建筑給水排水工程4熱水和飲水供應(yīng).ppt

1、4 熱水和飲水供應(yīng),4.1 熱水供應(yīng)系統(tǒng) 4.1.1 熱水供應(yīng)的分類及其特點(diǎn) 建筑內(nèi)部的熱水供應(yīng)是滿足建筑內(nèi)人們?cè)谏a(chǎn)或生活中對(duì)熱水的需求。熱水供應(yīng)系統(tǒng)按熱水供應(yīng)的范圍大小，可分為局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)、集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)、區(qū)域性熱水供應(yīng)系統(tǒng)。,局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)供水范圍小，熱水分散制備(一般是靠近用水點(diǎn)設(shè)置小型加熱設(shè)備供一個(gè)或幾個(gè)配水點(diǎn)使用)，熱水管路短，熱損失小，使用靈活，該系統(tǒng)適用于熱水用水量較小且較分散的建筑，例如單元式住宅、醫(yī)院、診所和布置較分散的車間、衛(wèi)生間等建筑。集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)供水范圍大，熱水在鍋爐房或熱交換站集中制備，用管網(wǎng)輸送到一幢或幾幢建筑使用，熱水管網(wǎng)較復(fù)雜，設(shè)備較多，一次性投資

2、大，該系統(tǒng)適用于使用要求高，耗熱量大，用水點(diǎn)多且比較集中的建筑，例如高級(jí)居住建筑、旅館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、體育館等公共建筑。區(qū)域性熱水供,應(yīng)系統(tǒng)供水范圍大，一般是城市片區(qū)、居住小區(qū)的范圍內(nèi)，熱水在區(qū)域性鍋爐房或熱交換站制備，通過市政熱水管網(wǎng)送至整個(gè)建筑群，熱水管網(wǎng)復(fù)雜，熱損失大，設(shè)備、附件多，自動(dòng)化控制技術(shù)先進(jìn)，管理水平要求高，一次性投資大。 4.1.2 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成 建筑內(nèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)所用加熱器、管路等比較簡單。區(qū)域熱水供應(yīng)系統(tǒng)管網(wǎng)復(fù)雜、設(shè)備多。集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用較為普遍，如圖4.1所示。集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)一般由下列部分組成：,圖4.1 熱媒為蒸汽的集中熱水系統(tǒng) 1鍋爐

3、；2水加熱器；3配水干管；4配水立管；5回水立管； 6回水干管；7循環(huán)泵；8凝結(jié)水池；9冷凝水泵；10給水水箱； 11膨脹排氣管；12熱媒蒸汽管；13凝水管；14疏水器,1)第一循環(huán)系統(tǒng)(熱水制備系統(tǒng)) 第一循環(huán)系統(tǒng)又稱為熱水制備系統(tǒng)，由熱源、水加熱器和熱媒管網(wǎng)組成。鍋爐生產(chǎn)的蒸汽(或過熱水)通過熱媒管網(wǎng)輸送到水加熱器，經(jīng)散熱面加熱冷水。蒸汽經(jīng)過熱交換變成凝結(jié)水，靠余壓經(jīng)疏水器流至凝結(jié)水箱，凝結(jié)水和新補(bǔ)充的冷水經(jīng)冷凝水循環(huán)泵再送回鍋爐生產(chǎn)蒸汽。如此循環(huán)而完成水的加熱，即熱水制備系統(tǒng)。 2)第二循環(huán)系統(tǒng)(熱水供應(yīng)系統(tǒng)),熱水供應(yīng)系統(tǒng)由熱水配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)組成。被加熱到設(shè)計(jì)要求溫度的熱水，從水加

4、熱器出口經(jīng)配水管網(wǎng)送至各個(gè)熱水配水點(diǎn)，而水加熱器所需冷水來源于高位水箱或給水管網(wǎng)。為滿足各熱水配水點(diǎn)隨時(shí)都有設(shè)計(jì)要求溫度的熱水，在立管和水平干管甚至配水支管上設(shè)置回水管，使一定量的熱水在配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)中流動(dòng)，以補(bǔ)償配水管網(wǎng)所散失的熱量，避免熱水溫度的降低。,3)附件 由于熱媒系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)中控制、連接的需要，以及由于溫度的變化而引起的水的體積膨脹、超壓、氣體離析、排除等，常使用的附件有：溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器、疏水器、減壓閥、安全閥、膨脹罐(箱)、管道自動(dòng)補(bǔ)償器、閘閥、水嘴、自動(dòng)排氣器等。 4.1.3 熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱源的選擇,目前在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中采用的熱源，常采用燃?xì)?、燃油和燃煤作為燃料，通過

5、鍋爐產(chǎn)出蒸汽或過熱水。有條件時(shí)應(yīng)充分采用地?zé)?、太陽能、工業(yè)余熱、廢熱。熱水供應(yīng)系統(tǒng)中熱源的選擇很重要，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，運(yùn)行的安全可靠性等。局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)常采用蒸汽、燃?xì)狻⑻柲?、電作為熱源。但必須注意，國家已明令禁止生產(chǎn)、銷售直接排氣式燃?xì)鉄崴?。集中熱水供?yīng)系統(tǒng)的熱源，宜采用工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)岷吞柲?，?dāng)無條件使用上述能源時(shí)，可設(shè)專用鍋爐或燃?xì)?、燃油熱水機(jī)組供熱源或直接供應(yīng)熱,水。單幢建筑采用獨(dú)立的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，因建筑內(nèi)不宜設(shè)置燃煤的鍋爐房，故常用的熱源為燃?xì)狻⑷加?、電熱水機(jī)組。區(qū)域性熱水供應(yīng)系統(tǒng)一般是與城市供熱等綜合考慮后，確定出城市熱力管網(wǎng)或區(qū)域性鍋爐房?？傊?，對(duì)

6、熱源的選擇必須考慮因地制宜、經(jīng)濟(jì)技術(shù)、安全可靠等因素。 4.2 熱水用水定額、水溫和水質(zhì) 4.2.1 熱水用水定額,生活用熱水定額有2種：一種是根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和內(nèi)部衛(wèi)生器具的完善程度，用單位數(shù)來確定，其水溫按60 計(jì)算，見表4.1；另一種是根據(jù)建筑物使用性質(zhì)和內(nèi)部衛(wèi)生器具的單位用水量來確定，即衛(wèi)生器具1次和1 h的熱水用水定額，其水溫隨衛(wèi)生器具的功用不同，水溫要求也不同，見表4.2。 生產(chǎn)用熱水定額應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。,4.2.2 水溫 1)熱水使用溫度 生活用熱水水溫應(yīng)滿足生活使用的各種需要，一般常使用的熱水水溫見表4.2中各衛(wèi)生器具的熱水混合水溫。但是，當(dāng)在設(shè)計(jì)一個(gè)熱水供應(yīng)系統(tǒng)時(shí)

7、，應(yīng)先確定出最不利配水點(diǎn)的熱水最低水溫，使其與冷水混合達(dá)到生活用熱水的水溫要求，并以此作為設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)，見表4.3。 生產(chǎn)用熱水水溫應(yīng)根據(jù)工藝要求確定。,2)熱水供應(yīng)溫度 直接供應(yīng)熱水的熱水鍋爐、熱水機(jī)組、水加熱器或水加熱器出口的水溫按表4.3確定。水溫偏低，滿足不了需要，水溫過高，會(huì)使熱水系統(tǒng)的設(shè)備、管道結(jié)垢加劇，且易發(fā)生燙傷、積塵、熱散失增加等。熱水鍋爐或水加熱器出口水溫與系統(tǒng)最不利配水點(diǎn)的水溫差，稱為溫降值，一般為510 ，用作熱水供應(yīng)系統(tǒng)配水管網(wǎng)的熱散失。溫降值的選用應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小，保溫材料的不同，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定。,3)冷水計(jì)算溫度 熱水系統(tǒng)計(jì)算時(shí)使用的冷水水溫應(yīng)以當(dāng)?shù)氐乇?/p>

8、水或地下水最冷月平均水溫為依據(jù)。無資料時(shí)，可按表4.4確定。,4.2.3 水質(zhì) 1)熱水的水質(zhì)要求 生活用熱水的水質(zhì)應(yīng)符合我國現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 生產(chǎn)用熱水的水質(zhì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。 2)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)被加熱水的水質(zhì)要求 水在加熱后鈣鎂離子受熱析出，在設(shè)備和管道內(nèi)結(jié)垢，水中的溶解氧也會(huì)析出，加速金屬管材、設(shè)備的腐蝕。因此，集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的被加熱水，應(yīng)根據(jù)水量、水質(zhì)、使用要求、水加熱設(shè)備構(gòu)造、工程投資、管理,制度及設(shè)備維修和設(shè)備折舊率計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)等因素，來確定是否需要進(jìn)行水質(zhì)處理。一般情況下，洗衣房日用熱水量(按60 計(jì))大于或等于10 m3且原水總硬度(以碳酸鈣計(jì))300 mg/L

9、時(shí)，應(yīng)進(jìn)行水質(zhì)軟化處理；原水總硬度(以碳酸鈣計(jì))為150300 mg/L時(shí)，宜進(jìn)行水質(zhì)軟化處理。經(jīng)軟化處理后，洗衣房用熱水的水質(zhì)總硬度宜為50100 mg/L。其他生活日用熱水量(按60 計(jì))大于或等于10 m3且原水總硬度(以碳酸鈣計(jì))30 mg/L時(shí)，宜進(jìn)行水質(zhì)軟化或穩(wěn)定處理。其他生活用熱水的水質(zhì)總硬度宜為75150 mg/L。,目前，在集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中常采用電子除垢器、靜電除垢器、超強(qiáng)磁水器等處理裝置。這些裝置體積小、性能可靠、使用方便。系統(tǒng)對(duì)溶解氧控制要求較高時(shí)，宜采取除氧措施。 4.3 熱水加熱方式和供應(yīng)方式 4.3.1熱水加熱方式 根據(jù)熱水加熱方式的不同，可分為直接加熱方式和間接

10、加熱方式，如圖4.2所示。,圖4.2 加熱方式 (a)熱水鍋爐直接加熱；(b)蒸汽多孔管直接加熱；(c)蒸汽噴射器混合直 接加熱；(d)熱水鍋爐間接加熱；(e)蒸汽-水加熱器間接加熱 1給水；2熱水；3蒸汽；4多孔管；5噴射器；6通氣管； 7溢水管；8泄水管,直接加熱方式也稱一次換熱方式，是利用燃?xì)?、燃油、燃煤為燃料的熱水鍋爐或熱水機(jī)組，把冷水直接加熱到所需熱水溫度,或者是將蒸汽或高溫水通過穿孔管或噴射器直接與冷水接觸混合制備熱水。這種加熱方式設(shè)備簡單、熱效率高、節(jié)能，但噪聲大，對(duì)熱媒質(zhì)量要求高，不允許造成水質(zhì)污染。該種加熱方式僅適用于有高質(zhì)量的熱媒，對(duì)噪聲要求不嚴(yán)格，或定時(shí)供應(yīng)熱水的公共浴室

11、、洗衣房、工礦企業(yè)等用戶。,間接加熱方式也稱二次換熱方式，是利用熱媒通過水加熱器把熱量傳遞給冷水，把冷水加熱到所需熱水溫度，而熱媒在整個(gè)加熱過程中與被加熱水不直接接觸。這種加熱方式噪聲小，被加熱水不會(huì)造成污染，運(yùn)行安全穩(wěn)定，適用于要求供水安全穩(wěn)定噪聲低的旅館、住宅、醫(yī)院、辦公樓等建筑。 4.3.2 熱水供應(yīng)方式 1)開式和閉式 熱水供應(yīng)方式按管網(wǎng)壓力工況特點(diǎn)可分為開式和閉式2種，如圖4.3、圖4.4所示。,圖4.3 開式熱水供水方式 圖4.4 閉式熱水供水方式,開式熱水供應(yīng)方式一般是在熱水管網(wǎng)頂部設(shè)有開式水箱，其水箱設(shè)置高度由系統(tǒng)所需水壓計(jì)算確定，管網(wǎng)與大氣相通。例如用戶對(duì)水壓要求穩(wěn)定，室外給

12、水管網(wǎng)水壓波動(dòng)較大，宜采用開式熱水供應(yīng)方式。閉式熱水供應(yīng)方式管理簡單，水質(zhì)不易受外界污染，但安全閥易失靈，安全可靠性較差。無論采用何種方式，都必須解決水加熱后體積膨脹的問題，以保證系統(tǒng)的安全。 2)不循環(huán)、半循環(huán)、全循環(huán)方式,熱水供應(yīng)系統(tǒng)中根據(jù)是否設(shè)置循環(huán)管網(wǎng)或如何設(shè)置循環(huán)管網(wǎng)，可分出不循環(huán)、半循環(huán)、全循環(huán)熱水供應(yīng)方式。 不循環(huán)熱水供應(yīng)方式是指熱水供應(yīng)系統(tǒng)中熱水配水管網(wǎng)的水平干管、立管、配水支管都不設(shè)任何回水管道。對(duì)于小型系統(tǒng)，使用要求不高的定時(shí)供應(yīng)系統(tǒng)或如公共浴室、洗衣房等連續(xù)用水系統(tǒng)可采用此種不循環(huán)熱水供應(yīng)方式，如圖4.5所示。 半循環(huán)熱水供應(yīng)方式是指熱水供應(yīng)系統(tǒng)中只在熱水配水管網(wǎng)的水平干

13、管設(shè)回水管道，該方式多適用于設(shè)有全日供應(yīng)熱水的建筑和定時(shí)供應(yīng)熱水的建筑中，如圖4.6所示。,全循環(huán)熱水供應(yīng)方式是指熱水供應(yīng)系統(tǒng)中熱水配水管網(wǎng)的水平干管、立管、甚至配水支管都設(shè)有回水管道。該系統(tǒng)設(shè)循環(huán)水泵，用水時(shí)不存在使用前放水和等待時(shí)間，適用于高級(jí)賓館、飯店、高級(jí)住宅等高標(biāo)準(zhǔn)建筑中，如圖4.7所示。 圖4.5 不循環(huán)熱水供應(yīng)方式 圖4.6 半循環(huán)熱水供應(yīng)方式 圖4.7 全循環(huán)熱水供應(yīng)方式,3)同程式、異程式 在全循環(huán)熱水供應(yīng)方式中，各循環(huán)管路長度可布置成相等或不相等的方式，又可分為同程式和異程式。同程式是指每一個(gè)熱水循環(huán)環(huán)路長度相等，對(duì)應(yīng)管段管經(jīng)相同，所有環(huán)路的水頭損失相同，如圖4.8所示。異

14、程式是指每一個(gè)熱水循環(huán)環(huán)路長度各不相等，對(duì)應(yīng)管段的管徑也不相同，所有環(huán)路的水頭損失也不相同，如圖4.9所示。,圖4.8 同程式全循環(huán) 圖4.9 異程式自然全循環(huán) 4)自然循環(huán)、機(jī)械循環(huán)方式,熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)中根據(jù)循環(huán)動(dòng)力的不同可分為自然循環(huán)方式和機(jī)械循環(huán)方式。自然循環(huán)方式是利用配水管和回水管中的水溫差所形成的壓力差，使管網(wǎng)內(nèi)維持一定的循環(huán)流量，以補(bǔ)償配水管道熱損失，保證用戶對(duì)熱水溫度的要求，如圖4.9所示。該種方式適用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)小，用戶對(duì)水溫要求不嚴(yán)格的系統(tǒng)中，應(yīng)用范圍可參考表4.5，其表中h在上行下給式中指鍋爐或水加熱器的中心與上行橫干管管段中心的標(biāo)高差；在下行上給式中指鍋爐或水加熱器的

15、中心至回水立管頂部的標(biāo)高差。機(jī)械循環(huán)方式是在回水干管上設(shè)循環(huán)水泵強(qiáng)制一定量的水在管網(wǎng)中,循環(huán)，以補(bǔ)償配水管道熱損失，保證用戶對(duì)熱水溫度的要求，如圖4.7所示。該種方式適用于中、大型，且用戶對(duì)熱水溫度要求嚴(yán)格的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。,5)全日供應(yīng)、定時(shí)供應(yīng)方式 熱水供應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)熱水供應(yīng)的時(shí)間可分為全日供應(yīng)方式和定時(shí)供應(yīng)方式。全日供應(yīng)方式是指熱水供應(yīng)系統(tǒng)管網(wǎng)中在全天任何時(shí)刻都維持不低于循環(huán)流量的水量在進(jìn)行循環(huán)，熱水配水管網(wǎng)全天任何時(shí)刻都可配水，并保證水溫。定時(shí)供應(yīng)方式是指熱水供應(yīng)系統(tǒng)每天定時(shí)配水，其余時(shí)間系統(tǒng)停止運(yùn)行，該方式在集中使用前，利用循環(huán)水泵將管網(wǎng)中已冷卻的水強(qiáng)制循環(huán)到水加熱器加熱，達(dá)到規(guī)定水溫時(shí)

16、才使用。2種不同的方式，在循環(huán)水泵選型計(jì)算和運(yùn)行管理上都有所不同。,熱水的加熱方式和熱水的供應(yīng)方式是由不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類的，但在一個(gè)完整的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，必然是由加熱方式和供應(yīng)方式經(jīng)選擇組合的一個(gè)綜合體系，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有條件和要求合理組合，確定出正確的方案。 4.4 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材與附件 4.4.1 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和管件 熱水供應(yīng)系統(tǒng)管材的選擇應(yīng)慎重，主要考慮耐腐蝕、保證水質(zhì)、施工連接方便、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。管道的工作壓力和工作溫度不得大于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定的允許工作壓力和工,作溫度。熱水系統(tǒng)管材應(yīng)采用薄壁銅管、薄壁不銹鋼管、熱水塑料管、鋼塑復(fù)合熱水管等。這些管材的主要優(yōu)點(diǎn)是衛(wèi)生指標(biāo)優(yōu)良，適用

17、介質(zhì)溫度不低于80 ，能保證水質(zhì)，質(zhì)量輕、接頭少、施工比較方便。但也存在價(jià)格較貴、塑料管的線性熱膨脹量大等不利因素。然而高質(zhì)量的管材被廣泛使用是一個(gè)發(fā)展的必然趨勢。 不同種類的管材，相應(yīng)有配套的管件，其型號(hào)規(guī)格與管材配合使用。但不同的管材、管件，有不同的連接方法。 4.4.2 熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的主要附件 1)自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置,當(dāng)水加熱器出口的水溫需要控制時(shí)，可根據(jù)有無貯熱調(diào)節(jié)容積分別安裝不同溫級(jí)精度要求的直接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器或間接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器。直接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器的構(gòu)造原理如圖4.10所示，其溫度調(diào)節(jié)范圍有：050 ，2070 ，50100 ，70120 ，100150 ，150200 等溫

18、度等級(jí)，公稱壓力為1.0 MPa。適宜用于溫度為-20150 的環(huán)境內(nèi)使用，其安裝方法如圖4.11(a)所示。安裝時(shí)必須直立安裝，溫包放置在水加熱器出水口附近，把感受到的溫度變化傳導(dǎo)給安裝在熱媒管道上的調(diào)節(jié)閥，自動(dòng)控制熱媒質(zhì)量而起到自動(dòng)調(diào)溫的作用。,圖4.10 自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器構(gòu)造 1溫包；2感溫原件；3調(diào)壓閥,圖4.11 自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器安裝示意圖 (a)直接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)；(b)間接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié) 1加熱設(shè)備；2溫包；3自動(dòng)調(diào)節(jié)器；4疏水器；5蒸汽；6凝水； 7冷水；8熱水；9裝設(shè)安全閥；10齒輪傳動(dòng)變速開關(guān)閥門,間接式自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)器是由溫包，電觸點(diǎn)溫度計(jì)、閥門電機(jī)控制箱等組成，如圖4.11(

19、b)所示。溫包把探測到的溫度變化傳導(dǎo)到電觸點(diǎn)壓力式溫度計(jì)，電觸點(diǎn)壓力式溫度計(jì)裝有所需溫度控制范圍內(nèi)的2個(gè)觸點(diǎn)，當(dāng)指針轉(zhuǎn)到大于水加熱器出口所規(guī)定溫度觸點(diǎn)時(shí)，即啟動(dòng)電機(jī)關(guān)小閥門，減少熱媒質(zhì)量，降低水加熱器出口水溫。當(dāng)指針轉(zhuǎn)到低于規(guī)定的溫度觸點(diǎn)時(shí)，即啟動(dòng)電機(jī)開大閥門，增加熱媒質(zhì)量，升高水加熱器出口水溫。,2)伸縮器 熱水系統(tǒng)中管道因受熱膨脹伸長或溫度降低收縮而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，為確保管網(wǎng)使用安全，在熱水管網(wǎng)上應(yīng)采取補(bǔ)償管道因溫度造成伸縮的措施，避免管道的彎曲、破裂或接頭松動(dòng)。 解決熱水系統(tǒng)中管道因受熱膨脹伸長或溫度降低收縮的措施，常利用自然補(bǔ)償和在一定間距加管道伸縮器。自然補(bǔ)償即為管道敷設(shè)時(shí)自然形成的L形

20、或Z形彎曲管段和方形補(bǔ)償器，來補(bǔ)償直線管段部分的伸縮量，一般L臂和Z形平行伸長臂不宜2025 m,具體做法如圖4.12所示。,圖4.12 自然補(bǔ)償管道 圖4.13 方形伸縮器 (a)L形；(b)Z形 1固定支撐；2煨彎管,方形補(bǔ)償器如圖4.13所示，其選用見表4.6。,當(dāng)直線管段較長無法利用自然補(bǔ)償時(shí),應(yīng)設(shè)置伸縮器。常用的管道伸縮器有套管式伸縮器，如圖4.14所示。波紋管伸縮器，也可采用可曲撓橡膠接頭來替代補(bǔ)償器，但必須注意采用耐熱橡膠制品。 圖4.14 單向套管伸縮器 1芯管；2殼體；3填料圈；4前壓盤；5后壓盤,套管伸縮器適用于管徑DN100 mm的直線管段中，伸長量可達(dá)250400 mm

21、。波紋管伸縮器常用不銹鋼制成，法蘭或螺紋連接，方便安全，使用普遍。 管道熱伸長量按公式(4.1)計(jì)算： L(t2t1)L (4.1) 式中 L管道熱伸長量，mm； 管道的線膨脹系數(shù)，mm/(m)，見表4.7； t2管道中熱水最高溫度，； t1管道安裝時(shí)周圍環(huán)境溫度，一般取5 ； L計(jì)算管段長度，m。,計(jì)算出管道熱伸長量，即可按產(chǎn)品樣本選出伸縮器的安裝個(gè)數(shù)或反算出安裝距離。 3)閥門、止回閥、排氣閥和疏水器 熱水系統(tǒng)中為了方便使用和維護(hù)檢修，需設(shè)置一些控制附件閥門或止回閥。閥門或止回閥的種類、形式在給水系統(tǒng)中已有介紹。熱水系統(tǒng)中在選用時(shí)應(yīng)考慮適用于介質(zhì)溫度的產(chǎn)品，同時(shí)應(yīng)考慮使用安裝方便、水頭損失

22、小、節(jié)水、性能可靠、防止水擊的產(chǎn)品，常選用蝶閥、球閥等，另外其材質(zhì)應(yīng)與所選用的管材配合。,水在加熱過程中會(huì)逸出原溶解于水中的氣體和管網(wǎng)中熱水汽化的氣體，這些氣體將引起噪聲、振動(dòng)，應(yīng)及時(shí)加以排除。在上行下給式管網(wǎng)中常利用設(shè)置自動(dòng)排氣閥或氣體液體自動(dòng)分離器等排除氣體。自動(dòng)排氣閥的構(gòu)造如圖4.15所示。,圖4.15 自動(dòng)排氣閥 自動(dòng)排氣閥的工作原理，大都是依靠水對(duì)浮體的浮力，通過杠桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，使排氣孔自動(dòng)啟閉，達(dá)到自動(dòng)阻水排氣的目的。當(dāng)閥體內(nèi)無氣體時(shí)，水將浮體浮起，通過杠桿機(jī)構(gòu)將排氣孔關(guān)閉，而當(dāng)氣體從管道進(jìn)入閥體后，氣體將水面壓下去，浮體浮力減小，浮體依靠自重下落，排氣孔開啟，使氣體自動(dòng),排出。氣

23、體排除后，水又將浮體浮起，排氣孔重新關(guān)閉，如此連續(xù)運(yùn)行，達(dá)到自動(dòng)排氣的目的。自動(dòng)排氣閥的選擇應(yīng)按管網(wǎng)的工作壓力來確定排氣孔徑，當(dāng)系統(tǒng)工作壓力p2105 a時(shí)，應(yīng)選用排氣孔徑d2.5 mm的閥座；當(dāng)系統(tǒng)工作壓力p為21054105 a時(shí)，應(yīng)選用排氣孔徑d1.6 mm的閥座。 疏水器的作用是保證凝結(jié)水及時(shí)排放，同時(shí)又阻止蒸汽漏失，在蒸汽間接加熱的凝結(jié)水管道上應(yīng)裝設(shè)疏水器。疏水器根據(jù)其工作壓力可分為低壓和高壓，熱水系統(tǒng)中常采用高壓疏水器。,疏水器的種類較多，但常用的有機(jī)械型吊桶式疏水器，如圖4.16所示。熱動(dòng)力型圓盤式疏水器，如圖4.17所示。 圖4.16 吊桶式疏水器 圖4.17 熱動(dòng)力式疏水器

24、1吊桶；2杠桿；3珠閥； 1閥體；2閥蓋；3閥片；4過濾器 4快速排氣孔；5雙金屬 彈簧片；6閥孔,吊桶式疏水器的工作原理是：動(dòng)作前吊桶下垂，閥孔開啟，吊桶上的快速排氣孔也開啟。當(dāng)凝結(jié)水進(jìn)入后，吊桶內(nèi)外的凝結(jié)水由閥孔排出。一旦蒸汽進(jìn)入疏水器后，吊桶內(nèi)的雙金屬片5受熱膨脹而將吊桶上的孔眼4關(guān)閉。進(jìn)入疏水器中的蒸汽愈多，吊桶內(nèi)充汽也愈多，疏水器內(nèi)逐漸增多的凝結(jié)水水位升高會(huì)浮起吊桶，關(guān)閉閥孔6,即阻止蒸汽和凝結(jié)水排出。隨著吊桶內(nèi)蒸汽散熱而變?yōu)槟Y(jié)水時(shí)，吊桶下落而開啟閥孔排出凝結(jié)水。如此反復(fù)間歇性工作。,圓盤式疏水器的工作原理是：當(dāng)過冷的凝水流入孔A時(shí)，靠圓盤形閥片上下的壓差頂開閥片3，水經(jīng)環(huán)形槽B，

25、從向下開的小孔排出。由于凝水的比容幾乎不變，凝水流動(dòng)暢通，閥片常開，連續(xù)排水。當(dāng)凝水帶有蒸汽時(shí)，蒸汽在閥片下面從A孔經(jīng)B槽流向出口，在通過閥片和閥座之間的狹窄通道時(shí)，壓力下降，蒸汽比容急驟增大，閥片下面蒸汽流速激增，造成閥片下面的靜壓下降。與此同時(shí)，蒸汽在B槽與出口孔處受阻，被迫從閥片和閥蓋3之間的縫隙沖入閥片上部的控制室，動(dòng)壓轉(zhuǎn)化為靜壓，在控制室內(nèi)形成比閥片下更高的壓力，迅速,將閥片向下關(guān)閉而阻汽。閥片關(guān)閉一段時(shí)間后，由于控制室內(nèi)蒸汽凝結(jié)，壓力下降，會(huì)使閥片瞬時(shí)開啟，造成周期性漏汽。因此，圓盤式疏水器凝水先通過閥蓋夾套再進(jìn)入中心孔，以減緩控制室內(nèi)蒸汽凝結(jié)。 疏水器的選型應(yīng)先計(jì)算出安裝疏水器的

26、前后壓差及排水量等參數(shù)，然后按產(chǎn)品樣本確定。同時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)蒸汽的工作壓力p0.6 MPa時(shí)，可采用吊桶式疏水器；當(dāng)蒸汽的工作壓力p1.6 MPa，凝結(jié)水溫度t100 時(shí)，可選用熱動(dòng)力式疏水器。,疏水器選型參數(shù)按公式(4.2)、公式(4.3)計(jì)算： 式中 p疏水器前后壓差，Pa； p1疏水器進(jìn)口壓力,加熱器進(jìn)口蒸汽壓力，Pa； p2疏水器出口壓力,p2(0.40.6)p1,Pa； G疏水器排水量，kg/h； A排水系數(shù)，對(duì)于吊桶式和浮桶式疏水器可查表4.8； d疏水器排水閥孔直徑，mm； k選擇倍率，加熱器可取3。,4)減壓閥和安全閥 熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的減壓，是熱交換設(shè)備采用蒸汽為熱媒，當(dāng)蒸汽壓力大

27、于熱交換設(shè)備所能承受的壓力時(shí)，應(yīng)在蒸汽管道上設(shè)置減壓閥，把蒸汽壓力減至熱交換設(shè)備允許的壓力值，以保證設(shè)備運(yùn)行安全。 減壓閥的工作原理是流體通過閥體內(nèi)的閥瓣產(chǎn)生局部能量損耗而減壓。供蒸汽介質(zhì)減壓常用的有：活塞式、膜片式、波紋管式等幾種類型的減壓閥。圖4.18為Y43H-16活塞式減壓閥。,圖4.18 Y43H-16活塞式減壓閥 圖4.19 減壓閥工作孔口面 積選擇用圖,減壓閥的選擇應(yīng)根據(jù)蒸汽量計(jì)算出減壓閥的工作孔口截面積，即可查產(chǎn)品樣本確定(見表4.9、表4.10)所需型號(hào)。,減壓閥工作孔口截面積F可按公式(4.4)計(jì)算：,式中 F孔口截面積，cm2； GC蒸汽質(zhì)量，kg/h； 減壓閥流量系數(shù)，

28、一般為0.450.6； qc通過每cm2孔口截面的蒸汽理論流量，kg/(cm2h)，可按圖4.19選用。 選用減壓閥應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的因素： 蒸汽減壓閥的閥前與閥后壓力之比不應(yīng)超過57，超過時(shí)應(yīng)串聯(lián)安裝2個(gè)，采用兩級(jí)減壓，以減少噪聲和振動(dòng)。,活塞式減壓閥的閥后壓力100 kPa，若必須減至70 kPa以下時(shí)，則應(yīng)在活塞式減壓閥后增設(shè)波紋管式減壓閥或截止閥進(jìn)行兩次減壓。 減壓閥產(chǎn)品樣本中列出的閥孔面積值，一般系指其最大截面積，實(shí)際流通面積小于此值，計(jì)算選擇時(shí)應(yīng)留有余地。減壓閥的公稱直徑應(yīng)與管道管徑相一致。 以例式減壓閥宜垂直安裝，可調(diào)式減壓閥宜水平安裝。安裝節(jié)點(diǎn)還應(yīng)安裝閥門、過濾器、安全閥、壓

29、力表、旁通管等附件，如圖4.20所示，其安裝尺寸見表4.11。,圖4.20 減壓閥安裝示意圖 1減壓閥；2安全閥；3法蘭截止閥；4低壓截止閥,安全閥是一種保安器材，安裝在管網(wǎng)和其他設(shè)備中，其作用是避免壓力超過規(guī)定的范圍而造成管網(wǎng)和設(shè)備等的破壞。熱力供應(yīng)系統(tǒng)中宜采用微啟式彈簧安全閥，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意使用壓力范圍，蒸汽進(jìn)口接管直徑不應(yīng)小于安全閥的內(nèi)徑，安全閥上的排氣管直徑一般不小于安全閥內(nèi)徑，安全閥的開啟壓力應(yīng)為系統(tǒng)工作壓力P加上30 kPa，即P+30 kPa，選擇時(shí)查表4.12。 5)膨脹管、膨脹水箱和壓力膨脹罐或泄壓閥,在開式熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，當(dāng)熱水系統(tǒng)由生活飲用高位水箱補(bǔ)水時(shí)，可將膨脹管引至同一

30、建筑物的除生活飲用水箱以外的消防、中水箱水箱的上空；當(dāng)無此條件時(shí)，應(yīng)設(shè)置膨脹水箱。 當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)有專用消防水箱，中水水箱等非生活飲用的高位水箱時(shí)，膨脹管設(shè)置高度h按公式(4.5)計(jì)算： 式中 h膨脹管高出生活飲用高位水箱水面的垂直高度(如圖4.21所示)，m；,H鍋爐、水加熱器底部至生活飲用高位水箱水面的高度,m; L冷水的密度，kg/m3； r熱水的密度，kg/m3。 圖4.21 膨脹管安裝高度計(jì)算用圖,當(dāng)建筑內(nèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)上設(shè)置膨脹水箱時(shí)，其容積按公式(4.6)計(jì)算： Vp=0.000 6tVs (4.6) 式中 Vp膨脹水箱的有效容積，L； t系統(tǒng)內(nèi)水的最大溫差，; Vs系統(tǒng)內(nèi)的水容量，L

31、。 同時(shí)，膨脹水箱水面高出系統(tǒng)冷水補(bǔ)給水箱水面的高度按公式(4.7)計(jì)算：,式中 h膨脹水箱水面高出系統(tǒng)冷水補(bǔ)給水箱水面的垂直高度，m； H鍋爐、水加熱器底部至系統(tǒng)冷水補(bǔ)給水箱水面的高度，m； h熱水回水密度，kg/m3； r同公式(4.5)。 膨脹管上禁止裝設(shè)閥門，且應(yīng)防凍，以確保熱水供應(yīng)系統(tǒng)安全。其最小管徑可按表4.13確定。,在閉式熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置壓力式膨脹罐。當(dāng)日用熱水量10 m3的熱水供應(yīng)系統(tǒng)可采用泄壓閥泄壓的措施；當(dāng)日用熱水量10 m3的熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置壓力式膨脹罐，如圖4.22所示。膨脹罐宜設(shè)置在加熱設(shè)備的冷水進(jìn)水管或熱水回水管上，如圖4.23所示。膨脹罐的總?cè)莘e按公式(

32、4.8)計(jì)算：,式中 Ve膨脹罐的總?cè)莘e，m3。 f加熱前加熱、貯熱設(shè)備內(nèi)水的密度，kg/m3；當(dāng)只有一臺(tái)加熱設(shè)備且為定時(shí)供應(yīng)熱水的系統(tǒng)宜按冷水溫度確定，有多臺(tái)加熱設(shè)備的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)宜按熱水回水溫度確定。 r熱水密度,kg/m3。 p1膨脹罐處管內(nèi)壓力(MPa,絕對(duì)壓力)，為管內(nèi)工作壓力加0.1 MPa。 p2膨脹罐處管內(nèi)最大允許壓力(MPa,絕對(duì)壓力)，其數(shù)值可取1.05P1。 Vs系統(tǒng)內(nèi)熱水總?cè)莘e，m3。,圖4.22 閉式膨脹水罐 圖4.23 膨脹罐安裝圖 1充氣嘴；2外殼；3氣室；4隔膜； 5水室；6接管口；7罐座,4.5 加熱設(shè)備 4.5.1 加熱設(shè)備的類型 熱水系統(tǒng)中，將冷水加熱

33、為設(shè)計(jì)需要溫度的熱水，通常采用加熱設(shè)備來完成。加熱設(shè)備是熱水系統(tǒng)的重要組成部分，必須根據(jù)當(dāng)?shù)厮邆涞臒嵩礂l件和系統(tǒng)要求，合理選擇加熱設(shè)備，以保證熱水系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、適用。,熱水供應(yīng)系統(tǒng)的加熱方式可分為一次換熱和二次換熱。一次換熱是熱源將常溫水通過一次性熱交換達(dá)到所需溫度的熱水，其主要加熱設(shè)備有燃?xì)鉄崴?、電熱水器及燃?燃油、燃?xì)?熱水鍋爐等。二次換熱是熱源第一次先生產(chǎn)出熱媒(飽和蒸汽或高溫?zé)崴?，熱媒再通過換熱器進(jìn)行第二次熱交換，其主要設(shè)備有容積式水加熱器、快速式水加熱器、半容積式水加熱器和半即熱式水加熱器等。,1)燃煤熱水鍋爐 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)采用的小型燃煤鍋爐，有臥式和立式2類。臥式鍋

34、爐有外燃回水管、內(nèi)燃回火管(蘭開夏)、快裝臥式內(nèi)燃等幾種。立式鍋爐有橫水管、橫火管(考克蘭)、直水管、彎水管等。燃煤鍋爐使用燃料價(jià)格低，成本低，但存在煙塵和煤渣，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，不適宜選用在建筑內(nèi)設(shè)備層中使用。在燃煤鍋爐中，其快裝臥式內(nèi)燃(KZG)鍋爐具有熱效率較高，體積小和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，圖4.24為構(gòu)造示意圖。,圖4.24 快裝鍋爐構(gòu)造示意圖 1鍋爐；2前煙箱；3后煙箱；4省煤器；5煙囪；6引風(fēng)機(jī)； 7下降管；8聯(lián)箱；9鰭片式水冷壁；10第2組煙管； 11第1組煙管；12爐壁,2)燃油(燃?xì)?熱水機(jī)組 燃油(燃?xì)?熱水機(jī)組構(gòu)造示意如圖4.25所示。該類鍋爐具有體積小、燃燒器工作全部自動(dòng)化

35、，煙氣導(dǎo)向合理，燃燒完全，煙氣和被加熱水的流程使傳熱充分，熱效率可高達(dá)90%以上，供水系統(tǒng)簡單，排污總量少，管理方便等優(yōu)點(diǎn)。目前有一種全新的水火相容熱水爐，將燃油霧化后充分燃燒產(chǎn)生高溫?zé)釟饬髋c被加熱水直接接觸生產(chǎn)熱水，該設(shè)備體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、基本無污染、水質(zhì)良好、熱效率可高達(dá)95%。,圖4.25 燃油(燃?xì)?鍋爐構(gòu)造示意圖 1安全閥；2熱水出口；3燃油(燃?xì)?燃燒器；4一級(jí)加熱管； 5二級(jí)加熱管；6三級(jí)加熱管；7泄空閥；8回水(或冷水)入口； 9導(dǎo)流器；10風(fēng)機(jī)；11風(fēng)擋；12煙道,3)電加熱器 常用電加熱器可分為快速式電加熱器和容積式電加熱器。快速式電加熱器無貯水容積或貯水容積較小

36、，不需預(yù)熱，可隨時(shí)產(chǎn)出一定溫度的熱水，使用方便，體積小，圖4.26為構(gòu)造示意圖。容積式電加熱器具有一定的貯水容積，使用前需預(yù)熱，當(dāng)貯備水達(dá)到一定溫度后才能使用，其熱損失較大，但要求功率較小，圖4.27為其構(gòu)造示意圖。,圖4.26 快速式電加熱器 1加熱室；2壓電轉(zhuǎn)換器；3地線接線柱；4進(jìn)水管；5出水管；6氣水分離室； 7擋氣板,圖4.27 容積式電加熱器 1控制箱；2測溫元件； 3電加熱元件；4保溫層； 5外殼；6安全閥；7給水進(jìn)口；8熱水出口,4)容積式水加熱器 容積式水加熱器是一種間接加熱設(shè)備，內(nèi)部設(shè)有換熱管束并具有一定貯熱容積，既可加熱冷水又能貯備熱水。常采用的熱媒為飽和蒸汽或高溫水，有

37、立式和臥式之分，為滿足不同場所選用，圖4.28為臥式構(gòu)造示意圖。 其中臥式容積式水加熱器的換熱面積為0.8650.82 m2，容積為0.515 m3,共有10種型號(hào)。立式容積式水加熱器換熱面積為1.426.46 m2，容積為0.534.28 m3。,圖4.28 容積式水加熱器構(gòu)造示意圖 1蒸汽(熱水)入口；2冷凝水(回水)出口；3進(jìn)水管；4出水管； 5安全閥接口；6人孔；7接壓力計(jì)管箍；8溫度調(diào)節(jié)器接管； 9接溫度計(jì)管箍,容積式水加熱器的主要優(yōu)點(diǎn)有:具有較大的貯存和調(diào)節(jié)能力，可替代高位熱水箱的部分作用，被加熱水流速低，壓力損失小，出水壓力平穩(wěn)，出水水溫較為穩(wěn)定，供水較安全。但該加熱器傳熱系數(shù)小

38、，熱交換效率較低，體積龐大，在散熱管束下方的常溫貯存水中會(huì)產(chǎn)生軍團(tuán)菌等缺點(diǎn)。近年來，我國的一些設(shè)計(jì)和科研單位不斷研制出快速式、半容積式、半即熱式等新型的加熱設(shè)備。,5)快速式水加熱器 快速式水加熱器中，熱媒與冷水通過較高流速流動(dòng)，進(jìn)行紊流加熱，提高熱媒對(duì)管壁、管壁對(duì)被加熱水的傳熱系數(shù)，以改善傳熱效果。 根據(jù)采用熱媒的不同，快速式水加熱器有汽水(蒸汽和冷水)、水水(高溫水和冷水)2種類型。根據(jù)加熱導(dǎo)管的構(gòu)造不同，又有單管式、多管式、板式、管殼寧式、波紋板式、螺旋板式等多種形式。圖4.29為汽水快速水加熱器。,圖4.29 快速式水加熱器 (a)多管式汽水快速式水加熱器 1冷水；2熱水；3蒸汽；4凝

39、水 (b)蒸汽水快速加熱器總圖 1蒸汽；2冷凝水；3冷水；4熱水,6)半容積式水加熱器 半容積式水加熱器是帶有適量貯存和調(diào)節(jié)容積的內(nèi)藏式容積式水加熱器，其貯熱水罐與快速換熱器隔離，被加熱水在快速換熱器內(nèi)迅速加熱后，進(jìn)入貯熱水罐。當(dāng)管網(wǎng)中熱水用水量小于設(shè)計(jì)用水量時(shí)，熱水一部分流入罐底部被重新加熱，其構(gòu)造示意如圖4.30所示。 我國開發(fā)研制的HRV型半容積式水加熱器裝置的工作系統(tǒng)如圖4.31所示，它取消了內(nèi)循環(huán)泵，被加熱水進(jìn)入快速換熱器迅速加熱，然后先由下降管強(qiáng)制送至貯熱水罐的底部，再向上流動(dòng)，以保持貯罐內(nèi)的熱水溫度相同。,圖4.30 半容積式水加熱器構(gòu)造示意圖 圖4.31 HRV型半容積式水加熱

40、器工作系統(tǒng)圖,7)半即熱式水加熱器 半即熱式水加熱器是帶有超前控制，具有少量貯存容積的快速式水加熱器，其構(gòu)造示意圖如圖4.32所示。熱媒經(jīng)控制閥從底部入口經(jīng)立管進(jìn)入各并聯(lián)盤管，冷凝水由立管從底部排出，冷水從底部經(jīng)孔板流入，同時(shí)有少量冷水經(jīng)分流管至感溫管。冷水經(jīng)轉(zhuǎn)向器均勻進(jìn)入并向上流過盤管得到加熱，熱水由上部出口流出，同時(shí)部分熱水進(jìn)入感溫管。感溫元件讀出感溫管內(nèi)冷、熱水的瞬間平均溫度，即向控制閥發(fā)送信號(hào)，按需要調(diào)節(jié)控制閥，以保持所需熱水,圖4.32 半即熱式水加熱器構(gòu)造示意圖,的溫度。當(dāng)配水點(diǎn)只要有熱水需求，熱水出口水溫尚未下降，感溫元件就能發(fā)出信號(hào)開啟控制閥，即具有了預(yù)測性。加熱盤管為多組多排

41、螺旋形薄壁銅質(zhì)盤管組成，加熱時(shí)自由收縮膨脹，有自動(dòng)除垢功能，同時(shí)在換熱時(shí)盤管發(fā)生顫動(dòng)，造成局部紊流區(qū)，形成紊流加熱，增大傳熱系數(shù)，換熱速度加快。 該種產(chǎn)品傳熱系數(shù)大，能快速加熱被加熱水，可自動(dòng)除垢，體積小，占地面積小，熱水出水溫度一般能控制在2.2 ，適用于各種不同負(fù)荷要求的機(jī)械循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。,加熱設(shè)備應(yīng)根據(jù)使用要求、水質(zhì)情況、燃料種類、熱源條件、耗熱量等情況，首選一次換熱方式的設(shè)備，常用的有燃油、燃?xì)饣蛉济簾崴仩t。當(dāng)無條件或已有蒸汽或高溫水熱源時(shí)，可選用二次換熱方式的設(shè)備，常用的有容積式、半容積式、快速式、半即熱式水加熱器。無蒸汽、高溫水等熱源或無條件利用燃?xì)?、煤、油等燃料時(shí)，可采用電

42、熱水器。 8)太陽能熱水器,太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能并將水加熱的裝置。具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、安全、節(jié)省燃料、運(yùn)行費(fèi)用低、不存在污染環(huán)境問題等優(yōu)點(diǎn)。但受天氣、季節(jié)、地理位置的影響不能穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。在燃料價(jià)格較高的地區(qū)，具備一定條件時(shí)可以應(yīng)用。 太陽能熱水器主要由集熱器、貯熱水箱等組成，如圖4.33所示。,圖4.33 太陽能熱水器組成 (自然循環(huán)直接加熱) 太陽能熱水器常布置在平屋頂上，在坡屋頂?shù)姆轿缓蛢A角合適時(shí)，也可設(shè)置在坡屋頂上，如圖4.34所示。對(duì)于小型家用集熱器也可以利用向陽曬臺(tái)欄桿和墻面設(shè)置，如圖4.35所示。,圖4.34 在平屋頂上布置 圖4.35 在曬臺(tái)和墻面上布置 同時(shí)，

43、太陽能熱水器的設(shè)置應(yīng)避開其他建筑物的陰影。避免設(shè)置在煙囪和其他產(chǎn)生煙塵的設(shè)施的下風(fēng)向，以防煙塵污染透明罩影響透光。避開風(fēng)口，以減少集熱器的熱損失。除考慮設(shè)備荷載外，還應(yīng)考慮風(fēng)壓影響，并應(yīng)留有0.5 m的通道供檢修和操作。,4.5.2 加熱設(shè)備的選擇和布置 1)加熱設(shè)備的選擇 加熱設(shè)備應(yīng)根據(jù)使用特點(diǎn)、耗熱量、熱源、維護(hù)管理及衛(wèi)生防菌等因素選擇。它應(yīng)當(dāng)具備熱效率高，換熱效果好、節(jié)能、燃料燃燒安全、消煙除塵、機(jī)組水套通大氣、自動(dòng)控制溫度、火焰?zhèn)鞲小⒆詣?dòng)報(bào)警等功能，并要考慮節(jié)省設(shè)備用房，附屬設(shè)備簡單、水頭損失小，有利于整個(gè)系統(tǒng)冷熱水的平衡以及構(gòu)造簡單，安全可靠，操作維修方便等。,當(dāng)采用自備熱源時(shí)，宜采

44、用一次加熱直接供應(yīng)熱水的燃油、燃?xì)鉄崴畽C(jī)組。也可采用二次加熱間接供應(yīng)熱水的自帶換熱器的機(jī)組或外配容積式、半容積式水加熱器的熱水機(jī)組。間接水加熱設(shè)備的選型應(yīng)結(jié)合用水均勻性、貯熱容積、給水水質(zhì)硬度、熱源供應(yīng)能力及系統(tǒng)對(duì)冷、熱水壓力平衡穩(wěn)定的要求，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 當(dāng)采用蒸汽或高溫水為熱源時(shí)，在條件允許的情況下應(yīng)盡可能利用工業(yè)余熱、廢熱、地?zé)?。加熱設(shè)備宜采用導(dǎo)流型容積式水加熱器、半容積式水加熱器；若熱源充足且有可靠靈敏的溫控調(diào)節(jié)裝置，也可采用半即熱式、快速式水加熱器。,在無蒸汽、高溫水等熱源和無條件利用燃?xì)?、燃油等燃料而電源又充沛的地方可采用電熱水機(jī)組或電蓄熱設(shè)備。 燃?xì)鉄崴鳌㈦姛崴鞅?/p>

45、須帶有保證使用安全的裝置。嚴(yán)禁在浴室內(nèi)安裝直接排氣式燃?xì)鉄崴鞯仍谑褂每臻g內(nèi)積聚有害氣體的加熱設(shè)備。 當(dāng)熱源是利用太陽能時(shí)，宜采用集熱管，真空管式太陽能熱水器。 2)加熱設(shè)備的布置,設(shè)備的布置定位必須滿足相關(guān)規(guī)范、產(chǎn)品樣本等的有關(guān)規(guī)定。尤其是高壓鍋爐不宜設(shè)在居住和公共建筑內(nèi)，宜設(shè)置在單獨(dú)建筑中，否則應(yīng)征得消防、鍋爐監(jiān)察和環(huán)保部門的同意。燃油、燃?xì)忮仩t亦應(yīng)符合消防規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。水加熱設(shè)備和貯熱設(shè)備可設(shè)在鍋爐房或單獨(dú)房間內(nèi)，房間尺寸應(yīng)保證設(shè)備進(jìn)出檢修，設(shè)備之間的凈距，人行通道的凈寬，并應(yīng)符合通風(fēng)、照明、采光、防火、排水等要求。熱媒管道布置，凝結(jié)水管道和凝結(jié)水箱、凝結(jié)水泵的位置，標(biāo)高應(yīng)滿足第一循環(huán)

46、系統(tǒng)的要求，熱水貯水箱、膨脹管和冷水箱的位置、標(biāo)高，水質(zhì)處理裝置的位置、標(biāo)高，熱水出水口的位置、標(biāo)高，方向應(yīng)與熱水配水管網(wǎng)配合。所有管道的管徑應(yīng)經(jīng)水力計(jì)算確定。,容積式、導(dǎo)流型容積式、半容積式水加熱器的一側(cè)應(yīng)有凈寬0.7 m的通道，前端應(yīng)留有抽出加熱盤管的位置。 水加熱器上部附件的最高點(diǎn)至建筑結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的凈距，應(yīng)滿足檢修的要求，但0.2 m，房間凈高不得低于2.2 m。 熱水機(jī)組的布置應(yīng)滿足設(shè)備的安裝、運(yùn)行和檢修要求，其前方應(yīng)留不少于機(jī)組長度2/3的空間，后方應(yīng)留0.81.5 m的空間，兩側(cè)通道寬度應(yīng)為機(jī)組寬度，且1.0 m。機(jī)組最上部部件(煙囪除外)至屋頂最低點(diǎn)凈距0.80 m。,水加熱設(shè)備

47、的上部、熱媒進(jìn)出口管上、貯熱水罐和冷熱水混合器上應(yīng)裝設(shè)溫度計(jì)、壓力表；熱水循環(huán)的進(jìn)水管上應(yīng)裝溫度計(jì)及控制循環(huán)泵開停的溫度傳感器；熱水箱應(yīng)裝溫度計(jì)、水位計(jì)；壓力容器設(shè)備應(yīng)裝安全閥，安全閥的接管直徑應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，并應(yīng)符合鍋爐及壓力容器的有關(guān)規(guī)定，安全閥的泄水管應(yīng)引至安全處且在泄水管上不得裝閥門。 4.6 熱水管網(wǎng)的布置與敷設(shè) 4.6.1 熱水管網(wǎng)的布置,熱水管網(wǎng)的布置是在設(shè)計(jì)方案已確定和設(shè)備選型后，在建筑圖上對(duì)設(shè)備、管道、附件進(jìn)行定位。熱水管網(wǎng)布置除滿足給水要求外，還應(yīng)注意因水溫高而引起的體積膨脹、管道伸縮補(bǔ)償、保溫、防腐、排氣等問題。 熱水管網(wǎng)的布置，可采用下行上給式或上行下給式(如圖4.8、圖

48、4.9所示)。下行上給式布置時(shí)，水平干管可布置在地溝內(nèi)或地下室頂部，一般不允許埋地。干管的直線段應(yīng)有足夠的伸縮器，尤其是線性膨脹系數(shù)大的管材要特別重視直線管段的補(bǔ)償，并利用最高,配水點(diǎn)排氣，方法是循環(huán)回水立管應(yīng)在配水立管最高配水點(diǎn)下0.5 m處連接。為便于排氣和泄水，熱水橫管均應(yīng)有與水流方向相反的坡度，其值一般為0.003，并在管網(wǎng)的最低處設(shè)泄水閥門，以便檢修。為保證配水點(diǎn)的水溫需平衡冷熱水的水壓，熱水管道通常與冷水管道平行布置，熱水管道在上、左，冷水管道在下、右。上行下給式的熱水管網(wǎng)，水平干管可布置在建筑最高層吊頂內(nèi)或?qū)Ｓ眉夹g(shù)設(shè)備層內(nèi)。上行下給式管網(wǎng)水平干管應(yīng)有0.003的坡度，與水流方向反

49、向，并在最高點(diǎn)設(shè)自動(dòng)排氣閥排氣。為滿足整個(gè)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水溫均勻，可按同程式方式(如圖4.8所示)來進(jìn)行管網(wǎng)布置。,高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)，應(yīng)與冷水給水系統(tǒng)一樣，采取豎向分區(qū)，且冷熱水分區(qū)應(yīng)一致，這樣才能保證系統(tǒng)內(nèi)的冷熱水壓力平衡，便于調(diào)節(jié)冷、熱水混合水嘴的出水溫度，且要求各區(qū)的水加熱器和貯水器的進(jìn)水，均應(yīng)由同區(qū)的給水系統(tǒng)供應(yīng)。若需減壓則減壓的條件和采取的具體措施與高層建筑冷水給水系統(tǒng)相同。 設(shè)有集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的建筑物中，用水量較大的浴室、洗衣房、廚房等，宜設(shè)單獨(dú)的熱水管網(wǎng)。熱水為定時(shí)供應(yīng)，且個(gè)別用戶對(duì)熱水供應(yīng)時(shí)間有特殊要求時(shí),宜設(shè)置單獨(dú)的熱水管網(wǎng)或局部加熱設(shè)備。,為保證公共浴室淋浴器出水水溫

50、穩(wěn)定，通常采用開式熱水供應(yīng)系統(tǒng)，同時(shí)將給水額定流量較大的用水設(shè)備的管道與淋浴配水管道分開設(shè)置。多于3個(gè)淋浴器的配水管道，宜布置成環(huán)形。成組淋浴器的配水管的沿程水頭損失應(yīng)控制在一定數(shù)值以內(nèi)，當(dāng)淋浴器6個(gè)時(shí)，可采用350 Pa/m；當(dāng)淋浴器少于或等于6個(gè)時(shí)，可采用300 Pa/m。且配水管不應(yīng)變徑，其最小管徑不得25 mm。,工業(yè)企業(yè)生活間和學(xué)校的淋浴器，宜采用單管熱水供應(yīng)系統(tǒng)，且有水溫穩(wěn)定的技術(shù)措施。 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)熱水回水管，并保證干管和立管中的熱水循環(huán)，對(duì)要求隨時(shí)取得不低于規(guī)定溫度的熱水的建筑物，應(yīng)保證支管中的熱水循環(huán)，或有保證支管中熱水溫度的措施。 循環(huán)管道應(yīng)采用同程式布置的方式，并

51、采用機(jī)械循環(huán)。,4.6.2 熱水管網(wǎng)的敷設(shè) 熱水管網(wǎng)的敷設(shè)，根據(jù)建筑的使用要求，可采用明裝和暗裝兩種形式。明裝盡可能敷設(shè)在衛(wèi)生間、廚房，并沿墻、梁、柱敷設(shè)。暗裝管道可敷設(shè)在管道豎井或預(yù)留溝槽內(nèi)，塑料熱水管宜暗設(shè)。 熱水立管與橫管連接處，為避免管道伸縮應(yīng)力破壞管網(wǎng)，立管與橫管相連應(yīng)采用乙字彎管如圖4.36所示。,圖4.36 熱水立管與水平干管的連接方式 1吊頂；2地板或溝蓋板；3配水橫管；4回水管 熱水管道在穿樓板、基礎(chǔ)和墻壁處應(yīng)設(shè)套管，讓其自由伸縮。穿樓板的套管應(yīng)視其地面是否積水，若地面有積水可能時(shí)，套管應(yīng)高出地面50100 mm，以防止套管縫隙向下流水。,為滿足熱水管網(wǎng)中循環(huán)流量的平衡調(diào)節(jié)和

52、檢修的需要，在配水管道或回水管道的分干管處，配水立管和回水立管的端點(diǎn)，從立管接出的支管，3個(gè)及3個(gè)以上配水點(diǎn)的配水支管，以及居住建筑和公共建筑中每一戶或單元的熱水支管上，均應(yīng)設(shè)閥門。熱水管道中水加熱器或貯水器的冷水供水管、機(jī)械循環(huán)第二循環(huán)回水管和冷熱水混水器的冷、熱水供水管上應(yīng)設(shè)止回閥，以防止加熱設(shè)備內(nèi)水倒流被泄空而造成安全事故和防止冷水進(jìn)入熱水系統(tǒng)影響配水點(diǎn)的供水溫度，如圖4.37所示。,圖4.37 熱水管道上止回閥的位置 當(dāng)需計(jì)量熱水總用水量時(shí)，可在水加熱設(shè)備的冷水供水管上裝冷水表，對(duì)成組和個(gè)別用水點(diǎn)可在專供支管上裝設(shè)熱水水表。有集中供應(yīng)熱水的住宅應(yīng)裝設(shè)分戶熱水水表。,4.6.3 熱水管道

53、的保溫與防腐 熱水管網(wǎng)若采用低碳鋼管材和加熱設(shè)備時(shí)，由于管道及設(shè)備暴露在空氣中，會(huì)受到氧氣、二氧化碳、二氧化硫和硫化氫的腐蝕，金屬表面還會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，又加之熱水水溫高，氣體溶解度低，管道內(nèi)壁氧化活動(dòng)極強(qiáng)，使得金屬管材更易腐蝕。長期腐蝕的結(jié)果，管道和設(shè)備的壁變薄，系統(tǒng)將遭到破壞，可在金屬管材和設(shè)備外表面涂刷防腐材料，在金屬設(shè)備內(nèi)壁及管內(nèi)加耐腐襯里或涂防腐涂料來阻止腐蝕作用。,常用防腐材料為油漆，它又分為底漆和面漆。底漆在金屬表面打底，具有附著、防水和防銹功能，面漆起耐光、耐水和復(fù)蓋功能。 在熱水系統(tǒng)中，對(duì)管道和設(shè)備進(jìn)行保溫是一項(xiàng)重要的工作，其主要目的是為了減少介質(zhì)在輸送過程中的熱散失，從而降

54、低熱水制備、循環(huán)流量的熱量，提高長期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，從技術(shù)安全角度出發(fā)，使蒸汽和熱水管道在保溫后其外表面溫度不致過高，以避免大量的熱散失、燙傷或積塵等，從而創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。,保溫材料的選擇要遵循的原則是，導(dǎo)熱系數(shù)低、具有較高的耐熱性、不腐蝕金屬、材料密度小并具有一定的孔隙率、低吸水率并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、易于施工、就地取材成本低等。 對(duì)管道和設(shè)備保溫層厚度的確定，均需按經(jīng)濟(jì)厚度計(jì)算法計(jì)算，并應(yīng)符合GB 427284設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則中的規(guī)定。為了簡化設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算過程，給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集87S159中提供了管道和設(shè)備保溫的結(jié)構(gòu)圖和直接查表確定厚度的圖表，同時(shí)也為施工提供了詳圖和工程量的統(tǒng)計(jì)計(jì)

55、算方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的,新型保溫材料不斷出現(xiàn)，性能可靠，施工方便，滿足消防要求。設(shè)計(jì)選用時(shí)可直接按產(chǎn)品樣本提供的計(jì)算公式，設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并按要求進(jìn)行施工。 無論采用何種保溫材料，在施工保溫前，均應(yīng)將金屬管道和設(shè)備進(jìn)行防腐處理：將表面清除干凈，再刷防銹漆兩遍。同時(shí)為增加保溫結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度和防水能力，應(yīng)視采用的保溫材料在保溫層外設(shè)合適的保護(hù)層。 4.7 熱水用水量、耗熱量、 熱媒耗量、加熱設(shè)備選型計(jì)算,熱水供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)算內(nèi)容有設(shè)備選型計(jì)算、熱媒管道計(jì)算、凝結(jié)水管管徑確定、熱水配水管計(jì)算、熱水回水管計(jì)算及循環(huán)水泵的確定。 4.7.1 熱水量計(jì)算 熱水量計(jì)算用于熱水機(jī)組的

56、選型，從理論上講，集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的小時(shí)熱水用水量應(yīng)根據(jù)建筑物的日熱水量小時(shí)變化曲線確定，但實(shí)際工程中缺少日熱水量小時(shí)變化曲線，則熱水量可按下列方法計(jì)算。,(1)全日供應(yīng)熱水的住宅、別墅、招待所、培訓(xùn)中心、旅館、賓館的客房(不含員工)、醫(yī)院住院部、養(yǎng)老院、幼兒園、托兒所(有住宿)等建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量按用水單位數(shù)計(jì)算： 式中 Qr設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量，L/h； m用水計(jì)算單位數(shù)，人數(shù)或床位數(shù)； qr熱水用水量定額，L(人d)或L/(床d)等，按表4.1確定； Kh熱水小時(shí)變化系數(shù)，全日供應(yīng)熱水系統(tǒng)可按表4.17、表4.18、表4.19采用。,(2)定時(shí)供應(yīng)熱水的住宅、旅館、醫(yī)院及工

57、業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、學(xué)校、劇院、體育館(場)等建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量按使用熱水的衛(wèi)生器具數(shù)計(jì)算： Qr=qhnob (4.10) 式中 Qr設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量，L/h; qh衛(wèi)生器具的小時(shí)熱水用水量定額，L/h，按表4.2確定; no同類型衛(wèi)生器具數(shù)； b同類型衛(wèi)生器具同時(shí)使用百分率，公共浴室和工業(yè)企業(yè)生活間、學(xué)校、劇院及體育館(場)等浴室內(nèi)淋浴器和洗臉盆均按100%計(jì)；住宅、旅館、醫(yī)院、療養(yǎng)院、病房，衛(wèi),生間內(nèi)浴盆按70%100%計(jì)，其他器具不計(jì),但定時(shí)連續(xù)供水時(shí)間應(yīng)2 h。1戶住宅有多個(gè)衛(wèi)生間時(shí)，只按1個(gè)衛(wèi)生間計(jì)算。 具有多種功能的綜合性建筑，當(dāng)其熱水由同一熱水供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)

58、時(shí)，設(shè)計(jì)小時(shí)熱水用水量，可按同一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的用水高峰的主要用水部門的設(shè)計(jì)小時(shí)熱水用水量加其他用水部門的平均小時(shí)熱水用水量。 在用公式(4.10)計(jì)算熱水量時(shí)，由于不同類型衛(wèi)生器具所需混合水溫度也不同，所以必須把所需混合水溫的用水量統(tǒng)一到設(shè)計(jì)所確定的熱水溫度，最終計(jì)算出供應(yīng)熱水的用水量，可按公式(4.11)進(jìn)行換算：,式中 Kr熱水在混合水量中所占比例； th混合水溫度，按表4.2確定； tr熱水系統(tǒng)供水溫度，； tl冷水計(jì)算溫度，可按表4.4確定。 (3)熱水設(shè)計(jì)秒流量 熱水配水管網(wǎng)中各管段設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算公式、計(jì)算方法與冷水給水系統(tǒng)相同，但應(yīng)選用衛(wèi)生器具熱水給水的額定流量、當(dāng)量、連接管公稱管

59、徑和最低工作壓力。 4.7.2 耗熱量計(jì)算 1)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，根據(jù)已計(jì)算所得的小時(shí)熱水量和冷、熱水溫差計(jì)算確定，可按公式(4.12)計(jì)算： QhC(tr-tl)Qrr (4.12) 式中 Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，kJ/h(或W)； Qr設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量，L/h； CB水的比熱，kJ/(kg)，一般取CB4.19 kJ/(kg)； r熱水密度，kg/m3； tr熱水溫度，一般為加熱設(shè)備出口水溫； tl冷水計(jì)算溫度，。,在具有多種功能的綜合性建筑中，當(dāng)其熱水由同一熱水供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)時(shí)，設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，可按同一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)用水高峰的主要用水部門的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量加其他用水部門的平均小時(shí)耗熱量計(jì)算。 2)設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量 設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量是熱水供應(yīng)系統(tǒng)對(duì)加熱設(shè)備的要求指標(biāo)，也是熱水加熱設(shè)備的性能指標(biāo)。 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，鍋爐、水加熱設(shè)備的設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量應(yīng)根據(jù)日熱水用量小時(shí)變化曲線、加熱方式及鍋爐、水加熱設(shè)備的工作制度經(jīng)計(jì)算確定。當(dāng)無條件時(shí)，可按下列原則確定： 容積式水加熱器或貯熱容積及與其相當(dāng)?shù)乃訜崞鳌崴畽C(jī)組，按公式(4.13)計(jì)算：,式中 Qg容積式水加熱器的設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量，W； Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，W； 有效貯熱容積系數(shù)，容積式水加熱器=