采暖工程课件2011-1

供热工程供热工程能源与环境学院金光采暖课程设计任务 课程设计-采暖2011第一章：供暖系统的第一章：供暖系统的设计热负荷设计热负荷重点：重点：1、设计热负荷、基本耗热量、室外计算温度、设计热负荷、基本耗热量、室外计算温度、温差修正系数的概念；以及基本耗热量、附加耗热量、温差修正系数的概念；以及基本耗热量、附加耗热量、2、冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量的计算、冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量的计算方法；方法；3、风压、热压、中和面的基本概念；、风压、热压、中和面的基本概念；风压热压综合作用下的冷风渗透耗热量的计算方法；风压热压综合作用下的冷风渗透耗热量的计算方法；难点：难点：围护结构传热系数围护结构传热系数K的计算；的计算；压差比压差比C的计算的计算1）外墙：）外墙：370 水泥砂浆、沥青蛭石板、砖砌、白水泥砂浆、沥青蛭石板、砖砌、白灰粉刷。灰粉刷。K=0.42 W/.；（校核低限热阻）；（校核低限热阻）；2）内墙：）内墙：240砖墙。砖墙。K=2.03W/.；3）屋面：屋面：100 水泥膨胀珍珠岩。水泥膨胀珍珠岩。K=0.45W/.（校核低限热阻）；（校核低限热阻）；5）地面：保温地面：保温K0.47 W/.6）内门：内门：K2.9 W/.；7）外窗：单框双玻钢窗，外窗：单框双玻钢窗，K2.7 W/.；8）阳台门：玻璃木门，阳台门：玻璃木门，K3.1 W/.；土建条件土建条件：地面传热地带划分地面传热地带划分地面传热地带的划分地面传热地带的划分地下室面积的丈量地下室面积的丈量围护结构的附加耗热量围护结构的附加耗热量围护结构的附加围护结构的附加耗热量耗热量朝向修正耗热量朝向修正耗热量风力附加耗热量风力附加耗热量高度附加耗热量高度附加耗热量 朝向修正耗热量朝向修正耗热量朝向修正耗热量产生原因室内因阳光射入而得到的热量室内因阳光射入而得到的热量向阳面围护结构外表面温度升高。向阳面围护结构外表面温度升高。失热量减少失热量减少 向阳面围护结构，向阳面围护结构，K值较小值较小 按围护结构的不按围护结构的不同朝向，选择不同同朝向，选择不同的朝向修正率的朝向修正率围护结构的附加耗热量围护结构的附加耗热量风力附加耗热量风力附加耗热量考虑室外风速变化而对耗热量的修正。考虑室外风速变化而对耗热量的修正。高度附加耗热量高度附加耗热量 考虑建筑物高度对耗热量的影响。考虑建筑物高度对耗热量的影响。高度附加率高度附加率朝向附加率朝向附加率风力附加率风力附加率围护结构的附加耗热量围护结构的附加耗热量冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量一、缝隙法一、缝隙法 确定门、窗缝隙渗入空气量确定门、窗缝隙渗入空气量V后，冷风渗透耗热量后，冷风渗透耗热量 式中式中 门、窗缝隙渗入总空气量，门、窗缝隙渗入总空气量，m3/h 供暖室外温度下的空气密度，供暖室外温度下的空气密度，kg/m3 冷空气的定压比热，冷空气的定压比热，单位换算系数，单位换算系数，1kJ/h=0.278W换气次数法换气次数法 用于民用建筑的概算法，冷风渗透耗热量用于民用建筑的概算法，冷风渗透耗热量 式中式中 房间内部体积，房间内部体积，m3 房间换气次数，次房间换气次数，次/h百分数法百分数法 用于工业建筑的概算法。用于工业建筑的概算法。冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量冷风侵入耗热量冷风侵入耗热量冷风侵入耗热量：在冬季受风压和热压作用下，冷在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内，这部分冷空气加热空气由开启的外门侵入室内，这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量。到室内温度所消耗的热量。式中式中 流入的冷空气量，流入的冷空气量，m3/h 全面辐射采暖的热负荷全面辐射采暖的热负荷 按照前述方法按照前述方法进行计算，并对计算出的热负荷乘以进行计算，并对计算出的热负荷乘以0.90.95的修正系数或将室内计算温度取值的修正系数或将室内计算温度取值降低降低2。（。（建筑物地板敷设加热管时，采暖负建筑物地板敷设加热管时，采暖负荷中不计算地面的热损失，并可不考虑高度附加。）荷中不计算地面的热损失，并可不考虑高度附加。）局部辐射采暖的热负荷局部辐射采暖的热负荷，可按整个房间可按整个房间全面辐射采暖的热负荷乘以该区的建筑面积与所全面辐射采暖的热负荷乘以该区的建筑面积与所在房间的面积的比值和表在房间的面积的比值和表1-11所规定的附加系数所规定的附加系数确定确定 辐射供暖系统热负荷计算辐射供暖系统热负荷计算辐射供暖辐射供暖 低温辐射供暖（低温辐射供暖（60）中温辐射供暖（中温辐射供暖（80200）辐射供暖系统热负荷计算辐射供暖系统热负荷计算二、热水吊顶辐射供暖负荷的计算二、热水吊顶辐射供暖负荷的计算 应用于高度应用于高度330m建筑物的采暖。供暖负荷计算同上所述。热水吊建筑物的采暖。供暖负荷计算同上所述。热水吊顶辐射板采暖的供水温度，宜采用顶辐射板采暖的供水温度，宜采用40140的热水，并应满足产品的热水，并应满足产品对水质的要求，在非采暖季节应充水保养对水质的要求，在非采暖季节应充水保养。三、三、燃气红外线辐射供暖负荷的计算燃气红外线辐射供暖负荷的计算 辐射供暖系统热负荷计算辐射供暖系统热负荷计算燃气红外线采暖器用于全面采暖时，建筑围护结构的耗热量应按照第二节燃气红外线采暖器用于全面采暖时，建筑围护结构的耗热量应按照第二节第五节的第五节的 方方法进行计算，可不计算高度附加，并在此基础上再乘以法进行计算，可不计算高度附加，并在此基础上再乘以0.80.9的修正系数。辐射器安装的修正系数。辐射器安装过高时，应对总耗热量进行必要的高度修正过高时，应对总耗热量进行必要的高度修正 围护结构的最小传热阻与围护结构的最小传热阻与经济传热阻经济传热阻 最小传热阻最小传热阻：室内舒适性要求室内舒适性要求围护结构内表面不结露围护结构内表面不结露结露会导致耗热量增大，围护结结露会导致耗热量增大，围护结构易损坏构易损坏 围护结构内表面温度过低，人体围护结构内表面温度过低，人体向外辐射热过多，产正不舒适感向外辐射热过多，产正不舒适感。l最小传热阻计算公式最小传热阻计算公式对公式的说明见教案 参与传热的各围护结构的传热系数，W/相应的围护结构面积，；F0参与传热的各围护结构面积的总和，；Km建筑物围护结构的平均传热系数平均传热系数，W/围护结构的最小传热阻与围护结构的最小传热阻与经济传热阻经济传热阻 最小传热阻最小传热阻基建投资大大增加基建投资大大增加经济传热阻经济传热阻使建筑物的建造费用和经营费用之和使建筑物的建造费用和经营费用之和最小最小的围护结构的传热阻。的围护结构的传热阻。提出：提出：等级等级a1m3/(mhPa0.67 0.10.30.50.81.2建筑外窗空气渗透性能分级与缝隙渗风系建筑外窗空气渗透性能分级与缝隙渗风系数下限值数下限值内部隔断内部隔断情况情况开敞开敞空间空间有内门或房门有内门或房门有前室门、楼梯间有前室门、楼梯间门或走廊两端设门门或走廊两端设门密闭性差密闭性差密闭性好密闭性好密闭性差密闭性差密闭性好密闭性好cr1.01.0-0.80.8-0.60.6-0.40.4-0.2热压系数热压系数高层建筑供暖设计热负荷高层建筑供暖设计热负荷计算简介计算简介国名国名建建 筑筑 高高 度度中国中国层数十层的住宅建筑，建筑高度超过层数十层的住宅建筑，建筑高度超过24米的其它民米的其它民用建筑用建筑日本日本层数层数11层或建筑高度层或建筑高度31米米英国英国建筑高度建筑高度30米米比利时比利时地面以上建筑高度地面以上建筑高度25米米美国美国建筑高度建筑高度22-25米，层数米，层数7层层法国法国建筑高度建筑高度28米的公共建筑，建筑高度米的公共建筑，建筑高度50米的居住建米的居住建筑筑高层民用建筑起始高度标准高层民用建筑起始高度标准高层建筑供暖设计热负荷高层建筑供暖设计热负荷计算简介计算简介冬季建筑物的内、外温度不同，冬季建筑物的内、外温度不同，由于空气的密度差由于空气的密度差，室外空气在底层一些楼层的门窗缝隙进入，通过建筑室外空气在底层一些楼层的门窗缝隙进入，通过建筑物内部楼梯间等竖直贯通通道上升，然后在顶层一些物内部楼梯间等竖直贯通通道上升，然后在顶层一些楼层的门窗缝隙排出。这种引起空气流动的压力称为楼层的门窗缝隙排出。这种引起空气流动的压力称为热压热压。假设沿建筑物各层完全畅通，热压主要由假设沿建筑物各层完全畅通，热压主要由室外空气室外空气与与楼梯间楼梯间等竖直贯通通道空气之间的密度差造成。等竖直贯通通道空气之间的密度差造成。建筑建筑物内、外空气密度差和高度差形成的理论热压。物内、外空气密度差和高度差形成的理论热压。1楼梯间及竖井热压分楼梯间及竖井热压分布线布线 2各层外窗热压分布线各层外窗热压分布线 理论热压理论热压 高层建筑供暖设计热负荷高层建筑供暖设计热负荷计算简介计算简介 一、热压作用一、热压作用 热压作用原理图热压作用原理图曲线曲线1楼梯间及竖井热压分布线；楼梯间及竖井热压分布线；曲线曲线2各层外窗热压分布线各层外窗热压分布线中和面标高，中和面标高，m，室内，室内外压差为零的界面外压差为零的界面热压系数热压系数值值 与与建筑物内部隔断建筑物内部隔断及及上下通风上下通风等状况有关，即与空等状况有关，即与空气从底层部分渗入而从顶层部分渗出的气从底层部分渗入而从顶层部分渗出的流通路程的阻力状况流通路程的阻力状况有关。有关。国内一些研究资料认为，热压差系数的大致范围为国内一些研究资料认为，热压差系数的大致范围为 0.20.50.20.5。有效热压差可按下式计算有效热压差可按下式计算高层建筑供暖设计热负荷高层建筑供暖设计热负荷计算简介计算简介内部隔断内部隔断情况情况开敞开敞空间空间有内门或房门有内门或房门有前室门、楼梯间有前室门、楼梯间门或走廊两端设门门或走廊两端设门密闭性差密闭性差密闭性好密闭性好密闭性差密闭性差密闭性好密闭性好cr1.01.0-0.80.8-0.60.6-0.40.4-0.2二、风压作用二、风压作用高层建筑遇到的特殊问题之一，是需要考虑风速高层建筑遇到的特殊问题之一，是需要考虑风速随高度的变化。风速随高度增加的变化规律，可随高度的变化。风速随高度增加的变化规律，可用下式表示：用下式表示：式中式中高度高度h h处的风速，处的风速，m/s；高度高度 处的风速，处的风速，m/s；幂指数，与地面的粗糙度有关，可取幂指数，与地面的粗糙度有关，可取 =0.2=0.2。高层建筑供暖设计热负荷高层建筑供暖设计热负荷计算简介计算简介按照我国气象部门规定，风观测的基准高度为按照我国气象部门规定，风观测的基准高度为10m。因此，。因此，目前规范给出各城市的冬季平均风速目前规范给出各城市的冬季平均风速 是对应基准高度是对应基准高度 =10m=10m的数值。对于不同高度处的数值。对于不同高度处 的室外风速的室外风速 可改写为下可改写为下式式高层建筑供暖设计热负荷高层建筑供暖设计热负荷计算简介计算简介高层建筑供暖设计热负荷高层建筑供暖设计热负荷计算简介计算简介理论风压理论风压空气具有恒定风速的动压空气具有恒定风速的动压有效风压有效风压风压系数，与建筑物内风压系数，与建筑物内部的隔断情况有关部的隔断情况有关三、风压与热压共同作用三、风压与热压共同作用实际作用的冷风渗透现象，都是风压与热压共同作用的结果。实际作用的冷风渗透现象，都是风压与热压共同作用的结果。理论推导在风压与热压共同作用下，建筑物各层各朝向的门窗理论推导在风压与热压共同作用下，建筑物各层各朝向的门窗冷风渗透量时，考虑了下列几个假设条件冷风渗透量时，考虑了下列几个假设条件 1.建筑物各层门窗两侧的有效作用热压差建筑物各层门窗两侧的有效作用热压差 仅与该层所在的仅与该层所在的高高度位置、建筑物内部竖井空气温度度位置、建筑物内部竖井空气温度和和室外温度所形成的密度差、室外温度所形成的密度差、以及热压差系数以及热压差系数Cr值大小值大小有关，而与门窗所处的朝向无关。有关，而与门窗所处的朝向无关。2.建筑物各层不同朝向的门窗，由于风压作用所产生的计算冷建筑物各层不同朝向的门窗，由于风压作用所产生的计算冷风渗透量是不相等的，需要考虑渗透空气量的朝向修正系数风渗透量是不相等的，需要考虑渗透空气量的朝向修正系数（见附录（见附录1-5的的n值）。值）。讲解例题33页高层建筑供暖设计热负荷高层建筑供暖设计热负荷计算简介计算简介第二章：室内热水供暖系统第二章：室内热水供暖系统重点：重点：1、机械循环热水供暖系统的主要形式及、机械循环热水供暖系统的主要形式及其特点；同程式系统、异程式系统的概念其特点；同程式系统、异程式系统的概念 2、高层建筑热水供暖系统的主要型式及、高层建筑热水供暖系统的主要型式及其特点；其特点；3、高层建筑常规连接方式；高层建筑的、高层建筑常规连接方式；高层建筑的无水箱连接无水箱连接 4、室内热水供暖系统的管路布置原则；、室内热水供暖系统的管路布置原则；主要设备和附件的结构及作用主要设备和附件的结构及作用难点：难点：分析热水采暖系统发生水力失调的原因分析热水采暖系统发生水力失调的原因重力重力(自然自然)循环热水供暖系统循环热水供暖系统一.重力循环热水供暖的工重力循环热水供暖的工作原理及其作用压力作原理及其作用压力：假假设设左左 图图的的循循环环环环路路最最低低点点有有一一个个断断面面A-AA-A，则则在在断断面面A-AA-A两两侧侧受受到到不不同同的的水水柱柱压压力力。这这两两方方所所受受到到的的水水柱柱压压力力差差就就是是驱驱使使水水在在系系统统内内进进行行循循环流动的作用压力。环流动的作用压力。重力循环热水供暖系统重力循环热水供暖系统 重力重力(自然自然)循环热水供暖系统循环热水供暖系统设设P1P1和和P2P2分别表示分别表示A-AA-A断面右侧和左侧的水柱压力，则断面右侧和左侧的水柱压力，则：Pa Pa Pa 断面断面A-A两侧之差值，即系统的循环作用压力为两侧之差值，即系统的循环作用压力为：式中式中P 重力循环系统的作用压力，重力循环系统的作用压力，Pa；g 重力加速度，重力加速度，m/s2,取取9.81 m/s2；h 冷却中心至加热中心的垂直距离，冷却中心至加热中心的垂直距离，m；h回水密度，回水密度，/m3；g 供水密度，供水密度，/m3。重力重力(自然自然)循环热水供暖系统循环热水供暖系统主要型式主要型式重力重力(自然自然)循环热水供暖系统循环热水供暖系统3.重力循环热水供暖双管系统作用压力重力循环热水供暖双管系统作用压力的计算：的计算：如左图的双管系统中，由于供水同如左图的双管系统中，由于供水同时在上、下两层散热器内冷却，形成时在上、下两层散热器内冷却，形成了两个并联环路和两个冷却中心。它了两个并联环路和两个冷却中心。它们的作用压力分别为：们的作用压力分别为：*结论见教案垂直失调概念垂直失调概念 单管系统与双管系统相比，除了作用压力计算不同外，各层散热器的平均进出水温度也是不相同的。在单管系统中，各层散热器的进出口水温是不相等的。越在下层，进水温度越低，因而各层散热器的传热系数各层散热器的传热系数K值也不值也不相等。相等。由于这个影响，单管系统立管的散热器总面积一般比双管系统的稍大些（垂直失调）（垂直失调）4.重力循环热水供暖单管系统的作用压力的计算重力循环热水供暖单管系统的作用压力的计算：Pa 重力重力(自然自然)循环热水供暖系统循环热水供暖系统讲解P70页例题，理解单管垂直失调的原因 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，靠水泵的机械能，使水在系统中强制循统中设置了循环水泵，靠水泵的机械能，使水在系统中强制循环。环。1、主要型式、主要型式A、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；下供下回式双管热水供暖系统；*中供式热水供暖系统；中供式热水供暖系统；*下供上回式（倒流式）热水供暖系统；下供上回式（倒流式）热水供暖系统；*混合式热水供暖系统。混合式热水供暖系统。机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统上供下回式系统上供下回式系统单管顺流式系统的特点是：单管顺流式系统的特点是：v立管中全部的水量顺次流入各层散热器。顺流式系统型式简单、施工方面，造价低，是国内目前一般建筑广泛应用的一种形式。v它最严重的缺点是不能进行局部调节机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统单管跨越式的特点：单管跨越式的特点：与顺流式相比与顺流式相比，单管跨越式系统所需的散单管跨越式系统所需的散热器面积比顺流式系统大一些。热器面积比顺流式系统大一些。目目前前在在国国内内只只用用于于房房间间温温度度较较严严格格，需需要要进行局部调节散热器散热量的建筑上。进行局部调节散热器散热量的建筑上。机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统下供下回式双管热水供暖系统（排气方式下供下回式双管热水供暖系统（排气方式）机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统下供下回式双管系统下供下回式双管系统 在在地地下下室室布布置置供供水水干干管管，管管路路直直接接散散热热给给地下室，无效热损失小。地下室，无效热损失小。在在施施工工中中，每每安安装装好好一一层层散散热热器器即即可可开开始始供供暖，给冬季施工带来很大方便。暖，给冬季施工带来很大方便。排除系统中的空气较困难。排除系统中的空气较困难。机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统机械循环中供式热水采暖系统机械循环中供式热水采暖系统机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统可避免由于可避免由于顶层梁底梁底标高高过低低,致使供水干管致使供水干管挡住住顶层窗窗户的不合理布置；的不合理布置；减减轻上供下回式楼上供下回式楼层过多多,出出现垂直失垂直失调的的现象；象；上部系上部系统要增加排气装置。要增加排气装置。用于加建楼用于加建楼层或或“品品”字形建字形建筑筑下供上回式系统（倒流式下供上回式系统（倒流式）机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统无需无需设置集气罐等排气置集气罐等排气装置。装置。底底层散散热器的面器的面积减小，减小，便于布置。便于布置。当采用高温水供暖系当采用高温水供暖系统时，可减少布置高架水箱，可减少布置高架水箱的困的困难。散散热器的面器的面积要比上供要比上供下回下回顺流式系流式系统的面的面积增增多。多。混合式热水供暖系统混合式热水供暖系统机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统适用于：适用于：外网是高温水外网是高温水采暖，用户对卫生要求采暖，用户对卫生要求不是非常严格的民用建不是非常严格的民用建筑和生产厂房筑和生产厂房同程系统同程系统机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统*对两个系统的说明见教案水平式系统水平式系统机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统*特点见教案单管水平串联式单管水平串联式 单管水平跨越式单管水平跨越式 1、高层建筑热水供暖系统的主要型式及高层建筑热水供暖系统的主要型式及其特点（重点）其特点（重点）2、高层建筑常规连接方式；高层建筑的无高层建筑常规连接方式；高层建筑的无水箱连接水箱连接高层建筑热水供暖系统高层建筑热水供暖系统分层式热水供暖系统（隔绝式分层式热水供暖系统（隔绝式）1、分层式供暖系统分层式供暖系统在高层建筑供暖系统中，垂直方向分两个或两个以上的独立系统称为分层分层式供暖系统。式供暖系统。下层系统通常与室外网路直接连接。它的高度主要取决于室外网路的压力工况和散热器的承压能力。上层建筑与外网采用隔绝式连接，利用水加热器使上层系统的压力与室外网路的压力隔绝。是目前常用的一种型式。主要型式及特点主要型式及特点双水箱分层式热水供暖系统双水箱分层式热水供暖系统 当外网供水温度较低，使当外网供水温度较低，使用热交换器所需加热面过用热交换器所需加热面过大而不经济合理时，可考大而不经济合理时，可考虑采用虑采用双水箱分层式供暖双水箱分层式供暖系统系统。主要型式及特点主要型式及特点*特点见讲义 整个系统分为完全各自独立的两个系统，锅整个系统分为完全各自独立的两个系统，锅炉房占地面积达，工程初投资大，运行费用炉房占地面积达，工程初投资大，运行费用大，少用。大，少用。主要型式及特点主要型式及特点2 2、双线式系统、双线式系统 双线式系统有垂直式和水双线式系统有垂直式和水平式两种型式。平式两种型式。主要型式及特点主要型式及特点垂直双线式单管热水供暖系统垂直双线式单管热水供暖系统1-供水干管；2-回水干管；3-双线立管；4-散热器；5-截止阀；6-排水阀；7-节流孔板；8-调节阀 *特点见讲义水平双线式热水供暖系统水平双线式热水供暖系统1-供水干管；2-回水干管；3-双线水平管；4-散热器；5-截止阀；6-节流孔板；7-调节阀主要型式及特点主要型式及特点*特点见讲义单双管混合式热水采暖系统单双管混合式热水采暖系统3 3、单、双管混合式系统、单、双管混合式系统 这种系统的这种系统的特点特点是：既是：既避免了双管系统在楼层避免了双管系统在楼层数过多时出现的严重竖数过多时出现的严重竖向失调现象，同时又能向失调现象，同时又能避免散热器支管管径过避免散热器支管管径过粗的缺点，而且散热器粗的缺点，而且散热器还能进行局部调节。还能进行局部调节。主要型式及特点主要型式及特点断流器与阻旋器断流器与阻旋器主要型式及特点主要型式及特点分户采暖热水供暖系统分户采暖热水供暖系统重点：重点：1、分户热计量系统热分户热计量系统热负荷负荷2、分户热计量系统常分户热计量系统常见形式见形式室内的分户采暖主要由以下三个系统组成室内的分户采暖主要由以下三个系统组成:满足热用户用热需求的户内水平采暖系统满足热用户用热需求的户内水平采暖系统，就是按户分，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。理，另一方面用户可实现分室控温。向各个用户输送热媒的单元立管采暖系统向各个用户输送热媒的单元立管采暖系统，即用户的公，即用户的公共立管，可设于楼梯间或专用的采暖管井内。共立管，可设于楼梯间或专用的采暖管井内。向各个单元公共立管输送热媒的水平干管采暖系统向各个单元公共立管输送热媒的水平干管采暖系统。分户采暖热水供暖系统分户采暖热水供暖系统分户采暖系统常见的型式分户采暖系统常见的型式 -户外共用系统户外共用系统分户采暖系统常见的型式分户采暖系统常见的型式 分户采暖系统常见的型式分户采暖系统常见的型式 -户内系统户内系统分户采暖系统常见的型式分户采暖系统常见的型式 -户内系统户内系统分户采暖系统常见的型式分户采暖系统常见的型式 -户内系统户内系统分户采暖系统常见的型式分户采暖系统常见的型式 -户内系统户内系统分户采暖系统常见的型式分户采暖系统常见的型式 -户内系统户内系统室内热水供暖系统的管路布室内热水供暖系统的管路布置及主要设备置及主要设备1、管路系统的主要布置原则2、主要设备和构件的结构及作用（a）四个分支环路的异程式系统 （b）两个分支环路的同程式系统 室内热水供暖系统的管路布置室内热水供暖系统的管路布置室内热水供暖系统的管路布置室内热水供暖系统的管路布置供暖系统的引入口宜设供暖系统的引入口宜设置在建筑物热负荷对称置在建筑物热负荷对称分配的位置，一般宜在分配的位置，一般宜在建筑中部。建筑中部。这样可以缩短系统的作用半径。在民用建筑和生产厂房辅助性建筑中，系统总立管在房间内的布置不应影响人们的生活和工作室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备热水供暖系统排除空气的设备热水供暖系统排除空气的设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备分分集集水水器器室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备分分集集水水器器室内热水供暖系统的主要设备室内热水供暖系统的主要设备温温控控阀阀第四章第四章 室内热水供暖系统的室内热水供暖系统的水力计算水力计算1、当量局部阻力法和当量长度法的基本原理2、分户采暖热水供暖系统管路的水力计算原则与方法知识回顾知识回顾1、沿程损失：沿程损失：当流体沿管道流动时，由于流体当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，所损失的能量；分子间及其与管壁间的摩擦，所损失的能量；2 2、局部损失：局部损失：当流体流过管道的一些附件当流体流过管道的一些附件(如阀如阀门、弯头、三通、散热器等门、弯头、三通、散热器等)时，由于流动方向时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量能量 少少判别光滑区通常将流量和管径不变的一段管路，通常将流量和管径不变的一段管路，成为一个计算管段成为一个计算管段一、热水供暖系统管路水力一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式计算的基本公式PPPPy y+P+Pi iRl+PPi i Pa式中式中 PP计算管段的压力损失，计算管段的压力损失，Pa；PPy y计算管段的沿程损失，计算管段的沿程损失，Pa；Pi计算管段的局部损失，计算管段的局部损失，Pa；R每每米米管管长长的的沿沿程程损损失失，Pa m；l管段长度，管段长度，m。等温降法水力计算例题等温降法水力计算例题第五章第五章 室内蒸汽采暖系统室内蒸汽采暖系统重点：室内蒸汽供暖系统的基本形式及特点重点：室内蒸汽供暖系统的基本形式及特点 疏水器及其附属设备的结构及作用疏水器及其附属设备的结构及作用蒸汽供热原理图蒸汽供热原理图1-热源；热源；2-蒸汽管路；蒸汽管路；3-分水器；分水器；4-散热设备；散热设备；5-疏水器；疏水器；6-凝水管路；凝水管路；7-凝水箱；凝水箱；8-空气管；空气管；9-凝水泵；凝水泵；10-凝水管凝水管 蒸汽作为供热系统热媒的特点蒸汽作为供热系统热媒的特点 蒸汽作为供热（暖）蒸汽作为供热（暖）系统的热媒，应用极为系统的热媒，应用极为普遍。右图是蒸汽供热普遍。右图是蒸汽供热的原理图。蒸汽从热源的原理图。蒸汽从热源1沿蒸汽管路沿蒸汽管路2进入散热设进入散热设备备4，蒸汽凝结放出热量，蒸汽凝结放出热量后，凝水通过疏水器后，凝水通过疏水器5再再返回热源重新加热。返回热源重新加热。1 1、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。量。如采用高温水130/70 供暖，每1kg水放出的热量为Q=ctG=251.2kJkg。采用蒸汽表压力200kPa供热，相应的汽化潜热 r2164kJkg。2 2、蒸汽和凝水在管路里流动时，会伴随相态变化、蒸汽和凝水在管路里流动时，会伴随相态变化 。蒸汽作为供热系统热媒的特点蒸汽作为供热系统热媒的特点3 3、蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。、蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。v通通常常可可采采用用比比热热水水流流速速高高得得多多的的速速度度。可可大大大大减减轻轻前前后后加加热滞后的现象。热滞后的现象。v 水静压力比热水系统小。水静压力比热水系统小。如：在高层建筑供暖中，不会像热水供暖那样，产生很大的水静压v湿湿饱饱和和蒸蒸汽汽在在沿沿途途产产生生凝凝水水；湿湿饱饱和和蒸蒸汽汽经经过过阀阀门门等等节节流流后后可可能能成成为为干干饱饱和和蒸蒸汽汽或或过过热热蒸蒸汽汽；凝凝水水重重新新汽汽化化，产产生生“二二次次蒸汽蒸汽”。v引引起起系系统统中中出出现现所所谓谓“跑跑、冒冒、滴滴、漏漏问问题题。蒸蒸汽汽供供暖暖系统比热水供暖系统在设计和运行管理上较为复杂系统比热水供暖系统在设计和运行管理上较为复杂4 4、蒸汽供暖系统中的散热器热媒平均温度高、蒸汽供暖系统中的散热器热媒平均温度高例如：例如：高温水130/70 供暖系统的散热器热媒平均温度为（130+70）/2=100；采用蒸汽表压力200kPa供热，散热器热媒平均温度为133.5；该压力下的饱和温度5 5、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。v蒸汽供热系统的热惰性小。适宜于间歇供热的用户。蒸汽供热系统的热惰性小。适宜于间歇供热的用户。v蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。蒸汽锻锤 蒸汽作为供热系统热媒的特点蒸汽作为供热系统热媒的特点室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统 一、蒸汽供暖系统分类一、蒸汽供暖系统分类 按供汽压力的大小高压蒸汽供暖（70kPa）低压蒸汽供暖（70kPa）真空蒸汽供暖（低于大气压力）按蒸汽干管布置的不同上供式中供式下供式室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统一、蒸汽供暖系统分类一、蒸汽供暖系统分类 按立管的布置特点单管式双管式按回水动力的不同重力回水机械回水低压蒸汽供暖系统的基本型式低压蒸汽供暖系统的基本型式 上供式上供式h+200250干式凝水管干式凝水管湿式凝水管湿式凝水管 下供式下供式低压蒸汽供暖系统的基本型式低压蒸汽供暖系统的基本型式机械回水低压蒸汽供暖系统机械回水低压蒸汽供暖系统1 1低压恒温式疏水器低压恒温式疏水器 2 2凝水箱凝水箱 3 3空气管空气管 4 4凝水泵凝水泵 蒸汽在散热器内凝结示意图蒸汽在散热器内凝结示意图 设计中应注意的问题设计中应注意的问题空气空气 自动阻止蒸汽逸漏；自动阻止蒸汽逸漏；迅速地排出用热设备及管道中的凝水；迅速地排出用热设备及管道中的凝水；能排除系统中积留的空气和其它不凝性气体。能排除系统中积留的空气和其它不凝性气体。作用：作用：疏水器是蒸汽供热系统中重要的疏水器是蒸汽供热系统中重要的设备。它的工作状况对系统运行设备。它的工作状况对系统运行的可靠性和经济性影响极大的可靠性和经济性影响极大热动力型疏水器热动力型疏水器：圆盘式、脉冲式等机械型疏水器：浮筒式、浮球式等机械型疏水器：浮筒式、浮球式等热静力型热静力型疏水器及其它附属设备疏水器与管路的连接方式 （a）（b）（c）（d）（e）（f）图5-16 疏水器的安装方式 “水击水击”现象产生的原因现象产生的原因:在在蒸蒸汽汽供供暖暖系系统统中中，沿沿管管壁壁凝凝结结的的沿沿途途凝凝水水可可能能被被高高速速的的蒸蒸汽汽流流裹裹带带，形形成成随随蒸蒸汽汽流流动动的的高高速速水水滴滴；落落在在管管底底的的沿沿途途凝凝水水也也可可能能被被高高速速蒸蒸汽汽流流重重新新掀掀起起，形形成成“水水塞塞”，并并随随蒸蒸汽汽一一起起高高速速流流动动，在在遭遭到到阀阀门门、拐拐弯弯或或向向上上的的管管段段等等使使流流动动方方向向改改变变时时，水水滴滴或或水塞在高速下与管件或管子撞击，就产生水塞在高速下与管件或管子撞击，就产生“水击水击”。“水击水击”现象造成的危害现象造成的危害:v噪声噪声v振动振动v局局部部高高压压，严严重重时时能能破破坏坏管管件件接接口口的的严严密密性性和管路支架。和管路支架。减轻减轻“水击水击”的方法：的方法：v水水平平敷敷设设的的供供气气管管路路，必必须须具具有有足足够够的的坡坡度度，并并尽尽可可能能保保持持汽汽、水同向流动。水同向流动。蒸蒸汽汽干干管管汽汽水水同同向向流流动动时时，坡坡度度i i宜宜采采用用0.0030.003，不不得得小小于于0.0020.002。进进入入散散热热器器支支管管的的坡坡度度i i0.010.010.020.02。v供供汽汽干干管管向向上上拐拐弯弯处处，必必须须设设置疏水装置置疏水装置 供汽干、立管连接方式供汽干、立管连接方式供汽干管下部敷设供汽干管下部敷设供汽干管上部敷设供汽干管上部敷设单管下供下回式低压蒸汽供暖系统第六章第六章 集中供热系统的集中供热系统的热负荷热负荷第一节：集中供热系统热负荷的第一节：集中供热系统热负荷的概算与特征概算与特征第二节：热负荷图第二节：热负荷图第三节：年耗热量计算第三节：年耗热量计算供暖设计热负荷供暖设计热负荷体积指标法体积指标法 式中式中 建筑物的供暖设计热负荷建筑物的供暖设计热负荷 建筑物的外围体积，建筑物的外围体积，M3；供暖室内计算温度供暖室内计算温度，；建筑物的供暖体积热指标，建筑物的供暖体积热指标，W/M3.建筑物供暖设计热负荷，建筑物供暖设计热负荷，kw。建筑物的建筑物的 面积面积,m2;建筑物供暖面积热指标，建筑物供暖面积热指标，W/M2;含义：每含义：每1m2 建筑面积的平均供暖设计热负荷。建筑面积的平均供暖设计热负荷。qf的特征的特征大小取决于围护结构与外形和功能大小取决于围护结构与外形和功能 来源已完成设计数据与实测来源已完成设计数据与实测 面积热指标法面积热指标法供暖设计热负荷供暖设计热负荷城市规划指标法城市规划指标法 以人为本以人为本人均建筑面积人均建筑面积各类建筑比例各类建筑比例各类建筑面积各类建筑面积总规划热指标总规划热指标 城市规划指标法城市规划指标法土地面积土地面积建筑面积建筑面积各类建筑比例各类建筑比例综合热指标综合热指标总热负荷。总热负荷。供暖设计热负荷供暖设计热负荷应用：用来作近期或远期规划热负荷用。应用：用来作近期或远期规划热负荷用。通风设计热负荷通风设计热负荷通风设计热通风设计热负荷的概算负荷的概算通风体积通风体积 热指标法热指标法 百分数法百分数法的特征 大小取决于建筑物性质和外形 设计手册中有数据 住宅中的通风热负荷已含在供暖热指标中通风设计热负荷通风设计热负荷生产工艺热负荷生产工艺热负荷特点特点a.全年性全年性b.对热媒有要求对热媒有要求c.工作制工作制按用热温度分类按用热温度分类低温低温 130-150 0.40.6Mpa 蒸汽供热中中温温 130150t250 高压高压 大型锅炉房或热电厂新生产的蒸汽直接经过减压减温后得到的蒸汽第二节第二节 热负荷图热负荷图常用热负荷图常用热负荷图 热负荷时间延续图（小时，天，月，年）热负荷时间延续图（小时，天，月，年）热负荷随室外温度变化图（采暖期，全年）热负荷随室外温度变化图（采暖期，全年）热负荷延续时间图（前两者叠加）热负荷延续时间图（前两者叠加）热负荷热负荷时间图时间图可分为可分为日热负荷图日热负荷图 月热负荷图月热负荷图 年热负荷图年热负荷图 应用应用：是规划供热系统全年运行：是规划供热系统全年运行的原始资料，安排设备维修和职的原始资料，安排设备维修和职工休假等方面的基本参考资料。工休假等方面的基本参考资料。年热负荷图年热负荷图热负荷时间延续图热负荷时间延续图热负荷延续时间图热负荷延续时间图供暖热负荷延续时间图的绘制方法供暖热负荷延续时间图的绘制方法特特点点a)是时间与室外温度变是时间与室外温度变化热负荷图的综合。化热负荷图的综合。b)负荷按大小排列不按负荷按大小排列不按时间顺序。时间顺序。第七章第七章 集中供热系统的热源集中供热系统的热源（导读）（导读）热电厂热电厂背压式热电厂背压式热电厂供热系统原理供热系统原理 背压式热电循环图背压式热电循环图1-锅炉；锅炉；2-过热器；过热器；3-蒸汽汽轮机；蒸汽汽轮机；4-发电机；发电机；5-热用户；热用户；6-给水泵给水泵效率最高，热、效率最高，热、电相互制约，电相互制约，只适用于全年只适用于全年或采暖季基本或采暖季基本热负荷。热负荷。双抽汽轮机热电厂原理图双抽汽轮机热电厂原理图 集中供热系统的热源集中供热系统的热源燃气轮机热电厂原理图燃气轮机热电厂原理图集中供热系统的热源集中供热系统的热源区域锅炉房区域锅炉房工矿企业用之较多。常见的应用方式有工矿企业用之较多。常见的应用方式有2.在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的型式，在蒸汽锅炉房内同时制备蒸汽和热水热媒的型式，即生产工艺用蒸汽，民用热水。即生产工艺用蒸汽，民用热水。蒸汽锅炉房集中蒸汽锅炉房集中制备热水方式：制备热水方式：1.向集中供热系统的所有用户供应蒸汽的型式向集中供热系统的所有用户供应蒸汽的型式;采用集中热交换的型式采用集中热交换的型式 采用蒸汽喷射装置的型式采用蒸汽喷射装置的型式 采用淋水式换热器的型式采用淋水式换热器的型式 采用汽采用汽-水两用锅炉水两用锅炉 集中供热系统的热源集中供热系统的热源蒸汽锅炉房内设置集中热交换站的蒸汽锅炉房内设置集中热交换站的供热系统示意图供热系统示意图1-1-蒸汽锅炉；蒸汽锅炉；2-分汽缸；分汽缸；3-减压阀；减压阀；4-凝结凝结水箱；水箱；5-蒸汽蒸汽-水换热器；水换热器；6-凝结水冷却器；凝结水冷却器；7-热水网路循环水泵；热水网路循环水泵；8-热水网路补给水泵；热水网路补给水泵；9-锅炉给水泵；锅炉给水泵；10-疏水器疏水器