《建筑给水排水工程》教案 第8章建筑内部热水供应系统 第8章建筑内部热水供应系统 8-1热水供应系统的分类、组成和供水方式 分类 1局部热水供应系统:2集中热水供应系统;3区域性热水供应系统 组成 热水供应系统由下列部分组成,见图。(画图10-1讲义) 5 图8-1热媒为蒸汽的集中热水系统 1锅炉;2—水加热器;3—配水十管:4 配水立管,5—回水立管:6-回水干管;7 循环泵;8凝结水池;9-冷凝水泵:10 给水水箱;11-透气管;12--热媒蒸汽管 13—凝水管;14—疏水器 1热媒系统(第一循环系统) 发热设备一一→加热设备 2热水系统(第二循环系统) 加热设备一一→用水设备 三热水供水方式
《建筑给水排水工程》教案 第 8 章 建筑内部热水供应系统 - １ - 第 8 章 建筑内部热水供应系统 8-1 热水供应系统的分类、组成和供水方式 一 分类 1 局部热水供应系统； 2 集中热水供应系统； 3 区域性热水供应系统 二 组成 热水供应系统由下列部分组成，见图。（画图 10－1 讲义） 1 热媒系统（第一循环系统） 发热设备——→加热设备 2 热水系统（第二循环系统） 加热设备——→用水设备 三 热水供水方式
《建筑给水排水工程》教案 第8章建筑内部热水供应系统 1按加热方式 直接加热一一热媒与冷水直接混合; 间接加热一一传热面传递能量。 2按循环与否 全循环一一配水干管、立管均设回水管道,保证任意点水温:(见教材图 Pl44T8-5a、b) 半循环—一只在干管设回水管道,保证干管水温。(见教材图144t8-5cz左图) 3按循环动力 自然循环—一利用热网中配、回管网中的温度差形成自然循环作用水头,使管 网维护一定的循环流量,以补偿热损失,保证一定的供水水温; 机械循环—一利用水泵强制水在热水管网内循环,造成一定的循环流量。 4按管路布置图式 上行下给 下行上给 5按热媒种类 蒸汽热媒 高温水热媒 6按系统是否敞开 开式热水系统一一配水点关闭,系统仍与大气相通(见教材图P142-T8-2) 闭式热水系统一一配水点关闭,系统不与大气相通(见教材图P142-T8-3) 8-2加热设备和器材 加热设备 1小型锅炉 热水锅炉属于一次换热设备,可以分为三种类型:燃煤、燃气和燃油 2水加热器 1)容积式水加热器(二次换热设备) 容积式加热器是内部设有热媒导管的热水贮存器,具有加热冷水和贮存热水 两种功能。见图8-10画图8-10
《建筑给水排水工程》教案 第 8 章 建筑内部热水供应系统 - ２ - 1 按加热方式 直接加热——热媒与冷水直接混合； 间接加热——传热面传递能量。 2 按循环与否 全循环——配水干管、立管均设回水管道，保证任意点水温；（见教材图 P144T8-5a、b） 半循环——只在干管设回水管道，保证干管水温。（见教材图 144t8-5cz 左图） 3 按循环动力 自然循环——利用热网中配、回管网中的温度差形成自然循环作用水头，使管 网维护一定的循环流量，以补偿热损失，保证一定的供水水温； 机械循环——利用水泵强制水在热水管网内循环，造成一定的循环流量。 4 按管路布置图式 上行下给 下行上给 5 按热媒种类 蒸汽热媒 高温水热媒 6 按系统是否敞开 开式热水系统——配水点关闭，系统仍与大气相通（见教材图 P142-T8-2） 闭式热水系统——配水点关闭，系统不与大气相通（见教材图 P142-T8-3） 8-2 加热设备和器材 一 加热设备 1 小型锅炉 热水锅炉属于一次换热设备，可以分为三种类型：燃煤、燃气和燃油。 2 水加热器 1） 容积式水加热器（二次换热设备） 容积式加热器是内部设有热媒导管的热水贮存器，具有加热冷水和贮存热水 两种功能。见图 8-10 画图 8-10
《建筑给水排水工程》教案 第8章建筑内部热水供应系统 组成:①贮水罐:钢板、密闭压力容器。 ②盘管:铜、钢 热媒:蒸汽、高温水 特点:①具有较大的贮存、调节能力;②出水温度稳定;③水头损失小 ④传热系数小,热交换效率低;⑤占地面积大,容积利用率低。 适用范围:用水温度要求均匀、需要贮存调节用水量的场所。 2)快速加热器 快速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。 类型 按热媒:水一一水:以高温水为热媒 汽一一水:以蒸汽为热媒 按导管:单管式、多管式、板式、管壳式、波纹管式、螺旋管式 多管式汽水快速加热器见下图:画图讲义10-6单管式汽水快速加热器见图:画 图,教材10-7-6 特点:①效率高、体积小、安装搬运方便;②无调节能力、水头损失大、在 热媒或被加热水的压力不稳定时,出水温度波动大 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。国 产的半容积式水加热器通常由贮热水罐和内藏式快速换热器组成。(见下图)画图 p488-13 组成:①贮水罐、②内藏式快速换热器、③内循环泵 工作过程:贮水罐与内藏的快速加热器分离,水在快速加热器中迅速被加热, 通过配水管进入贮水罐。当管网用水量<设计流量时,热水一部分落至贮水罐底部 与补充水一道经内循环泵升压后再次进入贮水罐。当管网用水量=设计流量时, 贮水罐内没有循环水,加热水连续送至管网 循环泵作用 ①提髙被加热水的流速,以增大传热系数和换热能力。②克服水头损失。③
《建筑给水排水工程》教案 第 8 章 建筑内部热水供应系统 - ３ - 组成：①贮水罐：钢板、密闭压力容器。 ②盘管：铜、钢 热媒：蒸汽、高温水 特点：① 具有较大的贮存、调节能力；② 出水温度稳定；③ 水头损失小； ④传热系数小，热交换效率低； ⑤ 占地面积大，容积利用率低。 适用范围：用水温度要求均匀、需要贮存调节用水量的场所。 2） 快速加热器 快速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。 类型： 按热媒： 水——水：以高温水为热媒 汽——水：以蒸汽为热媒 按导管： 单管式、多管式、板式、管壳式、波纹管式、螺旋管式 多管式汽水快速加热器见下图：画图讲义 10-6 单管式汽水快速加热器见图：画 图，教材 10-7-6 特点：①效率高、体积小、安装搬运方便；②无调节能力、水头损失大、在 热媒或被加热水的压力不稳定时，出水温度波动大。 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。国 产的半容积式水加热器通常由贮热水罐和内藏式快速换热器组成。（见下图）画图 p148 8-13 组成：①贮水罐、②内藏式快速换热器、③内循环泵 工作过程：贮水罐与内藏的快速加热器分离，水在快速加热器中迅速被加热， 通过配水管进入贮水罐。当管网用水量<设计流量时，热水一部分落至贮水罐底部 与补充水一道经内循环泵升压后再次进入贮水罐。当管网用水量＝设计流量时， 贮水罐内没有循环水，加热水连续送至管网。 循环泵作用： ①提高被加热水的流速，以增大传热系数和换热能力。②克服水头损失。③
《建筑给水排水工程》教案 第8章建筑内部热水供应系统 形成水的连续内循环,消除冷水区,提高贮罐利用率。 特点:体型小、加热快、换热充分、供热温度稳定、节水节能,但对循环泵 要求质量高 国产的HRⅴ半容积换热器取消了内循环泵,用强制下降管将热水送到罐底 部,保持整个罐内热水同温。见下图:画图8-15 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。 构造见示意图画图8-16p150。 特点:①具有预测温控装置,出水温度稳定; ②传热系数大,换热速度快 ③体积小,占地面极小,水流停留时间短,能有效的防止军团菌滋生 ④自动除垢 适用:各种不同负荷需要的机械循环热水供应系统 半即热式水加热器对热媒要求必须充足,热媒的供应量应按设计秒流量计 算,同时冷水供水压力必须稳定。 5)热水箱 ①直接加热水箱:在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。 ②间接加热水箱:在水箱中安装排管或盘管。 适用:公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。 二加热器材 1自动温度调节装置:见图8-18 直接温度调节裝置:温包——→自动调节阀——→控制热媒量 间接温度调节装置:温包一一→电触点温度计一一→变速开关阀门 2减压阀 利用流体通过阀瓣产生阻力而减压。 型式:波纹管式、活塞式、膜片式等 选择:阀口截面面积,按下式计算
《建筑给水排水工程》教案 第 8 章 建筑内部热水供应系统 - ４ - 形成水的连续内循环，消除冷水区，提高贮罐利用率。 特点：体型小、加热快、换热充分、供热温度稳定、节水节能，但对循环泵 要求质量高。 国产的 HRV 半容积换热器取消了内循环泵，用强制下降管将热水送到罐底 部，保持整个罐内热水同温。见下图：画图 8-15 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。 构造见示意图画图 8-16p150。 特点：①具有预测温控装置，出水温度稳定； ② 传热系数大，换热速度快； ③体积小，占地面极小，水流停留时间短，能有效的防止军团菌滋生； ④ 自动除垢。 适用：各种不同负荷需要的机械循环热水供应系统 半即热式水加热器对热媒要求必须充足，热媒的供应量应按设计秒流量计 算，同时冷水供水压力必须稳定。 5） 热水箱 ①直接加热水箱：在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器。 ②间接加热水箱：在水箱中安装排管或盘管。 适用：公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。 二 加热器材 1 自动温度调节装置：见图 8-18 直接温度调节装置：温包——→自动调节阀——→控制热媒量 间接温度调节装置：温包——→电触点温度计——→变速开关阀门 2 减压阀 利用流体通过阀瓣产生阻力而减压。 型式：波纹管式、活塞式、膜片式等 选择：阀口截面面积，按下式计算： c c q G f =
《建筑给水排水工程》教案 第8章建筑内部热水供应系统 f一一孔口截面积,cm2; G—一蒸汽流量,Kgh q—一通过每平方厘米孔口截面的理论流量,Kgm2h φ一一流量系数,0.45~0.6 3疏水器 作用:保证冷凝水及时排放、防止蒸汽漏失 安装位置:安装于以蒸汽为热媒、间接加热,第一循环系统凝结水管道上 型式:浮筒式、吊桶式、热动力式 选择计算:△P一一疏水器前后压差,Pa; △P>50Kpa△P=P-P2 G——疏水器排水量=d2、4p,Kg/h A一一排水系数 d-一疏水器排水阀孔径。 4自动排气阀 避免上行下给式管网中热水气化产生的气体,以保证管内热水畅通,在管网 的最高处安装自动排气阀。 5自然补偿管道和伸缩器 金属管道受热后伸长,采取补偿设置,避免管道承受巨大的应力,管路挠曲 变形、位移和接头开裂漏水。 钢管热伸长量为: △L=0.012(tx-t)L 式中:△L一一钢管热伸长量,mm; t: 管中热水最高温度,℃; t1一一管道周围环境温度,℃,一般取t1-=5℃; L—一计算管段长度,m 0.012——普通钢管的线膨胀系数,mm/m 补偿管道热伸长措施 自然补偿:利用管路布置时形成L、Z型转向,在转弯前后的直线段上
《建筑给水排水工程》教案 第 8 章 建筑内部热水供应系统 - ５ - f ——孔口截面积，cm2； Gc——蒸汽流量，Kg/h； qc——通过每平方厘米孔口截面的理论流量，Kg/cm2·h； φ——流量系数，0.45～0.6。 3 疏水器 作用：保证冷凝水及时排放、防止蒸汽漏失 安装位置：安装于以蒸汽为热媒、间接加热，第一循环系统凝结水管道上。 型式: 浮筒式、吊桶式、热动力式。 选择计算：ΔP——疏水器前后压差，Pa; ΔP>50Kpa ΔP＝P1-P2 G——疏水器排水量 G＝ ,Kg/h； A——排水系数； d——疏水器排水阀孔径。 4 自动排气阀 避免上行下给式管网中热水气化产生的气体，以保证管内热水畅通，在管网 的最高处安装自动排气阀。 5 自然补偿管道和伸缩器 金属管道受热后伸长，采取补偿设置，避免管道承受巨大的应力，管路挠曲、 变形、位移和接头开裂漏水。 钢管热伸长量为： ΔL＝0.012（t2r-t1r）L 式中：ΔL——钢管热伸长量,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； 0.012——普通钢管的线膨胀系数，mm/m·℃. 补偿管道热伸长措施： 1 自然补偿：利用管路布置时形成 L、Z 型转向，在转弯前后的直线段上 Ad p 2