供熱工程全套第1頁/共419頁緒論生產、輸配和應用中、低位熱能的工程技術稱為供熱工程

研究對象：采用水或蒸汽為熱媒，應用中、低品位熱能的用戶（如供暖、通風、空調和熱水供應）和消耗中、低品位熱能的生產工藝用熱系統。供暖系統：熱源熱網熱用戶三部分組成

牛牛文庫文檔分享第2頁/共419頁緒論熱源——泛指能從中吸取熱量的任何物質、裝置或天然能源。熱網——由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質的管線系統。熱用戶

——集中供熱系統利用熱能的用戶。

牛牛文庫文檔分享第3頁/共419頁緒論

按規模和三者關系分局部供熱系統集中供熱系統局部供暖系統——熱媒制備、熱媒輸送和熱媒利用三個主要組成部分在構造上都在一起的供暖系統。集中式供暖系統——熱源和采暖設備分別設置，用熱媒管道相連接，由熱源向各個房間或各個建筑物供給熱量的供暖系統。

牛牛文庫文檔分享第4頁/共419頁緒論

本課程主要內容：第六、七、八章，第十二、十三、十四、十五、十六章。書本中，第一、二章在暖通空調中講。第三、四、五、九、十、十一在流體輸配管網中講。討論課程安排

牛牛文庫文檔分享第5頁/共419頁第一章室內供暖系統的設計熱負荷

牛牛文庫文檔分享第6頁/共419頁概述

供暖系統設計熱負荷是供暖設計中最基本的數據。它直接影響供暖系統方案的選擇,供暖管道管徑和散熱器等設備的確定，關系到供暖系統的使用和經濟效果。

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第一節供暖系統設計熱負荷供暖系統的設計熱負荷：指在設計室外溫度下，為達到要求的室內溫度，供暖系統在單位時間內向建筑物供給的熱量。對沒有裝置機械通風系統的建筑物，供暖系統的設計熱負荷可用下式表示：

在工程設計中，供暖系統的設計熱負荷，一般可分為以下幾部分進行計算。圍護結構的基本耗熱量圍護結構的附加耗熱量冷風滲透耗熱量冷風侵入耗熱量

牛牛文庫文檔分享第8頁/共419頁第二節圍護結構基本耗熱量供暖控制對象：室內溫度（干球溫度）空調控制對象：溫度、相對適度、風速、潔凈度圍護結構的基本耗熱量，計算公式：式中

——圍護結構的傳熱系數，W/m2·℃；

——圍護結構的面積，㎡；

——冬季室內計算溫度，℃；

牛牛文庫文檔分享第9頁/共419頁——供暖室外計算溫度，℃

；

——溫度修正系數；

一、室內計算溫度室內計算溫度：指距地面2m以內人們活動地區的平均溫度。當人體衣著適宜，保暖量充分且處于安靜狀況時：室內溫度20℃比較舒服，18℃無冷感，15℃為明顯冷感溫度界限。

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二、供暖室外計算溫度

圍護結構的熱惰性原理不保證天數的原則

三、溫差修正系數計算與大氣不直接接觸的外圍護結構的基本耗熱量

牛牛文庫文檔分享第11頁/共419頁式中：F——供暖房間所計算的圍護結構表面積，㎡

K——供暖房間所計算的維護結構的傳熱系數W/㎡·℃th——不供暖房間或空間的空氣溫度，℃a——溫差修正系數。四、圍護結構的傳熱系數K值

1.均質多層材料的傳熱系數K值，一般建筑物的外墻和屋頂都屬于均質多層材料的平壁結構。

2.由兩種以上材料組成的、兩向非均質圍護結構的傳熱系數K值，比如從節能的角度出發，采用各種形式的空心砌塊，或保溫材料。計算溫差修正系數的示意圖

1-供暖房間；2-非供暖房間

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3.空氣間層傳熱系數K值。

4.地面的傳熱系數。(劃分地帶法）

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牛牛文庫文檔分享第14頁/共419頁2.由兩種以上材料組成的、兩向非勻質圍護結構的傳熱系數K值。首先求出圍護結構的平均傳熱阻

牛牛文庫文檔分享第15頁/共419頁序號

/

或12340.09~0.190.20~0.390.40~0.690.70~0.990.860.930.960.98修正系數兩向非勻質圍護結構傳熱系數K值，再用下式確定：

W/m2·℃

牛牛文庫文檔分享第16頁/共419頁劃分地帶法地帶（㎡·℃／W）（W／㎡·℃）第一地帶第二地帶第三地帶第四地帶2.154.308.6014.20.470.230.120.07非保溫地面的傳熱系數和熱阻地面傳熱地帶的劃分

牛牛文庫文檔分享第17頁/共419頁（2）貼土保溫地面(組成地面的各層材料中，有導熱系數小于1.16W/m·℃的保溫層)各地帶的熱阻值，可按下式計算

m2·℃/W（1-11）式中——貼土保溫地面的熱阻，m2·℃/W；

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——非保溫地面的熱阻，m2·℃/W（見表1-5）；

——保溫層的厚度，m；

——保溫材料的導熱系數，W/m·℃

牛牛文庫文檔分享第19頁/共419頁（3）鋪設在地壟墻上的保溫地面各地帶的換熱阻值，可按下式計算

m2·℃/W

牛牛文庫文檔分享第20頁/共419頁五維護結構傳熱面積的丈量圍護結構傳熱面積的尺寸丈量規則

牛牛文庫文檔分享第21頁/共419頁地下室面積的丈量

牛牛文庫文檔分享第22頁/共419頁第三節圍護結構的附加耗熱量圍護結構的附加耗熱量朝向修正耗熱量風力附加耗熱量高度附加耗熱量

牛牛文庫文檔分享第23頁/共419頁第三節圍護結構的附加耗熱量朝向修正耗熱量產生原因室內因陽光射入而得到的熱量向陽面圍護結構外表面溫度升高。失熱量減少向陽面圍護結構，K值較小一朝向修正耗熱量

牛牛文庫文檔分享第24頁/共419頁第三節圍護結構的附加耗熱量一朝向修正耗熱量按圍護結構的不同朝向，選擇不同的朝向修正率風力附加耗熱量：考慮室外風速變化而對耗熱量的修正。

風力附加耗熱量

牛牛文庫文檔分享第25頁/共419頁第三節圍護結構的附加耗熱量綜上所述：通過外圍護結構的總耗熱量可表示為

高度附加耗熱量：考慮建筑物高度對耗熱量的影響。三高度附加耗熱量高度附加率朝向附加率風力附加率

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牛牛文庫文檔分享第27頁/共419頁第四節冷風滲透耗熱量一、縫隙法確定門、窗縫隙滲入空氣量V后，冷風滲透耗熱量式中——門、窗縫隙滲入總空氣量，m3/h——供暖室外溫度下的空氣密度，kg/m3——冷空氣的定壓比熱，

——單位換算系數，1kJ/h=0.278W

牛牛文庫文檔分享第28頁/共419頁第四節冷風滲透耗熱量三、百分數法用于工業建筑的概算法。二、換氣次數法用于民用建筑的概算法，冷風滲透耗熱量式中——房間內部體積，m3——房間換氣次數，次/h

牛牛文庫文檔分享第29頁/共419頁第五節冷風侵入耗熱量冷風侵入耗熱量：在冬季受風壓和熱壓作用下，冷空氣由開啟的外門侵入室內，這部分冷空氣加熱到室內溫度所消耗的熱量。式中

——流入的冷空氣量，m3/h

牛牛文庫文檔分享第30頁/共419頁第六節供暖設計熱負荷計算例題【例題1-1】圖1-7所示為北京市一民用辦公建筑的平面圖和剖面圖，計算其中會議室(101號房間)的供暖設計熱負荷。

牛牛文庫文檔分享第31頁/共419頁例題1-1圖

牛牛文庫文檔分享第32頁/共419頁鑄鐵散熱器的散熱方式：第七節輻射供暖系統熱負荷計算自然對流與熱輻射熱輻射是處于一定溫度下的物體所發射的能量

輻射供暖低溫輻射供暖（≤60℃）中溫輻射供暖（80~200℃）

牛牛文庫文檔分享第33頁/共419頁輻射設備的構造不同單體式輻射板（帶狀或塊狀輻射板、紅外輻射器等）建筑構造相結合的輻射板（天棚式、墻壁式、地板式等）

牛牛文庫文檔分享第34頁/共419頁一、低溫輻射供暖負荷的計算低溫輻射采暖的熱負荷應計算確定。熱負荷分為全面輻射采暖的熱負荷與局部輻射采暖的熱負荷兩類。全面輻射采暖的熱負荷，應按照第二節~第五節的方法進行計算，并對計算出的熱負荷乘以0.9~0.95的修正系數或將室內計算溫度取值降低2℃。建筑物地板敷設加熱管時，采暖負荷中不計算地面的熱損失，并可不考慮高度附加。局部輻射采暖的熱負荷，可按整個房間全面輻射采暖的熱負荷乘以該區的建筑面積與所在房間的面積的比值和表1-11所規定的附加系數確定

牛牛文庫文檔分享第35頁/共419頁采暖區域面積與房間總面積比值0.550.400.25附加系數1.301.351.50局部輻射采暖熱負荷附加系數

牛牛文庫文檔分享第36頁/共419頁第八節圍護結構的最小傳熱阻與經濟傳熱阻最小傳熱阻：室內舒適性要求圍護結構內表面不結露結露會導致耗熱量增大，圍護結構易損壞圍護結構內表面溫度過低，人體向外輻射熱過多，產正不舒適感。最小傳熱阻計算公式

牛牛文庫文檔分享第37頁/共419頁在穩定傳熱條件下，圍護結構傳熱阻、室內、外空氣溫度、圍護結構內表面溫度之間的關系式為：

牛牛文庫文檔分享第38頁/共419頁式中——各層材料的傳熱阻，㎡·℃/W；

——各層材料的蓄熱系數，W/㎡·℃。材料的蓄熱系數值，可由下式求出

W/㎡·℃式中c——材料的比熱，J/kg·℃；

——材料的密度，kg/m3

；

——材料的導熱系數，W/m·℃；

Z——溫度波動周期，s（一般取24h=86400s計算）。

牛牛文庫文檔分享第39頁/共419頁外墻圍護結構的實際傳熱熱阻應大于最小傳熱熱阻（例題1-1）但選用多大的傳熱熱阻才算經濟呢？由此我們引出經濟傳熱熱阻。

經濟傳熱熱阻：使建筑物的建造費用和經營費用之和最小的圍護結構的傳熱阻。

牛牛文庫文檔分享第40頁/共419頁建筑圍護結構平均傳熱系數，可按下式計算式中

——參與傳熱的各圍護結構的傳熱系數，W/㎡·℃——相應的圍護結構面積，㎡；F0——參與傳熱的各圍護結構面積的總和，㎡；Km——建筑物圍護結構的平均傳熱系數，W/㎡·℃

牛牛文庫文檔分享第41頁/共419頁二、熱水吊頂輻射供暖負荷的計算熱水吊頂輻射采暖板采暖，可應用于高度3~30m建筑物的采暖。供暖負荷計算同上所述。熱水吊頂輻射板采暖的供水溫度，宜采用40~140℃的熱水，并應滿足產品對水質的要求，在非采暖季節應充水保養。

牛牛文庫文檔分享第42頁/共419頁三、燃氣紅外線輻射供暖負荷的計算燃氣紅外線輻射采暖，可用于建筑物室內采暖或室外工作地點的采暖。采暖的燃料，可采用天然氣、人工煤氣、液化石油氣等。燃氣質量、燃氣輸配系統應符合國家現行的《城鎮燃氣設計規范》的要求。采用燃氣紅外線輻射采暖時，必須采取相應的防火、防爆和通風換氣等安全措施，并符合國家的現行有關安全、防火規范的要求。燃氣紅外線采暖器用于全面采暖時，建筑圍護結構的耗熱量應按照第二節~第五節的方法進行計算，可不計算高度附加，并在此基礎上再乘以0.8~0.9的修正系數。輻射器安裝過高時，應對總耗熱量進行必要的高度修正。局部采暖時，其負荷可按照表1-11的規定計算。

牛牛文庫文檔分享第43頁/共419頁第九節高層建筑供暖設計熱負荷計算簡介1—樓梯間及豎井熱壓分布線

2—各層外窗熱壓分布線

理論熱壓

式中

——理論熱壓，Pa

一、熱壓作用熱壓作用原理圖曲線1—樓梯間及豎井熱壓分布線；曲線2—各層外窗熱壓分布線

牛牛文庫文檔分享第44頁/共419頁冬季建筑物的內、外溫度不同，由于空氣的密度差，室外空氣在底層一些樓層的門窗縫隙進入，通過建筑物內部樓梯間等豎直貫通通道上升，然后在頂層一些樓層的門窗縫隙排出。這種引起空氣流動的壓力稱為熱壓。假設沿建筑物各層完全暢通，熱壓主要由室外空氣與樓梯間等豎直貫通通道空氣之間的密度差造成。建筑物內、外空氣密度差和高度差形成的理論熱壓，可按下式計算

牛牛文庫文檔分享第45頁/共419頁Pr——理論熱壓

——供暖室外計算溫度下的空氣密度

——形成熱壓的室內空氣柱密度

h——計算高度hz——中和面標高，m；指室內外壓差為零的界面。通常在純熱壓作用下，可近似取建筑物高度的一半。

牛牛文庫文檔分享第46頁/共419頁有效熱壓差可按下式計算熱壓系數值

與建筑物內部隔斷及上下通風等狀況有關，即與空氣從底層部分滲入而從頂層部分滲出的流通路程的阻力狀況有關。國內一些研究資料認為，熱壓差系數的大致范圍為

=0.2~0.5。二、風壓作用

牛牛文庫文檔分享第47頁/共419頁二、風壓作用高層建筑遇到的特殊問題之一，是需要考慮風速隨高度的變化。風速隨高度增加的變化規律，可用下式表示：式中——高度h處的風速，m/s；——高度

處的風速，m/s；——冪指數，與地面的粗糙度有關，可取

=0.2。

牛牛文庫文檔分享第48頁/共419頁按照我國氣象部門規定，風觀測的基準高度為10m。因此，目前規范給出各城市的冬季平均風速

是對應基準高度=10m的數值。對于不同高度處

的室外風速可改寫為下式

牛牛文庫文檔分享第49頁/共419頁三、風壓與熱壓共同作用實際作用的冷風滲透現象，都是風壓與熱壓共同作用的結果。理論推導在風壓與熱壓共同作用下，建筑物各層各朝向的門窗冷風滲透量時，考慮了下列幾個假設條件1.建筑物各層門窗兩側的有效作用熱壓差僅與該層所在的高度位置、建筑物內部豎井空氣溫度和室外溫度所形成的密度差、以及熱壓差系數Cr值大小有關，而與門窗所處的朝向無關。2.建筑物各層不同朝向的門窗，由于風壓作用所產生的計算冷風滲透量是不相等的，需要考慮滲透空氣量的朝向修正系數（見附錄1-5的n值）。

牛牛文庫文檔分享第50頁/共419頁第十節建筑節能及措施我國是社會主義國家，能源的獲取一方面依靠自己生產，另一方面是通過等價交換，必須節約使用。我國近些年用于建筑供暖、通風及空調等（包括用電）的建筑能耗占總能耗的1/5~1/4，建筑的能耗指標是發達國家的1.5倍。特別是在我國的“三北”地區，供暖的能耗又占建筑能耗的一半以上，是建筑能耗的主要部分，通常在這一部分的浪費最多，節能的潛力與效果也最大。可見，建筑的供暖能耗在建筑節能工作中占有重要地位。

牛牛文庫文檔分享第51頁/共419頁一、節能建筑的相關節能指標在民用建筑節能設計標準中的判定建筑是否節能，主要是以建筑的耗熱指標與采暖的耗煤指標作為判據的。不同地區采暖住宅建筑耗熱量指標和采暖耗煤量指標不應超過節能標準規定的數值。

牛牛文庫文檔分享第52頁/共419頁1.建筑的耗熱指標與采暖設計熱負荷建筑物耗熱量指標指在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內計算溫度，單位建筑面積在單位時間內消耗的、需由室內采暖設備供給的熱量，其單位是W/m2。它是用來評價建筑物能耗水平的一個重要指標，節能標準給出了不同地區采暖住宅建筑耗熱量指標。

牛牛文庫文檔分享第53頁/共419頁2.采暖的耗煤量指標采暖耗煤量指標系指在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內計算溫度，單位建筑面積在一個采暖期消耗的標準煤量，其單位是kg/m2。它是用來評價建筑物和采暖系統組成的綜合體的能耗水平的一個重要指標，不同地區住宅建筑的采暖耗煤量指標也已在節能標準中給出。

牛牛文庫文檔分享第54頁/共419頁二、建筑節能的方法及設計步驟（一）建筑節能的方法減小供暖熱負荷的方法一方面是，最大限度地減少失熱，另一方面，最大限度地爭取得熱。本書主要研究的是前者，方法是改進墻體、門窗、屋面等圍護結構，降低其基本耗熱量，同時減少冷風滲透耗熱量。

牛牛文庫文檔分享第55頁/共419頁1.墻體降耗發展高效保溫節能的墻體是墻體節能的根本途徑。外墻按其保溫層所在的位置分類，目前主要有：單一保溫外墻、外保溫外墻、內保溫外墻和夾心保溫外墻4種類型。

牛牛文庫文檔分享第56頁/共419頁2.門窗降耗在建筑外圍護結構中，門窗的保溫隔熱能力較差，門窗縫隙是冷風滲透的主要通道。改善門窗的保溫隔熱性能是節能及提高熱舒適性的一個重點。（1）采用適當的窗墻面積比（2）改善窗戶的保溫性能（3）提高門窗的氣密性，減少冷風滲透（4）戶門、陽臺門的保溫性能

牛牛文庫文檔分享第57頁/共419頁3.屋頂和地面降耗（1）平屋面為加強屋頂保溫，采用厚度為50~100mm的加氣混凝土塊或架空設置的加氣混凝土塊；采用散鋪浮石砂作保溫層；在架空層填充袋裝膨脹珍珠巖、巖棉或礦棉等效果更好；還可采用防水層在下、聚苯板在上的倒鋪法，保暖效果尤佳

牛牛文庫文檔分享第58頁/共419頁（2）坡屋面坡屋面可順坡頂內鋪設玻璃棉氈或巖棉氈，也可在天棚上鋪設玻璃棉氈或巖棉氈；還可噴、鋪玻璃棉、巖棉、膨脹珍珠巖等松散材料。坡屋面便于鋪設保溫層，其保溫隔熱和防水效果好，發展較快。

牛牛文庫文檔分享第59頁/共419頁（3）地面房間下部土壤溫度變化不大，但與室內空氣相鄰的邊緣地下溫度變化卻相當大。冬季將有較多熱量由此散失，夏季高溫、高濕的空氣與低溫的地面接觸易產生結露。故應沿首層地面外墻周圍邊緣設置一定寬度的爐渣帶，有利于保溫隔熱。

牛牛文庫文檔分享第60頁/共419頁（二）建筑節能設計的步驟主要是校核建筑物體形系數、窗墻面積比是否符合節能標準要求。

1.體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積（不包括地面和不采暖樓梯間隔墻與戶門的面積），與其所包圍的體積的比值。住宅建筑體形系數宜控制在0.30及0.30以下；若體形系數大于0.30，則屋頂和外墻應加強保溫，使傳熱系數符合節能標準要求。

牛牛文庫文檔分享第61頁/共419頁2.窗墻面積比是窗戶洞口面積與房間立面單元面積（即房間層高與開間定位線圍成的面積）的比值。對于采暖居住建筑，不同朝向的窗墻面積比不應超過表1-15中的數值不同朝向的窗墻面積比表1-15朝向窗墻面積比北0.25東、西0.30南0.35

牛牛文庫文檔分享第62頁/共419頁第二章室內供暖系統的末端裝置

概述供熱系統散熱設備是系統的主要組成部分。而散熱設備向室內散熱的傳熱方式主要有下列三種：1、熱媒通過散熱設備的壁面，主要以對流傳熱方式向房間傳熱的稱為散熱器。2、熱媒通過散熱設備的壁面，主要以輻射方式向房間傳熱的稱輻射采暖系統。3、通過散熱設備對房間空氣進行循環和通風加熱的稱為熱風采暖系統。

牛牛文庫文檔分享第63頁/共419頁本章只闡述三種設備散熱器鋼制輻射板暖風機

牛牛文庫文檔分享第64頁/共419頁第一節散熱器散熱器的主要性能指標：1.熱工性能方面的要求:傳熱系數K.即：單位面積，單位傳熱溫差下的傳熱量。散熱器的傳熱系數值越高，說明其散熱性能越好。它主要與熱媒溫度、散熱器外空氣的流動狀態和構造有關。

2.經濟方面的要求:金屬熱強度。散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少，成本越低，其經濟性越好。

牛牛文庫文檔分享第65頁/共419頁式中q——散熱器的金屬熱強度，W/kg·℃；

k——散熱器的傳熱系數，W/m2·℃；

G——散熱器每1m2散熱面積的質量，kg/m2。W/kg·℃3.安裝、使用和生產工藝方面的要求:散熱器應具有一定機械強度和承壓能力；散熱器的結構形式結構尺寸要小，少占房間面積和空間；散熱器的生產工藝應滿足大批量生產的要求。4.衛生和美觀方面的要求:散熱器外表光滑，不積灰和易于清掃，美觀與建筑協調。

牛牛文庫文檔分享第66頁/共419頁5.使用壽命的要求:散熱器應不易于被腐蝕和破損，使用年限長。材質鑄鐵鋼制鋁制構造鑄型翼型管型平板型

牛牛文庫文檔分享第67頁/共419頁（a）（b）（c）（d）鑄鐵散熱器示意圖

牛牛文庫文檔分享第68頁/共419頁（a）圓翼型散熱器；（b）長翼型散熱器；（c）M-132二柱型散熱器；（d）四柱型散熱器二、鋼制板型散熱器示意圖

三、鋁制散熱器示意圖

牛牛文庫文檔分享第69頁/共419頁一、鑄鐵散熱器特征：耐腐蝕性好、結構簡單、熱穩定性好。（優）（不足）：金屬耗量大（重）、承壓強度低、美觀整潔差。介紹：（一）翼型散熱器、（二）柱型散熱器。說明：附錄2-1。二、鋼制散熱器特征：金屬耗量小（輕）、承壓強度高、美觀整潔。（優）（不足）：易腐蝕、熱穩定性差、結構有些復雜。介紹鋼制散熱器。

牛牛文庫文檔分享第70頁/共419頁三、散熱器的選用應綜合考慮：熱工、安全、經濟、衛生和美觀。但在具體工程選用時要有側重抓住主要。即：1.要承壓強、2.要耐腐、3.要美觀、4.是特殊場合特殊對待。

牛牛文庫文檔分享第71頁/共419頁第二節散熱器的計算任務：是將設計計算熱負荷落實到散熱設備上，并且要更加具體（即：房間內設計組，每組設幾片）。路線：求出每組總面積→求解出該組片數。一、散熱面積的計算：

m2

牛牛文庫文檔分享第72頁/共419頁式中——散熱器的散熱量，W；

——散熱器內熱媒平均溫度，℃；

——供暖室內計算溫度，℃；

——散熱器的傳熱系數，W/m2·℃；

——散熱器組裝片數修正系數；

——散熱器連接形式修正系數；——散熱器安裝形式修正系數。

牛牛文庫文檔分享第73頁/共419頁二、散熱器內熱媒、平均溫度tpj

它主要熱媒（蒸汽或熱水）、參數、和供暖系統形式而定之。

1.熱水供暖系統中

tpj=(tsg+tsh)/2

即散熱器進、出口水溫算術平均值。故：對雙管系統即為設計供、回水溫度。對單管則按上式分別計算。

牛牛文庫文檔分享第74頁/共419頁

2.對蒸汽供暖系統（1）當蒸汽表壓P≤0.03MPa時，tpj=1000C

（2）當P﹥0.03MPa時，tpj=進口壓力的飽和溫度。

牛牛文庫文檔分享第75頁/共419頁三、散熱器傳熱系數K與其它修正系數傳熱系數K代表在其它相同條件下散熱能力強弱的主要標志。它的獲取主要是采用試驗方法。即注：介紹附錄2-1，強調蒸汽K值。但實驗不能代表一切不同條件的真值，也就是有局限性。故要推廣之就需要考慮實際的修正。

W/m2·℃

牛牛文庫文檔分享第76頁/共419頁

1）片數修正（β1）：每組散熱器兩端面積占總面積的比例關系。即比例大K↑，否則K↓。而實驗是在10片下做的。介紹附錄2-3.2）連接形式修正（β2

）：上進下出（同側有利，異側附加）下進上出（異側比同側有利，相比上進下出不利）介紹附錄2-43）安裝形式修正（β3

）實驗是在敞開條件下做的，所K值最大，無論如何如何安裝出敞開外K↓。故（β3

）﹥1，只是程度不同。介紹附錄2-5.

牛牛文庫文檔分享第77頁/共419頁四、散熱器片數或長度的確定（長度由片數決定）f—每片面積。注：計算時β1

=1而后再對F進行（β1）修正，而最終得到片數。取舍原則：柱型面積可比計算值小0.1m2，翼型或其它可比計算值小于0.5%，否則進一。

牛牛文庫文檔分享第78頁/共419頁五、考慮供暖管道散熱量時，散熱器散熱面積的計算供熱管道布置有明裝

暗裝（有保溫，無保溫）此時對暗裝則無保溫，則進入散熱器水溫降低，故要有（β4

）修正。詳見設計手冊。對于明裝：在精確計算散熱器散熱量時，應采用下式

W

牛牛文庫文檔分享第79頁/共419頁式中——供暖管道散熱量，W；——每米長管道的表面積，m2；——明裝供暖管道長度，m；——管道的傳熱系數，W/m2·℃；——管道內熱媒溫度與室內溫度差，℃；——管道安裝位置的修正系數。注：計算散熱器散熱面積時，應扣去供暖管道散入房間的熱量。

六、散熱器的布置解釋6條。（教材p39)講解七：散熱器計算例題。（教材p39)

牛牛文庫文檔分享第80頁/共419頁第三節鋼制輻射板概述：傳熱量中輻射比例占主導，主要應用在大空間的建筑中（如：車間、商場、體育館、展廳等），其熱媒溫度較高（80～200℃）一、鋼制輻射板的型式特點：小管徑、薄鋼板、密管距。按鋼管與鋼板連接方式分類（A型加熱管外壁周長的1/4嵌入鋼板槽內，并以U形螺栓固定；B型加熱管外壁周長的1/2嵌入鋼板槽內）按散熱分配（單面和雙面）

牛牛文庫文檔分享第81頁/共419頁塊狀輻射板構造示意圖1-加熱器；2-連接管；3-輻射板表面；4-輻射板背面；5-墊板；6-等長雙頭螺栓；7-側板；8-隔熱材料；9-鉚釘；10-內外管卡

牛牛文庫文檔分享第82頁/共419頁二、鋼制輻射板的散熱量特點：特征：散熱通過輻射與對流，且前者為主，與熱媒溫度、安裝方式、加工水平、表面黑度有關。三、鋼制輻射板的設計與安裝：特色：輻射使人感到舒適，可降低室內空氣溫度，在大空間供暖時可節能而無不適感。W

牛牛文庫文檔分享第83頁/共419頁——按本書第一章對流供暖系統耗熱量計算方法得出的

設計耗熱量，W；

——全面輻射供暖的設計耗熱量，W

——修正系數，φ=0.8~0.9。

φ

確定全面輻射供暖設計耗熱量后，即可確定所需的塊狀或帶狀輻射板的塊數n。式中

q——單塊輻射板的散熱量，W。

牛牛文庫文檔分享第84頁/共419頁鋼制輻射板的安裝，可有下列三種形式：

1.水平安裝，熱量向下輻射。

2.傾斜安裝，傾斜安裝在墻上或柱間，熱量傾斜向下方輻射。采用時應注意選擇合適的傾斜角度，一般應使板中心的法線通過工作區。

3.垂直安裝，單面板可以垂直安裝在墻上。雙面板可以垂直安裝在兩個柱子之間，向兩面散熱。布置原則：布置全面采暖的輻射板時，應盡量使生活地帶或作業地帶的輻射照度均勻，并應適當增多外墻和大門處的輻射板數量。

牛牛文庫文檔分享第85頁/共419頁第四節暖風機概述：前面幾節所介紹的采暖末端裝置的高溫表面均是采用非強制的方式向房間供暖的，而暖風機與風機盤管均以強制對流的方式，向房間輸入比室內溫度高的空氣，借以維持室內溫度。

暖風機：由通風機、電動機及空氣加熱器組合而成的聯合機組。在風機的作用下，空氣由吸風口進入機組，經空氣加熱器加熱后，從送風口送至室內，以維持室內要求的溫度。暖風機分類：軸流式與離心式兩種，常稱為小型暖風機和大型暖風機。

牛牛文庫文檔分享第86頁/共419頁NC型軸流式暖風機NBL型離心式暖風機1－軸流式風機；2－電動機；3－加熱器；4－百葉片；5－支架

1－離心式風機；2－電動機；3－加熱器；4－導流葉片；5－外殼

牛牛文庫文檔分享第87頁/共419頁室內熱水供暖系統

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第88頁/共419頁第三章室內熱水供暖系統概述根據上一章的介紹，供給室內供暖系統末端裝置使用的熱媒主要有三類：熱水、蒸汽與熱風，以熱水作為熱媒的供暖系統，稱為熱水供暖系統：1.按熱媒溫度的不同，可分為低溫水供暖系統和高溫水供暖系統。2.按系統循環動力的不同，可分為重力（自然）循環系統和機械循環系統。3.按系統管道敷設方式的不同，可分為垂直式和水平式。4.按散熱器供、回水方式的不同，可分為單管系統和雙管系統。

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第89頁/共419頁第一節傳統室內熱水供暖系統

傳統室內熱水供暖系統是相對于新出現的分戶供暖系統而言的，就是我們經常說的“大采暖”系統，通常以整幢建筑作為對象來設計供暖系統，沿襲的是前蘇聯上供下回的垂直單、雙管順流式系統。它的優點是構造簡單；缺點是整幢建筑的供暖系統往往是統一的整體，缺乏獨立調節能力，不利于節能與自主用熱。但其結構簡單，節約管材，仍可做為具有獨立產權的民用建筑與公共建筑供暖系統使用。并根據循環動力不同，可分為重力（自然）循環熱水供暖系統和機械循環熱水供暖系統。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第90頁/共419頁3-1、重力循環熱水供暖系統一.重力循環熱水供暖的工作原理及其作用壓力：如假設圖3-1的循環環路最低點的斷面A-A處有一個假想閥門。若突然將閥門關閉，則在斷面A-A兩側受到不同的水柱壓力。這兩方所受到的水柱壓力差就是驅使水在系統內進行循環流動的作用壓力。圖3-1重力循環熱水供暖系統

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第91頁/共419頁設P1和P2分別表示A-A斷面右側和左側的水柱壓力，則：PaPa

斷面A-A兩側之差值，即系統的循環作用壓力為：

Pa式中——重力循環系統的作用壓力，Pa；

g——重力加速度，m/s2,取9.81m/s2；

h——冷卻中心至加熱中心的垂直距離，m；

——回水密度，㎏/m3；

——供水密度，㎏/m3。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第92頁/共419頁2.重力循環熱水供暖系統的主要型式：重力循環熱水供暖系統主要分雙管和單管兩種型式。

3.重力循環熱水供暖雙管系統作用壓力的計算：在如圖3-3的雙管系統中，由于供水同時在上、下兩層散熱器內冷卻，形成了兩個并聯環路和兩個冷卻中心。它們的作用壓力分別為：PaPa第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第93頁/共419頁4.重力循環熱水供暖單管系統的作用壓力的計算：在圖3-4所示的上供下回單管式系統中，散熱器串聯。

Pa

單管系統與雙管系統相比，除了作用壓力計算不同外，各層散熱器的平均進出水溫度也是不相同的。在雙管系統中，各層散熱器的平均進出水溫度是相同的；而在單管系統中，各層散熱器的進出口水溫是不相等的。越在下層，進水溫度越低，因而各層散熱器的傳熱系數K值也不相等。由于這個影響，單管系統立管的散熱器總面積一般比雙管系統的稍大些。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第94頁/共419頁3-2、機械循環熱水供暖系統

機械循環熱水供暖系統與重力循環系統的主要差別是在系統中設置了循環水泵，靠水泵的機械能，使水在系統中強制循環。

一、垂直式系統

垂直式系統，按供、回水干管布置位置不同，有下列幾種型式：

1.上供下回式雙管和單管熱水供暖系統

2.下供下回式雙管熱水供暖系統；

3.中供式熱水供暖系統；

4.下供上回式（倒流式）熱水供暖系統；

5.混合式熱水供暖系統。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第95頁/共419頁機械循環下供下回式系統圖

1—熱水鍋爐；2—循環水泵；3—集氣罐；4—膨脹水箱；5—空氣管；6—冷風閥第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第96頁/共419頁機械循環中供式熱水供暖系統（a）上部系統—下供下回式雙管系統；（b）下部系統—上供下回式單管系統第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第97頁/共419頁機械循環下供上回式（倒流式）1-熱水鍋爐；2-循環水泵；3-膨脹水箱第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第98頁/共419頁機械循環混合式熱水供暖系統

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第99頁/共419頁3-2、機械循環熱水供暖系統

二、水平式系統

水平式系統按供水管與散熱器的連接方式分，同樣可分為順流式和跨越式兩類。這些連接圖示，在機械循環和重力循環系統中都可應用。單管水平串聯式

單管水平跨越式

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第100頁/共419頁水平式系統與垂直式系統相比，具有如下優點：（a）系統的總造價，一般要比垂直式系統低；（b）管路簡單，無穿過各層樓板的立管，施工方便；（c）有可能利用最高層的輔助空間（如樓梯間、廁所等），架設膨脹水箱，不必在頂棚上專設安裝膨脹水箱的房間。這樣不僅降低了建筑造價，還不影響建筑物外形美觀。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第101頁/共419頁3-3、室內熱水供暖系統的管路布置一、室內熱水供暖系統的管路布置

室內熱水供暖系統管路布置合理與否，直接影響到系統造價和使用效果。應根據建筑物的具體條件（如建筑的外形、結構尺寸等），與外網連接的形式以及運行情況等因素來選擇合理的布置方案，力求系統管道走向布置合理，節省管材，便于調節和排除空氣，而且要求各并聯環路的阻力損失易于平衡。供暖系統的引入口宜設置在建筑物熱負荷對稱分配的位置，一般宜在建筑中部。這樣可以縮短系統的作用半徑。在民用建筑和生產廠房輔助性建筑中，系統總立管在房間內的布置不應影響人們的生活和工作。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第102頁/共419頁布置方式示意圖（a）四個分支環路的異程式系統（b）兩個分支環路的同程式系統第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第103頁/共419頁

為了有效的排出系統內的空氣，所有水平供水干管應具有不小于0.002的坡度（坡向根據重力循環或機械循環而定，如前所述）。如因條件限制，機械循環系統的熱水管道可無坡度敷設，但管中的水流速度不得小于0.25m/s。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第104頁/共419頁第二節分戶采暖熱水供暖系統分戶采暖是以經濟手段促進節能。采暖系統節能的關鍵是改變熱用戶的現有“室溫高，開窗放”的用熱習慣，這就要求采暖系統在用戶側具有調節手段，先實現分戶控制與調節，為下一步分戶計量創造條件。根據這一特點以及我國民用住宅的結構型式，樓梯間、樓道等公用部分應設置獨立采暖系統，室內的分戶采暖主要由以下三個系統組成:1.滿足熱用戶用熱需求的戶內水平采暖系統，就是按戶分環，每一戶單獨引出供回水管，一方面便于供暖控制管理，另一方面用戶可實現分室控溫。2.向各個用戶輸送熱媒的單元立管采暖系統，即用戶的公共立管，可設于樓梯間或專用的采暖管井內。3.向各個單元公共立管輸送熱媒的水平干管采暖系統。

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第105頁/共419頁一、戶內水平采暖系統型式與特點考慮到美觀一般采用下進下出的方式。并根據實際情況，水平管道可明裝，沿踢腳板敷設；水平管道暗裝，鑲嵌在踢腳板內或暗敷在地面預留的溝槽內。

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第106頁/共419頁

二、單元立管采暖系統型式與特點

設置單元立管的目的在于向戶內采暖系統提供熱媒，是以住宅單元的用戶為服務對象，一般放置于樓梯間內單獨設置的采暖管井中。

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第107頁/共419頁三、水平干管采暖系統型式與特點設置水平干管的目的在于向單元立管系統提供熱媒，是以民用建筑的單元立管為服務對象，一般設置于建筑的采暖地溝中或地下室的頂棚下。

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第108頁/共419頁四、分戶采暖系統的入戶裝置

分戶采暖的入戶裝置安裝位置可分為戶內采暖系統入戶裝置與建筑采暖入口熱力裝置。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第109頁/共419頁第三節高層建筑熱水供暖系統隨著城市發展，新建了許多高層建筑。相應對高層建筑供暖系統的設計，提出了一些新的問題。首先是高層建筑供暖系統設計熱負荷的計算問題。它的計算特點已在本書第一章第九節有所闡述。其次是高層建筑供暖系統的型式和與室外熱水網路的連接問題。由于高層建筑熱水供暖系統的水靜壓力較大，因此，它與室外熱網連接時，應根據散熱器的承壓能力，外網的壓力狀況等因素，確定系統的型式及其連接方式。此外，在確定系統型式時，還要考慮由于建筑層數多而加重系統垂直失調的問題。目前國內高層建筑熱水供暖系統，有如下幾種型式。

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第110頁/共419頁一、分層式供暖系統在高層建筑供暖系統中，垂直方向分兩個或兩個以上的獨立系統稱為分層式供暖系統。下層系統通常與室外網路直接連接。它的高度主要取決于室外網路的壓力工況和散熱器的承壓能力。上層建筑與外網采用隔絕式連接（見圖3-23），利用水加熱器使上層系統的壓力與室外網路的壓力隔絕。上層系統采用隔絕式連接，是目前常用的一種型式。當外網供水溫度較低，使用熱交換器所需加熱面過大而不經濟合理時，可考慮采用如圖3-24所示的雙水箱分層式供暖系統。

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第111頁/共419頁分層式熱水供暖系統

雙水箱分層式熱水供暖系統

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第112頁/共419頁二、雙線式系統雙線式系統有垂直式和水平式兩種型式。垂直雙線式單管熱水供暖系統1-供水干管；2-回水干管；3-雙線立管；4-散熱器；5-截止閥；6-排水閥；7-節流孔板；8-調節閥第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第113頁/共419頁水平雙線式熱水供暖系統1-供水干管；2-回水干管；3-雙線水平管；4-散熱器；5-截止閥；6-節流孔板；7-調節閥第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第114頁/共419頁三、單、雙管混合式系統

這種系統的特點是：既避免了雙管系統在樓層數過多時出現的嚴重豎向失調現象，同時又能避免散熱器支管管徑過粗的缺點，而且散熱器還能進行局部調節。

單雙混合式系統第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第115頁/共419頁四、專用分區供暖當高層建筑面積較大或是成片的高層小區，可靠考慮將高層建筑豎向按高度分區，在垂直方向上分為二個或多個采暖分區，分別由不同的采暖系統與設備供給，各區域供暖參數可保持一致。分區高度主要由散熱器的承壓能力、系統管材附件的材質性能以及系統的水力工況特性決定。分區后前兩節介紹的常規采暖系統及分戶采暖系統的各種結構形式均可采用。

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第116頁/共419頁五、高層建筑直連（靜壓隔斷）式供暖系統第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第117頁/共419頁第四節室內熱水供暖系統主要設備及附件熱水供暖系統主要設備及附件

1、膨脹水箱膨脹水箱的作用是用來貯存熱水供暖系統加熱的膨脹水量。在重力循環上供下回式系統中，它還起著排氣作用。膨脹水箱的另一作用是恒定供暖系統的壓力。2、熱水供暖系統排除空氣的設備集氣罐

自動排氣閥

冷風閥

牛牛文庫文檔分享第118頁/共419頁3、散熱器溫控閥

散熱器溫控閥是一種自動控制散熱器散熱量的設備，它由兩部分組成。一部分為閥體部分，另一部分為感溫元件控制部分。當室內溫度高于給定的溫度之時，感溫元件受熱，其頂桿就壓縮閥桿，將閥口關小；進入散熱器的水流量減小，室溫下降。當室內溫度下降到低于設定值時，感溫元件開始收縮，其閥桿靠彈簧的作用，將閥桿抬起，閥孔開大，水流量增大，散熱器散熱量增加，室內溫度開始升高，從而保證室溫處在設定的溫度值上。溫控閥控溫范圍在13~28℃之間，控溫誤差為±1℃。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第119頁/共419頁冷風閥散熱器溫控閥3、散熱器溫控閥

第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第120頁/共419頁4、分、集水器

本節所涉及的分、集水器是在低溫熱水輻射采暖室內系統中使用的，用于連接各路加熱盤管的供、回水管的配、匯水裝置。是通過本體的螺紋與主干管道連接，各分支管道與本體上的各接頭螺紋相連接而實現主干管道至各分支管道的分流或把各分支管道集流至主干管道的一種連接件。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第121頁/共419頁5、鎖閉閥

鎖閉閥是隨著既有建筑采暖系統分戶改造工程與分戶采暖工程的實施而出現的，前者常采用三通型，后者常采用兩通型。主要作用是關閉功能，是必要時采取強制措施的手段。閥芯可采用閘閥、球閥、旋塞閥的閥芯，有單開型鎖與互開型鎖。有的鎖閉閥不僅可關斷，還具有調節功能。此類型的閥門可在系統試運行調節后，將閥門鎖閉。既有利于系統的水力平衡，又可避免由于用戶的“隨意”調節而造成失調現象的發生。第三章室內熱水供暖系統

牛牛文庫文檔分享第122頁/共419頁室內熱水供暖系統的水力計算

第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第123頁/共419頁4-1、熱水供暖系統管路水力計算的基本原理一、熱水供暖系統管路水力計算的基本公式

供暖系統中計算管段的壓力損失，可用下式表示：Pa式中——計算管段的壓力損失，Pa；

——計算管段的沿程損失，Pa；

——計算管段的局部損失，Pa；

——每米管長的沿程損失，Pa/m；

——管段長度，m。第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第124頁/共419頁二、當量局部阻力法和當量長度法

在實際工程設計中，為了簡化計算，也有采用所謂“當量局部阻力法”或“當量長度法”進行管路的水力計算。當量局部阻力法（動壓頭法）當量局部阻力法的基本原理是將管段的沿程損失轉變為局部損失來計算。第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第125頁/共419頁三、室內熱水供暖系統管路水力計算的主要任務和方法

室內熱水供暖系統管路水力計算的主要任務，通常為：1.按已知系統各管段的流量和系統的循環作用壓力（壓頭），確定各管段的管徑；2.按已知系統各管段的流量和各管段的管徑，確定系統所必需的循環作用壓力（壓頭）；3.按已知系統各管段的管徑和該管段的允許壓降，確定通過該管段的水流量。室內熱水供暖管路系統是由許多串聯或并聯管段組成的管路系統。第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第126頁/共419頁進行第一種情況的水力計算時，可以預先求出最不利循環環路或分支環路的平均比摩阻

。

Pa/m式中——最不利循環環路或分支環路的循環作用壓力，Pa；

——最不利循環環路或分支環路的管路總長度，m；

——沿程損失約占總壓力損失的估計百分數第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第127頁/共419頁4-2重力(自然)循環雙管供暖系統管路水力計算方法和例題【例題4-1】確定重力循環雙管熱水供暖系統管路的管徑（見圖4-7）。熱媒參數：供水溫度=95℃，回水溫度=70℃。鍋爐中心距底層散熱器中心距離為3m，層高為3m。每組散熱器的供水支管上有一截止閥。第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第128頁/共419頁4-3、機械循環單管熱水供暖系統管路的水力計算方法和例題

與重力循環系統相比，機械循環系統的作用半徑大，傳統的室內熱水供暖系統的總壓力損失一般約為10~20kPa；對于分戶采暖等水平式或大型的系統，可達20~50kPa。傳統的采暖系統進行水力計算時，機械循環室內熱水供暖系統多根據入口處的資用循環壓力，按最不利循環環路的平均比摩阻Rpj來選用該環路各管段的管徑。當入口處資用壓力較高時，管道流速和系統實際總壓力損失可相應提高。但在實際工程設計中，最不利循環環路的各管段水流速過高，各并聯環路的壓力損失難以平衡，所以常用控制Rpj值的方法，按Rpj=60~120Pa/m選取管徑。剩余的資用循環壓力，由入口處的調壓裝置節流。第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第129頁/共419頁【例題4-2】確定圖4-9機械循環垂直單管順流異程式熱水供暖系統管路的管徑。熱媒參數：供水溫度=95℃，回水溫度=70℃。系統與外網連接。在引入口處外網的供回水壓差為30kPa。圖4-9表示出系統兩個支路中的一個支路。散熱器內的數字表示散熱器的熱負荷。樓層高為3m。

第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第130頁/共419頁步驟見書中詳解第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第131頁/共419頁

二、散熱器的進流系數α

在單管熱水供暖系統中，立管的水流量全部或部分地流進散熱器。流進散熱器的水流量與通過該立管水流量的比值，稱作散熱器的進流系數α，可用下式表示在垂直式順流熱水供暖系統中，散熱器單側連接時，α=1.0；散熱器雙側連接，通常兩側散熱器的支管管徑及其長度都相等時，α=0.5。當兩側散熱器的支管管徑及其長度不相等時，兩側的散熱器進流系數α就不相等了。第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第132頁/共419頁

同程式系統的特點是通過各個并聯環路的總長度都相等。在供暖半徑較大（一般超過50m以上）的室內熱水供暖系統中，同程式系統得到較普遍地應用。現通過下面例題，闡明同程式系統管路水力計算方法和步驟。【例題4-3】將例題4-2的異程式系統改為同程式系統。已知條件與例題4-2相同。管路系統圖見圖4-12。

第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第133頁/共419頁同程式系統管路系統圖第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第134頁/共419頁4-4、不等溫降的水力計算原理和方法一、室內熱水供暖系統管路的阻力數無論是室外熱水網路或室內熱水供暖系統，熱水管路都是由許多串聯和并聯管段組成的。熱水管路系統中各管段的壓力損失和流量分配，取決于各管段的連接方法—串聯或并聯連接，以及各管段的阻力數s值。（一）串聯管路（二）并聯管路第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第135頁/共419頁二、不等溫降的水力計算和步驟（詳見書P86頁）第四章室內熱水供暖系統的水力計算

牛牛文庫文檔分享第136頁/共419頁第五章室內蒸汽供熱系統第一節：蒸汽作為供熱系統熱媒的特點第二節：室內蒸汽供暖系統第三節：室內蒸汽高壓供熱系統第四節：疏水器及其它附屬設備第五節：室內低壓蒸汽供暖系統管路的水力計算方法和例題第六節：室內高壓蒸汽供暖系統管路的水力計算方法和例題

牛牛文庫文檔分享第137頁/共419頁§5-1蒸汽作為供熱系統熱媒的特點蒸汽作為供熱（暖）系統的熱媒，應用極為普遍。圖5-1是蒸汽供熱的原理圖。蒸汽從熱源1沿蒸汽管路2進入散熱設備4，蒸汽凝結放出熱量后，凝水通過疏水器5再返回熱源重新加熱。蒸汽供熱原理圖1-熱源；2-蒸汽管路；3-分水器；4-散熱設備；5-疏水器；6-凝水管路；7-凝水箱；8-空氣管；9-凝水泵；10-凝水管

第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第138頁/共419頁§5-1蒸汽作為供熱系統熱媒的特點與熱水作為供熱（暖）系統的熱媒相對比，蒸汽具有如下一些特點。1.熱水在系統散熱設備中，靠其溫度降放出熱量，而且熱水的相態不發生變化。蒸汽在系統散熱設備中，靠水蒸汽凝結成水放出熱量，相態發生了變化。

2.熱水在封閉系統內循環流動，其狀態參數（主要指流量和比容）變化很小。蒸汽和凝水在系統管路內流動時，其狀態參數變化比較大，還會伴隨相態變化。

第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第139頁/共419頁§5-1蒸汽作為供熱系統熱媒的特點3.在熱水供暖系統中，散熱設備內熱媒溫度為熱水流進和流出散熱設備的平均溫度。蒸汽在散熱設備中定壓凝結放熱，散熱設備的熱媒溫度為該壓力下的飽和溫度。4.蒸汽供暖系統中的蒸汽比容，較熱水比容大得多。所以在蒸汽管道中可以采用高流速。5.由于蒸汽具有比容大，密度小的特點，因而在高層建筑供暖時，不會像熱水供暖那樣，產生很大的水靜壓力。第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第140頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統一、蒸汽供暖系統分類按供汽壓力的大小高壓蒸汽供暖（＞70kPa）低壓蒸汽供暖（≤70kPa）真空蒸汽供暖（低于大氣壓力）按蒸汽干管布置的不同上供式中供式下供式第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第141頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統一、蒸汽供暖系統分類

按立管的布置特點單管式雙管式按回水動力的不同重力回水機械回水第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第142頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統一、低壓蒸汽供暖系統的基本型式

圖5-2所示是重力回水低壓蒸汽供暖系統示意圖。圖5-2（a）是上供式，圖5-2（b）是下供式。在系統運行前，鍋爐充水至I-I平面。鍋爐加熱后產生的蒸汽，在其自身壓力作用下，克服流動阻力，沿供汽管道輸進散熱器內，并將積聚在供汽管道和散熱器內的空氣驅入凝水管，最后，經連接在凝水管末端的B點處排出。蒸汽在散熱器內冷疑放熱。凝水靠重力作用沿凝水管路返回鍋爐，重新加熱變成蒸汽。第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第143頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統

（a）上供式（b）下供式第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第144頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統重力回水低壓蒸汽供暖系統型式簡單，無需設置凝水箱和凝水泵，運行時不消耗電能，宜在小型系統中采用。但在供暖系統作用半徑較長時，就要采用較高的蒸汽壓力才能將蒸汽輸送到最遠散熱器。如仍用重力回水方式，凝水管里面Ⅱ-Ⅱ高度就可能達到甚至超過底層散熱器的高度，底層散熱器就會充滿凝水、并積聚空氣，蒸汽就無法進入，從而影響散熱。因此，當系統作用半徑較大，供汽壓力較高（通常供汽表壓力高于20kPa）時，就都采用機械回水系統。第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第145頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統圖5-3是機械回水的中供式低壓蒸汽供暖系統的示意圖。不同于連續循環重力回水系統，機械回水系統是一個“斷開式”系統。凝水不直接返回鍋爐，而首先進入凝水箱。然后再用凝水泵將凝水送回熱源重新加熱。在低壓蒸汽供暖系統中，凝水箱布置應低于所有散熱器和凝水管。進凝水箱的凝水干管應作順流向下的坡度，使從散熱器流出的凝水靠重力自流進入凝水箱。機械回水系統的最主要優點是擴大了供熱范圍，因而應用最為普通。第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第146頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統機械回水低壓蒸汽供暖系統示1-低壓恒溫式疏水器；2-凝水箱；3-空氣管；4-凝水泵第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第147頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統低壓蒸汽供暖系統在設計中應注意的問題：1.在設計低壓蒸汽供暖系統時，一方面盡可能采用較低的供汽壓力，另一方面系統的干式凝水管又與大氣相通；因此，散熱器內的蒸汽壓力只需比大氣壓力稍高一點即可，靠剩余壓力以保證蒸汽流入散熱器所需的壓力損失，并靠蒸汽壓力將散熱器中的空氣驅入凝水管。設計時，散熱器入口閥門前的蒸汽剩余壓力通常為1500～2000Pa。

第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第148頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統2.當供汽壓力符合設計要求時，散熱器內充滿蒸汽。進入的蒸汽量恰能被散熱器表面冷凝下來，形成一層凝水薄膜，凝水順利流出，不積留在散熱器內，空氣排除干凈，散熱器工作正常。當供汽壓力降低，進入散熱器中的蒸汽量減少，不能充滿整個散熱器，散熱器中的空氣不能排凈，或由于蒸汽冷凝，造成微負壓而從干式凝水管吸入空氣。由于低壓蒸汽的比容比空氣大，蒸汽將只占據散熱器上部空間，空氣則停留在散熱器下部。在此情況下，沿散熱器壁流動的凝水，在通過散熱器下部的空氣區時，將因蒸汽飽和分壓力降低及器壁的散熱而發生過冷卻，散熱器表面平均溫度降低，散熱器的散熱量減少。第五章室內蒸汽供熱系統

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反之，當供汽壓力過高時，進入散熱器的蒸汽量超過了散熱表面的凝結能力，便會有未凝結的蒸汽竄入凝水管；同時，散熱器的表面溫度隨蒸汽壓力升高而高出設計值，散熱器的散熱量增加。在實際運行過程中，供汽壓力總有波動，為了避免供汽壓力過高時未凝結的蒸汽竄入凝水管，可在每個散熱器出口或在每根凝水立管下端安裝疏水器。3.在蒸汽供暖管路中，排除沿途凝水，以免發生蒸汽系統常有的“水擊”現象，是設計中必須認真重視的一個問題。在蒸汽供暖系統中，沿管壁凝結的沿途凝水可能被高速的蒸汽流裹帶，形成隨蒸汽流動的高速水滴；落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀起，形成“水塞”，第五章室內蒸汽供熱系統

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并隨蒸汽一起高速流動，在遭到閥門、拐彎或向上的管段等使流動方向改變時，水滴或水塞在高速下與管件或管子撞擊，就產生“水擊”，出現噪聲、振動或局部高壓，嚴重時能破壞管件接口的嚴密性和管路支架。為了減輕水擊現象，水平敷設的供汽管路，必須具有足夠的坡度，并盡可能保持汽、水同向流動。供汽干管向上拐彎處，必須設置疏水裝置。同時，在下供式系統的蒸汽立管中，汽、水呈逆向流動，蒸汽立管要采用比較低的流速，以減輕水擊現象。第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第151頁/共419頁§5-2室內蒸汽供暖系統簡要介紹歐美國家常采用的一種單管下供下回式低壓蒸汽供暖系統的圖式單管下供下回式低壓蒸汽供暖系統1-閥門；2-自動排氣閥第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第152頁/共419頁§5-3室內高壓蒸汽供熱系統在工廠中，生產工藝用熱往往需要使用較高壓力的蒸汽。因此，利用高壓蒸汽作為熱媒，向工廠車間及其輔助建筑物各種不同用途的熱用戶（生產工藝、熱水供應、通風及供暖熱用戶等）供熱，是一種常用的供熱方式。圖5-8所示是一個廠房的用戶入口和室內高壓蒸汽供熱系統示意圖。

第五章室內蒸汽供熱系統

牛牛文庫文檔分享第153頁/共419頁§5-3室內高壓蒸汽供熱系統圖5-8室內高壓蒸汽供暖示意圖1-室外蒸汽管；2-室內高壓蒸汽供熱管；3-室內高壓蒸汽供暖管；4-減壓裝置；5-補償器；6-疏水器；7-開式凝水箱；8-空氣管；9-凝水泵；10-固定支點；11-安全閥第五章室內蒸汽供熱系統

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