集中供熱管網施工-集中供熱系統(tǒng)

學習項目一

集中供熱系統(tǒng)模塊一

集中供熱管網施工單元1系統(tǒng)的年耗熱量一、系統(tǒng)的年耗熱量內容集中供熱系統(tǒng)的年耗熱量是各類熱用戶年耗熱量的總和。各類熱用戶的年耗熱量可分別按下述方法計算。模塊一

集中供熱管網施工系統(tǒng)的年耗熱量分類二、系統(tǒng)的年耗熱量分類1.系統(tǒng)的年耗熱量分為四類：１）采暖年耗熱量模塊一

集中供熱管網施工2）通風年耗熱量模塊一

集中供熱管網施工3）熱水供應年耗熱量熱水供應熱負荷是全年性熱負荷，考慮到冬季與夏季冷水溫度不同，熱水供應年耗熱量可按下式計算：模塊一

集中供熱管網施工4）生產工藝年耗熱量模塊一

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集中供熱系統(tǒng)模塊一

集中供熱管網施工單元1系統(tǒng)的形勢及方案確定集中供熱系統(tǒng)的形式一、集中供熱系統(tǒng)的形式1.集中供熱熱水系統(tǒng)的形式：

在熱水供熱系統(tǒng)中，根據熱網循環(huán)水是否被直接取出用于生產或熱水供應系統(tǒng)，可分為閉式熱水供熱系統(tǒng)和開式熱水供熱系統(tǒng)。

在閉式熱水供熱系統(tǒng)中，作為熱媒的熱網循環(huán)水，沿熱網供水管輸送到各個熱用戶，在熱用戶系統(tǒng)的用熱設備內放出熱量后，沿熱網回水管返回熱源。閉式熱網只模塊一

集中供熱管網施工供應用戶所需熱量，水作為供熱介質不被取出，可認為系統(tǒng)的流量是不變的，但實際上熱媒通過閥門、水泵軸承、補償器（套筒或膨脹節(jié)）以及其他不嚴密處時，總會向外部泄漏少量循環(huán)水，使系統(tǒng)循環(huán)水流量減少。在正常情況下，系統(tǒng)的泄漏水量一般不超過系統(tǒng)總容水量的１％，泄漏的水靠補水裝置來補充。模塊一

集中供熱管網施工

閉式雙管（由一條供水管和一條回水管組成）熱水供熱系統(tǒng)是我國目前應用最廣泛的一種供熱系統(tǒng)形式。模塊一

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集中供熱管網施工圖1.1雙管閉式熱水供熱系統(tǒng)示意圖（a）無混合裝置的直接連接；（b）設水噴射器的直接連接；（c）設混合水泵的直接連接；(d)供暖熱用戶與熱網的間接連接；（e）通風熱用戶與熱網的連接；（f）無儲水箱的連接方式；（g）裝設上部儲水箱的連接方式；（h）裝置容積式換熱器的連接方式；（i）裝設下部儲水箱的連接方式1—熱源的加熱裝置；2—網路循環(huán)水泵；3—補給水泵；4—補給水壓力調節(jié)器；5—散熱器；6—水噴射器；7—混合水泵；8—表面式水-水換熱器；9—采暖熱用戶系統(tǒng)的循環(huán)水泵；10—膨脹水箱；11—空氣加熱器；12—溫度調節(jié)器；13—水-水換熱器；14—儲水箱；15—容積式換熱器；16—下部儲水箱；17—熱水供應系統(tǒng)的循環(huán)水泵；18—熱水供應系統(tǒng)的循環(huán)管路模塊一

集中供熱管網施工一、直接連接直接連接是用戶系統(tǒng)直接連接于熱水網路上。熱水網路的水力工況（壓力和流量狀況）和供熱工況與采暖熱用戶發(fā)生直接的聯(lián)系。模塊一

集中供熱管網施工1．無混合裝置的直接連接（圖1.1（a））熱水由熱網供水管直接進入采暖系統(tǒng)熱用戶，在散熱設備中放熱后返回熱網回水管。這種直接連接方式最簡單，造價低。當網路的設計供水溫度不超過枟暖通空調規(guī)范枠規(guī)定的散熱設備采暖系統(tǒng)的最高熱媒溫度，且用戶引入口處熱網的供、回水管的資用壓差大于采暖系統(tǒng)用戶的壓力損失時，才能使用這種無混合裝置的直接連接方式。絕大多數低溫水熱水供熱系統(tǒng)是采用無混合裝置的直接連接方式。模塊一

集中供熱管網施工2．設水噴射器的直接連接（圖1.1（b））管網中的高溫水進入水噴射器6后，在噴嘴處形成高速水流，動壓升高，靜壓降低，當靜壓降低到低于回水管的壓力時，回水管的低溫水被抽引進入噴射器，與供水管的高溫水混合，使其供水溫度小于熱網供水溫度，滿足用戶系統(tǒng)的要求。水噴射器無活動部件，不需外加能量，構造簡單，運行管理容易，網路系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好。但由于抽引回水需要消耗能量，為保證水噴射器正常工作，熱網供、回水之間需要足夠的資用壓差。通常只用于單棟建筑物的采暖系統(tǒng)上，需要分散管理。模塊一

集中供熱管網施工3．設混合水泵的直接連接（圖1.1（c））管網中的供水與經混合水泵抽引的用戶或街區(qū)網路回水混合后送入系統(tǒng)，混合后的水溫可通過調節(jié)水泵的閥門及供熱管網供、回水管進出口處的閥門的開度來完成。當用戶入口處管網供回水壓差較小，不能使用水噴射器連接時，或設集中泵站將高溫水處理成低溫水向多幢建筑物或街區(qū)建筑物供暖時，可采用裝混合水泵的直接連接形式。為防止由于混合水泵揚程高于熱網供、回水管網的壓差而產生的用戶回水流入管網供水干管現(xiàn)象出現(xiàn)，須在用戶供水總管上設止回閥。模塊一

集中供熱管網施工二、間接連接間接連接方式是在采暖系統(tǒng)熱用戶入口處設置表面式水唱水換熱器（或在熱力站處設置擔負該區(qū)采暖熱負荷的表面式水唱水換熱器），用戶系統(tǒng)與熱水網路被表面式水唱水換熱器隔離，形成兩個獨立的系統(tǒng)。用戶與管網水力工況不發(fā)生直接聯(lián)系的連接方式稱為間接連接，如圖1.1（d）所示。間接連接系統(tǒng)的工作方式是：熱網供水管的熱水進入設置在建筑物用戶引入口或熱力站的表面式水唱水換熱器內，采暖系統(tǒng)熱用戶的循環(huán)水也進入表面式水唱水換熱器，兩者通過換熱器的表面進行熱量交換，冷卻后的熱網回水返回熱網回水管，被加熱的采暖系統(tǒng)熱用戶的循環(huán)水由熱用戶系統(tǒng)的循環(huán)水泵驅動循環(huán)流動。間接連接方式的造價比直接連接方式高得多，且循環(huán)水泵需經常維護，消耗電能，運行費用增加。模塊一

集中供熱管網施工三、通風系統(tǒng)熱用戶與熱網的連接通風系統(tǒng)中加熱空氣的設備的承壓能力較強，對熱媒參數也無嚴格限制，因此，用戶通風系統(tǒng)與熱水供熱管網的連接通常采用簡單的直接連接，如圖1.1（e）所示。模塊一

集中供熱管網施工四、熱水供應熱用戶與熱網的連接在閉式熱水供應系統(tǒng)中，熱水網路與熱用戶必須通過水唱水換熱器實現(xiàn)連接。根據用戶熱水供應系統(tǒng)中是否設置儲水箱及儲水箱設置位置的不同，熱水供應熱用戶與熱水網路的連接方式有：1．無儲水箱的連接方式（圖1.1（f））熱網水通過水唱水換熱器加熱城市自來水，冷卻后的熱網水經回水干管全部返回熱源。這種連接方式最簡單，一般常用于住宅或公用建筑中。模塊一

集中供熱管網施工2．裝設上部儲水箱的連接方式（圖1.1（g））自來水經水唱水換熱器加熱后，先進入設于建筑物高處的儲水箱，再沿配水管輸送到各取水點。上部儲水箱起著儲存熱水和穩(wěn)定水壓的作用。這種連接方式適用于用戶需要穩(wěn)壓供水，用水時間比較集中、用水量較大的浴室、洗衣房或工礦企業(yè)等。3．裝設容積式換熱器的連接方式（圖1.1（h））容積式換熱器常裝設在建筑物用戶引入口或熱力站處，不僅可以加熱水，還可儲存一定的水量，不必再設上部儲水箱。適用于小型熱水供應用戶，也適用于城市自來水硬度高、易結垢的場合。模塊一

集中供熱管網施工4．裝設下部儲水箱的連接方式（圖1.1（i））下部儲水箱設于用戶引入口處，儲水箱與水加熱器及配水點通過管道相連，熱水供應系統(tǒng)設有熱水循環(huán)管和循環(huán)泵，形成封閉式環(huán)路。當系統(tǒng)用水量較小時，從水唱水換熱器出來的一部分熱水流入儲水箱；當系統(tǒng)用水量較大，從水唱水換熱器出來的熱水量不足時，儲水箱內的熱水就會被城市上水擠出，與水唱水換熱器中的熱水一起供給系統(tǒng)。裝設循環(huán)管的目的在于使熱水不斷地循環(huán)流動，以避免開始用熱水時要先放出大量的冷水而造成不必要的浪費。模塊一

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集中供熱管網施工單元1系統(tǒng)熱負荷的概算一、系統(tǒng)熱負荷的概算內容

集中供熱系統(tǒng)的熱用戶有采暖、通風、熱水供應、空氣調節(jié)和生產工藝等各種用熱系統(tǒng)，這些用熱系統(tǒng)熱負荷的大小及其性質是供熱規(guī)劃和設計的重要依據，因此，必須正確合理地確定供熱系統(tǒng)的熱負荷。模塊一

集中供熱管網施工

用熱系統(tǒng)的熱負荷按性質可分為季節(jié)性熱負荷和常年性熱負荷兩大類。季節(jié)性熱負荷包括采暖、通風、空氣調節(jié)等系統(tǒng)的熱負荷。這類熱負荷的特點是與室外溫度、濕度、風向、風速和太陽輻射強度等氣候條件密切相關，其中對其大小起決定性作用的是室外溫度。由于氣象條件在全年中變化很大，因而季節(jié)性熱負荷在全年中也有很大的變化。模塊一

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常年性熱負荷包括生活用熱（主要指熱水供應）和生產工藝系統(tǒng)的熱負荷。這類熱負荷的特點是與氣候條件關系不大，因而在全年中變化幅度較小，用熱比較穩(wěn)定。但常年性熱負荷的用熱狀況隨生產工藝、生產班制和生活用熱人數的不同而變化，而且生活用熱的時間相對集中，因而常年性熱負荷在一天中的變化幅度較大。因此，在確定熱負荷時，要詳細了解和認真分析不同用戶的用熱狀況，以更好地為集中供熱系統(tǒng)的設計提供準確可靠的熱負荷數據。模塊一

集中供熱管網施工

對于已建成和原有建筑物，或已有熱負荷數據的擬建房屋，可以采取對需要供熱的建筑物進行熱負荷調查，用統(tǒng)計的方法確定系統(tǒng)的熱負荷。根據調查統(tǒng)計資料確定總熱負荷時，應考慮管網熱損失，附加５％的安全余量。對集中供熱系統(tǒng)進行規(guī)劃或初步設計時，往往尚未進行各類建筑物的具體設計工作，不可能提供較準確的建筑物熱負荷的資料，因此，通常是采用概算指標法來確定各類熱用戶的熱負荷。模塊一

集中供熱管網施工系統(tǒng)熱負荷的概算分類二、系統(tǒng)熱負荷的概算分類1.系統(tǒng)熱負荷的概算分為四類：１）采暖熱負荷

采暖熱負荷是城市集中供熱系統(tǒng)中最主要的熱負荷，占全部熱負荷的80%～90%（不包括生產工藝用熱）。采暖熱負荷的概算，可采用體積熱指標法或面積熱指標法進行計算。通常，工業(yè)建筑多采用體積熱指標法來確定熱負荷，民用建筑多采用面積熱指標法來確定熱負荷。模塊一

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集中供熱管網施工

根據采暖系統(tǒng)的設計熱負荷所闡述的基本原理可知，采暖體積熱指標

的大小主要與建筑物的圍護結構及外形尺寸有關。建筑物圍護結構傳熱系數越大、采光率越大、外部建筑體積越小或建筑物的長寬比越大，單位體積的熱損失亦即

值也越大。因此，從建筑物的圍護結構及其外形方面考慮降低

值的各種措施是建筑節(jié)能的主要途徑，也是降低集中供熱系統(tǒng)的供熱熱負荷的主要途徑。

各類建筑物的采暖體積熱指標

值可通過對許多建筑物進行理論計算或對許多實測數據進行統(tǒng)計歸納整理得出，可參見有關設計手冊或當地設計單位歷年積累的資料數據。模塊一

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集中供熱管網施工建筑物的采暖熱負荷與通過垂直圍護結構（墻、門、窗等）向外傳遞熱量的程度有很大的關系，它與建筑物平面尺寸和層高有關，而不是直接取決于建筑平面面積。因而用采暖體積熱指標表征建筑物采暖熱負荷的大小，物理概念清楚。但采用采暖面積熱指標法比體積熱指標法更易于概算，并且對集中采暖系統(tǒng)的初步設計或規(guī)劃設計來講已足夠準確了。所以，在城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃設計中，多采用采暖面積熱指標法進行概算。在總結我國許多單位進行建筑物采暖熱負荷的理論計算和實測數據工作的基礎上，我國《城市熱力網設計規(guī)范》給出了采暖面積熱指標的推薦值，見表1.1.模塊一

集中供熱管網施工2）通風熱負荷為了保證室內空氣具有一定的清潔度及溫濕度等要求，就要求對生產廠房、公共建筑及居住建筑進行通風或空氣調節(jié)。在采暖季節(jié)里，加熱從室外進入的新鮮空氣所耗的熱量稱為通風熱負荷。它是一種季節(jié)性熱負荷，由于通風系統(tǒng)的使用和各班次工作狀況不同，一般公共建筑和工業(yè)廠房的通風熱負荷在一晝夜中波動也較大。建筑物的通風熱負荷可采用通風體積熱指標法或百分數法進行概算。模塊一

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集中供熱管網施工3）生活熱負荷生活熱負荷可以分為熱水供應熱負荷和其他生活用熱熱負荷兩類。1.熱水供應熱負荷熱水供應熱負荷是日常生活中用于洗臉、洗澡、洗衣服以及洗刷器皿等所消耗的熱量。熱水供應熱負荷取決于熱水用量。住宅建筑的熱水用量取決于人們的生活水平和生活習慣；公用建筑（如浴池、食堂、醫(yī)院等）和工廠的熱水用量還與生產的發(fā)展狀況、設備情況和工作制度有關。熱水供應系統(tǒng)的工作特點是熱水用量具有晝夜的周期性。每天的熱水用量變化不大，但小時熱水用量變化較大。模塊一

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集中供熱管網施工在計算管網熱負荷時，其中生活熱水熱負荷按下述規(guī)定取用：熱網干線的熱水供應熱負荷采用采暖期生活熱水平均熱負荷；支線用戶全部有儲水箱時，采用采暖期生活熱水平均熱負荷；當用戶無儲水箱時，采用采暖期生活熱水最大熱負荷。模塊一

集中供熱管網施工2.其他生活用熱熱負荷其他生活用熱熱負荷是指在工廠、醫(yī)院、學校等地方，除熱水供應外，還可能有開水供應、蒸汽蒸飯等用熱。這些用熱熱負荷的概算，可根據具體的指標（如開水加熱溫度、人均飲水標準、蒸飯鍋的蒸汽消耗量等）來參照確定。例如計算開水供應用熱量，加熱溫度可取105℃，飲水標準可取2～3L／（d·人）；蒸飯鍋的蒸汽消耗量，當蒸煮量為100kg時，約需耗蒸汽100～250kg（蒸煮量越大，單位耗汽量越小）。一般開水和蒸鍋要求的加熱蒸汽表壓力為0.15～0.25MPa。模塊一

集中供熱管網施工4）生產工藝熱負荷生產工藝熱負荷是指為了滿足生產過程中用于加熱、烘干、蒸煮、清洗、熔化等過程的用