供热03.3-3.5

1、第六次课第六次课复习复习：概念：概念： 重力循环热水供暖系统重力循环热水供暖系统 机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统 同程式系统同程式系统 异程式系统异程式系统异程式系统异程式系统 机械循环热水供暖系统主要形式机械循环热水供暖系统主要形式 干管与散热器支管的坡度及目的干管与散热器支管的坡度及目的 计算：计算： 1. 各层水温的计算各层水温的计算机械循环热水供暖系统的主要形式垂直式垂直式 水平式水平式 上供下回上供下回单管系统单管系统 双管系统双管系统 下供下回双管系统下供下回双管系统 中供式系统中供式系统 下供上回式（倒流式）系统下供上回式（倒流式）系统 顺流式顺流式跨越式跨越式 异程式

2、系统异程式系统同程式系统同程式系统按散热按散热器的连器的连接方式接方式 单管系统各层水温的计算单管系统各层水温的计算通过立管的质量流量G立管总热负荷Q 沿水流方向第i组散热器以前(包括第i组散热器)的全部散热器的散热量.)(hgNiigihgigNiipttQQttttQttQGc本次课主要内容本次课主要内容章节名称：章节名称： 第第3章章 热水供暖系统热水供暖系统 3.3 高层建筑热水供暖系统高层建筑热水供暖系统 3.4 集中供暖分户热计量供暖系统集中供暖分户热计量供暖系统 3.5 供暖系统的主要设备和附件供暖系统的主要设备和附件 1. 高层建筑热水供暖系统的主要形式高层建筑热水供暖系统的主

3、要形式 2. 集中供暖分户热计量供暖系统的主要形式集中供暖分户热计量供暖系统的主要形式 3.膨胀水箱的作用膨胀水箱的作用, 膨胀管与供暖系统的连接点，膨胀管与供暖系统的连接点，定压点，循环管与供暖系统的连接点定压点，循环管与供暖系统的连接点 4.热水供暖系统常见的排气设备，集气罐在系统热水供暖系统常见的排气设备，集气罐在系统中的连接方式中的连接方式 5.手动平衡阀、自力式流量控制阀、自力式差压手动平衡阀、自力式流量控制阀、自力式差压控制阀的作用。控制阀的作用。重重 点点3.3 高层建筑热水供暖系统高层建筑热水供暖系统l考虑：考虑：F 水的静压力大，底层散热器承受的压力大水的静压力大，底层散热器

4、承受的压力大F 建筑物层数多而加重系统垂直失调建筑物层数多而加重系统垂直失调F在确定高层建筑热水采暖系统与集中热网相连的在确定高层建筑热水采暖系统与集中热网相连的系统型式时，不仅要满足本系统最高点系统型式时，不仅要满足本系统最高点不倒空、不倒空、不汽化，底层散热器不超压不汽化，底层散热器不超压的要求，还要考虑该的要求，还要考虑该高层建筑采暖系统连到集中热网后高层建筑采暖系统连到集中热网后不会导致其它不会导致其它建筑物采暖散热器超压建筑物采暖散热器超压。高层建筑热水采暖系统几种常用的形式高层建筑热水采暖系统几种常用的形式 分层式采暖系统解决垂直失调和超压分层式采暖系统解决垂直失调和超压双线式系统

5、解决垂直失调双线式系统解决垂直失调单、双管混合式系统解决垂直失调单、双管混合式系统解决垂直失调3.3.1 分层式高层建筑热水供暖系统分层式高层建筑热水供暖系统(1)高区采用间接连接方式高区采用间接连接方式换热器设置：换热器设置： 可设在建筑物的底层、地下室，或室外可设在建筑物的底层、地下室，或室外的集中热力站内。的集中热力站内。应用：应用： 室外热网在用户处提供的资用压力较大、室外热网在用户处提供的资用压力较大、供水温度较高时可采用，供水温度较高时可采用， 目前常用目前常用3.3.1 分层式高层建筑热水供暖系统分层式高层建筑热水供暖系统(2)高区采用高区采用双水箱或双水箱或单水箱连单水箱连接的

6、系统接的系统3.3.1 分层式高层建筑热水供暖系统分层式高层建筑热水供暖系统单水箱分层式热水供暖系统单水箱分层式热水供暖系统 利用系统最利用系统最高点的压力，高点的压力，使高层系统使高层系统循环流动。循环流动。3.3.1 分层式高层建筑热水供暖系统分层式高层建筑热水供暖系统u分层式供暖系统分层式供暖系统：在高层建筑供暖系统中，将：在高层建筑供暖系统中，将系统沿垂直方向分成两个或两个以上的独立系统系统沿垂直方向分成两个或两个以上的独立系统的形式。的形式。u下层系统下层系统可与室外管网直接连接，它的高度主可与室外管网直接连接，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要取决于室外网路的压

7、力工况和散热器的承压能力。力。u上层系统上层系统可采用以下几种连接方式可采用以下几种连接方式:高区采用间接连接方式高区采用间接连接方式高区采用双水箱或单水箱连接的系统高区采用双水箱或单水箱连接的系统3.3.2 双线式系统双线式系统3.3.2 双线式系统双线式系统双线式系统只能减轻系统垂直失调双线式系统只能减轻系统垂直失调,不能解决不能解决系统下部散热器超压问题。系统下部散热器超压问题。 垂直式系统垂直式系统双线式系统双线式系统 水平式系统水平式系统 将散热器将散热器沿垂直方向分沿垂直方向分成若干组，在成若干组，在每组内采用双每组内采用双管形式，而组管形式，而组与组之间则用与组之间则用单管连接单

8、管连接单双管混合式系统单双管混合式系统特点：特点：避免了双管系统在避免了双管系统在楼层数过多时出现楼层数过多时出现的严重竖向失调现的严重竖向失调现象象避免散热器支管管避免散热器支管管径过粗的缺点径过粗的缺点散热器还能进行局散热器还能进行局部调节部调节3.4 集中供暖分户热计量供暖系统集中供暖分户热计量供暖系统主要有主要有垂直式系统垂直式系统和和分户水平式系统分户水平式系统3.4.1垂直式系统垂直式系统 应用：应用：对原有垂直式系统进行改造对原有垂直式系统进行改造 分为：分为： 垂直式单管系统垂直式单管系统 垂直式双管系统垂直式双管系统1. 垂直式单管系统垂直式单管系统213立管I4IIIIII

9、VV3机械循环上供下回式热水采暖系统机械循环上供下回式热水采暖系统 双管系统双管系统单管系单管系统统1热源热源2循环水泵循环水泵3集气罐集气罐4膨胀水箱膨胀水箱1. 垂直式单管系统垂直式单管系统垂直式单管系统：垂直式单管系统：把原有垂直单管顺流式把原有垂直单管顺流式系统改为带跨越管、温控阀的可调系统系统改为带跨越管、温控阀的可调系统 2. 垂直式双管系统应用：对传统垂应用：对传统垂直式双管系统直式双管系统的改造。的改造。方法：在每组散方法：在每组散热器进口支管热器进口支管上安装温控阀，上安装温控阀，使系统可调使系统可调可突破楼层限制可突破楼层限制n计量：计量：在每组散热器上加装热量表计量每在每

10、组散热器上加装热量表计量每户的热量。户的热量。n特点与应用：特点与应用： 垂直式系统，一个用户由多个立管供热，垂直式系统，一个用户由多个立管供热，在每一个散热器支管上安装热表来计量，在每一个散热器支管上安装热表来计量，系统复杂、造价过高、管理不便，不能广系统复杂、造价过高、管理不便，不能广泛使用。泛使用。3.4.1垂直式系统垂直式系统3.4.2分户水平式室内供暖系统分户水平式室内供暖系统u 分户水平式室内供暖系统：分户水平式室内供暖系统：在每一个用户内只设一个热力出、入口，入口在每一个用户内只设一个热力出、入口，入口处设热量表，可计量用户的热量。处设热量表，可计量用户的热量。户内采用水平式单、

11、双管系统，每组散热器设户内采用水平式单、双管系统，每组散热器设温控阀进行室温调节。温控阀进行室温调节。u 与以往水平式系统的区别：与以往水平式系统的区别： （1）水平支路长度仅限于一个住户之内）水平支路长度仅限于一个住户之内 （2）能够分户计量和调节供热量）能够分户计量和调节供热量 （3） 可分室改变供热量，满足不同的室温要求可分室改变供热量，满足不同的室温要求1. 下供下回式系统下供下回式系统（1）水平单管跨越式系统）水平单管跨越式系统（2）水平式双管系统）水平式双管系统2. 上供上回式系统上供上回式系统3. 章鱼式双管系统章鱼式双管系统1.下供下回式系统下供下回式系统（1）水平单管跨越式系

12、统）水平单管跨越式系统l 楼梯间内设楼梯间内设共共 用立管，用立管，每户从立管每户从立管上接出，用上接出，用户入口设户入口设热热量表量表计量热计量热量。量。l 在散热器入在散热器入口加口加 温控阀温控阀，调节通过散调节通过散热器的流量，热器的流量，控制散热器控制散热器的热量来调的热量来调节室温。节室温。1.下供下回式系统下供下回式系统（1）水平单管跨越式系统）水平单管跨越式系统户内供暖管路应户内供暖管路应尽量暗敷在本尽量暗敷在本层地面下沟槽层地面下沟槽或垫层内，或或垫层内，或镶嵌在踢脚板镶嵌在踢脚板内。地面上局内。地面上局部过门管道暗部过门管道暗敷在沟槽内，敷在沟槽内，室内无立管。室内无立管。

13、1.下供下回式系统下供下回式系统 （2）水平式双管系统）水平式双管系统2. 上供上回式系统上供上回式系统供、回水管沿本层天花板下水平布置。供、回水管沿本层天花板下水平布置。3.章鱼式双管系统章鱼式双管系统又称放射式系统。又称放射式系统。每户设一个分、每户设一个分、集水器，管道集水器，管道采用采用放射状放射状布布置，置， 暗埋在楼暗埋在楼板垫层内板垫层内。 特点：便于温控特点：便于温控阀分室控制，阀分室控制，热舒适性好，热舒适性好，但要设分、集但要设分、集水器，全部支水器，全部支管需埋地暗敷。管需埋地暗敷。上述系统中，需埋地暗装的管材一般选用上述系统中，需埋地暗装的管材一般选用PB管或交联聚乙烯

14、塑料管。管或交联聚乙烯塑料管。适用建筑适用建筑分户水平单管系统经济型建筑分户水平单管系统经济型建筑分户水平双管系统一般建筑分户水平双管系统一般建筑分户水平放射式系统高档建筑分户水平放射式系统高档建筑3.4.3 低温热水地板辐射供暖系统低温热水地板辐射供暖系统室内系统：室内系统：用户入口设用户入口设分、集水器分、集水器每个分支环每个分支环路都应在分、路都应在分、集水器上分集水器上分别设置阀门，别设置阀门，以便于系统以便于系统维修和排空。维修和排空。2. 分、集水器装置3.4.4 共用供、回水立管共用供、回水立管u在楼梯间设置管道竖井，竖井内设共用供、在楼梯间设置管道竖井，竖井内设共用供、回水立管

15、，与每户的水平系统相连。回水立管，与每户的水平系统相连。u每户的阀门、热表等入口设备宜设置于管道每户的阀门、热表等入口设备宜设置于管道竖井内。竖井内。u管道井宜设检查门以便管理。管道井宜设检查门以便管理。u户内管道可明装，条件许可时最好暗埋布置。户内管道可明装，条件许可时最好暗埋布置。但暗埋管不应有接头，且宜外加塑料套管。但暗埋管不应有接头，且宜外加塑料套管。u共用立管的顶点设排气装置，下部设泄水装共用立管的顶点设排气装置，下部设泄水装置置 3.5.1 膨胀水箱膨胀水箱膨胀水箱的作用膨胀水箱的作用 用来贮存热水供暖系统加热后的膨胀水量。用来贮存热水供暖系统加热后的膨胀水量。 在重力循环上供下回

16、式系统中，起着排气作用。在重力循环上供下回式系统中，起着排气作用。 恒定供暖系统的压力恒定供暖系统的压力213立管I4I II I II VV3机械循环上供下回式热水采暖系统机械循环上供下回式热水采暖系统 双管系统双管系统单管系单管系统统1热源热源2循环水泵循环水泵3集气罐集气罐4膨胀水箱膨胀水箱3.5 供暖系统的主要设备和附件供暖系统的主要设备和附件 膨胀水箱一般用钢板制成，通常是圆形或矩形。膨胀水箱一般用钢板制成，通常是圆形或矩形。 膨胀管：膨胀管与供暖系统的连接点，在重力循膨胀管：膨胀管与供暖系统的连接点，在重力循环系统中，应接在供水总立管的顶端。在机械循环系统中，应接在供水总立管的顶端

17、。在机械循环系统中，一般接至循环水泵吸入口之前。连接环系统中，一般接至循环水泵吸入口之前。连接点处的压力，无论在系统不工作或运行时，都是点处的压力，无论在系统不工作或运行时，都是恒定的。此点称为定压点。恒定的。此点称为定压点。 溢流管：当系统的水位超过溢流管口时，水通过溢流管：当系统的水位超过溢流管口时，水通过溢流管自动溢出。溢流管一般接到附近下水道。溢流管自动溢出。溢流管一般接到附近下水道。 信号管：用来检查膨胀水箱是否存水，一般应引到管理信号管：用来检查膨胀水箱是否存水，一般应引到管理人员容易观察到的地方。人员容易观察到的地方。 循环管：在机械循环系统中，循环管应接到系统定压点循环管：在机

18、械循环系统中，循环管应接到系统定压点前的回水干管上。该点与定压点之间应保持前的回水干管上。该点与定压点之间应保持1.53.0m的距离。这样可让少量热水能缓慢地通过循环管和膨胀的距离。这样可让少量热水能缓慢地通过循环管和膨胀管流过水箱，以防止水箱里的水冻结管流过水箱，以防止水箱里的水冻结; 同时，膨胀水箱同时，膨胀水箱应考虑保温。应考虑保温。注意：注意： 在膨胀管、循环管在膨胀管、循环管和溢流管上，严禁安装阀和溢流管上，严禁安装阀门，以防止系统超压，水门，以防止系统超压，水箱冻结或水从水箱溢出。箱冻结或水从水箱溢出。 膨胀水箱容积的计算：膨胀水箱容积的计算： Vp=tmaxVc Vp膨胀水箱的有

19、效容积膨胀水箱的有效容积(即由信号管到溢流管之间的即由信号管到溢流管之间的容积容积)，L； 水的体积膨胀系数，水的体积膨胀系数，0.0006，1； Vc系统内的水容量系统内的水容量 ，L；可按供给；可按供给1kW热量所需设热量所需设备的水容量计算。室外管网和锅炉的水容量，最好按实备的水容量计算。室外管网和锅炉的水容量，最好按实际设计情况计算。际设计情况计算。 tmax 考虑系统内水受热和冷却时水温的最大波动考虑系统内水受热和冷却时水温的最大波动值，值，；一般从；一般从20水温算起。水温算起。 如在如在9570低温水供暖系统中，低温水供暖系统中，tmax95-2075， 则上式可简化为：则上式可

20、简化为： V0.045Vc 根据有效容积，在国家标准图册中选取膨胀水箱。根据有效容积，在国家标准图册中选取膨胀水箱。3.5.2 热水供暖系统的排气设备热水供暖系统的排气设备系统中的空气及其影响：系统中的空气及其影响： 系统中的水被加热时，分离出空气；在系统停止运系统中的水被加热时，分离出空气；在系统停止运行时，通过系统的不严密处也会渗入空气，充水后，也行时，通过系统的不严密处也会渗入空气，充水后，也会有空气残留在系统内。在系统中如积存空气，就会形会有空气残留在系统内。在系统中如积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环。成气塞，影响水的正常循环。热水供暖系统的排气设备，可以是手动的，也可以是自热

21、水供暖系统的排气设备，可以是手动的，也可以是自动的。国内常见的排气设备，主要有动的。国内常见的排气设备，主要有 （1）集气罐）集气罐 （2）自动排气阀）自动排气阀 （3）冷风阀）冷风阀 一般用直径一般用直径100250mm的短管制成。的短管制成。 分为立式和卧分为立式和卧式两种。式两种。 顶部连接直径顶部连接直径15mm的排气的排气管。管。1. 集气罐集气罐 集气罐在系统中的连接方式：集气罐在系统中的连接方式： 在机械循环上供下回式系统中，集气在机械循环上供下回式系统中，集气罐应设在系统罐应设在系统各分环环路供水干管的最末各分环环路供水干管的最末端的最高处端的最高处，在系统运行时，应定期打开，

22、在系统运行时，应定期打开阀门将空气排除。阀门将空气排除。 集气罐尺寸选择要求：集气罐尺寸选择要求：1）集气罐的有效容积应为膨胀水箱有效容积的）集气罐的有效容积应为膨胀水箱有效容积的1%。2）集气罐的直径应大于或等于干管直径的）集气罐的直径应大于或等于干管直径的1.52倍。倍。3）应使水在集气罐中的流速不超过）应使水在集气罐中的流速不超过0.05m/s。2. 自动排气阀自动排气阀工作原理工作原理自动排气阀常会因水中污物堵塞而失自动排气阀常会因水中污物堵塞而失灵，需要拆下清洗或更换，因此，在灵，需要拆下清洗或更换，因此，在排气阀前应设阀门。排气阀前应设阀门。特点及应用：体积小，安装简便，且特点及应

23、用：体积小，安装简便，且避免了人工操作管理的麻烦，得到广避免了人工操作管理的麻烦，得到广泛应用。泛应用。3. 冷风阀冷风阀 冷风阀多用在水平式和下供下回式系统中，冷风阀多用在水平式和下供下回式系统中，它旋紧在散热器上部专设的螺纹孔上，以它旋紧在散热器上部专设的螺纹孔上，以手动方式排除空气。手动方式排除空气。冷风阀冷风阀3.5.3 计量供热与控制设备计量供热与控制设备1.散热器温控阀散热器温控阀 l作用作用： 根据设定温度，自动控制和调节散热器的热水根据设定温度，自动控制和调节散热器的热水流量。流量。l安装位置：安装位置： 散热器的进水管上。散热器的进水管上。 l优点：优点： 能恒定室温能恒定室

24、温 节约热能节约热能2. 平衡阀平衡阀 （1）手动平衡阀）手动平衡阀 （2）自力式流量控制阀）自力式流量控制阀 （3）自力式差压控制阀）自力式差压控制阀（1）手动平衡阀）手动平衡阀 手动平衡阀手动平衡阀是一种调节阀。是一种调节阀。 工作原理：工作原理： 通过改变阀门与阀芯的间隙通过改变阀门与阀芯的间隙（开度），来改变流经阀门的阻力，（开度），来改变流经阀门的阻力，从而调节流量。从而调节流量。 与普通阀门区别：与普通阀门区别： 有开度指示、开度锁定装置及阀体上有两个测压有开度指示、开度锁定装置及阀体上有两个测压接头。在管网平衡调试时，测压接头可与专用智能仪表连接头。在管网平衡调试时，测压接头可与

25、专用智能仪表连接，仪表能显示出流经阀门的压降值和对应开度的流量值。接，仪表能显示出流经阀门的压降值和对应开度的流量值。（2）自力式流量控制阀自力式流量控制阀（定流量阀）（定流量阀）作用：作用： 在阀的进出口压差变在阀的进出口压差变化的情况下，维持通过阀化的情况下，维持通过阀门的门的流量恒定流量恒定，从而维持，从而维持与之串联的被控对象（如与之串联的被控对象（如一个环路、一个用户、一一个环路、一个用户、一台设备等）的流量恒定。台设备等）的流量恒定。 构成：构成： 由一个手动调节阀组和一由一个手动调节阀组和一个自动平衡阀组组成。个自动平衡阀组组成。 调节阀组的作用是设定流调节阀组的作用是设定流量，

26、可根据供暖系统的设量，可根据供暖系统的设计来设定流量。自动平衡计来设定流量。自动平衡阀组的作用是维持流量恒阀组的作用是维持流量恒定。定。自力式流量控制阀的工作原理：自力式流量控制阀的工作原理：系统流体的工作压力为系统流体的工作压力为p1，手动调节阀的前后，手动调节阀的前后压力分别为压力分别为p2、p3。2132VppKG/)(KV为调节阀的流量系数为调节阀的流量系数（3）自力式差压控制阀）自力式差压控制阀作用：作用： 保证两个控制点之间的差压保证两个控制点之间的差压为恒定值。为恒定值。系统差压变化系统差压变化阀门自动开大或阀门自动开大或关小关小改变自身阻力改变自身阻力保证保证控制点的压差为设定值控制点的压差为设定值3. 热量表（能量计、热表）热量表（能量计、热表）作用：作用： 进行热量测量与计量进行热量测量与计量组成：组成： 流量计、温度传感器和积分仪。流量计、温度传感器和积分仪。流量计：测量流经系统的体积流量流量计：测量流经系统的体积流量温度传感器：测量供水温度和回水温度温度传感器：测量供水温度和回水温度积分仪：根据流量计提供的流量和温度传感器的温度积分仪：根据流量计提供的流