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文檔簡介
1、本講主要內(nèi)容,自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理 自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的主要型式 自然循環(huán)系統(tǒng)作用壓力的計算,熱水采暖系統(tǒng) 以熱水作為熱媒的采暖系統(tǒng)。 適用: 民用建筑,生產(chǎn)廠房及輔助建筑。 特點: 系統(tǒng)簡單,衛(wèi)生,安全,蓄熱能力好,熱水供暖系統(tǒng)分類,系統(tǒng)組成: 放熱中心1 (散熱器) 加熱中心2 (鍋爐) 供水管3 回水管4 膨脹水箱5,一、自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理,工作原理: 系統(tǒng)工作前先充滿冷水。 當(dāng)水在鍋爐內(nèi)被加熱后,密度減小,同時受著從散熱器流回來密度較大的回水的驅(qū)動,使熱水沿供水干管上升,流人散熱器。在散熱器內(nèi)水被冷卻,再沿回水干管流回鍋爐。,一、自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理,
2、循環(huán)作用壓力: 不考慮管道散熱。 P左=g(hh0+gh+gh1) P右=g(hh0+hh+gh1) P =P右-P左 =g(hh-gh) =gh (h-g) 循環(huán)作用壓力P取決于水溫(密度)變化,加熱中心和冷卻中心的高度差。 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。,一、自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的工作原理,自然循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)是最早采用的一種熱水供暖方式,已有約200年的歷史,至今仍在應(yīng)用。 系統(tǒng)特點 裝置簡單,運行時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)熱水采暖系統(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。,二、自然循環(huán)
3、熱水采暖系統(tǒng)的主要型式,雙管式 單管式,雙管,單管,上供下回式系統(tǒng)一個主要特點:,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0.5%1;空氣逆流經(jīng)供水干管聚集到系統(tǒng)的最高處,通過膨脹水箱排除。 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)。 回水干管應(yīng)向鍋爐方向有向下的坡度。,雙管,單管,膨脹水箱的作用,容納膨脹體積 排氣 定壓,三、自然循環(huán)雙管系統(tǒng)作用壓力的計算,兩個并聯(lián)環(huán)路和兩個冷卻中心。作用壓力分別為: P1 =gh1 (h-g) P2 =g(h1+h2) (h-g) =gh1(h-g)+gh2(h-g)
4、= P1 +gh2(h-g) P2 P1 通過上層散熱器環(huán)路的作用壓力比通過底層散熱器的大,在雙管系統(tǒng)中,由于各層散熱器與鍋爐的高差不同,雖然進入和流出各層散熱器的供、回水溫度相同(不考慮管路沿途冷卻的影響),也將形成上層作用壓力大、下層作用壓力小的現(xiàn)象。如選用不同管徑仍不能使各層阻力損失達到平衡,由于流量分配不均,必然要出現(xiàn)上熱下冷的現(xiàn)象。,系統(tǒng)垂直失調(diào),在供暖建筑物內(nèi),同一豎向的各層房間的室溫不符合設(shè)計要求的溫度,而出現(xiàn)上、下層冷熱不勻的現(xiàn)象,通常稱作系統(tǒng)垂直失調(diào)。 雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào),是由于通過各層的循環(huán)作用壓力不同而出現(xiàn)的;而且樓層數(shù)越多,上下層的作用壓力差值越大垂直失調(diào)就會越嚴(yán)重。,
5、上供下回單管式系統(tǒng)中,散熱器S2和S1串聯(lián)。引起重力循環(huán)作用壓力的高差是(h1+h2)m,冷卻后水的密度分別為 , ,其循環(huán)作用壓力值為,四、自然循環(huán)單管系統(tǒng)作用壓力的計算,若循環(huán)環(huán)路中有N組串聯(lián)的冷卻中心(散熱器)時,其循環(huán)作用壓力可用下面一個通式表示:,由作用壓力計算公式可知,單管熱水供暖系統(tǒng)的作用壓力與水溫變化、加熱中心到冷卻中心的高度差以及冷卻中心的個數(shù)等因素有關(guān) 。,自然循環(huán)單管系統(tǒng)立管水溫的計算,為了計算單管系統(tǒng)重力循環(huán)作用壓力,需要求出各個冷卻中心之間管路中水的密度 也就是首先要確定各散熱器之間管路的水溫 (在散熱器一章)。,,,在單管系統(tǒng)運行期間,當(dāng)立管的供水溫度或流量不符合設(shè)計要求時,也會出現(xiàn)垂直失調(diào)現(xiàn)象。但在單管系統(tǒng)中,影響垂直失調(diào)的原因,不是如雙管系統(tǒng)那樣,由于各層作用壓力不同造成的而是由于各層散熱器的傳熱系數(shù)K隨各層散熱器平均計算溫度差的變化程度不同而引起的。,自然循環(huán)設(shè)計計算注意事項,在討論重力循環(huán)系統(tǒng)作用壓力時,并沒有考慮水在管路中沿途冷卻的因素,假設(shè)水溫只在加熱中心和冷卻中心
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