建筑内部热水供应系统155页

1、 第7章 建筑内部热水供应系统7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备7.3 热水供应系统的管材和附件7.4 热水供应系统的敷设与保温7.5 高层建筑热水供应系统 第7章 建筑内部热水供应系统7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.1 热水供应系统的分类局部热水供应系统、集中热水供应系统、区域热水供应系统。建筑内部热水供应系统按热水供应范围，可分为： 采用小型加热器在用水场所就地加热，供局部范围内一个或几个配水点使用的热水系统称局部热水供应系统。1、局部热水供应系统 7.1 热水供应系统的分类、

2、组成和供水方式7.1.1 热水供应系统的分类 例如，采用小型燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等，供给单个厨房、浴室、生活间等用水。对于大型建筑，也可以采用很多局部热水供应系统分别对各个用水场所供应热水。 热水输送管道短，热损失小；设备、系统简单，造价低；维护管理方便、灵活；改建、增设较容易。 小型加热器热效率低，制水成本较高；使用不够方便舒适；每个用水场所均需设置加热装置，占用建筑总面积较大。 优点：缺点：7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.1 热水供应系统的分类 热水用量较小且较分散的建筑，如一般单元式居住建筑，小型饮食店、理发馆、医院、诊所等公共建筑和车间卫生间布置较分散的

3、工业建筑。 适用于： 在锅炉房、热交换站或加热间将水集中加热后，通过热水管网输送到整幢或几幢建筑的热水系统称集中热水供应系统。2集中热水供应系统 7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.1 热水供应系统的分类 加热和其他设备集中设置，便于集中维护管理；加热设备热效率较高，热水成本较低；各热水使用场所不必设置加热装置，占用总建筑面积较少；使用较为方便舒适。 设备、系统较复杂，建筑投资较大；需要有专门维护管理人员；管网较长，热损失较大；一旦建成后，改建、扩建较困难。优点：缺点：7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.1 热水供应系统的分类 热水用量较大，用水点比较集中的建筑，如

4、标准较高的居住建筑、旅馆、公共浴室、医院、疗养院、体育馆、游泳池、大型饭店等公共建筑，布置较集中的工业企业建筑等。适用于： 在热电厂、区域性锅炉房或热交换站将水集中加热后，通过市政热力管网输送至整个建筑群、居民区、城市街坊或整个工业企业的热水系统称区域热水供应系统。3区域热水供应系统7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.1 热水供应系统的分类 如：城市热力网水质符合用水要求，热力网工况允许时，也可从热力网直接取水。 便于集中统一维护管理和热能的综合利用；有利于减少环境污染；设备热效率和自动化程度较高；热水成本低，设备总容量小，占用总面积少；使用方便舒适，保证率高。 优点：7.1 热

5、水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.2 热水供应系统的组成 建筑布置较集中，热水用量较大的城市和工业企业，目前在国外特别是发达国家中应用较多。适用于： 设备、系统复杂，建设投资高；需要较高的维护管理水平；改建、扩建困难。缺点：集中加热系统图单击鼠标播放 室内集中热水供应系统主要由部分组成: .热媒系统（第一循环系统） .热水供应系统（第二循环系统） .附件7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.2 热水供应系统的组成 热水供应系统的组成因建筑类型和规模、热源情况、用水要求、加热和贮存设备的供应情况、建筑对美观和安静的要求等不同情况而异。 图7-1所示为一典型的集中热水供应系统。7

6、.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.2 热水供应系统的组成 热媒系统由热源、水加热器和热媒管网组成。 热媒系统由热源、水加热器和热媒管网组由锅炉生产的蒸汽（或高温热水）通过热媒管网送到水加热器加热冷水，经过热交换蒸汽变成冷凝水，靠余压经疏水器流到冷凝水池，冷凝水和新补充的软化水经冷凝水循环泵再送回锅炉加热为蒸汽，如此循环完成热的传递作用。 1热媒系统（第一循环系统）7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.2 热水供应系统的组成 对于区域性热水系统不需设置锅炉，水加热器的热媒管道和冷凝水管道直接与热力网连接。 1 锅炉2 水加热器8 冷凝水池9 冷凝水泵 12 热媒蒸汽管1

7、3 冷凝水管图7-1 热媒为蒸汽的集中热水系统 热媒循环（第一循环）7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.2 热水供应系统的组成 热水供水系统由热水配水管网和回水管网组成。 被加热到一定温度的热水，从水加热器输出经配水管网送至各个热水配水点，而水加热器的冷水由高位水箱或给水管网补给。 为保证各用水点随时都有规定水温的热水，在立管和水平干管甚至支管设置回水管，使一定量的热水经过循环水泵流回水加热器以补充管网所散失的热量。2热水供水系统（第二循环系统）热水循环（第二循环）7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.2 热水供应系统的组成10 冷水箱 2 水加热器3 配水干管 4

8、配水立管5 回水立管 6 回水干管7 循环泵图7-1 热媒为蒸汽的集中热水系统 蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件，如温度自动调节器、疏水器、减压阀、安全阀、自动排气阀、膨胀罐、管道伸缩器、闸阀、水嘴等。7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.2 热水供应系统的组成包括：3附件7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式 也称一次换热，是利用以燃气、燃油、燃煤为燃料的热水锅炉，把冷水直接加热到所需热水温度，或者是将蒸汽或高温水通过穿孔管或喷射器直接通入冷水混合制备热水。 7.1.3 热水供应系统的供水方式直接加热1按热水加热方式的不同，有直接加热和间接加热之分 7.1 热水供应系统的

9、分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 具有热效率高、节能的特点；蒸汽直接加热方式具有设备简单、热效率高、无需冷凝水管的优点。 具有合格的蒸汽热媒、且对噪声无严格要求的公共浴室、洗衣房、工矿企业等用户。 存在噪声大，对蒸汽质量要求高，冷凝水不能回收，热源需大量经水质处理的补充水，运行费用高等缺点。 优点：缺点：适用于：7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式图7-2 加热方式7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 也称二次换热，是将热媒通过水加热器把热量传递给冷水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒（如蒸

10、汽）与被加热水不直接接触。 回收的冷凝水可重复利用，只需对少量补充水进行软化处理，运行费用低，且加热时不产生噪声，蒸汽不会对热水产生污染，供水安全稳定。 间接加热 要求供水稳定、安全，噪声要求低的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑。优点：适用于：7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式(e)蒸汽-水加热器间接加热(d)热水锅炉间接加热7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式开式热水供水方式，即在所有配水点关闭后，系统内的水仍与大气相通。该方式一般在管网顶部设有高位冷水箱和膨胀管或高位开式加热水箱，系统内的水压仅取决于水箱的设置

11、高度，而不受室外给水管网水压波动的影响，可保证系统水压稳定和供水安全可靠。 开 式2按热水管网的压力工况，可分为开式和闭式两类。7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 缺点是，高位水箱占用建筑空间和开式水箱易受外界污染。 适用于用户要求水压稳定，且允许设高位水箱的热水系统。 图7-3 开式热水供应系统7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式闭式热水供水方式，即在所有配水点关闭后，整个系统与大气隔绝，形成密闭系统 。 该方式中应采用设有安全阀的承压

12、水加热器，有条件时还应考虑设置压力膨胀罐，以确保系统安全运转。 具有管路简单、水质不易受外界污染的优点，但供水水压稳定性较差，安全可靠性较差，适用于不宜设置高位水箱的热水供应系统。 闭 式7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式图7-4 闭式热水供应系统7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 全循环供水方式，是指热水干管、热水立管和热水支管都设置相应循环管道，保持热水循环，各配水嘴随时打开均能提供符合设计水温要求的热水。 该方式用于对热水供应要求比较高的建筑中，如高级宾馆、饭店、高级住宅等。全循环3按热水管网设置循环管网

13、的方式不同，有全循环、半循环、无循环热水供水方式之分。膨胀排气管循环水泵加热器图7-5(a)全循环冷水箱7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式半循环供水方式，又有立管循环和干管循环之分。 立管循环方式是指热水干管和热水立管均设置循环管道，保持热水循环，打开配水嘴时只需放掉热水支管中少量的存水，就能获得规定水温的热水。 该方式多用于设有全日供应热水的建筑和设有定时供应热水的高层建筑中 半循环膨胀排气管循环水泵加热器图7-5(b)半循环：立管循环方式冷水箱7.1 热水供应系统的分类、组

14、成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式干管循环方式是指仅热水干管设置循环管道，保持热水循环，多用于采用定时供应热水的建筑中。 在热水供应前，先用循环泵把干管中已冷却的存水循环加热，当打开配水嘴时只需放掉立管和支管内的冷水就可流出符合要求的热水。 半循环半循环：干管循环方式膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 无循环供水方式，是指在热水管网中不设任何循环管道。 对于热水

15、供应系统较小、使用要求不高的定时热水供应系统，如公共浴室、洗衣房等可采用此方式。不循环图7-5(d)不循环热水供水方式膨胀排气管冷水箱加热器7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 全天循环方式，即全天任何时刻，管网中都维持有不低于循环流量的流量，使设计管段的水温在任何时刻都保持不低于设计温度。全天循环4按热水管网运行方式不同，可分为全天循环方式和定时循环方式。7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 即利用水泵强制水在热水管网内循环，造成一定的循环流量，以补偿管网热损失，维持一定的水温。 目前实际运行的热水供应系统，多数

16、采用这种循环方式。 定时循环方式，即在集中使用热水前，利用水泵和回水管道使管网中已经冷却的水强制循环加热，在热水管道中的热水达到规定温度后再开始使用的循环方式。机械循环定时循环5按热水管网采用的循环动力不同，可分为自然循环方式和机械循环方式。7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式自然循环方式，即利用热水管网中配水管和回水管内的温度差所形成的自然循环作用水头（自然压力），使管网内维持一定的循环流量，以补偿热损失，保持一定的供水温度。 因一般配水管与回水管内的水温差仅为510，自然循环作用水头值很小，所以实际使用自然循环的很少，尤其对于中、大型建筑采用自然循环

17、有一定的困难。自然循环7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式选用何种热水供水方式，应根据建筑物用途，热源供给情况、热水用量和卫生器具的布置情况进行技术和经济比较后确定。 在实际应用时,常将上述各种方式按照具体情况进行组合 蒸汽间接加热机械强制全循环干管下行上给的热水供水方式，适用于全天供应热水的大型公共建筑或工业建筑。 下行上给6按热水配水管网水平干管的位置不同，可分为下行上给供水方式和上行下给供水方式。 7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 热水锅炉直接加热机械强制半循环干管下行上给的热水供水方式，适用于定时供应热

18、水的公共建筑。 图7-6 干管下行上给机械半循环方式7.1 热水供应系统的分类、组成和供水方式7.1.3 热水供应系统的供水方式 为蒸汽直接加热干管上行下给不循环供水方式，适用于工矿企业的公共建筑、公共洗衣房等场所。图7-7 直接加热上行下给方式 上行下给 下一节： 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 第7章 建筑内部热水供应系统7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 1）当条件许可时，宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能作热源。 利用烟气、废气作热源时，烟气、废气的温度不宜低于400。 利用地热水作热源

19、时，应按地热水的水温、水质、水量和水压，采取相应的升温、降温、去除有害物质、选用合适的设备及管材、设置贮存调节容器、加压提升等技术措施，以保证地热水的安全合理利用。 1、集中热水供应系统的热源 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 利用太阳能作热源时，为保证没有太阳的时候不间断供应热水，应附设一套电热或其他热源的辅助加热装置。 （2）选择能保证全年供热的热力管网为热源。为保证热水不间断供应，宜设热网检修期用的备用热源。 在只能有采暖期供热的热力管网时，应考虑其他措施（如设锅炉）以保证热水的供应。 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.

20、1 热水供应系统的热源 （3）选择区域锅炉房或附近能充分供热的锅炉房的蒸汽或高温热水作热源。 （4）当无（1）、（2）、（3）所述热源可利用时，可采用专用的蒸汽或热水锅炉制备热源，也可采用燃油、燃气热水机组或电蓄热设备制备热源或直接供给生活热水。 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 宜因地制宜，采用太阳能、电能、燃气、蒸汽等。 当采用电能为热源时，宜采用贮热式电热水器以降低耗电功率。（1）加热设备应防腐，其构造便于清理水垢和杂物。 应采取下列措施：2局部热水供应系统的热源 3利用废热（废气、烟气、高温无毒废液等）作为热媒7.2 热水供应系统的热源、加

21、热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源（2）防止热媒管道渗漏而污染水质。（3）消除废气压力波动和除油。（1）蒸汽中不含油质及有害物质。 宜用于开式热水供应系统，并应符合下列要求：4采用蒸汽直接通入水中或采取汽水混合设备的加热方式 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 （2）当不回收凝结水经技术经济比较合理时。 （3）应采用消声混合器，加热时产生的噪声应符合现行的城市区域环境噪声标准的要求。 （4）应采取防止热水倒流至蒸汽管道的措施。 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备7.2.2 局部加热设备 燃气热水器的热源有天然气、焦炉煤气、液

22、化石油气和混合煤气4种。 依照燃气压力有低压（P5kPa）、中压（5kPaP150kPa热水器之分。 民用和公共建筑生活、洗涤用燃气热水设备一般采用低压，工业企业生产所用燃气热水器可采用中压。 7.2.2 局部加热设备1燃气热水器7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 直流快速式燃气热水器一般安装在用水点就地加热，可随时点燃并可立即取得热水，供一个或几个配水点使用，常用于厨房、浴室、医院手术室等局部热水供应。 容积式燃气热水器具有一定的贮水容积，使用前应预先加热，可供几个配水点或整个管网用水，可用于住宅、公共建筑和工业企业的局部和集中热水供应。 按加热冷水的方

23、式不同，燃气热水器有直流快速式和容积式之分 。图7-9容积式煤气热水器 图7-8快速式煤气热水器7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备电热水器产品分快速式和容积式两种。 快速式电热水器无贮水容积或贮水容积很小，不需在使用前预先加热，在接通水路和电源后即可得到被加热的热水。 该类热水器具有体积小、重量轻、热损失少、效率高、容易调节水量和水温、使用安装简便等优点，但电耗大，尤其在一些缺电地区使用受到限制。 2电热水器7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备目前市场上该种热水器种类较多，适合家庭和工业、公共建筑单个热水供应点使用。容积

24、式电热水器具有一定的贮水容积，其容积可由10L到10m3。 该种热水器在使用前需预先加热，可同时供应几个热水用水点在一段时间内使用，具有耗电量较小、管理集中的优点。 但其配水管段比快速式热水器长，热损失也较大。 容积式电热水器 一般适用于局部供水和管网供水系统。 图7-107.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备太阳能热水器是将太阳能转换成热能并将水加热的装置。 其优点是：结构简单、维护方便、节省燃料、运行费用低、不存在环境污染问题。 其缺点是：受天气、季节、地理位置等影响不能连续稳定运行，为满足用户要求需配置贮热和辅助加热设施、占地面积较大，布置受到一定的限制

25、。 优点：缺点：3太阳能热水器7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 装配式太阳能热水器一般为小型热水器，即将集热器、贮热水箱和管路由工厂装配出售，适于家庭和分散使用场所 组合式太阳能热水器，即是将集热器、贮热水箱、循环水泵、辅助加热设备按系统要求分别设置而组成，适用于大面积供应热水系统和集中供应热水系统 太阳能热水器按组合形式分为装配式和组合式两种。7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备太阳能热水器按热水循环方式分自然循环和机械循环两种。自然循环太阳能热水器是靠水温差产生的热虹吸作用进行水的循环加热 。 该种热水器运行安全可

26、靠、不需用电和专人管理 。但贮热水箱必须装在集热器上面，同时使用的热水会受到时间和天气的影响 。 给水管通气管自然循环太阳能热水器集热器上循环管热水管给水管通气管下循环管泄水管贮热水箱7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备为克服天气对热水加热的影响，可增加辅助加热设备，如煤气加热、电加热和蒸气加热等措施，适用于大面积和集中供应热水场所 机械循环太阳能热水器是利用水泵强制水进行循环的系统。 该种热水器贮热水箱和水泵可放置在任何部位，系统制备热水效率高，产水量大。 图7-13直接加热机械循环太阳能水加热器图7-14 间接加热机械循环太阳能热水器7.2热水供应系统的

27、热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 集中热水供应系统采用的热水锅炉主要有燃煤、燃油和燃气3种。燃煤锅炉使用燃料价格低，运行成本低，但存在因燃煤产生的烟尘和二氧化硫对环境的污染问题。 目前许多城市为解决日益严重的城市空气污染问题，已开始限制甚至禁止市区内燃煤锅炉的使用。 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备1热水锅炉7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 燃油（燃气）锅炉通过燃烧器向正在燃烧的炉膛内喷射雾状油（或通入煤气），燃烧迅速，且比较完全，具有构造简单、体积小、热效率高、排污总量少的优点。 随着

28、生活水平的提高，人们对环保要求也越来越严格，燃油（燃气）锅炉的市场正急剧扩大，使用日益广泛 。7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 容积式水加热器、快速式水加热器、半容积式水加热器、半即热式水加热器。集中热水供应系统中常用的水加热器有：（1）容积式水加热器 容积式水加热器是内部设有热媒导管的热水贮存容器，具有加热冷水和贮备热水两种功能，热媒为蒸汽或热水，有卧式和立式之分。 2水加热器7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 常用的容积式水加热器有传统的U型管型容积式水加热器和导流型容积式水加

29、热器。 U型管型容积式水加热器的优点是具有较大的贮存和调节能力，可提前加热，热媒负荷均匀，被加热水通过时压力损失较小，用水点处压力变化平稳，出水温度较稳定，对温度自动控制的要求较低，管理比较方便。 但该加热器中，被加热水流速缓慢，传热系数小，热交换效率低，且体积庞大占用过多的建筑空间，在热媒导管中心线以下约有2025的贮水容积是低于规定水温的常温水或冷水，所以贮罐的容积利用率较低。 7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 此外，由于局部区域水温合适、供氧充分、营养丰富，因此容易滋生军团菌，造成水质生物污染。 U型管型容积式水加热器这种层叠式的加热方式可称为“

30、层流加热”。 容积式水加热器演示动画7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 （2）快速式水加热器针对容积式水加热器中“层流加热”的弊端，出现了“紊流加热”理论：即通过提高热媒和被加热水的流动速度，来提高热媒对管壁、管壁对被加热水的传热系数，以改善传热效果。 快速式水加热器就是热媒与被加热水通过较大速度的流动进行快速换热的一种间接加热设备。 根据热媒的不同，快速式水加热器有汽一水和水一水两种类型，前者热媒为蒸汽，后者热媒为过热水。7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 根据加热导管的构造不

31、同，又有单管式、多管式、板式、管壳式、波纹板式、螺旋板式等多种型式。 图7-19所示为多管式汽一水快速式水加热器，图7-20所示为单管式汽一水快速式水加热器，它可以多组并联或串联。图7-19多管式汽-水快速式水加热器 这种水加热器是将被加热水通入导管内，热媒（即蒸汽）在壳体内散热。7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 快速式水加热器具有效率高，体积小，安装搬运方便的优点， 缺点是不能贮存热水，水头损失大，在热媒或被加热水压力不稳定时出水温度波动较大，仅适用于用水量大，而且比较均匀的热水供应系统或建筑物热水采暖系统。7.2 热水供应系统的加

32、热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备（3）半容积式水加热器 半容积式水加热器是带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器，是由英国引进的设备。 由贮热水罐、内藏式快速换热器和内循环泵3个主要部分组成。 半容积式水加热器演示动画7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 其中贮热水罐与快速换热器隔离，被加热水在快速换热器内迅速加热后，通过热水配水管进入贮热水罐，当管网中热水用量低于设计用水量时，热水的一部分落到贮罐底部，与补充水（冷水）一道经内循环泵升压后再次进入快速换热器加热。 其一，提高被加热水的流速，以增大传热系数和换热能力； 内循环泵的作用

33、有3个：其二，克服被加热水流经换热器时的阻力损失； 7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 其三，形成被加热水的连续内循环，消除了冷水区或温水区，使贮罐容积的利用率达到100。内循环泵的流量根据不同型号的加热器而定，其扬程在2060kPa之间。 半容积式水加热器具有体型小（贮热容积比同样加热能力的容积式水加热器减少2/3）、加热快、换热充分、供水温度稳定、节水节能的优点，但由于内循环泵不间断地运行，需要有极高的质量保证。快速加热器图7-22 高峰用水时工作状态图7-21 半容积式水加热器构造示意图7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系

34、统的加热设备 图7-23为国内专业人员开发研制的HRV型高效半容积式水加热器装置的工作系统图，其特点是取消了内循环泵，被加热水（包括冷水和热水系统的循环回水）进入快速换热器被迅速加热，然后先由下降管强制送至贮热水罐的底部、再向上升，以保持整个贮罐内的热水同温。 当管网配水系统处于高峰用水时，热水循环系统的循环泵不启动，被加热水仅为冷水； 7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备图7-23 半容积式水加热器工作系统图7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 当管网配水系统不用水或少量用水时，热水管网由于散热损失而产生温降，利用系

35、统循环泵前的温包可以自动启动系统循环泵，将循环回水打入快速换热器内，生成的热水又送至贮热水罐的底部，依然能够保持罐内热水的连续循环，罐体容积利用率亦为100。 HRV型半容积式水加热器具有与带有内循环泵的半容积式水加热器同样的功能和特点，更加符合我国的实际情况，适用于机械循环的热水供应系统。7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备（4）半即热式水加热器 半即热式水加热器是带有超前控制，具有少量贮存容积的快速式水加热器。 半即热式水加热器演示动画 热媒蒸汽经控制阀和底部入口通过立管进入各并联盘管，冷凝水入立管后由底部流出，冷水从底部经孔板入罐，同时有少量冷水进入

36、分流管。 7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备入罐冷水经转向器均匀进入罐底并向上流过盘管得到加热，热水由上部出口流出。 部分热水在顶部进入感温管开口端，冷水以与热水用水量成比例的流量由分流管同时入感温管，感温元件读出瞬间感温管内的冷、热水平均温度，即向控制阀发出信号，按需要调节控制阀，以保持所需的热水输出温度。 只要一有热水需求，热水出口处的水温尚未下降，感温元件就能发出信号开启控制阀，具有预测性。 7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 加热盘管内的热媒由于不断改向，加热时盘管颤动，形成局部紊流区，属于“紊流加热”，故

37、传热系数大，换热速度快，又具有预测温控装置，所以其热水贮存容量小，仅为半容积式水加热器的1/5。 同时，由于盘管内外温差的作用，盘管不断收缩、膨胀，可使传热面上的水垢自动脱落。 半即热式水加热器具有快速加热被加热水，浮动盘管自动除垢的优点，其热水出水温度一般能控制在2.2内，且体积小，节省占地面积，适用于各种不同负荷需求的机械循环热水供应系统。图7-24半即热式水加热器构造示意图7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.3 集中热水供应系统的加热设备加热水箱是一种简单的热交换设备，在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器，可构成直接加热水箱。 在水箱内安装排管或盘管即构成间接加热水箱。加热水箱适用

38、于公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。 热水贮水箱（罐）是一种专门调节热水量的容器。可在用水不均匀的热水供应系统中设置，以调节水量，稳定出水温度。 3加热水箱和热水贮水箱7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.4 加热设备的选择 加热设备是热水供应系统的核心组成部分，加热设备的选择是关系到热水供应系统能否满足用户使用要求和保证系统长期正常运转的关键。 应根据热源条件、建筑物功能及热水用水规律、耗热量和维护管理等因素综合比较后确定。 （1）需同时供给多个卫生器具或设备热水时，宜选用带贮热容积的加热设备。7.2.4 加热设备的选择1选用局部热水供应设备时，应符合下列要求：7.2 热水供

39、应系统的加热设备和器材7.2.4 加热设备的选择（2）当地太阳能资源充足时，宜选用太阳能热水器或太阳能辅以电加热的热水器。（3）热水器不应安装在易燃物堆放或对燃气管、表或电气设备产生影响及有腐蚀性气体和灰尘多的场所。 （4）燃气热水器、电热水器必须带有保证使用安全的装置。严禁在浴室内安装直接排气式燃气热水器等在使用空间内积聚有害气体的加热设备。7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.4 加热设备的选择（1）热效率高，换热效果好、节能、节省设备用房；（2）生活热水侧阻力损失小，有利于整个系统冷、热水压力的平衡；（3）安全可靠、构造简单、操作维修方便；（4）具体选择水加热设备时，应遵循下列原则

40、：2集中热水供应系统的加热设备选择，应符合下列要求：7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.4 加热设备的选择1）当采用自备热源时，宜采用直接供应热水的燃气、燃油等燃料的热水机组，亦可采用间接供应热水的自带换热器的热水机组或外配容积式、半容积式水加热器的热水机组。2）热水机组除满足上述（1）、（2）、（3）基本要求外，还应具备燃料燃烧完全、消烟除尘、自动控制水温、火焰传感、自动报警等功能。7.2 热水供应系统的加热设备和器材7.2.4 加热设备的选择3）当采用蒸汽、高温水为热源时，间接水加热设备的选型应结合热媒的供给能力、热水用途、用水均匀性及水加热设备本身的特点等因素，经技术经济比较后确

41、定。 4）当热源为太阳能时，宜采用热管或真空管太阳能热水器。5）在电源供应充沛的地方可采用电热水器。 下一节7.3 热水供应系统的管材和附件 第7章 建筑内部热水供应系统7.3 热水供应系统的管材和附件7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.1 热水供应系统的管材和管件1热水供应系统采用的管材和管件，应符合现行产品标准的要求。2热水管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度。3热水管道应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求的管材及相应的配件。 4当选用塑料热水管或塑料和金属复合热水管材时，应符合下列要求：7.3.1 热水供应系统的管材和管件7.3 热水供应

42、系统的管材和附件7.3.1 热水供应系统的管材和管件 （1）管道的工作压力应按相应温度下的允许工作压力选择。 （2）管件宜采用和管道相同的材质。 （3）定时供应热水的系统因其水温周期性变化大，不宜采用对温度变化较敏感的塑料热水管。 （4）设备机房内的管道不应采用塑料热水管。7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 热水供应系统中为实现节能节水、安全供水，在水加热设备的热媒管道上应装设自动温度调节装置来控制出水温度。 7.3.2 热水供应系统的附件1自动温度调节装置： 自动调温装置有直接式和电动式两种类型。 直接式自动调温装置由温包、感温原件和自动调节阀组成。直接式7.3

43、热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 温度调节阀必须垂直安装，温包内装有低沸点液体，插装在水加热器出口的附近，感受热水温度的变化，产生压力升降，并通过毛细导管传至调节阀，通过改变阀门开启度来调节进入加热器的热媒流量，起到自动调温的作用。 电动式自动调温装置由温包、电触点压力式温度计、电动调节阀和电气控制装置组成。 温包插装在水加热器出口的附近，感受热水温度的变化，产生压力升降，并传导到电触点压力式温度计。 电动式7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 电触点压力式温度计内装有所需温度控制范围内的上下两个触点，例如6070。 当加热器的出水温度过高，压力

44、表指针与70触点接通，电动调节阀门关小。 如果水温符合在规定范围内，压力表指针处于上下触点之间，电动调节阀门停止动作。 当水温降低，压力表指针与60触点接通，电动调节阀门开大。 自动温度调节器直接式温度调节间接式自动温度调节图7-26 自动温度调节器构造1温包 ; 2感温元件; 3调压阀图7-27 自动温度调节器安装示意图1加热设备；2温包；3自动调节阀；4疏水器；5蒸汽；6凝结水；7冷水；8热水；9安全阀10电动调节阀7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 热水供应系统以蒸汽作热媒时，为保证凝结水及时排放，同时又防止蒸汽漏失，在用汽设备（如水加热器、开水器等）的凝结水

45、回水管上应每台设备设疏水器，当水加热器的换热能确保凝结水回水温度不大于80时，可不装疏水器。 蒸汽立管最低处、蒸汽管下凹处的下部宜设疏水器。 2疏水器7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 疏水器如仅作排除管道中冷凝积水时，可选用DN15、DN20的规格。 当用于排除水加热器等用汽设备的凝结水时，则疏水器管径应按下式计算后确定。 疏水器按其工作压力有低压和高压之分，热水系统通常采用高压疏水器，一般可选用浮桶式或热动力式疏水器。（1）疏水器的选用7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件式中 Q疏水器最大排水量，kg/h； k0附加系数，见表7-1。

46、G水加热设备最大凝结水量，kg/h。 名 称附加系数 k0压差P0.2MPa压差P0.2MPa上开口浮筒式疏水器下开口浮筒式疏水器恒温式疏水器浮球式疏水器喷嘴式疏水器热动力式疏水器3.02.03.52.53.03.04.02.54.03.03.24.0附加系数k0 表7-1 7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 疏水器进出口压差P，可按下式计算：式中 P疏水器进出口压差，MPa； P1疏水器前的压力，MPa，对于水加热器等换热设备，可取P1=0.7Pz（Pz为进入设备的蒸汽压力）； P2疏水器后的压力，MPa，当疏水器后凝结水管不抬高自流坡向开式水箱时P2=0；当疏水

47、器后凝结水管道较长，又需抬高接入闭式凝结水箱时，P2按下式计算：7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件式中 h疏水器后至凝结水箱之间的管道压力损失，MPa； H疏水器后回水管的抬高高度，m；P3凝结水箱内压力，MPa。 1）疏水器的安装位置应便于检修，并尽量靠近用汽设备，安装高度应低于设备或蒸汽管道底部150mm以上，以便凝结水排出。（2）疏水器的安装7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件2）浮筒式或钟形浮子式疏水器应水平安装。3）加热设备宜各自单独安装疏水器，以保证系统正常工作。5）当采用余压回水系统、回水管高于疏水器时，应在疏水器后装设止回阀

48、。4）疏水器一般不装设旁通管，但对于特别重要的加热设备，如不允许短时间中断排除凝结水或生产上要求速热时，可考虑装设旁通管。旁通管应在疏水器上方或同一平面上安装，避免在疏水器下方安装。7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件6）当疏水器距加热设备较远时，宜在疏水器与加热设备之间安装回汽支管 。8）疏水器的安装方式。见下页图。 7）当凝结水量很大，一个疏水器不能排除时，则需几个疏水器并联安装。并联安装的疏水器应同型号、同规格，一般适宜并联2个或3个疏水器，且必须安装在同一平面内。7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件图7-29 疏水器的安装方式7.3

49、热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件热水供应系统中的加热器常以蒸汽为热媒，若蒸汽管道供应的压力大于水加热器的承压能力，则应设减压阀把蒸汽压力降到需要值，才能保证设备使用安全。减压阀是利用流体通过阀瓣产生阻力而减压并达到所求值的自动调节阀，其阀后压力可在一定范围内进行调整。 3减压阀减压阀按其结构形式可分为薄膜式、活塞式和波纹管式三类。 下图是Y43H-16型活塞式减压阀的构造示意图。 7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件活塞式减压阀 图7-30 Y43H-16型活塞式减压阀图7-31 减压阀理论流量曲线7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水

50、供应系统的附件 蒸汽减压阀的选择应根据蒸汽流量计算出所需阀孔截面积，然后查有关产品样本确定阀门公称直径。 当无资料时，可按高压蒸汽管路的公称直径选用相同孔径的减压阀。 （1）蒸汽减压阀的选择与计算 蒸汽减压阀阀孔截面积可按下式计算：式中 f所需阀孔截面积，cm2；7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 G蒸汽流量，kg/h； 0.6减压阀流量系数；q通过每cm2阀孔截面的理论流量， kg/cm2h，可按图查得。l）减压阀应安装在水平管段上，阀体应保持垂直。 2）阀前、阀后均应安装闸阀和压力表，阀后应装设安全阀，一般情况下还应设置旁通管，如图所示，其中各部分的安装尺寸见表

51、。（2）蒸汽减压阀的安装7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件减压阀公称直径DN（mm）ABCDEFG2511004003502001350250200321100400350200135025020040130050040025015003002505014005004502501600300250651400500500300165035030080150055065035017503503501001600550750400185040040012518006008004501502000650850500减压阀安装尺寸（mm） 表7-2 7.3 热水供应系统的管

52、材和附件7.3.2 热水供应系统的附件图7-32 减压阀安装（a）活塞式减压阀旁通管垂直安装（b）活塞式减压阀旁通管水平安装（c）薄膜式或波纹管减压阀的安装 7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件为排除热水管道系统中热水气化产生的气体（溶解氧和二氧化碳），以保证管内热水畅通，防止管道腐蚀，上行下给式系统的配水干管最高处应设自动排气阀。 图7-33（a）为自动排气阀的构造示意图，图7-33（b）为其装设位置。 4自动排气阀7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件图7-33自动排气阀及其安装位置1排气阀体；2直角安装出水口；3水平安装出水口；4阀座；5

53、滑阀；6杠杆；7浮钟7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 在集中热水供应系统中，冷水被加热后，水的体积要膨胀，如果热水系统是密闭的，在卫生器具不用水时，必然会增加系统的压力，有胀裂管道的危险，因此需要设置膨胀管、安全阀或膨胀水罐。5膨胀管、膨胀水罐和安全阀7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 膨胀管用于由高位冷水箱向水加热器供应冷水的开式热水系统，膨胀管的设置应符合下列要求： 1）当热水系统由生活饮用高位冷水箱补水时，不得将膨胀管引至高位冷水箱上空，以防止热水系统中的水体升温膨胀时，将膨胀的水量返至生活用冷水箱，引起该水箱内水体的热污染。 （

54、1）膨胀管 通常可将膨胀管引入同一建筑物的中水供水箱、专用消防供水箱（不与生活用水共用的消防水箱）等非生活饮用水箱的上空，其设置高度应按下式计算： 7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件式中 h膨胀管高出生活饮用高位水箱水面的垂直高度，m； H锅炉、水加热器底部至生活饮用高位水箱水面的高度，m； l冷水密度，kg/m3； r热水密度，kg/m3。 膨胀管出口离接入水箱水面的高度不少于100mm。图7-34 膨胀管安装高度计算用图7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件2）热水供水系统上如设置膨胀水箱，其容积应按下式计算 式中 Vp膨胀水箱有效容积，

55、L； t系统内水的最大温差，；Vs系统内的水容量，L。膨胀水箱水面高出系统冷水补给水箱水面的垂直高度按下式计算。 7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件式中 h膨胀水箱水面高出系统冷水补给水箱水面的垂直高度，m； H锅炉、水加热器底部至系统冷水补给水箱水面的高度，m； h热水回水密度，kg/m3； r热水供水密度，kg/m3。 3）膨胀管上严禁装设阀门，且应防冻，以确保热水供应系统的安全。其最小管径应按表确定。锅炉或水加热器的传热面积（m2）1010且1515且2020膨胀管最小管径（mm）25324050膨胀管的最小管径表7-3 7.3 热水供应系统的管材和附件7.3

56、.2 热水供应系统的附件 闭式热水供应系统的日用热水量10m3时，应设压力膨胀水罐（隔膜式或胶囊式）以吸收贮热设备及管道内水升温时的膨胀量，防止系统超压，保证系统安全运行。 压力膨胀水罐宜设置在水加热器和止回阀之间的冷水进水管或热水回水管的分支管上。 （2）膨胀水罐7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件图7-35 隔膜式压力膨胀水罐1充气嘴；2外壳；3气室；4隔膜；5水室；6接管口；7罐座 图7-35 隔膜式压力膨胀水罐是隔膜式压力膨胀水罐的构造示意图。式中 Ve-膨胀水罐总容积，m3；膨胀水罐总容积按下式计算：7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的

57、附件 f加热前加热、贮热设备内水的密度，kg/m3，相应f 的水温可按下述情况设计计算： 加热设备为单台，且为定时供应热水的系统，可按进加热设备的冷水温度tL计算； 加热设备为多台的全日制热水供应系统，可按最低回水温度计算，其值一般可取4050。 r热水密度，kg/m3； P1膨胀水罐处管内水压力，MPa（绝对压力）；为管内工作压力+0.1（MPa）；7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 P2膨胀水罐处管内最大允许水压力，MPa（绝对压力）；其数值可取1.05P1； Vs系统内热水总容积，m3；当管网系统不大时，Vs可按水加热设备的容积计算。 闭式热水供应系统的日用热

58、水量10m3时，可采用设安全阀泄压的措施。 承压热水锅炉应设安全阀，并由制造厂配套提供。 （3）安全阀7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件开式热水供应系统的热水锅炉和水加热器可不装安全阀（劳动部门有要求者除外）。设置安全阀的具体要求如下： （1）水加热器宜采用微启式弹簧安全阀，安全阀应设防止随意调整螺丝的装置。（2）安全阀的开启压力，一般取热水系统工作压力的1.1倍，但不得大于水加热器本体的设计压力（一般分为0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa三种规格）。7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件（3）安全阀的直径应比计算值放大一级；一般实际工

59、程应用中，对于水加热器用的安全阀，其阀座内径可比水加热器热水出水管管径小1号。（4）安全阀应直立安装在水加热器的顶部。（5）安全阀装设位置，应便于检修。其排出口应设导管将排泄的热水引至安全地点。（6）安全阀与设备之间，不得装设取水管、引气管或阀门。7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 热水供应系统中管道因受热膨胀而伸长，为保证管网使用安全，在热水管网上应采取补偿管道温度伸缩的措施，以避免管道因为承受了超过自身所许可的内应力而导致弯曲甚至破裂。6自然补偿管道和伸缩器 管道的热伸长按式（7-9）计算 (7-9)7.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件

60、式中 L管道的热伸长（膨胀）量，mm；t2r管中热水最高温度，；t1r管道周围环境温度，一般取t1r =5； L计算管段长度，m；线膨胀系数，mm/(m)，见下表。管材PP-RPEXPBABSPVC-UPAP薄壁铜管钢管无 缝铝合金衬塑PVC-C薄 壁不锈钢管0.16(0.140.18)0.15(0.2)0.130.10.070.0250.02(0.0170.018)0.0120.0250.080.0166不同管材的值 表7-47.3 热水供应系统的管材和附件7.3.2 热水供应系统的附件 补偿管道热伸长技术措施有两种，即自然补偿和设置伸缩器补偿。 自然补偿即利用管道敷设自然形成的L型或Z型弯