基夯班-供暖第6讲彭老师培训注暖课件

1、-注暖专业讲析班（班）第7讲勘察设计公用设备工程师暖通空调专业复习第三版1.7供暖系统设计1/52第6讲内容提要1.7供暖系统设计1）供暖系统的装置；2）供暖管道系统：系统划分、管道安装、管道补偿、支架、阀门选用、管道保温及压力试验；1.8供暖设备：散热器、疏水器、平衡阀、换热器、膨胀（此处是重点看的内容）；的选择计算2/521.7供暖系统设计1.7.11.供暖供暖装置（两个重要的规定：12版暖规5.9.2、5.9.3）散热器供暖系统的供回水管道应在热力分开设置：通风与空调系统；热风、热空气幕系统；生活热水供应系统；地面辐射供暖系统；其他需要单独热计量的系统。与下列系统，应符合下列规定：5.9

2、.3集中供暖系统的建筑热力1.供回水管道上应分别设置关断阀、温度计、压力表；2.应设置过滤器和旁通阀；（05N1-P13）3/51261.7供暖系统设计3.应根据水力平衡要求和建筑物供暖系统的调节方式选择水力平衡装置；（中P81（1）“应设静态平衡阀（定流量运行）”似乎与规范要求不同，少一个前提条件）4.除多个热力装置设置一块共用热量表的情况外，每个热力处均应设置热量表，且热量表宜设在回水管上。（计量规程中的要求为：） （上述为规范内容）5.蒸汽供暖系统当压力高于供暖系统压力时应设减压装置，当压差为0.1-0.2MPa时，可允许安装两个串联的截止阀进行减压。6.当需从供暖环路，但平衡有分出3个

3、及3个以上分支环路，或虽是两个时，在处应设分气缸或分水器。分气缸安装应保证0.01的坡度，坡向排水口，在排水管上设疏水阀。4/521.7供暖系统设计7.热量计量装置不应设在地沟内。8.热力的资用压力过大时，应装设调压装置。1.7.2管道系统系统划分及坡度要求：作用半径的控制范围、管道安装坡度见管道的补偿：P81；12版暖规对管道的补偿提出具体要求（应注意）（1）尽量利用自然补偿；（2）供暖系统的立管：5层以下，可不考虑伸缩；5-7层当为低温水时，宜在立管中间设固定管卡；当热媒为低压蒸汽或110高温水时，立管上应设置补偿器；主管上的补偿器宜选用不锈钢波纹管补偿器；中温辐射板供暖时，干管和接向辐射

4、板的支管也应考虑设伸缩器；（3）由固定点起允许不设补偿器的直管段最大长度见表1.7-1。5/521.7供暖系统设计3.管道支架间距要求：见表1.7-2、1.7-3，使用表时应注意表中管道的具体情况，如保温或不保温、水平管还是立管、冷水管还是热水管。4.供暖地沟：地沟的断面尺寸的要求，事故人孔的间距。“蒸汽管道事故人孔的间距不应大于100米，热水管道的间距不应大于4 00米”5.阀门的设置要求（12版暖规5.9.4、5.10.4或参见09技术措施P11（1）阀门的功能阀门按功能划分为：启闭用阀（闸阀、球阀、旋塞）、调节用阀（如截止阀、平衡阀自力式平衡阀、温控阀、减压阀等）、阀（自动排气阀、疏水器

5、、安全阀等、止回6/521.7供暖系统设计用于调节的阀门通常具有以下几个特点：阻力大、流通的过流截面小 、需在管段中有较高的阀权度。调节阀选用的是否合理，是以最终的调节效果为准的，即最终的调节效果是否呈线性关系，阀门调节的效果取决于阀门特性与系统特性是否协调，比如截止阀的阀门特性近似线性，在空调温差（5 ）这种大流量小温差运行系统中充当调节的功能是不合理的，最终的结果是阀门趋于快开的特性，而在供暖系统（温差25 ）时，截止阀还是有较好的调节效果的。（2）阀门的设置选用（P83）1)P83-1）“楼梯间立管不宜设阀门”应是“散热器前不应设阀”；2）10.4；P83-2)、3)、4）关于温控阀的使

6、用可见12版暖规5.需要进行关断检修的地方应设启闭功能的阀；高压蒸汽用截止阀、低压蒸汽和热水系统用闸阀或球阀用于系统的启闭；截止阀、蝶阀、调节阀用于调7/521.7供暖系统设计6.管道保温（12版暖规5.9.10）1）管道保温的要求中（1）、（2）、（3）、（7）与规范一致，（5）-（6）与规范中（3）不，可予采用；注：1）一般供暖主立管应保温；2）建筑保温材料应为非燃烧材料；3）凝结水管余热不利用且无冻结2）保温厚度时可不保温。供暖系统保温厚度的选用和计算可参见严寒节能和设备及管道绝热设计导则GB/T8175-2008.保温材料的替代和厚度的计算。7.管道刷漆和连接见施工验收规范的相关规定。

7、2个重要的管径DN32、DN100；二次镀锌的要求。卡套式连接可用于供暖系统？8/521.7供暖系统设计【思考题1】下列关于管道保温说法不正确的是（B）供暖管道非保温明设时，应计算管道的散热量对散热器的折减；非保温暗设时，应计算管道的散热量对散热器的折减；管道内输送的热媒温度必须保持一定参数时应保温； D.导致无益热损失较大的空间内的供暖管道应保温。9/521.7 供暖系统设计8.系统排气1）低压蒸汽系统：干式凝结水管道时，可由凝结集中排除，回水管通过过门沟时，上部设绕行的空气管；湿式凝结水管道时，可在各立管上设排气阀，或在每组散热器和蒸汽干管的末端设自动排气阀。高压蒸汽系统：在每个环路蒸汽干

8、管末端和集中疏水器前，应设排气装置，（疏水器自带排气阀除外）。低压蒸汽散热器排气阀的位置：高压在散热器的上部；低压蒸汽系统在散热器的1/3处。9.系统压力试验及检验方法见施工验收规范的相关规定。严密性试验和强度性试验；压力试验的三要素：试验压力、待压时间和合格标准，应注意对试验压力的规定。10/521.7供暖系统设计【思考题2】室内供暖系统的压力试验，对采用不同管材的系统压力试验严格程度的顺序为（C）A.C.、管、复合管；B.均相同；D.复合管、管、复合管、；、管；【思考题3】供暖系统中应用阀门的做法，下列那一项是错误的（A）A.软密封蝶阀用于高压蒸汽系统；B.平衡阀用于流量调节；C.闸阀用于

9、低压蒸汽和热水供暖系统的关闭；D.旋塞、闸阀用于放水；【思考题4】热力安装热计量的合理位置与主要理由是下列哪一项？（C）（ 12暖规5.10.3 ）在供水管上，可避免杂质损坏热计量计；在供水管上，可准确测得供水量；C.在回水管上，水温低利于延长；D.在回水管上，仪表在低压下工作，读数准确；11/521.7供暖系统设计【思考题5】设置集中供暖的建筑中，安装在有冻结的楼梯间的散热器，下列哪一项是正确的方式（B）（暖规5.3.5）散热器前设调节阀的单独立、支管供暖；散热器前不设调节阀的单独立、支管供暖；楼梯间与相邻房间共用立、支管，立、支管均设调节阀；楼梯间与相邻房间共用立、支管，仅相邻房间的支管设

10、置调节阀。【思考题6】某多层办公楼，设计机械循环热水供暖系统，合理的做法是下列哪一项（D）（12暖规5.3.2、5.10.1）水平干管必须保持与水流方向相同的坡度；采用同程式系统，作用半径保持在150米以内；C.采用同程式单管式系统，作用半径保持在120米以内；D.采用同程单管系统，加管和温控阀。12/52【思考题7】为保证热水水力平衡，所用平衡阀的安装及使用要求，下列哪一项是错误的（D）A.建议安装在建筑物的回水管上；室内供暖系统环路间也可以安装；不必再安装截止阀；可随意变动平衡阀的开度。【思考题8】室内供暖系统主干管中，哪一项是不需要保温的（C）不通行地沟内的供回水管道；高低压蒸汽管道；车

11、间内凝结水管道；通过非供暖房间的管道。13/521.8.1散热器（12版暖规5.3）1.散热器的选择（5.3.6）采用钢制散热器:应采用闭式系统，并满足水质要求，非供暖季节应充水养护；一般钢制散热器内水质要求：PH=10-12，O20.1 mg。铝制散热器:PH=5-8，供水温度高于85、PH10的连续供暖系统的中，不应采用铝合金散热器；（铝合金散热器易出现碱腐蚀）；2-采用铜质散热器，系统水的PH=7.5-10、Cl-、SO4含量不大于100mg/L；安装热量表和恒温阀的系统不宜采用内腔含粘砂的铸铁散热器。14/522.散热器的布置（5.3.7、5.3.9、5.3.10 ）一般安装在外窗窗台

12、下，也可靠内墙安装；两道外门之间的门斗内不应设置散热器；楼梯间散热器可按一定比例分部在下层；4）除、老年人和特殊功能要求的建筑外，散热器应明装。必须暗装时，装饰罩应有合理的气流通道、足够的通道面积，并方便维修。散热器的外表面应刷非金属涂料。5）、老年人和特殊功能要求的建筑的散热器必须暗装或加防护罩。（强条12暖规5.3.10）6）垂直单管和垂直双管系统，同一房间的两组散热器可采用异侧连接的水平单管串联方式，也可采用上下接口同侧连接方式。当采用上下接口同侧连接方式时，散热器之间的上下连接管应予散热器接口同直径。（见5.3.13条文说明）15/527）散热器片数的限值。3.散热器的选择及计算（1）

13、公式Q F K (t t )1234pjn tg thK a(t)bttpjnpj2注：不大于0.03MPa的蒸汽系统，tpj取100 ；大于 0.03MPa时tpj取蒸汽表压力对应的饱和温度。（2）计算步骤（水力计算完成后进行）按照要求选择散热器（此时a和b的值确定）确定安装方式、连接方式、进流系数计算（水力计算完成，此时管径已知）F的计算，此时片数修正取1片数计算根据规则对小数点后的片数进行取舍（参见09技术措施P20:2.3.3）。16/52（3）散热器1）双管系统散热2）单管系统散热律又因为是否有热媒温度的计算温度为系统设计温度；温度沿水流方向变化；其变化规管而又不同的规律。如下图所示

14、：Q G(tmg tmh )Q Gs (tmg tsmh ) G(tmg tmh )17/52对于单管顺流式，沿水流方向第m组散热器的供水温度可用公式表达为：m1m1i 1QiQi(t t) ttgmg i1 (tt)mggghn(t tn)i1i 1QQghmQi tt1gg tt i1 (tt)mhgghn thtnhQi1tmh tmgt第m散热器的平均温度：mpj218/52对于单管公式表达为：式，沿水流方向第m组散热器的供水温度可用m1m1QQiitmg(tg) tt i1 (tt) i 1nmggghni1(t t)i 1QQghmQi tt i 1nt(t)mhgghi 1Q19

15、/52单管式系统的进流系数Gs (tmg tsmh ) G(tmg tmh )(tmg tmh ) Gs进流系数tG(t)mgsmh tmh )(tmg ttsmhmgtsmhtmgtmpj第m组散热器的平均温度为：220/52从单管式供、回水温计算的公式可以看出，采用单管式后，每组散热器的回水温度降低了，导致散热器平均温度的降低，传热系数降低，散热器面积增加，这也就是为什么水平会垂直单管暖规5.3.4）而对于整个式是完全一致的。式“不宜”超过6层（组）的缘故。（12版式系统来说，系统供回水温度及流量与顺流以下结合几个例题来说明：【思考题9】某5层单管式系统中的一个立管，各层散热器负荷如下图，

16、供回水温度为85/60层散热器内热媒的平均温度。,进流系数0.4，求第二21/52供回水温度： 3 (85 60) 70.4t4 g 3 (85 60) 66.25t4h进流系数为0.4： 70.4 70.4 66.25 60.025ts 4h0.4 70.4 60.025 65.21t4 pj222/52【思考题10】某8层单双管混合式系统中的一个立管，各层散热器负荷如下图，供回水温度为95/70 ,散热器内热媒的平均温度。求为1的分析：该单双管混合式系统每两层为一组，采管系统，组与组之间采用单管顺流式系统，这种系统同时具有双管和单管系统的特点，但又有效的减弱了双管竖向水力失调和单管竖向“温

17、度失调”，沿热水流向，同时考虑热媒的温降，若说系统是双管。则其只有两层；若说是单管，其只有4层。对于一些小来说，是一种很好的选择。每两层为一组，散热器供回水温度相同，组与组之间是按单管顺流式连接，水温沿流向降低。23/52供水温度： 95 (95 70) 76.9t3g th 70t3h平均温度： 76.94 70 73.472t4 pj24/52（3）散热器刷的涂料为提高散热器的散热量，散热器表面宜刷与房间相协调的各色瓷漆，钢制闭式串片式提高了1.2%；钢制板型提高了23.7%；铸铁柱形散热器提高了12.3%。刷瓷漆主要是为了增强散热器的辐射散热量，而增加的幅度因不同的散热器而不同，辐射散热

18、量占幅度大。大的散热器增加的在散热器的背面外墙部位增加保温层或铝箔，可以通过散热器的有效散热量。（4）散热器压力试验试验压力：1.5倍的工作压力但不大于0.6MPa；待压时间：2-3分钟；合格条件：不渗不漏。25/52【思考题11】设置集中供暖的建筑中，安装在有冻结的楼梯间的散热器，下列哪一项是正确的方式（B）（暖规5.3.5A.散热器前设调节阀的单独立、支管供暖； B.散热器前不设调节阀的单独立、支管供暖；C.楼梯间与相邻房间共用立、支管，立、支管均设调节阀；D.楼梯间与相邻房间共用立、支管，仅相邻房间的支管设置调节阀。【思考题11】除了钢制板型散热器以外的其他散热器，在同等条件下，（）散热

19、器的传热系数最小。A.下进下出异侧连接； B.上进下出同侧连接； C.上进下出异侧连接；D.下进上出同侧连接。分析：见表：1.8-3，连接方式修正最大的，K最小。26/521.8.2减压阀、安全阀（1）减压阀1）计算：注公式中的压力位绝对压力（abs）;2)减压阀的选择：A.波纹管式：用于工作温度200 的蒸汽管用于减压为低压的蒸汽系统;体积最小，使用经济；，特别适B.活塞式：可靠、减压范围大、无需外部传感器、精度5%适用于温度、压力较高的蒸汽管道；C.薄膜式：容量比活塞式大、精度高1%。3）选用减压阀的注意事项：详见P89的内容。（减压阀前一般应设过滤器）27/52安全阀计算：按不同的介质选

20、用不同的计算公式喉部面积。注：开启压力和回座压力的规定安全阀设计选用要点：弹簧式适用于最高压力4KPa；重锤式（杠杆式）一般适用于温度和压力较高的系统；安装阀应直立安装；排气管不得装阀门。直径均相同；安全阀1.8.3疏水阀选型脉冲型宜用于压力较高的工艺设备上；钟形浮子式、可调热涨式、可调恒温式等用于流量较大时；28/52（3）热动力型、可调双金属片型宜用于小流量；恒温型适用于低压蒸汽系统。2.选择计算（1）首先选型：应结合工程特点选择疏水器的类型，在确定了类型后，再确定其规格型号，多采用管径表示；（2）计算排水量GL（理论排水量）GL=3.6Q/r;（Kg/h）（Q的：W；r:汽化潜热：KJ/

21、Kg）疏水器的正常凝水量G应等于系统的理论凝水量，但选型时疏水器的设计凝水量Gsh应大于GL(考虑启动时凝结水量大及压力和负荷的波动)，即有：Gsh=K GL;其中K为选择倍率，应考虑以下(表1.8-7)1）当用气压力下降或背压升高时，会使排水能力下降；如果用户负荷增大，GL会增大，从安全角度考虑应留有一定的裕量；29/522）系统刚启动时，凝水负荷大，另间歇运行也会是GL增大。K的选取是关键，见表1.8-7。差别较大，三版三版Gsh的计算与二版按照安中这装疏水阀设置的不同位置，分别给出了计算公式，但部分内容错误较多，应及时改正（式1.8-17、1.8-19）。（一个新概念：线性长度Pm/m2

22、）3.疏水阀前压力P1的规定：暖风机：P1=0.95P；散热器集中回水时：P1=0.7P；末端泄水： P1=0.7P；分汽缸和蒸汽管道中途泄水P1=P。4.疏水阀后余压抬升高度的计算（见下图）p2 p3 pz公式1.8-19的表达式应为： H0.001 gz30/52其中：P2为疏水器后背压KPa；P3：为二次蒸发箱内压力KPa ；PZ：抬升部分管段的压力损失。HZ：抬升的高度（通常5米）31/52【思考题12】32/52其中Pz为疏水阀后管段的压力损失，Pa的换算系数；5.疏水阀的最小工作压差Pmin是KPa，0.001是对K为保证疏水阀的正常工作，必须保证疏水阀后的背压以及疏水阀正常工作所

23、需的最小工作压差。靠疏水阀余压管路， Pmin不应小于50KPa。6.安全水封的凝结水适用条件：系统压力小于50KPa，且换热器或其他用户内压力稳定时，可采用水封代替疏水阀排除凝结水。水封高度的计算： ( p1 p2 )H g33/52注：P1、P2的为Pa，否则同样在公式中出现0.001的换算。（3）多级水封的高度h的计算：h 1.5 Hn图1.8-7.（疏水阀前应设过滤器，7.疏水阀的安装：见阀后应设止回阀）1.8-4膨胀1.开式（1）膨胀容积计算：95/70：V=0.034Vci；110/70：V=0.038 Vci130/70：V=0.043 Vc；空调冷冻水系统：V=0.014 Vc

24、；34/52（2）膨胀设置高度：锅炉房设计规范10.1.12-2“最低水位应保证热水系统最高点压力，高于大气压力1米以上（最少1米）”03版暖规6.4.13：定压点最低压力应使系统最高点压力高于大气压力5KPa以上。“条文说明：“由于空调系统的水温较低，要求高度也比供暖系统的1米低，定为0.5米”综上所述，P96-（3）的0.5米值得商榷，应为1米。的配管：（3）膨胀膨胀管、循环管、信号管、泄水管及溢流管。（与给同）不2.闭式低位膨胀气压罐（1）选型：应以系统补水量为主要参数选取，一般系统补水量可取总容水量的4%计算。35/52（2）工作原理：见P97。1.8-5除污器（过滤器）1.除污器、过

25、滤器的设置供暖系统，设于调压装置前；循环泵前；各种换热设备前；各种小口径调压装置前。除污器技术要求：按管径选用；除污器内断面流速宜取0.05m/s；过滤器技术要求：额定流量下阻力小于8000Pa（约为0.8米水柱）；用于热水系统时，过滤器目数为20目，用于空调系统时为40-60目。36/521.8-6调压装置（孔板、截止阀）1.节流孔板只适用于P1000KPa的系统，节流孔板前应设过滤器。孔径计算：d GD2 / fHf 23.21104 D2 0.812G注：d、D分别为孔板和管道直径；H需要小号的压头Pa；G热水流量Kg/h；水的密度Kg/m3；为mm；37/522.截止阀（注意计算)d

26、16.34 集气罐和自动排气阀/ PG21.8-71.集气罐技术要求：直径大于或等于干管管径的1.5-2倍；集气罐的有效容积应为膨胀的1%；水流速不大于0.05m/s。2.自动排气阀：1.8-8补偿器1.分类：补偿器：方形补偿器、套筒补偿器、波纹管补偿器和利用管段自然转弯形成的自然补偿。38/5212版暖规5.9.5：当供暖管道利用自然补偿不能满足要求时，应设置补偿器。（强条）设置原则优先考虑自然补偿；合理选择补偿器类型，保证安全可靠；合理设置固定支架和导向支架等措施；应对管道的热伸长量进行计算。热伸长量计算：X 0.012(t1 t2 )L注意和安装文档的选择：X-mm； t2-安装温度：一

27、般按-5 ，敷设于室外时取供暖室外计算温度twn；0.012-的想膨胀系数mm/m 。39/524.固定支架的推力计算固定支架受力一般应包括：重力、推力、弹性力和摩擦力；滑动支架主要承受重力和摩擦力，尤其注意的是，当用于垂直管道中时，管道的水的重量应考虑支架的剪切受力。（12版暖规对补偿器的设置是以强条的形式出现的，而补偿器的设置与支架的设置是相关的，即设置补偿器必须有固定支架、活动支架、导向支架，因此上述内容应注意。另外，关于支架的受力可以参见供热工程第四版P358）。40/52【思考题13】41/521.8-9平衡阀1.分类:静态平衡阀和动态平衡阀（自力式流量或自力式压差控制阀）（1）静态

28、平衡阀相当于一个截止阀,特点是具有限位、锁定、可测量压力（压差），在热力可替代一个截止阀。在系统进行调整后，运行期间其开度一定，即局部阻力系数值被限定在一个固定的数值，不随系统压力工况的变化而变化，它的主要作用是解决系统调试阶段的水力失调，在运行阶段开度恒定（限位）。静态平衡阀具有较好的调节能力，调节特性一般认为呈线性。严寒节能“应根据阀门的流通能力及两端压差选择确定平衡阀的直径与开度，通常无S（阀权度）的要求”，即平衡阀不能简单的安装管道的直径去选取。同直径的平衡阀的做法是错误的。”P103“按照管径选与管道42/52（2）动态平衡阀（严寒节能5.2.15-8:“S宜在0.3-0.5”1）自

29、力式压差控制阀：自动恒定压差（在其他用户工况发生变化时），满足用户调节，尤其适用于分户计量和变流量系统。严寒节能5.2.15-P21“应根据所需控制压差选择与管路同尺寸的阀门，同时保证流量不小于设计最大值”只用于变流量水系统2）自力式流量控制阀：自动恒定系统流量（在其他用户工况发生变化时），“应根据设计流量选型，”只用于定流量系统。3）带自动控制功能的动态平衡阀：平衡阀不具备负荷调整的功能，与常用的二通阀或三通阀结合，同时具备两种功能。适用于系统负荷变化较大的变流量系统12暖规5.10.6：热计量供暖系统应适应室温调控的要求；当室内供暖系统为变流量系统时，不应设自力式流量控制阀，是否需要设自力

30、式压差控制阀应通过计算热力压差变化幅度确定。43/52平衡阀的调节原理与选型平衡阀的实质平衡阀通过改变阀芯与阀座之间的间隙（开度），来改变流体流经阀门的流通阻力，从而达到流量调节的目的。平衡阀是一个局部阻力系数可调的节流元件。平衡阀的选型阀门系数Kv平衡阀全开，阀前后压差为1Kgf/cm2时，流经平衡阀的流量值（m3/h）。开度不变，则阀门系数Kv不变。阀门系数Kv计算已知设计流量和平衡阀前后的压差即可按公式计算得出阀门的Kv。44/52q KVq注意公式中各项的。3.平衡阀安装要点：（1）建议安装在回水管，不宜安装在水泵的吸入端；（2) 安装在直管段（保证前5D，后2D的直管段）；（3）（对

31、于静态平衡阀）不应随意改动阀门的开度；不必再安装截止阀；系统增加或减少环路时应重新调整。45/521.8-10恒温控制阀1.设计要点（1）条调节范围为8-28差0.1MPa； ；最大工作压力1MPa；最大工作压恒温控制阀可按管径选择阀门，而后校核计算通过的的压降；散热器安装时应使用感温包外置的温控阀。（4）计规7.2.2-4：恒温控制阀应具有带水压或更换阀芯的功能；-6：竣工前应安装要求完成预设阻力和温度限定功能。1.8-12换热器Q1.选型计算FKBt pj46/522 设计选型时应注意以下的要求：使用对数平均温差；（空气加热器采用算术平均温差）应使换热系数小的一侧得到较大的流速；并尽量使两侧的换热热阻（1/F）相等（可有效提高传热系数）；高温流体宜在内侧，低温流体宜在外侧，以减少换热器的热损失；经换热器加热的流体温度应比换热器出口压力对应的饱和温度低10（防汽化），且应低于二次水泵的工作温度进入换热器的热媒应先经过过滤；（5）流体的流体的流速见状态宜为紊流，压降宜控制在0.01-0.05MPP105。(6)壳管式换热器宜选用直径小的加长型。注意表1.8-13各种不