建筑设备-集中供热系统

任务四建筑采暖与集中供热建筑工程系贾昊凯主要内容1、建筑供暖系统的组成与分类2、常用供暖散热设备安装概述：

冬季房间内热量损失，室内温度下降，为满足生活需要，采暖设备以某种方式向室内供应热量，以补偿建筑物耗热量，即用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活或工作条件的技术。室内要求温度：教室16℃，办公室18℃，住宅18℃，浴室25℃。1采暖系统的组成与分类

1.1采暖系统的组成

1.热源（热媒制备）：锅炉房、热电站等。2.热网（热媒输送）：由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统。3.热用户（热媒利用）：利用热能的用户。1.2采暖系统分类根据采暖系统热媒不同分为：热媒：用来传递热量的媒介物质1.热水采暖系统：低温热水采暖（t＜100℃）高温热水采暖（t≥100℃）2.蒸汽采暖系统：高压蒸汽采暖系统（Px＞70Kpa）低压蒸汽采暖系统（Px≤70KPa）真空蒸汽采暖系统（Pj＜B）3.热风采暖系统：把空气加热至30～50℃，直接送入房间。4.烟气采暖：火炕、火炉。

根据采暖方式不同分为：1.局部采暖☆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、电热供暖、煤气或天然气供暖（壁挂炉）等均属于局部供暖。☆特点：简易，卫生条件较差，耗能大。2．集中采暖☆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。☆特点：供热量大，节约燃料，污染小。☆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，广泛应用于建筑供暖工程。2.2热水采暖系统根据热水在系统中循环流动的动力不同分1.自然循环热水采暖☆工作原理：当水在锅炉内加热后，水的密度减小；在散热器内被冷却后，水的密度增加。整个系统将因供回水密度差的不同而维持循环流动。☆特点：供暖系统维护管理简单，不需消耗电能。但由于其作用压力小、管中水流速度不大，所以管径就相对大一些，作用范围也受到限制。2.机械循环热水采暖☆工作原理：利用水泵强制循环，水流在整个环状管路中流行的阻力靠水泵提供的动力来克服，水泵的扬程大小由流动阻力确定☆特点：设置了循环水泵，增加了系统的经常运行电费和维修工作量，但水泵所产生的作用压力很大，因而供暖范围可以扩大，不仅可以单栋建筑供暖，也可以多栋建筑，区域供暖，广泛使用。

区别:

1.循环动力不同

2.膨胀水箱连接点不同

3.排气方法与装置不同2.1采暖系统的形式2.1.1垂直式：1.单管上供下回式：

⑴顺流式

⑵跨越式2.双管上供下回式3.双管下供下回式4.单管下供上回式（倒流式）5.双管上供上回式2.1.2水平式：1.水平串联式：2.水平跨越式：2.1.3异程式和同程式1.异程式：通过各循环环路总长度不相等，近处环路分配的流量多，房间过热，远处环路分配的流量少，房间过冷。

2.同程式：通过各循环环路总长度相等，环路的压力损失容易平衡，耗管材多。

2.2散热设备及附属设备☆作用：向房间供给热量，以补充房间的热损失，使室内保持需要的温度，从而达到取暖的目的。

2.2.1散热器1.

分类

其它材质⑴铸铁散热器

结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，但金属耗量大，承压能力低，制造、安装和运输劳动繁重。

☆分为翼型散热器和柱型散热器。⑵钢质散热器金属耗量小，承压能力高，外形整洁、美观，易腐蚀，使用寿命短。⑶其它材质散热器（铝制、铜铝）

热工性能好，重量轻，造型美观，价格高。2.对散热器要求：

⑴热工方面

热工性能要好，即传热系数K值高。提高散热器的散热量，增大散热器的传热系数的方法，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强度等。

⑵经济方面

金属热强度大，使用寿命长，成本低，价格便宜。

⑶安装使用和制造工艺方面

具有一定机械强度和承压能力。

⑷卫生和美观方面

不积灰，易清扫。

⑸使用寿命方面

不易被腐蚀和破损。3.散热器选择

经济、适用、耐久、美观

4.散热器布置

室外渗入的冷空气能较迅速被加热，室温均匀，尽量少占用房间有效空间和使用面积。采暖管材

1.钢管☆压力低时用有缝钢管，压力高时用无缝钢管。

☆连接方法：螺纹连接、焊接、法兰连接。一般DN≤32时螺纹连接；DN＞32时焊接，镀锌钢管不允许焊接。2．塑料管☆PP-R管（无规共聚聚丙烯管）

PB管（聚丁烯管）

PE-X（交联聚乙烯管）

XPAP（交联铝塑复合管）☆优点：卫生、无毒、耐腐蚀、不结垢，避免因管道锈蚀引起的黄斑锈迹之忧，可免除管道腐蚀结垢所引起的堵塞，外形美观，产品内外壁光滑，流体阻力小，色泽柔和，造型美观。安装方便，安全可靠。2.2.3温控和热计量装置

1.温控阀

☆作用：控制散热器散热量，从而控制室内空气温度。2.热计量表

☆作用：累积计算热能消耗量的仪表。☆组成：积分仪、温度传感器、流量计。2.2.4排气装置☆积存空气原因：充水时残留部分空气或随温度升高、压力下降时空气从水中析出。☆积存空气危害：系统中如积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环和散热效果。

1.集气罐☆构造：用DN100～250的无缝短管制成。⑴集气罐用于热水采暖系统中的空气排除，一般应设于系统的末端最高处，并使干管逆坡（即管道坡度与水流方向相反）以使水流方向与空气泡浮升方向一致，有利于排气。⑵集气罐分立式和卧式两种，按国家标准图制作，当安装高度不受限制时，宜选用立式。⑶集气罐接出的排气管管径，一般采用DN15mm。在排气管上应设阀门，阀门应设在便于操作的地方，排气管排气口可引向附近水池。2.自动排气阀☆优点：安装检修简便、节约能源和水耗量、外形小而美观等。☆工作原理：自动排气阀的工作，大都是依靠水对浮体的浮力，通过杠杆机构的传动，使排气孔自动启闭，达到自动阻水排气的目的。2.2.5膨胀水箱1、作用：⑴是用来贮存热水供暖系统加热的膨胀水量；⑵在重力循环上供下回式系统中还起着排气作用；⑶恒定供暖系统的压力。

2、配管☆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（接回锅炉房或建筑物底层的卫生间、值班室）。☆泄水管—用来清洗水箱时放空存水和污垢，它可与溢流管一起连至附近下水道。☆溢流管—当系统充水的水位超过溢水管时，通过溢流管将水自动溢流排出，控制水箱最高水位。☆膨胀管—与采暖系统相连接。☆循环管—防止水箱内水冻结，无冻结可能时不设。

3、膨胀水箱与系统的连接

1－膨胀管

2－循环管

3－热水锅炉

4－循环水泵2.2.7管道防腐与保温1.防腐

☆作用：防止采暖设备和管道受到腐蚀。①明装非保温管道：在正常相对湿度，无腐蚀性气体的房间内，管道表面刷一遍防锈漆及两遍银粉或两遍快干瓷漆；在相对湿度较大或有腐蚀性气体的房间（如浴室、厕所等）内，管道表面刷一遍耐酸漆及两遍快干瓷漆。②暗装非保温管道表面刷两道红丹防锈漆。③保温管道的表面刷两遍红丹防锈漆。

2.保温

☆

又称绝热，目的是为减少冷热量损失。☆

采暖管道和设备符合下列情况之一时，管道应予以保温，并应在设计说明中指出：①管道内输送的热媒必须保持一定参数；②管道敷设在地沟、闷顶、技术夹层及管道井内或易被冻结的地方（不采暖房间、绕过外门处），应考虑保温；③管道通过的房间或地点要求保温；④管道的无益热损失较大。

注：①一般采暖主立管应保温；

②高层建筑保温材料应为非燃烧材料。2.3分户热计量采暖系统☆分户热计量：以户(套)为单位，分别计量向户内供给的供暖热量。☆

建筑节能，提高室内供热质量，加强采暖系统智能化管理的一项重要措施。机械循环低温热水地板辐射采暖1.辐射供暖的定义

辐射供暖是通过室内的一个或多个辐射面向供暖空间中的人和物传递热能的一种方式。2.低温热水地面辐射供暖系统的组成及工作原理低温热水地面辐射供暖系统由热源，分、集水器，绝热层，加热管，填充层以及管路，阀门，过滤器等组成。

低温热水地面辐射供暖系统的工作原理是:热源提供的热媒（低温热水）在通过加热管时，热能通过管壁传递到填充层（辐射板）的混凝土内，在填充层（辐射板）的表面形成一定宽度、一定温度的辐射面。辐射面的温度与热媒的温度、填充层材料的导热系数及厚度、加热管的通径、材质等因素有关。☆以不高于60℃的热水作热媒，将加热管埋设在地板中的辐射采暖

低温热水地板辐射采暖的特点1.节能；2.舒适；3.美观；4.卫生；5.热源选择余地宽，供水≤60℃，供回水温差≤10℃。系统的组成与形式分户独立热源采暖系统

热源，供水管，过滤器，分水器，地板辐射管，集水器，膨胀水箱，回水管。3.4.2.2集中热源采暖系统

供水支管，过滤器，热量表，分水器，地板辐射管，集水器，回水支管等组成

。加热管的材料与布置方式

材料：交联聚乙烯管

（PEXB）抗老化，耐高温，易弯曲，耐腐蚀，不结垢，水力条件好布置方式：见图☆目的：输送温度高的热水管道尽量先往窗下、外墙处布置，有利于室内温度的均匀性。回字型S型L型U型

低温热水地面辐射供暖系统的加热盘管敷设方式低温热水地板辐射采暖的加热盘管敷设方式有蛇形排管（回字形）、平行排管（S形）、L形盘管和U形盘管四种。平行排管式易于布置，适合于各种结构的地面，但加热管连续弯转，曲率半径小，阻力大，板面温度不均匀;蛇形排管式布置，板面温度均匀,只有两个转弯半径小，阻力小，是广泛采用的一种敷设方式。分（集）水器的构造与安装

分（集）水器的构造

☆

由≮25mm的钢管制成，管径比最粗的分支环路大2个规格，长度由分支环路数量定，分支中心间距为100mm，端部亦100mm。分（集）水器的安装☆位置：尽可能设在房屋中部，避免水力失调，住宅楼常设于厨房内。分水器前应设阀门及过滤器，集水器后应设阀门。集水器、分水器上应设放气阀。☆敷设：明装或暗装于内墙墙槽内或管井内。地板辐射采暖的技术措施与施工

1.每组加热盘管的供、回水应分别与分（集）水器相连接。每组加热盘管回路的总长度不宜超过120米，同一集配装置的每个环路加热管长度应尽量接近，每个环路的阻力不宜超过30Kpa，每套分（集）水器连接的加热盘管管段不宜超过8组。

2.地板辐射采暖的加热管及其覆盖层与外墙、楼板结构层间应设绝热层。当使用条件允许楼板双向传热时，覆盖层与楼板结构层间可不设绝热层。3.低温热水地板辐射采暖系统敷设加热管的覆盖层厚度不宜小于50mm。覆盖层应设伸缩缝，加热管穿过伸缩缝时，宜设长度不小于100mm的柔性套管。4.低温热水地板辐射采暖系统的工作压力不宜大于O.6MPa；当超过上述压力时，应采取相应的措施。5.低温热水地板辐射采暖绝热层敷设在土壤上时，绝热层下应做防潮层。在潮湿房间(如卫生间、厨房等)敷设地板辐射采暖系统时，加热管覆盖层上应做防水层。6.低温热水地板辐射采暖加热管的材质和壁厚的选择，应按工程要求的使用寿命、累计使用时间以及系统的运行水温、工作压力等条件确定。

7.加热盘管出地面与分（集）水器连接的管段，穿过地面构造层部分外部应加装硬质套管。

8.细石混凝土填充层的混凝土强度等级，不应低于C15，浇捣时应掺入适量防止混凝土龟裂的添加剂，细石的粒径不应大于12mm。

9.细石混凝土的浇捣，必须在加热盘管试压合格后进行，浇捣混凝土时，加热盘管内应保持不低于0.4Mpa的压力，待大于48小时后方能卸压。3.6采暖热水锅炉及锅炉房设备

锅炉是供热之源。 锅炉及锅炉房设备的任务就是安全可靠、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蒸汽或热水。锅炉的定义利用燃料燃烧所释放的热能或其它能量，加热水或其它工质，从而产生规定参数（压力和温度）的水蒸汽、热水或其它工质的设备。

注：工质指能实现能量传递或转移的工作物质如水、空气等

锅炉的重要性1．锅炉及锅炉房是供热系统中热源产生的主要设备和场所。2．锅炉是化工、石化、冶金、轻纺、造纸等工矿企业主要动力及供热设备。3．锅炉是能源工业发展的主要组成部分——火力发电站三大主机之一。4．锅炉及锅炉房设备在节能、环保等科技改造及研究方面具有重要地位。按所用燃料分类固体燃料锅炉－燃用煤等固体燃料液体燃料锅炉－燃用重油等液体燃料气体燃料锅炉－燃用天燃气等气体燃料废料锅炉－利用垃圾、树皮、废液等废料作燃料的锅炉其它能源锅炉－利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生器。全自动燃油（气）锅炉外形图全自动燃油（气）锅炉外形图采暖常用的供热锅炉

北方地区，多采用卧式低压蒸汽或热水燃煤锅炉。南方缺煤地区，民用建筑多采用卧式低压蒸汽或热水燃油锅炉及常压热水锅炉。工业建筑多采用中、低压蒸汽或热水锅炉。集中供暖系统常用的热水温度为95℃、常用的蒸汽压力往往小于70kpa。所以供热锅炉大都采用低压锅炉，区域供热系统则多用高压锅炉。锅炉房的位置供热锅炉房大体分为两类：

一类为工厂供热或区域供热用的独立锅炉房；另一类为生活或供暖用的附属锅炉房。它既可以附设在供暖建筑物内，也可以设在供暖建筑物以外。

锅炉房位置应配合建筑总图合理安排，符合国家卫生标淮、防火规范及安全规程中的有关规定，并应考虑以下要求：接近热负荷中心或建筑物的中央，以减小供暖系统的作用半径；管道布置方便，有利于凝结水回收；便于燃料储运和灰渣排除；有利于减少烟尘和有害气体对环境的污染；有利于自然通风和采光；有较好的地质条件；留有扩建的可能；锅炉房一般应是独立的建筑，当设置单独锅炉房有困难时，低压锅炉可以与民用建筑相连或设置在民用建筑内。锅炉房建筑要求锅炉房建筑布置应符合锅炉房工艺布置的要求：

一般小容量的锅炉和没有除灰渣设备的燃油、燃气锅炉应采用单层布置； 蒸发量大、有省煤器、空气预热器等尾部受热面，且采用机械化运煤除渣的锅炉，可以采用双层建筑。锅炉房的地面以及除灰室的地面至少应高出室外地面150mm，以免积水和便于泄水。

当锅炉房必须建造地下室或地下构筑物（烟道、风道等）时，应尽量避免将地下构筑物布置在地下水位以下，否则要有可靠的防地下水和地表水渗入的措施。

此外，地下室的地面应有向集水坑倾斜的坡度。根据气候条件、施工条件和设备供应情况，可以考虑采用半露天或全露天式锅炉房。

但设备、仪表必须有适应露天条件要求的防冻、防雨和防风措施，且要求有较完善的自动控制装置，以便于在操作室集中控制。考虑到锅炉万一发生爆炸事故时气浪能冲开屋面而减弱爆炸的威力，锅炉房的屋面应符合下面的要求：

当屋顶结构（包括屋架、衍架）的荷重小于0.9kpa时，屋顶可以是整片的，不必带有通风采光的气窗。当屋顶的荷重大于0.9kpa时，屋顶应开设防爆气窗，兼作通风采光用。或在高出锅炉的墙壁上开设玻璃窗以代替气窗，开窗面积至少应为全部锅炉占地面积的10％。锅炉房应有安全可靠的进出口。

当占地面积超过250平方米时，每层至少应有两个通向室外的出口，分别设在相对的两侧。只有当所有锅炉前面操作地带的总长度（包括锅炉之间的通道在内）不超过12米的单层锅炉房，才可以只设一个出口。锅炉房还应设有通过最大搬运件的安装孔。安装孔一般与门窗结合考虑。对于经常检修的设备，在厂房的结构上应考虑起吊的可能性。在设计楼板时应考虑安装荷重的要求。砖砌或钢筋混凝土烟囱一般放在锅炉房的后面。

烟囱中心到锅炉房后墙的距离应能使烟囱地基不碰到锅炉地基。同时，还应考虑烟道的布置及有无半露天布置的风机、除尘器等设备。如不布置这类设备时，烟囱中心到锅炉房后墙的距离一股为6-8米。烟囱高度不应低于20米。