管材解析的学习材料

管材解析的学习材料第1页/共45页讲解内容：1、热水供应系统的管材和管件种类及要求2、热水供应系统的附件种类及设置要求（自动温度调节装置、疏水器、减压阀、自动排气阀、膨胀管、安全阀或膨胀水罐、自然补偿和设置伸缩器）第2页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.1热水供应系统的管材和管件7.3.1热水供应系统的管材和管件1．热水供应系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求2．热水管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度。第3页/共45页4．当选用塑料热水管或塑料和金属复合热水管材时，应符合下列要求：3．热水管道应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求的管材及相应的配件。第4页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.1热水供应系统的管材和管件

（1）管道的工作压力应按相应温度下的允许工作压力选择。

（2）管件宜采用和管道相同的材质。

（3）定时供应热水的系统因其水温周期性变化大，不宜采用对温度变化较敏感的塑料热水管。

（4）设备机房内的管道不应采用塑料热水管。第5页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件7.3.2热水供应系统的附件

直接式自动调温装置由温包、感温原件和自动调节阀组成。1．自动温度调节装置：

热水供应系统中为实现节能节水、安全供水，在水加热设备的热媒管道上应装设自动温度调节装置来控制出水温度。

自动调温装置有直接式和电动式两种类型。第6页/共45页直接式

直接式自动调温装置由温包、感温原件和自动调节阀组成。

温度调节阀必须垂直安装，温包内装有低沸点液体，插装在水加热器出口的附近，感受热水温度的变化，产生压力升降，并通过毛细导管传至调节阀，通过改变阀门开启度来调节进入加热器的热媒流量，起到自动调温的作用。第7页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件电动式

电动式自动调温装置由温包、电触点压力式温度计、电动调节阀和电气控制装置组成。

温包插装在水加热器出口的附近，感受热水温度的变化，产生压力升降，并传导到电触点压力式温度计。第8页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

电触点压力式温度计内装有所需温度控制范围内的上下两个触点，例如60~70℃。

当加热器的出水温度过高，压力表指针与70℃触点接通，电动调节阀门关小。

当水温降低，压力表指针与60℃触点接通，电动调节阀门开大。

如果水温符合在规定范围内，压力表指针处于上下触点之间，电动调节阀门停止动作。第9页/共45页自动温度调节器直接式温度调节间接式自动温度调节图7-26

自动温度调节器构造1—温包;2—感温元件;3—调压阀图7-27自动温度调节器安装示意图1—加热设备；2—温包；3—自动调节阀；4—疏水器；5—蒸汽；6—凝结水；7—冷水；8—热水；9—安全阀10—电动调节阀第10页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件2．疏水器热水供应系统以蒸汽作热媒时，为保证凝结水及时排放，同时又防止蒸汽漏失，在用汽设备（如水加热器、开水器等）的凝结水回水管上应每台设备设疏水器，当水加热器的换热能确保凝结水回水温度不大于80℃时，可不装疏水器。

蒸汽立管最低处、蒸汽管下凹处的下部宜设疏水器。第11页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件（1）疏水器的选用疏水器按其工作压力有低压和高压之分，热水系统通常采用高压疏水器，一般可选用浮桶式或热动力式疏水器。

疏水器如仅作排出管道中冷凝积水时，可选用DN15、DN20的规格。当用于排除水加热器等用气设备的凝结水时，则疏水器管径应按下式计算后确定。第12页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件式中Q——疏水器最大排水量，kg/h；

k0——附加系数，见表7-1。

G——水加热设备最大凝结水量，kg/h。

名称附加系数k0压差ΔP≤0.2MPa压差ΔP>0.2MPa上开口浮筒式疏水器下开口浮筒式疏水器恒温式疏水器浮球式疏水器喷嘴式疏水器热动力式疏水器3.02.03.52.53.03.04.02.54.03.03.24.0附加系数k0表7-1第13页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

疏水器进出口压差ΔP，可按下式计算：式中ΔP——疏水器进出口压差，MPa；

P1——疏水器前的压力，MPa，对于水加热器等换热设备，可取P1=0.7Pz（Pz为进入设备的蒸汽压力）；

P2——疏水器后的压力，MPa，当疏水器后凝结水管不抬高自流坡向开式水箱时P2=0；当疏水器后凝结水管道较长，又需抬高接入闭式凝结水箱时，P2按下式计算：第14页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件式中Δh——疏水器后至凝结水箱之间的管道压力损失，MPa；

H——疏水器后回水管的抬高高度，m；P3——凝结水箱内压力，MPa。1）疏水器的安装位置应便于检修，并尽量靠近用汽设备，安装高度应低于设备或蒸汽管道底部150mm以上，以便凝结水排出。（2）疏水器的安装第15页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

2）浮筒式或钟形浮子式疏水器应水平安装。

3）加热设备宜各自单独安装疏水器，以保证系统正常工作。

5）当采用余压回水系统、回水管高于疏水器时，应在疏水器后装设止回阀。

4）疏水器一般不装设旁通管，但对于特别重要的加热设备，如不允许短时间中断排除凝结水或生产上要求速热时，可考虑装设旁通管。旁通管应在疏水器上方或同一平面上安装，避免在疏水器下方安装。。第16页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

6）当疏水器距加热设备较远时，宜在疏水器与加热设备之间安装回汽支管。

8）疏水器的安装方式。见下页图。

7）当凝结水量很大，一个疏水器不能排除时，则需几个疏水器并联安装。并联安装的疏水器应同型号、同规格，一般适宜并联2个或3个疏水器，且必须安装在同一平面内。第17页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件图7-29疏水器的安装方式第18页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件热水供应系统中的加热器常以蒸汽为热媒，若蒸汽管道供应的压力大于水加热器的承压能力，则应设减压阀把蒸汽压力降到需要值，才能保证设备使用安全。减压阀是利用流体通过阀瓣产生阻力而减压并达到所求值的自动调节阀，其阀后压力可在一定范围内进行调整。3．减压阀减压阀按其结构形式可分为薄膜式、活塞式和波纹管式三类。下图是Y43H-16型活塞式减压阀的构造示意图。第19页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件活塞式减压阀

图7-30Y43H-16型活塞式减压阀图7-31减压阀理论流量曲线第20页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

蒸汽减压阀的选择应根据蒸汽流量计算出所需阀孔截面积，然后查有关产品样本确定阀门公称直径。

当无资料时，可按高压蒸汽管路的公称直径选用相同孔径的减压阀。（1）蒸汽减压阀的选择与计算

蒸汽减压阀阀孔截面积可按下式计算：式中f——所需阀孔截面积，cm2；第21页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

G——蒸汽流量，kg/h；

0.6——减压阀流量系数；q——通过每cm2阀孔截面的理论流量，kg/cm2·h，可按图查得。

l）减压阀应安装在水平管段上，阀体应保持垂直。

2）阀前、阀后均应安装闸阀和压力表，阀后应装设安全阀，一般情况下还应设置旁通管，如图所示，其中各部分的安装尺寸见表。（2）蒸汽减压阀的安装第22页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件减压阀公称直径DN（mm）ABCDEFG2511004003502001350250200321100400350200135025020040130050040025015003002505014005004502501600300250651400500500300165035030080150055065035017503503501001600550750400185040040012518006008004501502000650850500减压阀安装尺寸（mm）表7-2

第23页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件图7-32减压阀安装（a）活塞式减压阀旁通管垂直安装（b）活塞式减压阀旁通管水平安装（c）薄膜式或波纹管减压阀的安装第24页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件为排除热水管道系统中热水气化产生的气体（溶解氧和二氧化碳），以保证管内热水畅通，防止管道腐蚀，上行下给式系统的配水干管最高处应设自动排气阀。图7-33（a）为自动排气阀的构造示意图，图7-33（b）为其装设位置。4．自动排气阀第25页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件图7-33自动排气阀及其安装位置1―排气阀体；2―直角安装出水口；3―水平安装出水口；4―阀座；5―滑阀；6―杠杆；7―浮钟第26页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

在集中热水供应系统中，冷水被加热后，水的体积要膨胀，如果热水系统是密闭的，在卫生器具不用水时，必然会增加系统的压力，有胀裂管道的危险，因此需要设置膨胀管、安全阀或膨胀水罐。5．膨胀管、膨胀水罐和安全阀第27页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

膨胀管用于由高位冷水箱向水加热器供应冷水的开式热水系统，膨胀管的设置应符合下列要求：1）当热水系统由生活饮用高位冷水箱补水时，不得将膨胀管引至高位冷水箱上空，以防止热水系统中的水体升温膨胀时，将膨胀的水量返至生活用冷水箱，引起该水箱内水体的热污染。（1）膨胀管

通常可将膨胀管引入同一建筑物的中水供水箱、专用消防供水箱（不与生活用水共用的消防水箱）等非生活饮用水箱的上空，其设置高度应按下式计算：第28页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件式中h——膨胀管高出生活饮用高位水箱水面的垂直高度，m；

H——锅炉、水加热器底部至生活饮用高位水箱水面的高度，m；

ρl——冷水密度，kg/m3；ρr——热水密度，kg/m3。

膨胀管出口离接入水箱水面的高度不少于100mm。图7-34膨胀管安装高度计算用图第29页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件2）热水供水系统上如设置膨胀水箱，其容积应按下式计算式中Vp——膨胀水箱有效容积，L；

t——系统内水的最大温差，℃；Vs——系统内的水容量，L。膨胀水箱水面高出系统冷水补给水箱水面的垂直高度按下式计算。第30页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件式中h——膨胀水箱水面高出系统冷水补给水箱水面的垂直高度，m；

H——锅炉、水加热器底部至系统冷水补给水箱水面的高度，m；ρh——热水回水密度，kg/m3；ρr——热水供水密度，kg/m3。3）膨胀管上严禁装设阀门，且应防冻，以确保热水供应系统的安全。其最小管径应按表确定。锅炉或水加热器的传热面积（m2）10≥10且15≥15且20≥20膨胀管最小管径（mm）25324050膨胀管的最小管径表7-3第31页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

闭式热水供应系统的日用热水量>30m3时，应设压力膨胀水罐（隔膜式或胶囊式）以吸收贮热设备及管道内水升温时的膨胀量，防止系统超压，保证系统安全运行。

压力膨胀水罐宜设置在水加热器和止回阀之间的冷水进水管或热水回水管的分支管上。（2）膨胀水罐第32页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件图7-35隔膜式压力膨胀水罐1—充气嘴；2—外壳；3—气室；4—隔膜；5—水室；6—接管口；7—罐座

图7-35隔膜式压力膨胀水罐是隔膜式压力膨胀水罐的构造示意图。式中Ve----膨胀水罐总容积，m3；膨胀水罐总容积按下式计算：第33页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

ρf——加热前加热、贮热设备内水的密度，kg/m3，相应ρf

的水温可按下述情况设计计算：加热设备为单台，且为定时供应热水的系统，可按进加热设备的冷水温度tL计算；加热设备为多台的全日制热水供应系统，可按最低回水温度计算，其值一般可取40~50℃。

ρr——热水密度，kg/m3；

P1——膨胀水罐处管内水压力，MPa（绝对压力）；为管内工作压力+0.1（MPa）；第34页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

P2——膨胀水罐处管内最大允许水压力，MPa（绝对压力）；其数值可取1.05P1；

Vs——系统内热水总容积，m3；当管网系统不大时，Vs可按水加热设备的容积计算。

闭式热水供应系统的日用热水量≤30m3时，可采用设安全阀泄压的措施。

承压热水锅炉应设安全阀，并由制造厂配套提供。（3）安全阀第35页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件开式热水供应系统的热水锅炉和水加热器可不装安全阀（劳动部门有要求者除外）。设置安全阀的具体要求如下：（1）水加热器宜采用微启式弹簧安全阀，安全阀应设防止随意调整螺丝的装置。（2）安全阀的开启压力，一般取热水系统工作压力的1.1倍，但不得大于水加热器本体的设计压力（一般分为0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa三种规格）。第36页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件（3）安全阀的直径应比计算值放大一级；一般实际工程应用中，对于水加热器用的安全阀，其阀座内径可比水加热器热水出水管管径小1号。（4）安全阀应直立安装在水加热器的顶部。（5）安全阀装设位置，应便于检修。其排出口应设导管将排泄的热水引至安全地点。（6）安全阀与设备之间，不得装设取水管、引气管或阀门。第37页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件

热水供应系统中管道因受热膨胀而伸长，为保证管网使用安全，在热水管网上应采取补偿管道温度伸缩的措施，以避免管道因为承受了超过自身所许可的内应力而导致弯曲甚至破裂。6．自然补偿管道和伸缩器

管道的热伸长按式（7-9）计算(7-9)第38页/共45页7.3热水供应系统的管材和附件

7.3.2热水供应系统的附件式中ΔL——管道的热伸长（膨胀）量，mm；t2r——管中热水最高温度，℃；t1r——管道周围环境温度，℃，一般取t1r=5℃；

L——计算管段长度，m；α——线膨胀系数，mm/(m·℃)，见下表。管材PP-RPEXPBABSPVC-UPAP薄壁铜管钢管无

缝铝合金衬塑PVC-C薄

壁不锈钢管α0.16(0.14~0.18)0.15(0.2)0.130.10.070.0250.02(0.017~0.018)0.0120.0250.080.0