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1、22热交换站和空调采暖水系统的定压、补水、膨胀22.1 热交换器的设置和选择22 .1.1热交换站中同一系统中的热交换器不宜少于两台，当其中一台停止工作时，其余热交换器的供热量宜满足供暖（包括空调热水）系统负荷的70%、生活热水系统负荷的50%;医院生活热水的热交换器不得少于2台。23 .1.2热交换器类型宜按下列原则确定：1汽水热交换器宜选用管壳式，并宜选用在设计负荷时凝结水出水温度在80以下的产品。2水一水热交换器可采用板式或管壳类。3供暖（包括空调热水）系统宜采用快速热交换器。4生活热水系统应根据用水情况和系统形式确定热交换器贮水容积和类型，并应符合3.2节的有关规定。22.1.3 热交
2、换器的传热面积应按下式计算:式中A热交换器的有效换热面积（m2）;Q单台热交换器的计算换热量（W）,宜根据供热管道的长短，取所需热负荷的L05LI倍；K热交换器的传热系数（W（m2C）,应按制造厂提供的测定数据确定；t;计算温度差（C）,应按22.1.4条的规定确定；B一结垢系数，用于供暖时：汽一水交换B=0.850.90,水一水交换B=O.700.80;用于生活热水时：被加热水为自来水B=0.60,软化水B=0.90。22.1.4 用于计算热交换器传热面积的计算温度差应按以下公式计算：1容积式水加热器、半容积式水加热器可按算术平均温差计算：Al二%=1里一L十%（22.1.4-1）1 22式
3、中;算术计算平均温差（C）;tmte热媒的初温和终温（C）;t.I2被加热水的初温和终温（C）O2 快速式水加热器、半即热式水加热器宜按对数平均温差计算：l-（22.1.4-2）式中At;对数计算平均温差（C）;t3热交换器温差较大一端介质的温差(C);tx热交换器温差较小一端介质的温差(oC)o22.1.5 热交换器较小一端介质的温差atx,汽一水热交换器不宜小于5C,水一水热交换器不宜小于IoC(不包括空调冷水热交换器)。加热介质为过热蒸汽时，温度应按蒸汽压力下的饱和蒸汽温度计算，压力W70kPa时，应按Io(TC计算。22.1.6 热交换器的热媒需要量应按下列公式计算：1加热介质为蒸汽时
4、的热媒耗量：G&(22.1.6-1)0.2786-4.187t1式中G一一蒸汽计算流量(kgh);Q热交换器的计算换热量(W);i”蒸汽进入热交换器时的焰(kJkg);f流出热交换器的凝结水温度()O2加热介质为热水时的热媒耗量：W-Q(22.1.6-2)1.163(tl,-1)式中W加热水流量(kgh);t;,加热水进水温度(C);t2,加热水出水温度(C)。22.1.7各种热交换器的水流阻力，应按制造厂提供的数据进行计算确定。22.2热交换站工艺设计22.2.1热源为蒸汽的热交换站，热源系统设计应符合下列要求：1当引入蒸汽的压力高于热交换器使用压力时，应设减压装置；减压装置的选择与设置应符
5、合21.5.9条的规定。2连接热交换器的蒸汽管多于两路时，宜设置分汽缸，分汽缸应有紧急排汽管。3疏水器的设置位置应符合21.5.6条的规定，疏水器和疏水管道的选择设计应符合21.5.7条的规定。4凝结水出水温度和回流水压应符合热源管理部门的规定，凝结水温宜在80C以下：当凝结水出水温度2100C时，可设置汽一水和水一水两级换热设备串联，且水一水热交换器后凝结水的温度不宜超过80,并应设置防止凝结水倒空的水封管，接法见图22.2.I05凝结水的回收和输送应按下列要求设计：1)凝结水温度W80C时，可采用开式凝结水箱回收凝结水，水箱容积应符合21.5.10条的规定。2)凝结水温度80时，应采用闭式
6、凝结水罐收集凝结水；凝结水罐应按压力容器设计制造，宜选用配备安全阀和水位计的定型产品。3)凝结水的输送应符合21.5.7条的规定。6蒸汽系统管道设计还应符合21.5节的有关规定。图22.2.1汽一水和水一水两级换热设备串联系统示意22.2.2以城市热网为热源的水一水换热站，用户二次水与热网一次水的连接应采用间接连接。热源系统设计宜符合下列要求：1城市热网一次水的供回水温度和压差等参数，应由市政热力主管部门提供。注：北京城市热网一次水的供回水温度，冬季一般取125/70C夏季一般取70/40C。2以城市热网为热源的全年供生活热水的换热站，应符合下列要求：1）应以夏季城市热网的供回水温度和补水温度
7、选用热交换器，补水计算温度见3.1.4条；2）当不能停止供热时宜设置热网停运检修时使用的备用热源。3当热网供回水压差较小时，应选用低阻力热交换器，不宜设置加压泵回水；当确实有困难时，应与热源主管部门协商解决。4用城市热网为热源的生活热水加热系统，宜与供暖系统的加热系统并联。22.2.3热交换器热源侧应装设下列附件：1热交换站出入口总管上应设置切断阀、过滤器、流量计等，需要时应安装热量计。2每台热交换器出入口管道上应装切断阀，入口管道上应设置控制二次水温的自动流量调节阀，可选用自力式或电动式。3采用板式换热器时，宜在每台板式换热器入口处设置过滤器。22.2.4被加热水为供暖（包括空调热水）循环水
8、时，应符合下列要求：1供暖循环水系统可参照21.4.2条36款进行设计；并应采取21.4.1条2款规定的，防止水泵突然停止运行时产生水击的措施。2供暖系统热水循环泵的台数和流量宜与热交换器相对应，并应符合21.4.4条的其他要求。3供暖热水系统，应安装流量计和热计量装置。4供暖热水系统的补水、定压、膨胀应符合22.3节的有关规定。注：根据21.4,1、22.1.1和22.24的有关条款，对采用变频调速水泵时供暖系统热水循环泵和热交换器台数和对应关系的选择设计，给出以下组合关系:热交换器循环水泵备注台数n每台供热量q台数每台流量g配置和与热交换器对应关系1100%Q2100%G一用一备换热器无备
9、用量：一台泵的变速范围小，需低流量时水泵长期在低转速下运行：一般不应选择270%Q2100%G一用一备满负荷运行时，换热器面积有富裕；一台泵的流量调节范围小，需低流量时水泵长期在低转速下运行：可选择350%G二用一备可与热交换器对应设置和控制满负荷运行时，换热器面积有富裕：水泵可台数调节，流量调节范围较大：可选择五3Q/neN3Gn无备用满负荷运行时，换热器面积和水泵流量匹配；可与热交换器对应设置和控制水泵可台数调节，流量调节范围大；可不设备用泵；推荐选择注：表中Q-系统供热量；G系统总流量。22.2.5被加热水为生活热水时，热水贮存、系统选择与设计应符合3.2节的有关规定。22.2.6热交换
10、设备应设置下列监控仪表和设备：1水加热设备的上部、热媒进出口管上，贮热水螺和冷热水混合器上应装温度计、压力表；2生活热水循环泵的进水管上应装温度计及控制循环泵开停的温度传感器；3热水箱应装温度计、水位计。22.2.7热交换站被加热循环水和补给水的水质和水处理设施的选则应根据用热设备和用户的使用要求，并按下列原则确定：1热交换站水质标准和水质处理方法可参照供热采暖系统水质及防腐技术规程(DBJOl-619-2004).2供暖系统的补给水应进行软化处理。3加热生活用热水的系统，应符合3.1节的有关规定。4当用热设备或用户对循环水的含氧量要求严格时，补给水应设置除氧设施。5循环水泵和补水泵入口应设置
11、过滤器。22.3空调采暖循环水系统的补水、定压、膨胀22.3.1锅炉热水、热交换器被加热水、采暖热水、空调冷热水的循环水系统的小时泄漏量，宜按系统水容量的设计算。系统水容量应经计算确定；供冷和采用空调器供热的空调水系统可按表22.3.1估算，室外管线较长时应取较大值。表22.3.1空调水系统的单位水容量空调方式全空气系统水一空气系统单位水容量(L112建筑面积)0.40-0.550.701.3022.3.2循环水系统的补水点，宜设在循环水泵的吸入侧母管上；当补水压力低于补水点压力时，应设置补水泵。注：当仅夏天使用的空调冷水等不设置软化设备的系统，如市政自来水水压大于系统的静水压力时，则可用自来
12、水直接补水，不设补水泵。22.3.3补水泵应按下列要求选择和设定：1各循环水系统宜分别设置补水泵；2补水泵扬程应保证补水压力比系统补水点压力高3050kPa;&1当补水管较长时，应注意计算补水管阻力。2当设置气压罐定压时，补水泵扬程宜按启泵压力和停泵压力的平均值确定，且所选水泵的Q性能曲线应能使最高挑5J停泵GE力的数值.3补水泵总小时设计流量宜按系统水容量的5%确定，不得超过10船系统较大时宜设置2台泵。注：系统较大时补水泵流量过大，会使膨胀水箱(或膨胀罐)调节容积过大；当采用变频泵时，水泵长期在低转速下运行效率较低；因此建议设置2台补水泵，平时使用1台，初期上水或事故补水时2台水泵同时运行
13、。4当按上款规定的总流量设置1台补水泵时，采暖系统、空调热水系统、冷热水合用的两管制空调系统的补水泵宜设置备用泵。22.3.4闭式循环水系统的定压和膨胀方式，应根据建筑条件，经技术经济比较后确定，并宜符合以下原则：1条件允许时，尤其是当系统静水压力接近冷热源设备所能承受的工作压力时，宜采用高位膨胀水箱定压。2当设置高位膨胀水箱有困难时，可设置补水泵和气压罐定压。3当采用对系统含氧量要求严格的散热设备时，宜采用能容纳膨胀水量的下列闭式定压方式或其他除氧方式：1) 采用高位常压密闭膨胀水箱定压，见图22.3.4;2) 采用隔膜式气压罐定压，且宜根据不同水温时气压罐内的压力变化确定补水泵的启泵和停泵
14、压力,见22.3.8条2款。注：由于以下原因，会使空气不断进入系统，使循环水中含氧量升高，腐蚀稀IJ散热器等：D高位开式膨胀水箱的水面接触大气；2)采用补气式膨胀罐，空气与水直接接触；3)采用膨胀罐或变频泵，将膨胀水量回收至接触大气的开式补水箱时，水面接触大气，且又不断地向系统补水。因此，为减少系统含氧量，宜采用能容纳膨胀水量的闭式定压方式。常压密闭水箱见标准图集98R401-1或产品样本。1箱体2箱盖3浮盖4橡胶筒5玻璃球6液位显示控制器7接线盒8膨胀管9泄水管10手动放气阀图22.3.4常压密闭膨胀水箱接管示意22.3.5闭式循环水系统的定压和膨胀应按下列原则设计：1定压点宜设在循环水泵的
15、吸入侧，定压点最低压力应符合下列要求：1)循环水温度W95C、60的系统，应使系统最高点的压力高于大气压力IokPa以上;2)循环水温度60C的系统，应使系统最高点的压力高于大气压力5kPa以上。2 系统的膨胀水量应能够回收。3 膨胀管上不得设阀门，膨胀管管径可参照表22.3.5确定。表22.3.5膨胀管管径系统膨胀量V;(L)空调冷水580空调热水或采暖水5000膨胀管管径(DN)25405070注：系统膨胀量VP按式(22.3.6)计算。22.3.6设置高位膨胀水箱的定压补水系统如图22.3.6所示，且应符合下列要求:1膨胀水箱最低水位应满足22.3.5条的要求。2膨胀水箱容积应按下式计算
16、：V1V-min=V,+V,(22.3.6-1)式中Vx水箱实际有效容积(L);Vxmin一一水箱最小有效容积(L);V1调节容积(L),应不小于3min平时运行的补水泵设计流量，且应保证水箱调节水位高差不小于200mm;Vo系统最大膨胀水量(L),按式(22.3.6-2)确定。3循环水系统的膨胀水量VP应按下式确定：V=支二11OOOVz(22.3.6-2)P,系统类型空调冷水空调热水采暖水供/回水温度(C)7/1260/5085/6095/70膨胀量(Lm3)2.6114.5124. 2230. 66备注：1系统供回水温度按平均水温计；采暖和空调热水加热前水温按5。C计，空调冷水受热后按2
17、5计。2两管制空调系统热水和冷水合用膨胀水箱时，应取其大值。Ve系统水容量(ri?) O注：北京地区常用不同系统单位水容量的最大膨胀量可参考下表取值： 常用空调采暖水系统单位水容量的膨胀量式中p,、PZ水受热膨胀前、后的密度(kg),不同水温的水密度见附录A表A23;1-冷(热)源2-采暖空调末端设备3一循环泵4-补水泵5-补水箱6-软化设备7-膨胀水箱8-液位传感器9-电磁阀10倒流防止器V,一系统膨胀水量VL补水泵调节水量V0一补水贮水量图22.3-6设置高位膨胀水箱的定压补水系统22.3.7设置气压罐定压但不容纳膨胀水量的补水系统，可参照图22.3.7设置，且应符合下列要求：1气压罐容积
18、应如下确定：R.VVV(22.3.7-1)-.式中V一一气压罐实际总容积(L);Vmin气压罐最小总容积(L);V1调节容积(L),不宜小于3min平时运行的补水泵设计流量(当采用变频泵时，上述补水泵流量可按额定转速时补水泵流量的1/31/4确定)；容积附加系数，隔膜式气压罐取1.05;a=P1和P2为补水泵启动压力和停泵压力(表压kPa),应综P,I(X)合考虑气压皤容积和系统的最高运行工作压力的因素取值，宜取O.65-0.85,必要时也可取O.50.9.2气压罐工作压力值（表压kPa）应如下确定：1）安全阀开启压力P4,不得使系统内管网和设备承受压力超过其允许工作压力。2）膨胀水量开始流回
19、补水箱时电磁阀的开启压力P3,宜取P3=09P43）补水泵启动压力Pl（表压kPa）,应满足22.3.5条定压点的最低压力要求，并增加IOkPa的裕量。4）补水泵停泵压力P2,也为膨胀水量停止流回补水箱时电磁阀的关闭压力，宜取P2=0.9P35）补水泵启动压力Pl和停泵压力P?的设计压力比西宜满足本条1款的规定。注：计算例题见附廨1。1-冷（热）源2-采暖空调末端设备3一循环泵4-补水泵5-补水箱6-软化设备7-补水电磁阀8-液位传感器9-气压罐10压力传感器11-安全阀12一泄水电磁阀13T到流防止器Vp系统膨胀水量Vl补水泵调节水量VO.补水贮水量注：当气压罐容纳膨胀水量时，不必设置电磁阀
20、7,且确可不留容纳膨胀水量的容积V,图22.3.7设置气压罐的定压补水系统22.3.8设置隔膜式气压罐定压且容纳膨胀水量的补水系统，应符合下列要求:1容纳膨胀水量的气压罐容积应如下确定：KNytl匕.Jo（22.3.8-1）式中V2一一气压罐实际总容积（L）;Vmin气压罐最小总容积（L）;Vmin气压罐应吸纳的最小水容积（L）,见式（22.3.6-1）;P0无水时气压罐的起始充气压力（表压kPa）;P2max气压罐正常运行的最高压力（表压kPa）,即最高水温时的停泵压力。2气压罐工作压力值应如下确定：1）充气压力P。，应满足22.3.5条定压点的最低压力要求；2）安全阀开启压力P3,不得使系
21、统内管网和设备承受压力超过其允许工作压力；3）正常运行时最高压力Pzmax,宜取P2max=0.9P3;4）不同温度时补水泵的开启压力Pl和停泵压力P2,可参考附录F确定。22.3.9补水的水质和水处理，应符合下列要求：1热水锅炉的补水水质和水处理方法应符合21.6节的有关要求。2热交换器供暖水系统应符合22.2.7的有关要求。3溟化锂吸收式冷（温）水机组的补水水质应符合表22.3.9的规定。4仅作为夏季供冷用的空调水系统，补水可不进行软化处理。5设置软化水设备时，其台数和出力，应符合21.6.4条的规定；当软化设备间断运行时,应根据运行时间适当增大设备出力。表22.3.9澳化锂吸收式冷（温）
22、水机组补水水质指标pll(25*C)电导率(UScm)氯化物Cl(mgC1-/L)硫酸根SO2-(mgCaSO2-/L酸消耗量(PH)(mgCaSOL)补水标准6.0-8.0200505050指标总硬度(mgCaS0L)铁Fe(mgFe)硫离子S?(mgS2/L)钱离子NHa(mgNHL)溶解硅酸SiOz(mgSiQ2L)补水标准500.3不得检出0.230注：摘自蒸汽和热水型溟化锂吸收式冷(温)水机组(GBT18431-2001)o22.3.10补水箱或软水箱的容积应按下列原则确定：1水源或软水能够连续供给系统补水量时，水箱补水贮水容积V,可取3060min的补水泵流量，系统较小时取大值。2当膨胀水量回收至补水箱时，水箱的上部应留有相当于系统最大膨胀量Vo的泄压排水容积,见图22.3.7。
