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文檔簡介
1、第一章 供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 第一節(jié) 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷一、冬季供暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷,應(yīng)根據(jù)建筑物或房間的得、失熱量確定:失熱量有:1圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1;2加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量Q2,稱冷風(fēng)滲透耗熱量;3加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量Q3,稱冷風(fēng)侵入耗熱量;4水分蒸發(fā)的耗熱量Q4;5加熱由外部運(yùn)入的冷物料和運(yùn)輸工具的耗熱量Q5;6通風(fēng)耗熱量。通風(fēng)系統(tǒng)將空氣從室內(nèi)排到室外所帶走的熱量Q6;得熱量有:7生產(chǎn)車間最小負(fù)荷班的工藝設(shè)備散熱量Q 7;8非供暖通風(fēng)系統(tǒng)的其它管道和熱表面的散熱量Q8, 9熱物料的散熱量Q 9;10太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)的熱量Q10此外,還會有通
2、過其它途徑散失或獲得的熱量Q11。 二、對于沒有由于生產(chǎn)工藝所帶來得失熱量而需設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)的建筑物或房間(如一般的民用住宅建筑、辦公樓等),建筑物或房間的熱平衡就簡單多了。失熱量Qsh只考慮上述太陽輻射的熱量不同而對基本耗熱量進(jìn)行的修正。 供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,一般分為幾部分進(jìn)行計(jì)算。 式中 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量; 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量。第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量,可按下式計(jì)算 W 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)一、室內(nèi)計(jì)算溫度tn(一)、室內(nèi)計(jì)算溫度是指距地面2米以內(nèi)人們活動(dòng)地區(qū)的平均空氣溫度。對于高度較高的生產(chǎn)廠房,由于對流作用,上部空氣溫度必然高于工作地區(qū)溫度,通過上
3、部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量增加。因此,當(dāng)層高超過4 m的建筑物或房間,冬季室內(nèi)計(jì)算溫度t n,應(yīng)按下列規(guī)定采用: (1)計(jì)算地面的耗熱量時(shí),應(yīng)采用工作地點(diǎn)的溫度,tg() (2)計(jì)算屋頂和天窗耗熱量時(shí),應(yīng)采用屋頂下的溫度,td() (3)計(jì)算門、窗和墻的耗熱量時(shí),應(yīng)采用室內(nèi)平均溫度tp.j=(tg+td)/2()二、供暖室外計(jì)算溫度: 目前國內(nèi)外選定供暖室外計(jì)算溫度的方法,可以歸納為兩種:是根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性原理,另一種是根據(jù)不保證天數(shù)的原則來確定。 三、溫差修正系數(shù)a值計(jì)算與大氣不直接接觸的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量時(shí),為了統(tǒng)一計(jì)算公式,采用了系數(shù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù),見下式。 W 四、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱
4、系數(shù)K值1勻質(zhì)多層材料(平壁)的傳熱系數(shù)K值。傳熱系數(shù)K值可用下式計(jì)算: W/ m2 2地面的傳熱系數(shù)。室內(nèi)地面的傳熱系數(shù)(熱阻)隨著離外墻的遠(yuǎn)近而有變化,但在離外墻約8米以遠(yuǎn)的地面,傳熱量基本不變。把地面沿外墻平行的方向分成四個(gè)計(jì)算地帶。 五、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量1、外墻面積的丈量,高度從本層地面算到上層的地面。對平屋頂?shù)慕ㄖ?,最頂層的丈量是從最頂層的地面到平屋頂?shù)耐獗砻娴母叨龋欢鴮τ袗烅數(shù)男蔽菝?,算到悶頂?nèi)的保溫層表面。外墻的平面尺寸,應(yīng)按建筑物外廓尺寸計(jì)算。兩相鄰房間以內(nèi)墻中線為分界線。2、門、窗的面積按外墻外面上的凈空尺寸計(jì)算。3、悶頂和地面的面積,應(yīng)按建筑物外墻以內(nèi)的內(nèi)廓尺寸計(jì)算
5、。對平屋頂,頂棚面積按建筑物輪廓尺寸計(jì)算。4、地下室面積的丈量,位于室外地面以下的外墻,其耗熱量計(jì)算方法與地面的計(jì)算相同,但傳熱地帶的劃分,應(yīng)從與室外地面相平的墻面算起,以及把地下室外墻在室外地面以下的部分,看作是地下室地面的延伸。第三節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量附加(修正)耗熱量有朝向修正、風(fēng)力附加和高度附加耗熱量等。一、朝向修正耗熱量朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。 暖通規(guī)范規(guī)定:宜按下列規(guī)定的數(shù)值,選用不同朝向的修正率 北、東北、西北 010;東南、西南 -10一-15 東、西 -5% ; 南-15一-30。選用上面朝向修正率時(shí),應(yīng)考慮當(dāng)?shù)囟救?/p>
6、照率、建筑物使用和被遮擋等情況。對于冬季日照率小于35的地區(qū),東南、西南和南向修正率,宜采用10一0,東、西向可不修正。 二、風(fēng)力附加耗熱量風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。暖通規(guī)范規(guī)定:在一般情況下,不必考慮風(fēng)力附加。只對建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物,以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物,才考慮垂直外圍結(jié)構(gòu)附加5一10。 三、高度附加耗熱量高度附加耗熱量是考慮房屋高度對圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。四、暖通規(guī)范規(guī)定:民用建筑和工業(yè)輔助建筑物(樓梯間除外)的高度附加率,當(dāng)房間高度大于4m時(shí),高出1m應(yīng)附加2,但總的附加率不應(yīng)大于15。綜合上述,建筑
7、物或房間在室外供暖計(jì)算溫度下,通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱量,可用下式綜合表示 W 第四節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻與經(jīng)濟(jì)傳熱阻除浴室等相對濕度很高的房間外,圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度值應(yīng)滿足內(nèi)表面不結(jié)露的要求。內(nèi)表面結(jié)露,可導(dǎo)致耗熱量增大和使圍護(hù)結(jié)構(gòu)易于損壞。一、 室內(nèi)空氣溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的溫度差還要滿足衛(wèi)生要求。工程設(shè)計(jì)中,規(guī)定了在不同類型建筑物內(nèi),冬季室內(nèi)計(jì)算溫度與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的允許溫度差值。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻應(yīng)按下式確定 m2w 式中 R0min 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻,m2w;ty 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫差,tw.e 冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度, 。冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫
8、度tw.e,按圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)D值分成四個(gè)等級來確定。1 當(dāng)采用D6的圍護(hù)結(jié)構(gòu)(所謂重質(zhì)墻)時(shí),采用供暖室外計(jì)算溫度作為校驗(yàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻的冬季室外計(jì)算溫度。2 當(dāng)采用D6的中型和輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),就得采用比供暖室外計(jì)算溫度 第五節(jié) 冷風(fēng)滲透耗熱量在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下,室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi),被加熱后逸出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量,稱為冷風(fēng)滲透耗熱量Q2。影響冷風(fēng)滲透耗熱量的因素:門窗構(gòu)造、門窗朝向等。 計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量的常用方法有縫隙法、換氣次數(shù)法和百分?jǐn)?shù)法。 一、按縫隙法計(jì)算多層建筑的冷風(fēng)滲透耗熱量1、對多層建筑,可通過計(jì)算不同朝
9、向的門、窗縫隙長度以及從每米長縫隙滲入的冷空氣量,確定其冷風(fēng)滲透耗熱量。這種方法稱為縫隙法。冷風(fēng)滲透空氣量 VL ln m3h 式中 L每米門、窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量,按當(dāng)?shù)囟臼彝馄骄L(fēng)速, m3h; l 門、窗縫隙的計(jì)算長度,m; n滲透空氣量的朝向修正系數(shù)。2、門、窗縫隙的計(jì)算長度:當(dāng)房間僅有一面或相鄰兩面外墻時(shí),全部計(jì)入其門、窗可開啟部分的縫隙長度,當(dāng)房間有相對兩面外墻時(shí),僅計(jì)入風(fēng)量較大一面的縫隙;當(dāng)房間有三面外墻時(shí),僅計(jì)入風(fēng)量較大的兩面的縫隙。3、冷風(fēng)滲透耗熱量Q2,可按下式計(jì)算 W 式中 V經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量m3hW供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度,kgm3cp冷空氣的定壓
10、比熱,c1kJkg,0.278單位換算系數(shù),1kJh=0.278W二、用換氣次數(shù)法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量 用于民用建筑的概算法按房間換氣次數(shù)來估算該房間的冷風(fēng)滲透耗熱量。 w 式中 Vn房間的內(nèi)部體積,m3; nk一一房間的換氣次數(shù),次h三、用百分?jǐn)?shù)法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量用于工業(yè)建筑的概算法 由于工業(yè)建筑房屋較高,冷風(fēng)滲透量可根據(jù)建筑物的高度及玻璃窗的層數(shù),進(jìn)行估算。第六節(jié) 冷風(fēng)侵入耗熱量在冬季受風(fēng)壓和熱壓作用下,冷空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為冷風(fēng)侵入耗熱量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),冷風(fēng)侵入耗熱量 W 式中 外門的基本耗熱量,W;N冷風(fēng)侵入的外門附加率, 1、外門附加
11、率,只適用于短時(shí)間開啟的、無熱風(fēng)幕的外門。2、對于開啟時(shí)間長的外門,冷風(fēng)侵入量Vw可根據(jù)工業(yè)通風(fēng)等原理進(jìn)行計(jì)算冷風(fēng)侵入耗熱量。3、對建筑物的陽臺門不必考慮冷風(fēng)侵入耗熱量。外門布置狀況 附加率一道門 65n%兩道門(有門斗) 80n%三道門(有兩個(gè)門斗) 60n%公共建筑和廠房的主要出入口 500n%第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備 散熱器、鋼制輻射板和暖風(fēng)機(jī)。第一節(jié) 散熱器對散熱器的基本要求: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。提高散熱器的散熱量,增大散熱器傳熱系數(shù)的方法,可以采用增加外壁散熱面積(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輻射強(qiáng)度等
12、途徑。 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 4衛(wèi)生和美觀方面的要求 散熱器外表光滑,不積灰和易于清掃,散熱器的裝設(shè)不應(yīng)影響房間觀感。 5使用壽命的要求 散熱器應(yīng)不易于被腐蝕和破損,使用年限長。 一、鑄鐵散熱器鑄鐵散熱器長期以來得到廣泛應(yīng)用。它具有結(jié)構(gòu)簡單,防腐性好,使用壽命長以及熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn);但其金屬耗量大、金屬熱強(qiáng)度低于鋼制散熱器。 (一)翼型散熱器 翼型散熱器制造工藝簡單,長翼型的造價(jià)也較低;但翼型散熱器的金屬熱強(qiáng)度和傳熱系數(shù)比較低,外形不美觀,灰塵不易清掃,特別是它的單體散熱量較大,設(shè)計(jì)選用時(shí)不易恰好組成所
13、需的面積。 (二)柱型散熱器 柱型散熱器與翼型散熱器相比,其金屬熱強(qiáng)度及傳熱系數(shù)高,外形美觀,易清除積灰,容易組成所需的面積,因而它得到較廣泛的應(yīng)用。 二、鋼制散熱器 鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比的特點(diǎn):1金屬耗量少。金屬熱強(qiáng)度可達(dá)0.81.0Wkg,而鑄鐵散熱器的金屬熱強(qiáng)度般僅為0.3 Wkg左右。2耐壓強(qiáng)度高。鑄鐵散熱器的承壓能力一般P b=0.4一0.5MPa。鋼制板型及柱型散熱器的最高工作壓力可達(dá)0.8Mpa。3外形美觀整潔,占地小,便于布置,如板型和扁管型散熱器還可以在其外表面噴刷各種顏色的圖案,與建筑和室內(nèi)裝飾相協(xié)調(diào)。4除鋼制柱型散熱器外,鋼制散熱器的水容量較少,熱穩(wěn)定性差些。在供水
14、溫度偏低而又采用間歇供暖時(shí),散熱效果明顯降低。5鋼制散熱器的主要缺點(diǎn)是容易被腐蝕,使用壽命比鑄鐵散熱器短。在蒸汽供暖系統(tǒng)中不應(yīng)采用鋼制散熱器。對具有腐蝕性氣體的生產(chǎn)廠房或相對濕度較大的房間,不宜設(shè)置鋼制散熱器(原電池?)。 鑄鐵柱型散熱器是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的散熱器。三、散熱器的選用設(shè)計(jì)選擇散熱器時(shí),應(yīng)符合下列原則性的規(guī)定:1散熱器的工作壓力,當(dāng)以熱水為熱媒時(shí),不得超過制造廠規(guī)定的壓力值。鑄鐵柱型和長翼型散熱器的工作壓力,不應(yīng)高于0.2MPa(2kgf/c),鑄鐵圓翼型散熱器,不應(yīng)高于04MPa(4kgfc)。2在民用建筑中,宜采用外形美觀,易于清掃的散熱器。3在放散粉塵或防塵要求較高的生產(chǎn)廠
15、房,應(yīng)采用易于清掃的散熱器。4在具有腐蝕性氣體的生產(chǎn)廠房或相對濕度較大的房間,宜采用鑄鐵散熱器。5熱水系統(tǒng)采用鋼制散熱器時(shí),應(yīng)采取必要的防腐措施(如表面噴涂,補(bǔ)給水除氧等措施),蒸汽采暖系統(tǒng)不得采用鋼制柱型、板型和扁管等散熱器。第二節(jié) 散熱器的計(jì)算散熱器計(jì)算是確定供暖房間所需散熱器的面積和片數(shù)。一、散熱面積的計(jì)算散熱器散熱面積F按下式計(jì)算: 二、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj隨供暖熱媒(蒸汽或熱水)參數(shù)和供暖系統(tǒng)形式而定。1 在熱水供暖系統(tǒng)中,tpj為散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值。 tpj=(tsg+tsh)/2 式中 tsg散熱器進(jìn)水溫度, tsh散熱器出水溫度,對雙管
16、熱水供暖系統(tǒng),散熱器的進(jìn)、出口溫度分別按系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供、回水溫度計(jì)算。對單管熱水供暖系統(tǒng),由于每組散熱器的進(jìn)、出口水溫沿流動(dòng)方向下降,所以每組散熱器的進(jìn)、出口水溫必須逐一分別計(jì)算。2在蒸汽供暖系統(tǒng)中,當(dāng)蒸汽表壓力003Mpa時(shí),tpj取等于100,當(dāng)蒸汽表壓力大于003MPa時(shí),tpj取與散熱器進(jìn)口蒸汽壓力相應(yīng)的飽和溫度。 三、散熱器傳熱系數(shù)K及其修正系數(shù)值 散熱器傳熱系數(shù)度K值的物理概念, 是表示當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj與室內(nèi)氣溫相差l時(shí),每l散熱器面積所放出的熱量W。它是散熱器散熱能力強(qiáng)弱的主要標(biāo)志。 1散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)1 柱型散熱器是以l 0片作為實(shí)驗(yàn)組合標(biāo)淮,整理出K、Q與t的
17、關(guān)系式。 2散熱器連接形式修正系數(shù)2:所有散熱器傳熱系數(shù)都是在散熱器支管與散熱器同側(cè)連接,上進(jìn)下出的實(shí)驗(yàn)狀況下整理得出。按上進(jìn)下出實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算其傳熱系數(shù)K值時(shí),應(yīng)予以修正,亦即需增加散熱而積,以21值進(jìn)行修正。3散熱器安裝形式修正系數(shù)3: 安裝在房間內(nèi)的散熱器,可有多種方式,如敞開裝置、在壁龕內(nèi)、或加裝遮擋罩板等。當(dāng)安裝方式不同時(shí),就改變了散熱器對流放熱和輻射放熱的條件,因而要對K或Q值進(jìn)行修正。 4、散熱器表面采用涂料不同,對K值和Q值也有影響。銀料(鋁粉)的輻射系數(shù)低于調(diào)和漆,散熱器表面涂調(diào)和漆時(shí),傳熱系數(shù)比涂銀粉漆時(shí)約高10左右。5、在蒸汽供暖系統(tǒng)中,蒸汽在散熱器內(nèi)表面凝結(jié)放熱,散熱器表
18、面溫度較均勻,在相同的計(jì)算熱媒平均溫度tpj下,蒸汽散熱器的傳熱系數(shù)K值要高于熱水散熱器的K值。、四、散熱器片數(shù)或長度的確定 nFf (片或m) 五、考慮供暖管道散熱量時(shí),散熱器散熱面積的計(jì)算供暖系統(tǒng)的管道敷設(shè),有暗裝和明裝兩種方式。暗裝供暖管道的散熱量,沒有進(jìn)入房間內(nèi),同時(shí)進(jìn)入散熱器的水溫降低。六、散熱器的布置布置散熱器時(shí),應(yīng)注意下列的些規(guī)定:1散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺下。2為防止凍裂散熱器,兩道外門之間,不準(zhǔn)設(shè)置散熱器。在樓梯間或其它有凍結(jié)危險(xiǎn)的場所,其散熱器應(yīng)由單獨(dú)的立、支管供熱,且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。3散熱器般應(yīng)明裝,布置簡單。內(nèi)部裝修要求較高的民用建筑可采用暗裝。托兒所和幼兒園應(yīng)暗裝
19、或加防護(hù)罩,以防燙傷兒童。4在垂直單管或雙管熱水供暖系統(tǒng)中,同一房間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接;貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器,可同鄰室串聯(lián)連接。兩串聯(lián)散熱器之間的串聯(lián)管直徑應(yīng)與散熱器接口直徑相同,以便流水暢通。5在樓梯間布置散熱器時(shí),考慮樓梯間熱流上升的特點(diǎn),應(yīng)盡量布置在底層或按一定比例分布在下部各層。6鑄鐵散熱器的組裝片數(shù),不宜超過下列數(shù)值:二柱(M132型)20片;柱型(四柱)25片;長翼型7片。第三節(jié)鋼制輻射板一般的鑄鐵散熱器主要以對流散熱為主,對流散熱占總散熱的左右。在輻射供暖系統(tǒng)中,有一種型式是采用鋼制輻射板作為散熱設(shè)備。它以輻射傳熱為主,使室內(nèi)有足夠的輻射強(qiáng)度,
20、以達(dá)到供暖的目的。輻射板的背面處理,有另加背板內(nèi)填散狀保溫材料、有只帶塊狀或氈狀保溫材料、和背面不保溫等幾種方式。鋼制塊狀輻射板在同樣的放熱情況下,它的耗金屬量可比鑄鐵散熱器供暖系統(tǒng)節(jié)省50左右。帶狀輻射板是將單塊輻射板按長度方向串聯(lián)而成。帶狀輻射板通常采用沿房屋的長度方向布置,長達(dá)數(shù)十米,水平或吊掛在屋頂下或屋架下弦下部。二、鋼制輻射板的散熱量鋼制輻射板的散熱量,包括輻射散熱和對流散熱兩部分 W 輻射板的表面宜無光油漆為好。應(yīng)著重指出:輻射板的加工質(zhì)量,對板的散熱量影響很大,特別是板面與排管應(yīng)接觸緊密。如板面與排管接觸不良,輻射板的表面平均溫度降低很多,整個(gè)輻射板的散熱量將會大幅度下降。三、
21、鋼制輻射板的設(shè)計(jì)與安裝 實(shí)驗(yàn)表明:在適當(dāng)?shù)妮椛鋸?qiáng)度影響下,即使室內(nèi)空氣溫度比采用散熱器對流供暖系統(tǒng)的室溫低23,人們在房間內(nèi)仍感到舒適,而無冷感。鋼制輻射板的安裝,可有下列三種形式。1水平安裝,熱量向下輻射。2傾斜安裝,傾斜安裝在墻上或柱間,熱量傾斜向下方輻射。采用時(shí)應(yīng)注意選擇合適的傾斜角度。一般應(yīng)使板中心的法線通過工作區(qū)。3垂直安裝,單面板可以垂直安裝在墻上。雙面板可以垂直安裝在兩個(gè)柱子之間,向兩面散熱。第四節(jié) 暖 風(fēng) 機(jī)一、暖風(fēng)機(jī)暖風(fēng)機(jī)是由通風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)及空氣加熱器組合而成的聯(lián)合機(jī)組。采用小型暖風(fēng)機(jī)供熱,為使車間溫度場均勻,保持一定的斷面速度,布置時(shí)宜使暖風(fēng)機(jī)的射流互相銜接,使供暖房間形成
22、一個(gè)總的空氣環(huán)流;同時(shí),室內(nèi)空氣的循環(huán)次數(shù)每小時(shí)不宜小于1.5次。在暖風(fēng)機(jī)熱風(fēng)供暖設(shè)計(jì)中,主要是確定暖風(fēng)機(jī)的型號、臺數(shù)、平面布置及安裝高度等。各種暖風(fēng)機(jī)的性能,即熱媒參數(shù)(壓力、溫度等)、散熱量、送風(fēng)量、出口風(fēng)速和溫度、射程等均可以從有關(guān)設(shè)計(jì)手冊或產(chǎn)品樣本中查出。暖風(fēng)機(jī)的臺數(shù)n可按下式計(jì)算 臺 式中 Q暖風(fēng)機(jī)熱風(fēng)供暖所要求的耗熱量,w; 選用暖風(fēng)機(jī)附加的富裕系數(shù),宜采用1.21.3; Qd每臺暖風(fēng)機(jī)的實(shí)際散熱量,W;第三章 熱水供暖系統(tǒng)熱水供暖系統(tǒng),可按下述方法分類:1按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力的不同,可分為重力(自然)循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。2按供、回水方式的不同,可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。3按熱媒溫度
23、的不同,可分為低溫水供暖系統(tǒng)和高溫水供暖系統(tǒng)。在我國,習(xí)慣認(rèn)為:水溫低于或高于100的熱水,稱為低溫水,水溫超過100的熱水,稱為高溫水。室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng),大多采用低溫水作為熱媒。設(shè)計(jì)供、回水溫度多采用95/70(也有采用8560)。75/50高溫水供暖系統(tǒng)一般宜在生產(chǎn)廠房中應(yīng)用。設(shè)計(jì)供、回水溫度大多采用1201307080。第一節(jié) 重力(自然)循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)(利用溫度高的水往溫度低的水走)一、重力循環(huán)熱水供暖的工作原理及其作用壓力系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力為: Pa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。二、重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要型式重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)主要分雙管和單管
24、兩種型式。1.系統(tǒng)的供水干管必須有向膨脹水箱方向上升的流向。其反向的坡度為0510;散熱器支管的坡度一般取1%。這是為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除,因系統(tǒng)中若積存空氣,就會形成氣塞,影響水的正常循環(huán)。2.在重力循環(huán)系統(tǒng)中,水的流速較低,水平干管中流速小于0.2ms;在上供下回重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)充水和運(yùn)行時(shí),空氣能逆著水流方向,經(jīng)過供水干管聚集到系統(tǒng)的最高處,通過膨脹水箱排除。三、重力循環(huán)熱水供暖雙管系統(tǒng)作用壓力的計(jì)算總的重力循環(huán)作用壓力,可用下式表示: Pa 式中 P重力循環(huán)系統(tǒng)中,水在散熱器內(nèi)冷卻所產(chǎn)生的作用壓力,Pa; Pf水在循環(huán)環(huán)路中冷卻的附加作用壓力,Pa。重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)裝置
25、簡單,運(yùn)行時(shí)無噪音和不消耗電能。但由于其作用壓力小,管徑大,作用范圍受到限制。重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)通常只能在單幢建筑物中應(yīng)用,其作用半徑不宜超過50m。第二節(jié) 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)與重力循環(huán)系統(tǒng)的主要差別:在系統(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)。設(shè)置了循環(huán)水泵,增加運(yùn)行電費(fèi)、維修工作量、供暖范圍擴(kuò)大,可以用于多幢建筑,是應(yīng)用最廣泛的一種供暖系統(tǒng)。一、垂直式系統(tǒng) (一)圖37為機(jī)械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)。圖左側(cè)為雙管式系統(tǒng),右側(cè)為單管式系統(tǒng)。1、在機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)中,水流速度往往超過自水中分離出來的空氣氣泡的浮升速度。供水干管應(yīng)按水流方向設(shè)上升坡度,在最
26、高點(diǎn)設(shè)置排氣裝置3,將空氣排出系統(tǒng)外。2、供水及回水干管的坡度,宜采用0.003,不得小于0.002。3、回水干管的坡向與重力循環(huán)系統(tǒng)相同,應(yīng)使系統(tǒng)水能順利排出。順流式系統(tǒng)型式簡單、施工方便,造價(jià)低,是國內(nèi)目前一般建筑廣泛應(yīng)用的一種形式。缺點(diǎn)是不能進(jìn)行局部調(diào)節(jié)。單管跨越式系統(tǒng)。立管的一部分水量流進(jìn)散熱器,另一部分立管水量通過跨越管與散熱器流出的回水混合,再流入下層散熱器,與順流式相比,由于只有部分立管水量流入散熱器 ,在相同的散熱量下散熱器的出水溫度降低,所需的散熱器面積比順流式系統(tǒng)大一些。單管跨越式由于散熱器面積增加,同時(shí)在散熱器支管上安裝閥門,使系統(tǒng)造價(jià)增高,施工工序多,目前在國內(nèi)只用于房
27、間溫度較嚴(yán)格,需要進(jìn)行局部調(diào)節(jié)散熱器散熱量的建筑上。上供下回式布置合理,是最常用的一種布置形式。(二)機(jī)械循環(huán)上供下回式雙管系統(tǒng)。下供下回式系統(tǒng)與上供下回式系統(tǒng)相比,它有如下特點(diǎn):(1)在地下室布置供水干管,管路直接散熱給地下室,無效熱損失小。(2)在施工中,每安裝好一層散熱器即可開始供暖,給冬季施工帶來很大方便。(3)排除系統(tǒng)中的空氣較困難。下供下回式系統(tǒng)排出空氣的方式主要有兩種:通過頂層散熱器的冷風(fēng)閥手動(dòng)分散排氣,或通過專設(shè)的通氣管手動(dòng)或自動(dòng)集中排氣。(三)機(jī)械循環(huán)中供式熱水供暖系統(tǒng)(四)機(jī)械循環(huán)上供下回式(倒流式)熱水供暖系統(tǒng)1、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
28、流式膨脹水箱。立管布置主要采用順流式。2、倒流式系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):(1)水在系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)方向是自下而上流動(dòng),與空氣流動(dòng)方向一致??赏ㄟ^順流式膨脹水箱排除空氣,無需設(shè)置集氣罐等排氣裝置。(2)對熱損失大的底層房間,由于底層供水溫度高,底層散熱器的面積減小,便于布置。(3)當(dāng)采用高溫水供暖系統(tǒng)時(shí),由于供水干管設(shè)在底層,這樣可降低防止高溫水汽化所需的水箱標(biāo)高,減少布置高架水箱的困難。(4)在相同的立管供水溫度下,散熱器的面積要比上供下回順流式系統(tǒng)的面積增多。(五)機(jī)械循環(huán)混合式熱水供暖系統(tǒng)混合式系統(tǒng)是由下供下回式(倒流式)和上供下回式兩組串聯(lián)組成的系統(tǒng)。由于兩組系統(tǒng)串聯(lián),系統(tǒng)的壓力損失大些。這種系統(tǒng)
29、一般只宜使用在連接于高溫?zé)崴W(wǎng)路上的衛(wèi)生要求不高的民用建筑或生產(chǎn)廠房。(六)異程式系統(tǒng)與同程式系統(tǒng)通過各個(gè)立管的循環(huán)環(huán)路的總長度并不相等,稱為異程式系統(tǒng)。異程式系統(tǒng)各個(gè)立管環(huán)路的壓力損失較難平衡。初調(diào)節(jié)不當(dāng)時(shí),就會出現(xiàn)近處立管流量超過要求,而遠(yuǎn)處立管流量不足。在遠(yuǎn)近立管處出現(xiàn)流量失調(diào)而引起在水平方向冷熱不均的現(xiàn)象,稱為系統(tǒng)的水平失調(diào)。為了消除或減輕系統(tǒng)的水平失調(diào),在供、回水干管走向布置方面,可采用同程式系統(tǒng),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,壓力損失易于平衡。在較大的建筑物中,常采用同程式系統(tǒng)。同程式系統(tǒng)管道的金屬消耗量,通常要多于異程式系統(tǒng)。一、 水平式系統(tǒng)水平式系統(tǒng)的排氣方式要比
30、垂直式上供下回系統(tǒng)復(fù)雜些。它需要在散熱器上設(shè)置冷風(fēng)閥分散排氣,或在同層散熱器上部串聯(lián)根空氣管集中排氣。對較小的系統(tǒng),可用分散排氣方式。對散熱器較多的系統(tǒng),宜用集中排氣方式。水平式系統(tǒng)與垂直式系統(tǒng)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)系統(tǒng)的總造價(jià),般要比垂直式系統(tǒng)低;(2)管路簡單,無穿過各層樓板的立管,施工方便;(3)有可能利用最高層的輔助空間(如樓梯間、廁所等),架設(shè)膨脹水箱,不必在頂棚上專設(shè)安裝膨脹水箱的房間。這樣不僅降低了建筑造價(jià),還不影響建筑物外形美觀。水平式系統(tǒng)也是在國內(nèi)應(yīng)用較多的一種型式。對一些各層有不同使用功能或不同溫度要求的建筑物,采用水平式系統(tǒng),更便于分層管理和調(diào)節(jié)。但單管水平式系統(tǒng)串聯(lián)
31、散熱器很多時(shí),運(yùn)行時(shí)易出現(xiàn)水平失調(diào),即前端過熱而末端過冷現(xiàn)象。第三節(jié) 地板輻射采暖二、地板輻射采暖的優(yōu)缺點(diǎn)(一)優(yōu)點(diǎn) 1舒適、衛(wèi)生、保健、改善生活質(zhì)量 輻射散熱是最舒適的采暖方式,室內(nèi)地面溫度均勻,室溫自下而上逐漸遞減。同時(shí),這種方法不易造成空氣對流,能減少室內(nèi)因空氣對流所產(chǎn)生的塵埃飛揚(yáng),使得室內(nèi)十分潔凈衛(wèi)生,改善了家居環(huán)境。 2經(jīng)濟(jì)節(jié)能 由于地板輻射采暖的室溫分布合理,在舒適感相同的前提下,室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度可以比對流采暖設(shè)計(jì)溫度降低23,減少了熱消耗,因此比傳統(tǒng)的采暖方式要節(jié)約能源2030%,有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。另外,采用地板輻射采暖系統(tǒng),各房間溫度可單獨(dú)控制,有條件的可選用室溫和水溫自動(dòng)控制裝置
32、,根據(jù)天氣變化和用戶需要靈活調(diào)控,能進(jìn)一步降低能耗。 3節(jié)省空間 采用低溫地板輻射采暖,管道全部埋入地下,地上用一個(gè)分集水器進(jìn)行控制,基本不占用室內(nèi)空間,方便裝修個(gè)家具布置,營造美觀的室內(nèi)環(huán)境。 4維護(hù)少,使用壽命長 低溫地板輻射供暖系統(tǒng)中除分水器連接處外,無任何接口,且完全封閉,基本不需日常維護(hù),大大減少了散熱器漏水維修給住戶帶來的煩惱,節(jié)約維修費(fèi)用。如無人為破壞,使用壽命達(dá)五十年以上,可與建筑物同等壽命。 5保溫隔音,熱穩(wěn)定性好由于地暖特殊的地面構(gòu)造,上下層不采暖時(shí),中間層的采暖效果幾乎不受影響,且可以大大減少上層對下層的噪音干擾;由于地面層及混凝土層蓄熱量大,因此在間歇供暖的情況下,室內(nèi)
33、溫度變化緩慢,熱穩(wěn)定性好。 6適用范圍廣 (二)缺點(diǎn)1、地板采暖要求建筑層高增加6-8厘米,管道安裝需與土建施工同步進(jìn)行。2、 造價(jià)較散熱器采暖高。三、地板輻射采暖結(jié)構(gòu)和布置形式低溫?zé)崴匕遢椛洳膳Y(jié)構(gòu)層由上到下依次為覆蓋層、找平層、埋管層、隔濕層、保溫層。其詳細(xì)結(jié)構(gòu)見下圖。 地板輻射采暖構(gòu)造層結(jié)構(gòu)1、聚苯乙烯保溫板 2、交聚乙烯管 3、地面層4、水泥沙將找平層 5、細(xì)石混凝土 6、聚苯乙烯保溫板7、防水層 8、樓板 9、墊層地面上可根據(jù)用戶裝飾的要求,鋪設(shè)地板或地毯形成覆蓋層。當(dāng)設(shè)有覆蓋層時(shí),因其熱阻較大,會使傳熱效率降低。埋管常見的布置形式有單蛇型、雙蛇型、雙回型、單回型幾種。 四、地板輻
34、射采暖的主要技術(shù)參數(shù) 結(jié)構(gòu)層厚度:公共建筑90mm,住宅70mm;熱煤溫度: 65(最高80);供回水溫度:8-15;工作壓力: 0.8Mpa; 結(jié)構(gòu)層受荷載 2000kg/m3 ,若2000 kg/m3時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)措施;供水干管上設(shè)置過濾網(wǎng),防止異物進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi);供暖散熱量與地面材質(zhì)、供回水溫度、管間距、室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度有關(guān)。五、安裝和使用地板采暖需注意的問題1、安裝地板采暖后應(yīng)避免在地面上釘釘子、鉆孔或重?fù)舻孛妫悦鈸p壞埋在地板下的加熱管。在裝修時(shí)需特別注意;2、安裝地板采暖后地板加高8厘米左右,對層高有一定影響;3、安裝地板采暖后增加了地面荷載,需考慮樓板的承受能力;4、安裝地板采暖的地面表層最好選用地磚或復(fù)合地板,如要鋪設(shè)實(shí)木地板 則必須選擇地暖專用的實(shí)木地板,并需要采用特殊的實(shí)木地板鋪裝工藝,以免損壞地下的加熱管。 第三節(jié) 高層建筑熱水供暖系統(tǒng)1、高
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