，以保证气泡可聚集在水平干管的最高处。通过设置在该处的集气罐排气。机械循环热水供暖系统4.2.1.3 机械循环热水采暖系统的型式（P90） 按散热器的连接方式将热水采暖系统分为垂直式与水平式系统.（1）垂直式 垂直式系统中，按供回水干管布置的方式不同，热水采暖系统可分为上供下回式、上供上回式、下供下回式和下供上回式以

6、及中供式系统。(a)上供下回式 上供下回式系统供回水干管分别设置于系统最上面和最下面，布置管道方便，排气顺畅。是用得最多的系统型式。上供上回式系统供回水干管均位于系统最上面。采暖干管不与地面设备及其它管道发生占地矛盾。但立管消耗管材量增加主要用于设备和工艺管道较多的、沿地面布置干管发生困难的工厂车间。(b)上供上回式 泄水阀(c)下供下回式 下供下回式系统供回水干管均位于系统最下面。与上供下回式相比的特点：a. 供水干管无效热损失小、可减轻上供下回式双管系统的垂直失调现象；b. 顶棚下无干管比较美观，可以分层施工，分期投入使用；c. 但底层需要设管沟或有地下室以便于布置两根干管.此系统最应注意

7、排气问题！1热水锅炉 2循环水泵 3膨胀水箱 4散热器 5放气阀 (d)下供上回式 下供上回式系统供水干管在系统最下面，回水干管在系统最上面。优点:立管中水流方向与空气浮升方向一致，在四种系统型式中最有利于排气，可不设集气罐；缺点：散热效果低于上供下回式，为保证相同的室内温度，下供上回式往往要选用更大面积的散热器。（e）中供式热水采暖系统中供式系统它是供水干管位于中间某楼层的系统型式。适用于顶层无法设置供水干管或边施工边使用的建筑。（2）水平式水平单管顺流式系统单管跨越式系统1放气阀 2空气管 1放气阀 2空气管 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

8、过各组散热器。不能独立调节单个散热器的散热量。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。可以独立调节单个散热器的散热量，但是以设置跨越管，且加大散热器面积为代价1放气阀 2空气管 1放气阀 2空气管 （3） 异程式与同程式系统异程式1热水锅炉 2循环水泵 3集气罐 4膨胀水箱 在机械循环热水供暖垂直式系统中，每根立管都与锅炉、供、回水管组成循环环路。异程式系统：通过各根立管的循环环路的长度都是不同的。异程式系统存在的问题：管路长度：沿程阻力损失:所以流量分布：导致流量分布不均，即出现水平失调现象。1热水锅炉 2循环

9、水泵 3集气罐 4膨胀水箱 （2）同程式1热水锅炉 2循环水泵 3集气罐 4膨胀水箱 同程式系统：各分立管的循环环路的长度相等。增加了回水管长度，有利于环路间的阻力平衡，热量分配易于达到设计要求。 缺点：管线长，用到的管材多，施工地沟深度增加，造价高。垂直式or水平式？X 供 X 回 ？单管or双管系统？同程式or异程式？供回水干管沿水流方向设置了怎样的坡度？热水供暖系统的特点：优点：室温比较稳定，卫生条件好；（温度稳定）可集中调节水温，便于根据室外温度变化情况调节散热量；（调节灵活）系统使用的寿命长，一般可使用25年。 （寿命长）缺点：采用低温热水作为热媒时，管材与散热器的耗散较多，初期投资

10、较大；当建筑物较高时，系统的静水压力大，散热器容易产生超压现象；水的热惰性大，房间升温、降温速度较慢；热水排放不彻底时，容易发生冻裂事故。4.2.2.1 蒸汽采暖原理4.2.2 蒸汽采暖系统原理：利用蒸汽凝结时放出的汽化潜热来供暖。 1. 组成构造：热源：蒸汽锅炉输配：供热管道终端：散热器存在相态的变化：气态 液态 2.作用过程：锅炉散热器疏水器凝结水箱蒸汽凝结水重力作用下重力或机械作用下水在锅炉中被加热成具有一定压力和温度的蒸汽，蒸汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内，在散热器内放热后，蒸汽变成凝结水，凝结水经过疏水器后沿凝结水管道返回凝结水箱内，再由凝结水泵送入锅炉重新被加热变成蒸汽。 4

11、.2.2.2 蒸汽供暖的分类1. 按照供汽压力大小分类：高压蒸汽供暖：供气的表压力70kPa低压蒸汽供暖：供气的表压力70kPa真空蒸汽供暖：系统中的压力低于大气压2. 按回水动力的不同分类： 重力回水机械回水3. 按蒸汽干管布置的不同分类：上供式下供式中供式4.2.2.3 蒸汽采暖系统的特点优点：（1）蒸汽供暖系统的散热器表面温度高。 高温水130/70 供暖系统的散热器热媒平均温度为（130+70）/2=100 ； 采用蒸汽表压力200kPa供热，散热器热媒平均温度为133.5（该压力作用下的饱和温度）（2）蒸汽供暖系统的热惰性很小，系统的加热和冷却速度都很快。 适用于要求加热迅速、供暖时

12、间集中而短暂的影剧院、礼堂、体育馆类的间歇供暖的建筑物中。（3）蒸汽供暖系统可用于高层建筑中。 蒸汽供暖系统中热媒(蒸汽)的容重很小，所以本身所产生的静压力也较小。蒸汽供暖用于高层建筑中不致因底层散热器承受过高的静压而破裂，也不必进行竖向分区。缺点：散热器温度高，易发生烫伤事故；蒸汽供暖系统的使用年限较短。多采用间歇运行，因此管道易被空气氧化腐蚀。蒸汽供暖系统的热损失大。在蒸汽供暖系统中经常会出现疏水器漏汽、凝结回水产生二次蒸汽、管件损坏等跑、冒、滴、漏的现象。4.2.2.4 低压蒸汽采暖系统1 蒸汽采暖系统应注意的几个问题：（1）合理设置疏水器作用：及时、迅速排除管道及附件中的凝水。避免出现

13、水击现象。“水击”现象产生的原因: 蒸汽放热形成凝结水，沿途的凝结水被高速的蒸汽流裹带，形成高速流动的水滴；落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀起，随蒸汽一起高速流动。（再次兴风作浪）水滴或水塞在高速下与管件或管子撞击，产生噪音、震动和局部高压，就产生“水击”。（水、汽助纣为虐） 减轻“水击”的方法：水平敷设的供气管路，必须具有足够的坡度，并尽可能保持汽、水同向流动。在系统的特定部位，必须设置疏水装置 。位置：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。（2） 凝水回收方式 重力回水 蒸汽在散热器内放热变成凝结水后，依靠重力沿凝

14、水管流回锅炉房。 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。2.低压蒸汽供暖结构特点及安装要求： （1）凝结水箱应设在低处，并应高于水泵。避免水泵汽蚀现象。 （2）在锅炉和凝结水泵间应设止回阀，以防止水泵停止工作时，水从锅炉倒流水箱。 （3）安装疏水器，其作用是疏水阻汽，阻止蒸汽从凝结水管窜回锅炉。 （4）注意管道的安装坡度。尽可能使蒸汽与沿途凝结水同向移动。 （5）在每一个散热器上安装自动排气阀，随时排净散热器内的空气。作业：P93：4-2、4-3（区别）4.2.3 低温热水地板辐射系统低温热水地板辐射采暖系统，简称地暖。以低温热水为热媒，通过预埋在房间地面下

15、的地暖专用采暖管来加热地板，通过热辐射来实现由地面向房间的散热供暖。1. 工作原理2.地暖系统的优缺点：（1）优点：高效节能：热辐射效率高舒适卫生美观：温足凉顶有利于阻力平衡：加热盘管长度大，远大于楼层高度及干管立管产生的阻力损失，克服水平失调和垂直失调。寿命长：可达50年热稳定性好：构造层有混凝土等材料，蓄热量大，稳定性好。便于分户计量（2）缺点：房间空间减小：构造层厚度60100mm土建费用高：层高增加维修性差：隐蔽工程对地板要求严格：必须是热传导性好、稳定性好、环保性好、抗变形好的复合地板。屋内设置受限：对地板的遮挡会影响散热快速加热能力不足：1.5h后达到设计温度地面易产生裂缝：由于向上散热，填充层、找平层混凝土收缩水泵能耗高：供回水温度差要求不大于10，流速不小于0.25m/s，循环水量比常规供暖大一倍。3 地下加热盘管布置