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供熱工程 GONGREGONGCHENG 天津理工大學(xué)自動化學(xué)院王艷 第三章熱水采暖系統(tǒng) 前言 熱水采暖系統(tǒng) 以熱水作為熱媒的采供暖系統(tǒng) 民用建筑多采用熱水作為熱媒 前言 熱水采暖系統(tǒng)分類 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 圖1 1自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)工作原理圖 循環(huán)作用壓力 P 第1節(jié)傳統(tǒng)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) 1 1自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) l 總立管 2 供水干管 3 供水立管 4 散熱器供水支管 5 散熱器回水支管 6 回水立管 7 回水干管 8 膨脹水箱連接管 9 充水管 接上水管 l0 泄水管 接下水道 ll 止回閥 圖1 2自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) a 雙管上供下回式系統(tǒng) b 單管上供下回式系統(tǒng) 1 2自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的基本型式 圖1 2中 a b 是自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的兩種主要型式 上供下回式系統(tǒng)的供水干管敷設(shè)在所有散熱器之上 回水干管敷設(shè)在所有散熱器之下 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 型式1 1 3自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的其它型式 型式3 型式2 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 自然循環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn) 1 在供水立管 系統(tǒng)最高處安裝膨脹水箱 膨脹水箱的作用為 1 容納系統(tǒng)里熱膨脹水 2 排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣 主要為水中溶解的空氣和系統(tǒng)里的空氣 2 重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)維護(hù)管理簡單 不需消耗電能 但由于其作用壓力小 管中水流速度不大 所以管徑就相對大一些 作用范圍也受到限制 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 1 一般情況下 自然循環(huán)系統(tǒng)的作用半徑不宜超過50m 2 通常宜采用上供下回式 鍋爐位置應(yīng)盡可能降低 以增大系統(tǒng)的作用壓力 3 系統(tǒng)的供水干管必須有向膨脹水箱方向上升的流向 其反向坡度為0 5 1 0 散熱器支管的坡度一般取1 0 4 回水干管應(yīng)有向鍋爐方向的向下坡度 5 不論采用單管系統(tǒng)還是雙管系統(tǒng) 自然循環(huán)的膨脹水箱應(yīng)設(shè)置在系統(tǒng)供水總立管頂部 距供水干管頂標(biāo)高300 500mm處 1 4設(shè)計注意事項 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 1 5重力循環(huán)系統(tǒng)作用壓力的計算 上層 P2 g h1 h2 h g 下層 P1 gh1 h g P P2 P1 gh2 h g P2 P1 Pi gHi h g 1 雙管熱水供暖系統(tǒng)作用壓力的計算 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 自然循環(huán)熱水采暖雙管系統(tǒng)特點(diǎn) 由于各層散熱器與鍋爐的高差不同 將形成上層作用壓力大 下層作用壓力小的現(xiàn)象 如選用不同管徑仍不能使各層阻力損失達(dá)到平衡 由于流量分配不均 必然要出現(xiàn) 上熱下冷 的現(xiàn)象 在供暖建筑物內(nèi) 同一豎向的各層房間的室溫不符合設(shè)計要求的溫度 而出現(xiàn)上下層冷熱不均的現(xiàn)象 稱為系統(tǒng) 垂直失調(diào) 1 各層散熱器的供 回水溫度相同 2 供水溫度較單管高 散熱器面積相應(yīng)小 3 可進(jìn)行局部調(diào)節(jié) 4 垂直失調(diào)嚴(yán)重 機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)也是如此 雙管系統(tǒng)垂直失調(diào)的原因是通過各層的循環(huán)作用壓力不同 而且樓層數(shù)越多 垂直失調(diào)越嚴(yán)重 所以雙管系統(tǒng)不宜用在超過4層的系統(tǒng)中 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 2 重力循環(huán)單管系統(tǒng) 循環(huán)作用壓力 結(jié)論 每一根立管只有一個重力循環(huán)作用壓力 而且即使最低層散熱器低于鍋爐中心 也可能使水循環(huán)流動 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) i 流出第i組散熱器的水的密度 單管系統(tǒng)回水溫度的求法 計算依據(jù) 在整根立管中 流過每一管段和每組散熱器的流量都相等 ti 流出第i組散熱器的水溫 Q 立管所擔(dān)負(fù)的全部熱負(fù)荷 Qi 沿水流方向 在第i組 包括i組 散熱器前的全部散熱器的散熱量 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 單管系統(tǒng)特點(diǎn) 1 在單管系統(tǒng)中 各層散熱器的進(jìn)出口水溫是不相等的 越到下層進(jìn)水溫度越低 因而各層散熱器的傳熱系數(shù)值也不相等 越到下層越小 所以單管系統(tǒng)散熱器總面積一般比雙管系統(tǒng)的稍大些 2 單管系統(tǒng)運(yùn)行期間 也會出現(xiàn)垂直失調(diào) 其原因是由于各層散熱器的傳熱系數(shù)隨各層散熱器平均計算溫度差的變化程度不同 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 實質(zhì)上水的溫度和密度沿循環(huán)環(huán)路不斷變化 它不僅影響各層散熱器的進(jìn) 出口水溫 同時也增大了循環(huán)作用壓力 由于重力循環(huán)作用壓力不大 在確定實際循環(huán)作用壓力大小時 需考慮水在管路中冷卻所產(chǎn)生的作用壓力 在工程計算中 首先采用簡化計算方法 先只考慮水在散熱器內(nèi)冷卻時產(chǎn)生的作用壓力 然后再考慮在不同情況下 由于管路散熱 水溫沿途變化 而加上一個附加壓力 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 1 6附加作用壓力 pf 水在循環(huán)環(huán)路管道中冷卻產(chǎn)生的附加壓力 與系統(tǒng)供水管路的布置狀況 樓層高度 所計算的散熱器與鍋爐之間的水平距離等因素有關(guān) 見附錄3 2 jiyhu 例題3 1 P71 一 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 2 1機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理 圖2 1為機(jī)械循環(huán)上供下回式系統(tǒng) 系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵 膨脹水箱 集氣罐和散熱器等設(shè)備 現(xiàn)比較機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)與自然循環(huán)系統(tǒng)的主要區(qū)別 1 循環(huán)動力不同 機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)靠水泵提供動力 強(qiáng)制水在系統(tǒng)中循環(huán)流動 循環(huán)水泵一般設(shè)在鍋爐入口前的回水干管上 該處水溫最低 可避免水泵出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象 2 膨脹水箱的連接點(diǎn)和作用不同 機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)膨脹水箱設(shè)置在系統(tǒng)的最高處 水箱下部接出的膨脹管連接在循環(huán)水泵入口前的回水干管上 其作用除了容納水受熱膨脹而增加的體積外 還能恒定水泵入口壓力 保證采暖系統(tǒng)壓力穩(wěn)定 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 圖2 1為機(jī)械循環(huán)上供下回式系統(tǒng)1 熱水鍋爐 2 散熱器 3 膨脹水箱 4 供水管 5 回水管 6 集氣罐 7 循環(huán)水泵 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 3 排氣方式不同 機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)中水流速度較大 一般都超過水中分離出的空氣泡的浮升速度 易將空氣泡帶入立管引起氣塞 所以機(jī)械循環(huán)上供下回式系統(tǒng)水平敷設(shè)的供水干管應(yīng)沿水流方向設(shè)上升坡度 坡度宜采用0 003 不得小于0 002 在供水干管末端最高點(diǎn)處設(shè)置集氣罐 以便空氣能順利地和水流同方向流動 集中到集氣罐處排除 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 1 按供回水干管布置的方式分類采暖工程中 按供回水干管布置的方式不同 熱水采暖系統(tǒng)可分為圖2 4所示的上供下回式 上供上回式 下供下回式和下供上回式 另外 還有中供式系統(tǒng) 2 2機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的型式 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) a 上供下回式 圖2 4按供 回水方式分類的采暖系統(tǒng) 1 上供下回式系統(tǒng) 如圖a 的供回水干管分別設(shè)置于系統(tǒng)最上面和最下面 布置管道方便 排氣順暢 是用得最多的系統(tǒng)型式 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 2 上供上回式系統(tǒng) 如圖b 的供回水干管均位于系統(tǒng)最上面 采暖干管不與地面設(shè)備及其它管道發(fā)生占地矛盾 但立管消耗管材量增加 立管下面均要設(shè)放水閥 主要用于設(shè)備和工藝管道較多的 沿地面布置干管發(fā)生困難的工廠車間 圖2 4按供 回水方式分類的采暖系統(tǒng) 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) c 下供下回式 3 下供下回式系統(tǒng)的供回水干管均位于系統(tǒng)最下面 與上供下回式相比 a 供水干管無效熱損失小 可減輕上供下回式雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào) 沿垂直方向各房間的室內(nèi)溫度偏離設(shè)計工況稱為垂直失調(diào) b 上層散熱器環(huán)路重力作用壓頭大 但管路亦長 阻力損失大 有利于水力平衡 c 頂棚下無干管比較美觀 可以分層施工 分期投入使用 d 底層需要設(shè)管溝或有地下室以便于布置兩根干管 e 要在頂層散熱器設(shè)放氣閥或設(shè)空氣管排除空氣 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) d 下供上回式 圖2 4按供 回水方式分類的采暖系統(tǒng) 1 鍋爐 2 循環(huán)水泵 3 膨脹水箱 4 散熱器 5 跑風(fēng)門 6 閥門 4 下供上回式系統(tǒng)的供水干管在系統(tǒng)最下面 回水干管在系統(tǒng)最上面 如供水干管在一層地面明設(shè)時其熱量可加以利用 因而無效熱損失小 與上供下回式相比 底層散熱器平均溫度升高 從而減少底層散熱器面積 有利于解決某些建筑物中一層散熱器面積過大 難于布置的問題 立管中水流方向與空氣浮升方向一致 在四種系統(tǒng)型式中最有利于排氣 當(dāng)熱媒為高溫水時 底層散熱器供水溫度高 回水靜壓力也大 有利于防止水的汽化 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 圖2 5中供式熱水采暖系統(tǒng)1 中部供水管 2 上部供水管 3 散熱器 4 回水干管 5 集氣罐 5 中供式系統(tǒng) 它是供水干管位于中間某樓層的系統(tǒng)型式 供水干管將系統(tǒng)垂直方向分為兩部分 上半部分系統(tǒng)可為下供下回式系統(tǒng) 如圖中a的上半部分 或上供下回式系統(tǒng) 如圖中b的上半部分 而下半部分系統(tǒng)均為上供下回式系統(tǒng) 中供式系統(tǒng)可減輕垂直失調(diào) 但計算和調(diào)節(jié)都比較麻煩 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 2 按散熱器的連接方式分類按散熱器的連接方式將熱水采暖系統(tǒng)分為垂直式與水平式系統(tǒng) 如圖2 6 垂直式采暖系統(tǒng)是指不同樓層的各散熱器用垂直立管連接的系統(tǒng) 如圖a 水平式采暖系統(tǒng)是指同一樓層的散熱器用水平管線連接的系統(tǒng) 如圖b 圖2 6垂直式與水平式采暖系統(tǒng) a 垂直式 b 水平式1 供水干管 2 回水干管 3 水平式系統(tǒng)供水立管 4 水平式系統(tǒng)回水立管 5 供水立管 6 回水立管 7 水平支路管道 8 散熱器 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 水平式供暖系統(tǒng)特點(diǎn) 水平式系統(tǒng)可用于公用建筑樓堂館所等建筑物 用于住宅時便于設(shè)計成分戶熱計量的系統(tǒng) a 該系統(tǒng)大直徑的干管少 穿樓板的管道少 有利加快施工進(jìn)度 b 室內(nèi)無立管 比較美觀 c 設(shè)有膨脹水箱時 水箱的標(biāo)高可以降低 d 便于分層控制和調(diào)節(jié) e 用于公用建筑如水平管線過長時容易因脹縮引起漏水 為此要在散熱器兩側(cè)設(shè)乙字彎 每隔幾組散熱器加乙字彎管補(bǔ)償器或方形補(bǔ)償器 水平順流式系統(tǒng)中串聯(lián)散熱器組數(shù)不宜太多 可在散熱器上設(shè)放氣閥或多組散熱器用串聯(lián)空氣管來排氣 如圖2 7所示 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 3 按連接散熱器的管道數(shù)量分類按連接相關(guān)散熱器的管道數(shù)量將熱水采暖系統(tǒng)分為單管系統(tǒng)與雙管系統(tǒng) 如圖2 8 單管系統(tǒng)是用一根管道將多組散熱器依次串聯(lián)起來的系統(tǒng) 雙管系統(tǒng)是用兩根管道將多組散熱器相互并聯(lián)起來的系統(tǒng) 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 圖2 8單管系統(tǒng)與雙管系統(tǒng)的基本組合體 a 垂直單管 b 垂直雙管 c 水平單管 d 水平雙管 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 4 按并聯(lián)環(huán)路水的流程分類按各并聯(lián)環(huán)路水的流程 可將采暖系統(tǒng)劃分為同程式系統(tǒng)與異程式系統(tǒng) 圖2 9 熱媒沿各基本組合體流程相同的系統(tǒng) 即各環(huán)路管路總長度基本相等的系統(tǒng)稱同程式系統(tǒng) 如圖a 熱媒沿各基本組合體流程不同的系統(tǒng)為異程式系統(tǒng) 如圖b 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 各種型式的特點(diǎn) 單管系統(tǒng)節(jié)省管材 造價低 施工進(jìn)度快 順流單管系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)單個散熱器的散熱量 跨越管式單管系統(tǒng)采取多用管材 跨越管 設(shè)置散熱器支管閥門和增大散熱器的代價換取散熱量在一定程度上的可調(diào)性單管系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性比雙管系統(tǒng)好 采用上供下回式單管系統(tǒng) 往往底層散熱器較大 有時造成散熱器布置困難 雙管系統(tǒng)可單個調(diào)節(jié)散熱器的散熱量 管材耗量大 施工麻煩 造價高 易產(chǎn)生垂直失調(diào) 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 1 機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)作用半徑大 適應(yīng)面廣 配管方式多 系統(tǒng)選擇應(yīng)根據(jù)衛(wèi)生要求和建筑物形式等具體情況進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定 2 在系統(tǒng)較大時 宜采用同程式 以便于壓力平衡 3 由于機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)水流速度大 易將空氣泡帶入立管造成局部散熱器不熱 故水平敷設(shè)的供水干管必須保持與水流方向相反的坡度 以便空氣能順利地和水流同方向集中排除 2 3設(shè)計注意事項 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 確定高層建筑供暖系統(tǒng)型式應(yīng)注意的問題 1 與室外熱水網(wǎng)路的連接問題 由于高層建筑熱水供暖系統(tǒng)的水靜壓力較大 因此 它與室外熱網(wǎng)連接時 應(yīng)根據(jù)散熱器的承壓能力 外網(wǎng)的壓力狀況等因素 確定系統(tǒng)的型式及其連接方式 2 在確定系統(tǒng)型式時 還要考慮由于建筑層數(shù)多而加重系統(tǒng)垂直失調(diào)的問題 2 4高層建筑熱水采暖系統(tǒng) 1 分區(qū)式高層建筑熱水采暖系統(tǒng)分區(qū)式高層建筑熱水采暖系統(tǒng)是將系統(tǒng)沿垂直方向分成兩個或兩個以上獨(dú)立系統(tǒng)的型式 即將系統(tǒng)分為高 低區(qū)或高 中 低區(qū) 其分界線取決于集中熱網(wǎng)的壓力工況 建筑物總層數(shù)和所選散熱器的承壓能力等條件 低區(qū)可與集中熱網(wǎng)直接或間接連接 高區(qū)部分可根據(jù)外網(wǎng)的壓力選擇下述型式 分區(qū)式系統(tǒng)可同時解決系統(tǒng)下部散熱器超壓和系統(tǒng)易產(chǎn)生垂直失調(diào)的問題 2 4高層建筑熱水采暖系統(tǒng) 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 1 高區(qū)采用間接連接的系統(tǒng)高區(qū)采暖系統(tǒng)與熱網(wǎng)間接連接的分區(qū)式采暖系統(tǒng) 向高區(qū)供熱的換熱站可設(shè)在該建筑物的底層 地下室及中間技術(shù)層內(nèi) 還可設(shè)在室外的集中熱力站內(nèi) 室外熱網(wǎng)在用戶處提供的資用壓力較大 供水溫度較高時可采用高區(qū)間接連接的系統(tǒng) 圖2 10高層建筑分區(qū)式采暖系統(tǒng) 高區(qū)間接連接 l 換熱器 2 循環(huán)水泵 3 膨脹水箱 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 2 高區(qū)采用雙水箱或單水箱的系統(tǒng) 外網(wǎng)供水溫度較低 高區(qū)采用雙水箱 在高區(qū)設(shè)兩個水箱 用泵1將供水注入供水箱3 依靠供水箱3與回水箱2之間的水位高差 如圖a中的h 作為高區(qū)采暖的循環(huán)動力 利用非滿管流動的豎管6將系統(tǒng)高區(qū)與外網(wǎng)分離的作用 圖2 11高區(qū)雙水箱或單水箱高層建筑熱水采暖系統(tǒng) a 高區(qū)雙水箱 1 加壓水泵 2 回水箱 3 進(jìn)水箱 4 供水箱溢流管 5 信號管 6 回水箱溢流管 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 高區(qū)采用單水箱的系統(tǒng) 在高區(qū)設(shè)一個水箱 利用系統(tǒng)最高點(diǎn)的壓力作為高區(qū)采暖的循環(huán)動力 室外熱網(wǎng)在用戶處提供的資用壓力較小 供水溫度較低時可采用這種系統(tǒng) 該系統(tǒng)簡單 省去了設(shè)置換熱站的費(fèi)用 但建筑物高區(qū)要有放置水箱的地方 建筑結(jié)構(gòu)要承受其載荷 水箱為開式 系統(tǒng)容易進(jìn)空氣 增大了氧化腐蝕的可能 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 2 雙線式采暖系統(tǒng)雙線式采暖系統(tǒng)只能減輕系統(tǒng)失調(diào) 不能解決系統(tǒng)下部散熱器超壓的問題 分為垂直雙線和水平雙線系統(tǒng) 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 1 垂直雙線熱水采暖系統(tǒng)圖中虛線框表示出立管上設(shè)置于同一樓層一個房間中的散熱器 按熱媒流動方向每一個立管由上升和下降兩部分構(gòu)成 各層散熱器的平均溫度近似相同 減輕了垂直失調(diào) 立管阻力增加 提高了系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性 適用于公用建筑一個房間設(shè)置兩組散熱器或兩塊輻射板的情形 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 2 水平雙線熱水采暖系統(tǒng)為水平雙線熱水采暖系統(tǒng) 圖中虛線框表示出水平支管上設(shè)置于同一房間的散熱器 與垂直雙線系統(tǒng)類似 各房間散熱器平均溫度近似相同 減輕水平失調(diào) 在每層水平支線上設(shè)調(diào)節(jié)閥7和節(jié)流孔板6 實現(xiàn)分層調(diào)節(jié)和減輕垂直失調(diào) 二 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng) 3 單雙管混合式系統(tǒng)該系統(tǒng)中將散熱器沿垂向分成組 每組為雙管系統(tǒng) 組與組之間采用單管連接 利用了雙管系統(tǒng)散熱器可局部調(diào)節(jié)和單管系統(tǒng)可提高系統(tǒng)水力穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn) 減輕了雙管系統(tǒng)層數(shù)多時 重力作用壓頭引起的垂直失調(diào)嚴(yán)重的傾向 但不能解決系統(tǒng)下部散熱器超壓的問題 圖2 13單雙管混合式系統(tǒng) 1 概述 1 分戶熱計量供暖系統(tǒng) 以集中供熱為前提 通過一定的供熱調(diào)控和計量手段 實現(xiàn)用熱量的按戶計量與收費(fèi) 分戶熱計量供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)是 便于分戶管理及分戶分室控制 調(diào)節(jié)供熱量 為實現(xiàn)分戶計量供熱 多采用共用立管的分戶水平式獨(dú)立系統(tǒng) 2 分戶熱計量供暖系統(tǒng)的形式 垂直式系統(tǒng)和分戶水平式室內(nèi)供暖系統(tǒng) 垂直式系統(tǒng)主要用于既有供暖系統(tǒng)的供熱計量改造 分戶水平式供暖系統(tǒng)適用于新建住宅供熱計量收費(fèi)系統(tǒng) 第2節(jié)分戶采暖熱水供暖系統(tǒng) 2 戶內(nèi)供暖系統(tǒng)的形式 1 垂直式系統(tǒng) a 垂直式單管系統(tǒng) 第2節(jié)分戶采暖熱水供暖系統(tǒng) 單管上供下回室內(nèi)熱計量采暖系統(tǒng)圖 b 垂直式雙管系統(tǒng) 第2節(jié)分戶采暖熱水供暖系統(tǒng) 雙管上供下回室內(nèi)熱計量采暖系統(tǒng)圖 2 水平式系統(tǒng) 水平雙管熱計量室內(nèi)采暖系統(tǒng)示意圖 第2節(jié)分戶采暖熱水供暖系統(tǒng) 水平單管跨越式熱計量室內(nèi)采暖系統(tǒng)示意圖 第二節(jié)分戶采暖熱水供暖系統(tǒng) 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 管路布置的基本原則是使系統(tǒng)構(gòu)造簡單 節(jié)省管材 各個并聯(lián)環(huán)路壓力損失易于平衡 便于調(diào)節(jié)熱媒流量 排氣 泄水 便于系統(tǒng)安裝和檢修 以提高系統(tǒng)使用質(zhì)量 改善系統(tǒng)運(yùn)行功能 保證系統(tǒng)正常工作 3 1管道布置的基本原則 3 2環(huán)路劃分 下面是幾種常見的環(huán)路劃分方法 圖3 1為無分支環(huán)路的同程式系統(tǒng) 它適用于小型系統(tǒng)或引入口的位置不易平分成對稱熱負(fù)荷的系統(tǒng)中 圖3 2為兩個分支環(huán)路的異程式系統(tǒng) 圖3 2為兩個分支環(huán)路的同程式系統(tǒng) 同程式與異程式相比 中間增設(shè)了一條回水管和地溝 但兩大分環(huán)路的阻力容易平衡 故多被采用 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 圖3 1無分支環(huán)路的同程式系統(tǒng) 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 圖3 2兩個分支環(huán)路的異程式系統(tǒng) 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 圖3 3兩個分支環(huán)路的同程式系統(tǒng) 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 室內(nèi)采暖管道有明裝和暗裝兩種方式 一般民用建筑與工業(yè)區(qū)規(guī)劃廠房宜明裝 在裝飾要求較高的建筑中用暗裝 敷設(shè)時應(yīng)考慮 1 上供下回式系統(tǒng)的頂層梁下和窗頂之間的距離應(yīng)滿足供水干管的坡度 圖3 4 和集氣罐的設(shè)置要求 集氣罐應(yīng)盡量設(shè)在有排水設(shè)施的房間 以便于排氣 3 3管路敷設(shè)要求 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 圖3 4在樓板下方敷設(shè)的管道應(yīng)保證一定的坡度 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 回水干管如果敷設(shè)在地面上 底層散熱器下部和地面之間的距離也應(yīng)滿足回水干管敷設(shè)坡度的要求 如果地面上不允許敷設(shè)或凈空高度不夠時 應(yīng)設(shè)在半通行地溝或不通行地溝內(nèi) 供 回水干管的敷設(shè)坡度應(yīng)滿足 暖通空調(diào)規(guī)范 的要求 2 管路敷設(shè)時應(yīng)盡量避免出現(xiàn)局部向上凹凸現(xiàn)象 以免形成氣塞 在局部高點(diǎn)處 應(yīng)考慮設(shè)置排氣裝置 局部最低點(diǎn)處 應(yīng)考慮設(shè)置排水閥 3 回水干管過門時 如果下部設(shè)過門地溝或上部設(shè)空氣管 應(yīng)設(shè)置泄水和排空裝置 具體做法見圖3 5和圖3 6 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 圖3 5回水干管下部過門 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 圖3 6回水干管上部過門 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 兩種做法中均設(shè)置了一段反坡向的管道 目的是為了順利排除系統(tǒng)中的空氣 4 立管應(yīng)盡量設(shè)置在外墻角處 以補(bǔ)償該處過多的熱損失 防止該處結(jié)露 樓梯間或其他有凍結(jié)危險的場所 應(yīng)單獨(dú)設(shè)置立管 該立管上各組散熱器的支管均不得安裝閥門 5 室內(nèi)采暖系統(tǒng)的供水 回水管上應(yīng)設(shè)閥門 劃分環(huán)路后 各并聯(lián)環(huán)路的起 末端應(yīng)各設(shè)一個閥門 立管的上 下端應(yīng)各設(shè)一個閥門 以便于檢修 關(guān)閉 第3節(jié)熱水采暖系統(tǒng)管道布置和敷設(shè) 熱水采暖系統(tǒng)熱力入口處的供水 回水總管上應(yīng)設(shè)置溫度計 壓力表及除污器 必要時 應(yīng)裝設(shè)熱量表 6 散熱器的供 回水支管應(yīng)考慮避免散熱器上部積存空氣或下部放水時放不凈 應(yīng)沿水流方向設(shè)下降的坡度 如圖3 7坡度不得小于0 01 圖3 7散熱器支管的坡向 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 一 膨脹水箱1 膨脹水箱的型式膨脹水箱一般用鋼板制成 通常是圓形或矩形 2 膨脹水箱的作用是用來貯存熱水供暖系統(tǒng)加熱的膨脹水量 恒定供暖系統(tǒng)的壓力 在重力循環(huán)上供下回式系統(tǒng)中 起排氣作用 圓形膨脹水箱型號和尺寸 圓形膨脹水箱型號和尺寸 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 圓形膨脹水箱接管管徑尺寸 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 3 膨脹水箱的結(jié)構(gòu) 4 膨脹水箱各接管的連接 1 膨脹管 在重力循環(huán)系統(tǒng)中 應(yīng)在供水總立管的頂端 在機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)中 一般接至循環(huán)水泵入口處 此接點(diǎn)的壓力是恒定的 因而稱為定壓點(diǎn) 2 溢流管 當(dāng)系統(tǒng)水位超過溢流管口時 通過溢流管自動溢流 溢流管一般接到附近下水道 3 信號管 用來檢查膨脹水箱是否存水 一般應(yīng)接到易于觀察到的地方 4 排水管 用于清洗水箱時放空存水和污垢 也接至附近下水道 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 5 循環(huán)管 在機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)中 應(yīng)接到系統(tǒng)定壓點(diǎn)前1 5 3m的水平回水干管上 使水箱內(nèi)的水可以循環(huán)流動 6 膨脹管 溢流管 循環(huán)管上嚴(yán)禁裝閥門 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 二 熱水供暖系統(tǒng)的排氣設(shè)備1 集氣罐集氣罐一般是用直徑100 250mm的短管制成 分為立式和臥式兩種 頂部連接直徑15mm的排氣管 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 在機(jī)械循環(huán)上供下回式系統(tǒng)中 集氣罐應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)各分環(huán)環(huán)路供水干管的最末端的最高處 在系統(tǒng)運(yùn)行時 應(yīng)定期打開閥門將空氣排除 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 2 自動排氣閥 自動排氣閥大都是依靠水對閥體的浮力 通過杠桿機(jī)構(gòu)傳動 使排氣孔自動啟閉 實現(xiàn)自動阻水排氣的功能 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 3 冷風(fēng)閥冷風(fēng)閥適用于工作壓力 600kPa 工作溫度 130 的熱水及蒸汽供暖散熱器或管道上 冷風(fēng)閥多用在水平式或下供下回式系統(tǒng)中 它旋緊在散熱器上部專設(shè)的絲孔上 以手動方式排除空氣 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 4 鎖閉閥鎖閉閥是隨著既有建筑采暖系統(tǒng)分戶改造工程與分戶采暖工程的實施而出現(xiàn)的 主要作用是關(guān)閉功能 是必要時采取強(qiáng)制措施的手段 閥芯可采用閘閥 球閥 旋塞閥的閥芯 有單開型鎖與互開型鎖 有的鎖閉閥不僅可關(guān)斷 還具有調(diào)節(jié)功能 此類型的閥門可在系統(tǒng)試運(yùn)行調(diào)節(jié)后 將閥門鎖閉 既有利于系統(tǒng)的水力平衡 又可避免由于用戶的 隨意 調(diào)節(jié)而造成失調(diào)現(xiàn)象的發(fā)生 第4節(jié)供暖系統(tǒng)的主要設(shè)備及附件 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 采暖系統(tǒng)的施工圖包括平面圖 系統(tǒng) 軸測 圖 詳圖 設(shè)計施工說明 目錄 圖例和設(shè)備 材料明細(xì)表等 1 平面圖 是利用正投影原理 采用水平全剖的方法 表示出建筑物各層采暖管道與設(shè)備的平面布置 內(nèi)容包括 1 標(biāo)準(zhǔn)層平面圖 應(yīng)表明立管位置及立管編號 散熱器的安裝位置 類型 片數(shù)及安裝方式 2 頂層平面圖 除了有與標(biāo)準(zhǔn)層平面圖相同的內(nèi)容外 還應(yīng)表明總立管 水平干管的位置 走向 立管編號及干管上閥門 固定支架的安裝位置及型號 膨脹水箱 集氣罐等設(shè)備的安裝位置 型號及其與管道的連接情況 5 1采暖施工圖組成及內(nèi)容 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 3 底層平面圖 除了有標(biāo)準(zhǔn)層平面圖相同的內(nèi)容外 還應(yīng)表明與引入口的位置 供 回管的走向 位置及采用的標(biāo)準(zhǔn)圖號 或詳圖號 回水干管的位置 室內(nèi)管溝 包括過門地溝 的位置及主要尺寸 活動蓋板和管道支架的設(shè)置位置 平面圖常用的比例有1 50 1 100 1 200等 2 軸測圖 又稱系統(tǒng)圖 是表示采暖系統(tǒng)的空間布置情況 散熱器與管道空間連接形式 設(shè)備 管道附件等空間關(guān)系的立體圖 標(biāo)有立管編號 管道標(biāo)高 各管段管徑 水平干管的坡度 散熱器的片數(shù) 長度 及集氣罐 膨脹水箱 閥件的位置 型號規(guī)格等 可了解采暖系統(tǒng)的全貌 比例與平面圖相同 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 3 詳圖 表示采暖系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)與設(shè)備的詳細(xì)構(gòu)造及安裝尺寸要求 平面圖和系統(tǒng)圖中表示不清 又無法用文字說明的地方 如引入口裝置 膨脹水箱的構(gòu)造與管 管溝斷面 保溫結(jié)構(gòu)等可用詳圖表示 如果選用的是國家標(biāo)準(zhǔn)圖集 可給出標(biāo)準(zhǔn)圖號 不出詳圖 常用的比例是1 10 1 50 4 設(shè)計 施工說明 說明設(shè)計圖紙無法表示的問題 如熱源情況 采暖設(shè)計熱負(fù)荷 設(shè)計意圖及系統(tǒng)型式 進(jìn)出口壓力差 散熱器的種類 型式及安裝要求 管道的敷設(shè)方式 防腐保溫 水壓試驗要求 施工中需要參照的有關(guān)專業(yè)施工圖號或采用的標(biāo)準(zhǔn)圖號等 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 1 室內(nèi)采暖圖樣的畫法1 平面圖樣畫法a 采暖平面圖上的建筑物輪廓應(yīng)與建筑專業(yè)圖一致 b 管線系統(tǒng)用單線繪制 c 平面圖上散熱器用圖例表示 畫法如圖5 1所示 柱式散熱器只標(biāo)注片數(shù) 圓翼型散熱器應(yīng)注明根數(shù) 排數(shù) 串片式散熱器應(yīng)注明長度 排數(shù) 圖5 2 5 2室內(nèi)采暖系統(tǒng)施工圖的識讀 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 圖5 1平面圖上散熱器畫法 圖5 2圓翼型 串片式散熱器標(biāo)注法 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 d 散熱器的供回水管道畫法如圖5 3所示 2 系統(tǒng)圖的圖樣畫法 采暖管道系統(tǒng)圖通常45 正斜面軸測投影法繪制 布圖方法應(yīng)與平面圖一致 并采用與之對應(yīng)的平面圖相同的比例繪制 a 系統(tǒng)圖上圖樣畫法及數(shù)量 規(guī)格的標(biāo)注如圖5 4所示 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 圖3 3散熱器的供回水管道畫法 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 圖3 4系統(tǒng)圖上散熱器的畫法及標(biāo)注 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 b 系統(tǒng)中的重疊 密集處可斷開引入繪制 相應(yīng)的新斷開處宜用相同的小寫拉丁字母注明 c 柱形 圓翼形等散熱器的數(shù)量應(yīng)標(biāo)注在散熱器內(nèi) 串片 光面管等散熱器的數(shù)量 規(guī)格應(yīng)標(biāo)注在散熱器上方 3 標(biāo)高與坡度 采暖管道在需要限定高度時 應(yīng)標(biāo)注相對標(biāo)高 管道的相對標(biāo)高以建筑物底層室內(nèi)地坪 0 00 為界 低于地坪的為負(fù)值 高于地坪的為正值 a 管道標(biāo)高一般為管中心標(biāo)高 標(biāo)注在管段的始端或末端 b 散熱器宜標(biāo)注底標(biāo)高 同一層 同標(biāo)高的散熱器只標(biāo)注右端的一組 c 管道的坡度用單面箭頭表示 坡度符號用 i 表示 箭頭指向低處 箭尾指向高處 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 4 管徑與尺寸的標(biāo)注 a 焊接鋼管用公稱直徑DN表示管徑規(guī)格 如 DN15 DN40 b 無縫鋼管用外徑和壁厚表示 如 D219 7 c 管徑標(biāo)注位置如圖5 5所示 應(yīng)標(biāo)注在變徑處 水平管道應(yīng)標(biāo)注在管道上方 斜管道應(yīng)標(biāo)注在管道斜上方 豎管道應(yīng)標(biāo)注在管道左側(cè) 當(dāng)管道規(guī)格無法按上述位置標(biāo)注時 可另找適當(dāng)位置標(biāo)注 但應(yīng)用引出線示意 同一種管徑的管道較多時 可不在圖上標(biāo)注 但需用文字說明 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 圖5 5管徑標(biāo)注法 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 d 管道施工圖中注有詳細(xì)的尺寸 以此作為安裝制作的主要依據(jù) 尺寸符號由尺寸界線 尺寸線 箭頭和尺寸數(shù)字組成 一般以 mm 為單位 當(dāng)取其它單位時必須加以注明 如果有些尺寸線在施工圖中注明的不完整 施工 預(yù)算時可根據(jù)比例 用比例尺量出 5 比例 一般采暖管道平面圖的比例隨建筑圖確定 系統(tǒng)圖隨平面圖而定 其它詳圖可適當(dāng)放大比例 但無論何種比例畫出的圖紙 圖中尺寸均按實際尺寸標(biāo)注 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 2 采暖施工圖的識讀識讀施工圖時 應(yīng)將平面圖 系統(tǒng)圖對照起來 首先看標(biāo)題欄 了解該工程的名稱 圖號 比例等 并通過指北針確定建筑物的朝向 建筑層數(shù) 樓梯 房間及出入口等情況 然后進(jìn)一步了解管道 設(shè)備的設(shè)置情況 a 查明入口的位置 管道的走向及連接 各管段管徑的大小要順熱媒流向看 例如供水 由大到小 回水 由小到大 b 了解管道的坡向 坡度 水平管道與設(shè)備的標(biāo)高 以及立管的位置 編號等 c 掌握散熱設(shè)備的類型 規(guī)格 數(shù)量 安裝方式及要求等 d 要看清圖紙上的圖樣和數(shù)據(jù) 節(jié)點(diǎn)符號 詳圖等要由大到小 由粗到細(xì)認(rèn)真識讀 為更好地了解采暖施工圖的組成及主要內(nèi)容 掌握繪制施工圖的方法與技巧 并讀懂采暖施工圖 現(xiàn)舉例加以說明 下圖為某三層辦公樓采暖施工圖 該采暖施工圖包括一層采暖平面圖 二 三層采暖平面圖和采暖系統(tǒng)圖 比例均為1 100 該系統(tǒng)采用機(jī)械循環(huán)上供下回雙管熱水采暖系統(tǒng) 供回水溫度95 70 看圖時 平面圖與系統(tǒng)圖要對照來看 從供水管入口開始 沿水流方向 按供水干 立 支管順序到散熱器 再由散熱器開始 按回水支管 立管 干管順序到出口 5 3采暖施工圖示例 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 采暖引入口設(shè)于該辦公樓西側(cè)管溝內(nèi) 供水干管沿管溝進(jìn)入西面外墻內(nèi)側(cè) 管溝尺寸為1 0 1 2m 向上升至9 6m高度處 布置在頂層樓板下面 末端設(shè)一個集氣罐 整個系統(tǒng)布置成同程式 熱媒沿各立管通過散熱器散熱 流入位于管溝內(nèi)的回水干管 最后匯集在一起 通過引出管流出 系統(tǒng)每個立管上 下端各安裝一個閘閥 每組散熱器入口裝一個截止閥 散熱器采用M 132 片數(shù)已標(biāo)注在各層平面圖中 明裝 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 第5節(jié)采暖系統(tǒng)施工圖 小結(jié) 本單元主要介紹了自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)原理與形式 機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)原理與形式 熱水采暖系統(tǒng)管道布置與安裝 室內(nèi)采暖系統(tǒng)施工圖的繪制與識讀等知識 通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠進(jìn)行熱水采暖系統(tǒng)管路布置和敷設(shè) 掌握一般建筑物采暖施工圖設(shè)計方法 步驟 了解自然循環(huán)和機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)工作原理 掌握自然循環(huán)和機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的基本型式 重點(diǎn)是機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)施工圖的內(nèi)容 思考題與習(xí)題 1 什么是自然循環(huán)采暖系統(tǒng) 什么是機(jī)械循環(huán)采暖系統(tǒng) 2 簡述自然循環(huán)采暖系統(tǒng) 機(jī)械循環(huán)采暖系統(tǒng)的工作原理 試比較兩者的不同之處 3 自然循環(huán)單管采暖系統(tǒng) 雙管采暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力如何計算 4 單管系統(tǒng) 雙管系統(tǒng)型式各有什么特點(diǎn) 5 常見的自然循環(huán)采暖系統(tǒng) 機(jī)械循環(huán)采暖系統(tǒng)型式有哪些 各有什么特點(diǎn) 6 什么是同程式采暖系統(tǒng)和異程式采暖系統(tǒng) 7 什么是垂直失調(diào) 水平失調(diào) 為何產(chǎn)生 8 室內(nèi)采暖系統(tǒng)的管路布置原則有哪些 熱力引入口如何布置 9 熱水采暖系統(tǒng)管路如何布置 10 采暖系統(tǒng)施工圖包括哪些內(nèi)容 如何讀懂施工圖 ThankYou