供暖系统的组成、热负荷计算及供暖设备.ppt

1、供暖工程，供暖指的是人工向房间供热以创造合适的生活或工作条件的技术。营房供暖的主要目的是不断向房间提供相应的热量，保持房间的必要温度，从而改善官兵的工作和生活条件。另一个目的是确保产品质量，延长军营和军事装备的使用寿命。加热系统的组成、热媒制备设施/热源；热媒输送管道；热媒利用设施/冷却设备。1.局部供暖：热源和散热设备合二为一，分散在每个房间，这就是所谓的局部供暖。如火炉、防火墙、耐火材料、电红外线加热，都属于局部加热。2.集中供热：热源和散热设备分开设置，热源通过热媒管向每个房间或建筑物供热的供热系统，称为集中供热系统。以热水和蒸汽为热媒的集中供热系统能更好地满足人们生活、工作和生产的室内

2、温度要求，卫生条件好，减少环境污染，广泛应用于营房建筑供热工程中。供热系统分类(集中供热)，热媒：热水供热系统；蒸汽加热系统；热风加热系统。散热方式：对流加热散热器加热系统；辐射加热金属板辐射或天花板和地板辐射。第一部分，供热系统的设计热负荷，是指供热系统在单位时间内为达到一定室外温度tw时所需的室内温度tn而向建筑物提供的热量。供暖系统的设计热负荷是指供暖系统在单位时间内向建筑物提供的热量Q，以便在设计室外温度tw下达到所需的室内温度tn。供热系统的热负荷不同于供热系统的设计热负荷。供暖系统的设计热负荷一般包括：围护结构的基本热耗、围护结构的附加热耗、冷空气渗透和侵入的热耗，有时还应考虑建筑

3、物内部的散热来抵消部分热耗。例如，在人员较多的公共建筑中，应适当考虑人体散热。首先，围护结构的基本耗热量是指由于室内和室外空气通过墙壁、窗户、门、地板和屋顶的温差而从室内传递到室外的热量。围护结构温差修正系数主要用于计算不与大气直接接触的围护结构的基本耗热量。w，温差修正系数，1。室内计算温度tn，距地面2m范围内人们活动区域的平均气温。民用建筑的主要房间应为1620。* 2。供暖室外计算温度。室外计算的供暖温度应为日平均温度，多年来平均5天不保证。3.封套传热系数k。通常，建筑物的外墙和屋顶是具有均匀多层材料的平墙结构。常用维修结构的传热系数可直接从相关手册中找到。民用和工业辅助建筑冬季室温

4、要求，建筑围护结构不仅要满足结构要求，还要满足建筑热工要求。主要技术要求如下：1 .满足建筑物的结构强度要求；2.确保建筑结构内表面不结露，即外墙和天花板的内表面温度不应低于室内空气的露点温度；3.外壳的内表面温度不应过分低于室内空气温度，否则人体会因过度散热而感到不舒服；4.应考虑建筑物的热稳定性，即当通过围护结构的热流因室外温度或室内热量的变化而变化时，保持室内原始温度的能力。对于不同的建筑，室温波动越小，建筑的热稳定性越好。5.建筑围护结构的厚度应根据技术经济比较来确定。然而，炎热的天气对于建在高地、河流、海岸和荒野上的没有挡风遮雨的建筑物，以及在营地区域具有突出特征的建筑物，应增加垂直

5、围护结构510。北、东北、西北0 10东、西5东南、西南1015南1525 ,在选择方位校正时，应考虑当地冬季日照率、建筑物用途和遮挡情况。对于冬季日照率小于35的地区，东南、西南和南部的修正率应为-100，但东部和西部不需要修正。高度修正热耗高度修正热耗是考虑到房间高度对围护结构热耗影响的附加热耗。当房间高度低于4米时，可不考虑附加高度。当高度超过4米时，每高出1米将增加2个，但总增加率不应大于15。综上所述，在室外供暖计算温度下，建筑物或房间通过保持结构的总耗热量Q1可由以下公式表示：3.加热进入房间的冷空气所需的热量；1.冷空气渗透的耗热量在风力和热压引起的室内外压差的作用下，室外冷空气

6、通过门窗等缝隙进入室内，加热后逸出室外。将这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量称为冷空气渗透热消耗。影响冷空气渗透耗热量的因素很多，如门窗结构、门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建筑高度和内部通道条件等。2.冷空气通过敞开的外门进入房间，将这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷空气进入房间。由于冷空气的流入量Vw难以确定，如果能够为长时间未打开的外门确定冷空气侵入量V，则可以通过将外门的基本耗热量乘以以下百分比来计算冷空气侵入耗热量。无门斗的双层外门100n带门斗的双层外门80n无门斗的单层外门65n，对于出入频繁的公共建筑的主要出入口，外门冷空气入侵的耗热量可视为外

7、门冷空气入侵的耗热量的5倍。第四，建筑热负荷的估算，在初步设计或规划设计中，有必要对建筑的热负荷进行估算，这时，可以采用热指数法。热指数是在室内外温差为1时，每两个建筑面积或每三个建筑体积的平均热负荷，是在调查同一建筑的热负荷后得出的。一是单位面积热指数法；另一种是室内外温差为1时的单位体积热指数法。第二部分，以热水为热媒的室内热水供暖系统，称为热水供暖系统。热水供暖系统是目前广泛使用的供暖系统。热水供暖系统常用于住宅和公共建筑。根据系统循环功率的不同，可分为重力(自然)循环系统和机械循环系统。利用水的密度差进行循环的系统称为重力循环系统。通过机械(水泵)力循环的系统称为机械循环系统。2.根据

8、供水和回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。热水通过垂直管道或水平供水管依次流经多组散热器，然后依次在每个散热器中冷却的系统称为单管系统。热水通过供水立管或水平供水管并联分配给多组散热器，冷却后的回水直接从每个散热器沿回水立管或水平回水管流回热源，称为双管系统。根据系统管道敷设方式的不同，可分为垂直系统和水平系统。4.根据热媒温度的不同，可分为低温维持系统循环流动的压力称为自然作用压力。重力循环热水供暖系统的循环压力取决于循环回路中水温(水密度)的变化。工作压力、A-A段右侧的水柱压力和A-A段左侧的水柱压力均为，只有散热器中心和锅炉中心之间的水柱密度差起循环作用。如果供水温度为95，回水

9、温度为70；每米高度差的作用压力为9.811(977.81961.92)=156帕。重力循环热水供暖系统维护管理简单，不需要消耗电能。然而，由于其在管道中的低压和低水流速度，管道直径相对较大并且作用范围有限。自然循环热水供暖系统只能在单一建筑内使用，作用半径不应超过50m。本系统特别适用于边防公司宿舍。2.重力循环热水供暖系统的主要形式是双管和单管重力循环供暖系统。为了顺利排除系统中的空气，对于上供下回的自然循环热水供暖系统，主供水管必须有一个朝向膨胀水箱上升的坡度方向，其坡度应为0.51.0 %；散热器支管的坡度一般为1%。为了保证系统中的水能够顺利通过主回水管排出，主回水管应该有一个朝向锅

10、炉的向下坡度，坡度一般为0.51%。3。膨胀箱的作用是容纳膨胀容积；排气；恒压。见第157158页。第二，机械循环热水加热系统，该系统装有一个循环水泵，通过水泵的机械能使水在系统中循环。(1)主要形式1。机械循环上、下热水供热系统、机械循环上、下热水供热系统，除膨胀水箱的连接位置与自然循环系统不同外，机械循环系统还增加了循环水泵和排气装置。在机械循环系统中，水流速度经常超过从水中分离出的气泡的漂浮速度。为防止气泡带入竖管，主供水管应根据水流方向设置一个上升斜坡，使气泡沿水流方向流动并汇聚到系统最高点，空气通过位于最高点的排气装置排出系统。主给水和回水管的坡度应为0.3，不小于0.2。回水总管的

11、倾斜方向与自然循环系统的倾斜方向相同，因此系统水可以顺利排出。2。在机械循环下，系统的供回水管道敷设在底部散热器下方。在有地下室的建筑物或在平顶建筑棚下很难布置供水管道的地方，通常采用低供低回的系统。向下送风和向下回风系统中有两种主要的排气方式：通过顶部散热器的冷气阀手动分散排气。或者通过一个特殊的气管手动或自动集中排气。为了避免立管中的水流经空气管，集气装置的连接位置应比水平空气管低h米以上，即应大于供暖系统运行时图中A点和B点之间的压差。下一回路系统的机械循环。介质供应，水平供水干管敷设在系统中间。下部：上部供给和下部返回；上半部分：下一次返回的下供给(左)和下一次返回的上供给(右)；4.

12、最后一次回流(逆流)加热系统的机械循环。系统的主供水管位于下部，主回水管位于上部，顶部还设有下游膨胀箱。5、最后一次机械循环(逆流)热水加热系统。不同的程序系统和相同的程序系统，通过每个立管的循环回路的总长度不相等。这种安排被称为不同的程序系统。同一个节目系统的特点是总镜头由远、近立管的流动不平衡引起的水平方向冷热不均现象称为系统的水平不平衡。P.146，在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的高度差不同，虽然进出各层散热器的供回水温度相同(不考虑沿管道冷却的影响)，但仍会形成上压力大、下压力小的现象。如果选择不同的管径，各层阻力会不平衡，由于流量分布不均匀，顶部冷底部热的现象不可避免；此外，楼层

13、越多，上下楼层的差别就越大，这种现象就越严重。在建筑中，同一垂直方向上各楼层的室温不符合设计要求，上下楼层出现冷热不均的现象，通常称为系统垂直不平衡。(临144)，3。高层建筑热水供暖系统，1。分层加热系统(1)垂直分为两个或多个独立系统(2)双罐分层加热系统(2)。双线系统，(1)垂直双线单管热水供暖系统，(2)水平双线热水供暖系统，3。单管和双管混合系统，第3 1节。蒸汽加热系统的分类：1。高压蒸汽加热系统P70kPa低压蒸汽加热系统P 70kPa真空真气加热系统P大气压根据供气压力；2.蒸汽总管布置，上供型、中供型和下供型；3.根据立管布置特点，分为单管型和双管型；4.重力回水和机械回水

14、根据回水方式(高压蒸汽系统采用机械回水方式)。二、低压蒸汽供热系统的基本形式，1。重力回水低压蒸汽供热系统由蒸汽管散热器的冷凝水管组成的循环回路组成。重力回水低压蒸汽供热系统示意图，有下供式和上供式。重力回水低压蒸汽供热系统简单，应在小型系统中采用。当供热系统的作用半径较大时，需要用较高的蒸汽压力将蒸汽输送到最远的散热器。如果仍采用重力回水，冷凝水管中二至二级水面的高度可能达到甚至超过底部散热器的高度，底部散热器将充满冷凝水并积聚空气，蒸汽不会进入，从而影响散热。因此，当系统作用半径大，供汽压力高(通常供汽表压高于20kPa)时，采用机械回水系统。2。机械回水低压蒸汽系统，(1)是一个开放系统

15、* *冷凝水返回冷凝罐，然后通过冷凝泵送回锅炉加热。(2)在水锤蒸汽管道中，沿途的冷凝水被高速运动的蒸汽推动，水雾或水栓与管件碰撞，造成振动和噪音。(3)降低水锤的措施，及时排除冷凝水；降低蒸汽流量；设置适当的坡度，使冷凝水和蒸汽流向相同。机械回水低压蒸汽加热系统1低压恒温疏水阀2冷凝水箱3膨胀水箱4冷凝水泵3。高压蒸汽加热系统、减压缸加热、高压蒸汽缸加热、加热、|、回水、锅炉、冷凝水箱、冷凝水泵4台。热水供暖和蒸汽供暖的比较。蒸汽加热系统所需的蒸汽质量流量远小于热水流量(在相同负荷下)。蒸汽加热系统依靠水蒸气的冷凝释放热量，收集状态发生变化。蒸汽的汽化潜热比散热器中每千克水的温度下降所释放的热量大得多。因此，对于相同的热负荷，蒸汽加热所需的蒸汽质量流量比热水流量小得多。蒸汽供热系统在设计和运行管理上比热水供热系统复杂。热水在封闭系统中循环，其状态参数(主要是流量和比容)变化不大。当蒸汽和冷凝水在系统管道中流动时，它们的状态参数会发生很大的变化，并且也会随着收集状态的变化而变化。例如，当湿饱和蒸汽沿着圆周率流动时蒸汽供热系统在设计和运行管理上比热水供热系统更复杂的原因之一是蒸汽参数和凝结水状态变化较大。当由这一特性引起的系统“跑、冒、滴、漏”问题得不到妥善解决时，蒸汽加热系统的经济性和适用性将会降低。热负荷相同的蒸汽加热