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第三章室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) 熱水供暖系統(tǒng) 以熱水作為熱媒的供暖系統(tǒng) 熱水供暖系統(tǒng)分類 1 按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力的不同 可分為重力 自然 循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng) 2 按供 回水方式的不同 可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng) 3 按系統(tǒng)管道敷設(shè)方式的不同 可分為垂直式和水平式系統(tǒng) 4 按熱媒溫度的不同 可分為低溫水供暖系統(tǒng)和高溫水供暖系統(tǒng) 各個(gè)國(guó)家 對(duì)高溫水與低溫水的界限 都有自己的規(guī)定 并不統(tǒng)一 第一節(jié)重力 自然 循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 討論A A斷面的作用壓力分兩個(gè)環(huán)路討論第二層的作用壓力P2左 g hh0 gh1 gh2 gh3 P2右 g hh0 hh1 hh2 gh3 P2 P2右 P2左 g h g h1 h2 第一層的作用壓力P1左 g hh0 gh1 gh2 gh3 P1右 g hh0 hh1 gh2 gh3 P1 P1右 P1左 g h g h1 一 系統(tǒng)工作原理及其作用壓力當(dāng)水在鍋爐內(nèi)加熱后 水的密度減小 上升 在散熱器內(nèi)被冷卻后 水的密度增加 沿回水管道返回鍋爐 整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)動(dòng)力即供回水的密度差 維持該系統(tǒng)循環(huán)流動(dòng)的壓力稱為自然作用壓力 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小取決于水溫 水的密度 在循環(huán)環(huán)路的變化 起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水柱密度差 如果取供水溫度95 回水70 則每m高差可產(chǎn)生的作用壓力為 9 81 1 977 81 961 92 156Pa 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)維護(hù)管理簡(jiǎn)單 不需消耗電能 但由于其作用壓力小 管中水流速度不大 所以管徑就相對(duì)大一些 作用范圍也受到限制 自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)通常只能在單幢建筑物中使用 作用半徑不宜超過(guò)50m 二 自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的形式及作用壓力 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)主要分雙管和單管兩種型式 上供下回式重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)管道布置的一個(gè)主要特點(diǎn)是 因系統(tǒng)中若積存空氣 就會(huì)形成氣塞 影響水的正常循環(huán) 系統(tǒng)的供水干管必須有向膨脹水箱方向上升的流向 其反向的坡度為0 5 1 0 散熱器支管的坡度一般取1 這是為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除 在上供下回重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)充水和運(yùn)行時(shí) 空氣能逆著水流方向 經(jīng)過(guò)供水干管聚集到系統(tǒng)的最高處 通過(guò)膨脹水箱排除 重力循環(huán)熱水供暖雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào) 在雙管系統(tǒng)中 由于各層散熱器與鍋爐的高差不同 雖然進(jìn)入和流出各層散熱器的供 回水溫度相同 不考慮管路沿途冷卻的影響 也將形成上層作用壓力大 下層作用壓力小的現(xiàn)象 如選用不同管徑仍不能使各層阻力損失達(dá)到平衡 由于流量分配不均 必然要出現(xiàn)上熱下冷的現(xiàn)象 系統(tǒng)垂直失調(diào) 在供暖建筑物內(nèi) 同一豎向的各層房間的室溫不符合設(shè)計(jì)要求的溫度 而出現(xiàn)上 下層冷熱不勻的現(xiàn)象 通常稱作系統(tǒng)垂直失調(diào) 由此可見(jiàn) 雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào) 是由于通過(guò)各層的循環(huán)作用壓力不同而出現(xiàn)的 而且樓層數(shù)越多 上下層的作用壓力差值越大 垂直失調(diào)就會(huì)越嚴(yán)重 重力 自然 循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)是最早采用的一種熱水供暖方式 已有約200年的歷史 至今仍在應(yīng)用 系統(tǒng)特點(diǎn)它裝置簡(jiǎn)單 運(yùn)行時(shí)無(wú)噪音和不消耗電能 但由于其作用壓力小 管徑大 作用范圍受到限制 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)通常只能在單幢建筑物中應(yīng)用 其作用半徑不宜超過(guò)50m 第二節(jié)機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)與重力循環(huán)系統(tǒng)的主要差別是在系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)成為應(yīng)用最廣泛的一種供暖系統(tǒng) 設(shè)置了循環(huán)水泵 增加了系統(tǒng)的經(jīng)常運(yùn)行電費(fèi)和維修工作量 但由于水泵所產(chǎn)生的作用壓力很大 因而供暖范圍可以擴(kuò)大 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)不僅可用于單幢建筑物中 也可以用于多幢建筑 甚于發(fā)展為區(qū)域熱水供暖系統(tǒng) 1 組成 鍋爐 管道 水泵 散熱器 膨脹水箱 如圖 1 泵2 供水立管3 供水干管4 供水支管5 散熱器6 回水立管7 回水干管8 循環(huán)泵9 膨脹水箱10 集氣罐 2 工作過(guò)程及布置其中 水泵置于回水干管上 膨脹水箱通過(guò)膨脹管連在水泵吸入端 膨脹水箱置于最高處 水泵吸水管處的壓力為全系統(tǒng)的最小壓力 作用 吸水膨脹的水 維持水泵吸入口的壓力恒定 供水仰頭走 回水低頭走 它有如下特點(diǎn) 1 在地下室布置供水干管 管路直接散熱給地下室 無(wú)效熱損失小 2 在施工中 每安裝好一層散熱器即可開(kāi)始供暖 給冬季施工帶來(lái)很大方便 3 排除系統(tǒng)中的空氣較困難 單管順流式系統(tǒng)的特點(diǎn)是 立管中全部的水量順次流入各層散熱器 順流式系統(tǒng)型式簡(jiǎn)單 施工方面 造價(jià)低 是國(guó)內(nèi)目前一般建筑廣泛應(yīng)用的一種形式 它最嚴(yán)重的缺點(diǎn)是不能進(jìn)行局部調(diào)節(jié) 與順流式相比 單管跨越式系統(tǒng)所需的散熱器面積比順流式系統(tǒng)大一些 目前在國(guó)內(nèi)只用于房間溫度較嚴(yán)格 需要進(jìn)行局部調(diào)節(jié)散熱器散熱量的建筑上 下供下回式系統(tǒng)排出空氣的方式 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要型式 中供式系統(tǒng)的特點(diǎn) 中供式系統(tǒng)可避免由于頂層梁底標(biāo)高過(guò)低 致使供水干管擋住頂層窗戶的不合理布置 并減輕了上供下回式樓層過(guò)多 易出現(xiàn)垂直失調(diào)的現(xiàn)象 但上部系統(tǒng)要增加排氣裝置 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要型式 倒流式系統(tǒng)具有如下特點(diǎn) 1 無(wú)需設(shè)置集氣罐等排氣裝置 2 底層散熱器的面積減小 便于布置 3 當(dāng)采用高溫水供暖系統(tǒng)時(shí) 可減少布置高架水箱的困難 4 散熱器的面積要比上供下回順流式系統(tǒng)的面積增多 同程式系統(tǒng) 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要型式 1 系統(tǒng)的總造價(jià)較低 2 管路簡(jiǎn)單 施工方便 3 不必在頂棚上專設(shè)安裝膨脹水箱的房間 水平式系統(tǒng) 第三節(jié)高層建筑熱水供暖系統(tǒng) 首先 高層建筑熱負(fù)荷的計(jì)算問(wèn)題 要考慮風(fēng)壓與熱壓的共同作用 其次 高層建筑供暖系統(tǒng)的型式 再就是 與室外熱水網(wǎng)絡(luò)的連接方式 這里要考慮散熱器的承壓能力 外網(wǎng)的壓力 垂直失調(diào)等因素 一分層式供暖系統(tǒng)垂直方向分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立系統(tǒng)稱為分層式供暖系統(tǒng) 下層系統(tǒng)通常與室外網(wǎng)絡(luò)直接連接 其高度取決于室外網(wǎng)路的壓力工況和散熱器的承壓能力 上層系統(tǒng)與外網(wǎng)采用隔絕式連接 利用水加熱器使上層系統(tǒng)的壓力與室外網(wǎng)絡(luò)的壓力隔絕 上層系統(tǒng)采用隔絕式連接 是目前常用的連接方式 當(dāng)外網(wǎng)供水溫度較低 使用熱交換器所需加熱面積過(guò)大而不經(jīng)濟(jì)合理時(shí) 采用雙水箱分層式供暖系統(tǒng) 二 雙線式系統(tǒng) 一 垂直雙線式單管熱水供暖系統(tǒng)該系統(tǒng)的立管在豎向成門形結(jié)構(gòu) 一根是上升立管 一根是下降立管 因此各層散熱器的平均溫度可近似地認(rèn)為相等 可以避免垂直失調(diào) 散熱器采用蛇形管或輻射板式 單塊或砌入墻內(nèi)形成整體式結(jié)構(gòu) 由于單管立管阻力較小 容易引起水平失調(diào) 可以在下降立管上設(shè)置節(jié)流孔板 二 雙管水平式熱水供暖系統(tǒng)在水平方向的各組散熱器平均溫度近似認(rèn)為相等 第四節(jié)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置和主要設(shè)備及附件 一 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置 一 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置 有兩個(gè)分支環(huán)路的同程式系統(tǒng)布置形式 一般宜將供