建筑設(shè)備-集中供熱系統(tǒng)

任務(wù)四建筑采暖與集中供熱建筑工程系賈昊凱主要內(nèi)容1、建筑供暖系統(tǒng)的組成與分類2、常用供暖散熱設(shè)備安裝概述：

冬季房間內(nèi)熱量損失，室內(nèi)溫度下降，為滿足生活需要，采暖設(shè)備以某種方式向室內(nèi)供應(yīng)熱量，以補(bǔ)償建筑物耗熱量，即用人工方法向室內(nèi)供給熱量，保持一定的室內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活或工作條件的技術(shù)。室內(nèi)要求溫度：教室16℃，辦公室18℃，住宅18℃，浴室25℃。1采暖系統(tǒng)的組成與分類

1.1采暖系統(tǒng)的組成

1.熱源（熱媒制備）：鍋爐房、熱電站等。2.熱網(wǎng)（熱媒輸送）：由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)。3.熱用戶（熱媒利用）：利用熱能的用戶。1.2采暖系統(tǒng)分類根據(jù)采暖系統(tǒng)熱媒不同分為：熱媒：用來傳遞熱量的媒介物質(zhì)1.熱水采暖系統(tǒng)：低溫?zé)崴膳╰＜100℃）高溫?zé)崴膳╰≥100℃）2.蒸汽采暖系統(tǒng)：高壓蒸汽采暖系統(tǒng)（Px＞70Kpa）低壓蒸汽采暖系統(tǒng)（Px≤70KPa）真空蒸汽采暖系統(tǒng)（Pj＜B）3.熱風(fēng)采暖系統(tǒng)：把空氣加熱至30～50℃，直接送入房間。4.煙氣采暖：火炕、火爐。

根據(jù)采暖方式不同分為：1.局部采暖☆將熱源和散熱設(shè)備合并成一個(gè)整體，分散設(shè)置在各個(gè)房間里，叫做局部供暖。如火爐、火墻、火炕、電紅外線供暖、電熱供暖、煤氣或天然氣供暖（壁掛爐）等均屬于局部供暖?！钐攸c(diǎn)：簡易，衛(wèi)生條件較差，耗能大。2．集中采暖☆熱源和散熱設(shè)備分別設(shè)置，熱源通過熱媒管道向各個(gè)房間或各個(gè)建筑物供給熱量的供暖系統(tǒng)，稱為集中式供暖系統(tǒng)?！钐攸c(diǎn)：供熱量大，節(jié)約燃料，污染小?！钜詿崴驼羝鳛闊崦降募胁膳到y(tǒng)可以較好地滿足人們生活、工作以及生產(chǎn)對室內(nèi)溫度的要求，并且衛(wèi)生條件好，減少了對環(huán)境的污染，廣泛應(yīng)用于建筑供暖工程。2.2熱水采暖系統(tǒng)根據(jù)熱水在系統(tǒng)中循環(huán)流動的動力不同分1.自然循環(huán)熱水采暖☆工作原理：當(dāng)水在鍋爐內(nèi)加熱后，水的密度減小；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?！钐攸c(diǎn)：供暖系統(tǒng)維護(hù)管理簡單，不需消耗電能。但由于其作用壓力小、管中水流速度不大，所以管徑就相對大一些，作用范圍也受到限制。2.機(jī)械循環(huán)熱水采暖☆工作原理：利用水泵強(qiáng)制循環(huán)，水流在整個(gè)環(huán)狀管路中流行的阻力靠水泵提供的動力來克服，水泵的揚(yáng)程大小由流動阻力確定☆特點(diǎn)：設(shè)置了循環(huán)水泵，增加了系統(tǒng)的經(jīng)常運(yùn)行電費(fèi)和維修工作量，但水泵所產(chǎn)生的作用壓力很大，因而供暖范圍可以擴(kuò)大，不僅可以單棟建筑供暖，也可以多棟建筑，區(qū)域供暖，廣泛使用。

區(qū)別:

1.循環(huán)動力不同

2.膨脹水箱連接點(diǎn)不同

3.排氣方法與裝置不同2.1采暖系統(tǒng)的形式2.1.1垂直式：1.單管上供下回式：

⑴順流式

⑵跨越式2.雙管上供下回式3.雙管下供下回式4.單管下供上回式（倒流式）5.雙管上供上回式2.1.2水平式：1.水平串聯(lián)式：2.水平跨越式：2.1.3異程式和同程式1.異程式：通過各循環(huán)環(huán)路總長度不相等，近處環(huán)路分配的流量多，房間過熱，遠(yuǎn)處環(huán)路分配的流量少，房間過冷。

2.同程式：通過各循環(huán)環(huán)路總長度相等，環(huán)路的壓力損失容易平衡，耗管材多。

2.2散熱設(shè)備及附屬設(shè)備☆作用：向房間供給熱量，以補(bǔ)充房間的熱損失，使室內(nèi)保持需要的溫度，從而達(dá)到取暖的目的。

2.2.1散熱器1.

分類

其它材質(zhì)⑴鑄鐵散熱器

結(jié)構(gòu)簡單，耐腐蝕，使用壽命長，但金屬耗量大，承壓能力低，制造、安裝和運(yùn)輸勞動繁重。

☆分為翼型散熱器和柱型散熱器。⑵鋼質(zhì)散熱器金屬耗量小，承壓能力高，外形整潔、美觀，易腐蝕，使用壽命短。⑶其它材質(zhì)散熱器（鋁制、銅鋁）

熱工性能好，重量輕，造型美觀，價(jià)格高。2.對散熱器要求：

⑴熱工方面

熱工性能要好，即傳熱系數(shù)K值高。提高散熱器的散熱量，增大散熱器的傳熱系數(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速度和增加散熱器向外輻射強(qiáng)度等。

⑵經(jīng)濟(jì)方面

金屬熱強(qiáng)度大，使用壽命長，成本低，價(jià)格便宜。

⑶安裝使用和制造工藝方面

具有一定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力。

⑷衛(wèi)生和美觀方面

不積灰，易清掃。

⑸使用壽命方面

不易被腐蝕和破損。3.散熱器選擇

經(jīng)濟(jì)、適用、耐久、美觀

4.散熱器布置

室外滲入的冷空氣能較迅速被加熱，室溫均勻，盡量少占用房間有效空間和使用面積。采暖管材

1.鋼管☆壓力低時(shí)用有縫鋼管，壓力高時(shí)用無縫鋼管。

☆連接方法：螺紋連接、焊接、法蘭連接。一般DN≤32時(shí)螺紋連接；DN＞32時(shí)焊接，鍍鋅鋼管不允許焊接。2．塑料管☆PP-R管（無規(guī)共聚聚丙烯管）

PB管（聚丁烯管）

PE-X（交聯(lián)聚乙烯管）

XPAP（交聯(lián)鋁塑復(fù)合管）☆優(yōu)點(diǎn)：衛(wèi)生、無毒、耐腐蝕、不結(jié)垢，避免因管道銹蝕引起的黃斑銹跡之憂，可免除管道腐蝕結(jié)垢所引起的堵塞，外形美觀，產(chǎn)品內(nèi)外壁光滑，流體阻力小，色澤柔和，造型美觀。安裝方便，安全可靠。2.2.3溫控和熱計(jì)量裝置

1.溫控閥

☆作用：控制散熱器散熱量，從而控制室內(nèi)空氣溫度。2.熱計(jì)量表

☆作用：累積計(jì)算熱能消耗量的儀表。☆組成：積分儀、溫度傳感器、流量計(jì)。2.2.4排氣裝置☆積存空氣原因：充水時(shí)殘留部分空氣或隨溫度升高、壓力下降時(shí)空氣從水中析出。☆積存空氣危害：系統(tǒng)中如積存空氣，就會形成氣塞，影響水的正常循環(huán)和散熱效果。

1.集氣罐☆構(gòu)造：用DN100～250的無縫短管制成。⑴集氣罐用于熱水采暖系統(tǒng)中的空氣排除，一般應(yīng)設(shè)于系統(tǒng)的末端最高處，并使干管逆坡（即管道坡度與水流方向相反）以使水流方向與空氣泡浮升方向一致，有利于排氣。⑵集氣罐分立式和臥式兩種，按國家標(biāo)準(zhǔn)圖制作，當(dāng)安裝高度不受限制時(shí)，宜選用立式。⑶集氣罐接出的排氣管管徑，一般采用DN15mm。在排氣管上應(yīng)設(shè)閥門，閥門應(yīng)設(shè)在便于操作的地方，排氣管排氣口可引向附近水池。2.自動排氣閥☆優(yōu)點(diǎn)：安裝檢修簡便、節(jié)約能源和水耗量、外形小而美觀等。☆工作原理：自動排氣閥的工作，大都是依靠水對浮體的浮力，通過杠桿機(jī)構(gòu)的傳動，使排氣孔自動啟閉，達(dá)到自動阻水排氣的目的。2.2.5膨脹水箱1、作用：⑴是用來貯存熱水供暖系統(tǒng)加熱的膨脹水量；⑵在重力循環(huán)上供下回式系統(tǒng)中還起著排氣作用；⑶恒定供暖系統(tǒng)的壓力。

2、配管☆信號管—用來檢查膨脹水箱是否存水，一般應(yīng)引到管理人員容易觀察到的地方（接回鍋爐房或建筑物底層的衛(wèi)生間、值班室）?！钚顾堋脕砬逑此鋾r(shí)放空存水和污垢，它可與溢流管一起連至附近下水道。☆溢流管—當(dāng)系統(tǒng)充水的水位超過溢水管時(shí)，通過溢流管將水自動溢流排出，控制水箱最高水位?！钆蛎浌堋c采暖系統(tǒng)相連接。☆循環(huán)管—防止水箱內(nèi)水凍結(jié)，無凍結(jié)可能時(shí)不設(shè)。

3、膨脹水箱與系統(tǒng)的連接

1－膨脹管

2－循環(huán)管

3－熱水鍋爐

4－循環(huán)水泵2.2.7管道防腐與保溫1.防腐

☆作用：防止采暖設(shè)備和管道受到腐蝕。①明裝非保溫管道：在正常相對濕度，無腐蝕性氣體的房間內(nèi)，管道表面刷一遍防銹漆及兩遍銀粉或兩遍快干瓷漆；在相對濕度較大或有腐蝕性氣體的房間（如浴室、廁所等）內(nèi)，管道表面刷一遍耐酸漆及兩遍快干瓷漆。②暗裝非保溫管道表面刷兩道紅丹防銹漆。③保溫管道的表面刷兩遍紅丹防銹漆。

2.保溫

☆

又稱絕熱，目的是為減少冷熱量損失?！?/p>

采暖管道和設(shè)備符合下列情況之一時(shí)，管道應(yīng)予以保溫，并應(yīng)在設(shè)計(jì)說明中指出：①管道內(nèi)輸送的熱媒必須保持一定參數(shù)；②管道敷設(shè)在地溝、悶頂、技術(shù)夾層及管道井內(nèi)或易被凍結(jié)的地方（不采暖房間、繞過外門處），應(yīng)考慮保溫；③管道通過的房間或地點(diǎn)要求保溫；④管道的無益熱損失較大。

注：①一般采暖主立管應(yīng)保溫；

②高層建筑保溫材料應(yīng)為非燃燒材料。2.3分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)☆分戶熱計(jì)量：以戶(套)為單位，分別計(jì)量向戶內(nèi)供給的供暖熱量。☆

建筑節(jié)能，提高室內(nèi)供熱質(zhì)量，加強(qiáng)采暖系統(tǒng)智能化管理的一項(xiàng)重要措施。機(jī)械循環(huán)低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?.輻射供暖的定義

輻射供暖是通過室內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)輻射面向供暖空間中的人和物傳遞熱能的一種方式。2.低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的組成及工作原理低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)由熱源，分、集水器，絕熱層，加熱管，填充層以及管路，閥門，過濾器等組成。

低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的工作原理是:熱源提供的熱媒（低溫?zé)崴┰谕ㄟ^加熱管時(shí)，熱能通過管壁傳遞到填充層（輻射板）的混凝土內(nèi)，在填充層（輻射板）的表面形成一定寬度、一定溫度的輻射面。輻射面的溫度與熱媒的溫度、填充層材料的導(dǎo)熱系數(shù)及厚度、加熱管的通徑、材質(zhì)等因素有關(guān)。☆以不高于60℃的熱水作熱媒，將加熱管埋設(shè)在地板中的輻射采暖

低溫?zé)崴匕遢椛洳膳奶攸c(diǎn)1.節(jié)能；2.舒適；3.美觀；4.衛(wèi)生；5.熱源選擇余地寬，供水≤60℃，供回水溫差≤10℃。系統(tǒng)的組成與形式分戶獨(dú)立熱源采暖系統(tǒng)

熱源，供水管，過濾器，分水器，地板輻射管，集水器，膨脹水箱，回水管。3.4.2.2集中熱源采暖系統(tǒng)

供水支管，過濾器，熱量表，分水器，地板輻射管，集水器，回水支管等組成

。加熱管的材料與布置方式

材料：交聯(lián)聚乙烯管

（PEXB）抗老化，耐高溫，易彎曲，耐腐蝕，不結(jié)垢，水力條件好布置方式：見圖☆目的：輸送溫度高的熱水管道盡量先往窗下、外墻處布置，有利于室內(nèi)溫度的均勻性?；刈中蚐型L型U型

低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的加熱盤管敷設(shè)方式低溫?zé)崴匕遢椛洳膳募訜岜P管敷設(shè)方式有蛇形排管（回字形）、平行排管（S形）、L形盤管和U形盤管四種。平行排管式易于布置，適合于各種結(jié)構(gòu)的地面，但加熱管連續(xù)彎轉(zhuǎn)，曲率半徑小，阻力大，板面溫度不均勻;蛇形排管式布置，板面溫度均勻,只有兩個(gè)轉(zhuǎn)彎半徑小，阻力小，是廣泛采用的一種敷設(shè)方式。分（集）水器的構(gòu)造與安裝

分（集）水器的構(gòu)造

☆

由≮25mm的鋼管制成，管徑比最粗的分支環(huán)路大2個(gè)規(guī)格，長度由分支環(huán)路數(shù)量定，分支中心間距為100mm，端部亦100mm。分（集）水器的安裝☆位置：盡可能設(shè)在房屋中部，避免水力失調(diào)，住宅樓常設(shè)于廚房內(nèi)。分水器前應(yīng)設(shè)閥門及過濾器，集水器后應(yīng)設(shè)閥門。集水器、分水器上應(yīng)設(shè)放氣閥?！罘笤O(shè)：明裝或暗裝于內(nèi)墻墻槽內(nèi)或管井內(nèi)。地板輻射采暖的技術(shù)措施與施工

1.每組加熱盤管的供、回水應(yīng)分別與分（集）水器相連接。每組加熱盤管回路的總長度不宜超過120米，同一集配裝置的每個(gè)環(huán)路加熱管長度應(yīng)盡量接近，每個(gè)環(huán)路的阻力不宜超過30Kpa，每套分（集）水器連接的加熱盤管管段不宜超過8組。

2.地板輻射采暖的加熱管及其覆蓋層與外墻、樓板結(jié)構(gòu)層間應(yīng)設(shè)絕熱層。當(dāng)使用條件允許樓板雙向傳熱時(shí)，覆蓋層與樓板結(jié)構(gòu)層間可不設(shè)絕熱層。3.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)敷設(shè)加熱管的覆蓋層厚度不宜小于50mm。覆蓋層應(yīng)設(shè)伸縮縫，加熱管穿過伸縮縫時(shí)，宜設(shè)長度不小于100mm的柔性套管。4.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的工作壓力不宜大于O.6MPa；當(dāng)超過上述壓力時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。5.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳^熱層敷設(shè)在土壤上時(shí)，絕熱層下應(yīng)做防潮層。在潮濕房間(如衛(wèi)生間、廚房等)敷設(shè)地板輻射采暖系統(tǒng)時(shí)，加熱管覆蓋層上應(yīng)做防水層。6.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳訜峁艿牟馁|(zhì)和壁厚的選擇，應(yīng)按工程要求的使用壽命、累計(jì)使用時(shí)間以及系統(tǒng)的運(yùn)行水溫、工作壓力等條件確定。

7.加熱盤管出地面與分（集）水器連接的管段，穿過地面構(gòu)造層部分外部應(yīng)加裝硬質(zhì)套管。

8.細(xì)石混凝土填充層的混凝土強(qiáng)度等級，不應(yīng)低于C15，澆搗時(shí)應(yīng)摻入適量防止混凝土龜裂的添加劑，細(xì)石的粒徑不應(yīng)大于12mm。

9.細(xì)石混凝土的澆搗，必須在加熱盤管試壓合格后進(jìn)行，澆搗混凝土?xí)r，加熱盤管內(nèi)應(yīng)保持不低于0.4Mpa的壓力，待大于48小時(shí)后方能卸壓。3.6采暖熱水鍋爐及鍋爐房設(shè)備

鍋爐是供熱之源。 鍋爐及鍋爐房設(shè)備的任務(wù)就是安全可靠、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)蒸汽或熱水。鍋爐的定義利用燃料燃燒所釋放的熱能或其它能量，加熱水或其它工質(zhì)，從而產(chǎn)生規(guī)定參數(shù)（壓力和溫度）的水蒸汽、熱水或其它工質(zhì)的設(shè)備。

注：工質(zhì)指能實(shí)現(xiàn)能量傳遞或轉(zhuǎn)移的工作物質(zhì)如水、空氣等

鍋爐的重要性1．鍋爐及鍋爐房是供熱系統(tǒng)中熱源產(chǎn)生的主要設(shè)備和場所。2．鍋爐是化工、石化、冶金、輕紡、造紙等工礦企業(yè)主要動力及供熱設(shè)備。3．鍋爐是能源工業(yè)發(fā)展的主要組成部分——火力發(fā)電站三大主機(jī)之一。4．鍋爐及鍋爐房設(shè)備在節(jié)能、環(huán)保等科技改造及研究方面具有重要地位。按所用燃料分類固體燃料鍋爐－燃用煤等固體燃料液體燃料鍋爐－燃用重油等液體燃料氣體燃料鍋爐－燃用天燃?xì)獾葰怏w燃料廢料鍋爐－利用垃圾、樹皮、廢液等廢料作燃料的鍋爐其它能源鍋爐－利用地?zé)?、太陽能等能源的蒸汽發(fā)生器。全自動燃油（氣）鍋爐外形圖全自動燃油（氣）鍋爐外形圖采暖常用的供熱鍋爐

北方地區(qū)，多采用臥式低壓蒸汽或熱水燃煤鍋爐。南方缺煤地區(qū)，民用建筑多采用臥式低壓蒸汽或熱水燃油鍋爐及常壓熱水鍋爐。工業(yè)建筑多采用中、低壓蒸汽或熱水鍋爐。集中供暖系統(tǒng)常用的熱水溫度為95℃、常用的蒸汽壓力往往小于70kpa。所以供熱鍋爐大都采用低壓鍋爐，區(qū)域供熱系統(tǒng)則多用高壓鍋爐。鍋爐房的位置供熱鍋爐房大體分為兩類：

一類為工廠供熱或區(qū)域供熱用的獨(dú)立鍋爐房；另一類為生活或供暖用的附屬鍋爐房。它既可以附設(shè)在供暖建筑物內(nèi)，也可以設(shè)在供暖建筑物以外。

鍋爐房位置應(yīng)配合建筑總圖合理安排，符合國家衛(wèi)生標(biāo)淮、防火規(guī)范及安全規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)考慮以下要求：接近熱負(fù)荷中心或建筑物的中央，以減小供暖系統(tǒng)的作用半徑；管道布置方便，有利于凝結(jié)水回收；便于燃料儲運(yùn)和灰渣排除；有利于減少煙塵和有害氣體對環(huán)境的污染；有利于自然通風(fēng)和采光；有較好的地質(zhì)條件；留有擴(kuò)建的可能；鍋爐房一般應(yīng)是獨(dú)立的建筑，當(dāng)設(shè)置單獨(dú)鍋爐房有困難時(shí)，低壓鍋爐可以與民用建筑相連或設(shè)置在民用建筑內(nèi)。鍋爐房建筑要求鍋爐房建筑布置應(yīng)符合鍋爐房工藝布置的要求：

一般小容量的鍋爐和沒有除灰渣設(shè)備的燃油、燃?xì)忮仩t應(yīng)采用單層布置； 蒸發(fā)量大、有省煤器、空氣預(yù)熱器等尾部受熱面，且采用機(jī)械化運(yùn)煤除渣的鍋爐，可以采用雙層建筑。鍋爐房的地面以及除灰室的地面至少應(yīng)高出室外地面150mm，以免積水和便于泄水。

當(dāng)鍋爐房必須建造地下室或地下構(gòu)筑物（煙道、風(fēng)道等）時(shí)，應(yīng)盡量避免將地下構(gòu)筑物布置在地下水位以下，否則要有可靠的防地下水和地表水滲入的措施。

此外，地下室的地面應(yīng)有向集水坑傾斜的坡度。根據(jù)氣候條件、施工條件和設(shè)備供應(yīng)情況，可以考慮采用半露天或全露天式鍋爐房。

但設(shè)備、儀表必須有適應(yīng)露天條件要求的防凍、防雨和防風(fēng)措施，且要求有較完善的自動控制裝置，以便于在操作室集中控制。考慮到鍋爐萬一發(fā)生爆炸事故時(shí)氣浪能沖開屋面而減弱爆炸的威力，鍋爐房的屋面應(yīng)符合下面的要求：

當(dāng)屋頂結(jié)構(gòu)（包括屋架、衍架）的荷重小于0.9kpa時(shí)，屋頂可以是整片的，不必帶有通風(fēng)采光的氣窗。當(dāng)屋頂?shù)暮芍卮笥?.9kpa時(shí)，屋頂應(yīng)開設(shè)防爆氣窗，兼作通風(fēng)采光用?；蛟诟叱鲥仩t的墻壁上開設(shè)玻璃窗以代替氣窗，開窗面積至少應(yīng)為全部鍋爐占地面積的10％。鍋爐房應(yīng)有安全可靠的進(jìn)出口。

當(dāng)占地面積超過250平方米時(shí)，每層至少應(yīng)有兩個(gè)通向室外的出口，分別設(shè)在相對的兩側(cè)。只有當(dāng)所有鍋爐前面操作地帶的總長度（包括鍋爐之間的通道在內(nèi)）不超過12米的單層鍋爐房，才可以只設(shè)一個(gè)出口。鍋爐房還應(yīng)設(shè)有通過最大搬運(yùn)件的安裝孔。安裝孔一般與門窗結(jié)合考慮。對于經(jīng)常檢修的設(shè)備，在廠房的結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮起吊的可能性。在設(shè)計(jì)樓板時(shí)應(yīng)考慮安裝荷重的要求。磚砌或鋼筋混凝土煙囪一般放在鍋爐房的后面。

煙囪中心到鍋爐房后墻的距離應(yīng)能使煙囪地基不碰到鍋爐地基。同時(shí)，還應(yīng)考慮煙道的布置及有無半露天布置的風(fēng)機(jī)、除塵器等設(shè)備。如不布置這類設(shè)備時(shí)，煙囪中心到鍋爐房后墻的距離一股為6-8米。煙囪高度不應(yīng)低于20米。