供暖工程设备知识概述

供暖工程在冬季，室外温度低于室内温度，房间的围护结构（墙、屋顶、地板、门窗等）不断向室外散失热量，使房间温度降低，影响人们的正常生活和工作，为使室内保持所需要的温度，就必须向室内供给相应的热量。这种向室内供给热量的工程设备叫做供暖系统。它是供热工程的一部分。在本篇的学习中，我们主要是了解“集中供暖系统”的有关内容。营房供暖的主要目的就是不断地向房间供给相应的热量，维持房间必须的温度，以改善官兵的工作和生活条件。另一目的就是为了保证产品质量，延长营房和部队装备的使用寿命。供暖是指用人工方法向室内供给热量，以创造适宜的生活或工作条件的技术。集中供暖系统的组成热媒制备设施/热源；热媒输送管道；热媒利用设施/散热设备。供暖方式

1.局部供暖：将热源和散热设备合并成一个整体，分散设置在各个房间里，叫做局部供暖。如火炉、火墙、火炕、电红外线供暖、等均属于局部供暖。2.集中供暖：热源和散热设备分别设置，热源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。以热水和蒸汽作为热媒的集中采暖系统可以较好地满足人们生活、工作以及生产对室内温度的要求，并且卫生条件好，减少了对环境的污染，广泛应用于营房建筑供暖工程。

在集中供暖系统中，把热量从热源输送到散热器的物质叫“热媒”，这些物质有热水、蒸汽和热空气等。以热水和蒸汽作为热媒的集中供暖系统，在工业和民用建筑中得到普遍的应用。它们具有供热量大、节约燃料、减轻污染、运行调节方便、费用低等优点。集中供暖系统的热媒可分为三类：热水、蒸汽和热风。目前应用最广的是以热水和蒸汽作为热媒的集中供暖系统。其中，热水供暖系统是我们主要介绍的内容。供暖系统的分类（集中供暖）热媒：热水供暖系统；蒸汽供暖系统；热风供暖系统。散热方式：对流供暖－散热器供暖系统；辐射供暖－金属板辐射或顶棚、地板辐射。第一节供暖系统的设计热负荷

供暖系统的热负荷，是指在某一室外温度tw’下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。

供暖系统的设计热负荷，是指在设计室外温度tw下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q。

供暖系统的热负荷与供暖系统的设计热负荷并不相同。

供暖系统的设计热负荷一般包括：围护结构的基本耗热量，围护结构的附加耗热量，冷风渗透及侵入耗热量，有时还需考虑建筑物内部散热以抵消若干耗热量，如人员较多的公共建筑应适当考虑人体的散热量等。

一、围护结构的基本耗热量

围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面和屋顶等，由于室内外的空气温差而造成的从室内传向室外的热量。

α——围护结构的温差修正系数，主要用于计算与大气不直接接触的外围护结构基本耗热量。W温差差修修正正系系数数α1.室室内计计算温温度tn距地面面2米米以内内人们们活动动区域域的空空气平平均温温度。。民用建建筑的的主要要房间间宜采采用16～～20℃。。**2.供供暖室室外计计算温温度tw供暖室室外计计算温温度应应采用用历年年平均均不保保证5天的的日平平均温温度。。3.围围护结结构的的传热热系数数K一般建建筑物物的外外墙和和屋顶顶都属属于匀匀质多多层材材料的的平壁壁结构构。常常用维维护结结构的的传热热系数数可直直接从从有关关手册册中查查得。。民用及及工业业辅助助建筑筑的冬冬季室室温要要求建筑围围护结结构既既要满满足结结构方方面的的要求求，也也要满满足建建筑热热工方方面的的要求求。在在技术术上主主要的的要求求如下下：1.要要满足足建筑筑结构构上的的强度度要求求；2.要要保证证在建建筑结结构内内表面面不结结露，，即外外墙及及顶棚棚内表表面温温度不不应低低于室室内空空气的的露点点温度度；3.围围护结结构内内表面面温度度不应应过份份低于于室内内空气气温度度，否否则人人体将将因辐辐射散散热过过大而而感到到不舒舒适；；4.要要考虑虑建筑筑物的的热稳稳定性性，即即由于于室外外温度度或室室内产产生的的热量量发生生变化化而使使经过过围护护结构构的热热流发发生变变化时时，室室内保保持原原有温温度的的能力力。对对于不不同的的建筑筑物，，若在在相同同的热热流变变化下下，室室温波波动越越小则则建筑筑物的的热稳稳定性性越好好；5.建建筑物物围护护结构构的厚厚度，，应根根据技技术经经济比比较确确定。。但其其传热热热阻阻不得得小于于按下下式确确定的的数值值：m2·℃/Ｗ二、围围护结结构的的修正正耗热热量1.朝朝向修修正耗耗热量量朝向修修正耗耗热量量是考考虑建建筑物物受太太阳照照射影影响而而对围围护结结构基基本耗耗热量量的修修正。。**2.风风力修修正耗耗热量量风力修修正耗耗热量量是考考虑室室外风风速变变化而而对围围护结结构耗耗热量量的修修正。。对建在在不避避风的的高地地、河河边、、海岸岸、旷旷野上上的建建筑物物以及及营区区内特特别突突出的的建筑筑物，，应考考虑垂垂直外外围护护结构构附加加5％％～10％％。北、东东北、、西北北0％～～－－10％东、西西－－5％％东南、、西南南－－10％％～－－15％南－－15％～～－25％％选用朝朝向修修正时时，应应考虑虑当地地冬季季日照照率，，建筑筑物使使用和和被遮遮挡情情况。。对于于冬季季日照照率小小于35％％的地地区，，东南南、西西南和和南向向修正正率，，宜采采用-10％～～0％％，东东、西西向可可不加加以修修正。。3.高高度修修正耗耗热量量高度修修正耗耗热量量是考考虑房房间的的高度度对围围护结结构耗耗热量量的影影响而而附加加的耗耗热量量。当房间间高度度在4m以以下时时，可可以不不考虑虑高度度附加加。高高度超超过4m时时，每每高出出1m附加加2％％，但但总的的附加加率不不应大大于15％％。综合上上述，，建筑筑物或或房间间在室室外供供暖计计算温温度下下，通通过维维护结结构的的总耗耗热量量Q1,可用用下式式表示示Q1＝Q1.j+Q1.xW三、加加热进进入室室内冷冷空气气所需需热量量1.冷冷风渗渗透耗耗热量量在风力力和热热压造造成的的室内内外压压差作作用下下，室室外的的冷空空气通通过门门、窗窗等缝缝隙渗渗入室室内，，被加加热后后又逸逸出室室外。。把这这部分分冷空空气从从室外外温度度加热热到室室内温温度所所消耗耗的热热量，，称为为冷风风滲透透耗热热量。。影响冷冷风渗渗透耗耗热量量的因因素很很多，，如门门窗构构造、、门窗窗朝向向、室室外风风向和和风速速、室室内外外空气气温差差、建建筑物物高低低以及及建筑筑物内内部通通道状状况等等。2.外外门冷冷风侵侵入耗耗热量量冷空气气由开开启的的外门门侵入入室内内，把把这部部分冷冷空气气加热热到室室内温温度所所消耗耗的热热量称称为冷冷风侵侵入耗耗热量量。由于流流入的的冷空空气量量Vw不易确确定，，因此此对于于开启启时间间不长长的外外门如如果能能确定定冷风风侵入入量V，冷风风侵入入耗热热量可可以采采用外外门的的基本本耗热热量乘乘以下下列百百分数数的简简便方方法进进行计计算。。无门斗斗的双双层外外门100n％％有门斗斗的双双层外外门80n％无门斗斗的单单层外外门65n％％对出入入频繁繁的公公共建建筑主主要出出入口口，其其外门门冷风风侵入入耗热热量，，可按按外门门冷风风侵入入耗热热量的的5倍倍考虑虑。四、建建筑物物热负负荷的的估算算在进行行初步步设计计或规规划设设计时时，需需要估估算建建筑物物的供供暖负负荷，，此时时可用用热指指标法法。热指标标是在在调查查了同同一类类型建建筑物物的供供暖热热负荷荷后，，得出出的该该类建建筑物物每ｍｍ2建筑面面积或或在室室内外外温差差为1℃时每每ｍ3建筑物物体积积的平平均供供暖热热负荷荷。一种是是单位面面积热热指标标法；另一一种是是在室室内外外温差差为1℃时时的单位体体积热热指标标法第二节节室室内热热水供供暖系系统以热水水为热热媒的的供暖暖系统分类1.按按系统循循环动动力不同，，可分分为重力（（自然然）循循环系系统和和机械械循环环系统统。靠水的的密度度差进进行循循环的的系统统，称称为重重力循循环系系统；；靠机机械（（水泵泵）力力进行行循环环的系系统，，称为为机械械循环环系统统。2.按按系统供供、回回水方方式不同，，可分分为单管系系统和和双管管系统统。热水经经立管管或水水平供供水管管顺序序流过过多组组散热热器，，并顺一、热热水供供暖系系统：：1、热热水供供暖系系统可可按下下述方方法分分类：：按热媒媒参数数分：：低温热热水供供暖系系统（（热媒媒参数数低于于100℃℃）高温热热水供供暖系系统（（热媒媒参数数等于于或大大于100℃））；按系统统循环环动力力分：：自然（（重力力）循循环和

按系统的每组立管根数分：单管和双管系统：

按系统的管道敷设方式分：垂直式和水平式系统。低温热水、机械循环方式的供暖系统是民用建筑的主要供暖形式。3.按按系统的的管道道敷设设方式式不同，，可分分为垂直式式系统统和水水平式式系统统。4.按按热媒温温度不同，，可分分为低温热热水供供暖系系统（热水水温度度低室内热水供暖系统大多采用低温水作为热媒。设计供、回水温度多采用95℃/70℃（也有采用85℃/60℃）。高温水供暖系统一般宜在生产厂房中应用。设计供、回水温度大多采用120～130℃/70～80℃。一、重重力（（自然然）循循环热热水供供暖系系统1.系统工工作原原理及及其作作用压压力当水在在锅炉炉内加加热后后，水水的密密度减减小重力循环热水供暖系统的循环作用压力的大小取决于水温（水的密度）在循环环路的变化。

作用压压力断面A-A右侧侧的水水柱压压力为为断面A-A左侧侧的水水柱压压力为为起循环环作用用的只只有散散热器器中心心和锅锅炉中中心之之间这这段高高度内内的水水柱密密度差差。如如果取取供水水温度度95℃，回回水70℃；则则每m高差可可产生生的作作用压压力为为：9.81×1×（977.81－961.92）=156Pa。重力循循环热热水供供暖系系统维维护管管理简简单，，不需需消耗耗电能能。但但由于于其作2.重重力循循环热热水供供暖系系统的的主要要形式式双管单管重力循循环供供暖系系统上供下下回双双管系上供下下回单单管系系统为了使使系统统内的的空气气能顺顺利地地排除除，对对于上上供下下回式式自然然循环环热水水供暖暖系统统，其其供水水干管管必须须有向向膨胀胀水箱箱方向向上升升的坡坡向，，其坡坡度宜宜采用用0.5％％～1.0%；散散热器器支管管的坡坡度一一般取取1%。为为保证证系统统中的3.膨膨胀水水箱的的作用用容纳膨膨胀体体积；；排气；；定压。。参见P.157～158。二、机机械循循环热热水供供暖系系统系统中中设置置了循循环水水泵，，靠水水泵的的机械械能使使水在在系统统中强强制循循环。。（一））主要要形式式1.机机械循循环上上供下机械循循环上上供下下回式式热水水供暖暖系统统机械循循环系系统除除膨胀胀水箱箱的连连接位在机械循环系统中，水流速度往往超过自水中分离出来的空气气泡的浮升速度。为了使气泡不致被带入立管，供水干管应按水流方向设上升坡度，使气泡随水流方向流动汇集到系统的最高点，通过设在最高点的排气装置，将空气排出系统外。供回水干管的坡度宜采用0.3％，不得小于0.2％。回水干管的坡向与自然循环系统相同，应使系统水能顺利排出。

2.机机械循循环下下供下下回式式双管管系统统系统的的供水水和回回水干干管都都敷设设在底底层散散热器器下面面。在在设有有地下下室的的建筑筑物中中或在在平屋屋顶建建筑棚棚下难难以布布置供供水干干管的的场合合，常常采用用下供供下回回式系系统。。下供下供下回回双管系系统机械循环环下供下下回式系系统3.中供供式水平供水水干管敷敷设在系系统中部部。下部：上上供下回回；上部：下下供下回回（左））上供下回回（右））4.机械械循环下下供上回回式（倒倒流式））供暖系系统系统的供供水干管管设在下下部，而而回水干干管设在在上部，，顶部还还设置有有顺流式式膨胀水水箱。机械循环环下供上上回（倒倒流式））热水供供暖系统统5.异程程式系统统与同程程式系统统通过各个个立管的的循环环环路的总总长度不不相等。。这种布布置形式式称为异程式系系统。同程式系系统的特点是是通过各各个立管管的循环环环路的的总长度度都相等等。同程式系系统同程式异异程程式6.水平平式系统统热水通过过总立管管沿水平平方向供供给各楼楼层散热热器的系系统，称称之为水水平式系系统。该该系统一一般适用用于单层层工业厂厂房、大大厅、商商店等。。按供水管管与散热热器的连连接方式式可分为为顺流式式和跨越越式。单管水平平串联式式图单单管管水平跨跨越式1—冷风风阀；2—空水平顺流流式水水（二））水平平失调调与垂垂直失失调在机械械循环环系统统中，，由于于作用用半径径较大大，连连接立立管较较多，，因而而通过过各个个立管管环路路的压压力损损失较较难平平衡。。有时时靠近近总立立管最最近的的立管管即使使选用用了最最小的的管径径DN15，仍仍有很很多剩剩余压压力。。初调调节不不当时时，会会出现现近处处立管管流量量超过过要求求，而而远处处立管管流量量不足足。在在远近近立管管处出出现流流量失失调而而引起起在水水平方方向冷冷热不不均的的现象象，称称为系系统的的水平失失调。P.146在双管管系统统中，，由于于各层层散热热器与与锅炉炉的高高差不不同，，虽然然进入入和流流出各各层散散热器器的供供、回回水温温度相相同（（不考考虑管管路沿沿途冷冷却的的影响响），，但仍仍将形形成上上层作作用压压力大大，下下层压压力小小的现现象。。如选选用不不同管管径仍仍不能能使各各层阻阻力达达到平平衡，，由于于流量量分配配不均均，必必然要要出现现上热下冷的现现象；；而且且楼层层数越越多，，上下下层的的作用用压力力差值值越大大，这这种现现象就就会越越严重重。在在建筑筑物内内，同同一竖竖向的的各层层房间间的室室温不不符第三一、蒸蒸汽供供暖系系统的的分类类1.按按供气气压力力大小小高压蒸蒸汽供供暖系系统P70kPa低压蒸蒸汽供供暖系系统P70kPa真空真真气供供暖系系统P大气气压2.按按蒸汽汽干管管布置置上供式式中供式式下供式式3.按按立管管的布布置特特点单管式式双管式式4.按按回水水方式式重力回回水机械回回水（高压压蒸汽汽系统统均采采用机机械回回水方方式））二、低低压蒸蒸汽供供暖系系统的的基本本形式式1.重重力回回水低低压蒸蒸汽供供暖系系统由蒸汽汽管道道+散散热器器+凝凝结水水管构构成一一个循循环回回路。。重力回回水低低压蒸蒸汽供供暖系系统示示意图图下供式式上供式式重力回回水低低压蒸蒸汽供供暖系系统型型式简简单，，宜在在小型型系统统中采采用。。当供供暖系系统作作用半半径较较大时时，就就要2.机机械回回水低低压蒸蒸汽系系统（1））是一一个开开式系系统**凝结水水返回回凝结结水箱箱，再再由凝凝结水水泵送送回锅锅炉加加热。。（2））水击击蒸汽管管道中中沿途途凝结结水被被高速速运动动的蒸蒸汽推推动产产生的的浪花花或水水塞与与管件件相撞撞产生生振动动和巨巨响的的现象象。（3））减少少水击击的措措施及时排排除凝凝结水水；降降低蒸蒸汽流流速；；设置置合适适的坡坡度使使凝结结水与与蒸汽汽同向向流动动。机械回回水低低压蒸蒸汽供供暖系系统1—低低压恒恒温式式疏水水器2——凝水水箱3——膨胀胀水箱箱4—凝凝水泵泵三、高高压蒸蒸汽供供暖系系统－减压压－分分汽缸缸－供供暖高压蒸蒸汽－－分汽汽缸－供热热|回水锅炉凝结水箱凝结水泵四、热热水供供暖与与蒸汽汽供暖暖的比比较1.蒸汽供供暖系系统所所需蒸蒸汽质质量流流量比比热水水流量量少得得多（（相同同负荷荷时））热水供供暖系系统依依靠其其温度度降放放出热热量，，而且且热水水的集集态不不发生生变化化。蒸蒸汽供供暖系系统依依靠水水蒸汽汽凝结结成水水放出出热量量，集集态发发生了了变化化。蒸蒸汽的的汽化化潜热热比起起每kg水在散散热器器中靠靠温度度降放放出的的热量量要大大得多多。因因此，，对同同样的的热负负荷，，蒸汽汽供暖暖时所所需的的蒸汽汽质量量流量量要比比热水水流量量少得得多。。2.蒸蒸汽供供暖系系统比比热水水供暖暖系统统在设设计和和运行行管理理上较较为复复杂热水在在封闭闭系统统内3.对同样样热负负荷蒸蒸汽供供暖要要比热热水供供暖节节省散散热设设备的的面积积。在热水水供暖暖系统统中，，散热热器内内热媒媒温度度为热热水进进出口口温度度的平平均值值。若若热水水进出出口温温度为为95℃/70℃，，散热热器内内热媒媒的平平均温温度为为82.5℃。。蒸汽汽在散散热器器内定定压凝凝结放放热，，散热热器的的热媒媒温度度为该该压力力下的的饱和和温度度。在在低压压及高高压蒸蒸汽供供暖系系统中中，散散热器器内为什但蒸汽供暖系统散热器表面温度高，易烧烤积在散热器上的有机灰尘，产生异味，卫生条件较差。由于上述跑、冒、滴、漏而影响能耗以及卫生条件差两个主要原因，在营房建筑中不适宜采用蒸汽供暖系统。

4.蒸蒸汽供供暖系系统静静压小小，升升温快快，适适用于于某些些公共共场所所。由于蒸蒸汽具具有比比容大大（密密度小小）的5.蒸蒸汽供供暖系系统不不能调调节蒸蒸汽温温度,采用用间歇歇运行行时，一般蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度，当室外温度高于供暖室外计算温度时，蒸汽供暖系统必须运行一段时间，停止一段时间，即采用间歇运行。这样会使房间温度上下波动。另外，由于蒸汽供暖系统间歇工作，管道内时而充满蒸汽，时而充满空气，管道内壁的氧化腐蚀要比热水供暖系统快。蒸汽供暖系统的使用年限要比热水供暖系统短，特别是凝水管更易损坏。

第四节节散散热热器散热对散热器的基本要求主要有以下几点：1.热工性能方面的要求散热器的传热系数K值越高，说明其散热性能越好。可以采用增加外壁散热面积（在外壁上加肋片），提高散热器周围空气流动速度和增加散热器向外辐射散热的比例等措施来提高散热器的传热系数。2.经经济方方面的的要求求散散热器器传给给房间间的单单位热热量所所需金金属耗耗量越越少，，成本本越低低，其其经济济性越越好。。3.安安装使使用和和工艺艺方面面的要要求散散热热器应应具有有一定定机械械强度度和承承压能能力；；散热热器的的结构构形式式应便便于组组合成成所需需要的的散热热面积积，结结构尺尺寸要要小，，少占占房间间面积积和空空间；；散热热器的的生产产工艺艺应满满足大大批量量生产产的要要求。。4.卫卫生美美观方方面的的要求求散散热器器外表表面光光滑，，不积积灰和和易于于清扫扫。在在公共共建筑筑中，，散热热器的的形式式、色色泽、、装璜璜应与与房间间的内内部装装饰相相协调调。5.使使用寿寿命的的要求求散散热器器应耐耐腐蚀蚀，不不易损损坏和和使用用年限限长。。按其制制造材材质，，主要要有铸铸铁、、钢制制散热热器两两大类类。按按其构构造形形式，，主要要分为为柱型型、翼翼型、、管型型、平平板型型等。。a.灰灰铸铁铁柱型型散热热器b.灰灰铸铁铁翼型型散热热器c.钢钢串片片式散散热器器d.钢钢制板板式散散热器器圆翼型型长翼型型柱型散散热器器闭式钢钢串片片对流流散热热器示示意图图钢制板板型散散热器器示意意图散热器器内对对丝：：散热器器的布布置1.散散热器器一般般应安安装在在外墙墙的窗窗台下下，这这样，，沿散散热器器上升升的对对流热热气流流能阻阻止和和改善善从玻玻璃窗窗下降降的冷冷气流流和玻玻璃冷冷辐射射的影影响，，使流流经室室内的的空气气比较较暖和和舒适适。2.为为防止止散热热器冻冻裂，，两道道外门门之间间不允允许设设置散散热器器。在在楼梯梯间或或其它它有冻冻结危危险的的场所所，其其散热热器应应由单单独的的立、、支管管供热热，且且不得得装设设调节节阀。。3.散热器器一般采用用明装，内内部装修要要求较高的的营房可采采用暗装。。托儿所和和幼儿园一一般采用暗暗装或加防防护罩，以以防烫伤儿儿童。4.在垂直直单管和双双管热水供供暖系统中中，一房间间的两组散散热器可以以串联连接接；贮藏室室、洗室、厕所所和厨房等等辅助用室室及走廊的的散热器可可与邻室串串联连接。。两串联散散热器之间间的串联管管直径应与与散热器接接口直径相相同，以便便水流畅通通。5.在楼梯梯间布置散散热器时，，考虑楼梯梯间热气流为了防止冻裂，双层外门的外室及门斗内不宜布置散热器。

6.铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：二柱（Ｍ132型）——20片；柱型（四柱）——25片；长翼型——7片。第五节室室内供暖系系统的管路路布置和主主要设备及及附件膨胀水箱膨胀水箱的的作用是用用来贮存热热水供暖系系统加热的的膨胀水量量。在重力力循环上供供下回式系系统中还起起着排气作作用。膨胀胀水箱的另另一作用是是恒定供暖暖系统的压压力。热水采暖系系统中，热热媒加热后后体积将会会膨胀，为为容纳这部部分膨水量量，系统原原则上要设设置膨胀水水箱；系统统温度降低低，热媒体体积收缩，，或者系统统水量漏失失时，又需需要由膨胀胀水箱将水水补入系统统。机械循循环系统中中，膨胀水水箱还起着着重要的定定压作用，，因此，它它连接在水水泵吸入口口附近的回回水干管上上。箱上连有膨膨胀管与供供暖系统管管路的连接接点，在重重力循环系系统中接在在供水总立立管的项端端；在机械械循环系统统中一般膨胀水箱与与机械循环环系统的连连接方式1－膨胀管管2－循环环管3－热热水锅炉4－循环水水泵B、集气罐罐和自动排排气阀：为了保证采采暖系统的的正常工作作，必须及及时、方便便地将系统统中的空气气排出。集集气罐和自自动排气阀阀的作用就就在于此。。Ｃ、疏水器器蒸汽疏水器器能自动阻阻止蒸汽逸逸漏、迅速速排出凝水水，同时能能排除系统统中积留的的空气和其其他不凝性性气体。暖风机由风机、电电机及空气气加热器组组成。在风机的作作用下，空空气由吸风风口进入机机组，经加加热器加热热后从送风风口送至室室内，以维维持室内要要求的温热水换热器：壳管式、容积式其它10层及24m以上上的建筑物物我们称其其为高层建建筑。高层建筑热热水供暖系系统的静水水压力较大大，因此高高层建筑供供暖系统的的形式和与与室外热网网的连接方方式，必须须充分考虑虑散热器的的承压能力力及外网的的压力等因因素。同时时，还必须须解决垂直直失调的问问题。第六节高高层建筑热热水供暖系系统1.分层式式供暖系统统（1）在垂垂直方向上上分为两个个或两个以以上的独立立系统（2）双水水箱分层式式供暖系统统2.双线式式系统（1）垂直直双线式单单管热水供供暖系统（2）水平平双线式热热水供暖系系统3.单双管管混合式系系统第七节供热锅炉及及锅炉房供热系统通通常是利用用锅炉及锅炉炉房设备生产出蒸汽（或热热水），而后通过过热力管道道，将蒸汽汽（或热水水）输送至至用户，以以满足生产产工艺或生生活采暖等等方面的需需要。因此此，锅炉是是供热之锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全可靠、经济有效地把燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，以生产热水或蒸汽。

一、常用供供热锅炉的的类型1.蒸汽锅锅炉高压锅炉p>70kPa低压锅炉P70kPa2.热水锅锅炉高压锅炉t>115°C低压锅炉t115°C集中供暖区域供暖二、锅炉的的基本构造造与工作原原理1.基本构构造（1）汽锅锅锅筒（又称称汽包）、、管束、水水冷壁、集集箱和下降降管等组成成的一个封闭汽汽水系统。（2）炉子子煤斗、炉排排、除渣板板、送风装装置等组成成的燃烧设备。（3）附件蒸汽锅炉还必须装设安全阀、水位表、高低水位警报器、压力表、主汽阀、排污阀、止回阀等。还有用来消除受热面上积灰以利传热的吹灰器，以提高锅炉运行的经济性。

2.锅炉的的工作过程（1）燃料料的燃烧过过程良好的燃烧烧需要高温温的环境、、必需的空空气量、空空气与燃料料的良好混混合。（2）烟气气向水的传传热过程高温烟气－－水冷壁－－对流管束束－蒸汽过过热器－省省煤器－排排出（3）水的的汽化过程程（即蒸汽汽的生产过过程）冷水－省煤煤器－气锅锅－对流管管束－上下下锅筒－上上锅筒－汽汽水分离－－蒸汽过热热器－引出出**SHL型锅炉1-上锅筒筒；2-下三、锅炉基基本特性的的表示1.蒸发量量、供热量量蒸发量指锅炉在额额定参数供热用热水锅炉，用额定供热量来表征容量的大小，常以符号Q来表示，单位是KW。

2.蒸汽（（或热水））参数锅炉产生蒸蒸汽的参数数，是指锅炉出口处处蒸汽的额额定压力（（表压力））和温度。对生产饱饱和蒸汽供热锅炉的容量、参数，既要满足生产工艺上对蒸汽的要求，又要便于锅炉房的设计，锅炉配套设备的供应以及锅炉本身的标准化，因而要求有一定的锅炉参数系列。如表9-6所示。3.锅炉的的热效率锅炉的热效效率是指每每h送进锅炉的的燃料全部部完全燃烧烧时所发出出的热量中中用来产生生蒸汽或加加热热水的的百分比，，以符号（或gl）表示。它它是一个能能真实说明明锅炉运行行的热经济济性的指标标。煤气比：每每kg燃煤煤能产生多多少kg蒸蒸汽。煤水比：根根据煤质的的好坏和锅锅炉种类的的不同，差差别较大。。50％～～90％。。4.锅炉的金属属耗率及耗耗电率金属属耗耗率率，，就就是是相相应应于于锅锅炉炉每每t蒸发发量量所所耗耗用用的的金金属属材材料料的的重重量量（（t），，目目前前生生产产的的供供热热锅锅炉炉这这个个指指标标为为2～6t/t。耗电电率率则则为为产产生生1t蒸汽汽耗耗用用电电的的度度数数（（kWh/t）；；耗耗电电率率计计算算时时，，除除了了锅锅炉炉本本体体配配套套的的辅辅机机外外，，还还涉涉及及到到磨磨煤煤机机衡量锅炉总的经济性应从热效率、金属耗率及耗电率这三个方面综合考虑。

5.锅锅炉炉型型号号的的表表示示方方法法第一一部部分分×××锅炉炉本本体体型型式式代代号号燃烧烧方方式式代代号号蒸发发量量（（供供热热量量））第二二部部×××/××××××介质质出出口口压压力力过热热蒸蒸汽汽温温度度或出出水水温温度度/回水水温温度度第三三部部分分×燃料料种种类类代代号号设计计次次序序SHL10-1.3/350-W：表表示示双双锅锅筒筒横横置置式式链链条条炉炉排排，，蒸蒸发发量量为为10t/h、出出口口蒸蒸汽汽压压力力为为13表QXS120-8/130/80-Y：表示强制循环室燃热水锅炉，供热量为120×104kcal/h(502×104kJ/h或1396kW)，热水出口温度为130℃、回水温度为80℃、压力为8表大气压（～0.8MPa），燃油，按原型设计。由于锅炉至今尚未完全标准化，故按同一型号表示的锅炉，各厂的设计也可能不尽相同，在具体结构、尺寸等方面仍有区别。

四、、锅锅炉炉房房设设备备的的组组成成1.锅锅炉炉本本体体通常常将将构构成成锅锅炉炉的的基基本本组组成成部部分分合合称称为为锅锅炉炉本本体体，，它它包包括括：：汽汽锅锅、、锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省煤器和空气预热器2.锅炉炉房房的的辅辅助助设设备备（1））运煤煤、、除除灰灰系系统统：：其作作用用是是保保证证为为锅锅炉炉运运入入燃（2）送、引风系统：为了给炉子送入燃烧所需的空气和从锅炉引出燃烧产物——烟气，以保证燃烧正常进行，并使烟气以必须的流速冲刷受热面，锅炉的通风设备有送风机、引风机和烟囱，为了改善环境卫生和减少烟尘污染，锅炉还设有除尘器，为此也要求必须保持一定的烟囱高度。除尘器收下的飞灰，也可由灰车送走。

（3））水、、汽汽系系统统：：包括括排排污污系系统统；；水水泵泵；；水处处理理；；储储水水箱箱；；分分气气缸缸等等。。（4））仪表表控控制制系系统统：：除了了锅锅炉炉本五、、锅锅炉炉房房位位置置的的确确定定P.1701～～7六、、锅锅炉炉房房的的建建筑筑要要求求P.171～～172有关关结结构构方方面面的的要要求求图2-9锅锅炉炉受受热热面面型型式式发发展展过过程程简简图图第九九节节供暖暖管管路路的的布布置置与与敷敷设设供暖暖管管道道采采用用水水煤煤气气钢钢管管输输送送热热媒媒，，管管道道接接口口形形式式可可采采用用螺螺纹纹连连接接、、焊焊接接、、法法兰兰连连接接。。管道道的的布布置置与与敷敷设设应应遵遵循循一一定定的的原原则则：：应应力力求求管管路路简简单单、、节节省省管管材材、、便便于于管管理理并并应应考考虑虑不不影影响响房房间间美美观观。。供暖暖管管道道的的安安装装有有明明装装和和暗暗装装两两种种形形式式。。应应用用（1）干管的布置与附设：水平干管要有正确的坡度方向，对于机械循环热水供暖系统管道的坡度为0.002~0.005，一般取0.003，同时应在供暖管道的高点设放气、低点设泄水装置。

（2））立立管管布

散热器的立管布置与系统形式、散热器布置位置等因素有关。立管一般布置在房间的墙角处，或布置在窗间墙处，楼梯间的立管应单独设置，以免冻结而影响其他房间供暖。立管上下端均应设置阀门，以便与检修。立管穿越楼板时（水平管穿越隔墙时相同），为了使管道可以自由移动而且不损坏楼板或墙面，应在安装位置预埋钢套管。套管内径应稍大于管道的外径，管道与套管之间应填以石棉绳。管道穿越墙壁，套管两端与墙壁相平；管道穿越楼板，套管上端应高出地面20㎜，下端与楼板底面相平。

具体做法见后面图示管道道穿穿越越楼楼板板管管道道穿穿越越墙墙壁壁（3））立立管管与与散散热热器器的的连连接接

垂直系统中，每组散热器应直接与立管连接，也可以采用串联方式。散热器的间距不应超过1.5m；机械循环热水采暖系统串联管的管径不小于25㎜。另外，散热器支管应尽量同侧连接，水平支管应具有一定坡度。要求：支管长度小于或等于500㎜时，坡降为5㎜；支管长度若大于500㎜时，坡降为10㎜。支管与墙面的距离应同立管一致。

立管与散热器的连接见后面图示

（4））供供暖暖系系统统的的入入口口

供暖系统的入口是指室外供热网路向热用户供热的连接装置，设有必要的设备、仪表以及控制设备，用来调节控制供向热用户的热媒参数，计量热媒流量和用热量。一般我们称之为热力入口，设有压力表、温度计、循环管、旁通阀、平衡阀、过滤器和泄水阀等。建筑物可设有一个或多个热力入口，供暖管道穿过建筑物基础、墙体等围护结构时，应按规定尺寸预留孔洞。

具体做法见后面图示第八八节节低低温温热热水水地地板板辐辐射射采采暖暖系系统统和和热热计计量量低温温热热水水地地板板辐辐射射采采暖暖系系统统，，是是采采用用低低于于60℃℃低低温温水水作作为为热热媒媒，，通通过过直直接接埋埋入入建建筑筑物物地地板板内内的的盘盘管管辐辐射射而而达达到到的的一一种种方方便便灵灵活活的的采采暖暖形形式式。。低低温温热热水水地地板板辐辐射射采采暖暖系系统统，，可可以以克克服服散散热热器器采采暖暖系系统统不不便便于于按按热热计计量量、、分分户户分分室室控控温温等等等等。。后面面示示意意图图为为低低温温热热水水地地板1、、低低温

低温热水地板辐射采暖因水温低，管路基本不结垢，多采用管路一次性埋设于垫层中的作法。地面结构一般由楼板、找平层、绝热层（上部敷设加管）、填充层和地面层组成。找平层：是在填充层或结构层上进行抹平的构造层；绝热层：主要用来控制热量传递方向；填充层：用来埋置、保护加热管并使地面温度均匀；地面层：指完成的建筑地面。如允许地面双向散热时，可不设绝热层。住宅建筑因涉及分户热计量，不应取消绝热层。2、、低低温温热热水水地地板板辐辐射射采采暖暖系系统统管管材

早期，低温热水地板辐射采暖系统均采用钢管或铜管，埋管接头多，施工困难而且渗漏不能彻底解决；管道膨胀较大；系统寿命短，安全性较差。现在，低温热水地板辐射采暖系统均采用塑料管。低温热水地板辐射采暖系统采用的塑料管有：交联铝塑复合管、（PAP、XPAP）；聚丁烯（PB）管；交联聚乙烯（PE-X）管；无规共聚聚丙烯（PP-R）管。这几种塑料管具有耐老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无污染、沿程阻力小等优点。3、、低低温温热热水水地地板板辐辐射射采采暖暖系系统统特特点点：：由于辐辐射强强度及及温度度的双双重作作用，，人体体所受受冷辐辐射减减少，，户内内地表表温度度均匀匀，室室温从从下而而上逐逐渐减减低，，给人人以脚脚暖头头凉的的良好好感觉觉，具具有很很好的的舒适适感。。同时，，还具具有节节能、、热稳稳定性性好、、便于于实施施分户户热计计量等等优点点。但但是，，低温温热水水地板板辐射射采暖暖系统统初投投资较较大，，对施施工要要求高高，增增加了了楼板板厚度度、减减小了了室内内净高高，楼楼面的的结构构荷载载也加加大了了。尽管四、建筑节能是世界建筑技术发展的大趋势，是走可持续发展的必由之路。为实现建设部《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26—95节能50%的目标，提高供热系统运行效率，采取供热按热计量收费是达到这一目标的重要手段。供暖系统按热计量收费是适应社会主义市场经济要求的一大改革，是住宅商品化发展的必然结果。供暖系统按热计量收费势在必行。分户热热计量量系统统的常常见形形式：：适合热热计量量的室室内采采暖系系统形形式大大体分分为两两种：：一种种是沿沿用传传统的前者通过每组散热器上安装的热量分配表及建筑入口的总热表，进行热量计量；后者直接由每户的户用热表计量。1、温温控与与热计计量装装置为了实实现室室内温温度控控制和和分户户热量量计量量，必必须要要对我我国传传统的的集中中供热热采暖暖形式式进行行改变变，通通过改改变系系统形形式和和增加加一系系列温温度、、流量量、压压力控控制设设备与与热量量计量量仪表表，将将传统统的稳稳态供供暖系系统改改变成成为动动态控控制的的系统统。需要增增加的的装置置：（1））热量量表：：进行热热量测测量与与计算算，并并作为为结算算根据据的计计量仪仪器称称为热热量表表（又又称能能量计计、热热表））。（2））热量量分配配表：：（3））散热热器温温控阀阀：散热器器温控控阀是是由2、适适应按按户设设置热热表的的几种种室内内采暖暖系统统：按户设设置热热表是是指每每户系系统相相对独独立，，每实现户型热计量以及户型独立调节，是今后供热计量技术的主要发展方向。适应按户设置热表的室内采暖系统有地板辐射采暖系统、散热器采暖系统。其中散热器采暖系统主要有两种形式：一种是户内设置小型分、集水器，散热器之间相互并联，布管方式成放射状，也称之为章鱼法布管。另一种是户内所有散热器串联或并联成环型布置。上述两种方法均需要与建筑设计相互配合才能顺利实现。并且供回水立管设在楼梯间，采用双管系统。

见后示意图（1）垂直式单管系统：该原有顺流式单管系统为带跨越管、温控阀的可调节系统，是旧系统改造极为可行的一种方式。一般有两种形式：一种加两通温控阀，一种加三通温控阀（2）垂直式双管系统：由于双管系统存在的垂直重力失调原因，往往只应用于4层及以下采暖系统。在每组散热器入口处安装温控阀，不仅可使系统具有可调性，而且增大了末端阻力。见后示意图五、室内供供暖施施工图图识读读以及及供暖1、供暖工程施工图的组成：供暖施工图一般有设计说明、平面图、系统图（轴侧图）、详图、设备及主要材料明细表组成。（1）设计说明：施工图中有无法表达的问题，这时一般由设计说明来完成。（2）平面图：供暖施工平面图一般分层表示，它反映了建筑物各层管道及设备的布置情况。

（3））系统统图（（轴侧侧图））：供暖系系统图图（轴轴侧图图），，反映映的主主要内内容有有：a反反映映出供供暖工工程管管道系系统各各楼层层之间间的关关系；；标明明管道道系统统中干干管、、立管管、支支管、、散热热器以以及阀阀门之之间的的连接接和位位置关关系。。B标标明明供暖暖管道道系统统中各各管段段的直直径、、标高高、散散热器器片数数以及及各立立管的的编号号、供供回水水干管管的坡坡度等c膨胀水箱、集气罐等设备的规格、尺寸以及安装形式等。d各节点详图的图号。（4）详图：供暖施工图中需要详尽表示的设备或管道节点，一般用详图来表示。2、供供暖工工程施施工图图识读读中应应注意意的问问题：：在供暖暖工程程施工工图识识读中中一般般应注注意以以下问问题：：a通通常立立管与与水平平干管管在安安装时时与墙墙面距距离是是不相相等的的，也也就是是说立立管和和干管管不属属于同同一平平面，，但在在实际际作图图中为为了简简化作作图,并没没有将将立管管和干干管的的拐弯弯连接接处表表示出出来。。b在在热水水供暖暖系统统的上上送式式系统统中最最高点点设有有集气气罐，，因此此，顶顶层房房间的的高度度应考考虑保保证集集气罐罐（或或自动动排气气阀））的安安装距距离。。c热热水采采暖系系统和和蒸汽汽采暖暖系统统水平平干管管具有有相反反的管管道坡坡向，，并且且各自自的坡坡度值值要求求严格格，因因此在在预留留支架架、孔孔洞时时位置置应准准确。。另外，，识读读过程程中除除熟悉悉本系系统施施工图图外，，还应应了解解土建建图纸纸中的的地沟沟、预预留空空洞、、沟槽槽预埋埋件的的位置置是否否相符符，与与其它它专业业（如如水、、电））图纸纸的管管道布布置及及走向向有无无碰撞撞的矛矛盾等等，如如发现现问题题应及及时同同相关关专业业人员员协商商配合合解决决。3、供供暖管管路系系统的的安装装：室内供供暖管管路系系统的的安装装主要要包括括系统统安装装和系系统试试压、、调试试两部部分。。（1））供暖暖管路路系统统的安安装：：系统安安装是是指全全部管管道系系统、、设备备、阀阀件以以及管管道防防腐、、保温温等主主要施施工内内容。。（2））供暖暖系统统试压压调试试：系统试试压、、调试试则是是指上上述主主要内内容完完成后后采用用水压压试验验的方方法来来检验验整个个管路路系统统是否否漏水水或渗渗水，，并且且利用用阀件件对整整个系系统进进行调调节。。（1））供暖暖管路路系统统的安安装：：管路系系统安安装工工艺流流程为为：安装准准备预预制加加工支支架安安装干干管安安装立立管安安装支支管安安装试试压压冲冲洗洗防防腐腐保保温温调调试试。（2））供暖暖系统统试压压调试试室内供供暖管管道采采用水水压试试验方方法的的具体体内容容如下下：系统加加压中中，一一般分分2～～3次次升到到试验验压力力，每每加压压到一一定数数值时时，应应停下下来对对管道道进行行全面面检查查，无无异常常情况况再继继续加加压（（如发发现异异常情情况应应立即即停止止试压压，紧紧急时时应把把水放放尽））。采暖设设计说说明：：1、设设计依依据《《采暖暖通风风与空空气调调节设设计规规范》》（GB50019—2003））。2、计计算参参数：：室内内计算算温度度18℃，，室外外计算算温度度-15℃℃。3、建建筑热热负荷荷：W=32.90KW；热热媒选选用：：95～70℃℃低温温热水水；系系统形形式：：下供供下回回式双双管机机械循循环。。4、散热热器选用用：双柱柱铸铁对对流辐射射TFD2—6—5型型，f=0.412m2/片片；散热热器支管管均异侧侧连接。。5、管材材选用：：焊接钢钢管DN＞＞32、、焊接；；DN＜＜32、、丝接。。6、每组组供回水水立管根根部设置置阀门，，规格与与立管同同；每组组散热器器供回水水支管设设置阀门门，规格格与支管管同。7、顶层层散热器器均设置置手动排排气阀，，规格D=8㎜㎜。8、地沟沟内采暖暖管道均均做保温温，材料料为岩棉棉；厚度度为50㎜；做做法详见见87R410—1、、2。9、明装装管道及及散热器器刷二樟樟丹、二二银粉；；管道穿穿墙及楼楼板设置置钢套管管。10、卫卫生间设设置换气气扇，型型号FV—20VW1；风量量Q=552(m3/h)