供暖基本知識(shí)

1、供暖基本知識(shí)供暖基本知識(shí) 主講：李志明主講：李志明2012年10月20日第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 供熱鍋爐及鍋爐房供熱鍋爐及鍋爐房第三節(jié)第三節(jié) 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 散熱器散熱器l供暖是指用人工方法向室內(nèi)供給熱量，以創(chuàng)造適宜的生活或工作條件的技術(shù)。l供暖的主要目的就是不斷地向房間供給相應(yīng)的熱量，維持房間必須的溫度，以改善員工的工作和生活條件。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述l熱媒制備設(shè)施/熱源；l熱媒輸送管道；l熱媒利用設(shè)施/散熱設(shè)備。l供熱系統(tǒng)通常是利用鍋爐及鍋爐房設(shè)備鍋爐及鍋爐房設(shè)備生產(chǎn)出蒸汽（或熱水）蒸汽（或熱水），而后通過熱力管道，將蒸汽（或熱水）輸送至用戶，以

2、滿足生產(chǎn)工藝或生活采暖等方面的需要。因此，鍋爐是供熱之源。l鍋爐及鍋爐房設(shè)備的任務(wù)，在于安全可靠、經(jīng)濟(jì)有效地把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，以生產(chǎn)熱水或蒸汽。 1.蒸汽鍋爐l高壓鍋爐 p70kPal低壓鍋爐P 70kPa2.熱水鍋爐l高壓鍋爐t 115Cl低壓鍋爐t 115 C集中供暖區(qū)域供暖1.1.基本構(gòu)造基本構(gòu)造（1 1）汽鍋）汽鍋l鍋筒（又稱汽包）、管束、水冷壁、鍋筒（又稱汽包）、管束、水冷壁、集箱和下降管等組成的集箱和下降管等組成的一個(gè)封閉汽水一個(gè)封閉汽水系統(tǒng)系統(tǒng)。（2 2）爐子）爐子l煤斗、爐排、除渣板、送風(fēng)裝置等組煤斗、爐排、除渣板、送風(fēng)裝置等組成的成的燃燒設(shè)備燃燒設(shè)

3、備。 （3 3）附件）附件l蒸汽鍋爐還必須裝設(shè)安全閥、水位蒸汽鍋爐還必須裝設(shè)安全閥、水位表、高低水位警報(bào)器、壓力表、主表、高低水位警報(bào)器、壓力表、主汽閥、排污閥、止回閥等。還有用汽閥、排污閥、止回閥等。還有用來消除受熱面上積灰以利傳熱的吹來消除受熱面上積灰以利傳熱的吹灰器，以提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性?；移?，以提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。 （1 1）燃料的燃燒過程）燃料的燃燒過程 l良好的燃燒需要高溫的環(huán)境、必需的空氣量、良好的燃燒需要高溫的環(huán)境、必需的空氣量、空氣與燃料的良好混合。空氣與燃料的良好混合。（2 2）煙氣向水的傳熱過程）煙氣向水的傳熱過程l高溫?zé)煔馑浔趯?duì)流管束蒸汽過熱器高溫?zé)煔馑浔趯?duì)流管

4、束蒸汽過熱器省煤器排出省煤器排出 （3 3）水的汽化過程（即蒸汽的生產(chǎn)過程）水的汽化過程（即蒸汽的生產(chǎn)過程）l冷水省煤器氣鍋對(duì)流管束上下鍋筒冷水省煤器氣鍋對(duì)流管束上下鍋筒上鍋筒汽水分離蒸汽過熱器引出上鍋筒汽水分離蒸汽過熱器引出 *SHL型鍋爐型鍋爐1-1-上鍋筒；上鍋筒；2-2-下鍋下鍋筒；筒；3-3-對(duì)流管束；對(duì)流管束；4-4-爐膛；爐膛；5-5-側(cè)墻水側(cè)墻水冷；冷； 6-6-側(cè)水冷壁上側(cè)水冷壁上集箱；集箱；7-7-側(cè)水冷壁側(cè)水冷壁下集箱；下集箱；8-8-前水冷前水冷壁；壁；9-9-后墻水冷壁；后墻水冷壁；10-10-前水冷壁下集箱；前水冷壁下集箱；11-11-后水冷壁下集箱；后水冷壁下集箱

5、；12-12-下降管；下降管；13-13-鏈鏈條爐排；條爐排；14-14-加煤斗；加煤斗；15-15-風(fēng)倉；風(fēng)倉；16-16-蒸汽蒸汽過熱器；過熱器；17-17-省煤器；省煤器；18-18-空氣預(yù)熱器；空氣預(yù)熱器；19-19-煙窗及防渣管；煙窗及防渣管；20-20-二次風(fēng)管二次風(fēng)管 1.1.蒸發(fā)量、供熱量蒸發(fā)量、供熱量l蒸發(fā)量蒸發(fā)量指鍋爐在額定參數(shù)和保證一定效率指鍋爐在額定參數(shù)和保證一定效率下的最大連續(xù)蒸發(fā)量。即每下的最大連續(xù)蒸發(fā)量。即每h所生產(chǎn)的額所生產(chǎn)的額定蒸汽量，用以表征鍋爐容量的大小。蒸定蒸汽量，用以表征鍋爐容量的大小。蒸發(fā)量常用符號(hào)發(fā)量常用符號(hào)D來表示，單位是來表示，單位是t/h。l

6、供熱用熱水鍋爐，用供熱用熱水鍋爐，用額定供熱量額定供熱量來表征容來表征容量的大小，常以符號(hào)量的大小，常以符號(hào)Q來表示，單位是來表示，單位是KW。 l鍋爐產(chǎn)生蒸汽的參數(shù)，是指鍋爐產(chǎn)生蒸汽的參數(shù)，是指鍋爐出口處鍋爐出口處蒸汽的額定壓力（表壓力）和溫度蒸汽的額定壓力（表壓力）和溫度。對(duì)生產(chǎn)飽和蒸汽的鍋爐來說，一般只標(biāo)明對(duì)生產(chǎn)飽和蒸汽的鍋爐來說，一般只標(biāo)明蒸汽壓力；對(duì)生產(chǎn)過熱蒸汽（或熱水）的蒸汽壓力；對(duì)生產(chǎn)過熱蒸汽（或熱水）的鍋爐，則需標(biāo)明壓力和蒸汽（或熱水）溫鍋爐，則需標(biāo)明壓力和蒸汽（或熱水）溫度。度。l供熱鍋爐的容量、參數(shù)，既要滿足生產(chǎn)工供熱鍋爐的容量、參數(shù)，既要滿足生產(chǎn)工藝上對(duì)蒸汽的要求，又要便

7、于鍋爐房的設(shè)藝上對(duì)蒸汽的要求，又要便于鍋爐房的設(shè)計(jì)，鍋爐配套設(shè)備的供應(yīng)以及鍋爐本身的計(jì)，鍋爐配套設(shè)備的供應(yīng)以及鍋爐本身的標(biāo)準(zhǔn)化，因而要求有一定的鍋爐參數(shù)系列。標(biāo)準(zhǔn)化，因而要求有一定的鍋爐參數(shù)系列。l如表如表9-6所示。所示。l鍋爐的熱效率是指每鍋爐的熱效率是指每h送進(jìn)鍋爐的燃送進(jìn)鍋爐的燃料全部完全燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量中用料全部完全燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量中用來產(chǎn)生蒸汽或加熱熱水的百分比，以來產(chǎn)生蒸汽或加熱熱水的百分比，以符號(hào)符號(hào) （或（或 gl ）表示。它是一個(gè)能）表示。它是一個(gè)能真實(shí)說明鍋爐運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。真實(shí)說明鍋爐運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。 l煤氣比：每煤氣比：每kg燃煤能產(chǎn)生多少燃煤能產(chǎn)生多

8、少kg蒸汽。蒸汽。l煤水比：根據(jù)煤質(zhì)的好壞和鍋爐種類煤水比：根據(jù)煤質(zhì)的好壞和鍋爐種類的不同，差別較大。的不同，差別較大。5090。l金屬耗率，就是相應(yīng)于鍋爐每金屬耗率，就是相應(yīng)于鍋爐每t蒸發(fā)量所蒸發(fā)量所耗用的金屬材料的重量（耗用的金屬材料的重量（t），目前生產(chǎn)），目前生產(chǎn)的供熱鍋爐這個(gè)指標(biāo)為的供熱鍋爐這個(gè)指標(biāo)為26t/t。l耗電率則為產(chǎn)生耗電率則為產(chǎn)生1t蒸汽耗用電的度數(shù)蒸汽耗用電的度數(shù)（kWh/t）；耗電率計(jì)算時(shí)，除了鍋爐本）；耗電率計(jì)算時(shí)，除了鍋爐本體配套的輔機(jī)外，還涉及到磨煤機(jī)、破碎體配套的輔機(jī)外，還涉及到磨煤機(jī)、破碎機(jī)、篩煤機(jī)等輔助設(shè)備的耗電量。機(jī)、篩煤機(jī)等輔助設(shè)備的耗電量。l衡量鍋爐

9、總的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)從熱效率、金屬耗衡量鍋爐總的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)從熱效率、金屬耗率及耗電率這三個(gè)方面綜合考慮。率及耗電率這三個(gè)方面綜合考慮。 第一部分第一部分 鍋爐本體型式代號(hào)鍋爐本體型式代號(hào) 燃燒方式代號(hào)燃燒方式代號(hào) 蒸發(fā)量（供熱量）蒸發(fā)量（供熱量） 第二部分第二部分 / 介質(zhì)出口壓力介質(zhì)出口壓力 過熱蒸汽溫度過熱蒸汽溫度或出水溫度或出水溫度/回水溫度回水溫度 第三部分第三部分 燃料種類代號(hào)燃料種類代號(hào) 設(shè)計(jì)次序設(shè)計(jì)次序 lSHL10-1.3/350-W：表示雙鍋筒橫置式鏈條爐：表示雙鍋筒橫置式鏈條爐排，蒸發(fā)量為排，蒸發(fā)量為10t/h、出口蒸汽壓力為、出口蒸汽壓力為13表大表大氣壓（或氣壓（或1.3MPa）

10、、出口過熱蒸汽溫度為）、出口過熱蒸汽溫度為350、適用于無煙煤、按原型設(shè)計(jì)制造。、適用于無煙煤、按原型設(shè)計(jì)制造。 lQXS120-8/130/80-Y：表示強(qiáng)制循環(huán)室燃熱水：表示強(qiáng)制循環(huán)室燃熱水鍋爐，供熱量為鍋爐，供熱量為120104kcal/h(502104kJ/h或或1396kW)，熱水出口溫度為，熱水出口溫度為130、回水溫、回水溫度為度為80、壓力為、壓力為8表大氣壓（表大氣壓（0.8MPa），），燃油，按原型設(shè)計(jì)。燃油，按原型設(shè)計(jì)。1.1.鍋爐本體鍋爐本體 l通常將構(gòu)成鍋爐的基本組成部分合通常將構(gòu)成鍋爐的基本組成部分合稱為鍋爐本體，它包括：汽鍋、爐稱為鍋爐本體，它包括：汽鍋、爐子、蒸

11、汽過熱器、省煤器和空氣預(yù)子、蒸汽過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器。熱器。 l鍋爐附加受熱面鍋爐附加受熱面 ：蒸汽過熱器、省蒸汽過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器煤器和空氣預(yù)熱器（1）運(yùn)煤、除灰系統(tǒng)：運(yùn)煤、除灰系統(tǒng)：l其作用是保證為鍋爐運(yùn)入燃料和送出灰渣。其作用是保證為鍋爐運(yùn)入燃料和送出灰渣。 （2）送、引風(fēng)系統(tǒng)：送、引風(fēng)系統(tǒng)：l為了給爐子送入燃燒所需的空氣和從鍋爐引為了給爐子送入燃燒所需的空氣和從鍋爐引出燃燒產(chǎn)物出燃燒產(chǎn)物煙氣，以保證燃燒正常進(jìn)行，煙氣，以保證燃燒正常進(jìn)行，并使煙氣以必須的流速?zèng)_刷受熱面，鍋爐的并使煙氣以必須的流速?zèng)_刷受熱面，鍋爐的通風(fēng)設(shè)備有送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和煙囪，為了改通風(fēng)設(shè)備有送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)

12、機(jī)和煙囪，為了改善環(huán)境衛(wèi)生和減少煙塵污染，鍋爐還設(shè)有除善環(huán)境衛(wèi)生和減少煙塵污染，鍋爐還設(shè)有除塵器，為此也要求必須保持一定的煙囪高度。塵器，為此也要求必須保持一定的煙囪高度。除塵器收下的飛灰，也可由灰車送走。除塵器收下的飛灰，也可由灰車送走。 （3）水、汽系統(tǒng)：水、汽系統(tǒng)：l包括排污系統(tǒng)；水泵；包括排污系統(tǒng)；水泵； 水處理；儲(chǔ)水水處理；儲(chǔ)水箱；分氣缸等。箱；分氣缸等。（4）儀表控制系統(tǒng)：儀表控制系統(tǒng)：l除了鍋爐本體上裝有的儀表外，為監(jiān)除了鍋爐本體上裝有的儀表外，為監(jiān)督鍋爐設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還常設(shè)有督鍋爐設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還常設(shè)有一系列的儀表和控制設(shè)備，如蒸汽流一系列的儀表和控制設(shè)備，如蒸汽流量計(jì)

13、、水量表、煙溫計(jì)、風(fēng)壓計(jì)、排量計(jì)、水量表、煙溫計(jì)、風(fēng)壓計(jì)、排煙二氧化碳指示儀等常用儀表。煙二氧化碳指示儀等常用儀表。 l以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng)，稱為熱水供暖系統(tǒng)。熱水供暖系統(tǒng)是目前廣泛使用的一種供暖系統(tǒng)。居住和公共建筑常采用熱水供暖系統(tǒng)。 l1.按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力不同，可分為重力（自然）循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。l2.按系統(tǒng)供、回水方式不同，可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。3.按系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式不同，可分為垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。4.按熱媒溫度熱媒溫度不同，可分為低溫?zé)崴┡到y(tǒng)（熱水溫度低于100）和高溫?zé)崴┡到y(tǒng)（熱水溫度高于100）。l室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)大多采用低溫水作為熱媒。設(shè)

14、計(jì)供、回水溫度多采用95/70。1. 系統(tǒng)工作原理及其作用壓力系統(tǒng)工作原理及其作用壓力 l當(dāng)水在鍋爐內(nèi)加熱后，水的密度減??；在散熱器內(nèi)被冷卻后，水的密度增加。整個(gè)系統(tǒng)將因供回水密度差的不同而維持循環(huán)流動(dòng)。維持該系統(tǒng)循環(huán)流動(dòng)的壓力稱為自自然作用壓力然作用壓力。 l重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小取決于水溫（水的密度）在循環(huán)環(huán)路的變化。 hhhAA2g35右01h41左PPl起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水柱密度差。如果取供水溫度95，回水70；則每m高差可產(chǎn)生的作用壓力為：雙管單管 31110i=0.5%1%6i=0.5%1%975i=0.5%1%1482(a)(b

15、)重力循環(huán)供暖系統(tǒng) l容納膨脹體積；l排氣；l定壓。l系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵，靠水泵的機(jī)械能使水在系統(tǒng)中強(qiáng)制循環(huán)。 （一）主要形式 1.機(jī)械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng) 213立管I4IIIIIIVV3機(jī)械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng) l機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)除膨脹水箱的連接位置與自然循環(huán)系統(tǒng)不同外，還增加了循環(huán)水泵和排氣裝置。l系統(tǒng)的供水和回水干管都敷設(shè)在底層散熱器下面。在設(shè)有地下室的建筑物中或在平屋頂建筑棚下難以布置供水干管的場合，常采用下供下回式系統(tǒng)。 12a453bh6機(jī)械循環(huán)下供下回式系統(tǒng) l系統(tǒng)的供水干管設(shè)在下部，而回水干管設(shè)在上部，頂部還設(shè)置有順流式膨脹水箱。 i12iii3機(jī)械循環(huán)下供上回（倒

16、流式）熱水供暖系統(tǒng) l通過各個(gè)立管的循環(huán)環(huán)路的總長度不相等。這種布置形式稱為異程式系統(tǒng)。 l同程式系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過各個(gè)立管的循環(huán)環(huán)路的總長度都相等 。142立管IIIIIIIV3同程式系統(tǒng) l按供水管與散熱器的連接方式可分為順流式和跨越式。12(2)(1)(1)(2)21單管水平串聯(lián)式圖 單管水平跨越式1冷風(fēng)閥；2空氣管 1冷風(fēng)閥；2空氣管l散熱器的功能是將供暖系統(tǒng)熱媒所攜帶的熱量通過散熱器壁面?zhèn)鹘o房間。l對(duì)散熱器的基本要求主要有以下幾點(diǎn)： 1.熱工性能方面的要求散熱器的傳熱系數(shù)K值越高，說明其散熱性能越好?？梢圆捎迷黾油獗谏崦娣e（在外壁上加肋片），提高散熱器周圍空氣流動(dòng)速度和增加散熱器向外

17、輻射散熱的比例等措施來提高散熱器的傳熱系數(shù)。2.經(jīng)濟(jì)方面的要求散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少，成本越低，其經(jīng)濟(jì)性越好。3.安裝使用和工藝方面的要求散熱器應(yīng)具有一定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力；散熱器的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于組合成所需要的散熱面積，結(jié)構(gòu)尺寸要小，少占房間面積和空間；散熱器的生產(chǎn)工藝應(yīng)滿足大批量生產(chǎn)的要求。4.衛(wèi)生美觀方面的要求散熱器外表面光滑，不積灰和易于清掃。在公共建筑中，散熱器的形式、色澤、裝璜應(yīng)與房間的內(nèi)部裝飾相協(xié)調(diào)。5.使用壽命的要求散熱器應(yīng)耐腐蝕，不易損壞和使用年限長。l按其制造材質(zhì)，主要有鑄鐵、鋼制散熱按其制造材質(zhì)，主要有鑄鐵、鋼制散熱器兩大類。按其構(gòu)造形式，主要分為柱器兩大

18、類。按其構(gòu)造形式，主要分為柱型、翼型、管型、平板型等。型、翼型、管型、平板型等。 （ a ）（ b ）L5 91 27541 0 0 0 （ 7 5 0 ）2 13 . 04 3851701.5115B（ d ）BH1HH11341604 - 1 6 均 布（ c ）H1 （a）（b）L59127541000（750）213.0 43851701.5115B（d）BH1HH11341604-16均布（c）H1圓翼型 長翼型 柱型散熱器 （ a ）（ b ）L5 91 27541 0 0 0 （ 7 5 0 ）2 1 3 . 04 3851701.5115B（ d ）BH1HH11 3 41604 - 1 6 均 布（ c ）H1 （ a）（ b）L59127541000（ 750）21 3.0 4