热水供暖系统的应用知识

1、郑州市建筑设计院 王华强 二零零三年十一月十三日 热水供暖系统一般由热源、循环水泵、 管网、末端散热设备、补水定压设备等 组成。 热源 循环水泵 膨胀水箱 散热 设备 补水箱 补水泵 1 热源： 顾名思义，热源是为系统提供（产生）热能 的设备。 2 循环水泵： 水泵的作用是为输送热能提供动力。 3 管网： 在热水供暖系统中，管网的作用是连接各 个设备，分配热量。管网的敷设方式一般有： 架空敷设、地沟敷设和直埋敷设等。 4散热器： 散热器的作用是将热量传给周围需供暖的 空间。 5补水定压设备： 补水定压设备的作用是保证热水供暖系统 的稳定和正常运行。 （一）、热源的型式： 热源的型式是多种多样的

2、，理论上讲， 凡是能为供暖系统提供热量的设备均可称为热 源。 举例：蒸汽锅炉、热水锅炉、燃煤锅炉、 燃气锅炉、燃油锅炉、承压锅炉、无压锅炉、 真空锅炉、直燃机、换热站等等。 （二）、锅炉房内各系统的组成及作用： 以燃煤热水锅炉房为例 大致可分为几大系统： 1上煤、除渣系统 2鼓、引风除尘系统 3热水（汽水）循环系统 另外可再细分为：水处理系统、排污系统、 自动控制系统等等。 （三）、锅炉房总装机容量的确定及锅炉 设备的选择： 1总装机容量的确定： Q=K0*(K1*Q1+K2*Q2+K3*Q3+K4*Q4)+K5*Q5 吨/小时 Q-最大计算热负荷；Q1-采暖最大热负荷；Q2-通风最大热负荷；

3、 Q3-生产最大热负荷；Q4-生活最大热负荷；Q5-锅炉房自用热负荷； K0-管网热损失及漏损系数，一般取 1.051.15； K1-采暖热负荷同时使用系数，取1.0； K2-通风热负荷同时使用系数，一般取 0.91.0； K3-生产热负荷同时使用系数，一般取 0.71.0； K4-生活热负荷同时使用系数，一般取 0.5，视具体情况也可取0； K5-自用热负荷同时使用系数，一般取 0.81.0； 2锅炉设备的选择： 锅炉设备的选择，要根据具体情况，经过经 济技术分析后确定。一般： l 按热介质区分，可选择：蒸汽锅炉或热水 锅炉 l 按承压方式区分，可选择：承压锅炉或无 压锅炉 l 按燃料区分，

4、可选择：燃煤、燃气、燃油 锅炉、电锅炉或其他。 （四）、换热站： 1 换热站的组成： 换热站一般由换热器、循环水泵、补水 定压设备等组成。 2 换热器的型式： l 按参与热交换的介质不同可分为： 汽-水换热器 水-水换热器 l 按换热器热交换（传热）的方式不同可分为： 表面式换热器-表面式换热器是冷热两种 流体被金属壁面隔开，而通过金属壁面进行热 交换的换热器。这种换热器使用的较多。 混合式换热器-混合式换热器是冷热两种 流体直接接触进行混合而实现热交换的换热器。 如淋水式、喷管式等。 常见换热器的型式： l 壳管式换热器 l 容积式换热器 l 板式换热器 l 螺旋板式换热器 4板式换热器的选

5、择计算： 计算公式：Q=K*F*Tpj K-传热系数，一般3000-8000W/M2。0C； F-换热面积，M2； Tpj-加热与被加热流体之间的对数平均温 差；Tpj =(T1-T2)/Ln (T1/T2) 一般来说，换热器厂家通常可提供电脑选型。 用户仅需提供相关的基本参数：一、二次热媒 的供回水温度、压差、要求的换热量。 一、循环水泵的选择： 1 循环水泵的流量： L=1.1*Lmax Lmax=0.860*Qmax/T L-循环水泵流量，M3 /H； Lmax-系统计算最大流量，M3 /H； Qmax-系统计算最大热负荷，KW； T -系统设计供、回水温差0C。 2 循环水泵的扬程：

6、H=1.11.2*Hmax H-水泵扬程，mH2O； Hmax-系统最不利环路阻力损失， mH2O； 3设置循环水泵应注意的事项： l 循环水泵的流量特性曲线，在水泵 工作点应比较平缓； l 循环水泵的耐温应与热网的设计参数 相适应； l 循环水泵在热网中的位置应考虑系统 中主要设备的承压问题； l 并联运行的水泵应有相同的特性曲 线； l 一般应设备用泵； l 大系统宜设大、小泵搭配； l 应注意防止水泵气蚀现象的发生； l 水泵前应加除污器。 l 应有防止和减小水击破坏的措施； 例一：常规系统 本例中：循环水泵扬程 与楼高无明显的关系 H=1.11.2*Hmax H-水泵扬 程，mH2O；

7、 Hmax-系统最不利 环路阻力损失，mH2O； 热源 循环水泵 膨胀水箱 散热 设备 补水箱 补水泵 例二：无压锅炉系统 本例中：循环水泵扬程 与楼高有很大的关系 H=1.11.2*Hmax+ H H-水泵扬程，mH2O； Hmax-系统中AB-C环 路的阻力损失，mH2O； 热源 散热 设备 水泵 H C A B 一、供暖系统中定压装置的几种方式： 1 高位膨胀水箱定压； 2 稳压罐气体定压； 3 补水泵定压（压力表控制）； 4 补水泵变频调速定压； 方式一：高位膨胀水 箱定压 热源 水泵 膨胀水箱 散热 设备 补水箱 补水泵 方式二：稳压罐气体 定压 热源 水泵 散热 设备 补水箱 补水

8、泵 气压罐 方式三：补水泵定压 （压力表控制） 热源 水泵 散热 设备 补水箱 补水泵 方式四：补水泵变频 调速定压 热源 水泵 散热 设备 补水箱 变频补水泵 l 定压点的选择： 一般来说，定压点选在循环水泵 的吸入口附近，但也可灵活布置。布置 时要考虑的因素有：系统运行的稳定性、 系统中主要设备的承压能力。 l 定压补水泵的选择： 流量一般取系统循环流量的 1%2%。 扬程一般应大于系统最高点与补 水点的高差，并加5 mH2O左右的 富余量。 l例： H= h+H +25mH2O H-补水泵的 扬程，mH2O； h-系统最高点 与补水箱水位之 间的高差，m H -补水管路的 阻力损失，mH

9、2O； 热源 水泵 膨胀水箱 散热 设备 h 补水箱 A B C l垂直单管式系统 还可分为上供 下回、下供下回、 上供中回等等。 l垂直双管式系统 还可分为上 供下回、下供下 回、中供中回等 等。 l垂直跨越管式系统 l水平双管式系统 l水平单管式系统 l水平跨越管式系统 l共用立管的分户独 立式系统 这种系统主要 用于新建住宅的集 中供暖系统，可满 足按分户设置热量 表、分户控制供暖、 收供暖费等等。户 内系统可为双管式 系统或单管跨越式 系统 接户内系统 入户管上装 热计量表和 控制阀 接户内系统 l实例一： 某研究所总供暖面积近4万平方米，一台6t/h热水 锅炉，近年来，供暖效果逐年下降，经过两次更换循 环水泵，最后一次循环水泵换为：扬程78 mH2O，流 量24t/h ，但效果仍没有改善，经观察发现，在位于综 合楼顶部的膨胀水箱水位正常的情况下，锅炉房内管 路总是排不净气，每一小时就要动手放一次气。 l实例二： 某单位总供暖面积近10万平方米，两台6t/h热水 锅炉，运行过程中，长期存在补水缓慢现象并多次发 生补水崩片事故。一般都是补水15min，循环水泵出 口压力就升高到45 mH2O，而膨胀水箱还未满水，司 炉工只好停补水泵，因超45 mH2O后极可能崩片。 改造后，在同样情况下补水，补水5min后，水箱水 满，而循环水泵出口压力只达到