第7章建筑內部熱水供應系統(tǒng)

1、第7章7.1熱水供應系統(tǒng)的分類、組成和供水方式7.1.1建筑熱水供應系統(tǒng)的分類7.1.2建筑熱水供應系統(tǒng)的組成7.1.3熱水供水方式7.2熱水供應系統(tǒng)的加熱設備和器材7.2.1水處理設備7.2.2發(fā)熱設備7.2.3換熱設備7.2.4貯熱設備7.2.5熱水供應系統(tǒng)熱源的選擇7.2.6加熱設備的選擇7.2.7熱水供應系統(tǒng)的器材7.3熱水管道的布置與敷設7.3.1熱水管道的布置與敷設7.3.2熱水供應系統(tǒng)的保溫7.4高層建筑熱水供應系統(tǒng)7.4.1技術要求7.4.2技術措施7.4.3供水方式7.4.4管網布置與敷設7.1.1建筑熱水供應系統(tǒng)的分類(1) 局部熱水供應系統(tǒng)局部熱水供應系統(tǒng)是指供給單個或數

2、個配水點所需熱水的供應系統(tǒng)。(2) 集中熱水供應系統(tǒng)集中熱水供應系統(tǒng)是指供給一幢(不含單幢別墅)或數幢建筑物所需熱水的系統(tǒng)。7.1.2建筑熱水供應系統(tǒng)的組成1.熱媒部分(第一循環(huán)系統(tǒng))2.熱水供應部分(第二循環(huán)系統(tǒng))3.附件圖7-1集中式熱水供應系統(tǒng)圖1蒸汽鍋爐2換熱器3配水干管4配水立管5回水立管6回水干管7回水泵8凝水箱9凝水泵10給水箱11透氣管12蒸汽管13凝水管14疏水閥圖7-2熱媒系統(tǒng)圖a) 蒸汽熱媒部分b) 熱水熱媒部分1蒸汽鍋爐2蒸汽管道3換熱器4冷凝水管道5疏水器6凝水箱7水泵8冷水9熱水鍋爐10輸熱水管道7.1.3熱水供水方式1.按管網工作壓力工況的特點分類2.按熱水加熱方

3、式分類3.按熱水供應系統(tǒng)管路有無循環(huán)(回水)管的布置分類4.按熱水供應系統(tǒng)有無分區(qū)分類5.按熱媒的種類分類6.按加熱設備的設置位置分類7.按熱水配水管網水平干管的位置分類1.按管網工作壓力工況的特點分類(1) 開式熱水供水方式即在所有配水點關閉后，系統(tǒng)內的水仍與大氣相通。(2) 閉式熱水供水方式即在所有配水點關閉后，系統(tǒng)內的水與大氣隔絕。2.按熱水加熱方式分類(1) 直接加熱的熱水供應系統(tǒng)直接加熱也稱一次換熱，把熱媒(蒸汽或高溫水)直接與冷水混合而成熱水再輸配至熱水供應管道系統(tǒng)。(2) 間接加熱的熱水供應系統(tǒng)間接加熱也稱二次換熱，把熱媒(蒸汽或高溫水)的熱量通過金屬傳熱面?zhèn)鬟f給冷水，使冷水間接

4、受熱而變成熱水。圖7-3開式熱水供水方式圖7-4閉式熱水供水方式圖7-5蒸汽或高溫水多孔管直接加熱圖7-6蒸汽或高溫水外水射器直接加熱圖7-7蒸汽或高溫水內水射器直接加熱圖7-8間接加熱裝置(1) 無循環(huán)式熱水供應系統(tǒng)無循環(huán)熱水供水方式是指在熱水管網中不設任何循環(huán)管道。(2) 循環(huán)式熱水供應系統(tǒng)循環(huán)式熱水供應系統(tǒng)是指在熱水管網中部分熱水仍能通過回水管(在熱水循環(huán)管系中僅通過循環(huán)流量的管段)返回發(fā)熱器(或換熱器)重新加熱再流回熱水供應管道內，起到補充加熱的作用。圖7-9循環(huán)方式a) 全循環(huán)b) 立管循環(huán)c) 干管循環(huán)d) 無循環(huán)圖7-10全循環(huán)式熱水供應系統(tǒng)a) 下供下回全循環(huán)式b) 上供上回全

5、循環(huán)式圖7-11半循環(huán)式熱水供應系統(tǒng)a) 下供下回半循環(huán)式b) 上供上回半循環(huán)式圖7-12同程式和異程式循環(huán)a) 同程式b) 異程式4.按熱水供應系統(tǒng)有無分區(qū)分類1) 無分區(qū)的熱水供應系統(tǒng)，即只有一套熱水供應系統(tǒng)，如圖7-13所示。2) 分區(qū)的熱水供應系統(tǒng)，指在同一建筑內按建筑分區(qū)設有2套的熱水供應系統(tǒng)，如圖7-14所示。5.按熱媒的種類分類1) 蒸汽熱媒的熱水供應系統(tǒng)，即發(fā)熱設備為蒸汽鍋爐，由蒸汽鍋爐提供蒸汽，再進行汽水換熱，使冷水變成熱水后進入熱水供應系統(tǒng)。2) 高溫水熱媒的熱水供應系統(tǒng)，即發(fā)熱設備為熱水鍋爐，由熱水鍋爐直接提供熱水，或熱水鍋爐產生的高溫水進行水水換熱使冷水變成熱水后進入熱

6、水供應系統(tǒng)。圖7-13無分區(qū)熱水供應系統(tǒng)圖7-14分區(qū)熱水供應系統(tǒng)6.按加熱設備的設置位置分類(1) 集中式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網自成系統(tǒng)，加熱設備、循環(huán)水泵集中設在底層或地下設備層，各區(qū)加熱設備的冷水分別來自各區(qū)冷水水源，如冷水箱等，如圖7-15所示。(2) 分散式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網也自成系統(tǒng)，但各區(qū)的加熱設備和循環(huán)水泵分散設置在各區(qū)的設備層中，如圖7-16所示。圖7-15加熱設備集中設置的分區(qū)圖7-16加熱設備分散設置的分區(qū)7.2.2發(fā)熱設備1.鍋爐2.燃氣熱水器3.電熱水器4.太陽能熱水器圖7-17快速式燃氣熱水器圖7-18容積式燃氣熱水器圖7-19容積式電熱水器圖7-20裝配式太陽能熱

7、水器圖7-21自然循環(huán)太陽能熱水器圖7-22直接加熱機械循環(huán)太陽能熱水器圖7-23間接加熱機械循環(huán)太陽能熱水器7.2.3換熱設備1.容積式水加熱器2.快速式水加熱器3.半容積式水加熱器4.半即熱式水加熱器5.加熱水箱圖7-24臥式容積式水加熱器構造示意圖圖7-25傳統(tǒng)立式U形管式容積式加熱器圖7-26帶導流裝置的容積式加熱器圖7-27多管式汽水快速式水加熱器1冷水2熱水3蒸汽4冷凝水圖7-28單管式汽水快速式水加熱器a) 并聯b) 串聯1冷水2熱水3蒸汽4冷凝水圖7-29固定管板式換熱器1擋板2補償圈3放氣閥圖7-30U形管換熱器1U形管2殼程隔板3管程隔板圖7-31浮頭式換熱器1管程隔板2殼

8、程隔板3浮頭圖7-32螺旋板式換熱器圖7-33平板式換熱器1固定壓板2板片3墊片4活動壓板圖7-34板翅式換熱器1、3封頭2、5平隔板3翹片圖7-35半容積式水加熱器構造示意圖圖7-36高峰用水時工作狀態(tài)圖7-37HRV型高效半容積式水加熱器工作系統(tǒng)圖圖7-38半即熱式水加熱器構造示意圖7.2.5熱水供應系統(tǒng)熱源的選擇1.集中熱水供應系統(tǒng)的熱源選擇2.局部熱水供應系統(tǒng)的熱源選擇1.集中熱水供應系統(tǒng)的熱源選擇1) 集中熱水供應系統(tǒng)的熱源，宜首先利用工業(yè)余熱、廢熱、地熱和太陽能。2) 當沒有條件利用工業(yè)余熱、廢熱、地熱或太陽能等熱源時，宜優(yōu)先采用能保證全年供熱的熱力管網作為集中熱水供應的熱源。3)

9、 當熱力網和區(qū)域性鍋爐房或附近的鍋爐房能充分供給蒸汽或高溫水時，宜采用蒸汽或高溫水作集中熱水供應系統(tǒng)的熱媒。4) 當上述條件不存在時，可設燃油、燃氣熱水機組或電蓄熱設備等供給集中熱水供應系統(tǒng)的熱源或直接供給熱水。2.局部熱水供應系統(tǒng)的熱源選擇1) 加熱設備應防腐，其構造應便于清理水垢和雜物。2) 應采取措施防止熱媒管道滲漏而污染水質。3) 應采取措施消除廢氣壓力波動和除油。1) 蒸汽中不含油質及有害物質。2) 加熱時應采用消聲混合器，所產生的噪聲應符合現行的城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準的要求。3) 當不回收凝結水經技術經濟比較合理時。4) 應采取防止熱水倒流至蒸汽管道的措施。7.2.6加熱設備的選擇(

10、1) 選用局部熱水供應設備時，應符合下列要求：(2) 集中熱水供應系統(tǒng)的水加熱設備應根據使用特點、耗熱量、熱源、維護管理及衛(wèi)生防菌等因素選擇，并應符合下列要求：(3) 醫(yī)院熱水供應系統(tǒng)的鍋爐或水加熱器不得少于兩臺，其他建筑的熱水供應系統(tǒng)的水加熱設備不宜少于兩臺，一臺檢修時，其余各臺的總供熱能力不得小于設計小時耗熱量的50%。1) 選用設備應綜合考慮熱源條件、建筑物性質、安裝位置、安全要求及設備性能特點等因素。2) 需同時供給多個衛(wèi)生器具或設備熱水時，宜選用帶貯熱容積的加熱設備。3) 當地太陽能資源充足時，宜選用太陽能熱水器或太陽能輔以電加熱的熱水器。4) 熱水器不應安裝在易燃物堆放或對燃氣管、

11、表或電氣設備產生影響及有腐蝕性氣體和灰塵多的地方。5) 燃氣熱水器、電熱水器必須帶有保證使用安全的裝置。1) 熱效率高，換熱效果好、節(jié)能、節(jié)省設備用房。2) 生活熱水阻力損失小，有利于整個系統(tǒng)冷、熱水壓力的平衡。3) 安全可靠、構造簡單、操作維修方便。4) 具體選擇水加熱設備時，應遵循下列原則：7.2.7熱水供應系統(tǒng)的器材1.熱水供應系統(tǒng)的管材和管件2.熱水供應系統(tǒng)的附件5.熱補償裝置1.熱水供應系統(tǒng)的管材和管件1) 管道的工作壓力應按相應溫度下的許用工作壓力選擇。2) 設備機房內的管道不應采用塑料熱水管。2.熱水供應系統(tǒng)的附件(1) 自動溫度調節(jié)裝置當水加熱器的出水溫度需要控制時，可采用直接

12、式自動溫度調節(jié)器或間接式自動溫度調節(jié)裝置控制進入換熱器內的熱媒量達到控制供應熱水的水溫的目的。(2) 疏水器為保證蒸汽凝結水及時排放，同時又防止蒸汽流失，用蒸汽作熱媒間接加熱的水加熱器、開水器的凝結水回水管上應每臺設備設疏水器，當水加熱器的換熱能確保凝結水回水溫度小于等于80時，可不裝疏水器。(3) 減壓閥汽-水換熱器的蒸汽壓力一般小于0.5MPa，若蒸汽供應壓力大于換熱器所需壓力，必須用減壓閥把蒸汽壓力降到水加熱器的壓力，才能保證設備使用安全。2.熱水供應系統(tǒng)的附件(4) 排氣裝置為排除熱水供應系統(tǒng)最高處積存空氣或由熱水釋放出的空氣，以保證管內熱水流動，防止管道腐蝕，在上行下給式系統(tǒng)的配水干

13、管末端或最高處及向上抬高的管段應設排氣裝置；在下行上給式系統(tǒng)則可利用最高配水點放氣。表7-1水加熱器溫度控制級別范圍水加熱設備自動溫度控制閥溫級范圍/容積式水加熱器、導流型容積式水加熱器5半容積式水加熱器 4半即熱式水加熱器 3圖7-39自動溫度調節(jié)裝置構造圖1溫包2感溫元件3調壓閥圖7-40直接式自動溫度調節(jié)裝置安裝示意圖1換熱器2溫包3調壓閥4疏水器裝置5蒸汽6凝結水7冷水8熱水9安全閥接口圖7-41間接式自動溫度調節(jié)裝置安裝示意圖1換熱器2溫包3調壓閥4疏水器裝置5蒸汽6凝結水7冷水8熱水9安全閥接口圖7-42吊桶式疏水器圖7-43熱動式疏水器表7-2附加系數名稱附加系數壓差p02MPa

14、壓差p02MPa上開口浮筒式疏水器下開口浮筒式疏水器恒溫式疏水器浮球式疏水器噴嘴式疏水器熱動力式疏水器302035253030402540303240圖7-44活塞式減壓閥圖7-45波紋管式減壓閥圖7-46減壓閥理論流量曲線圖7-47自動排氣閥1閥體2直角安裝出水口3水平安裝出水口4閥座5滑閥6杠桿7浮鐘8進水口5.熱補償裝置(6) 膨脹管、膨脹水罐、安全閥在集中熱水供應系統(tǒng)中，冷水被加熱后，水的體積膨脹，如果熱水系統(tǒng)是密閉的，在衛(wèi)生器具不用水時，必然會增加系統(tǒng)的壓力，有脹裂管道的危險，因此需設膨脹管、膨脹水罐、安全閥。(7) 分水器、集水器、分汽缸表7-3不同管材的值單位：mm/(m)管材P

15、PRPEXPBABSUPVCCPVCPAP無縫鋁合金襯塑鋼管薄壁銅管薄壁不銹鋼管016(014018)015(02)013013007008002500250012016(014018)00166圖7-48自然補償管道a) L形b) Z形1固定位置2煨彎管圖7-49方形補償器圖7-50套管式補償器圖7-51球形補償器1) 膨脹管。2) 膨脹水罐。3) 安全閥。圖7-52膨脹管安裝高度計算用圖圖7-53熱水箱與冷水補給水箱布置表7-4膨脹管的最小管徑鍋爐或水加熱器的傳熱面積/1010且1515且1005050保溫層厚度/mm203040504050表7-6蒸汽管的保溫層厚度管道直徑DN/mm40506580保溫層厚度/mm5060707.4.3供水方式(1) 集中式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網自成系統(tǒng)，加熱設備、循環(huán)水泵集中設在底層或地下設備層，各區(qū)加熱設備的冷水分別來自各區(qū)冷水水源，如冷水箱等，如圖7-57所示。(2) 分散式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網也自成系統(tǒng)，但各區(qū)的加熱設備和循環(huán)水泵分散設置在各區(qū)的設備層中，如圖7-58所示。圖7-57加熱設備集中設置的圖7-58加熱設備分散設置的7.4.4管網布置與敷設1) 當分區(qū)范圍超過5層時，為使各配水點隨時得到設計要求的水溫，應采用全循環(huán)或立管循環(huán)方式，當分區(qū)范圍小，但立管數多于5根時，應采用干管循環(huán)方