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1、第二节 机械循环热水供暖系统,一、工作原理: 1 、定义: 以水泵为主要循环动力的热水采暖系统,称为机械循环 热水采暖系统. 2、机械循环与自然循环的主要区别: 在回水总管上设有循环水泵, 膨胀水箱连接在回水干管上. 3、膨胀水箱的安装目的: 膨胀水箱连接在回水干管上,其主要目的在于使水泵的压 头在系统中得到合适的分布,即保证供水管路处于正压区.,第二节 机械循环热水供暖系统,一、工作原理: 4、膨胀水箱的作用: 膨胀水箱在机械循环系统中还起到补偿水的体积变换的作用. 5、集气罐或排气阀的安装位置和作用: 系统中的空气通过设在系统最高处的集气罐或排气阀排出. 6、除污器的安装位置和作用: 安装
2、位置: 除污器安装在循环水泵之前的回水总管上或供暖入口的 供水总管上. 作用: 由于机械循环的水流速度增大,防止水中所含铁锈、污泥、 铸铁散热器中残留的型砂等会被带到水泵、锅炉,或堵塞 管道.,第二节 机械循环热水供暖系统,一、工作原理: 7、工作原理: 系统充水: 在系统开始运行前,将水由连接于回水总管上的补水管 补入,并且自下而上缓缓充满整个系统. 系统排气: 系统中的空气由膨胀水箱及排气装置排至大气. 满水状况: 当膨胀水箱的信号管有水流出时,表示系统已充满水.,第二节 机械循环热水供暖系统,一、工作原理: 7、工作原理: 启动水泵: 系统满水后,启动循环水泵,系统内的水便沿着由供水管、
3、 锅炉、散热器及回水管所构成的环路循环. 锅炉点火: 锅炉点火后,水在锅炉中被加热并送至散热器,在散热器 中散热冷却,然后返回锅炉,从而达到向房间供暖的目的.,第二节 机械循环热水供暖系统,一、工作原理: 8、膨胀水箱的连接位置及作用: 膨胀水箱连接在水泵的吸入端,可使整个系统处于正压下 工作. 保证了系统中的水不致汽化,从而避免了因水汽化而中断 水循环的可能.,第二节 机械循环热水供暖系统,一、工作原理:9、供水干管设坡度的作用: A、设坡度的原因: 由于在机械循环系统中,水流的速度常常超过了自水中分离出来的空气 气泡的浮升速度,为了使气泡不致被带入立管,在供水干管内要使气泡随 着水流方向流
4、动,所以应按水流方向设上升的坡度. B 、空气的排放: 气泡聚集在系统的最高处,通过设在最高点的排气设备将空气排至系统外. C 、坡度值: 设计规范规定: 坡度 0.002, 一般常取0.003,第二节 机械循环热水供暖系统,一、工作原理: 10、回水干管设坡度的作用: 回水干管则有向锅炉方向下降的坡向,为了保证系统在检修 时,水能通过回水干管顺利地排出, 并使系统中的空气进入 系统最高点. 设计规范规定: 坡度 0.002, 一般常取0.003,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 1、垂直式系统: 分类: 按供、回水干管布置的位置来分: 上供下回式双管和单管系统 下供下回式双
5、管系统 下供上回(倒流式)系统 中供式系统,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 1、垂直式系统 : 上供下回式双管和单管系统,A、上供下回式系统是: 工程设计时的首选, B、单管系统无条件限制; C、双管系统适用于三层 及以下建筑物 D、设计要求及各自特点,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 1、垂直式系统 : 下供下回式双管系统,A、适用范围:当顶层的顶棚下难以布置管路,或有地下室的建筑物内.B 、系统的空气排除: 一般通过装设在系统上部的空气管,再经过集气罐排气,或在最上层散热器装设放风阀来排气,或把空气管接到膨胀水箱排气.C 、系统的优点: 底层环路短,阻
6、力小,减小垂直失调,系统相对容易平衡.,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 1、垂直式系统 : 下供上回式单、双管系统,A、优点: 第一.下供式系统由于供水干 管在下,所以无效热损失较小; 第二.由于水流与空气流动方向一 致,因而空气容易排除; 第三.单管系统用高温水作热媒时, 可以降低水箱标高.B 、缺点: 散热器的放热系数较上供下回式系统低,故散热器面积要增加.,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 1、垂直式系统 : 同程式系统,A、同程式的特点: 由于最近环路GADEF和最远环路 GABCF长度相等,所以压力损失易于平衡,适用于较大的建筑物内;但管径较异程
7、系统有时稍大,管材使用相对较多. B 、异程式的特点: 各环路的总长度相差较大,因而立管环路的压力损失就难于平衡,环路最短的立管即使选用最小管径DN15时,仍有很多剩余压头,会出现严重的“水平失调”现象.,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 1、垂直式系统 : 中供式系统,A、适用条件: 建筑物顶层大梁底标高过低; 加建楼层的建筑物; 外形成“品”字形的建筑物.B 、特点: 第一.由于供水干管在中间,相对 降低了立管的长度,所以可以减 少垂直失调现象; 第二.上层的排气,需设排气管或 排气阀.,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 2、水平式系统 : 单管水平顺流
8、式,A、适用条件: 只适用于室温控制要求不高的建筑物或大的房间中.B 、系统特点: 每个散热器不能单独调节,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 2、水平式系统 : 单管水平跨越式,A、系统特点: 每个散热器可以单独调节,2、水平式系统: 系统特点: A、缺点: 第一.水平式系统排气比垂直式上供下回系统麻烦,通常采用排气管集中 排气或在各个散热器上安装排气阀排气. 第二.水平式系统的总造价比垂直式系统少得多;但对于有较多散热器处 于低温区,尾部的散热器面积可能较垂直式多. B 、优点: 第一.管路简单,便于快速施工; 第二.除了总立管外,没有其它穿楼板的立管,因此无须在各房间楼板
9、打孔; 第三. 沿墙无立管,不影响室内美观 ; 第四.膨胀水箱可布置在最高层的辅助空间,不仅降低造价,还不影响建筑 外形美观.,第二节 机械循环热水供暖系统,二、系统的主要形式: 3、同程式系统: 按每根立管的环路的长短划分成同程式和异程式,A、同程式的特点: 由于最近环路GADEF和最远环路 GABCF长度相等,所以压力损失易于平衡,适用于较大的建筑物内;但管径较异程系统有时稍大,管材使用相对较多. B 、异程式的特点: 各环路的总长度相差较大,因而立管环路的压力损失就难于平衡,环路最短的立管即使选用最小管径DN15时,仍有很多剩余压头,会出现严重的“水平失调”现象.,同程式系统图,第三节
10、高层热水供暖系统,一、高层建筑供暖系统的特点: 1、热负荷的计算: 建筑物的热压: 影响因素: 与室内外温差及建筑物高度有关; 影响结果: 室内温度一定时,建筑物越高,所形成的热压越大, 故引起的冷风渗透量增加. 建筑物的风压 影响因素: 建筑物高度影响室外风速大小; 影响结果: 由于室外风速随高度增加,而作用于建筑物的风压与风速呈平方关系, 故也引起的冷风渗透量增加. 计算热负荷时: 应考虑热压和风压综合作用的影响.,第三节 高层热水供暖系统,一、高层建筑供暖系统的特点: 2、供暖系统的形式和与室外热网的连接方式: 影响因素: 静水压力的大小; 影响分析: 水泵停止工作时: 静水压力的大小取
11、决于水柱的高度.即供暖系统的 最低点压力最大,并且由下往上逐渐降低. 水泵启动时: 由于水泵压头的作用,恒压点之外的各部位所承受的压力 均有变化. 水泵的吸力区,压力低于静水压力; 而推力区,压力则高于静水压力.,第三节 高层热水供暖系统,一、高层建筑供暖系统的特点: 2、供暖系统的形式和与室外热网的连接方式: 压力对不同楼层建筑物的影响: 在一般楼层数不多的建筑中,供暖系统所承受的压力一般 不会超过管道或设备的承压能力. 在高层建筑中,这一压力则会大到足以使系统底部的采暖 设备,甚至管道遭到破坏的程度.其中最薄弱的环节是 底层散热器. 因此,高层建筑供暖系统在与室外管网连接时,应根据散热器
12、的承压能力、外网的压力状况;还应考虑由于楼层高而加大 了系统的垂直失调等因素,来确定系统形式和连接方式.,二、高层建筑热水供暖系统的主要形式:,(一)分层式供暖系统:1、定义: 在高层建筑供暖系统中,垂直方向分成两个或两个以上的独立系统称为分层供暖系统.2 、系统特点: 下层系统: 通常与室外管网直接连接,它的高度主要取决于室外管网的压力工况和散热器的承压能力. 上层系统: 与室外管网采用隔绝式连接,利用水加热器使上层系统的压力与室外管网的压力隔绝.,热交换器,二、高层建筑热水供暖系统的主要形式:,(二)双水箱分层式供暖系统:1、定义: 当外管网供水温度较低时,使用热交换器所需加热面积过大而不
13、经济合理时,常采用的系统形式 .2 、系统特点: 上层系统与外管网直接连接: 当外管网供水压力低于高层建筑静水压力时,在用户供水管设加压水泵. 利用进、回水两个水箱的水位高差h进行上层系统的循环. 上层系统利用非满管流动的溢流管6与外管网回水管连接,溢流管6下部的瞒管高度H,二、高层建筑热水供暖系统的主要形式:,(三)垂直双线式单管系统: 1、系统形式及设置: 该系统是由竖向的形单管式立管组成;散热器采用蛇形管或辐射板(单块或砌入墙内形式整体式)结构;每一组形单管最高点处应设置排气装置. 2 、系统特点; 各层散热器的平均温度近似相同; 有利于避免垂直失调; 由于立管的阻力较小,容易引起水平失调; 解决水平失调的方法: 在每根立管的回水立管上设置孔板7, 增加立管阻力; 或采用同程式系统.,抬头走,抬头走,水流方向,水流方向,二、高层建筑热水供暖系统的主要形式:,(四)水平双线式热水供暖系统 与垂直双线式单管系统的不同之处是可以在每层设置调节阀,进行分层调节.,二、高层建筑热水供暖系统的主要形式:,(五) 单、双管混合式系统1、系统形式: 将散热器沿垂直分成若干组,在每组内采用双管形式,而组与组之间则用单管连接,这就组成了单、双管混合式系统.2、系统特点: 避免了双管系统在楼层过多时 出现的严重垂直失调; 避免散热器支管管经过大; 散热器还能进行局部调节.,
