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第八章集中供热系统能源与安全工程学院成剑林供热工程第章第节本章重点及难点•闭式与开式热水供热系统的型式。•集中供热系统热源型式与热媒的选择。•热网系统的形式。重点：难点：•不同形式的热水供热系统的特点及应用。•热网型式。八一供热工程第章第节集中供热系统的组成•集中供热系统是由热源、热网和热用户三部分组成的。•必须选择与热用户要求相适宜的供热系统形式及其管网与热用户的连接方式。一八供热工程第章第节集中供热系统的分类：1、根据热媒不同，分为热水供热系统和蒸汽供热系统。2、根据热源不同，主要可分为热电厂供热系统和区域锅炉房供热系统。此外，也有以核供热站、地热、工业余热作为热源的供热系统。3、根据供热管道的不同，可分为单管制、双管制和多管制的供热系统。4、根据热源的数量不同，可分为单一热源供热系统和多热源供热系统。5、根据系统加压泵设置的数量不同，可分为单一网络循环泵供热系统和分布式加压泵供热系统。一八供热工程第章第节概述•组成热源热网热用户分类按热媒不同热水供热系统蒸汽供热系统根据热源不同热电厂供热系统区域锅炉房供热系统根据供热管道的不同单管制双管制多管制一八供热工程第章第节第一节热水供热系统热水供热系统主要采用两种型式：闭式系统和开式系统。在闭式系统中，热网的循环水仅作为热媒，供给热用户热量而不从热网中取出使用。在开式系统中，热网的循环水部分地或全部地从热网中取出，直接用于生产或热水供应热用户中。一八供热工程第章第节§8-1热水供热系统a.供暖与热网的连接方式分类直接连接间接连接无混水有混水通过水－水换热器用户水力工况受热网影响用户水力工况与热网无关一八供热工程第章第节（一）系统热用户与热水网路的连接方式可分为直接连接和间接连接两种方式。直接连接是用户系统直接连接于热水网路上。热水网路的水力工况（压力和流量状况）和供热工况与供暖热用户有着密切的联系。间接连接方式是在供暖系统热用户设置表面式水-水换热器（或者在热力站处设置担任该区域供暖热负荷的表面式水-水换热器），用户系统与热水网路被表面式水-水换热器隔离，形成两个独立的系统。用户与网路之间的水力工况互不影响。一八供热工程第章第节（一）系统热用户与热水网路的连接方式一八供热工程第章第节（一）系统热用户与热水网路的连接方式一八供热工程第章第节图8-1(a)(b)(c)(d)(e)32154BABA回水管供水管14上水18171615上水上水81110912136(f)()()7()()()()()()()双管闭式热水供热系统示意图（a）、（b）、（c）、（d）、（e）无混合装置的直接连接；（f）装水喷射器的直接连接；（g）、（h）、（i）装混合水泵的直接连接；（j）供暖热用户与热网的间接连接；（k）通风热用户与热网的连接；（l）无储水箱的连接方式；（m）装设上部储水箱的连接方式；（n）装置容积式换热器的连接方式；（o）装设下部储水箱的连接方式1-热源的加热装置；2-网路循环水泵；3-补给水泵；4-补给水压力调节器；5-散热器；6-水喷射器；7-混合水泵；8-间壁式水-水换热器；9-供暖热用户系统的循环水泵；10-膨胀水箱；11-空气加热器；12-温度调节器；13-水-水式换热器；14-储水箱；15-容积式换热器；16-下部储水箱；17-热水供应系统的循环水泵；18-热水供应系统的循环管路一八供热工程第章第节（一）系统热用户与热水网路的连接方式供暖系统热用户与热水网路的连接方式常见的有以下几种方式：1．无混合装置的直接连接2．装水喷射器的直接连接3．装混合水泵的直接连接4．间接连接一八供热工程第章第节1.无混合装置的直接连接一八供热工程第章第节1.无混合装置的直接连接热水由热网供水管直接进入供暖系统热用户，在散热器内放热后，返回热网回水管去。这种直接连接方式最简单，造价低。只能在设计供水温度不超过规定的散热器供暖系统的最高热媒温度时才能采用。用户引入口处热网的供回水管的自用压差大于供暖系统用户要求的压力损失时才能应用（供暖用户要求的压力一般为1～2mH2O）。绝大多数低温水热水供热系统是采用这种方式。一八供热工程第章第节2.装水喷射器的直接连接一八供热工程第章第节2.装水喷射器的直接连接•喷射泵的工作原理:热网的高温高压水在喷射泵的喷嘴处造成负压,在引水室中抽引系统回水,使外网的高温供水与系统的低温回水在喷射泵的混合室中混合成中间温度的用户供水。喷射泵喷嘴的阻力损失较大,要求外网必须有足够高的资用压力。•特点:喷射泵作为混水装置，无电耗，造价低，无活动部件不易损坏。•适用条件:用户供水温度低于外网供水温度；同时外网有足够的资用压力(8～12mH2O)，一般靠近热源的供暖用户适用,远端供暖用户资用压力往往不够。一八供热工程第章第节2.装水喷射器的直接连接由于抽引回水需要消耗能量，热网供回水之间需要足够的资用压差，才能保证水喷射器正常工作。装水喷射器的直接连接方式，通常只用在单栋建筑物的供暖系统上，需要分散管理。一八供热工程第章第节3.装混合水泵的直接连接一八供热工程第章第节3.装混合水泵的直接连接•工作原理：用混水泵代替喷射泵。来自热网供水管的高温水，在建筑物用户入口或专设热力站处，与混合水泵抽引的用户或街区网路回水相混合，降低温度后，再进入用户供暖系统。•特点：耗电大，但可调节流量。•适用条件：用户水温低于外网水温，用户入口处资用压力不大时（不足以克服喷射泵的阻力时）。一八供热工程第章第节3.装混合水泵的直接连接•来自热网供水管的高温水，在建筑物用户入口或者专设热力站处，与混合水泵抽引的用户或者街区网路回水相混合降低温度后，再进入用户供暖系统。为防止混合水泵扬程高于热网供回水管的压差而将热网回水抽入热网供水管内，在热网供水管入口处应装设止回阀，通过调节混合水泵的阀门和热网供回水管进出口处的阀门开启度，可以在较大的范围内调节进入用户供热系统的供水温度和流量。一八供热工程第章第节3.装混合水泵的直接连接在热力站处设置混合水泵的连接方式可以适当地集中管理。混合设备连接方式的造价比采用水喷射器的方式高，运行中需要经常维护并消耗电能。装混合水泵的连接方式是我国目前尝试高温水供暖系统中应用较多的一种直接连接方式。一八供热工程第章第节4.间接连接一八供热工程第章第节4.间接连接1)原理:热网供水管的热水进入设置在建筑物用户引入口或热力站的表面式水-水换热器内，通过换热器的表面将热能传递给供暖系统热用户的循环水，冷却后的回水返回到热网回水管去。供暖系统的循环水由热用户系统的循环水泵驱动循环流动。2)特点:需投入换热设备造价高,循环水泵耗电多,需常维修,运行费用高。3)适用条件:用户水温与外网水温不相同时或热水网路与热用户的压力状况不适应时。一八供热工程第章第节5.几种连接方式的比较一八供热工程第章第节5.直接连接与间接连接的比较•采用直接连接,由于热用户系统漏损水量大多超过《热网规范》规定的补水率（补水率不宜大于总循环水量的1%）,造成热源水处理量增大,影响供热系统的供热能力和经济性。•采用间接连接,需要在建筑物用户入口处或热力站内设置表面式水-水换热器和循环水泵等设备,造价高。但热源的补水率大大减少,同时热网的压力工况和流量工况不受用户的影响,便于热网运行管理。一八供热工程第章第节(二)通风系统热用户与热水网路的连接由于通风系统中加热空气的设备能承受较高压力，并对热媒参数无严格限制，因此通风用热设备(如空气加热器等)与热网的连接，通常采用最简单的连接形式。一八供热工程第章第节(三)热水供应热用户与热网的连接方式热水用户与外网的连接方式较合理的方法是增加一台换热设备，因为外网的水是经过处理的水。根据用户热水供应系统中是否设置储水箱及其设置位置不同,连接方式如下:1.无储水箱的连接方式2.装设上部储水箱的连接方式3.装设容积式换热器的连接方式4.装设下部储水箱的连接方式一八供热工程第章第节1.无储水箱的连接方式•热水网路供水通过表面式水-水换热器将城市上水加热。冷却了的网路水全部返回热网回水管。在热水供应系统的供水管上宜装置温度调节器，使系统的供水温度控制在60～65oC范围内，否则供应热水的温度将会随用水量的大小而剧烈地变化。•应用:常用于一般的住宅或公用建筑中。一八供热工程第章第节2.装设上部储水箱的连接方式•在表面式水-水换热器中被加热的城市上水，先送到设置在建筑物高处的储水箱中，然后热水再沿配水管送到各取水点使用。上部储水箱起储存热水和稳定水压的作用。一八供热工程第章第节3.装设容积式换热器的连接方式•在建筑物用户引入口或热力站处装设容积式换热器，换热器兼起换热和储存热水的作用，不必再设置上部储水箱。•应用：宜用于工业企业和公用建筑的小型热水供应系统上。一八供热工程第章第节4.装设下部储水箱的连接方式•装设循环管路和热水供应循环水泵目的，是使热水能不断地循环流动，以避免开始用热水时，要先放出大量冷水。•下部储水箱与换热器用管道连接，形成一个封闭的循环环路。当热水供热系统用水量较小时，从换热器出来的一部分热水，流进储水箱蓄热，而当系统的用水量较大时，从换热器出来的热水量不足，储水箱内的热水就会被城市上水自下而上挤出，补充一部分热水量。为了使储水箱能自动地充水和放水，应将储水箱上部的连接管尽可能选粗一些。•应用：宜在对用热水要求较高的旅馆或住宅中使用。一八供热工程第章第节(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统在热水供热系统中：1、如果各热用户并联连接在热水网路上，则网路循环水量等于各热用户所需最大水量之和。2、热网循环水量与网路的连接方式有关。如热水供应用户系统没有储水箱，网路水量应按热水供应的最大小时用热量来确定；3、而装有足够体积的储水箱时，可按热水供应平均小时用热量来确定。4、热水网路的水温常随室外温度的升高而降低供水温度，而热水供应用热量变化较小，所以，循环水量应按最不利情况（即网路供水温度最低）计算。一八供热工程第章第节(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统尽管热水供应热负荷占总供热负荷比例不大，但在计算循环水量时，却占很大比例，为减少网路循环水量，可采用供暖系统与热水供应系统串联的方式。在此方式中，利用了供暖系统回水的部分热量预热上水，可减少网路的总计算循环水量，适宜用在热水供应热负荷较大的城市热水供热系统上。一八供热工程第章第节(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统回水上水网路供水热水供应网路供水热水供应上水网路回水1234567891011126b6a()()（a）闭式双级串联水加热器的连接图式；（b）闭式混合联接的示意图1-Ⅰ级热水供应水加热器；2-Ⅱ级热水供应水加热器；3-水温调节器；4-流量调节器；5-水喷射器；6-热水供应水加热器；7-供暖系统水加热器；8-流量调节器；9-供暖热用户系统；10-供暖系统循环水泵；11-热水供应系统的循环水泵；12-膨胀水箱；6a-水加热器的预热段；6b-水加热器的终热段一八供热工程第章第节(四)闭式双级串联和混联连接的热水系统作用原理：热水供应系统的用水首先由串联在网路回水管上的水加热器（Ⅰ级加热器）1加热。如经过第Ⅰ级加热后，热水供应水温仍低于所要求的温度，则通过水温调节器3将阀门打开，进一步利用网路中的高温水通过第Ⅱ加热器皿，将水加热到所需温度。经过第Ⅱ级加热器放热后的网路供水，再进入供暖系统中去。为了稳定供暖系统的水力工况，在供水管上安装流量调节器械，控制用户系统的流量。一八供热工程第章第节二、开式热水供热系统开式热水供热系统的热水供应热用户与网路的连接，有下列几种形式：1.无储水箱的连接方式2.装设上水箱的连接方式3.与上水混合的连接方式一八供热工程第章第节§8-1热水供热系统二开式热水供热系统热水供应用水直接取自热水网路的热水供应系统图中a为无储水箱的连接方式b设上部储水箱的连接方式c.与上水混合的连接方式(a)(b)(c)上水7回水管供水管531462开式热水供热系统中，热水供应热用户与网路的连接方式1、2-进水阀门；3-温度调节器；4-混合三通；5-取水栓；6-止回阀；7-上部储水箱供热工程第章第节1.无储