第二章建筑采暖与集中供热

第二章建筑采暖与集中供热第一节集中供热与采暖的基本概念第二节热水采暖系统第三节蒸汽采暖系统第四节散热设备与采暖系统的附属设备第五节热风采暖、辐射采暖的应用第六节采暖管道布置与安装第七节锅炉与锅炉房设备第八节室外供热管网与小区换热站第九节建筑采暖施工图第一节集中供热与采暖的基本概念一、集中供热系统的组成及分类(一)区域热水锅炉房供热系统图2-1区域热水锅炉房供热系统1—热水锅炉2—循环水泵3—除污器4—压力调节器5—6—补水处理装置7—采暖散热器8—生活热水加热器9—水龙头(二)区域蒸汽锅炉房供热系统第一节集中供热与采暖的基本概念图2-2区域蒸汽锅炉房供热系统1—热水锅炉2—循环水泵3—除污器4—压力调节器5—补水泵6—补水处理装置7—热网水加热器8—凝结水箱9—锅炉给水泵10—采暖散热器11—生活热水加热器12—水龙头13—用汽设备(三)热电厂供热系统第一节集中供热与采暖的基本概念图2-3背压式热电厂供热系统1—热水锅炉2—汽轮机3—发电机4—冷凝器5—循环水泵6—除污器7—压力调节器8—补水泵9—水处理装置10—11、12—凝结水泵13—除氧器14—锅炉给水泵15—过滤器二、采暖、采暖系统及分类(一)采暖的概念第一节集中供热与采暖的基本概念(二)采暖系统的分类1.按热媒种类划分据采暖系统使用热媒的不同，可分成热水采暖、蒸汽采暖、热风采暖及烟气采暖。(1)热水采暖。(2)蒸汽采暖。(3)热风采暖。(4)烟气采暖。2.根据采暖系统服务的区域划分(1)集中采暖。(2)全面采暖。(3)局部采暖。3.按采暖时间划分第一节集中供热与采暖的基本概念(1)连续采暖。(2)间歇采暖。(3)值班采暖。第二节热水采暖系统一、自然循环热水采暖系统(一)自然循环热水采暖系统的工作原理(二)自然循环热水采暖系统的形式及作用压力第二节热水采暖系统二、机械循环热水采暖系统(一)机械循环热水采暖系统的组成第二节热水采暖系统图2-6机械循环热水采暖系统工作原理1—热水锅炉2—散热器3—膨胀水箱4—供水管路5—回水管路6—集气罐7—循环水泵1.循环动力不同机械循环以水泵作循环动力，属于强制流动。第二节热水采暖系统2.膨胀水箱同系统连接点不同机械循环采暖系统膨胀管连接在循环水泵吸入口一侧的回水干管上，而自然循环采暖系统多连接在热源的出口供水立管顶端。3.排气方法不同机械循环采暖系统大多利用专门的排气装置(如集气罐)排气，例如上供下回式采暖系统，供水水平干管有沿着水流方向逐渐上升的坡度(俗称“抬头走”坡度值多为0.3%)，在最高点设排气装置，如图2-6所示。第二节热水采暖系统图2-7单管上供下回式机械循环热水采暖系统a)单管顺序式采暖系统b)供水支管加三通阀的单管采暖系统(二)机械循环热水采暖系统的形式第二节热水采暖系统1.上供下回式采暖系统(图2-7)该系统供水干管敷设在所有散热器之上(多在顶层天棚下面)，水流沿着立管自上而下流过散热器，回水干管设于底层的暖气沟或地下室中。2.下供下回式采暖系统(图2-8)该系统供水干管和回水干管均敷设于底层散热器的下面，由于系统干管均敷设于地沟内，其系统的安装可以配合土建施工进度进行。3.下供上回式采暖系统(图2-9)供水干管在下，回水干管在上，水在立管中自下而上流动，故亦称作倒流式采暖系统。4.水平式采暖系统(图2-10)水平支管采暖系统构造简单，施工简便，节省管材，穿楼板次数少。第二节热水采暖系统第二节热水采暖系统图2-10水平式单管采暖系统a)水平单管顺流式采暖系统b)1—放气阀2—空气管第二节热水采暖系统图2-11热量表原理图5.分户计量热水采暖系统采暖分户计量是供暖节能的重要手段之一，就像水表、电表、煤气表一样按户安装热量表。第二节热水采暖系统图2-12可分户计量的采暖系统a)水平单管串联采暖系统b)水平单管跨越采暖系统c)章鱼式采暖系统(三)高层建筑采暖常用的形式第二节热水采暖系统1.竖向分区采暖系统高层建筑热水采暖系统在垂直方向上分成两个或两个以上的独立系统称为竖向分区式采暖系统，如图2-13、图2-14所示。第二节热水采暖系统1)设热交换器的分区式采暖系统(图2-13)。2)设双水箱的分区式采暖系统(图2-14)。2.双线式采暖系统第三节蒸汽采暖系统(一)蒸汽采暖系统的工作原理图2-17蒸汽采暖系统原理图1—热源2—蒸汽管路3—分水器4—散热器5—疏水器6—凝结水管路7—凝结水箱8—空气管9—凝结水泵10—凝水管第三节蒸汽采暖系统(二)蒸汽采暖系统的分类图2-18重力回水低压蒸汽采第三节蒸汽采暖系统图2-19机械回水低压蒸汽1—凝结水箱2—凝结水泵3—止回阀4—空气管5—疏水器(三)蒸汽采暖系统的基本形式第三节蒸汽采暖系统图2-20双管上供式高压蒸汽采暖系统1—减压装置2—疏水器3—方形伸缩器4—减压阀前分汽缸5—减压阀后分汽缸6—放气阀第四节散热设备与采暖系统的附属设备一、采暖散热器1.铸铁散热器用铸造方法生产，材料为灰铸铁。图2-21圆翼型铸铁散热器(1)翼型散热器。(2)柱型散热器。(3)其他形式散热器。2.钢制散热器钢制散热器是由冲压成形的薄钢板，经焊接制作而成。第四节散热设备与采暖系统的附属设备第四节散热设备与采暖系统的附属设备第四节散热设备与采暖系统的附属设备(1)柱型散热器(图2-28)。图2-28钢制柱型散热器第四节散热设备与采暖系统的附属设备(2)板型散热器。图2-29钢制板式散热器(3)串片散热器。第四节散热设备与采暖系统的附属设备图2-30闭式钢串片型散热器(4)扁管型散热器：是以钢制矩形截面的扁管为元件组合而成的，有单板带对流片型和不带对流片两种形式，第四节散热设备与采暖系统的附属设备图2-31所示为扁管单板不带对流片型散热器。3.铝制散热器铝制散热器的材质为耐腐蚀的铝合金，经过特殊的内防腐处理，采用焊接方法加工而成。图2-31扁管单板不带对流片型散热器二、膨胀水箱第四节散热设备与采暖系统的附属设备表2-1膨胀水箱配管管径第四节散热设备与采暖系统的附属设备图2-32铝制多联式柱翼型散热器第四节散热设备与采暖系统的附属设备表2-1膨胀水箱配管管径三、排气设备1.手动排气阀手动排气阀又称冷风阀，在采暖系统中广泛应用，外形如图2-36所示。第四节散热设备与采暖系统的附属设备2.集气罐集气罐有立式和卧式两种安装形式，如图2-37所示，安装示意图如图2-38所示。第四节散热设备与采暖系统的附属设备第四节散热设备与采暖系统的附属设备图2-41散热器温控阀四、调节与控制阀门第四节散热设备与采暖系统的附属设备1.散热器温控阀散热器温控阀是一种自动控制进入散热器热媒流量的设备，它由阀体部分和感温元件控制部分组成，如图2-41所示。2.流量控制阀流量控制阀又称定流量阀或最大流量限制器，如图2-42所示。图2-42定流量阀第四节散热设备与采暖系统的附属设备3.压力平衡阀图2-43压力平衡阀及其智能仪表五、伸缩器与管道支架第四节散热设备与采暖系统的附属设备图2-44管道支架第五节热风采暖、辐射采暖的应用一、暖风机表格第五节热风采暖、辐射采暖的应用图2-47NC型暖风机安装示意图第五节热风采暖、辐射采暖的应用图2-48混凝土内埋管散热器1—建筑构体2—3—混凝土板4—加热排管二、辐射板型散热器三、地板辐射采暖第五节热风采暖、辐射采暖的应用图2-49钢制辐射板1—等长双头螺栓2—连接管3—辐射板表面4—辐射板背面5—垫板6—加热管7—侧板8—隔热材料9—铆钉10—内外管卡(1)从节能角度看。第五节热风采暖、辐射采暖的应用图2-50红外线辐射散热器1—调节板2—混合室3—喷嘴4—扩压管5—外网6—气流分配板7—壳体第五节热风采暖、辐射采暖的应用图2-51钢制辐射板安装a)钢制辐射板墙上倾斜安装b)钢制辐射板墙上垂直安装1—扁钢托架2—管卡3—带帽螺栓4—吊杆5—扁钢吊架第五节热风采暖、辐射采暖的应用图2-52热水地板采暖系统结构(2)从舒适角度看。(3)从美观角度看。第五节热风采暖、辐射采暖的应用(4)能够方便地实现国家节能标准提出的“按户计量，分室调温”的要求。第六节采暖管道布置与安装一、采暖系统上部管道的布置与安装二、采暖系统下部管道的布置与安装三、立、支管的布置与安装图2-53立干管连接第六节采暖管道布置与安装图2-54回水干管下部过门四、散热器安装第六节采暖管道布置与安装第六节采暖管道布置与安装图2-57散热器托钩、卡架配置图第六节采暖管道布置与安装图2-58散热器安装a)灰铸铁长翼型b)细柱型c)散热器的固定形式第六节采暖管道布置与安装图2-59灰铸铁长翼型散热器连接第六节采暖管道布置与安装图2-60铸铁M132、柱型散热器连接五、管材及连接方式六、阀门的设置第六节采暖管道布置与安装七、管道及设备的防腐与保温图2-61保温、防腐结构表格八、管道支架的安装1)水平安装管道支架最大间距，见表2-2。第六节采暖管道布置与安装表2-2水平安装管道支架最大的间距2)立管管卡安装：层高小于或5m的每层安装一个，位置距地面1.8m；层高大于5m时每层安装两个，安装位置均匀。第七节锅炉与锅炉房设备一、供热锅炉的概述(一)锅炉的分类(二)锅炉的工作原理图2-62锅炉设备简图1—锅筒2—链条炉排3—蒸汽过热器4—省煤器5—空气预热器6—除尘器7—引风机8—烟囱9—送风机10—给水泵11—带式输送机12—煤仓13—刮板除渣机14—灰车第七节锅炉与锅炉房设备图2-63锅炉的工作原理图1.燃料的燃烧过程如图2-63所示，燃料由炉门投入炉膛中，铺在炉箅上燃烧；第七节锅炉与锅炉房设备空气受烟囱的引风作用，由灰门进入灰坑，并穿过炉箅缝隙进入燃料层进行助燃。2.烟气与水的热交换过程燃料燃烧时放出大量热能，这些热能主要以辐射和对流两种方式传递给汽锅里的水，所以，汽锅也就是一个热交换器。3.水受热的汽化过程由给水管道将水送入汽锅里至一定的水位，汽锅中的水接受锅壁传来的热量而沸腾汽化。(三)锅炉的配件1)水位表。2)压力表。3)安全阀。4)主汽阀。第七节锅炉与锅炉房设备5)给水阀。6)止回阀。7)排污阀。二、锅炉房设备(一)锅炉本体(二)锅炉房的辅助设备第七节锅炉与锅炉房设备图2-64锅炉房设备简图1)运煤、除灰系统。2)送、引风系统。第七节锅炉与锅炉房设备3)水、汽系统(包括排污系统)。4)仪表控制系统。三、锅炉房(一)锅炉房的锅炉台数与供暖锅炉房的热负荷，可按整个小区中各建筑物供暖热负荷的总和来确定。1)单纯供给供暖、通风和热水供应的锅炉房，一般可不设备用锅炉。2)同时供给生活及生产供热的锅炉房，在非供暖季节如能停用一台锅炉进行检修，可不设备用锅炉。3)以供生产用热为主，兼供生活用热的锅炉房，如生产用热不允许间断时，可设一台备用锅炉。(二)锅炉房在小区平面上的位置第七节锅炉与锅炉房设备1)锅炉房应尽量靠近主要热负荷或热负荷集中的地区。2)锅炉房应尽量位于地势较低的地点(但要注意地下水和地面水对锅炉的影响)，以利于蒸汽系统的凝结水回收和热水系统的排气。3)锅炉房应位于供暖季节主导风向的下风向，避免烟尘吹向主要建筑物和建筑群，全年使用的锅炉房应位于常年主导风向的下风向。4)锅炉房的位置，应有较好的朝向，以利于自然通风和采光。5)锅炉房的位置，应便于燃料和灰渣的运输、堆放。6)锅炉房的位置，应便于供水、供电和排水。7)要考虑锅炉房有扩建的可能性，选择锅炉房的位置时，应注意留有扩建的余地。(三)锅炉房对土建的要求第七节锅炉与锅炉房设备1)锅炉房是一、二级耐火等级的建筑，应单独建造。2)锅炉前端、侧面和后端与建筑物之间的净距，应满足操作、检修和布置辅助设施的需要，并应符合下列规定：3)锅炉房结构的最低处到锅炉的最高操作点的距离，应不小于2m，屋顶为木结构时，第七节锅炉与锅炉房设备4)锅炉房占地面积超过150m2时，应至少有两个出口通向室外，并分别设在锅炉房的两侧。5)锅炉房的外门应向外开，锅炉房内休息间或工作间的门应向锅炉间开。6)锅炉房内应有足够的光线和良好的通风。7)锅炉房一般应设水处理间、机泵间、热交换器间、维修间、休息间及浴厕等