第7章++热水系统lsg

1、第第7 7章章 建筑热水供应系统建筑热水供应系统7.1.1 7.1.1 热水系统的组成热水系统的组成 7.1 7.1 热水供应系统的组成和分类热水供应系统的组成和分类1 1、第一循环系统、第一循环系统 热源、水加热器、热媒管网热源、水加热器、热媒管网 2 2、第二循环系统、第二循环系统 热水配水管网和回水管网热水配水管网和回水管网3 3、附件、附件 （1 1）疏水器）疏水器 作用：阻气排水。作用：阻气排水。 部位：部位：冷凝水管冷凝水管上。上。（2 2）自动温度调节器）自动温度调节器 作用：控制水温。作用：控制水温。 部位：部位：水加热器上部水加热器上部或出口处或出口处。（3 3）减压阀）减压

2、阀作用：调节蒸汽热媒压力。作用：调节蒸汽热媒压力。部位：部位：蒸汽进口管蒸汽进口管。（4 4）自动排气阀）自动排气阀作用：排除汽化产生的气体。作用：排除汽化产生的气体。部位：管网的部位：管网的最高点最高点。（5 5）自然补偿管道和伸缩器）自然补偿管道和伸缩器 作用：补偿管道伸长量。作用：补偿管道伸长量。 部位：部位：长直管段长直管段上。上。（6 6）膨胀管和膨胀罐）膨胀管和膨胀罐 作用：排除膨胀水量，开式系统排气。作用：排除膨胀水量，开式系统排气。 部位部位：？：？1 1、按供应范围分、按供应范围分（1 1）局部热水供应系统）局部热水供应系统 对建筑内部对建筑内部局部房间局部房间供应热水供应热

3、水 A.A.范围小范围小 B.B.无复杂的管道无复杂的管道 小型燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等小型燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等饮食店、理发店、门诊所等饮食店、理发店、门诊所等 7.1.2 7.1.2 热水供应系统的分类热水供应系统的分类（2 2） 集中热水供应系统集中热水供应系统 建筑建筑用水量较大用水量较大时时 A.A.对整个建筑或局部楼层供应热水对整个建筑或局部楼层供应热水 B.B.建筑内部设独立的供热设备和管道系统建筑内部设独立的供热设备和管道系统旅馆、住宅、公共浴室等旅馆、住宅、公共浴室等（3 3） 区域性热水供应系统区域性热水供应系统 用于用于建筑小区建筑小区或或大面积

4、热水大面积热水供应供应 A.A.供热范围大供热范围大 B.B.小区内部建筑共用一套供热设备和管道系统小区内部建筑共用一套供热设备和管道系统城镇住宅区和大型工业企业城镇住宅区和大型工业企业2 2、按热水加热方式分、按热水加热方式分 （1 1）直接加热）直接加热 （2 2）间接加热）间接加热 3 3、按系统的压力工况分、按系统的压力工况分 （1 1）开式系统）开式系统 配水点关闭，系统仍与大气相通配水点关闭，系统仍与大气相通 （2 2）闭式系统）闭式系统 .，不与大气相通不与大气相通4 4、按配水管路布置方式分、按配水管路布置方式分（1 1）上行下给式）上行下给式（2 2）下行上给式）下行上给式1

5、 1、按循环管网设置方式分类、按循环管网设置方式分类7.1.3 7.1.3 热水供应系统的循环方式热水供应系统的循环方式 （1 1）全循环热水供应系统）全循环热水供应系统 （2 2）半循环热水供应系统）半循环热水供应系统 （3 3）非循环热水供应系统）非循环热水供应系统（1 1）自然循环的热水供应系统）自然循环的热水供应系统 利用利用自然水头自然水头 条件：自然循环水头循环水头损失条件：自然循环水头循环水头损失（2 2）机械循环的热水供应系统）机械循环的热水供应系统 利用利用水泵水泵 条件：。条件：。7.1.3 7.1.3 热水供应系统的循环方式热水供应系统的循环方式2 2、按管网（循环动力）

6、分类、按管网（循环动力）分类P P1 1= = h h0 0 2 2+ h + h 1 1+ + h h 1 11 1P P2 2= = h h0 0 2 2+ h + h 2 2+ + h h 1 11 1P= PP= P2 2-P-P1 1= h= h（2 2- - 1 1）P P：自然循环水头：自然循环水头h1hh0供热供热中心中心t1 ，1t2 ，2P1P2用热用热中心中心自然循环的热水供应系统自然循环的热水供应系统自然循环水头循环水头损失自然循环水头循环水头损失机械循环的热水供应系统机械循环的热水供应系统t1 ，1t2 ，2h1hh0P1P2供热供热中心中心用热用热中心中心自然循环水

7、头循环水头损失自然循环水头循环水头损失下列关于机械循环与自然循环热水供应系统下列关于机械循环与自然循环热水供应系统的叙述中，错误的项为（的叙述中，错误的项为（ ）。）。a.a.机械循环利用配水管网的给水泵的动力进行循环机械循环利用配水管网的给水泵的动力进行循环b.b.两者的循环动力来源不同两者的循环动力来源不同c.c.自然循环利用热动力差进行循环自然循环利用热动力差进行循环d.d.自然循环系统中不设循环水泵自然循环系统中不设循环水泵3 3、按循环流程分、按循环流程分 （1 1）异程式）异程式 （2 2）同程式）同程式4 4、按运行方式分、按运行方式分 （1 1）定时循环）定时循环 （2 2）全

8、天循环）全天循环 思考：思考： 1 1、局部？集中？区域？、局部？集中？区域？ 2 2、自然循环？机械循环？、自然循环？机械循环？ 3 3、全循环？半循环？非循环？、全循环？半循环？非循环？ 4 4、同程式？异程式？、同程式？异程式？ 5 5、定时循环？全天循环？、定时循环？全天循环？ 6 6、开式系统？闭式系统？、开式系统？闭式系统？ 7 7、上行下给式？下行上给式？、上行下给式？下行上给式？集中热水供应系统热源选择的叙述中，正确的是（集中热水供应系统热源选择的叙述中，正确的是（ ）。）。A.A.利用烟气、废气作热源时，烟气、废气的温度不宜高于利用烟气、废气作热源时，烟气、废气的温度不宜高于

9、400400B.B.宜首先利用能保证全年供热的热力管网作为热源宜首先利用能保证全年供热的热力管网作为热源C.C.以太阳能为热源的加热设备宜独立工作，不宜设置辅助加热装置以太阳能为热源的加热设备宜独立工作，不宜设置辅助加热装置D.D.无工业余热、废热、地热、太阳能、热力管网和区域锅炉房提供无工业余热、废热、地热、太阳能、热力管网和区域锅炉房提供的蒸汽或高温水时，可设置燃油，燃气热水机组直接供应热水的蒸汽或高温水时，可设置燃油，燃气热水机组直接供应热水7.2 7.2 热源和加热设备热源和加热设备7.2 7.2 热源和加热设备热源和加热设备7.2.2 7.2.2 热水供应系统的设备热水供应系统的设备

10、1 1、局部加热设备、局部加热设备 （1 1）燃气热水器）燃气热水器 （2 2）电热水器）电热水器 （3 3）太阳能热水器）太阳能热水器2 2、集中加热设备、集中加热设备 （1 1）热水锅炉）热水锅炉 （2 2）容积式热水器）容积式热水器 （3 3）快速式热水器）快速式热水器 （4 4）半容积式热水器）半容积式热水器 （5 5）半即热式热水器）半即热式热水器 1 1、热水锅炉、热水锅炉 优点优点： 1 1）简单，占地小，效率高；）简单，占地小，效率高； 2 2）效果稳定，水温波动小。）效果稳定，水温波动小。 缺点：缺点： 1 1）锅炉易结垢；）锅炉易结垢； 2 2）加热速度慢）加热速度慢。2

11、2、容积式水加热器、容积式水加热器加热冷水加热冷水和和贮存热水贮存热水两种功能。两种功能。组成：组成： 贮水罐。贮水罐。 盘管：铜、钢盘管：铜、钢 热媒：蒸汽、高温水热媒：蒸汽、高温水 优点优点：1 1）效果稳定，水温波动小；）效果稳定，水温波动小； 2 2）可加热，可贮热；）可加热，可贮热； 3 3）地点不受限。）地点不受限。 缺点缺点：1 1）速度慢；）速度慢； 2 2）容积利用率低；）容积利用率低； 3 3）占地大；）占地大；4 4）热效率较低。）热效率较低。 适用于：适用于：宾馆、医院宾馆、医院等要求等要求水温稳定水温稳定的建筑。的建筑。3 3、快速式水加热器、快速式水加热器热媒与被加

12、热水热媒与被加热水通过通过较快较快流动进行换热的一种间接加热设备。流动进行换热的一种间接加热设备。 类型：类型： 按热媒：按热媒： 水水水水：以高温水为热媒：以高温水为热媒 汽汽水水：.蒸汽蒸汽. 优点优点：1 1）加热快；）加热快；2 2）占地小。）占地小。 缺点缺点：1 1）噪音高；）噪音高；2 2）水损大；）水损大； 3 3）不能贮水，水温波动；）不能贮水，水温波动； 适用于：适用于：生产车间和工业企业生活间生产车间和工业企业生活间。4 4、半容积式水加热器、半容积式水加热器图图7 71 1 半容积式水加热器半容积式水加热器循环泵的作用循环泵的作用：1.1.提高水流速，提高水流速，增大传

13、热系数增大传热系数；2.2.克服克服被加热水流动时被加热水流动时损失损失；3.3.内循环消除冷水区，贮罐内循环消除冷水区，贮罐利用利用率率100100。5 5、半即热式水加热器、半即热式水加热器带有超前控制，少量贮存容积带有超前控制，少量贮存容积的快的快速式水加热器。速式水加热器。加热加热：热媒、冷水：热媒、冷水 ，冷凝水，冷凝水， 少量冷水少量冷水进入进入分流管分流管。温控温控：冷水以与热水：冷水以与热水成比例成比例， 感温元件调控。感温元件调控。 3 3、热水箱、热水箱 直接加热直接加热：蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。：蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。 间接加热间接加热：排管或盘管。：排管或盘管。适用：

14、适用：公共浴室公共浴室等用水量大而均匀的等用水量大而均匀的定时定时热水供应系统。热水供应系统。 优点优点：1 1）简单，成本低，热效高；）简单，成本低，热效高； 2 2）可加热，可贮热。）可加热，可贮热。 缺点：缺点：1 1）设置地点受限；）设置地点受限； 2 2）对蒸汽品质有要求。）对蒸汽品质有要求。 下列哪种水加热器的加热方式属于直接加热：（下列哪种水加热器的加热方式属于直接加热：（ ）A.A.容积式水加热器容积式水加热器B.B.快速式水加热器快速式水加热器C.C.设有蒸汽多孔管的加热水箱设有蒸汽多孔管的加热水箱D.D.半容积式水加热器半容积式水加热器下述关于容积式水加热器的描述不正确的是

15、：（下述关于容积式水加热器的描述不正确的是：（ ）A.A.是内部设有热媒导管的热水贮存容器，是内部设有热媒导管的热水贮存容器， 具有加热冷水和贮存热水两种功能。具有加热冷水和贮存热水两种功能。B.B.具有较大的贮存和调节能力，具有较大的贮存和调节能力， 被加热水通过时水头损失较小。被加热水通过时水头损失较小。C.C.出水水温较稳定。出水水温较稳定。D.D.容积利用率较高。容积利用率较高。快速式水加热器的主要特点是：（快速式水加热器的主要特点是：（ ）A.A.加热效率低加热效率低B.B.占地面积大占地面积大C.C.不能贮存热水，水头损失大不能贮存热水，水头损失大D.D.出水水温稳定出水水温稳定1

16、 1、管材和管件，应符合现行产品标准的要求；、管材和管件，应符合现行产品标准的要求；2 2、工作压力和工作温度不得大于产品标准标定允许值；、工作压力和工作温度不得大于产品标准标定允许值；3 3、应耐腐、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求；、应耐腐、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求；4. 4. 常用管材类型：常用管材类型：薄壁铜管，薄壁不锈钢管，铝塑复合管，薄壁铜管，薄壁不锈钢管，铝塑复合管，交联聚乙烯管（交联聚乙烯管（PEPE管），聚丙烯管（管），聚丙烯管（PPRPPR管）。管）。 7.3 7.3 热水供应系统的管材和附件热水供应系统的管材和附件下列管材中，不宜在定时供应热水系统下列管材

17、中，不宜在定时供应热水系统中使用的是（中使用的是（ ）。）。A.A.薄壁铜管薄壁铜管B.PPRB.PPR管管C.C.镀锌钢管内衬不锈钢管镀锌钢管内衬不锈钢管D.D.薄壁不锈钢管薄壁不锈钢管7.3.2 7.3.2 热水供应系统的附件热水供应系统的附件1 1、温控装置、温控装置2 2、疏水器、疏水器3 3、减压阀、减压阀4 4、自动排气阀、自动排气阀5 5、膨胀管（水箱）、膨胀罐和安全阀、膨胀管（水箱）、膨胀罐和安全阀计算： 1.1.膨胀管膨胀管 膨胀管高度膨胀管高度计算：见右图1rlHh例题：例题： 某建筑，水加热器底部至生活饮用水高位水箱某建筑，水加热器底部至生活饮用水高位水箱水面的高度为水面

18、的高度为17.60m17.60m，冷水的密度为，冷水的密度为0.997kg/L0.997kg/L，热水的密度为热水的密度为0.9832kg/L0.9832kg/L。则膨胀管高出生活饮用。则膨胀管高出生活饮用水高位水箱水面的高度为（水高位水箱水面的高度为（ ）m m。v0.10 v0.20 v0.25 A.0.30 膨胀管最小管径膨胀管最小管径：见下表某开式热水供应系统中，加热器的传热面积某开式热水供应系统中，加热器的传热面积为为1818，则膨胀管的最小管径为（，则膨胀管的最小管径为（ ）mmmm。A.25 B.32 C.40 D.50锅炉或水加热器的传热面积（ m3 ）20膨胀管最小管径（mm

19、）253240502.2.膨胀水箱膨胀水箱热水供应系统上如果设置膨胀水箱，其热水供应系统上如果设置膨胀水箱，其容积容积 sPtVV0006. 02.2.膨胀水箱膨胀水箱) 1(rhHh例题：例题：已知热水系统水容积为已知热水系统水容积为1 000 L1 000 L，热水温度为热水温度为6060，密度为，密度为0.98 kg/L0.98 kg/L，冷水温度按冷水温度按55，密度为，密度为1kg/L1kg/L，回水温度为回水温度为4040，密度为，密度为0.99 kg/L0.99 kg/L，水加热器底至冷水补给水箱的水面高度为水加热器底至冷水补给水箱的水面高度为100 m100 m，计算膨胀水箱的

20、有效容积为计算膨胀水箱的有效容积为_L_L，若采用膨胀管，水面高出冷水水箱的高度约为若采用膨胀管，水面高出冷水水箱的高度约为_m_m。( )( ) A.12，2；B.21，2；C.33,1；D.36,1。 3. 3.膨胀罐：膨胀罐： 调节热水管网中水受热后的膨胀量。调节热水管网中水受热后的膨胀量。 日用热水量日用热水量大于大于30m30m3 3的热水供应系统。的热水供应系统。设置位置：设置位置：在在冷水进水管冷水进水管或热水或热水回水管的分支管回水管的分支管上上设置位置：设置位置：在在冷水进水管冷水进水管或或回水管分支管回水管分支管上上srrfeVpppV)()(122例题：例题：某定时热水系

21、统用水量为某定时热水系统用水量为11000 L/d11000 L/d（6060），密度为），密度为0.98kg/L0.98kg/L，水加热器采用水加热器采用2 2个个3.0m3.0m3 3的容积式换热器，并设有压力式膨胀罐，的容积式换热器，并设有压力式膨胀罐，管道的容积为管道的容积为2000 L2000 L，回水温度为回水温度为4040，密度为，密度为0.99 kg/L0.99 kg/L，冷水温度按冷水温度按55，密度为，密度为1 kg/L1 kg/L，回水管在进入换热器处的工作压力为回水管在进入换热器处的工作压力为0.4 MPa0.4 MPa，膨胀罐的总容积为膨胀罐的总容积为_m_m3 3。

22、( )( ) a. 0.15；b. 3.43；c. 0.30；d. 0.86。srrfeVpppV)()(122 4. 4. 自然补偿管道和伸缩器自然补偿管道和伸缩器 钢管热伸长量为：钢管热伸长量为：LttLrr)(12 t t1r1r管道周围环境温度，管道周围环境温度，一般取，一般取 55 =0.012=0.012普通钢管的线膨胀系数，普通钢管的线膨胀系数， mm/m.mm/m. 补偿管道热伸长措施：补偿管道热伸长措施：1 1） 自然补偿：自然补偿：布置时形成布置时形成L L、Z Z型转向。（见教材）型转向。（见教材）2 2）伸缩器补偿：）伸缩器补偿：套管：套管：适用于管径适用于管径DN10

23、0mmDN100mm，伸长量，伸长量250250400mm400mm。方型：方型：安全不漏，占用空间大。安全不漏，占用空间大。波型：波型：安装方便、节省面积、外形美观、耐高温安装方便、节省面积、外形美观、耐高温。例题：例题：某管道直线长度为某管道直线长度为80m80m，两端是弯头，两端是弯头，管道的线伸缩系数为管道的线伸缩系数为0.02mm/m0.02mm/m，若温度差为，若温度差为5050度，度，弯头可补偿的直线管段长度为弯头可补偿的直线管段长度为10m10m，每个伸缩节可补偿的直线管段长度不大于每个伸缩节可补偿的直线管段长度不大于30m30m，则在充分利用弯头自然补偿的情况下，则在充分利用

24、弯头自然补偿的情况下，该管段至少应设（该管段至少应设（ ）个伸缩。）个伸缩。A4 B3 C2 D1 一、热水管网的布置一、热水管网的布置 1. 1.布置和敷设同冷水，布置和敷设同冷水， 2. 2.安全供水（安全供水（水量、水质、水压、水温）水量、水质、水压、水温） 3. 3.使管线最短。使管线最短。 7.4 7.4 热水管网的布置和保温热水管网的布置和保温1 1、配水立管始端、回水立管末端和支管上装设水龙头多于、配水立管始端、回水立管末端和支管上装设水龙头多于5 5个时，个时，需装设需装设阀门阀门，便于检修。，便于检修。2 2、所有横管均应有与水流相反的、所有横管均应有与水流相反的坡度（坡度（

25、i0.003i0.003）。 排气装置排气装置设于配水横干管的设于配水横干管的最高点最高点； 泄水装置泄水装置设于管网的设于管网的最低点最低点。3 3、对于下行上给的全循环管网，为防止析出气体带回循环管，、对于下行上给的全循环管网，为防止析出气体带回循环管，每根配水立管的每根配水立管的循环管始端循环管始端应接到相应立管最高点以下应接到相应立管最高点以下0.5m0.5m 处处。与冷水不同之处：与冷水不同之处：4 4、为防止管道热胀冷缩，长直管段、立管与横管相连时应布置、为防止管道热胀冷缩，长直管段、立管与横管相连时应布置成成自然补偿管段自然补偿管段或设置或设置管道伸缩器管道伸缩器。5 5、热水贮

26、水罐和加热设备上的、热水贮水罐和加热设备上的管道连接管道连接应严格按设备安装说明应严格按设备安装说明执行。常见安装方式如图：执行。常见安装方式如图：回水管回水管冷水给水管冷水给水管凝水管凝水管热媒管热媒管热水给水管热水给水管6 6、以蒸汽为热媒时，凝水管上要设置、以蒸汽为热媒时，凝水管上要设置疏水器疏水器。7 7、热水立管与横管连接时，为避免管道伸缩应力破坏管、热水立管与横管连接时，为避免管道伸缩应力破坏管网，应采用网，应采用乙字弯乙字弯的连接方式。的连接方式。8 8、热水系统的配水干管、水加热器和热水贮罐一般均需、热水系统的配水干管、水加热器和热水贮罐一般均需保温保温。二、热水管道的保温（自

27、学）二、热水管道的保温（自学） 330030004 2 0 0 生产生产用热水水质：取决于用热水水质：取决于生产工艺生产工艺 生活生活用热水水质：用热水水质： 1 1）满足）满足生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准 2 2）CaCa、MgMg离子含量：离子含量： 洗衣房洗衣房10m10m3 3 300mg/L 300mg/L 应应50-100mg/L75-150mg/L 7.5 7.5 水质、水温及热水定额水质、水温及热水定额7.5.1 7.5.1 热水水质热水水质其他其他 10m10m3 3 300mg/L 300mg/L 宜宜150-300mg/L 150-300mg/L 宜宜1 1、生活

28、用热水定额、生活用热水定额 1 1）全日制）全日制 （热水用水定额，水温按（热水用水定额，水温按6060计）计） 2 2）定时使用）定时使用 （水温按（水温按实际实际使用要求计）使用要求计）2 2、生产用热水定额、生产用热水定额 取决于生产工艺要求。取决于生产工艺要求。 7.5.27.5.2、热水定额、热水定额序号建筑物名称单位最高日用水定额（L）使用时间（h）1住宅有自备热水供应和沐浴设备有集中热水供应和沐浴设备每人每日每人每日 40806010024242别墅每人每日70110243酒店式公寓每人每日8010024全日制热水使用定额 60 序号卫生器具名称一次用水量（L）小时用水量（L）使

29、用水温（）1住宅、旅馆、别墅、宾馆、酒店式公寓带有淋浴器的浴盆无淋浴器的浴盆淋浴器洗脸盆、盥洗槽水嘴洗涤盆（池）150125701003 300250140200301804040374030502宿舍、招待所、培训中心淋浴器：有淋浴小间 无淋浴小间 盥洗槽水嘴701003521030045050803740374030卫生器具的一次和小时热水用水定额及水温30-50 设计时采用下列的水温标准：设计时采用下列的水温标准： 1 1、冷水水温、冷水水温 1 1）以当地）以当地最冷月最冷月的的平均水温平均水温为标准为标准 2 2）无气候资料时，以表为标准）无气候资料时，以表为标准7.5.3 7.5.

30、3 热水水温热水水温2 2、热水水温（供应温度）、热水水温（供应温度）1 1）热水贮罐和水加热器）热水贮罐和水加热器出口出口水温：水温：606075(?)75(?)2 2）配水管网最不利点的）配水管网最不利点的最低最低水温：水温：50503 3）配水管网起点和最不利点的温差：）配水管网起点和最不利点的温差：2525水质处理情况热水锅炉、热水机组或水加热器出口的最高水温配水点的最低水温原水水质无需软化处理，原水水质需水质处理且有水质处理7550原水水质需水质处理但未进行水质处理6050 NoteNote：不同水温的热水量换算不同水温的热水量换算 %100LrLhrttttKkrhrQQ4 4、冷

31、热水比例计算、冷热水比例计算krkr：冷、热水的混合系数：冷、热水的混合系数K Kr r热水占混合水的百分数系数求定：热水占混合水的百分数系数求定： 热平衡热平衡方程式。方程式。（质量质量）（热量热量）热水热水占混合水的占混合水的百分数百分数系数系数： lrlhhrrttttQQkctctcthhLLrrQQQhLrQQQ1 1、按建筑物使用人数或用水单位数来计算、按建筑物使用人数或用水单位数来计算 适用：适用：全天供应全天供应热水的住宅、医院、疗养院、热水的住宅、医院、疗养院、宾馆、别墅、培训中心等建筑宾馆、别墅、培训中心等建筑 TmqkQrhr17.6 7.6 热水量、耗热量、热媒耗量的计

32、算热水量、耗热量、热媒耗量的计算7.6.17.6.1、热水用量计算、热水用量计算( (用于加热设备选型）用于加热设备选型） 2 2、按卫生器具、按卫生器具1 1次或次或1 1小时用水量计算小时用水量计算 适用：适用：定时供应定时供应热水的住宅、工业企业生活热水的住宅、工业企业生活间、学校、公共浴室、影剧院、体育馆等建筑间、学校、公共浴室、影剧院、体育馆等建筑 360002bNqQhr Q Qh h ：设计小时耗热量，：设计小时耗热量，KJ/hKJ/h； Q Qr r：设计小时热水量，：设计小时热水量，L/hL/h； C C：水的比热，：水的比热， C C = 4.187kJ/kg= 4.187

33、kJ/kg ； t t r r，t t l l： 热、冷水的温度；热、冷水的温度； r r：热水密度：热水密度 ( (7070时，时，=0.9780.978kg/L)kg/L)。 ( (6060时，时，=0.9830.983kg/L)kg/L)。rLrrhttCQ)(Q 7.6.27.6.2、耗热量计算、耗热量计算 A A设有集中热水供应系统的设有集中热水供应系统的居住小区居住小区： 当住宅与公用建筑的最大用水时段当住宅与公用建筑的最大用水时段 一致时，应按二者的一致时，应按二者的设计设计Q Q h h叠加叠加计算。计算。 若不一致，按照若不一致，按照住宅住宅的的设计设计Q Q h h + +

34、 公共建筑公共建筑的的平均平均Q Q h h B B具有多种使用功能的具有多种使用功能的综合性建筑综合性建筑，同一热水供应系统，同一热水供应系统供应时，设计小时耗热量，可按同一时间内出现用供应时，设计小时耗热量，可按同一时间内出现用水高峰的水高峰的 主要部门主要部门的的设计设计Q Q h h + + 其他部门其他部门的的平均平均Q Q h h 1 1）采用蒸汽直接加热：）采用蒸汽直接加热： Q Q l l C C(t(tr r- t- tl l) )imim - C Ct tr r （蒸汽携带的热量）（蒸汽携带的热量）（冷水携带的热量）（冷水携带的热量）（热水携带的热量）（热水携带的热量）rm

35、hiiQG)20. 110. 1 (7.6.3 7.6.3 热媒耗量计算热媒耗量计算【公式推导公式推导】 G m I m Q l C t l =（GmQ l) C t rGm =（i rC t r ,kJ/kg）2 2） 采用蒸汽间接加热：采用蒸汽间接加热：mzmcBmsttCQGh2 . 11 . 1hhmhQG2 . 11 . 13 3） 采用热水间接加热采用热水间接加热【例例】 热水量、耗热量和热媒耗量的计算热水量、耗热量和热媒耗量的计算【例例】某住宅楼共某住宅楼共100100户，每户按户，每户按3 3人计，采用全日制人计，采用全日制集中热水供应系统。热水用水定额按集中热水供应系统。热水

36、用水定额按100L/100L/（人（人dd）计（）计（6060，=0.9832 kg/L=0.9832 kg/L），冷水温度按），冷水温度按1010计（计（=0.9997 kg/L=0.9997 kg/L），则该住宅楼的设计小时耗），则该住宅楼的设计小时耗热量为（）热量为（） K Kh h=3.70=3.70 A 1.15106KJ/h； B 0.95106KJ/h ； C 1.71106KJ/h ； D 1.08106KJ/hA 319680W； B 264438W； C 474895W； D 298700W7.7.17.7.1、局部加热设备计算（自学）、局部加热设备计算（自学）7.7.27

37、.7.2集中热水供应加热及贮存设备的选择计算集中热水供应加热及贮存设备的选择计算 加热和贮存加热和贮存：容积式、半容积式、半即热式：容积式、半容积式、半即热式 加热水箱加热水箱; ; 加热加热：快速式水加热器：快速式水加热器 贮热贮热：贮水器（热水贮罐）：贮水器（热水贮罐） 主要计算内容：主要计算内容：（1 1）确定加热设备的）确定加热设备的传热面积传热面积（2 2）确定贮热设备的）确定贮热设备的贮存容积贮存容积（3 3）加热设备）加热设备供热量供热量计算计算 7.7 7.7 热水加热及贮存设备的选择计算热水加热及贮存设备的选择计算1.1.加热设备供热量计算加热设备供热量计算容积式容积式水加热

38、器或贮热容积与其相当的水加热器、水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、热水机组的供热量。热水机组的供热量。CttQQrLrrhgTV)(热水温度，冷水温度；、；，间，设计小时耗热量持续时；总贮热容积，有效贮热容积系数；设计小时耗热量，；小时供热量，容积式水加热器的设计ttQQCttQQLrrhgrLrrhgVTVh42hTLKJ/hKJ/h)(意义：意义：系统的设计小时耗热量由两部分组成：系统的设计小时耗热量由两部分组成： 一部分一部分是是Q Qh h时间段内热媒的供热量时间段内热媒的供热量Q Qg g ； 一部分一部分是之前水加热器内是之前水加热器内已贮存好的热量已贮存好的热量，即即 例题：

39、例题：某居住区集中热水供应系统设有某居住区集中热水供应系统设有2 2台容积式热水器台容积式热水器，已知该系统设计小时耗热量，已知该系统设计小时耗热量Qh =700kJ/hQh =700kJ/h，加热器，加热器的总贮热量为的总贮热量为200kJ,200kJ,若设计小时耗热量的持续时间若设计小时耗热量的持续时间为为2h2h，则其总的设计小时供热量为（），则其总的设计小时供热量为（）kJ/hkJ/h。A 500 B 200 C 700 D 600A 500 B 200 C 700 D 600 （3 3）加热设备供热量计算）加热设备供热量计算半容积式半容积式供热量按照供热量按照Q Qh h计算。计算。

40、 贮水容积只有容积式的贮水容积只有容积式的1/2-1/31/2-1/3，主要主要稳定温度稳定温度，防止，防止忽冷忽热，调节忽冷忽热，调节Q Qh h与与q qg g之间的差值，即保证在之间的差值，即保证在2-5min2-5min高高峰秒流量时不断水。峰秒流量时不断水。半即热式半即热式、快速式水的等无贮热容积的水加热设备的供、快速式水的等无贮热容积的水加热设备的供热量按照热量按照q qg g计算。计算。 半即热式贮热容积一般不足半即热式贮热容积一般不足2min2min设计小时耗热量所需设计小时耗热量所需的贮热容积式，对水量的贮热容积式，对水量无调节无调节平衡作用平衡作用。2 2、传热面积的计算、

41、传热面积的计算 grjrjQCFtKjgrjrtKQCF( (换热量计算公式）换热量计算公式） 则有则有选型选型时取管网热损失系数时取管网热损失系数(1.1(1.11.21.2）；）； 热水供应系统热损失系数的选用热水供应系统热损失系数的选用 t tj j 的的 确定（经验法）：确定（经验法）：（1 1）容积式（半容积式）水加热器）容积式（半容积式）水加热器 A.A.热媒为蒸汽时热媒为蒸汽时：22zczmmcjttttt2zcmjttttB.B.热媒为热媒为热水热水时：时： t tj j 的的 确定（经验法）：确定（经验法）：（2 2）快速式（半即热式）水加热器）快速式（半即热式）水加热器t

42、tj j是采用是采用平均对数温度差平均对数温度差。 minmaxminmaxlntttttj2 2、某住宅楼共、某住宅楼共100100户，每户按户，每户按3 3人计，采用全日制集中热水供人计，采用全日制集中热水供应系统。热水用水定额按应系统。热水用水定额按100L/100L/（人（人dd）计（）计（6060，=0.9832 kg/L=0.9832 kg/L），冷水温度按），冷水温度按1010计（计（=0.9997 kg/L=0.9997 kg/L），则该住宅楼的设计小时耗热量为（），则该住宅楼的设计小时耗热量为（ 0.95106KJ/h ）3 3、上题中，若热媒采用热水，其供、回水温度分别为、

43、上题中，若热媒采用热水，其供、回水温度分别为8080和和6060，水加热器为半容积式加热器，出口温度，水加热器为半容积式加热器，出口温度6060，则热媒，则热媒与被加热水的计算温度差为（与被加热水的计算温度差为（ ） A 20 A 20； B 25B 25； C 30C 30； D 35D 354. 4. 上述题中，若加热器传热系数为上述题中，若加热器传热系数为5076KJ 5076KJ / /（m m2 2.h.h） 【1410W/1410W/（m m2 2）】，传热效率为，传热效率为0.70.7，热损失系数为，热损失系数为1.11.1，则加热器的换热面积为（则加热器的换热面积为（ ） A

44、8.4m A 8.4m2 2； B 10.5mB 10.5m2 2； C 13.9mC 13.9m2 2； D 7.6mD 7.6m2 2 3 3、热水贮水器的容积计算、热水贮水器的容积计算（1 1）理论法）理论法（与工况有关，按热平衡方程求解（与工况有关，按热平衡方程求解，少用），少用） 建筑内热水用水曲线建筑内热水用水曲线逐时耗热曲线逐时耗热曲线根据逐根据逐时耗热曲线绘出耗热积分曲线时耗热曲线绘出耗热积分曲线拟定供热曲线拟定供热曲线（2 2）按用水单位数进行按用水单位数进行估算估算 2 2、热水贮水器的容积计算、热水贮水器的容积计算（2 2）经验法）经验法 按贮存热量占系统设计小时耗热量的

45、百分比按贮存热量占系统设计小时耗热量的百分比 来估算。来估算。 CttTQVLrh)(+ +附加容积附加容积加热设备以蒸汽或95以上的高温水为热媒时以95的低温水为热媒时工业企业淋浴室其他建筑物工业企业淋浴室其他建筑物容积式30minQh45minQh60minQh90minQh导流型容积式20minQh30minQh30minQh40minQh半容积式水加热器15minQh15minQh15minQh20minQh例题：例题： 某宾馆客房有某宾馆客房有300300个床位，热水当量总数个床位，热水当量总数Ng=289Ng=289有集中热水供应，热水用水定额取平均值，设有集中热水供应，热水用水定

46、额取平均值，设导流型导流型容积式水加热器，热媒为蒸汽。加热器出水温度为容积式水加热器，热媒为蒸汽。加热器出水温度为6060，密度为，密度为0.98kg0.98kgL L；冷水温度为；冷水温度为1010，密度为，密度为1kg1kgL L；设计小时耗热量持续时间取；设计小时耗热量持续时间取3 3小时，试计算小时，试计算 设计小时耗热量设计小时耗热量 设计小时热水量（设计小时热水量（6060） 贮热总容积贮热总容积 设计小时供热量设计小时供热量=5.613001404.187(60-10) 0.98/24 =2.01 106KJ/h计算设计小时热水量（60） Qr= Qh/(tr-tL) C r =

47、 2.01 106KJ/h /(60-10) 4.187 0.98=9818 L 计算贮热容积TCmqrLrrhhttKQ)(CttQQrLrrhgTV)(CttTQVLrh)(解：计算设计小时耗热量=(0.5 2.01 106KJ/h )/(60-10)4.187 =4811 L 贮热总容积 Vr=(1+0.15) 4811=5533 L设计小时供热量+ +附加容积附加容积= 2.01 106KJ/h -0.855533(60-10) 4.1870.98/3 = 1.69 106KJ/h例题：例题：同例题同例题2,2,但设但设半容积式半容积式水加热器水加热器解：计算设计小时耗热量解：计算设计

48、小时耗热量 同例题同例题2 2 计算设计小时热水量（计算设计小时热水量（6060） 同例题同例题2 2 贮热总容积贮热总容积 Vr=(0.25Vr=(0.25 2.01 2.01 10106 6KJ/h )/(60-10) KJ/h )/(60-10) 4.187=2405 L 4.187=2405 L 设计小时供热量设计小时供热量 Qg= Qh =Qg= Qh = 2.01 106KJ/h 例题例题同例题同例题2 2，但设，但设半即热式半即热式水加热器水加热器 解：解： 计算设计小时耗热量计算设计小时耗热量 同例题同例题2 2 计算设计小时热水量（计算设计小时热水量（6060） 同例题同例题

49、2 2 贮热总容积贮热总容积 V=0 V=0 设计秒流量设计秒流量 qg=0.2qg=0.22.52.5289289 0.5 0.5=8.5L/s =8.5L/s 设计小时供热量设计小时供热量 Qg=8.5Qg=8.5（60-1060-10）418741870.980.98 =6.28 =6.28 10106 6KJ/hKJ/h容积式半容积式半即热式Qh2.01 106KJ/h2.01 106KJ/h2.01 106KJ/hQr9818 L9818 L9818 L贮热总容积5533 L2405 L0Qg1.69 106KJ/h2.01 106KJ/h6.28 106KJ/h结果对比结果对比4

50、4、锅炉选择计算、锅炉选择计算（锅炉房设计参阅（锅炉房设计参阅暖通暖通专业教材）专业教材） 1 1、较大的集中供热系统、较大的集中供热系统 锅炉一般由采暖、供热专业设计人员结合整个建筑采暖、锅炉一般由采暖、供热专业设计人员结合整个建筑采暖、空调、食堂用蒸汽等供热需要综合考虑。空调、食堂用蒸汽等供热需要综合考虑。给排水给排水专业人员提供热专业人员提供热水供应系统的水供应系统的设计小时耗热量设计小时耗热量即可。即可。 2 2、小型建筑物的热水系统、小型建筑物的热水系统 单独选择锅炉单独选择锅炉 一般按下式计算：一般按下式计算： W Wg g（1.11.11.21.2） W W W Wg g: :锅

51、炉小时供热量，锅炉小时供热量，KJ/hrKJ/hr； W W：系统的设计小时耗热量：系统的设计小时耗热量,KJ/hr,KJ/hr； (1.1(1.11.2)1.2)：热水系统的热损失附加系数。：热水系统的热损失附加系数。 确定锅炉型号时，从锅炉样本中查出锅炉发热量确定锅炉型号时，从锅炉样本中查出锅炉发热量Wk,Wk,应保证应保证WkWg.WkWg. 热水管网水力计算内容：热水管网水力计算内容：v第一循环管网（热媒管网）的管径和水头损失第一循环管网（热媒管网）的管径和水头损失v第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径、水头损失；流量

52、、循环流量、管径、水头损失；v确定循环方式，进行设备选型（循环泵、疏水器确定循环方式，进行设备选型（循环泵、疏水器、膨胀水箱等）、膨胀水箱等） 7.8 7.8 热水管网的水力计算热水管网的水力计算 1 1、热媒为热水时、热媒为热水时 （1 1）计算热媒流量）计算热媒流量GmsGms （2 2）确定）确定D D（热媒水力计算表）（热媒水力计算表） V V1.2m/s 1.2m/s ； （3 3）计算循环水头损失）计算循环水头损失Hh Hh （4 4）计算热自然循环水头）计算热自然循环水头HzrHzr （P280 P280 式式8-358-35） 12热水锅炉热水锅炉水加热器水加热器7.8.17.

53、8.1、第一循环管网的水力计算步骤、第一循环管网的水力计算步骤 （5 5）比较自然循环水头和循环水头损失的大小）比较自然循环水头和循环水头损失的大小 A.A.满足满足H Hzrzr（1.11.11.151.15）H Hh h 时，采用自然循环时，采用自然循环. . B. B.不满足上述条件时，需设循环水泵不满足上述条件时，需设循环水泵. . （6 6）循环水泵的选型）循环水泵的选型 水泵扬程确定水泵扬程确定 H Hb b+H+Hzrzr（1.11.11.151.15）H Hh h 流量确定流量确定 Q Qb bGGmsms 2 2、热媒为蒸汽时、热媒为蒸汽时( (参见图示）参见图示） 高压蒸汽

54、高压蒸汽 相对压力相对压力70kPa70kPa 低压蒸汽低压蒸汽 相对压力相对压力70kPa70kPa 热水供应系统常用高压蒸汽为热媒热水供应系统常用高压蒸汽为热媒. . 以蒸汽为热媒的第一循环管网图示以蒸汽为热媒的第一循环管网图示 （1 1）计算蒸汽耗量）计算蒸汽耗量GmGm（P265 P265 式式8-68-6，8-78-7） （2 2）确定蒸汽管的管径）确定蒸汽管的管径 依据：依据： a.a.蒸汽耗量蒸汽耗量GmGm， b.b.管道经济流速管道经济流速v v（见表（见表8.4.28.4.2） 表表 8.4.2 c.c.比压降比压降R R 管道的比压降管道的比压降R R由下式决定：由下式决

55、定： R R（P Pc c-P-Pz z)/ (L+L)/ (L+LN N) ) P Pc c : :锅炉出口的蒸汽压力（锅炉出口的蒸汽压力（Pa);Pa); P Pz z : :加热器蒸汽进口处压力（加热器蒸汽进口处压力（Pa);Pa); L L ：蒸汽管总长（：蒸汽管总长（m m）；）； L LN N ：管道局部阻力的当量长度，取（：管道局部阻力的当量长度，取（0.50.51 1）L.L. 查设计手册中蒸汽管水力计算表，确定管径和水头损失。查设计手册中蒸汽管水力计算表，确定管径和水头损失。 （3 3）确定凝水管的管径）确定凝水管的管径 （经验法）（经验法） 凝水管的管长分为两部分：凝水管的

56、管长分为两部分： a ab b段（水加热器出口至疏水器前部）：段（水加热器出口至疏水器前部）： 为汽水混合流动状态，其管径按通过管段的设为汽水混合流动状态，其管径按通过管段的设计小时耗热量确定（查表）计小时耗热量确定（查表） ； b bc c段（疏水器后部至凝水管末端）：段（疏水器后部至凝水管末端）： 凝结水利用疏水器后的余压，输送到凝结水池。凝结水利用疏水器后的余压，输送到凝结水池。 查设计手册，以通过管段的热量（查设计手册，以通过管段的热量（WjWj1.25W1.25W）为）为确定管径的依据。查表时，管道的比压降确定管径的依据。查表时，管道的比压降R R控制在控制在15mmH15mmH2

57、2O/mO/m以内为佳。以内为佳。 7.8.27.8.2、第二循环管网的水力计算、第二循环管网的水力计算 1.1.热水热水配水管网配水管网的水力计算的水力计算 计算内容：计算内容： （1 1）确定各配水管段的设计秒流量）确定各配水管段的设计秒流量 （2 2）确定配水管管径）确定配水管管径 ( (方法同冷水）方法同冷水） 不同点：不同点： （1 1）查表时查）查表时查“热水管道热水管道水力计算表水力计算表” （2 2）管内设计水流）管内设计水流速度较低速度较低（P280 P280 表表8-138-13） （3 3）热水管网的）热水管网的最小管径为最小管径为20mm20mm，以防结垢堵塞，以防结垢

58、堵塞. . 2.2.热水热水回水管网回水管网的水力计算的水力计算 1 1）自然循环管网的计算）自然循环管网的计算 计算内容：计算内容： A.A.确定回水管管径确定回水管管径 B.B.循环流量计算和循环流量计算和最不利管段最不利管段水温校核水温校核 C.C.计算自然循环水头和循环水头损失，选计算自然循环水头和循环水头损失，选 择循环水泵择循环水泵 计算要求：计算要求： 配水管网的温降差不大于配水管网的温降差不大于1515； ( (机械循环管网取机械循环管网取1010） （1 1）回水管管径确定）回水管管径确定 按经验法确定。回水管管径比相应配水管管径小按经验法确定。回水管管径比相应配水管管径小一

59、号。一号。 DN70DN50DN40DN50DN40DN3201234567回水管网计算示意图回水管网计算示意图水加热器水加热器（最不利点）（最不利点）1 1） 计算各管段终点水温。计算各管段终点水温。最不利配水管各节点水温和各管段热水平均温度最不利配水管各节点水温和各管段热水平均温度t tm m. . （起点水温为（起点水温为65657070） t tc c, ,t tz z: :计算管段起点和终点水温；计算管段起点和终点水温； t:t:每米管长的温降，每米管长的温降， t tT/LT/L，T T5 515;15; L L: :计算管段长度计算管段长度. . tLttcz2zcmttt3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算2 2）-3-3）. .确定各计算管段的热损失确定各计算管段的热损失 (8-41)(8-41) 4 4）确定循环流量）确定循环流量 (a)(a)总循环流量（管道起端的循环流量）总循环流量（管道起端的循环流量） Q Qs:s:管网总热损失，可取管网总热损失，可取QhQh的的3 35 5 （经验）；（经验）； T T：配水管网的允许温降差，取配水管网的允许温降差，取10101515 jmSttDLKq1rSXTCQqnissqQ1DN70DN50DN40DN50DN40DN3201234567回水管网计算示意图