设备新文件-第9章9

1．按系统循环动力的不同，可分为重力(自然)循环系统和机械循环系统。2．按供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。3．按系统管道敷设方式的不同，可分为垂直式和水平式系统。4．按热媒温度的不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。继续返回返回返回返回在我国

认为水温低于100℃的热水为低温水，水温超过100℃的热水称为高温水室内热水供暖系统大多采用低温水作为热媒。设计供回水温度采用95℃/70℃。高温水供暖系

般在生产厂设计供回水温度大多采用120~130℃/70~80℃。应用。返回hA5h0h11P左P右4ρh2Aρg3P20当水在锅炉内加热后，水的密度减小，上升；在散热器内被冷却后，水的密度增加，沿回水管道返回锅炉。整个系统的循环动力即供回水的密度差。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。作用压力断面A-A左侧的水柱压力为断面A-A右侧的水柱压力为)ghP

P1

P2＝gh(

hAA235h0h14P左P右ρhρgP左=h1ρ

ɡɡ+h

ρ

ɡɡ+h0ρ

hɡP右=h1ρ

ɡɡ+h

ρ

hɡ+h0ρ

hɡ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)=156

Pa。重力循环热水供暖管理简单，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。31110i=0.5%～1%6i=0.5%～1%975i=0.5%～1%1482(a)(b)双管系统单管系统——单管顺流式单管

式双管上供下回式单管上供下回式因系统中若积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环。系统的供水干管必须有向膨胀

方向上升的坡向。其坡度为0.5％~1.0％；散热器支管的坡度一般取1%。这是为了使系统内的空气能顺利地排除，在上供下回重力循环热水供暖系统充水和运行时，空气能逆着水流方向，经过供水干管

到系统的最高处，通过膨胀

排除。为使系统顺利排除空气和在系统停止运行或检修时能通过回水干管顺利地排水，回水干管应有向锅炉方向的向下坡度。在图3-3的双管系统中，由于供水同时在上、下两成散热器内冷却，形成了两个并联环路和两个冷却中心。作用压力分别为P1

gh1

h

g

P2

gh1h2h

g

P1gh2hg

如上可见，通过上层散热器环路的作用压力比通过底层散热器的大，其差值为gh2

h

g

在供暖建筑物内，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、下层冷热不匀的现象，通常称作系统垂直失调。由此可见，双管系统的垂直失调，是由于通过各层的循环作用压力不同而出现的；而且楼层数越多，上下层的作用压力差值越大．垂直失调就会越严重。单管系统与双管系统相比，除了作用压力不同外，各层散热器的平均进出水温度也是不相同的。在双管系统中，各层散热器的平均进出水温度是相同的；而在单管系统中，各层散热器的

水温是不相等的。越在下层进水温度越低，因而各层散热器的传热系数K值也不相等。因有这个影响，单管系统立管的散热器总面积一般比双管系统的稍大些。比较在单管系统运行期间，由于立管的供水温度或流量不符合设计要求，也会出现垂直失调现象。但是在单管系统中，影响垂直失调的原因不是如双管系统那样由于各层作用压力不同造成的，而是原因各层散热器的传热系数K值随各层散热器平均计算温度差的变化程度不同而引起的。单管双管各层散热器作用压力不同每一根立管只有一个重力循环作用压力各层散热器水温相同各层散热器水温不同K值不同垂直失调213立管I4IIIIIIVV3P8机械循环热水供暖系统与重力循环系统的主要差别是在系统中设置了循环水泵，水在系统中强制循环。膨胀的膨胀管接至循环水泵的吸处。膨胀

的作用是容纳膨胀水量和定压。供水干管的坡度与自然循环相反，在供水干管的末端最高处设集气罐。垂直式系统垂直式系统，按供、回水干管布置位置不同，有下列几种型式：上供下回式双管和单管热水供暖系统；下供下回式双管热水供暖系统；中供式热水供暖系统；下供上回式(倒流式)热水供暖系统；混合式热水供暖系统。水平式系统流式特点：中全部的水量流入各层散热。顺流式系统型简单、施工方面，价低，是国内目一建筑广泛应的一种形式。严重的缺点是单管顺❖立管顺次器式造前般用❖它最不能进行局部调节。213立管I4IIIIIIVV3它有如下特点：（1）在

室布置供水干管，管路直接散热给

室，无效热损失小。（2）在施工中，每安装好一层散热器即可开始供暖，给冬季施工带来很大方便。（3）

排除系统中的空气较

。12a453b>h61)通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气。2)通过专设的空气管手动或自动集中排气。倒流式系统具有如下特点：水的流向与空气流向一致，空气排除比较容易。底层散热器的面积减小，便于布置。当采用高温水供暖系统时，可减少布置高架水箱的

。散热器的面积要比上供下回顺流式系统的面积增多。i12iii3

中供式系统的特点：中供式系统可避免由于顶层高过低,致使供水干管挡住顶层窗户的不合理布置,并减轻了上供下回式楼层过多,易出现垂直失调的现象；但上部系统要增加排气装置。142立管IIIIIIIV3为什么能消除或减轻系统水平失调？12(2)(1)(1)(2)21优点：1、系统的总造价一般比垂直式的低；2、管路简单，施工方便；3、有可能利用最

的辅助间（楼梯间、厕所）架设膨胀排气复杂分户采暖是以经济

促进节能。采暖系统节能的关键是改变热用户的现有“室温高，开窗放”的用热统在用户侧具有调节，这就要求采暖系，先实现分户控制与调节，为下一步分户计量创造条件。根据这一特点以及我国民用住宅的结构型式，楼梯间、楼道等公用部分应设置独立采暖系统，室内的分户采暖主要由以下三个系统组成:1.满足热用户用热需求的户内水平采暖系统，就是按户分环，每一户单独引出供回水管，一方面便于供暖控制管理，另一方面用户可实现分室控温。2.向各个用户输送热媒的单元立管采暖系统，即用户的公共立管，可设于楼梯间或 的采暖管井内。3.向各个单元公共立管输送热媒的水平干管采暖系统。考虑到美观一般采用下进下出的方式。并根据实际情况，水平管道可明装，沿踢脚板敷设；水平管道暗装，镶嵌在踢脚板内或暗敷在地面预留的沟槽内。设置单元立管的目的在于向户内采暖系统提供热媒，是以住宅单元的用户为服务对象，一般放置于楼梯间内单独设置的采暖管井中。设置水平干管的目的在于向单元立管系统提供热媒，是以民用建筑的单元立管为服务对象，一般设置于建筑的采暖地沟中或室的顶棚下。室内热水供暖系统管路布置合理与否，直接影响到造价和适用效果。应根据建筑物的具体条件与 连接的型式以及运行情况等因素来选择合理的布置方案，力求系统管道

布置合理，节省管材，便于调节和排除空气而且要求各并联环路的阻力损失易于平衡。

分户采暖的入户装置安装位置可分为户内采暖系统入户装置与建筑采暖热力装置引：宜设置在建筑物热负荷对称分配的位置，一般宜在建筑物中部有两个分支环路的同程式系统布置形式。一般宜将供水干管的始端放置在朝北向一侧，而末端设在朝南向一侧。管道材质：热水系统干管采用焊接支管采用塑料管、复合管蒸汽系统采用无缝管道连接：DN≤32mm时螺纹连接DN>32mm时焊接塑料管采用粘接或热熔连接立管位置：P177作用：吸收管道热膨胀、减少管道的应力和作用在附件和支架结构上的作用力种类：自然补偿——分支的自然补偿方形补偿器波纹管补偿器套筒补偿器

球形补偿器等前三种是利用补偿器材料的变形来吸收热伸长，后两种是利用管道的位移来吸收热伸长。滚柱式滚动支座L-槽板；2-滚柱；3-槽钢支承座；4-管箍图13-30a卡环式固定支座焊接角钢式式固定支座膨胀用来的作用热水供暖系统加热的膨胀水量。在重力循环上供下回式系统中，起着排气作用。恒定供暖系统的压力各管道的作用及安装阀件情况必须要清楚—定要清楚是为什么有效容积水的体积膨胀系数，0.0006L/℃系统内的水容量系统内水受热和冷却时水温的最大波动值Vp

tman

VcLVpVctmax由膨胀罐和补给水泵组成。适用于高处无法设置膨胀的建筑物。在容易堵塞或损坏的供热设备前安装。热表、换热器、建筑处等。Y型除污器和立式、卧式、角型除污器。系统的水被加热时，会分离出空气1kg

5℃

水中含气量超过30mg95℃约3mg系统停止时不严

会渗入空气系统中如积存空气会形成气塞，影响水循环集气罐自动排气阀放风阀集气罐自动排气阀放风阀管道与管材供热管道通常采用

。室内供热管道常采用水煤气管或无缝；和螺旋室外供热管道都采用无缝焊。管道敷设合理地选择供热管道的敷设方式以及做好

的定线工作，对节省投资、保证热网安全可靠的运行和施工维修方便等，都有重要意义。按照支架的高度不同，可有以下三种地上敷设型式：1、低支架 通常是沿着工厂的围墙或平行路或铁路敷设。2、中支架在人行频繁和非机动车辆通行地段，可采用中支架敷设。3、高支架管道保温结构底距地面净高为4米以上，一般为4.0~6.0米。在

公路、铁路或其他

物时采用。可以在地沟直立通1、地沟敷设通行地沟是行的地沟。半通行地沟，留有高度约1.1~1.4米，宽度不小于0.5米的人行通道。不通行地沟的横截面较小，只需保证管道施工安装得必要尺寸。2、无沟（直埋）敷设最多采用的型式是供热管道、保温层和保护外壳三者紧密粘结在一起，形成整体式的预制保温管道结构型式。1、无沟敷设不需砖砌地沟；2、占地小，易于与其他 管道和设施相协调

；3、严密性小，管道不易腐蚀；4、可以不设置补偿器和固定支座；5、导热系数小，供热管道散热小；6、结构简单，采用工厂预制，易于保证工程质量。

为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏需要在管道上设置补偿器。主要有管道的自然补偿、方形补偿、波纹管补偿器、套筒补偿器和球型补偿器等。自然补偿的概念：利用供热管道自身的弯曲管段（如L型或Z型）来补偿器管段的热伸长的补偿方式。优点：自然补偿不必特设补偿器；缺点是管道变形只会产生横向位移，而且补偿的管段不能很长。概念：由四个90º弯头构成“U”形的补偿器。靠其弯管的变形来补偿管段的热伸长。优点：制造方便；不用专门维修，因而不需要为它设置检查室；工作可靠；作用在固定支架上的轴向推力相对较小。其缺点：介质流动阻力大，占地多。概念：利用波纹变形进行管道热补偿的补偿器。主要优缺点是占地小，不用专门维修，介质流动阻力小，造价较贵些。概念：套筒（管）补偿器是由填料密封的套管和外壳组成，两者同心套装并可轴向补偿的补偿器。优点：补偿能力大；占地小；介质流动阻力小，造价低；缺点：其压紧、补充和更换调料的维修工作量大；管道敷设时，要增设检查室；如管道变形有横向位移时，需要设置加强得分固定支座。球体与外壳可

折曲或旋转一定角度（一般可达30º），以此进行热补偿。它的特点是能作空间变形，补偿能力大，适用于

敷设上。概念：管道支座是直接承管道并承受管道作用力的管道附件。作用：支撑管道和限制管道位移。分类：根据支座对管道位移的限制情况，分为活动支座和固定支座（架）。概念：活动支座（架）是允许管道和支承结构有相对位移的管道支座（架）。分类：滑动、滚动、弹簧、悬吊和导向等支座（架）形式。滑动支座与支架是由安装（采用卡固或焊接方式）在管子上的钢制管托与下面的支承结构构成。滚动支座是由安装在管子上的钢制管托与设置在支承结构上上的辊轴、滚柱或滚珠盘等部件构成。弹簧支座（架）的构造一般由在滑动支座、滚动支座的管托下或在悬吊支架的构件中加弹簧构成。悬吊支架常用在室内供热管道上概念：是不允许管道和支承结构有相对位移的管道支座。分类：最常用的是金属结构的固定支座，有卡环式、焊接角钢固定支座、曲面槽固定支座和挡板式固定支座等。直埋敷设所采用的一种固定支座型式，管道从固定墩上部穿过，在管子上焊有卡板进行固定。散热设备向房间传热的方式：散热器辐射供暖系统热风供暖系统供暖系统的热媒(蒸汽或热水)，通过散热设备的壁面，主要以自然对流传热方式(对流传热量大于辐射传热量)向房间传热。这种散热设备通称为散热器。供暖系统以低温热水(≤60℃）为加热热媒，以塑料盘管作为加热管，预埋在地面混凝土层中并将其加热，向外辐射热量的采暖方式称为低温热水地面辐射采暖。此时，建筑物部分围护结构与散热设备合二为一。供暖系统的热媒(蒸汽、热水、热空气、燃气或电热)，通过散热设备的壁面，主要以辐射方式向房间传热。散热设备可采用在建筑物的顶棚、墙面或者地板内埋设管道、风道与加热电缆的方式；也可采用在建筑物内悬挂金属辐射板的方式。通过散热设备向房间输送比室内温度高的空气，直接向房间供热。利用热空气向房间供热的系统，称为热风供暖系统。热风供暖系统既可以采用集中送风的方式，也可以利用暖风机加热室内再循环空气的方式以及风机盘管的方式向房间供热。目前，国内生产的散热器种类繁多按其制造材质主要有铸铁、钢制散热器两大类（其他材质（铝合金、混凝土等）散热器。按其构造形式主要分为柱型、翼型、管型、平板型等。铸铁散热器的特点优点：结构简单，防腐性好，使用以及热稳定性好；长缺点：其金属耗量大、金属热强度低于的钢制热器、组对劳动强度大。承压能力低，不宜超过0.4MPa，适合40m以内的建筑。优点：1．金属耗量少。耐压强度高。最高工作压力可达0.8Mpa。因此，从承压能力的角度来看，钢制散热器适用于建筑供暖和高温水供暖系统。外形美观整洁，占地小，便于布置缺点：主要是容易被腐蚀，使用比铸铁散热器短。在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。铝制散热器重量轻，外表美观；铝的辐射系数比铸铁和钢的小，为补偿其辐射放热的减小，外型上应采用措施以提高气对流散热量。散热器散热面积F按下式计算：㎡式中Q—散热器的散热量，W；tpj—散热器内热媒平均温度，℃；tn—供暖室内计算温度，℃；K—散热器的传热系数，W/㎡℃；β1—散热器组装片数修正系数；

β2—散热器连接形式修正系数；

β3—散热器安装形式修正系数。1

2

3pjnF

Q

K

t

t

按照右式确定所需散热器面积后（由于每组片数或总长度未定，先按β1=1计算），按下式计算所需散热器的总片数或总长度：1

2

3pj

nQ

F

K

t

t

n

Ff注：柱型散热器面积可比计算值小0.1m2;翼型散热器面积可比计算值小5%。低温地板辐射供暖的特点发热电缆地板辐射采暖温控器、加热电缆18W/m低温热水地板辐射采暖(1)热舒适度高：地面温度均匀，垂直温度分布合理，室温相同条件下，通常距地面0.05～0.15m内空气温度比对流供暖约高8～10℃；与对流供暖方式相比,空气对流减弱,空气洁净度较高。

(2)节约能源：在相同的室内温度下，由于辐射热损失减少而实感温度高，可将室内设计温度降低2～3℃，热负荷减少到90～95%，从而可节约能源，降低运行费用。由于通常热水温度不宜高于60℃，因此，是特别适合于高效利用低品位热能的一种供暖方式。不占据室内地面有效空间：便于装饰、布置家具，不影响室内美观。房间热稳定性好：对于埋管地面构造，地面层和混凝土层蓄热能力强，即使在间歇运行条件下，室温波动小。便于实现分户热计量，只需要在每户的分水器前安装热量表。建筑热水供暖系统设计存在的问题分层式供暖系统(1)建筑供暖设计热负荷的计算问题(冷风渗透耗热量)。(2)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

建筑热水供暖系统的水静压力较大，当它与外界连接