热水与燃气供应

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,郑 州 华 信 学 院建 筑 设 备,（第7章 热水与燃气供应）,主讲：李献胜,通过对本章学习后的要求：,1、了解,热水供应系统的分类和组成，热水用量标准及对水温和对水质的要求，燃气的种类、性质及常用供应方式。,2、掌握热水供应管道系统的布置与敷设，燃气管道系统的组成及常用的燃气用具。,7.1,热水供应,一、室内热水供应（P99）,1、热水供应系统的分类和组成,1）热水系统的分类,按照热水供应范围大小：,局部热水供应系统,集中热水供应系统,区域性热水供应系统,1、局部热水供应（P99）,优点：热水管路短，热损失小，造价低、设施简单、维护管理方便灵活；,缺点：要用水设备尽量靠近设有炉灶的房间,（1）利用炉灶炉膛加热热水的供应方式,适用：单户或单个房间（如卫生所的手术室）,家 用 炉 灶,（2）小型单管快速加热和汽水直接混合的加热方式,适用：室外有蒸汽管道、室内仅有少量卫生器具使用热水。,缺点：调节水温困难,（3）管式太阳能热水器的热水供应方式,缺点：冬季或阴雨天气效果较差，需要备有其他热源和设备,使水加热。,2、集中热水供应方式（P99）,供水范围大、加热器及其他设备集中、加热效率高、热水制备成本低、设备容量小、使用较为方便舒适，但系统复杂、管线长、热损失大、投资较大，需要专门维护管理人员。,室内热水管道系统形式,（P102）,（1）下行上给式全循环,适用：热水用水量大、要求高的建筑,（2）上行下给式,适用：五层以上，并且对热水温度的稳定性要求较高的建筑。,缺点：不便维护和检修管道,（3）上行下给半循环管网方式,适用：对水温的稳定性要求不高的五层以下的建筑物，比全,循环方式节省管材,（4）不设循环管道的上行下给管网方式,适用：浴室、生产车间等建筑物内。,节省管材，但每次供应热水前需要排泄掉管中的冷水。,3、区域热水供应系统（P99）,便于热能热能的综合利用和集中维护管理，有利于减少环境污染，可提高热效率和自动化程度，热水成本低；供水范围大，安全性高，管网复杂，热损失大，一次性投资大。,二、热水系统的组成,（P99）,热水系统由,第一循环系统和第二循环系统组成。,由热源、水加热器和热媒管网组成,第一循环系统。,由热水配水管网 和回水管网组成,第二循环系统。,1）工作流程：,锅炉生产的蒸汽经热媒管送入水加热器加热冷水,加热器中的热水由配水管送到各个用水点,蒸汽凝结水由凝结水管排至凝水池,锅炉用水由凝结池供给,水加热器中所需冷水由给水系统供给,2）热水系统的组成图,三、室内热水管道的布置和敷设（P102）,1、布置方式,（1）明装,使管道尽可能的布置在卫生间、厨房或非居住人的房间。,（2）暗装,不得埋于地面下，多敷设于地沟内、地下室顶部、建筑物,最高层的顶部，或沿墙、柱敷设，也可敷设在管道井内及预,留沟槽内。,2、布置原则,（1）管道穿墙、楼层时应设套管；,（2）适当的位置应加设阀门，便于调节和检修；,（3）考虑补偿，装自然补偿管道或装足够的管道补偿器；,（4）所有的热水横管，均应有不小于0.003的坡度，以便排,气和泄水。,圆形纤维补偿器,热水立管与水平干管的连接方式,右图中：,1吊顶；,2地板或沟盖板；,3配水横管；,4回水管。,非金属补偿器 通用型补偿器,大拉杆补偿器,通用型补偿器,四、热水供应系统的控制附件 （P100）,1、自动温度调节器,热水供应系统控制热水温度，常采用自动温度调节器。,2、疏水器,作用：阻气排水,设置在以蒸汽为热媒间接加热的凝结管道上。,右图为偏心热动力式疏水器。它是利用进入阀体的蒸汽和凝结水，对阀片两边产生压力差而升降阀片达到排水阻汽作用。,3、减压和节流阀,减压阀安装在热媒进管上.节流阀安装在热水供应系统的回水管道上.,热水加热器所需蒸汽压力一般,小于49010,5,，当热媒蒸汽压力远大于水加热器所需的蒸汽压力，通过减压阀把压力减到需要值。,减压阀的选择方法，热媒为蒸汽一般按下式计算，求得减压阀的工作孔口截面后，由产品样本确定其型号,f 减压阀工作孔口的截面积(cm,2,),G,0,蒸汽流量(k,g,/h),q,0,通过每cm,2,孔口截面的理论流量（蒸汽）(k,g,/h),4、自动排气阀,为排除上行,下给式干管中热,水散发出来的气,体，保证管道系,统内热水畅通。,5、自然补偿管道和伸缩器,五、饮水供应的计算（补充）,饮用水的水量可安下表用水定额和小时变化系数选用：,建筑物名称,单位,饮用水量定额(L),小时变化系数(K,h,),开水温度(,),冷饮水温度,热车间,一般车间,工厂生活间,办公楼,集体宿舍,教学楼,医院,影剧院,招待所,体育馆,高级饭店,每人每班,每人每班,每人每班,每人每班,每人每日,每人每日,每学生每日,每病床每日,每人每厂,每人每日,每人每日,每小时每人,35,24,12,12,12,12,12,23,0.2,23,0.2,0.310.38,2,.,0,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）,1418,710,710,710,710,710,710,710,710,710,710,710,饮用水量计算公式,设计最大小时饮用水量计算公式,q,Emax,设计最大饮用水量(L/h),K,h,小时变化系数,q,E,饮用水量,T,E,每日供应饮用水时数,六、热水的水质和水温要求（P101）,（1）热水的水质要求,生产用热水的水质标准符合生产工艺要求的标准，而生活用热水的水质标准除应符合我国现行的,生活饮用水卫生标准,外，对集中的热水供应系统加热前水质是否需要软化处理，,应根据水质、水量、使用要求等因素进行技术经济比较确定,。一般情况下热水供应系统按,65,水温计算时，水量较小，如用水量小于10m3可不进行软化处理。如果经过实践证明，该地区使用磁化器软化水有效时，可在水加热器或锅炉冷水进水管上安装磁水器。,（2）水温的要求,我国规范规定：冷水温度：,当地最冷月平均水温,热水锅炉和水加热器的出水温度,75,最不利配水点的最低水温：供洗涤时应不低于,60,供应浴盆时不低于,55，,加热设备出口与最不利配水点温度差,15，,生活用热水的水温一般为,2560。,七、饮,水供应方式,（补充）,室内饮水供应，包括开水、凉开水和凉水供应三大类,开水温度通常按100 C考虑，其水质符合国家现行的生活饮用水水质标准,根据热源的具体情况，,开水供应,可分为：分散供应,集中供应,1、集中供应方式,耗热量小，节省燃料，便于操作管理，投资省，但饮用不方便，饮用温度不保证。,热 水 炉,2、分散供应方式,使用方便，可保证饮水点的水温，但不便集中管理，投资较,高，耗热量较大。,3、凉开水供应系统,必须保证水质和饮用安全，防止污染。,冷 却 器,开 水 机,气体燃料优点：热效率高，燃烧温度高，火焰调节方便，易实现 燃烧系统自动化，无灰渣，管道输送。,缺点：有毒，易燃爆炸。,一、燃气的种类和性质 （P103）,城市民用和工业用燃气是由几种气体组成的混合气体，包括可燃和不可燃气体。可燃气体包括碳氢化合物、氢、一氧化碳；不可燃气体包括二氧化碳、氮和氧等。燃气种类很多，城市用气主要有,人工煤气、液化石油气和天然气,。,1.天然气,天然气是从地下直接开采出来的可燃气体。天然气一般可分为四种：从气井开采出来的气田气，或称纯天然气；伴随石油一起开采出来的石油气，也称石油伴生气；含石油轻质馏分的凝析气田气；从井下煤层抽出的煤矿矿井气。,7.2 燃气供应,一般纯天然气的可燃成分以甲烷为主，还含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的氦、氖、氩等气体。天然气的发热值为3349441868/，是一种理想的城市气源。天然气可以管道输送，也可以压缩成液态运输和贮存，液态天然气的体积仅为气态天然气的1/600。,天然气通常没有气味，所以在使用时需混入无害而有臭味的气体(如乙硫醇），以便易于发现漏气的情况，避免发生中毒或爆炸等事故。,2.人工煤气,人工煤气是将煤、重油等矿物燃料通过热加工而得到的。通常使用的有干馏煤气(如焦炉煤气)和重油裂解气。,（1）固体燃料干馏煤气将煤放在专用的工业炉中，隔绝空气，从外部加热，分解出来的气体经过处理后，可分别得到煤焦油、氨、粗萘、粗苯和干馏煤气。剩余的固体残渣即为焦炭。用于干馏煤气的工业炉有炼焦炉、连续式直立炭化炉和立箱炉等，一般都采用炼焦炉，其干馏煤气称为焦炉煤气，它的主要成分是甲烷和氢气。,（2）固体燃料气化煤气将煤或焦炭放入煤气发生炉，通入空气、水蒸气或两者的混合物，使其吹过赤热的煤(焦)层，在空气供应不足的情况下进行氧化和还原作用，生成以一氧化碳和氢为主的可燃气体，称为发生炉煤气。由于它的热值低，一氧化碳含量高，因此不适合作为民用煤气，多供工业用。,（3）油制气将重油在压力、温度和催化剂的作用下，使分子裂变而形成可燃气体，这种气体经过处理后可分别得到煤气、粗苯和残渣油。重油裂解气也叫油煤气或油制气。,（4）高炉煤气,它是冶金炼铁时的副产气，其主要成分是一氧化碳和氮气。,人工煤气具有强烈的气味及毒性，含有硫化氢、萘、苯、氨、焦油等杂质，容易腐蚀及堵塞管道，因此，人工煤气需加以净化后才能使用，并用贮气罐气态贮存或管道输送。,供应城市的人工煤气要求发热值在14654/以上。一般焦炉煤气的发热值为1758518422/，重油裂解气的发热值为1674720515/3。,3.液化石油气,液化石油气是在对石油进行加工处理过程中(例如常减压蒸馏、催化裂化、铂重整等)作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。,液化石油气是多种气体的混合物，其中主要是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯，它们在常温常压下呈气态，当压力升高或温度降低时很容易转变为液态，便于贮存和运输。液化气的发热值通常为83736113044/3。,二、城镇燃气供应方式 （P104）,城市燃气的供应目前有两种方式：一种是瓶装供应，它用于液化石油气，且距气源地不远，运输方便的城市；另一种是管道输送，它可以输送液化石油气，也可以输送人工煤气和天然气。这里主要介绍民用建筑室内燃气的管道系统。,1.管道输送燃气,街道燃气管网一般都布置成环状，以保证供气的可靠性，但投资较大；只有边远地区才布置成枝状，它投资省，但可靠性差。庭院燃气管网常采用枝状。庭院燃气管网是指从燃气总阀门井开始至各建筑物前的用户外管路。,燃气在输送过程中要不断排出凝结水，因而管道应有不小于0.003的坡度坡向凝水器。凝水器内的水应定期用手摇泵排除。凝水器设在庭院燃气管道的入口处。,燃气管网一般为埋地敷设，也可以架空敷设。一般情况不设管沟，更不准与其他管道同沟敷设，以防燃气泄漏时积聚在管沟内引起火灾、爆炸或中毒事故。埋地燃气管道不得穿过其他管沟，如因特殊需要必须穿越时，燃气管道必须装在套管内。埋地燃气管道穿越城市道路、铁路等障碍物时，燃气管应设在套管或管沟内，但套管或管沟要用砂填实。埋地燃气管道要做加强防腐处理，在穿越铁路等杂散电流较强的地方必须做特加强防腐，以抗御电化锈蚀。,当由城市中压管网直接引入庭院管网，或直接接入大型公共建筑物内时，需设置专用调压室。调压室内设有调压器、过滤器、安全水封及阀门等。调压室宜为地上独立的建筑物，其净高不小于,3 m，屋顶应有泄压措施。调压室与一般房屋的水平净距不小于 6m，距重要的公共建筑物不应小于25 m。,1）按用途分类,燃气管道按用途分为长距离输气管线、城市燃气管道和工业企业燃气管道。长距离输气管线的干管及支管末端连接城市或大型工业企业，作为供应区的气源点。城市燃气管道包括街区和庭院分配管道、用户引入管和室内燃气管。,2）按输气压力分类,我国城市燃气管道根据输气压力一般可分