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文檔簡介

第72頁共196頁供熱工程第一篇室內供暖系統第一節自然循環熱水供暖系統第二節機械循環熱水供暖系統第三節高層建筑供暖系統第四節室內熱水供暖系統管路布置和敷設要求第五節供暖施工圖第二章供暖系統設計熱負荷第一節供暖系統設計熱負荷第二節圍護結構傳熱耗熱量第三節冷風滲透耗熱量第四節高層建筑冷風滲透耗熱量第五節冷風侵入耗熱量第六節圍護結構的最小與經濟傳熱阻第三章供暖系統的散熱設備及附屬設備第一節散熱器第二節輻射采暖第三節暖風機第四節熱水供暖系統的附屬設備第四章室內熱水供暖系統的水力計算第一節管路水力計算的基本原理第二節室內熱水供暖系統水力計算的任務和方法第三節自然循環熱水供暖系統的水力計算第四節機構循環熱水供暖系統的水力計算第五章室內熱水供暖系統施工圖及設計計算實例第六章室內蒸汽供暖系統第一節蒸汽供暖系統的特點及分類第二節室內低壓蒸汽供暖系統第三節室內高壓蒸汽供暖系統第四節蒸汽供暖系統的管路布置第五節蒸汽供暖系統的附屬設備第七章室內蒸汽供暖系統的水力計算第一節室內低壓蒸汽供暖系統的水力計算第二節室內高壓蒸汽供暖系統的水力計算第二篇集中供熱系統第八章集中供熱系統第一節集中供熱系統方案的確定第二節集中供熱系統的熱負荷第三節集中供熱系統的年耗熱量第四節集中供熱系統的形式第九章室外熱水供熱管網的水力計算第一節室外熱水供熱管網水力計算的基本原理第二節室外熱水供熱管網水力計算方法及例題第十章熱水網路的水壓圖和定壓方式第一節繪制水壓圖的基本原理第二節繪制水壓圖的要求、方法和步驟第三節用戶與熱網的連接形式第四節熱水網路的定壓方式第五節循環水泵和補給水泵的選擇第十一章熱水供熱系統的水力工況和供熱調節第一節熱水網路的水力失調第二節熱水網路的水力穩定性第三節熱水供熱系統的供熱調節第十二章集中供熱系統的熱力站及系統的主要設備第一節集中供熱系統的熱力站第二節集中供熱系統的主要設備第十三章供熱管道的布置與敷設第一節供熱管道的布置形式及管網的平面布置第二節供熱管道的敷設第三節供熱管道的排水、放氣與疏水裝置第四節管道的熱膨脹及補償器第五節管道支座第六節供熱管道的保溫第七節供熱管道的檢查室及檢查平臺第八節室外供熱管網的平面圖與縱斷面圖第十四章供熱系統的驗收、啟動、運行和故障處理第一節供熱系統的驗收第二節室外熱水管網的啟動第三節供熱系統的運行第四節供暖系統的故障處理第一篇室內供暖系統供暖就是根據熱平衡的原理,在冬季以一定方式向建筑物供應熱量,以維持人們日常生活、工作和生產活動所需的環境溫度。第一章室內熱水供暖系統供暖系統常用的熱媒有水、蒸汽和空氣。以熱水作為熱媒的供暖系統稱為熱水供暖系統。熱水供暖系統的熱能利用率較高,輸送時無效損失較小,散熱設備不易腐蝕,使用周期長,且散熱設備表面溫度低,符合衛生要求。系統運行安全,易于實現供水溫度的集中調節,系統蓄熱能力高,散熱均衡,適于遠距離輸送。熱水供暖系統按熱水參數的不同分為低溫熱水供暖系統(供水溫度低于100℃,供水一般為95℃,回水一般為70℃)和高溫熱水供暖系統(供水溫度高于100℃,國內一般供水為110-150℃,回水為70℃)。熱水供暖系統按循環動力的不同,可分為自然循環和機械循環系統。目前應用最廣泛的是機構循環熱水供暖系統。采暖工程分類按照不同的載熱體,采暖可分為:熱水采暖熱水采暖是以水為熱媒的采暖系統。熱水采暖的優點是節省燃料、室內溫度穩定、效果良好。熱水采暖因升溫和降溫都比較緩慢,從而使室內溫度波動較小,保持了室內溫度相對均勻。熱水采暖一般用于鍋爐房較近的宿舍及公共建筑中。熱水采暖按循環方式,又可分為自然循環(重力循環)和機械循環(強制循環)兩種。自然循環是水沿著管道流動,依靠熱水和回水的重力差,形成壓力而不斷循環。機械循環是依靠消耗的機械能,使水不斷循環。蒸汽采暖蒸汽采暖是以水蒸氣為熱媒的采暖系統。蒸汽采暖的特點是熱惰性小,系統熱得快,冷得也快,故室內溫度波動較大。其次是室內較干燥,衛生效果差。蒸汽采暖一般多用于焦距而短暫采暖的建筑物。如禮堂、劇場及一般生產車間等。蒸汽采暖可分為低壓蒸汽采暖(壓力≤0.7MPa)和高壓蒸汽采暖(壓力>0.7MPa),同時在系統末端都分別裝有疏水器,以便將冷凝水排出,將蒸汽阻止。輻射采暖輻射采暖是用放熱的輻射板,將輻射熱直接輻射到車間的下部或操作地點,以保持操作地點具有一定的溫度。該采暖方式節省燃料和鋼材。采暖系統的供熱方式采暖系統的管道常用布置形式如下:上行下給式:這種系統又稱上分式供熱系統。它是將熱媒從室外送入建筑物的頂層,然后再由頂層分別送給各層的散熱器。下行上給式:這種系統又稱下分式供熱系統。這種系統是熱媒從室外進入建筑物底層,再由分立管送到頂層,然后再由各支管分別送給各層的散熱器。中行上給下給式:這種系統又稱中分式供熱系統。它是將熱媒送入建筑物的中層,再由中層送至頂層和底層的立、支管,然后由支管進入散熱器。水平單管串聯式:該系統省工省料。第一節自然循環熱水供暖系統一、自然循環熱水供暖系統的工作原理假設整個系統有一個加熱中心(鍋爐)和一個冷卻中心(散熱器),用供、回水管路把散熱器和鍋爐連接起來。在系統的最高處連接一個膨脹水箱,用來容納水受熱膨脹而增加的體積。運行前,先將系統內充滿水,水在鍋爐中被加熱后,密度減小,水向上浮升,經供水管道流入散熱器。在散熱器內熱水被冷卻,密度增加,水再沿回水管道返回鍋爐。在水的循環流動過程中,供水和回水由于溫度差的存在,產生了密度差,系統就是靠供、回水的密度差作為循環動力的。這種系統稱為自然(重力)循環熱水供暖系統。分析該系統循環作用壓力時,假設鍋爐是加熱中心,散熱器是冷卻中心,可以忽略水在管路中流動時管壁散熱產生的水冷卻,認為水溫只是在鍋爐和散熱器處發生變化。假想回水管路的最低點斷面A-A處有一閥門,若閥門突然關閉,A-A斷面兩側會受到不同的水柱壓力,兩側的水柱壓力差就是推動水在系統中循環流動的自然循環作用壓力。自然循環作用壓力的大小與供、回水的密度差和鍋爐中心與散熱器中心的垂直距離有關。低溫熱水供暖系統,供、回水溫度一定(95/70℃)時,為了提高系統的循環作用壓力,鍋爐的位置應盡可能地降低。自然循環系統的作用壓力一般都不大,作用半徑以不超過50m為好。二、自然循環熱水供暖系統的形式及作用壓力上供下回式系統的供水干管敷設在所有散熱器之上,回水干管敷設在所有散熱器之下。無論是自然循環還是機械循環熱水供暖系統,都應考慮系統充水時,如果未能將空氣完全排凈,隨著水溫的升高或水在流動中壓力的降低,水中溶解的空氣會逐漸析出,空氣會在管道的某些高點處形成氣塞,阻礙水的循環流動。空氣如果積存于散熱器中,散熱器就會不熱。另外,氧氣還會加劇管路系統的腐蝕。所以,熱水供暖系統應考慮如何排空氣。自然循環上供下回式熱水供暖系統供水總立管的最上部設置膨脹水箱,其作用除了容納水受熱膨脹而增加的體積外,還可以采用來排除系統內的空氣。在自然循環系統中,水的循環作用壓力較小,流速較低,水平干管中水的流速小于0.2m/s,而干管中空氣氣泡的浮升速度為0.1-0.2m/s,立管中約為0.25m/s,一般超過了水的流動速度,因此空氣能逆著水流方向向高處聚焦排除。自然循環上供下回式熱水供暖系統的供水干管應順水流方向設下降坡度,坡度值為0.5%-1.0%。散熱器支管也應沿水流方向設下降坡度,以便空氣能逆著水流方向上升,聚焦到供水干管最高處設置的膨脹水箱排除。回水干管應該有向鍋爐方向下降的坡度,以便于系統停止運行或檢修時,能通過回水干管順利泄水。坡度值0.5%-1.0%。雙管上供下回式系統,其特點是各層散熱器都并聯在供、回水立管上,熱水直接流經供水干管、立管進入各層散熱器,冷卻后的回水經回水立管、干管直接流回鍋爐,如果不考慮水在管道中的冷卻,則進入各層散熱器的水溫相同。通過上層散熱器環路的作用壓力比下層的大。在雙管自然循環系統中,雖然各層散熱器的進出水溫相同(忽略水在管路中的沿途冷卻),但由于各層散熱器到鍋爐之間的垂直距離不同,就形成了上層散熱器環路作用壓力大于下層散熱器環路的作用壓力。如果選用不同管徑仍不能使上下各層阻力平衡,流量就會分配不均勻,必然會出現上層過熱,下層過冷的垂直失調問題。樓層越多,垂直失調問題就越來越嚴重。進行雙管系統的水力計算時,必須考慮各層散熱器的自然循環作用壓力差,也就是考慮垂直失調產生的附加壓力。單管系統的特點是熱水進入立管后,由上向下順序流過各層散熱器,水溫逐層降低,各組散熱器串聯在立管上。每根立管(包括立管上各組散熱器)與鍋爐、供回水干管形成一個循環環路,各立管環路是并聯關系。自然循環熱水供暖系統結構簡單,操作方便,運行時無噪聲,不需要消耗電能。但它的作用半徑小,系統所需半徑大,初投資較高。當循環系統作用半徑較大時,應考慮采用機械循環熱水供暖系統。第二節機械循環熱水供暖系統機械循環熱水供暖系統設置了循環水泵,為水循環提供動力。這雖然增加了運行管理費用和電耗,但系統循環作用壓力大,管徑較小,系統的作用半徑會顯著提高。機械循環上供下回式系統,系統中設置了循環水泵、膨脹水箱、集氣罐和散熱器等設備。現比較機械循環系統與自然循環系統的主要區別:⑴循環動力不同。機械循環系統靠水泵提供動力,強制水在系統中循環流動。循環水泵一般設在鍋爐入口前的回水干管上,該處水溫最低,可避免水泵出現氣蝕現象。⑵膨脹水箱連接點和作用不同。機械循環系統膨脹水箱設在系統的最高處,水箱下部接出的膨脹管連接在循環水泵入口前的回水干管上。其作用除了容納水受熱膨脹而增加的體積外,還能恒定水泵入口壓力,保證水泵入口壓力穩定。機械循環系統不能像自然循環系統那樣,將水箱的膨脹管接在供水總立管的最高處。⑶排水方式不同。機械循環系統中水流速度較大,一般都超過水中分離出的空氣泡的浮升速度,易將空氣泡帶入立管引起氣塞。所以機械循環上供下回式系統水平敷設的供水干管應沿水流方向設上升坡度,坡度值不小于0.002,一般為0.003。在供水干管末端最高點處設置集氣罐,以便空氣能順利地和水流同方向流動,集中到集氣罐處排除。回水干管也應采用沿水流方向設下降的坡度,坡度值不小于0.002,一般為0.003,以便集中泄水。一、機械循環熱水供暖系統的形式機械循環熱水供暖系統,按管道敷設方式的不同,分為垂直式和水平式系統。1、垂直式系統⑴上供下回式上供下回式機械循環熱水供暖系統也有單管和雙管兩種形式。雙管式系統:雙管系統的垂直失調問題在機械循環熱水供暖系統中仍然存在。設計計算時必須考慮各層散熱器并聯環路之間的作用壓力差。單管式系統:①立管為單管順流式,特點是:熱水順序流過各層散熱器,水溫逐層降低。該系統散熱器支管上不允許安閥門,不能進行個體調節。②立管為單管跨越式,立管中的水一部分流入散熱器,另一部分直接通過跨越管與散熱器的出水混合,進入下一層散熱器。該系統可以在散熱器支管或跨越管上安裝閥門,可調節進入散熱器的流量。適用于房間溫度要求較嚴格,需要調節散熱器散熱量的系統上。機械循環單管上供下回式熱水供暖系統,形式簡單,施工方便,造價低。是一種被廣泛采用的形式。⑵雙管下供下回式雙管下供下回式系統的供水干管和回水干管均敷設在所有散熱器之下。當建筑物設有地下室或平屋頂建筑物頂棚下不允許布置供水干管時,可采用這種布置形式。下供下回式系統運行時,必須解決好空氣的排除問題。主要的排氣方式有:在頂層散熱器上部設置排氣閥排氣。在供水立管上部接出空氣管,將空氣集中匯集到空氣管末端設置的集氣罐或自動排氣閥排除。應注意,集氣罐或自動排氣閥應設置在水平空氣管下h處,可以起隔斷作用,避免各立管水通過空氣管串流,破壞系統的壓力平衡。h值應考慮大于各立管上部之間的壓力差,最小不應小于300mm。該系統與上供下回式系統相比,具有如下特點:①主立管長度小,管路的無效熱損失較小。②上層的作用壓力雖然較大,但循環環路長,阻力也較大;下層作用壓力雖然較小,但循環環路短,阻力也較小,這可能緩解雙管系統的垂直失主調問題。③可安裝好一層使用一層,能適應冬季施工的需要。④排氣較復雜,閥件、管材用量增加,運行維護管理不方便。⑶中供式中供式系統將供水干管設在建筑物中間某層頂棚之下。中供式系統用于頂層梁下和窗戶之間的距離不能布置供水干管時采用。上部的下供下回式系統應考慮解決好空氣的排除問題;下部的上供下回式系統,由于層數減少,可以緩和垂直失調問題。⑷下供上回(倒流)式機械循環下供上回式系統,供水干管設在所有散熱設備之下,回水干管設在所有散熱設備之上,膨脹水箱連接在回水干管上。回水經膨脹水箱流回鍋爐房,再被循環水泵送入鍋爐。該系統的特點是:①水與空氣的流動方向均為自下向上流動,有利于通過膨脹水箱排空氣,不需要增設集氣罐等排氣裝置。②供水總立管較短,無效熱損失少。③底層散熱器供水溫度最高,可以減少底層房間所需的散熱面積,有利于布置散熱器。④該方式比較適合于高溫水供暖,由于溫度低的回水干管在頂層,溫度高的供水干管在底層,系統中的水不易汽化,可降低防止水汽化所需的水箱標高,便于用膨脹水箱定壓,減少高架水箱的困難。⑤下供上回式系統散熱器內熱媒平均溫度遠低于上供下回式系統,在相同的立管供、回水溫度下所需的散熱面積會增加。⑥該系統多采用單管順流式,熱水自下向上順序流過各層散熱器,水溫逐層降低。⑸混合式該混合式系統中,Ⅰ區系統直接引用外網高溫水,采用下供上回(倒流)的系統形式。經散熱器散熱后,Ⅰ區的回水溫度應滿足Ⅱ區的供水溫度要求,再引入Ⅱ區,Ⅱ區采用上供下回低溫熱水供暖形式,Ⅱ區回水水溫降至最低后,返回熱源。該系統一般用在外網是高溫水供暖,用戶對衛生要求不是非常嚴格的民用建筑和生產廠房內。2、水平式水平單管順流式系統將同一樓層的各組散熱器串聯在一起。熱水水平地順序流過各組散熱器,它同垂直順流式系統一樣,不能對散熱器進行個體調節。水平單管跨越式系統在散熱器的支管間連接一段跨越管,熱水一部分流入散熱器,一部分經跨越管直接流入下組散熱器。這種形式允許在散熱器支管上安閥門,能夠調節散熱器的進流量。水平式系統結構形式簡單,穿各層樓板的立管少,施工安裝方便,頂層不必專設膨脹水箱間,可利用樓梯間、廁所等位置架設膨脹水箱,不影響建筑結構外形,且總造價比垂直式低。但該系統考慮好空氣的排除問題,可在每組散熱器上設放氣閥排空氣;可在同一樓層散熱器上部串聯水平空氣管,通過空氣管末端設置的放氣閥集中排氣。水平式系統也是目前居住建筑和公共建筑中應用較多的一種形式。現階段各地民用住宅供暖系統提倡分戶控制和計量,供暖系統可以在專用管道井內采用雙管制式,設總供、回水立管。從管道井內的供水立管上引出供水支管向各用戶供暖,各用戶內部采用水平串聯的形式。用戶在回水支管再引回到管道井內的總回水立管上。管道井內的分戶供、回水支管上應設置控制閥門,各用戶的引入管上應安裝熱量表,以計量用熱量,這便于分戶管理和調節。但如果水平串聯的散熱器組數過多,末端的幾組散熱器也會出現片數過多,不易布置的情況。二、同程式和異程式系統異程式系統是通過各立管的循環環路總長度不相等,各并聯環路的阻力不易平衡。該系統較大時,離總立管最近的立管雖采用了最小管徑DN15,有時仍有過多的剩余壓力,當初調節不當時,會出現遠近立管流量的分配不均,造成近處立管分配的流量多,房間過熱;遠處立管分配的流量少,房間過冷的水平失調問題。在大型的供暖系統中,為了減輕水力失調,使各并聯環路的壓力損失易于平衡,多采用同程式系統,同程式系統各立管的循環環路總長度相等,阻力易平衡。但同程式系統會增加干管長度,需要精心考慮,布置得當。第三節高層建筑供暖系統高層建筑供暖系統進行管路的布置時,應考慮到高層建筑供暖系統的靜水壓力較大以及層數較多時,垂直失調問題會更嚴重,需要合理地確定管路系統的形式。一、豎向分區式供暖系統高層建筑熱水供暖系統在垂直方向上分成兩個以或兩個以上的獨立系統稱為豎向分區式供暖系統。豎向分區供暖系統的低區通常直接與室外熱網相連接,應考慮室外管網的壓力和散熱器的承載能力,決定其層數的多少。1、設熱交換器的分區式系統高區水與外網水通過熱交換器進行熱量交換,熱交換器作為高區熱源,高區又設有水泵、膨脹水箱,使之成為一個與室外管網壓力隔絕的、獨立的完整系統。該方式是目前高層建筑供暖系統常用的一種形式,比較適用于外網水是高溫水的供暖系統。2、設雙分水箱的分區式系統該系統將外網水直接引入高區,當外網壓力低于該高層建筑的靜水壓力時,可在供水管上設加壓水泵,使水進入高區上部的進水箱。高區的回水箱設非滿管流動的溢流管與外網回水管相連,利用進水箱與回水箱之間的水位差h克服高區阻力,使水在高區內自然循環流動。該系統利用進、回水箱,使高區壓力與外網壓力隔絕,降低了系統造價和運行管理費用,但由于水箱是開式的,易使空氣進入系統,會加劇管道和設備的腐蝕。3、設閥前壓力調節器的分區式系統設閥前壓力調節器的分區式熱水供暖系統,該系統高區水與外網水直接連接。在高區供水管上設加壓水泵,水泵出口處設有止回閥,高區回水管上安裝閥前壓力調節器。系統正常工作時,閥前壓力調節器的閥孔開啟,高區水與外網直接連接,高區正常供暖;系統停止工作時,閥前壓力調節器的閥孔自動關閉,與安裝在供水管上的止回閥一起將高區水與外網水隔斷,避免高區水倒空。高區采用這種直接連接的形式后,高、低區水溫相同,在高層建筑的低溫水供暖用戶中,可以取得較好的供暖效果,且便于運行調節。4、設斷流器和阻旋器的區分式系統該系統高區水與外網水直接連接。在高區供水管上設加壓水泵,以保證高區系統所需壓力,在水泵出口處設有止回閥。高區采用倒流式系統形式,有利于排除系統的空氣;供水總立管短,無效熱損失小;可減小高層建筑供暖系統上熱下冷的垂直失調問題。該系統高區中斷流器安裝在回水管路的最高點處。阻旋器串聯設置在回水管路中,設置高度應為室外管網靜水壓線的高度。系統運行時,高區回水流入斷流器內,使水高速旋轉,流速增加,壓力降低,此時斷流器可起減壓作用。回水下落到阻旋器處,水流停止旋轉,流速恢復正常,使該點壓力維持室外管網的靜水壓力,以使阻旋器之后的回水壓力能夠與低區系統壓力平衡。阻旋器必須垂直安裝。斷流器引出連通管與立管一道引至阻旋器,斷流器流出的高速旋轉水流到阻旋器處時停止旋轉,流速降低會產生大量空氣,空氣可通過連通管上升至斷流器處,通過斷流器上部的自動排氣閥排空氣。高區水泵與外網循環水泵靠微機自動控制,同時啟閉。當外部管網停止運行后,高區壓力降低,流入斷流器的水流量會逐漸減少,斷流器處將斷流。同時,高區水泵出口處的止回閥可避免高區水從供水管倒流入外網系統,避免高區出現倒空現象。該方式適用于不能設置熱交換器和雙水箱的高層建筑低溫水供暖用戶,高、低區熱媒溫度相同,系統壓力調控自如,運行平穩可靠,便于運行管理,有利于管網的的平衡。該系統中的斷流器和阻旋器須設在管道井和輔助房間(電梯間、水箱間、樓梯間、走廊等)內,以防噪聲。二、雙線式系統高層建筑的雙線式供暖系統有垂直雙線單管式系統和水平雙線單管式系統兩種形式。雙線式單管系統是由垂直或水平的“冂”形單管連接而成。散熱設備通常采用承壓能力較高的蛇形管或輻射板(單塊或砌入墻內形成壁體式結構)。垂直雙線式系統,散熱器立管是由上升立管和下降立管組成,各層散熱器的熱媒平均溫度近似相同,這有利于避免垂直方向的熱力失調。但由于各立管阻力較小,易引起水平方向的熱力失調,可考慮在每根回水立管末端設置節流孔板,以增大立管阻力,或采用同程式系統減輕水平失調現象。水平雙線式系統,水平方向的各組散熱器內熱媒平均溫度近似相同,可避免水平失調問題,但容易出現垂直失調現象,可在每層供水管線上設置調節閥進行分層流量調節,或在每層的水平分支管線上設置節流孔板,增加各水平環路的阻力損失,減少垂直失調問題。三、單、雙管混合式在高層建筑熱水供暖系統中,將散熱器在垂直方向分成若干組,每組有2-3層,各組內散熱器采用雙管連接,組與組之間采用單管連接。這就組成了高層建筑的單、雙管混合式供暖系統。這種系統既能避免雙管系統在樓層數過多時產生垂直失調問題,又能避免單管順流式系統散熱器支管管徑過大的缺點,而且能進行散熱器的個體調節。該系統垂直方向串聯散熱器的組數,取決于底層散熱器的承壓能力。第四節室內熱水供暖系統管路布置和敷設要求一、管路布置室內熱水供暖系統管路布置的合理與否,直接影響工程造價和系統的使用效果,應綜合考慮建筑物的結構條件和室外熱風的特點,力求系統結構簡單,使空氣能順利排出。管路應在合理布置的條件下盡可能地短,節省管材和閥件,便于運行調節和維護管理。應盡可能做到各并聯環路熱負荷分配合理,使阻力易于平衡。室外供暖系統引入口應根據熱源和室外管道的位置設置,并且還應考慮有利于系統的環路劃分。一般設一個引入口,設在建筑物中部。環路劃分就是將整個系統劃分成幾個并聯、相對獨立的小系統。環路如果能合理劃分,就可以均衡地分配熱量,使各并聯環路的阻力易于平衡,便于和調節系統。無分支環路的同程式系統適用于小型系統或引入口的位置不易平分成對稱熱負荷的系統。同程式與異程式相比,中間雖增設了一條回水管和地溝,但兩大分支環路的阻力易于平衡,故多被采用。二、管路的敷設要求室內供暖系統管道應盡量明鳳,以便于維護管理和節省造價,有特殊要求或影響室內整潔美觀時,才考慮暗設。敷設時應考慮:⑴上供下回式系統的頂層梁下和窗頂之間的距離應滿足供水干管的坡度和集氣罐的設置要求。集氣罐應盡量設在有排水設施的房間,以便于排氣。回水干管如果敷設在地面上,底層散熱器下部和地面之間的距離也應滿足回水干管敷設坡度的要求。如果地面上不允許敷設或凈空高度不夠時,應設在半通行地溝或不通行地溝內。⑵管路敷設時應盡量避免出現局部向上凸起,以免形成氣塞。在局部最高點處,應考慮設置排氣裝置。⑶回水干管過門時如果下部設置過門地溝或上部設空氣管,應考慮好泄水和排空氣的問題。回水干管上部、下部過門均設置了一段披坡向的管道,目的是為了順利排除系統中的空氣。⑷立管應盡量設置在外墻角處,以補償該處過多的熱量損失,防止該處結露。樓梯間或其他有凍結危險的場所應單獨設置立管,該立管上各組散熱器的支管均不允許安裝閥門。雙管系統的供水立管一般置于面向的右側。如果立管與散熱器支管相交,立管應煨彎繞過支管。⑸室內供暖系統的引入管、出戶管上應設閥門;劃分環路后,各并聯環路的起、末端應各鳳一個閥門;立管的上、下端應各設一個閥門,以便于檢修、關閉。⑹散熱器的供、回水支管考慮避免散熱器上部積存空氣或下部放水時放不凈,應沿水流方向設下降的坡度(0.01)。或者當支管長度小于或等于500mm時,取坡降值為5mm;當支管長度大于500mm時,取坡降值為10mm;當一根立管雙側連接散熱器支管時,如果一端長度大于500mm時,取坡降值均為10mm。⑺穿過建筑物基礎、變形縫的供暖系統,以及鑲嵌在建筑結構里的立管,應采取防止由于建筑物下沉而損壞管道的措施。當供暖管道必須穿過防火墻時,在管道穿過處應采取固定和密封措施,并使管道可向墻的兩側伸縮。供暖管道穿過隔墻和樓板時宜裝設套管。供暖系統不得同輸送蒸汽燃點低于或等于120℃的可燃液體或可燃、腐蝕性氣體的管道在同一條管溝內平行或交叉敷設。⑻供暖系統在管溝或沿墻、柱、樓板敷設時,應根據設計、施工與驗收規范的要求,每隔一定間距設置管卡或支、吊架。為了消除管道受熱變形產生的熱應力,應盡量利用管道上的自然轉角進行熱伸長的補償,管線很長時,應設補償器,適當位置設置固定支架。⑼供暖系統多采取水、煤氣鋼管,可采用螺絲連接、焊接和法蘭連接。管道應按施工與驗收規范要求作防腐處理。敷設在管溝、技術夾層、悶頂、管道豎井或易凍結地方的地方,應采取保溫措施。第五節供暖施工圖1、平面圖平面圖是利用正投影原理,采用水平全剖的方法,表示出建筑物各層供暖管道與設備的平面布置,應連同房屋平面圖一起畫出。內容包括:標準層平面:應表明立管位置及立管編號,散熱器的安裝位置、類型、片數及安裝方式。頂層平面圖:除了有標準層平面相同內容外,還應表明總立管、水平干管的位置、走向、立管編號、干管坡度及干管上閥門、固定支架的安裝位置與型號;膨脹水箱、集氣罐等設備的位置、型號及其與管道的連接情況。底層平面圖:除了有與標準層平面圖相同的內容外,還應表明引入口的位置,供、回水總管的走向、位置及采用的標準圖號(或詳圖號),回水干管的位置,室內管溝(包括過門地溝)的位置和主要尺寸,活動蓋板和管道支架的設置位置。2、系統軸測圖又稱系統圖,是表示供暖系統的空間布置情況、散熱器與管道的空間連接形式,設備、管道附件等空間關系的立體圖。標有立管編號、管道標高、各管段管徑,水平干管的坡度,散熱器的片數及集氣罐、膨脹水箱、閥件的位置、型號規格等。可了解供暖系統的全貌。3、詳圖表示供暖系統節點與設備的詳細構造及安裝尺寸要求。平面圖和系統圖中表達不清,又無法用文字說明的地方,如引入口位置、膨脹水箱的構造與配管、管溝斷面、保溫結構等可用詳圖表示。如果選用的是國家標準圖集,可給出標準圖號,不給詳圖。常用的比例是1∶10-1∶50。4、設計、施工說明說明設計圖紙無法表達的問題,如熱源情況、供暖設計熱負荷、設計意圖及系統形式,進出口壓力差,散熱器的種類、形式及安裝要求,管道的敷設方式、防腐保溫、水壓實驗要求,施工中須參照的有關專業施工圖號或采用的標準圖號等。第二章供暖系統設計熱負荷略第三章供暖系統的散熱設備及附屬設備供暖系統通過管路將熱媒送入散熱設備中,由散熱設備向房間供應熱量,以補償房間的失熱量,從而維持房間所需溫度,達到供暖要求。第一節散熱器供暖散熱器是通過熱媒將熱源產生的熱量傳遞給室內空氣的一種散熱設備。散熱器的內表面一側是熱媒(熱水或蒸汽),外表面一側是室內空氣。當熱媒溫度高于室內空氣溫度時,散熱器的金屬壁面就將熱媒攜帶的熱量傳遞給室內空氣。散熱器俗稱暖氣片,是安裝在采暖房間內的一種放熱裝置。熱媒通過管道輸送到散熱器中,由散熱器將熱量散發到采暖房間內,使房間內溫度升高,從而達到采暖的目的。一、散熱器的類型散熱器按制造材質的不同分為鑄鐵、鋼制和其他材質散熱器。按結構形式的不同分為柱型、翼型、管型和板型散熱器。按傳熱方式的不同,分為對流型(對流散熱器占總散熱量的60%以上)和輻射型(輻射散熱量占總散熱量的50%以上)散熱器。1、鑄鐵散熱器鑄鐵散熱器結構簡單,耐腐蝕,使用壽命長,造價低。但其金屬耗量大,承壓能力低,制造、安裝和運輸勞動繁重。⑴翼型散熱器翼型散熱器又分為長翼型和圓翼型兩種。長翼型外表面上有許多豎向肋片,內部為扁盒狀空間。它是一種在外殼上帶有翼片的中空殼體,每片側在販頂部和底部與柱型一樣設有帶絲扣的孔,以便組裝成散熱器高度通常為60mm,常稱為60型散熱器。敏睛的標準長度L有280mm(大60)和200mm(小60)兩種規格,寬度為115mm。圓翼型散熱器是一根內徑為DN75的管子,其外表面帶有許多圓型肋片。圓翼型散熱器的長度有750mm和1000mm兩種,兩端帶有法蘭盤,可將數根并連成散熱器組。翼型散熱器制造工藝簡單,造價較低,但金屬耗量大,傳熱性能不如柱型散熱器,外形不美觀,不易恰好組成所需面積。圓翼型散熱器多用于灰塵不多的工業建筑中,長翼型散熱器常用于民用建筑中。翼型散熱器現已逐漸被柱型散熱器取代。⑵柱型散熱器柱型散熱器是單片的柱狀連通體,每片各有幾個中空的立柱相互連通,可根據散熱面積的需要,把各個單片組對成一組。柱型散熱器常用的有兩柱M-132型、四柱700型、四柱640等。M-132型散熱器的寬度是132mm,兩邊為柱狀,中間有波浪形的縱向肋片。四柱813型散熱器,813指的是高度813mm,它具有四條中空的立柱,柱的上下端互相連通,每片的頂部與底部設有帶絲扣的孔,供組裝成組散熱器用。四柱散熱器的規格以高度表示,四柱散熱器有帶足片和不帶足片兩種片形,可將帶足片作為端片,不帶足片作為中間片,組對成一組,直接落地安裝。柱型散熱器與翼型散熱器相比,傳熱系數高,散出同樣熱量時金屬耗量少,易消除積灰,外形也比較美觀,每片散熱面積少,易組成所需散熱面積。2、鋼制散熱器⑴閉式鋼串片式閉式鋼串片式散熱器由鋼管、鋼片、聯箱及管接頭組成。鋼片串在鋼管外面,兩端折邊90°形成封閉的豎直空氣通道,具有較強的對流散熱能力。但使用時間較長會出現串片與鋼管連接不緊或松動,影響傳熱效果。其規格常用高×寬表示。鋼管串片散熱器的優點是重量輕、體積小、承壓能力高、制作簡單。缺點是耗費鋼材多、造價高、容水量小,易積灰。它適用于承壓較高的高層建筑供暖系統的高溫水供暖系統。⑵板型散熱器由面板、背板、進出口接頭、放水門固定套及上下支架組成。面板、背板多用1.2-1.5mm厚的冷軋鋼板沖壓成型,其流通斷面呈圓弧形或梯形。背板有帶對流征的和不帶對流片的兩種規格。板式散熱器的優點是:承壓高,重量輕,占地面積小,美觀,安裝方便。缺點是對水質要求高高,易銹蝕而導致滲漏。⑶鋼制柱散熱器其結構形式與鑄鐵柱型相似。它是用1.25-1.5mm厚的冷軋鋼板經沖壓加工焊制而成。⑷扁管散熱器這種散熱器是由數根50×11×1.5的矩形扁管疊加焊接在一起,兩端加上連箱制成的。高度有三種規格:416mm(8根)、520mm(10根)和624mm(12根)。長度有600-2000mm以200mm進位的8種規格。扁管散熱器的板型有單板、雙板、單板帶對流片、雙板帶對流片4種形式。單、雙板扁管散熱器兩面均為光板,板面溫度較高,有較多的輻射熱。帶對流片的單、雙板扁管散熱器在對流片內形成空氣流通通道,除輻射散熱量外,還有大量的對流散熱量。⑸鋼制光面管散熱器又叫光排管散熱器,是在現場或工廠用鋼管焊接而成的。因其耗鋼量大,造價高,外形尺寸大,不美觀,一般只用在粉塵較多的工業廠房內。光管散熱器的優點是傳熱系數大,不易積灰,承壓能力高,便于現場制作和組合成所需的散熱面積。缺點是耗鋼量大,造價高,易銹蝕,不美觀。鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比有如下特點:1)金屬耗量少。鋼制散熱器多由薄鋼板壓制焊接而成,散出同樣熱量時,金屬耗量少而且重量輕。2)承壓能力高。普通鑄鐵散熱器的承壓能力一般在0.4-0.5MPa(其中帶稀土的灰口散熱器工作壓力可達到0.8MPa,甚至達到1.0MPa);而鋼制板型和柱型散熱器的工作壓力可達0.8MPa,鋼串片式散熱器承壓能力可達1.0MPa。3)外形美觀整潔,規格尺寸多,少占有效空間和使用面積,便于布置。4)除鋼制柱型散熱器外,其他鋼制散熱器的水容量少,持續散熱能力低,熱穩定性差,供水溫度偏低而又間歇供暖時,散熱效果會明顯降低。5)鋼制散熱器易腐蝕,使用壽命短。熱水供暖系統使用鋼制散熱器時,給水必須除氧蒸汽供暖系統不宜使用鋼制散熱器,對有酸、堿腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕度較大的房間不宜設置鋼制散熱器。使用鋼制散熱器的系統非工作時間宜滿水養護。3、鋁制散熱器鋁制散熱器的材質為耐腐蝕的鋁合金,經過特殊的內防腐處理,采用焊接形式加工而成。鋁制散熱器重量輕,熱工性能好,使用壽命長,可根據用戶要求任意改變寬度和長度。其外形美觀大方,造型多變,可做到供暖裝飾合二為一。二、對散熱器的要求1、熱工性能好要求散熱器的傳熱系數K值要大,K值越大,說明散熱器的散熱性能就越好。還可以通過提高室內空氣流速和提高散熱器內熱媒溫度的辦法加大散熱器的傳熱系數。散熱器還應以最好的散熱方式向室內傳遞熱量,散熱器的主要傳熱方式有對流散熱和輻射散熱兩種,其中以輻射散熱方式為最好。靠輻射方式傳熱的散熱器,由于輻射熱的直接作用,可以提高室內物體和圍護結構內表面的溫度,使生活區和工作區溫度適宜,增加了人體的舒適感。以對流方式散熱,會造成室溫不均勻,溫差過大,而且灰塵隨空氣對流,衛生條件也不好。2、金屬熱強度大金屬熱強度q是指散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫度差為1℃時,1kg質量的散熱器金屬單位時間所放出的熱量。它是衡量同一材質散熱器的金屬耗量,成本高低的重要指標。q越大,說明散出同樣熱量時消耗的金屬量越少,成本越低,經濟性越好。3、要求散熱器具有一定的機械強度,承壓能力高,價格便宜,經久耐用,使用壽命長。4、要求散熱器規格尺寸多樣化,結構尺寸小,少占有效空間和使用面積。結構形式便于組對出所需面積,且生產工藝滿足大批量生產的要求。5、外表面光滑,不易積灰,積灰易清掃,外形美觀,易于與室內裝飾相協調。三、散熱器的選擇選擇散熱器時應考慮系統的工作壓力,選用承壓能力符合要求的散熱器;有腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕度大的房間,應選用鑄鐵散熱器;熱水供暖系統選用鋼制散熱器時,應采取防腐措施;蒸汽采暖系統不得選用鋼制柱型、板型、扁管型散熱器;散發粉塵或防塵要求較高的生產廠房,應選用表面光滑,積灰易清掃的散熱器;民用建筑選用的散熱器尺寸應符合要求,且外表面光滑、美觀,不易積灰。四、散熱器的計算確定了供暖設計熱負荷、供暖系統的形式和散熱器的類型后,就可進行散熱器的計算,計算供暖房間所需散熱器的面積和片數。1、散熱器的散熱面積供暖房間的散熱器向房間供應熱量以補償房間的熱損失。散熱器的散熱量應等于房間的設計熱負荷。⑴散熱器的傳熱系數K散熱器的傳熱系數K是表示當散熱器內熱媒平均溫度tpj與室內空氣溫度tn的差為1℃時,每平方米散熱面積單位時間放出的熱量,單位為W/(m2·℃)。散熱器內熱媒平均溫度與室內空氣溫差△tpj越大,散熱器的傳熱系數K值就越大,傳熱量就越多。⑵散熱器內熱媒平均溫度⑶傳熱系數K的修正系數五、明裝供暖管道散入房間的熱量對于明裝的供暖管道,雖然熱水沿途流動時散失的熱量使散熱器進水溫度降低,但考慮到全部或部分散熱量會散入供暖房間,影響會相互抵消,可以不計算供暖管道散入供暖房間的熱量。六、散熱器的布置散熱器一般布置在外墻窗臺下,這樣能迅速加熱室外滲入的冷空氣,阻擋沿外墻下降的冷氣流,改善外窗、外墻對人體冷輻射的影響,使室溫均勻。為防止散熱器凍裂,兩道外門之間,門斗及開啟頻繁的外門附近不宜設置散熱器。設在樓梯間或其他有凍結危險地方的散熱器,立、支管宜單獨設置,支管上不允許安裝閥門。樓梯間布置散熱器時,考慮熱氣流上升的影響應盡量布置在底層或按一定比例分布在下部各層。散熱器一般明裝或裝在深度不超過130mm的墻槽內。托兒所、幼兒園以及裝修衛生要求較高的房間可考慮在散熱器外加網罩、格柵、擋板等。散熱器的安裝尺寸應保證,底部距地面不小于60mm,通常取為150mm;頂部距窗臺板不小于50mm;背部與墻面凈距不小于25mm。第二節輻射采暖散熱器主要是靠對流方式向室內,對流散熱量占總散熱量的50%以上。而輻射供暖是利用建筑物內部頂面、墻面、地面或其他表面進行供暖的系統。輻射供暖主要靠輻射散熱方式向房間供應熱量,其輻射散熱量占總散熱量的50%以上。輻射供暖是一種衛生條件和舒適標準都比較高的供暖形式,和對流供暖相比,它具有以下特點:1、對流供暖系統中,人體的冷熱感覺主要取決于室內空氣溫度的高低。而輻射供暖時,人或物體受到輻射照度和環境溫度的綜合作用,人體感受的實感溫度可比室內實際環境溫度高2-3℃左右,即在相同舒適感的前提下,輻射供暖的室內空氣溫度可比對流供暖時低2-3℃。2、從人體的舒適感方面看,在保持人體散熱總量不變的情況下,適當地減少人體的輻射散熱量,增加一些對流散熱量,人會感到更舒適。輻射供暖是人體和物體直接接受輻射熱,減少了人體向外界的輻射散熱量。而輻射供暖的室內空氣溫度比對對流供暖時低,正好可以增加人體的對流散熱量。因此輻射供暖時人體具有最佳的舒適感。3、輻射供暖時沿房間高度方向上溫度分布均勻,溫度梯度小,房間的無效損失減小了,而且室溫降低的結果可以減少能源消耗。4、輻射供暖不需要在室內布置散熱器,少占室內的有效空間,也便于布置家具。5、輻射供暖減少了對流散熱量,室內空氣的流動速度也降低了,避免了室內塵土的飛揚,有利于改善衛生條件。6、輻射供暖比對流供暖的初投資高。一、低溫輻射供暖低溫輻射供暖的主要形式有:金屬頂棚式;頂棚、地面或墻面埋管式;空氣加熱地面形式;電熱頂棚式和電熱墻式等。頂棚和墻面埋管是在混凝土板內距底面25mm處埋設盤管(排管或蛇形管)。頂棚埋管的管中心距一般為110-230mm,頂棚的表面溫度一般不宜超過50℃,通常應限制管內熱媒溫度不超過60℃。在地面或樓板內埋管時,必須將盤管完全埋設在混凝土層內,在保溫層的下部須做一層防水層,以保證保溫層不致于被水分侵蝕。地面埋管的管中心距宜采用150-450mm,盤管上部應保持厚度為40-100mm的覆面層。在頂棚、墻體或地面內設置盤管時,當所有的面層施工完畢后,應讓其自然干燥,兩星期內不得向盤管供熱。系統第一次啟動時,供水溫度不應高于當時的室外氣溫加11℃,且最高不得高于32℃。在這個溫度下,讓熱媒循環兩天,然后每日升溫3℃,直至60℃為止。二、中溫輻射供暖中溫輻射供暖通常利用鋼制輻射板散熱,根據鋼制輻射板長度的不同,可分成塊狀輻射板和帶狀輻射板兩種形式。塊狀輻射板的長度一般以不超過鋼板的自然長度為原則,通常為1000-2000mm。其結構簡單、加工方便,便于就地生產,在放出同樣熱量時,其金屬耗量比鑄鐵散熱器供暖系統節省50%左右。塊狀輻射板又分為A型和B型兩類。A型輻射板加熱管外壁周長的1/4鑲入鋼板槽內,用“U”形螺栓固定;B型輻射板加熱管外壁周長的1/2嵌入。帶狀輻射板是將單塊的塊狀輻射板按長度方向串聯而成的。通常沿房屋長度方向布置,可在鋼板槽內,以管卡固定。長度達數十米,水平吊掛在屋頂下或屋架下弦的下面。帶狀輻射板適用于大空間建筑,其排管較長,加工安裝沒有塊狀輻射板方便,而且其排管的膨脹性、排氣及凝結水的排除問題等較難解決。如果在鋼制輻射板的背面加保溫層,可以減少背面的散熱損失,讓熱量集中在板前輻射出去,這種輻射板稱為單面輻射板。它背面方向的散熱量,大約只占板面總散熱量的10%。如果鋼制輻射板背面不加保溫層,就成為雙面輻射板。雙面輻射板的散熱量可比同樣的單面輻射板增加30%左右。鋼制輻射板的特點是采用薄鋼板,小管徑和小間距,薄鋼板的厚度一般為0.5-1.0mm,加熱管一般為水、煤氣鋼管,管徑有DN15、DN20和DN25。主要應用在高大的生產廠房和一些大空間的民用建筑中,如商場、展覽廳、車站等,也可用于公共建筑的局部區域或局部工作地點供暖。三、高溫輻射供暖高溫輻射供暖按能源類型的不同可分為電紅外線輻射供暖和燃氣紅外線輻射供暖。電紅外線輻射供暖中應用較多的是石英管或石英燈輻射器。石英管紅外線輻射器的輻射溫度可達990℃,其中輻射熱占總散熱量的78%。燃氣紅外線輻射供暖是利用可燃氣體或液體通過特殊的燃燒裝置進行無焰燃燒,形成800-900℃的高溫,向外界發射出波長為2.7-2.47μm的紅外線,在供暖空間或工作地點產生良好的熱效應。燃氣紅外線輻射供暖適合于燃氣豐富而價廉的地方,它具有結構簡單、輻射強度高、外形尺寸小、操作簡單等優點。如果條件允許可用于工業廠房或一些局部工作地點的供暖,是一種應用較廣泛、效果較好的供暖形式。但應用時應注意防火、防爆和通風換氣。第三節暖風機一、暖風機的特點及分類暖風機是由通風機、電動機和空氣加熱器組成的聯合機組,它吸入空氣經空氣加熱器加熱后送入室內,以維持室內所要求的溫度。熱風供暖是比較經濟的供暖方式之一,其對流散熱量幾乎占100%,具有熱惰性小,升溫快,使室溫分布均勻,室內溫度梯度小,且設備簡單投資少等優點。適用于耗熱量大的高大廠房,大空間的公共建筑,間歇供暖的房間,以及由于防火、防爆和衛生要求必須全部采用新風的車間等。當空氣中不含粉塵和易燃、易爆氣體時,暖風機可用于加熱室內循環空氣。如果房間較大,需要的散熱器數量過多,難以布置時,也可以用暖風機補充散熱器散熱量的不足部分。車間用暖風機供暖時,一般還應適當設置一些散熱器,在非工作期間,可以關閉部分或全部暖風機,由散熱器維持生產車間要求的值班供暖溫度(5℃)。暖風機分為軸流式(小型)和離心式(大型)兩種。根據其結構特點及適用的熱媒又可分為蒸汽暖風機、熱水暖風機、蒸汽—熱水兩用暖風機和冷—熱水兩用暖風機等。軸流式暖風機主要有冷、熱水系統兩用的S型暖風機和蒸汽、熱水兩用的NC型、NA型暖風。NC型軸流式暖風機結構簡單、體積小,出風射程近,風速低,送風量較小。一般懸掛或支架在墻上或柱子上,可用來加熱室內循環空氣。離心式暖風機主要有熱水、蒸汽兩用的NBL型暖風機,可用于集中輸送大流量的熱空氣。離心式風機氣流射程長,風速高,作用壓力大,送風量大且散熱器大。除了可用來加熱室內再循環空氣外,還可用來加熱一部分室外的新鮮空氣。這類大型暖風機是由地腳螺栓固定在地面的基礎上的。二、暖風機的布置在生產廠房內布置暖風機時,應考慮車間的幾何形狀、工作區域和工藝設備的位置、暖風機氣流作用范圍等因素,可按如下要求布置:1、軸流式暖風機⑴應使車間溫度場分布均勻,保持一定的斷面速度,車間內空氣的循環次數不應少于1.5次/h。⑵應使暖風機射程互相銜接,使供暖空間形成一個總的空氣環流。⑶不應將暖風機布置在外墻上垂直向室內送風,以免加劇外窗的冷風滲透量。⑷暖風機底部的安裝高度,當出風口風速≤5m/s時,取2.5-3.5m;當出風口風速>5m/s,取4-4.5m。⑸暖風機送風溫度為35-50℃。2、離心式暖風機由于大型暖風機的風速和風量都很大,所以應沿車產長度方向布置。出風口距側墻不宜小于4m,氣流射程不應小于車間供暖區的長度。在射程區域內不應有構筑物和高大設備。暖風機不應布置在車間大門附近。離心式暖風機出風口距地面的高度,當廠房下弦≤8m時,取3.6-6m;當廠房下弦>8m時,取5-7m。吸風口距地面不應小于0.3m,且不應大于1m。應注意:集中送風的氣流不能直接吹向工作區,應使房間生活地帶或作業地帶處于集中送風的回流區,送風溫度一般采用30-50℃,不得高于70℃。生活地帶或作業地帶的風速,一般不大于0.3m/s,送風口的出口風速一般可采用5-15m/s。第四節熱水供暖系統的附屬設備一、膨脹水箱膨脹水箱的作用是容納水受熱膨脹而增加的體積。在自然循環上供下回式熱水供暖系統中,膨脹水箱連接在供水總立管的最高處,具有排除系統內空氣的作用;在機械循環熱水供暖系統中,膨脹水箱連接在回水干管循環水泵入口前,可以恒定循環水泵入口壓力,保證供暖系統壓力穩定。膨脹水箱有圓形和矩形兩種形式,一般是由薄鋼板焊接而成。膨脹水箱上接有膨脹管、循環管、信號管(檢查管)、溢流管和排水管。1、膨脹管膨脹水箱設在系統的最高處,系統的膨脹水量通過膨脹管進入膨脹水箱。自然循環系統膨脹管接在供水總立管的上部;機械循環系統膨脹管接在回水干管循環水泵入口前。膨脹管上不允許設置閥門,以免偶然關斷使系統內壓力增高,以致于發生故障。2、循環管當膨脹水箱設在不供暖的房間內時,為了防止水箱內的水凍結,膨脹水箱需設置循環管。機械循環系統循環管接至定壓點前的水平回水干管上。連接點與定壓點之間應1.5-3m的距離。使熱水能緩慢地在循環管、膨脹管和水箱之間流動。自然循環系統,循環管接到供水干管上,與膨脹管也應有一段距離,以維持水的緩慢流動。循環管上也不允許設置閥門,以免水箱內的水凍結。如果膨脹水箱設在非供暖房間,水箱及膨脹管、循環管、信號管均應作保溫。3、溢流管控制系統的最高水位。當水的膨脹體積超過溢流管口時,水溢出就近排入排水設施中。溢流管上也不允許設置閥門,以免偶然關斷,水從人孔處溢出。溢流管也可用來排空氣。4、信號管(檢查管)檢查膨脹水箱水位,決定系統是否需要補水。信號管控制系統的最低水位,應接至鍋爐房內或人們容易觀察的地方,信號管末端應設置閥門。5、排水管清洗、檢修時放空水箱用。可與溢流管一起就近接入排水設施中,其上應安裝閥門。如需要通過膨脹水箱補充系統的漏水,可同時設置裝有浮球閥的補給水箱與膨脹水箱連通,并應在連接管上安裝止回閥。也可以通過裝在膨脹水箱內的電阻水位傳示裝置的一次儀表傳出信號,在鍋爐房內部啟動補給泵補水,或使膨脹水箱與補給水泵聯鎖,自動補水。水箱按圖紙加工后,應做防腐處理,箱內壁刷防銹漆兩遍,箱外壁刷防銹漆一遍,銀粉兩遍。水箱間的高度應為2.2-2.6m,應有良好的采光和通風條件。水箱與墻面的最小距離無配管則為0.3m,有配管則為0.7-1.0m,水箱外表面間凈距為0.7m,水箱距建筑結構最低點的距離應不小于0.6m。二、膨脹水箱的計算略三、排氣裝置自然循環和機械循環系統必須及時迅速地排除系統內的空氣。只有自然循環系統、機械循環的雙管下供下回式及倒流式系統可以通過膨脹水箱排空氣,其他系統都應在供水干管末端設置集氣罐或手動、自動排氣閥排空氣。1、集氣罐集氣罐一般是用直徑100-200mm的鋼管焊制而成,分為立式和臥式兩種,每種又有Ⅰ、Ⅱ兩種形式。集氣罐頂部連接直徑DN15的排氣管,排氣管應引至附近的排水設施處,排氣管另一端裝有閥門,排氣閥應設在便于操作的地方。集氣罐一般設于系統供水干管末端的最高點處,供水干管應向集氣罐方向設上升坡度以使管中水流方向與空氣氣泡的浮升方向一致,有利于空氣匯集到集氣罐的上部,定期排除。當系統充水時,應打開集氣罐上的排氣閥,直至有水從管中流出,方可關閉排氣閥。系統運動期間,應定期打開排氣閥排除空氣。2、自動排氣閥自動排氣閥大多是依靠水對浮體的浮力,通過自動阻氣和排水機構,使排氣孔自動打開或關閉,達到敢的目的。當閥內無空氣時,閥體中的水將浮子浮起,通過杠桿機構將排氣孔關閉,阻止水流通過。當系統內的空氣經管道匯集到閥體上部空間時,空氣將水面壓下去,浮子隨之下落,排氣孔打開,自動排除系統內空氣。空氣排除后,水又將浮子浮起,排氣孔重新關閉。自動排氣閥與系統連接處應設閥門,以便檢修自動排氣閥時使用。3、手動排氣閥手動排氣閥適用于公稱壓力P≤600kPa,工作溫度t≤100℃的水或蒸汽供暖系統的散熱器上。手動排氣閥多用在水平式和下供下回式系統中,旋緊在散熱器上部專設的絲孔上,以手動方式排除空氣。四、除污器除污器可用來截流、過濾管路中的雜質和污物,保證系統內水質潔凈,減少阻力,防止堵塞調壓板及管路。除污器一般應設置于供暖系統入口調壓裝置前、鍋爐房循環水泵的吸入口前和熱交換設備前,另外在一些小孔口的閥前(如自動排氣閥)宜設置除污器或過濾器。除污器的形式有立式直通、臥式直通和臥式角通三種。除污器是一種鋼制筒體,當水從管2進入除污器時,因流速突然降低使水中污物沉淀到筒底,較潔凈的水經過帶有大量過濾小孔的出水管3流出。除污器的型號可根據管徑選擇。除污器前后應裝設閥門,并設旁通管供定期排污和檢修時使用,除污器不允許裝反。五、散熱器溫控閥散熱器溫控閥是一種自動控制進入散熱器熱媒流量的設備,它由閥體部分和溫控元件控制部分組成。當室內溫度高于給定溫度時,感溫元件受熱,其頂桿壓縮閥桿,將閥口關小,進入散熱器的水流量會減小,散熱器的散熱量也會減小,室溫隨之下降。當室溫下降到設置的低限值時,感溫元件開始收縮,閥桿靠彈簧的作用抬起,閥孔開大,水流量增大,散熱器散熱量也隨之增加,室溫開始升高。溫控閥的控溫范圍在13-28℃之間,控溫誤差為±1℃。散熱器溫控閥具有恒定室溫,節約熱能等優點,但其阻力較大(閥門全開時,局部阻力系數ξ可達18.0左右)。六、調壓板當外網壓力超過用戶的允許壓力時,可設置調壓板來減少建筑物入口供水干管上的壓力。調壓板的材質,蒸汽供暖系統只能用不銹鋼的,熱水供暖系統可以用鋁合金和不銹鋼的。調壓板用于壓力P<1000kPa的系統中。選擇調壓板時孔口直徑不應小于3mm,且調壓板前應設置除污器或過濾器,以免雜質堵塞調壓板孔口。調壓板的厚度一般為2-3mm,安裝在兩個法蘭之間。因調壓板孔徑較小時,易于堵塞,且調壓板孔徑不能隨意調節,因此供暖系統也可采用手動式調節閥門,調節閥門閥桿的啟升程度,就能調節要求消除的剩余壓差,并對流量進行控制。此外,也可裝置自控型的流量調節器,消除剩余壓頭,保證用戶流量。第四章室內熱水供暖系統的水力計算根據流體力學理論,流體在管路中流動中,要克服流動阻力產生能量損失,能量損失有沿程壓力損失和局部壓力損失兩種形式。沿程壓力損失是由于管壁的粗糙度和流體黏滯性的共同影響,在管段全長上產生的損失。局部壓力損失是流體通過局部構件(如三通、閥門等)時,由于流動方向和流速分布迅速改變而引起的損失。第六章室內蒸汽供暖系統以水蒸氣作為熱媒的供暖系統稱為蒸汽供暖系統。第一節蒸汽供暖系統的特點及分類蒸汽供暖系統的原理是水在鍋爐中被加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽,蒸汽靠自身壓力作用通過管道流入散熱器內,在散熱器內放熱后,蒸汽變成凝結水,凝結水靠重力經過疏水器(阻汽疏水)后沿凝結水管道返回凝結水箱內,再由凝結水泵送入鍋爐重新被加熱變成蒸汽。在蒸汽供暖系統中,蒸汽在散熱設備中定壓凝結成同溫度的凝結水,發生了相態的變化。通常認為進入散熱設備的蒸汽是飽和蒸汽,雖然有時蒸汽進入散熱設備時稍有過熱,但如果過熱度不大,可忽略過熱量;流出散熱設備的凝水溫度通常稍低于凝水壓力下的飽和溫度,這部分過冷卻度一般很小,也可以忽略不計。因此認為在散熱器內蒸汽凝結放出的是汽化潛熱。蒸汽的汽化潛熱r比起每kg水的散熱設備中靠溫降放出的顯熱量要大得多;由飽和蒸汽在凝結過程中溫度不變,所以散熱器內的平均溫度即為蒸汽的飽和溫度,在蒸汽供暖使用的壓力范圍內,蒸汽供暖系統散熱設備中的熱煤平均溫度要比熱水供暖系統高得多。對于同樣的熱負荷,蒸汽供暖時所需的蒸汽質量流量比熱水的質量流量少得多,所需散熱設備面積也比熱水供暖時少。在蒸汽供暖系統中,蒸汽比容比熱水大許多,蒸汽流速也比熱水流速高許多;蒸汽的熱惰性小,供汽時熱得快,冷得也快,這更適合于需要間歇供暖的用戶,如影劇院。另外,蒸汽供暖系統的靜水壓力也較熱水供暖系統小得多。蒸汽供暖系統中蒸汽和凝結水在管路中游動時,不斷發生著狀態參數和相態的變化。鍋爐中制備的濕飽和蒸汽沿途流動時,由于管壁散熱而產生沿途凝水,蒸汽流量將有所減少,濕飽和蒸汽經過閥門等局部構件絕熱節流時,壓力降低,體積膨脹,濕飽和蒸汽可能變成節流壓力下的飽和蒸汽或過熱蒸汽。從散熱設備中流出的飽和凝結水,通過疏水器或閥門等局部構件處壓力下降后,由于沸點改變,部分凝結水重新汽化形成二次蒸汽,管路中是汽液兩相流體流動。蒸汽和凝結水發生這些變化時,伴隨著密度、溫度等參數的變化,這是蒸汽供暖系統的特點之一。蒸汽供暖系統的設計、運行都要比熱水供暖系統復雜得多。蒸汽散熱器表面溫度高,不僅容易燙傷人,也會使其表面上的有機灰塵升化而產生異味,衛生條件較差。而且系統中易出現“跑、冒、滴、漏”現象,影響系統的使用效果和經濟性。按供汽壓力的大小,蒸汽供暖系統分為三類:供汽壓力低于或等于70kPa的系統稱為低壓蒸汽供暖系統;供汽壓力高于70kPa的系統稱為高壓蒸汽供暖系統;供汽壓力小于大氣壓的系統稱為真空蒸汽供暖系統。按凝水流動動力的不同,還可分為重力回水、余壓回水和加壓回水系統。第二節室內低壓蒸汽供暖系統一、低壓蒸汽供暖的形式及特點1、雙管上供下回式低壓蒸汽供暖系統該形式是低壓蒸汽供暖系統經常采用的一種形式。從鍋爐產生的低壓蒸汽經分汽缸分配到管路系統。蒸汽在自身壓力的作用下,克服流動阻力經室外蒸汽管、室內蒸汽主管、蒸汽干管、立管散熱器支管進入散熱器內。蒸汽在散熱器內放出汽化潛熱變成凝結水。凝結水從散熱器流出后,經凝結水支管、立管、干管進入室外終結水管網流回鍋爐房內凝結水箱,再經凝結水泵注入鍋爐,重新被加熱變成蒸汽送入供暖系統。該系統正常工作的條件如下:⑴散熱器的供汽壓力應符合要求蒸汽供暖系統散熱器內蒸汽和空氣是交替存在的。供汽之前,散熱器內充滿空氣。供汽后,一定壓力的蒸汽克服阻力進入散熱器,將散熱器的空氣排出去。如果供汽壓力符合要求,進入散熱器的蒸汽量恰好能被散熱器表面冷凝成水,散熱器內全部充滿蒸汽,空氣能完全排凈,散熱器內壁上形成一層凝水薄膜。而且凝水能及時順得地流出,不在散熱器內積留,此時散熱器表面溫度和放熱量都能達到要求。如果供汽壓力較高,供汽量超過了散熱器的凝結能力,便會有未凝結的蒸汽竄入凝水管,散熱器表面溫度和放熱量超過設計要求,造成房間過熱。如果供汽壓力較低,進入散熱器的蒸汽量減少,不能將散熱器內的空氣完全排凈,由于低壓蒸汽的密度比空氣小,低壓蒸汽將只占據散熱器的上部空間。凝結水在散熱器的下部流動,空氣停留在蒸汽與凝結水之間,減少了蒸汽與散熱器的接觸面積。凝結水因蒸汽飽和分壓力降低、器壁散熱和空氣空氣的吸熱而發生過冷卻,這會降低散熱器表面濕度,造成房間供熱量不足,溫度達不到設計要求。通常低壓蒸汽供暖系統散熱器內蒸汽壓力應與大氣壓力接近并略高一點,以使蒸汽在正壓下凝結放熱。低壓蒸汽供暖系統的蒸汽始端壓力除用以克服管道阻力外,到達散熱器入口前尚應保留1500-2000Pa的剩余壓力,以克服散熱器阻力使蒸汽進入散熱器,并能將散熱器內的空氣驅入凝水管。⑵合理地設置疏水器疏水器是蒸汽供暖系統特有的設備,它的作用是自動阻止蒸汽通過,及時迅速地排除用熱設備和管道中的凝結水、系統中積留的空氣和其他不凝性氣體。在實際運行中,為了防止供汽壓力過高時,未凝結的蒸汽竄入凝結水管,并且能順利排除管路沿途和散熱設備內的凝結水,避免出現水擊現象,低壓蒸汽供暖系統一般在分氣缸的下部,蒸汽管路可能積水的低點處、每組散熱器的出口或每根立管的下部設置疏水器。蒸汽沿途流動時管壁散熱生成的沿途凝結水有些可能被高速蒸汽流裹帶形成高速水滴,有些已經落在管底的凝結水又會被高速蒸汽重新掀起形成水塞,水滴、水塞隨蒸汽一起流動,流過閥口、拐彎或向上的管段時,會與管件或管道發生撞擊,產生很大的噪聲、振動或局部高壓,損壞管件接口的嚴密性和管路支架,這就是水擊現象。蒸汽供暖系統應及時排除管路中的沿途凝結水,避免發生水壩現象。⑶順利排除系統內的空氣散熱器至凝結水箱之間的凝結水管道橫斷面里,上部分是空氣,下部分是凝結水,凝結水依靠管路的坡度,即靠重力作用流動,這種非滿管流動的凝結水管屬于干式凝結水管。從凝結水箱至鍋爐之間的凝結水管,管道中全部充滿了凝結水,這種滿管流動的凝結水管屬于濕式凝結水管。該系統靠蒸汽壓力將散熱器內的空氣驅入干式凝結水管,空氣又通過干式凝結水管上部氣空間進入凝結水箱,從凝結水箱上部的空氣管排出系統。凝結水箱上空氣管的作用不僅可以在系統啟動和正常運行時,將系統里的空氣排除出去,還可以在系統停止工作時,經空氣管向系統補充空氣,以防止系統停止送汽后,因系統內積存的蒸汽凝結,體積大大收縮而產生真空,避免從系統不嚴密處吸入大量空氣而影響系統正常運行。2、雙管下供下回式低壓蒸汽供暖系統該系統的室內蒸汽干管與凝結水干管同時敷設在地下室或特設的地溝內。在室內蒸汽干管的末端設置疏水器以排除室內沿途凝結水。在該系統供汽立管中,凝結水與蒸汽逆向流動,運行時容易產生噪聲,特別是系統剛開始運行時,因凝結水較多容易發生水擊現象。3、雙管中供式低壓蒸汽供暖系統如果多層建筑頂層或頂棚下不便設置蒸汽干管時,可采用中供式系統,中供式系統不必像下供式系統須設置專門的蒸汽干管末端疏水器,總立管長度也比上供式小,蒸汽干管的沿途散熱也可得到有效利用。4、單管上供下回式低壓蒸汽供暖系統該系統采用單根立管,可節省管材。蒸汽與凝結水同時流動,不易發生水擊現象。但底層散熱器易被凝結水充滿,散熱器內的空氣無法通過凝結水干管排除。由于散熱器內低壓蒸汽的密度比空氣小,通常在每組散熱器的1/3高度處設置自動排氣閥,其作用除了運動時使散熱器內空氣在蒸汽壓力的作用下及時排出,還可以在系統停止供汽,散熱器內形成負壓時,通過自動排氣閥迅速向散熱器內補充空氣,防止散熱器內形成真空,破壞散熱器接口的嚴密性,而且可以使凝結水排除干凈,下次啟動時不再產生水擊現象。二、低壓蒸汽供暖系統的凝結水回收方式蒸汽供暖系統的凝結水是鍋爐高品質的補給水,應盡可能多地回收符合質量要求的凝結水。這可以減少水處理設備,降低系統造價和運行管理費用。凝結水回收時應考慮利用好二次蒸汽,減少熱能損失,避免出現水擊現象。低壓蒸汽供暖系統凝結水回收方式主要有重力回水和機械回水兩種形式。1、重力回水系統蒸汽供暖系統凝結水依靠自身重力流回鍋爐房的系統稱為重力回水系統。該系統鍋爐產生的蒸汽靠自身壓力的作用,克服流動阻力進入散熱器,將散熱器內的空氣排入水平干式凝結水管,通過干式凝結水管末端的空氣管B排出系統。空氣管的作用除了在正常運行時排出系統內的空氣外,還可以在停止供汽時向系統內補充空氣,防止散熱器內蒸汽凝結時形成真空,將鍋爐內的水倒吸入凝結水管和散熱器內,破壞系統的正常運行。在散熱器內蒸汽凝結放熱變成凝結水,凝結水靠重力作用克服管路流動阻力和鍋爐壓力返回鍋爐,再重新被加熱成蒸汽。重力回水低壓蒸汽供暖系統形式簡單,不須設凝結水泵和凝結水箱,不消耗電能,系統的初投資和運行管理費用較低,適用于小型系統、鍋爐蒸汽壓力要求較低和建筑物有地下室可利用的情況。2、機械回水系統如果系統作用半徑較大,供汽壓力較高(供汽壓力超過20kPa),凝結水不可能靠重力直接返回鍋爐,可考慮采用機械回水系統。凝結水先靠重力作用流入用戶凝結水箱進行收集,再通過凝結水泵加壓后返回鍋爐房,這種系統稱為機械回水(或加壓回水)系統。該系統要求用戶凝結水箱應布置在所有散熱器和水平干式凝結水管之下,進入凝結水箱的凝結水管應作成順水流下降的坡度,以便于散熱器流出的凝結水能靠重力流入凝結水箱。系統布置時應注意以下兩點:⑴為防止水泵停止運行時,鍋爐中的水倒流入凝結水箱,應在凝結水泵的出水管上安裝止回閥。⑵為防止水在凝結水泵吸入口處汽化,避免水泵出現氣蝕現象,凝結水泵與凝結水箱之間的高度差取決于凝結水溫度。第三節室內高壓蒸汽供暖系統在工廠中,生產工藝往往需要使用高壓蒸汽,廠區內的車間及輔助建筑也常常利用高壓蒸汽做熱媒進行供暖。高壓蒸汽供暖是一種廠區內常見的供暖方式。高壓蒸汽供暖與低壓蒸汽供暖相比,供汽壓力高,熱媒流速大,系統的作用半徑也較大。相同熱負荷時,系統所需管徑和散熱面積小。但由于蒸汽壓力高,表面溫度高,輸送過程中無效損失較大,易燙傷人,燒焦落在散熱器上的有機灰塵,衛生條件和安全條件較差。而且由于凝結水溫度高,凝結水回流過程中易產生二次蒸汽,如果沿途凝結水回流不暢,會產生嚴重的水擊現象。一、高壓蒸汽供暖系統的形式1、雙管上供下回式高壓蒸汽供暖系統高壓蒸汽供暖系統多采用雙管上供下回的系統形式。如果外網蒸汽壓力超過供暖系統的工作壓力,應在室內系統入口處設置減壓裝置。高壓蒸汽供暖系統在每個環路凝結水干管末端集中設置疏水器。在每組散熱器的進出口支管上均安裝閥門,以便調節供汽量和檢修散熱器時關斷管路。為了使系統內各組散熱器供汽量均勻,最好采用同程式管路布置形式。2、雙管上供下回式高壓蒸汽供暖系統當車間地面之上不便于布置凝結水管時,也可以將系統的供汽干管和凝結水干管設于房間的上部,即采用上供上回式系統。凝結水靠疏水器之后的余壓作用上升到凝結水干管,再返回室外管網。在每組散熱器的凝結水出口處,除安裝疏水器外,還應安裝止回閥,防止停止供汽后,散熱設備被凝結水充滿。系統還需要考慮設備泄水管和排空氣管,以便及時排除每組散熱設備和系統中的空氣和凝結水。該系統啟動時,如果升壓過快會產生水擊現象。該系統不利于運行管理。二、高壓蒸汽供暖系統的凝結水回收方式高壓蒸汽供暖系統凝結水回收時,按凝水回流動力的不同,分成余壓回水和加壓回水兩種形式。1、余壓回水從室內散熱設備流出的凝結水還有很高壓力,凝結水克服疏水器阻力后的余壓足以把凝結水送回車間或鍋爐房內的高位凝結水箱,這種回水方式叫做余壓回水。余壓回水設備簡單,是一種普遍采用的高壓凝結水回收方式。應注意為避免高低壓凝結水合流時相互干擾,影響低壓凝結水的順利排出,可采用下列措施。⑴將高壓凝結水管作成噴嘴順流插入低壓凝結水管中。⑵將高壓凝結水管作成多孔管順流插入低壓凝結水管中。2、加壓回水當余壓不足以將凝結水送回鍋爐房,可在用戶處(或幾個用戶聯合的凝水分站)設置凝水箱,收集幾個用戶不同壓力的高溫凝結水,處理二次蒸汽后,用水泵將凝結水回壓送回鍋爐房,這就是加壓回水方式。高壓蒸汽凝水回收系統又可按凝結水是否與大氣相通分成開式系統和閉式系統。3、開式凝結水回收系統各散熱設備排出的高溫凝結水靠疏水器之后的余壓送入開式高位水箱,在水箱內卸掉過高壓力,并通過水箱上的空氣管排放出二次蒸汽變成穩定的凝結水,再靠高位凝結水箱與鍋爐房凝結水箱之間的高差,使水返回鍋爐房凝結水箱。這種系統因為采用了開式高位水箱,不可避免地要產生二次蒸汽的損失和空氣的滲入,損失了熱能,腐蝕了管道,污染了環境,一般只適用于凝結水量小于10t/h,作用半徑小于500m,且二次蒸汽量不多的小型工廠。4、閉式凝結水回收系統該系統為設置閉式二次蒸發箱的凝結水回收系統。系統中各散熱設備排出的高溫凝結水靠疏水器后的余壓被送入與大氣隔絕的封閉的二次蒸發箱,在二次蒸發箱內二次蒸汽與凝結水分離,二次蒸汽引入附近的低壓蒸汽用熱設備加以利用,分離出來的閉式滿管凝結水靠高差流回鍋爐房的凝結水箱。二次蒸發箱一般架設在距地面約3m處,箱內蒸汽的壓力可參考二次蒸汽的利用要求和回收凝結水的溫度要求而定,一般為0.2×105-0.5×105Pa。在運行中,當用汽量大于二次蒸汽量時,箱內壓力升高,箱上的安裝閥會自動排汽降壓;當用汽量大于二次蒸汽量時,箱內壓力降低時,可通過壓力調節器自動控制蒸汽補給管補入蒸汽,維持二次蒸發箱內壓力穩定。這種方式可避免室外余壓回水管中汽水兩相流動時產生的水擊現象,減少高低壓凝結水合流時的相互干擾,縮小外網的管徑。但系統中設備了二次蒸發箱,設備增多了,運行管理復雜了。第四節蒸汽供暖系統的管路布置蒸汽供暖系統管路的布置要求基本上與熱水供暖系統相同,還應注意以下幾點:1、水平敷設的供汽和凝結水管道,必須有足夠的坡度并盡可能地使汽水同向流動,這是為了能夠順利排除凝結水和空氣,及檢修時泄水的需要。蒸汽干管水同向流動時,坡度值i=0.003,不小于0.002;蒸汽干管汽水逆向流動時,坡度值不小于0.005;水平凝結水干管,坡度值i=0.003,不小于0.002;散熱器支管坡度值i=0.1,應設成沿流向降低的坡度。2、布置蒸汽供暖系統時,應盡量使系統作用半徑小,流量分配均勻。系統規模較大,作用半徑較大時,宜采用同程式布置,以避免遠近不同的立管環路因壓降不同,造成壓降大的環路凝結水回流不暢。3、合理地設置疏水器。為了及時排出蒸汽系統的凝結水,除了應保證管道必要的坡度外,還應在適當位置設置疏水裝置,一般低壓蒸汽供暖系統每組散熱器設備的出口或每根立管的下部設置疏水器;高壓蒸汽供暖系統一般在環路末端設置疏水器。水平敷設的蒸汽干管,為了減少敷設深度,每隔30-40m需要局部抬高,局部抬高的低點處應設置疏水器和泄水裝置。為避免蒸汽管路中的沿途凝結水進入蒸汽立管造成水擊現象,蒸汽立管應從蒸汽干管的上方或側上方接出。干管沿途產生的凝結水,可通過干管末端設置的凝結水立管和疏水裝置排除。水平干式凝結水干管通過過門地溝時,需要將凝結水管內的空氣與凝結水分離,應在門上設置空氣繞行管。蒸汽供暖系統必須解決好管道的熱脹冷縮問題,一般在較長的水平管道和垂直管道上應裝設補償器。第五節蒸汽供暖系統的附屬設備一、疏水器疏水器是蒸汽供暖系統特有的自動阻汽疏水設備。1、疏水器的類型⑴機械型疏水器主要有浮筒式、鐘型浮子式和倒吊桶式,這種類型的疏水器是利用蒸汽和凝結水的密度差,利用凝結水的液位變化,控制疏水器排水孔自動啟閉工作的。機械型浮筒式疏水器中,凝結水進入疏水器外殼內,當殼內水位升高時浮筒浮起,將閥孔關閉,凝結水繼續流入浮筒。當水即將充滿浮筒時,浮筒下沉,閥孔打開,凝結水借蒸汽壓力排到凝結水管去。當凝結水排出一定數量后,浮筒的總重量減輕,浮筒再度浮起又將閥孔關閉,如此反復。浮筒的容積、浮筒及閥桿等的重量,閥孔直徑及閥孔前后凝結水的壓差決定著浮筒的沉浮工作。浮筒底附帶的可換重塊可用來調節它們之間的配合關系,適應不同凝結水壓力和壓差的工作條件。浮筒式疏水器在正常工作情況下,漏汽量只等于水封套筒上排氣孔的漏汽量,數量很少。它能排出具有飽和溫度的凝結水。疏水器前凝結水的壓力P1在500kPa或更小時便能啟動疏水。排水孔阻力較小,疏水器的背壓可以較高。它的主要缺點是體積大、排水量小,活動部件多,筒內易沉積渣垢,閥孔易磨損,維修量較大。⑵熱動力式疏水器主要有脈沖式、圓盤式和孔板式等。是利用相變原理靠蒸汽和凝結水熱動力學(流動)特性的不同來工作的。圓盤式疏水器:當過冷的凝結水流入孔A時,靠圓盤形閥片上下的壓差頂開閥片2,水經環行槽B,從向下開的小孔排出。由于凝結水的比容幾乎不變,凝結水流動通暢,閥片通常連續排水。當凝結水帶有蒸汽時,蒸汽在閥片下面從A孔經B槽流向出口,在通過閥片和閥座之間的狹窄通道時,壓力下降,蒸汽比容急劇增大,閥片下面蒸汽流速激增,造成閥片下面的靜壓下降。同時,蒸汽在B槽與出口孔處受阻,被迫從閥片和閥蓋3之間的縫隙沖入閥片上部的控制室,動壓轉化為靜壓,在控制室內形成比閥片下部更高的壓力,迅速將閥片壓下而阻汽。閥片關閉一段時間后,由于控制室內蒸汽凝結,壓力下降會使閥片瞬時開啟,造成周期性漏汽。因此,新型的圓盤式疏水器凝結水先通過閥蓋夾套再進入中心孔,以減緩控制室內蒸汽的凝結。圓盤型疏水器

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