建筑设备工程

书名：建筑设备工程作者：张东放ISBN：978-7-111-24923-8出版社：机械工业出版社本书配有电子课件建筑设备工程高职高专ppt高等职业教育课件2020/4/24第2章采暖工程第2章采暖工程学习目标熟悉供热系统的分类和组成；掌握机械循环热水供暖系统的基本方式；掌握高层建筑热水供暖系统的方式；熟悉供热工程常用设备和附件；掌握供热管道及散热器的安装方法；能识读采暖施工图纸；了解蒸汽供暖系统的特点及组成；了解管道及散热器的布置与敷设要求。2020/4/24第2章采暖工程内容2.12.32.52.72.22.42.6采暖系统的分类与组成热水采暖系统蒸汽采暖系统采暖系统的布置与保温采暖系统的主要设备及附件采暖施工图采暖系统安装2020/4/24第2章采暖工程2.1采暖系统的分类与组成2.1.1采暖系统的分类1.按照供暖范围划分局部供暖系统----局部供暖系统、集中供暖系统和区域供暖系统。集中供暖系统----可以满足多个房间的采暖要求的供暖系统。区域供暖系统----满足多个建筑采暖要求的供暖系统。2.按照热媒的不同划分4）按照热媒温度的不同可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。1）按照系统循环动力的不同可以分为自然循环热水供暖系统和机械循环热水供暖系统。2）按照供回水方式的不同可分为单管系统和双管系统。3）按照管道敷设方式的不同可分为垂直式和水平式。（1）热水供暖系统的分类2020/4/24第2章采暖工程（2）蒸汽供暖系统的分类1）按照供汽压力的大小，分为高压蒸汽供暖、低压蒸汽供暖和真空蒸汽供暖。2）按照蒸汽干管布置的不同，蒸汽供暖系统可分为上供式、中供式、下供式。3）按照回水动力的不同，蒸汽供暖系统可分为重力回水和机械回水。2.1.2采暖系统的组成（1）热源（2）输送管道（3）散热器（4）膨胀水箱或膨胀罐（5）集气罐（6）除污器（7）循环水泵2020/4/24第2章采暖工程（8）疏水器（9）控制附件2.2热水采暖系统2.2.1自然循环热水供暖系统1.自然循环热水供暖系统作用原理34215左右自然循环热水供暖系统的工作原理图1—散热器2—热水锅炉3—供水管路4—回水管路5—膨胀水箱系统启动之前，先由冷水管向系统内充满水，然后锅炉开始加热。当水温升高后，容重开始降低，热水沿供水管上升流入散热器，在散热器中散热后温度降低，沿回水管流回锅炉再次被加热，如此循环往复。在水的循环流动过程中，由于锅炉中的热水与散热器内的冷水存在着温度差，形成一定的容重差值，该容重差便是促使水在系统中循环的动力，所以该系统称为自然循环热水供暖系统或重力循环热水供暖系统。2020/4/24第2章采暖工程2.自然循环热水供暖系统中应注意的几个问题（1）排气问题在自然循环上供下回式热水供暖系统中，可以通过在供水总立管最上部设置水箱排气。同时，系统的水平干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡向，其坡度为0.5％~1％。散热器支管也应沿水流方向设置下降坡度，坡度置为1％，以便于空气可以逆水流方向聚集到膨胀水箱中排出。（2）垂直失调问题多层建筑为避免垂直失调，多采用单管系统。单管式系统的特点在于热水流入立管后，依次流入各层散热器，水温逐渐降低，即流入各散热器的热水流量是相等的然而水温不同。每一根立管与锅炉、供回水干管组成一个回路。同一根立管上的各层散热器就不会存在垂直失调。2.2.2机械循环热水采暖系统系统运行前先灌满水，开始点火的同时，开启循环水泵，热媒在不断的循环过程中从锅炉吸收热量，到散热器中散热，向房间供暖。2020/4/24第2章采暖工程3i891065742机械循环热水供暖系统图1—锅炉2—供水立管3—供水干管4—膨胀水箱5—散热器6—供水立管7—集气罐8—回水立管9—回水干管10—循环水泵1.机械循环热水供暖系统与自然循环热水供暖系统的主要区别（1）循环动力不同（2）膨胀水箱的连接点和作用不同（3）排气途径不同2020/4/24第2章采暖工程2.机械循环热水供暖系统的主要方式（1）垂直式1）机械循环上供下回式热水供暖系统21341—热水锅炉2—循环水泵3—集气装置4—膨胀水箱机械循环上供下回式热水供暖系统供水干管位于所有散热器之上，回水干管位于所有散热器之下，因其管道布置合理，故而是应用最广的一种布置形式。2020/4/24第2章采暖工程2）机械循环下供下回式热水供暖系统：3216451—热水锅炉2—循环水泵3—集气罐4—膨胀水箱5—空气管6—放气阀供回水干管都在散热器之下。双管下供下回式热水供暖系统一般应用在平屋顶建筑顶棚下不允许设置供水干管的情形。如建筑物设有地下室，供回水干管可设于地下室中，若没有地下室，供回水干管可设于地层地沟中。2020/4/24第2章采暖工程3）机械循环中供式热水供暖系统：水平干管设置在系统的中部。当顶层的梁下和窗户之间的距离较小，若将供水干管设于梁下，将妨碍窗的开启或建筑的美观时可采用这种系统。2020/4/24第2章采暖工程4）机械循环下供上回式热水供暖系统：3211—热水锅炉2—循环水泵3—膨胀水箱不设集气罐，仅使用膨胀水箱排气。系统中的水不易汽化，利用膨胀水箱定压时，可以降低水箱的安装高度。其散热效果也低于上供下回式。2020/4/24第2章采暖工程（2）水平式水平单管顺流式系统由一根水平干管将同一楼层的各组散热器串连起来，热水水平地依次流过各组散热器。水平单管跨越式系统在散热器支管之间连接跨越管，热水一部分流入散热器，另一部分直接通过跨越管与散热器的出水混合后，再次分流，一部分进入下一个散热器，另一部分通过跨越管与散热器的出水混合，如此直至流回回水干管。21121—放气阀2—空气管1—放气阀2—空气管2020/4/24第2章采暖工程3.异程式与同程式系统每根立管都与锅炉、供、回水管组成循环环路，而通过各根立管的循环环路的长度都是不同的，所以这些系统统称为异程式系统。321立管1—热水锅炉2—循环水泵3—集气罐4—膨胀水箱2134立管1—热水锅炉2—循环水泵3—集气罐4—膨胀水箱同程式增加了回水管长度，使各分立管的循环环路的长度相等，有利于环路间的阻力平衡，热量分配易于达到设计要求。2020/4/24第2章采暖工程2.2.3低温热水地板辐射系统低温热水地板辐射采暖系统图根据系统热源的不同，低温地板辐射采暖系统可分为低温热水地板辐射采暖系统和低温电地板辐射采暖系统，因为前者应用较广，所以有时将低温热水地板辐射供暖系统简称为低温地板辐射供暖系统或地暖系统。2020/4/24第2章采暖工程1.低温热水地板辐射供暖系统的优、缺点优点1高效节能。优点2舒适卫生美观。优点3有利于阻力平衡。优点4使用寿命更长。优点5热稳定性好。优点6便于分户计量。缺点1房间层高减小。缺点2土建费用较高。缺点3可维修性差。缺点4对地板要求严格。缺点5屋内设置受限。缺点6快速加热能力不足.缺点7地面易产生裂纹。缺点8水泵能耗高。2020/4/24第2章采暖工程2.低温热水地板辐射供暖系统的结构特点（1）低温热水辐射采暖系统加热构件的构造结构层隔热层豆石混凝土层找平层地面层管材膨胀缝塑料卡钉边角保温材料①隔热层②豆石混凝土③附加层④防潮层⑤防水层1）传统的低温辐射采暖系统加热构件的构造2020/4/24第2章采暖工程2）LG预制板式地板采暖加热构件的构造它的加热构件由一种特制材料做成的1200×600mm的块状体，其内部空腔可以通过热媒，它直接铺设在楼板上，块与块之间用专用的弯头连接，下面铺设隔热层，加热构件的上面分别为传热铝板和地面材料。（2）地下加热盘管布置形式传统的低温热水地板辐射采暖加热盘管布置的形式可以分为直列型、旋转型和往复型加热盘管布置图2020/4/24第2章采暖工程2.2.4高层建筑热水采暖系统1.高层建筑采暖的特点随着建筑高度的增加，供暖系统内的水静压力增加，要求散热设备和管材具有更高的承压能力。当建筑高度超过50m时，宜竖向分区供热。在热水供暖系统中存在着垂直失调现象，随着建筑高度的增加，垂直失调现象会越来越严重。因此，一般垂直单管热水供暖系统所供层数不宜超过12层。2.高层建筑热水采暖的形式（1）竖向分区式321设热交换器的分区热水供暖系统1—热交换器2—循环水泵3—膨胀水箱2020/4/24第2章采暖工程1652543双水箱分区热水供暖系统1—加压水泵2—回水箱3—进水箱4—进水箱溢流管5—信号管6—回水箱溢流管321阀前压力调节器的分区式热水供暖系统1—加压水泵2—单向阀3—阀前压力调节器2020/4/24第2章采暖工程30000．．000033142设断流器和阻旋器的热水供暖系统1—加压控制系统2—断流器3—阻旋器4—连通管（2）双线式供暖系统76854213垂直双线单管式供暖系统1—供水干管2—回水干管3—双线立管4—散热器或加热盘管5—截止阀6—排水阀7—节流孔板8—调节阀2020/4/24第2章采暖工程7654321水平双线单管式供暖系统1—供水干管2—回水干管3—双线水平管4—散热器5—截止阀6—节流孔板7—调节阀（3）单、双管混合式系统优点：当楼层过度时，可避免双管式的垂直失调问题；可避免单管顺流式的散热器支管管径过大的缺点。2020/4/24第2章采暖工程2.3蒸汽采暖系统23564321蒸汽供暖系统原理图1—蒸汽锅炉2—散热器3—疏水器4—凝结水箱5—凝水泵6—空气管2.3.1蒸汽采暖系统的特点1）蒸汽供暖系统中蒸汽和凝结水在管路中流动时，不断发生着状态参数和相态的变化。2）蒸汽供暖系统的初投资比热水供暖系统少。3）蒸汽供暖系统的热惰性很小，系统的加热和冷却都很快。2020/4/24第2章采暖工程4）由于蒸汽供暖系统的散热器表面温度较高，容易发生烫伤事故。5）蒸汽供暖系统中的热媒为蒸汽，其比容大、密度小，当用于高层建筑时，不会象热水供暖系统一样产生很大的水静压力，底层散热器不会因承受过大的水静压力而破裂。6）蒸汽供暖系统中经常会出现疏水器漏气、凝结水二次蒸发、管件损坏等跑、冒、滴、漏现象。影响系统的使用效果和经济性。2.3.2低压蒸汽采暖系统1.散热器的供汽压力散热器内蒸汽压力应接近大气压力并略高一些。2.合理设置疏水器一般在低压蒸汽供暖系统的分汽缸下部、蒸汽管道可能积水的低点、每组散热器的出口或每根立管的下部设置疏水器。3.排气蒸汽供暖系统启动时，依靠蒸汽压力将散热器中的空气赶入干式凝水管，进入凝结水箱，再通过凝结水箱上的空气管排入大气。2020/4/24第2章采暖工程4.凝水回收方式（1）重力回水蒸汽在散热器内放热变成凝结水后，依靠重力沿凝水管流回锅炉房。300000000000050000052020水上水排（2）机械回水1110987654321凝结水先依靠重力流回凝结水箱，再由水泵加压返回锅炉房的回水方式。2020/4/24第2章采暖工程2.3.3高压蒸汽采暖系统1.上供上回式高压蒸汽供暖系统2.双管上供上回式系统011111111111111111563879214576843211—室外蒸汽管2—室内高压蒸汽供热管3—室内高压蒸汽供暖管4—减压装置5—补偿器6—疏水器7—开式凝结水箱8—空气管9—凝水泵10—固定支点11—溢流阀1—蒸汽管2—暖风机3—泄水管4—疏水器5—单向阀6—空气管7—凝水管8—散热器2020/4/24第2章采暖工程2.4采暖系统的布置与保温2.4.1采暖管道的布置1.干管653421层底层顶426531底层顶层a）异程式b）同程式1—供水总立管2—供水干管3—回水干管4—立管5—供水进口管6—回水出口管常见供回水干管走向布置方式2020/4/24第2章采暖工程供水干管暗装时应布置在建筑物顶部的设备层中或吊顶内；明装时可沿墙敷设在窗过梁和顶棚之间的位置。有闷顶的建筑物，供热干管、膨胀水箱和集气罐都应设在闷顶层内，回水或凝水干管一般敷设在地面上，地面不容许敷设（如过门）时或净空高度不够时，回水干管可设置在半通行地沟或不通行地沟内。地沟每隔一定距离要设置活动盖板，以方便检修。回水干管也可设置在地下室顶板之下。供热干管和回水或凝水干管均应敷设在建筑物地下室顶板之下或底层地