建筑設(shè)備工程第6章--建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)課件

1、第6章 建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)6.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成與供水方式6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件6.4熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管道敷設(shè)與保溫第六章6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介6.6高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)6.7飲水供應(yīng)思考題與習(xí)題6.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成與供水方式6.1.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的分類 按熱水供應(yīng)范圍,建筑內(nèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)可分為局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)和集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)。 局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)是指供給單個或數(shù)個配水點所需熱水的小型系統(tǒng)。局部熱水供應(yīng)的范圍較小,熱水分散制備。一般靠近用水點設(shè)置小型加熱設(shè)備供一個或幾個配水點使用,熱水管路短,熱損失小,適用于使用要求不高,用水點少而

2、分散的建筑,如建筑內(nèi)的餐廳、理發(fā)店、洗衣房、浴室等的熱水供應(yīng)。 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)是指供給一幢或數(shù)幢建筑物所需熱水的系統(tǒng)。集中熱水供應(yīng)的范圍較大,熱水集中制備,利用管道輸送到各配水點。一般在建筑內(nèi)設(shè)專用鍋爐房或熱交換間,由加熱設(shè)備將水加熱后,供一幢或幾幢建筑使用,適用于使用要求高、耗熱量大、用水點多且分布較密集的建筑,如賓館的客房、餐廳、洗衣房、浴室全部可供熱水,類似數(shù)幢建筑內(nèi)的熱水供應(yīng)以及建筑小區(qū)的熱水供應(yīng)。6.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成與供水方式6.1.2建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成 建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)主要由熱媒系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、附件三部分組成。 熱媒系統(tǒng)由熱源、水加熱器和熱媒管網(wǎng)組成,又稱第一循環(huán)系統(tǒng)

3、。熱水系統(tǒng)主要由換熱器、供熱水管道、循環(huán)加熱管道、供冷水管道等組成,又稱第二循環(huán)管道系統(tǒng)。 附件包括蒸汽、熱水的控制附件及管道的連接附件,如溫度自動調(diào)節(jié)器、疏水閥、減壓閥、安全閥、膨脹管、管道補償器、閘閥、水嘴、止回閥等。6.1.3熱水供水方式1.按熱水加熱方式分 熱水供水方式按熱水加熱方式不同分為直接加熱和間接加熱。直接加熱是利用以燃氣、燃油、燃煤為燃料的熱水鍋爐,把冷水直接加熱到所需溫度,或者是將蒸汽或高溫水通過穿孔管或噴射器直接通入冷水混合制備熱水。直接加熱具有熱效率高、節(jié)能的特點,特別是蒸汽直接加熱方式,設(shè)備簡單,熱效率高,投資省。但其噪聲大,對蒸汽質(zhì)量6.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成與供

4、水方式要求高,鍋爐供水量大,且需對補充水進行水質(zhì)處理,故運行費用高。 直接加熱方式僅適用于具有合格的蒸汽且對噪聲無嚴格要求的公共浴室、洗衣房、工礦企業(yè)等。 間接加熱是將熱媒通過水加熱器把熱量傳遞給冷水以達到加熱的目的,在加熱過程中熱媒與被加熱水不直接接觸。該方式的優(yōu)點是可重復(fù)利用冷凝水,只需對少量補充水進行軟化處理,運行費用低,且不產(chǎn)生噪聲,蒸汽不會對熱水產(chǎn)生污染,供水安全穩(wěn)定。 間接加熱方式適用于供水要求穩(wěn)定、安全且噪聲要求嚴格的旅館、住宅、醫(yī)院、辦公樓等建筑。2.按熱水管網(wǎng)的循環(huán)方式分 熱水供水方式按熱水管網(wǎng)的循環(huán)方式不同,分為全循環(huán)、半循環(huán)和無循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。全循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)是指熱水

5、干管、熱水立管及熱水支管均能保持熱水的循環(huán),各配水龍頭隨時打開均能提供符合設(shè)計水溫要求的熱水,該方式用于有特殊要求的高標準建筑中,如高級賓館、飯店,高級住宅等。半循環(huán)熱水供水方式又分為立管循環(huán)和干管循環(huán)。立管循環(huán)熱水供水方式是指熱水干管和熱水立管內(nèi)均能保持6.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成與供水方式有熱水的循環(huán),打開配水龍頭時只需放掉熱水支管中少量的存水,就能獲得規(guī)定溫度的熱水,該方式多用于設(shè)有全日供應(yīng)熱水的建筑和設(shè)有定時供應(yīng)熱水的高層建筑中;干管循環(huán)熱水供應(yīng)方式是指僅保持熱水干管內(nèi)的熱水循環(huán),多用于定時供應(yīng)熱水的建筑中。無循環(huán)式熱水供應(yīng)系統(tǒng)中冷水從發(fā)熱器(或換熱器)流出的被加熱的熱水再流經(jīng)熱水供應(yīng)

6、管道至用水器具,熱水管道內(nèi)的水不能返回發(fā)熱器(或換熱器),亦即無循環(huán)(又稱無回水)。循環(huán)式熱水供應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)供回水環(huán)路的長度不同又分為同程式和異程式兩種。同程式指從加熱器的熱水管出口,經(jīng)熱水配水管、回水管,再回到加熱器為止的任何循環(huán)管路的長度幾乎是相等的,使各立管環(huán)路的阻力在均等條件下進行熱水循環(huán),防止在近立管內(nèi)產(chǎn)生熱水短路現(xiàn)象;異程式指各環(huán)路的長度不同,循環(huán)中會出現(xiàn)短路現(xiàn)象,難以保證各點供水溫度均勻。3.按熱水系統(tǒng)是否敞開分熱水供水方式按熱水系統(tǒng)是否敞開可分為開式熱水供水方式和閉式熱水供水方式。開式熱水供水方式一般是在管網(wǎng)頂部設(shè)有水箱,管網(wǎng)與大氣連通,系統(tǒng)內(nèi)的水壓僅取決于水箱的設(shè)置高度,而不受

7、室外6.1建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)的組成與供水方式給水管網(wǎng)水壓波動的影響。閉式熱水供水方式中管網(wǎng)不與大氣相通,冷水直接進入水加熱器,需設(shè)安全閥,有條件時還可以考慮設(shè)隔膜式壓力膨脹罐或膨脹管,以確保系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)。 另外,熱水供水方式按熱水配水管網(wǎng)干管的位置不同,分為下行上給供水方式和上行下給供水方式;按循環(huán)動力不同,分為機械強制循環(huán)方式和自然循環(huán)方式。 選用何種熱水供水方式應(yīng)根據(jù)建筑物用途、熱源的供給情況、熱水用水量和衛(wèi)生器具的布置情況進行技術(shù)和經(jīng)濟比較后確定。6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備建筑內(nèi)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備有發(fā)熱設(shè)備、換熱設(shè)備、儲熱設(shè)備等。6.2.1發(fā)熱設(shè)備1.鍋爐 鍋爐是最常用的發(fā)熱設(shè)備,

8、常用的鍋爐有燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、電熱鍋爐。6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備2.燃氣熱水器燃氣熱水器的熱源有天然氣、焦爐煤氣、液化石油氣和混合煤氣四種。依照燃氣壓力有低壓(p5kPa)、中壓(5kPap150kPa)熱水器之分。民用和公共建筑中生活、洗滌用燃氣熱水設(shè)備一般均采用低壓,工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所用燃氣熱水器可采用中壓。此外,按加熱冷水方式不同,燃氣熱水器有直流快速式和容積式之分。容積式燃氣熱水器具有一定的儲水容積,使用前應(yīng)預(yù)先加熱,可供幾個配水點或整個管網(wǎng),可用于住宅、公共建筑和工業(yè)企業(yè)的局部或集中的熱水供應(yīng)。3.電熱水器 電熱水器是把電能通過電阻絲變?yōu)闊崮芗訜崂渌脑O(shè)備,一般以成品在市

9、場上銷售。電熱水器產(chǎn)品有快速式和容積式兩種。快速式電熱水器無儲水容積或儲水容積很小,不需在使用前預(yù)先加熱,在接通水路和電源后即可得到被加熱的熱水。容積式電熱水器具有一定的儲水容積,其容積可由10L到10m3。該種熱水器在使用前需預(yù)先加熱,可同時供應(yīng)幾個熱水用水點在一段時間內(nèi)使用,一般適用于局部供水和管網(wǎng)供水系統(tǒng)。6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備4.太陽能熱水器太陽能熱水器是將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能并將水加熱的裝置。其優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、節(jié)省燃料、運行費用低、不存在環(huán)境污染的問題。缺點是:受天氣、季節(jié)、地理位置等影響不能連續(xù)穩(wěn)定運行,為滿足用戶要求需配置儲熱和輔助加熱設(shè)施,占地面積較大,布置受到一

10、定的限制。 太陽能熱水器按組合形式分為裝配式和組合式兩種。裝配式太陽能熱水器一般為小型熱水器,即將集熱器、儲熱水箱和管路由工廠裝配出售,適用于家庭和分散使用場所。組合式太陽能熱水器,即將集熱器、儲熱水箱、循環(huán)水泵、輔助加熱設(shè)備按系統(tǒng)要求分別設(shè)置而組成,適用于大面積供應(yīng)熱水系統(tǒng)和集中供應(yīng)熱水系統(tǒng)。太陽能熱水器按熱水循環(huán)系統(tǒng)不同分為自然循環(huán)和機械循環(huán)兩種。自然循環(huán)太陽能熱水器是靠水溫差產(chǎn)生的熱虹吸作用進行水的循環(huán)加熱,該種熱水器運行安全可靠,不需用電和專人管理,但儲熱水箱必須裝在集熱器上面,同時使用的熱水會受到時間和天氣的影響。機械循環(huán)太陽能熱水器是利用水泵強制水進行循環(huán)的系統(tǒng)。6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)

11、的主要設(shè)備在熱水供應(yīng)中,常用的換熱設(shè)備有混合式換熱器和間壁式換熱器。前者稱直接換熱器,它通過換熱流體的直接接觸與混合的作用來進行熱量交換;后者通過金屬壁面把冷熱流體隔開并進行傳熱,又稱間接換熱器。間接換熱器在建筑熱水供應(yīng)中應(yīng)用十分廣泛。水加熱器是間接換熱方式中的換熱設(shè)備。長期以來,我國采用的間接換熱器主要是傳統(tǒng)的容積式水加熱器。隨后,新型換熱設(shè)備如快速式、半容積式、半即熱式水加熱器相繼問世。1.容積式水加熱器容積式水加熱器是內(nèi)部設(shè)有熱媒導(dǎo)管的熱水儲存容器,具有加熱冷水和儲備熱水兩種功能,熱媒為蒸汽或熱水,有臥式、立式之分。容積式水加熱器的優(yōu)點是具有較大的儲存和調(diào)節(jié)能力,被加熱水通過時壓力損失較

12、小,用水點處壓力變化平穩(wěn),出水水量較為穩(wěn)定。但該6.2.2換熱設(shè)備6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備1.容積式水加熱器加熱器中,被加熱水流速緩慢,傳熱系數(shù)小,熱交換效率低,且體積龐大占用過多的建筑空間,在熱媒導(dǎo)管中心線以下約有30%的儲水容積是低于規(guī)定水溫的常溫水或冷水,所以儲罐的容積利用率也很低。2.半容積式水加熱器半容積式水加熱器是帶有適量儲存與調(diào)節(jié)容積的內(nèi)藏式容積式水加熱器,由儲熱水罐、內(nèi)藏式快速換熱器和內(nèi)循環(huán)泵三個主要部分組成。其中儲熱水罐與快速換熱器隔離,被加熱水在快速換熱器內(nèi)迅速加熱后,通過熱水配水管進入儲熱水罐,當(dāng)管網(wǎng)中熱水用水低于設(shè)計用水量時,熱水的一部分落到儲罐底部,與補充水(冷水

13、)一道經(jīng)內(nèi)循環(huán)泵升壓后再次進入快速換熱器加熱。半容積式水加熱器具有體形小(儲熱容積比同樣加熱能力的容積式水6.2.2換熱設(shè)備6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備2.半容積式水加熱器加熱器減少2/3)、加熱快、換熱充分、供水溫度穩(wěn)定、節(jié)水節(jié)能的優(yōu)點,但由于內(nèi)循環(huán)泵不間斷地運行,因此需要有極高的質(zhì)量保證。3.快速式水加熱器快速式水加熱器就是熱媒與被加熱水通過較大速度的流動進行快速換熱的一種間接加熱設(shè)備。根據(jù)熱媒的不同,快速式水加熱器有汽-水和水-水兩種類型,前者熱媒為蒸汽,后者熱媒為過熱水。根據(jù)加熱導(dǎo)管的構(gòu)造不同,又有單管式、多管式、板式、管殼式、波紋板式、螺旋板式等多種形式?？焖偈剿訜崞骶哂行矢?、體

14、積小、安裝搬運方便的優(yōu)點,缺點是不能儲存熱水,水頭用水損失大,在熱媒或被加熱水壓力不穩(wěn)定時,出水溫度波動較大,僅適用于用水量大,而且比較均勻的熱水供應(yīng)系統(tǒng)或6.2.2換熱設(shè)備6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備3.快速式水加熱器建筑物熱水供暖系統(tǒng)。4.半即熱式水加熱器半即熱式水加熱器是帶有超前控制,具有少量儲存容積的快速式水加熱器 。熱媒經(jīng)控制閥和底部入口通過立管進入各并聯(lián)盤管,冷凝水入立管后由底部流出,冷水從底部經(jīng)孔板入罐,同時有少量冷水進入分流管。入罐冷水經(jīng)轉(zhuǎn)向器均勻進入罐底并向上流過盤管得到加熱,熱水由上出口流出。部分熱水在頂部進入感溫管開口端,冷水以與熱水用水量成比例的流量由分流管同時入感溫管

15、,感溫元件讀出瞬間感溫管內(nèi)的冷、熱水平均溫度,即向控制閥發(fā)出信號,按需要調(diào)節(jié)控制閥,以保持所需的熱水輸出溫度,只要一有熱水需求,熱水出口處的水溫尚未下降,感溫元件就能發(fā)出信號開啟控制閥,具有預(yù)測性。6.2.2換熱設(shè)備6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備4.半即熱式水加熱器半即熱式水加熱器具有快速加熱被加熱水、浮動盤管自動除垢的優(yōu)點,其熱水出水溫差一般能控制在2.2內(nèi),且體積小,節(jié)省占地面積,適用于各種負荷需求的機械循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。5.加熱水箱加熱水箱是一種簡單的熱交換設(shè)備。在水箱中安裝蒸汽多孔管或蒸汽噴射器,可構(gòu)成直接加熱水箱;在水箱內(nèi)安裝排管或盤管即構(gòu)成間接加熱水箱。加熱水箱適用于公共浴室等用水量

16、大而均勻的定時熱水供應(yīng)系統(tǒng)。6.2.2換熱設(shè)備6.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的主要設(shè)備熱水儲熱箱(罐)是一種專門調(diào)節(jié)熱水量的容器,可在用水不均勻的熱水供應(yīng)系統(tǒng)中設(shè)置,以調(diào)節(jié)水量,穩(wěn)定出水溫度。儲熱箱(罐)斷面呈圓形,兩端有封頭,常為閉式,能承受流體壓力。儲熱箱(罐)可按標準圖制作和選用,也可根據(jù)供熱水的實際情況和儲熱量大小不按標準圖制作和采用。6.2.3儲熱設(shè)備6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件熱水系統(tǒng)采用的管材和管件,應(yīng)符合現(xiàn)行產(chǎn)品標準的要求。管道的工作壓力和工作溫度不得大于產(chǎn)品標準標定的允許工作壓力和工作溫度。熱水管道應(yīng)選用耐腐蝕和安裝連接方便可靠的管材,可采用薄壁銅管、薄壁不銹鋼管、塑料熱水管、塑料和金

17、屬復(fù)合熱水管等。定時供應(yīng)熱水不宜選用塑料熱水管。當(dāng)采用塑料熱水管或塑料和金屬復(fù)合熱水管材時應(yīng)符合下列要求:1)管道的工作壓力應(yīng)按相應(yīng)溫度下的許用工作壓力選擇。2)設(shè)備機房內(nèi)的管道不應(yīng)采用塑料熱水管。3)塑料熱水管宜暗設(shè)。管件宜采用和管道相同的材質(zhì)。6.3.1熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和管件6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件1.自動溫度調(diào)節(jié)裝置當(dāng)水加熱器的出水溫度需要控制時,可采用直接式自動溫度調(diào)節(jié)器或間接式自動溫度調(diào)節(jié)裝置控制進入換熱器內(nèi)的熱媒量,以達到控制供應(yīng)熱水的水溫的目的。直接式自動溫度調(diào)節(jié)裝置由溫包、感溫元件和調(diào)壓閥組成。溫度調(diào)節(jié)器必須直立安裝,溫包放置在水加熱器熱水出口的附近,溫包探測換熱器內(nèi)水

18、溫,傳導(dǎo)給感溫元件,感溫元件隨即開啟和關(guān)閉調(diào)壓閥調(diào)節(jié)其中流經(jīng)的熱媒量,繼而也就調(diào)節(jié)了換熱器的水溫。部分國產(chǎn)直接作用式自動溫度調(diào)節(jié)裝置宜用在氣溫為2050的環(huán)境內(nèi),溫度調(diào)節(jié)范圍為:050、2070、50100、70120、100150、150200,公稱壓力為1.0MPa,具體選用應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品樣本的數(shù)據(jù)確定。6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件2.疏水閥疏水閥安裝在凝結(jié)水管段上,其作用是保證蒸汽凝結(jié)水及時排放,同時又防止蒸汽流失。疏水閥按其工作壓力分低壓和高壓兩種,一般常用高壓疏水閥。常見的疏水閥有浮筒式、吊桶式、熱動式、脈沖式、溫調(diào)式等類型。當(dāng)凝結(jié)水開始進入時,吊桶內(nèi)外的凝

19、結(jié)水及冷空氣都由閥孔排出。但是,一旦凝結(jié)水中混有蒸汽進入疏水閥,吊桶內(nèi)雙金屬片受熱膨脹而把吊桶上的雙孔關(guān)閉。蒸汽進入疏水閥內(nèi)越多,吊桶內(nèi)充氣會越多,疏水閥內(nèi)逐漸增多的凝結(jié)水會浮起吊桶。吊桶上浮,會關(guān)閉閥孔,則又阻止蒸汽和凝結(jié)水排出。在吊桶內(nèi)蒸汽因散熱降溫變?yōu)槟Y(jié)水,吊桶內(nèi)雙金屬片重新收縮而打開吊桶孔眼,充氣被排放,浮力再一次減少會使吊桶下落而開啟閥孔排水。如此循環(huán)工作,起到阻汽排水的作用。6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件2.疏水閥當(dāng)疏水閥僅用作排除管道中的冷凝水時,疏水閥管徑可選用DN15、DN20的規(guī)格。3.減壓閥汽-水換熱器的蒸汽壓力一般小于0.5MPa,若蒸汽供

20、應(yīng)壓力遠大于換熱器所需壓力,必須用減壓閥把蒸汽壓力降到需要的數(shù)值,只有這樣,才能保證設(shè)備使用安全。減壓閥是利用流體通過閥瓣產(chǎn)生阻力而降壓,并達到所要求數(shù)值的自動調(diào)節(jié)閥,其閥后壓力可在一定范圍內(nèi)進行調(diào)整。減壓閥的類型有活塞式、波紋管式和膜片式等幾種?；钊綔p壓閥適用于閥前后壓差范圍為0.15MPap0.40MPa;波紋管式減壓閥適用于閥前后壓差為0.150.6MPa。減壓閥應(yīng)安裝在6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件3.減壓閥水平管段上,閥體直立,安裝節(jié)點還應(yīng)設(shè)置閘門、安全閥、壓力表、旁通管等附件。4.排氣裝置為排除熱水供應(yīng)系統(tǒng)最高處積存的空氣或由熱水釋放出的空氣,以保證管

21、內(nèi)熱水流動,防止管道腐蝕,因此在上行下給式系統(tǒng)的配水干管末端或最高處及向上抬高的管段應(yīng)設(shè)排氣裝置;在下行上給式系統(tǒng)則可利用最高配水點放氣。排氣裝置有手動式和自動式兩種。常用的自動排氣閥能自動排氣且能阻止熱水外泄,效果較好。自動排氣閥一般按管網(wǎng)系統(tǒng)的工作壓力來選定,當(dāng)系統(tǒng)熱水溫度t95,工作壓力p2105Pa時,可選用排氣孔徑d=2.5mm的閥座6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件4.排氣裝置;當(dāng)工作壓力p=21054105Pa時,可選用排氣孔徑d=1.6mm的閥座。5.熱補償裝置熱水系統(tǒng)中管道在溫度影響下,能熱脹冷縮,因此為保證熱水管網(wǎng)使用安全,在熱水管道上應(yīng)采用熱補償裝

22、置,以避免管道、設(shè)備、器具受損和漏水。熱補償裝置可利用管道的自然補償和設(shè)置補償器來實現(xiàn)。自然補償即利用管道敷設(shè)自然形成的L形或Z形彎曲管段來補償管道的溫度變形。通常的做法是在轉(zhuǎn)彎前后的直線段上設(shè)置固定支架,讓其伸縮在彎頭處補償。L形、Z形的長臂一般不宜大于2025m,短臂長度應(yīng)經(jīng)計算后確定。其計算方法參閱有關(guān)手冊。6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件5.熱補償裝置當(dāng)直線管段較長,管道熱伸長量超過自然補償能力時,應(yīng)每隔一定距離設(shè)置補償器來補償管道的伸縮量。補償器種類有波紋補償器、方形補償器、套管式補償器、球形補償器等。6.膨脹管、膨脹水罐、安全閥在集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中,冷水被

23、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(shè)膨脹管、膨脹水罐、安全閥。具體見第9章建筑供暖系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件6.3熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管材和附件7.分水器、集水器、分汽缸1)多個熱水、多個蒸汽管道系統(tǒng)或多個較大熱水、蒸汽用戶均宜設(shè)置分水器、分汽缸。凡設(shè)分水器、分汽缸的熱水、蒸汽系統(tǒng)的回水管上宜設(shè)集水器。2)分水器、分汽缸、集水器宜設(shè)置在熱交換間、鍋爐房等設(shè)備用房內(nèi),以方便維修、操作。3)分水器等的筒體直徑應(yīng)大于2倍最大接入管直徑。其長度及總體設(shè)計應(yīng)符合壓力容器設(shè)計的有關(guān)規(guī)定。6.3.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的附件6.

24、4熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管道敷設(shè)與保溫?zé)崴芫W(wǎng)的布置和敷設(shè),除了滿足給(冷)水管網(wǎng)布置敷設(shè)的要求外,還應(yīng)該注意由于水溫高帶來的體積膨脹、管道伸縮補償、保溫、排氣等問題。對于下行上給的熱水管網(wǎng),水平干管可敷設(shè)在室內(nèi)地溝內(nèi)或地下室頂部。對于上行下給的熱水管網(wǎng),水平干管可敷設(shè)在建筑物最高層吊頂或?qū)Ｓ迷O(shè)備技術(shù)層內(nèi)。干管的直線段應(yīng)設(shè)置足夠的伸縮器,上行下給式系統(tǒng)配水干管最高點應(yīng)設(shè)排氣裝置,下行上給配水系統(tǒng),可利用最高配水點放氣。下行上給式系統(tǒng)設(shè)有循環(huán)管道時,其回水立管可在最高配水點以下(約0.5m)與配水立管連接,上行下給式系統(tǒng)可將循環(huán)管道與各立管連接。為便于排氣和泄水,熱水橫管均應(yīng)有與水流相反的坡度,其值一般

25、小于或等于0.003,并在管網(wǎng)的最低處設(shè)泄水閥門,以便檢修時泄空管網(wǎng)存水。6.4.1熱水管網(wǎng)的敷設(shè)6.4熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管道敷設(shè)與保溫根據(jù)建筑物的使用要求,熱水管網(wǎng)也有明裝和暗裝兩種形式。明裝管道應(yīng)盡可能在衛(wèi)生間、廚房沿墻、柱敷設(shè),一般與冷水管平行;暗裝管道可布置在管道豎井或預(yù)留溝槽內(nèi)。塑料熱水管宜暗設(shè),明設(shè)時立管宜布置在不受撞擊處,如不能避免時,應(yīng)在管外加保護措施。立管與橫管連接時,為避免管道伸縮應(yīng)力破壞管網(wǎng),立管與橫管相連應(yīng)采用“乙”字管。管道穿樓板、基礎(chǔ)及墻壁處應(yīng)設(shè)套管,讓其自由伸縮。穿樓板的套管應(yīng)高出樓板地面20mm,廚衛(wèi)為50mm,以防樓板集水時,通過套管內(nèi)縫隙流到下層。6.4.1熱水

26、管網(wǎng)的敷設(shè)6.4熱水供應(yīng)系統(tǒng)的管道敷設(shè)與保溫?zé)崴?yīng)系統(tǒng)的熱水鍋爐、熱水機組、水加熱設(shè)備、儲水器、分(集)水器、熱水輸(配)水、循環(huán)回水干(立)管應(yīng)做保溫,以減少熱損失。保溫層結(jié)構(gòu)由保溫層、防潮層和保護層組成。常用的保溫材料有巖棉制品及其管殼、礦渣制品及其管殼、微孔硅酸鈣制品及其管殼、超細玻璃棉、硅酸鋁制品、珍珠巖制品、泡沫玻璃制品、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、泡沫石棉制品等。 防潮層材料有油氈紙、鋁箔、帶金屬網(wǎng)瀝青瑪蹄脂、布面涂瀝青漆。保護層材料有不銹鋼薄板、鍍鋅薄鋼板、布面涂漆、帶金屬網(wǎng)石棉-水泥抹面、鋁箔(鋁箔分為以玻璃鋼、牛皮紙、塑料為基層三種)。保溫層厚度要根據(jù)熱媒溫度、保溫層

27、外表面溫度及保溫材料的性質(zhì)確定。6.4.2熱水供應(yīng)系統(tǒng)的保溫6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.熱水用水定額熱水用水定額根據(jù)衛(wèi)生器具完善程度和地區(qū)條件,應(yīng)按表6-1所示確定。6.5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.熱水用水定額6.5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.熱水用水定額6.5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.熱水用水定額6.5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.熱水用水定額6.5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.熱水用水定額6.

28、5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介2.熱水用水水溫(1)冷水的計算溫度冷水的計算溫度,應(yīng)以當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄疁刭Y料確定。當(dāng)無水溫資料時,可以從相關(guān)的設(shè)計手冊中查得各地區(qū)的冷水計算溫度。(2)熱水供水溫度和使用溫度熱水供水溫度是指熱水供應(yīng)設(shè)備的出口溫度,最低供水溫度一般不低于55,最高供水溫度一般不高于75。熱水使用溫度與用水對象有關(guān),盥洗用為3035,沐浴用為3740,洗滌用約為50。3.熱水用水水質(zhì)1)生活熱水水質(zhì)的衛(wèi)生標準,應(yīng)符合現(xiàn)行的GB 57492006生活飲用水衛(wèi)生標準的要求。2)生產(chǎn)用熱水的水質(zhì),應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。3)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的原水的水處理

29、,應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、水溫、水加熱設(shè)備的構(gòu)造、使用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后,根據(jù)具體條件確定。6.5.1熱水用水定額、水溫和水質(zhì)6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.設(shè)計小時耗熱量的計算設(shè)有集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的居住小區(qū)的設(shè)計小時耗熱量,當(dāng)公共建筑的最大用水時時段與住宅的最大用水時時段一致時,應(yīng)按兩者的設(shè)計小時耗熱量疊加計算;當(dāng)公共建筑的最大用水時時段與住宅的最大用水時時段不一致時,應(yīng)按住宅的設(shè)計小時耗熱量加公共建筑的平均小時耗熱量疊加計算。1)全日供應(yīng)熱水的住宅、別墅、招待所、培訓(xùn)中心、旅館、賓館的客房(不含員工)、醫(yī)院住院部、養(yǎng)老院、幼兒園、托兒所(有住宿)等建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計小時耗

30、熱量應(yīng)按下式計算,即Q=Khmqhc(tr-tl)r/86400(6-1)式中Q設(shè)計小時耗熱量(W);Kh熱水小時變化系數(shù),全日供應(yīng)熱水時可按表6-3表6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計算6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.設(shè)計小時耗熱量的計算6-5采用;m用水計算單位數(shù)、人數(shù)或床位數(shù);qh熱水用水定額L/(人d)或L/(床d),按表6-1采用;c水的比熱容,c=4187J/(kg);tr熱水溫度(tr=60);tl冷水溫度();r熱水密度(kg/L)。生產(chǎn)上需要的設(shè)計小時熱水供應(yīng)量,按產(chǎn)品類型、數(shù)量及相應(yīng)的生產(chǎn)工藝及時間確定。6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計算6.5建

31、筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.設(shè)計小時耗熱量的計算6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計算6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介2.熱水量的計算建筑內(nèi)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的設(shè)計小時熱水供應(yīng)量,理論上應(yīng)根據(jù)日熱水用量小時變化曲線、換熱方式、鍋爐及換熱器的工作制度確定。在無上述資料時可按下式計算,即Qr=Q/1.163c(tr-tl)r(6-3)式中Qr設(shè)計小時熱水量(L/h);Q設(shè)計小時耗熱量(W);6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計算6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介2.熱水量的計算c水的比熱容,c=4187J/(kg);tr熱水溫度 ();tl冷水計算溫度();r熱水密度(kg/L

32、)。3.熱媒耗量的計算(1)蒸汽直接與被加熱水混合加熱的蒸汽耗量G=0.001kQ/(hm-hr)(6-4)式中G蒸汽耗量(kg/s);Q設(shè)計小時耗熱量(W);k熱媒管道熱損失附加系數(shù),k=1.051.10;hm蒸汽比焓(kJ/kg);6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計算6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介3.熱媒耗量的計算hr蒸汽與冷水混合后的熱水比焓(kJ/kg),hr=4.187tr;tr蒸汽與冷水混合后的熱水溫度()。(2)蒸汽通過傳熱面間接加熱冷水的蒸汽耗量G=0.001kQ/r(6-5)式中G蒸汽耗量(kg/s);Q設(shè)計小時耗熱量(W);r蒸汽的汽化熱(kJ/kg)。(3)

33、熱媒為高溫水通過傳熱面間接加熱冷水的熱水耗量G=0.001kQ/c(tmc-tmz)(6-6)式中G高溫水耗量 (kg/s);Q設(shè)計小時耗熱量(W);6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計算6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介3.熱媒耗量的計算tmc進換熱器高溫水進口溫度();tmz出換熱器換熱后的熱媒溫度();c水的比熱容,c=4187J/(kg)。由熱水熱力網(wǎng)供暖,應(yīng)采用供回水的最低溫度計算,但熱力網(wǎng)供水的初溫和被加熱水的終溫的溫差不得小于10。6.5.2耗熱量、熱水量和加熱設(shè)備供熱量的計算6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介建筑內(nèi)熱水管網(wǎng)水力計算是在繪制管網(wǎng)平面圖和軸測圖后進行的,計算

34、的內(nèi)容有:計算熱媒管道的管徑及相應(yīng)的壓力損失;計算配水管網(wǎng)和循環(huán)管網(wǎng)的管徑及壓力損失;計算和選擇鍋爐、換熱器、儲熱器、循環(huán)水泵、疏水閥、安全閥、調(diào)壓閥、自動溫度調(diào)節(jié)裝置、膨脹管補償器等。熱水管網(wǎng)水力計算分熱媒管網(wǎng)水力計算和配水管網(wǎng)、循環(huán)管網(wǎng)的水力計算。1.熱水配水管網(wǎng)水力計算從換熱器或熱水儲罐出來的熱水進入各用熱水器具之間的管網(wǎng)稱配水管網(wǎng),配水管網(wǎng)的水力計算方法與冷水管網(wǎng)的水力計算方法相類似,如設(shè)計秒流量公式、衛(wèi)生器具熱水給水額定流量、支管管徑和最低工作壓力等。主要區(qū)別是管道水力計算按“熱水管道水力計算表”來取用,6.5.3熱水管網(wǎng)的水力計算簡介6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介1.熱水配水管

35、網(wǎng)水力計算另外,熱水管道內(nèi)的水流速度應(yīng)比冷水小一些。2.熱水循環(huán)管網(wǎng)水力計算從各配水管網(wǎng)出來的部分熱水回至換熱器或熱水儲罐之間的管網(wǎng)稱循環(huán)管網(wǎng)。循環(huán)管網(wǎng)由于流程長,管網(wǎng)較大,為保證循環(huán)效果,一般多采用機械循環(huán)方式。熱水供應(yīng)方式不同,循環(huán)管網(wǎng)的計算內(nèi)容也不同。全日熱水供應(yīng)系統(tǒng)機械循環(huán)管網(wǎng)計算步驟如下:1)確定回水管管徑。2)計算配水管網(wǎng)各管段的熱損失。3)計算配水管網(wǎng)總的熱損失,將各管段的熱損失相加便得到配水管網(wǎng)總的熱損失。4)計算總循環(huán)流量。6.5.3熱水管網(wǎng)的水力計算簡介6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介2.熱水循環(huán)管網(wǎng)水力計算5)計算循環(huán)管路各管段通過的循環(huán)流量。6)復(fù)核各管段的終點水溫。

36、7)計算循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失(最不利環(huán)路的循環(huán)壓力損失)。8)選擇循環(huán)水泵。定時循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)泵大都在供應(yīng)熱水前半小時開始運轉(zhuǎn),直到把水加熱至規(guī)定溫度,循環(huán)泵即停止工作。因定時供應(yīng)熱水的情況下,用水較集中,故在供應(yīng)熱水時,不考慮熱水循環(huán),循環(huán)泵的選擇是按1h內(nèi)循環(huán)管網(wǎng)中的水循環(huán)次數(shù)而定的,一般為24次,其上、下限的選擇,可依系統(tǒng)的大小和水泵產(chǎn)品情況確定。循環(huán)水泵的揚程與全日熱水供應(yīng)系統(tǒng)的計算相同。6.5.3熱水管網(wǎng)的水力計算簡介6.5建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計算簡介2.熱水循環(huán)管網(wǎng)水力計算自然循環(huán)熱水管網(wǎng)計算的方法基本上與機械循環(huán)方式相同。但應(yīng)在求出循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失之后,先校核一下系統(tǒng)

37、的自然循環(huán)壓力值是否滿足要求。6.5.3熱水管網(wǎng)的水力計算簡介6.6高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)1.集中加熱熱水供應(yīng)方式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網(wǎng)自成系統(tǒng),水加熱器、循環(huán)水泵集中設(shè)在底層或地下設(shè)備層,各區(qū)所設(shè)置的水加熱器或儲水器的進水由同區(qū)給水系統(tǒng)供給。其優(yōu)點是:各區(qū)供水自成系統(tǒng),互不影響,供水安全可靠;設(shè)備集中設(shè)置,便于維修、管理。缺點是:高區(qū)水加熱器和配、回水主立管管材需承受高壓,設(shè)備和管材費用較高。所以該分區(qū)形式適用于不宜多于3個分區(qū)的高層建筑。2.分散加熱熱水供應(yīng)方式各區(qū)熱水配水循環(huán)管網(wǎng)也自成系統(tǒng),但各區(qū)的加熱設(shè)備和循環(huán)水泵分散設(shè)置在各區(qū)的設(shè)備層中。該方式的優(yōu)點是:供水安全可靠,且水加熱器按各區(qū)水壓

38、選用,承壓均衡,且回水立管短。缺點是:設(shè)備分散設(shè)置,不但要占用一定的建筑面積,維修管理也不方便,且熱媒管線較長。6.6.1熱水供應(yīng)方式6.6高層建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)一般高層建筑熱水供應(yīng)的范圍大,熱水供應(yīng)系統(tǒng)的規(guī)模也較大,為確保系統(tǒng)運行時的良好工況,進行管網(wǎng)布置與敷設(shè)時,應(yīng)注意以下幾點:1)當(dāng)分區(qū)范圍超過5層時,為使各配水點隨時得到設(shè)計要求的水溫,應(yīng)采用全循環(huán)或立管循環(huán)方式;當(dāng)分區(qū)范圍小,但立管數(shù)多于5根時,應(yīng)采用干管循環(huán)方式。2)為防止循環(huán)流量在系統(tǒng)中流動時出現(xiàn)短流,影響部分配水點的出水溫度,可在回水管上設(shè)置閥門,通過調(diào)節(jié)閥門的開啟度,平衡各循環(huán)管路的水頭損失和循環(huán)流量。若因管網(wǎng)系統(tǒng)大,循環(huán)管路長

39、,用閥門調(diào)節(jié)效果不明顯時,可采用同程式管網(wǎng)布置形式,使循環(huán)流量通過各循環(huán)管路的流程相當(dāng),可避免短流現(xiàn)象,利于保證各配水點所需水溫。3)為提高供水的安全可靠性,盡量減小管道、附件檢修時的停水范圍,或充分利用熱水循環(huán)管路提供的雙向供水的有利條件,放大回水管管徑,使其與配水管管徑接近,當(dāng)管道出現(xiàn)故障時,可臨時當(dāng)作配水管使用。6.6.2管網(wǎng)布置與敷設(shè)6.7飲水供應(yīng)飲水供應(yīng)系統(tǒng)目前主要有開水供應(yīng)系統(tǒng)、冷飲水供應(yīng)系統(tǒng)和飲用凈水供應(yīng)系統(tǒng)(管道直飲水系統(tǒng))三類。采用何種系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地區(qū)條件、人們的生活習(xí)慣和建筑物的性質(zhì)確定。一般辦公樓、旅館、學(xué)生宿舍、軍營等多采用開水供應(yīng)系統(tǒng);工礦企業(yè)生產(chǎn)車間和大型公共集會場所

40、,如體育館、展覽館、游泳場、車站、碼頭及公園等人員密集處,飲用開水很不方便,尤其在夏季,飲用溫水、冷飲水更為適宜,故可采用冷飲水供應(yīng)系統(tǒng);而飲用凈水供應(yīng)系統(tǒng)(管道直飲水系統(tǒng))則適用于對飲用水水質(zhì)有較高要求的居住小區(qū)及高級住宅、別墅、商住辦公樓、星級賓館、學(xué)校及其他公共場所。6.7飲水供應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)和地區(qū)的條件,飲水定額及小時變化系數(shù)可按表6-7所示選用。表中所列數(shù)據(jù)既適用于開水供應(yīng),也適用于冷飲水和飲用凈水(直飲水)供應(yīng)。但飲水定額不包括制備冷飲水時冷凝器的冷卻用水量。表6-7中小時變化系數(shù)為飲水供應(yīng)時間內(nèi)的變化系數(shù)。此外,對于居住小區(qū)、住宅、別墅等建筑設(shè)有飲用凈水供應(yīng)系統(tǒng)(管道直飲水系

41、統(tǒng))時,考慮到飲用凈水(直飲水)除了供日常飲用外,還包括烹飪、洗瓜果、調(diào)配飲料等用水,故其飲水定額比表6-7所列的值稍大,宜為47L/(人d)。由于飲用凈水(直飲水)具有用水量小、用水集中等特點,故其小時變化系數(shù)取值較大,一般Kh宜為6。6.7.1飲水定額6.7飲水供應(yīng)6.7.1飲水定額6.7飲水供應(yīng)1.開水制備開水的制備方式有集中制備開水和分散制備開水兩種。開水可以通過開水爐、電熱爐直接將自來水燒開制得,這是一種直接加熱方式,常采用的熱源為燃煤、燃油、燃氣、蒸汽、電等;另一種方法是利用熱媒間接加熱制備開水。這兩種都屬于集中制備開水的方式。目前,在住宅、辦公樓、科研樓、實驗樓等建筑中,常采用小

42、型的電開水器,靈活方便,可隨時滿足要求;還有的采用飲水機,既可制備開水,同時也可制備冷飲水,較好地解決了由氣候變化引起的人們需求的變化,使用前景較好。這些都屬于分散制備開水的方式。2.開水的供應(yīng)(1)開水集中制備分散供應(yīng)在開水間集中制備開水,人們用容器取水6.7.2開水供應(yīng)系統(tǒng)6.7飲水供應(yīng)2.開水的供應(yīng)飲用。這種方式適合于機關(guān)、學(xué)校等建筑。(2)開水集中制備管道輸送供應(yīng)在開水間統(tǒng)一制備開水,通過管道輸送至各飲用點。為保證各開水供應(yīng)點的水溫,還應(yīng)設(shè)置循環(huán)管道系統(tǒng)。(3)統(tǒng)一熱源分散制備分散供應(yīng)在建筑中把熱媒輸送至每層制備點,在各制備點(開水間)制備開水,以滿足各樓層的需要。這種方式使用方便,并

43、能保證開水溫度,在大型多層或高層建筑中常采用這種開水供應(yīng)方式。6.7.2開水供應(yīng)系統(tǒng)6.7飲水供應(yīng)1.冷飲水的制備為保證進入冷卻設(shè)備的自來水達到飲用標準,一般要經(jīng)過預(yù)處理進一步去掉雜質(zhì)和消毒滅菌,通常采用砂濾、紫外線消毒或活性炭吸附等方法。處理后的水經(jīng)制冷設(shè)備冷卻后,應(yīng)根據(jù)飲用要求,按一定標準投加調(diào)料,如食鹽、糖漿、二氧化碳等。當(dāng)制備的冷飲水量大且儲存時間長時,則應(yīng)投加防腐劑。2.冷飲水的供應(yīng)冷飲水的供應(yīng)方法與開水的供應(yīng)方法基本相同,也有集中制備分散供應(yīng)和集中制備管道輸送等方式。(1)冷飲水集中制備分散供應(yīng)對中、小學(xué)校以及體育場(館)、車站、碼頭等人員流動較集中的公共場所。但在夏季不啟用加熱設(shè)備,6.7.3冷飲水供應(yīng)系統(tǒng)6.7飲水供應(yīng)2.冷飲水的供應(yīng)預(yù)處理后的自來水經(jīng)制冷設(shè)備冷卻后降至要求水溫;在冬季,冷飲水溫度要求與人體溫度接近,一般為3540。(2)冷飲水集中制備管道輸送根據(jù)制冷設(shè)備、飲水器循環(huán)水泵安裝位置、管道布置情況等,冷飲水供應(yīng)有上行