供暖系统形式
(a)上供下回式
上供下回式系统
供回水干管分别设 置于系统最上面和最 下面,布置管道方便, 排气顺畅。
是用得最多的系统 型式。
(b)上供上回式
泄水阀
上供上回式系统
供回水干管均位于系统 最上面。 采暖干管不与地面设备 及其它管道发生占地矛盾。 但立管消耗管材量增加 主要用于设备和工艺管 道较多的、沿地面布置干 管发生困难的工厂车间。
;5-回水管;6-集气罐;7-循环水泵
(3)排气方式不同 自然循环系统 机械循环系统中水流速度较大,一
般都超过气泡的浮升速度,所以气 泡不能像自然循环系统中那样逆流 浮升,只能随水流一起流动。
所以机械循环上供下回式系统水平 敷设的供水干管应沿水流方向设上 升坡度,坡度宜采用0.003,不得 小于0.002。
此系统最应注意 排气问题!
(d)下供上回式
下供上回式系统
供水干管在系统最下面,回水干管在 系统最上面。
优点: 立管中水流方向与空气浮升方向一致, 在四种系统型式中最有利于排气,可 不设集气罐;
缺点: 散热效果低于上供下回式,为保证相 同的室内温度,下供上回式往往要选 用更大面积的散热器。
(e)中供式热水采暖系统
6. 比较机械循环系统与自然循环系统的 主要区别:
(1)循环动力不同
机械循环系统靠水泵提供 动力,强制水在系统中循 环流动。
循环水泵一般设在锅炉入 口前的回水干管上,该处 水温最低,改善水泵工作 条件,延长使用寿命。
图2-1为机械循环上供下回式系统 1-热水锅炉;2-散热器;3-膨胀水箱;4-供水管
(2) 凝水回收方式
重力回水
0 003
蒸汽在散热器内放热变成凝 结水后,依靠重力沿凝水管 流回锅炉房。
0 005
2
200 250
上水
排 水
1
凝结水先依靠重力
流回凝结水箱,再
机械回水
由水泵加压返回锅
11
炉房的回水方式。
3
8 9
4 5 6
7
10
2.低压蒸汽供暖结构特点及安装要求:
(1)凝结水箱应设在低处,并应高于水泵。避免水泵汽蚀 现象。
3 1 2
1—热水锅炉 2—循环水泵 3—集气罐 4—膨胀水箱
异程式系统存在的问题:
管路长度: Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ 沿程阻力损失: Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ 所以流量分布:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ
导致流量分布不均,即出现 水平失调现象。
立管
3
1 2
1—热水锅炉 2—循环水泵 3—集气罐 4—膨胀水箱
(2)同程式
同程式系统:各分立管的 循环环路的长度相等。
在供水干管末端最高点处设置集气 罐,以便空气能顺利地和水流同方 向流动,集中到集气罐处排除。
图2-1为机械循环上供下回式系统 1-热水锅炉;2-散热器;3-膨胀水箱;4-供水管
;5-回水管;6-集气罐;7-循环水泵
机
3、排气途径不同 供水干管沿水流方向的上升坡度。
供水水平干管沿水流方
械
向设置上升坡度,以保
P右 g(h0h hh h1g ) P左 g(h0h hg h1g )
P P右 - P左 gh(h g )
图1-1 自然循环热水采暖系统工作原理图
循环作用压力△P
由推导结果看,P右>P左,存在循环动力, 故回水能够自流回到锅炉,实现无机械泵的自 然循环;
作用压力的大小取决于两部分: ① 散热器与锅炉之间的高差h; ② 供水、回水的密度差 ( h g )
适用于要求加热迅速、供暖时间集中而短暂的影剧院、 礼堂、体育馆类的间歇供暖的建筑物中。
(3)蒸汽供暖系统可用于高层建筑中。 蒸汽供暖系统中热媒(蒸汽)的容重很小,所以本身所产生
的静压力也较小。蒸汽供暖用于高层建筑中不致因底层散热 器承受过高的静压而破裂,也不必进行竖向分区。
缺点:
散热器温度高,易发生烫伤事故; 蒸汽供暖系统的使用年限较短。多采用间歇运行,因此 管道易被空气氧化腐蚀。 蒸汽供暖系统的热损失大。在蒸汽供暖系统中经常会出 现疏水器漏汽、凝结回水产生二次蒸汽、管件损坏等 跑、冒、滴、漏的现象。
管立管产生的阻力损失,克服水平失调和垂直失调。 ④ 寿命长:可达50年 ⑤ 热稳定性好:构造层有混凝土等材料,蓄热量大,稳定性
好。 ⑥ 便于分户计量
(2)缺点:
①房间空间减小:构造层厚度60~100mm ②土建费用高:层高增加 ③维修性差:隐蔽工程 ④对地板要求严格:必须是热传导性好、稳定性好、环 保性好、抗变形好的复合地板。 ⑤屋内设置受限:对地板的遮挡会影响散热 ⑥快速加热能力不足:1.5h后达到设计温度 ⑦地面易产生裂缝:由于向上散热,填充层、找平层混 凝土收缩 ⑧水泵能耗高:供回水温度差要求不大于10℃,流速不 小于0.25m/s,循环水量比常规供暖大一倍。
4.2.2.4 低压蒸汽采暖系统 1 蒸汽采暖系统应注意的几个问题: (1)合理设置疏水器
作用:及时、迅速排除管道及附件中的凝水。 避免出现水击现象。
“水击”现象产生的原因:
蒸汽放热形成凝结水,沿途的凝结水被高速的蒸汽 流裹带,形成高速流动的水滴;
落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀 起,随蒸汽一起高速流动。(再次兴风作浪)
回水干管沿水流方向的下降 坡度。
2、膨胀水箱在系统中的连 接点和作用不同
设在循环水泵入口前的回水 管上。容纳膨胀热水的体积
,恒定水泵入口的压力。
4.2.1.3 机械循环热水采暖系统的型式(P90)
按散热器的连接方式将热水采暖系统分为垂直式与水平 式系统.
(1)垂直式
垂直式系统中,按供回水干管布置的方式不同, 热水采暖系统可分为上供下回式、上供上回式、下供 下回式和下供上回式以及中供式系统。
;5-回水管;6-集气罐;7-循环水泵
(2)膨胀水箱的连接点和作用 不同
自然循环系统
机械循环系统膨胀水箱设置 在系统的最高处,水箱下部 接出的膨胀管连接在循环水 泵入口前的回水干管上。
其作用除了容纳水受热膨胀 的体积外,还能恒定水泵入 口压力,保证采暖系统压力 稳定。
图2-1为机械循环上供下回式系统 1-热水锅炉;2-散热器;3-膨胀水箱;4-供水管
(c)下供下回式
1—热水锅炉 2—循环水泵 3—膨胀水箱 4—散热器 5—放气阀
下供下回式系统
供回水干管均位于系统最下面。
与上供下回式相比的特点: a. 供水干管无效热损失小、可减轻上供 下回式双管系统的垂直失调现象; b. 顶棚下无干管比较美观,可以分层施 工,分期投入使用; c. 但底层需要设管沟或有地下室以便于 布置两根干管.
(2) 根据热媒种类不同来分:
热水供暖系统 蒸汽供暖系统 热风供暖系统
3 热水供暖系统:
按系统循 环动力的不 同
重力(自然)循环系统 机械循环系统
按系统供、 回水方式的不 同
单管系统 双管系统
按管道敷 设方式的不 同
垂直式系统 水平式系统
按热媒温 度的不同
低温水供暖系统 高温水供暖系统
4.2.2 蒸汽采暖系统
4.2.2.1 蒸汽采暖原理
存在相态的变化: 气态 液态
原理:利用蒸汽凝结时放出的汽化潜热来供暖。
1. 组成构造:
热源:蒸汽锅炉 输配:供热管道 终端:散热器
2.作用过程:
凝
蒸
结
汽
水
锅炉
散热器
疏水器
凝结水箱
重力或机械 作用下
重力作用下
水在锅炉中被加热成具有一定压力和温度的蒸汽,蒸 汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内,在散热器 内放热后,蒸汽变成凝结水,凝结水经过疏水器后沿 凝结水管道返回凝结水箱内,再由凝结水泵送入锅炉 重新被加热变成蒸汽。
1
1
2
2
1—放气阀 2—空气管
1—放气阀 2—空气管
水平单管跨越式系统
在散热器支管之间连接跨越管,热水一部分流入散热器,另一部 分直接通过跨越管与散热器的出水混合后,再次分流。
可以独立调节单个散热器的散热量,但是以设置跨越管,且加大 散热器面积为代价
(3) 异程式与同程式系统
异程式
立管
在机械循环热水供暖垂直 式系统中,每根立管都与 锅炉、供、回水管组成循 环环路。 异程式系统:通过各根立 管的循环环路的长度都是 不同的。
(2)在锅炉和凝结水泵间应设止回阀,以防止水泵停止工 作时,水从锅炉倒流水箱。
(3)安装疏水器,其作用是疏水阻汽,阻止蒸汽从凝结水 管窜回锅炉。
(4)注意管道的安装坡度。尽可能使蒸汽与沿途凝结水同 向移动。
(5)在每一个散热器上安装自动排气阀,随时排净散热器 内的空气。
作业:
P93: 4-2、4-3(区别)
5 自然循环热水采暖系统如何排气?
膨胀水箱 水平干管
立管
i=0.005—0.01
水平干管向膨胀水箱方向的上升坡 度,便于气泡逆流上升到膨胀水箱
排气, i=0.005--0.01
散热器支管也沿水流方向设 下降坡度,i=0.1(便于空气逆 流上升到达膨胀水箱后排出)
。
散热器
回水干管应有向锅炉方向的 下降坡度,便于回水。 i=0.002-0.003
循
证气泡可聚集在水平干
环 热
4
i=0.02-0.0i3
3
管的最高处。
通过设置在该处的集气
7
罐排气。
水
2
5
供
暖
6
系
统 8
10
1、循环动力不同 机械循环动力依靠循环 水泵。由于锅炉出水温 度较高,故循环水泵一 般设在回水总管上,即 ,锅炉的入口之前,此 处水温较低,可以延长
水泵的使用寿命。
9
i=0.02-0.03