给排水设计---建筑热水供应系统
发布时间:2020/6/22
建筑热水供应系统 一、热水供应系统组成 1 .热媒系统(第一循环系统)p130由热源、水加热器和热媒管网组成。发热设备→加热设备 2 .热水系统(第二循环系统)由热水配水管道和回水管道组成。加热设备→用水设备p131 3.附件:为了防止当热水在管道中运行会发生膨胀等超压现象引发的危险而设置。包括蒸汽、热水的控制附件(如压力表、减压阀、温度自动调节器、排气阀,等)和管道的连接附件(如膨胀管,透气管等)。见下图。
二、热水供应系统(热水供水方式)的分类 1. 按热水供应范围 (1)区域性热水供应系统:市政直接供给热水或利用区域换热站中转; (2)集中供热:比区域性供水的范围小但更加集 中,适用于使用要求高、用水点多且分布较密集 的建筑,如建筑群、宾馆、工厂 等。 特点:供热效率高、节省能源、可实现自动控制, 应是目前及今后的发展方向。 原则:应首先考虑利用工业余热、废热、地热或太 阳能等供热时间能保障的热源,其次考虑锅炉等 设备制热。 (3)局部供热:用于建筑物分布较为分散但有用热要求且用水量集中、少量时,如家庭、单栋建筑等。 2 .按热水管网循环方式 (1)全循环—配水干管、立管及支管设热水管网系统(配水和回水),保证任意点水温; 图适用于高要求地区,如高级宾馆、疗养院等。 (2)半循环—包括立管循环和干管循环。 A立管循环方式:热水干管和立管均保持热水循环,多用于全日供热水或定时供热水时。使用时,需放 去支管的多余的冷水。 B干管方式:仅保持热水干管的热水循环,多用于定时给热水时。使用之前,需用一定设备(如循环泵) 加热干管的冷水,使用时需放去立管及支管的冷水。 (3)无循环方式:不设任循环管道,但管道内能保证一定时间的热水供应,如浴室、洗衣房等。
3. 按管网压力工况的特点 1)开式热水系统(水箱+膨胀管或开式加热器)——顶部设置水箱用来控制系统内水压,系统与 大气相通,一般地,此方式必须设有高位冷水箱和 膨胀排气管或开式加热水箱。适用于给水管道水压变化大且用户要求水压稳定p133 2)闭式热水系统(设安全阀或自动排气阀)——该系统不与大气相通,也不设屋顶水箱。此方式一般不设高位水箱,其冷水直接进入 水加热器,热水储罐须设安全阀或自动排气阀等, 有条件应加设隔膜式压力膨胀罐。该法管路简单,不易污染,但水压稳定性较差 水加热器设安全阀 水加热器设自动排气阀 4 .按热水管位置(管路布置) (1)上行下给:干管在系统上部,给下部配水,压力分配性好。 (2)下行上给:干管在系统下部,须具备一定压力。 (3)中分式:干管设在建筑物中部,用于高层或设地下层建筑。 5.按热媒加热方式 (1)直接加热,也称一次换热,即不设冷凝水管,热媒直接接触冷水,加热后的水直接通过热水储罐输送。 (2)间接加热,也称二次换热,即热媒不直接接触冷水,而是在热水储罐内设置管路(用于传热和回水),通过 传递作用加热。 供水方式的选择需综合考虑。如建筑内设有屋顶冷 水箱,给水管道水压变化大时,用p133图5-29。
三、加热相关设备和器材 简介 (一)、 加热设备 1 . 锅炉(boiler):锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高 温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输 出具有一定热能的蒸汽、高温水或者有机热载体。 类型有燃煤、燃气、燃油、电热等。 对于建筑热水系统,有直接加热和间接加 热之分,前者直接加热进入锅炉的冷水再传递, 后者加热冷水形成蒸汽后再传递。图 2. 水加热器:间接加热方式中的加热设备。 1)容积式水加热器 图 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。 组成: ①贮水罐:钢板、密闭压力容器。 ②盘管: 铜、钢 优缺点: ① 具有较大的贮存、调节能力; ② 出水温度稳定; ③水流稳定,水头损失小,相当于层流 加热,则传热系数小,热交换效率低; ⑤ 占地面积大,容积利用率低。 适用:用水温度要求均匀、需要贮存调节用水量场所。
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的一种间接加热设备。 ①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。 ②特点:A效率高、体积小、安装搬运方便;B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:是带有适量贮存与调节容积的内藏式容积式水加热器。 ①组成:A.贮水罐 B.内藏式快速换热器 C.内循环泵 ②工作过程:低于设计用水量时,循环加热;达到设计量时,不循环而只是加热。 ③内循环泵作用: A.提高被加热水流速,增大传热系数和换热能力。 B.克服水头损失。 C.形成水的连续内循环,消除冷水区,提高贮罐利 用率。 ④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。 ⑤国产的HRV半容积换热器。 4)半即热式水加热器 半即热式水加热器是带有超前控制,具有定量贮存容积的快速式水加热器。 特点: ①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的滋生; 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。 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,即蒸汽直接 和水箱中冷水接触。 图 ②间接加热水箱:在水箱中安装排 管或盘管,蒸汽通过盘管和水箱中冷 水接触。 图 适用:公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。 小知识:太阳能热水器的原理 原理1.循环原理:利用冷水比热水密度大, 冷水下沉,热水上升,形成自然对流循环、使 水箱中的水逐渐变热,达到满意的水温为止。 当太阳强度不足以 满足循环需要的时候,可以在水循环闭路加一水泵,实现强制循环。 下页图 原理2.集热器吸热原理:集热器由真空管组成,真空管是太阳能热水器的核心,其结构如同一个拉长的暖瓶胆,内外层之间为真空。在内玻璃管 (二)、加热器材 1. 自动温度调节装置 图 直接温度调节装置:感温包→自动调节阀→控制热媒量 间接温度调节装置:感温包→电触点温度计→变速开关阀门。 2.疏水器 图 作用:保证冷凝水及时排放、防止蒸汽漏失 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。 3. 自动排气阀 作用:排出上行下给管网中热水气化产生的气体, 以保证管内热水畅通。 位置:在管网的最高处安装自动排气阀。 4.膨胀排气管、既作为排气,又起到膨胀保护作用,用于开式系统。膨胀管高度计算:见左图 5.膨胀罐利用密闭膨胀 罐的容积,调节 热水管网中水受 热后的膨胀量。
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