建筑给排水课件——第8章 室内热水供应系统.ppt

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1、第8章 建筑内部热水供应系统,8.1分类、组成、供水方式8.2加热设备和器材8.3热水管道的布置与敷设,热水供应也属于给水，与冷水供应的区别是水温，必须满足用水点对水温、水量的要求，因此热水系统除了水的系统：管道、用水器具等，还有“热”的供应，热源、加热系统等等。,建筑内的热水供应系统按照热水供应范围的大小，可分为：集中热水供应系统、局部热水供应系统和区域热水供应系统。,热媒系统（第一循环系统）,附件,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.1热水供应系统的分类,室内热水系统主要由以上部分组成:,集中热水供应系统特点：供水范围大，热水集中制备，管道输送到个配

2、水点。适用：适用于使用要求高，耗热量大，用水点多且分布较密集的建筑。热源：应首先利用工业余热、废热、地热和太阳热，如无以上热源，应优先采用能保证全年供热的城市热力管网或区域性锅炉房供热。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.1热水供应系统的分类,局部热水供应系统特点：供水范围小，热水分散制备，配水点较少，且和热源较近，热水管路短，热损失小。适用：适用于使用要求不高，用水点少且分散的建筑。热源：宜采用蒸汽、煤气、炉灶余热或太阳能等。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.1热水供应系统的分类,区域热水供应系统特点：可以

3、使水集中加热，便于统一管理维护和热能的综合利用，保证率高，热水成本低、设备总容量小、减少了占地面积，有利于减少环境污染。适用：适用于建筑布置集中，热水用量较大的城市和工业企业。热源：宜采用热电厂、区域性锅炉房或热交换站等。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.1热水供应系统的分类,1.热媒系统（第一循环系统）组成：热源、水加热器、热媒管网工作过程：锅炉产生的蒸汽或过热水通过热媒管网送到水加热器加热冷水，经过热交换，蒸汽变成冷凝水，靠余压再送到冷凝水池，冷凝水和新补充的软化水经冷凝循环泵再送回锅炉加热为蒸汽。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统

4、的分类和组成及供水方式8.1.2热水供应系统的组成,1、按照管道的设置位置不同可分为外排水系统、内排水系统。雨水外排水是指屋面不设雨水斗，建筑物内部没有雨水管道的雨水排放方式。分为檐沟和天沟外排水两种。雨水内排水：单斗多斗、密闭敞开、有压无压2、悬吊管系统水气流动状态：重力流状态、气水混合两相流、压力流3、屋面集水时间t取5min。汇水面积应按照水平投影面积计算4、排水系统的设计计算,课前复习：,2.热水供水系统（第二循环系统）组成：热水配水管网和回水管网组成工作过程：被加热到一定温度的热水，从水加热器中出来经配水管网送至各个热水配水点，而水加热中的冷水由屋顶的水箱或给水管网补给。为了保证用水

5、点的水温，在立管和水平干管甚至支管处设置回水管，使部分热水经过循环水泵流回水加热器再加热。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.2热水供应系统的组成,3.附件,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.2热水供应系统的组成,蒸汽、热水的控制附件及管道的连接附件,温度自动调节器疏水器减压阀安全阀自动排气阀膨胀罐管道伸缩器闸阀水嘴,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.3热水供应方式,1a.开式供水方式特点：在管网顶部设水箱，管网与大气相通，系统水压决定于水箱的设置高度，而不受室外给水管

6、网水压的波动影响。适用：室外水压变化较大，且用户要求水压稳定时采用。注意：该方式必须设置高位冷水箱和膨胀管或开式加热水箱,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.3热水供应方式,管网压力工况加热冷水的方式管网设置循环管道循环动力水平干管位置,开式热水供应方式：,闭式热水供应方式：,1b.闭式供水方式特点：冷水直接进入加热器，管路简单，水质不易受污染，但供水水压稳定性差，安全可靠性差。适用：屋顶不设水箱且对供水压力要求不太严格的建筑采用。注意：为了确保系统的安全运转，需设安全阀。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.3热

7、水供应方式,管网压力工况加热冷水的方式管网设置循环管道循环动力水平干管位置,2b.直接加热（一次换热）供水方式特点：热水锅炉将冷水直接加热到所需的温度，或将蒸汽直接通入冷水混合制备热水。前者热效率高，节能；后者设备简单热效率高，不需凝水管，但噪音高，运行费用高。适用：适用于具有合格的蒸汽热媒，且对噪音无严格要求的公共浴室，洗衣房、工矿企业等。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.3热水供应方式,管网压力工况加热冷水的方式管网设置循环管道循环动力水平干管位置,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式8.1.3热水供应方式,2b.

8、间接加热（二次换热）供水方式特点：将热媒通过水加热器把热量传递给冷却水达到加热冷水的目的，在加热过程中热媒和冷水不接触。该方式冷凝水可重复使用，运行费用低，不产生噪音，供水稳定。适用：适用于要求供水稳定、安全、噪音要求低的旅馆、住宅、医院、办公楼等建筑。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式 8.1.3热水供应方式,管网压力工况加热冷水的方式管网设置循环管道循环动力水平干管位置,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式 8.1.3热水供应方式,3a.全循环供水方式特点：指热水干管、立管及支管均能保持热水的循环，各配水龙头随时打开都能提

9、供符合设计水温要求的热水。适用：适用于有特殊要求的高标准建筑中，如：高级宾馆、饭店、高级住宅等。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式 8.1.3热水供应方式,管网压力工况加热冷水的方式管网设置循环管道循环动力水平干管位置,8.1.3热水供应方式3a全循环供水方式,3b.半循环供水方式特点：半循环供水方式又分为立管和干管循环供水方式。前者是指热水干管和立管均能保持热水的循环；后者是指仅保持热水干管的热水循环。适用：干管循环用于全日供应热水的建筑和设有定时供水的高层建筑中；后者多用于定时供应热水的建筑中。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成

10、及供水方式 8.1.3热水供应方式,管网压力工况加热冷水的方式管网设置循环管道循环动力水平干管位置,8.1.3热水供应方式3b半循环：立管循环方式,8.1.3热水供应方式3b半循环：干管循环方式,3c.不循环供水方式特点：没有循环管道，适用于定时供热水系统，如公共浴室、旅馆等，每天定时供应热水，其他时间没有热水，一般不设循环管道，节约投资。适用：适用于热水供应系统较小，使用要求不高的定时供应系统，如：公共浴室、洗衣房等。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式 8.1.3热水供应方式,管网压力工况加热冷水的方式管网设置循环管道循环动力水平干管位置,8.1.3热水供

11、应方式3c不循环供水方式,自然循环：利用热水管网中配水管和回水管内的温度差所形成的自然循环作用水头，使管网维持一定的循环流量，以补偿热损失，保持一定的供水温度。机械循环：利用水泵强制热水在管网中循环，以补偿热损失，保持一定的供水温度。,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式 8.1.3热水供应方式,管网压力工况加热冷水的方式管网设置循环管道循环动力水平干管位置,供水方式的选择选用何种供水方式应根据建筑物的用途、热源的供给情况，热水用水量和卫生器具的布置情况进行技术和经济的比较后确定。图7.1.1为蒸汽间接加热机械强制半循环干管下行上给的供水方式，适用于全天供热水的

12、大型公共建筑或工业建筑图7.1.6为热水锅炉直接加热机械强制半循环干管下行上给的热水供水方式，适用于定时供水的公共建筑,第8章 建筑内部热水供应系统8.1热水供应系统的分类和组成及供水方式 8.1.3热水供应方式,1锅炉；2水加热器；3配水干管；4配水立管；5回水立管；6回水干管；7循环泵；8凝结水箱；9冷凝水泵；10给水水箱；11透气管；12热媒蒸汽管；13凝水管；14疏水器 热媒为蒸汽的集中热水系统,图7.1.1,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.1热源,集中热水供应的热源一般按下列顺序选择：1、利用工业余热、废热，以烟气作为热源时，其温度不宜低于4002、利用地热，

13、因其地热水形成条件不同，其水温、水量和水压有很大差别，设计中应采取相应措施保证地热水的合理利用3、利用太阳能，以太阳能为热源的集中热水供应系统宜附设一套电热或其它热源的辅助加热系统4、选择有全年热保障的热力管网为热源5、以上条件不具备或不经济时，可采用专用的蒸汽或热水锅炉制备热源，也可采用燃油、燃气热水机组制备热源或直接供给生活热水。对于局部热水供应系统的热源，应因地制宜地采用太阳能、电能、燃气、蒸汽等。当采用电能为热源时，宜采用贮热式电热水器以降低耗电功率。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2局部加热设备,局部加热设备燃气热水器,局部加热设备太阳能热水器,局部加热设备

14、电热水器,家用中央热水系统,1、建筑内的热水供应系统按照热水供应范围的大小，可分为：集中热水供应系统、局部热水供应系统和区域热水供应系统。2、热水供应系统的组成：第一循环、第二循环、附件3、热水供水方式：管网压力工况不同可分为：开式、闭式供水方式；加热冷水的方式不同，可分为：直接加热、间接加热；管网设置循环管道的不同，可分为：全循环、半循环、不循环；系统中循环动力不同，可分为：机械循环、自然循环；水平干管位置不同，可分为：上行下给式、下行上给式。各自适用情况。,课前复习：,加热设备有小型锅炉、水加热器1.小型锅炉根据燃料分为：燃煤、燃油、燃气根据外形分为：立式、卧式立式锅炉分为：横水管、横火管

15、（考克兰）、直水管、弯水管卧式锅炉分为：外燃回水管、内燃回水管（蓝开夏）、快装卧式内燃,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2集中加热设备,01-锅炉02-前烟箱03-后烟箱04-省烟箱05-烟囱06-引风机07-下降管08-联箱09-鳍片式水冷壁10-第二组烟管11-第一组烟管12-炉壁,8.2.2加热设备快装锅炉构造示意图,2.水加热器分类：主要有容积式、快速式、半容积式、半即热式几种。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2加热设备,加 热 器,a.容积式水加热器容积式水加热器是内部设有热媒导管的热水贮存容器，具有加热和贮备热水两种功能。,Flas

16、h格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2加热设备,优点：具有较大的贮存和调节能力，被加热水通过时压力损失较小，用水点压力变化平稳，出水水温稳定。缺点：被加热水流速缓慢，传热系数小，体积庞大。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2加热设备,b.快速式水加热器针对容积式水加热器中的“层流加热”的弊端，通过提高热媒和被加热水的流动速度，以改善传热效果。优点：它具有效率高、体积小、安装搬运方便的优点。缺点：不能贮存热水，水头损失大，在热媒和被加热水压力不稳定时，出水温度波动较大，仅适用于用水量大，而且比较均匀的热水供应系统或

17、建筑物热水采暖系统。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2加热设备,固定管板式,U型管管壳式,c.半容积式水加热器 半容积式水加热器是带有适量贮存和调节容积的内藏式容积式水加热器。优点：体积小、加热快、热交换充分、供水温度稳定、节水节能。缺点：但由于内循环泵不间断地运行，需要有极高的质量保证。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2加热设备,d.半即热式水加热器 半即热式水加热器具有超前控制，具有少量贮存容积的快速式水加热器。,优点：半即热式水加热器具有快速加热被加热水，浮动盘管自动除垢的优点，其热水出水温度一般能控制在2.2oC内，且体积小，节约占地

18、面积，适用于各种不同负荷需求的机械循环热水供应系统。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2加热设备,e.加热水箱和热水贮水箱加热水箱是一种简单的热交换设备。在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器，可构成直接加热水箱；在水箱中安装排管或盘管即构成间接加热水箱。热水贮水箱（罐）是一种专门调节热水量的容器。可在用水不均匀的热水供应系统中设置，以调节水量，稳定出水温度。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2加热设备,水加热器的选择：水加热器的选择应根据现有的热源条件、燃料种类、建筑物功能及热水用水规律、耗热量和建筑物内部布局等因素经综合比较后确定。基本原则：一次

19、换热效率高于二次换热，并应优先选用燃气、油、煤为燃料的热水锅炉。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.2加热设备,自动温度调节装置作用：控制出水水温,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,安装：温度调节器分为直接式自动温度调节装置和间接式自动温度调节装置。前者必须直立安装，温包放置在水加热器热水出口的附近，它把感受到的温度传给温度调节器，自动调节热媒流量达到自动调温的目的；后者温包把温度传给电触点温度计，当温度计指针转到大于或低于规定的温度触点时，自动启动电机关小或开大阀门，调节热媒流量，自动调温。,减压阀作用：当水加热器采用蒸汽作为热媒时，当蒸汽

20、供应管的压力大于水加热器规定的额定蒸汽压 力，应设减压阀，将蒸汽压力 降到需要值，才能保证设备使用安全。安装：减压阀有波纹管式、活塞式、膜片式等几种类型。减压阀应安装在水平管段上，阀体直立，安装节点还应设置阀门、安全阀、压力表、旁通管等附件。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,疏水器,作用：保证蒸汽凝结水及时排放，同时又防止蒸汽泄漏。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,安装：1）位置应便于检修，并尽量靠近用气设备，安装高度 应低于设备或蒸汽管道底部150mm以上，以便凝结水排出 2）浮筒式或钟形浮子式疏水器应水平安装3）加热设备宜各自

21、单独安装疏水器，以保证系统正常工作4）如装设旁通管应装在疏水器上方或同一平面上，避免安装在下方5）在余压回水系统中，回水管高于疏水器时，应在疏水器后设止回阀6）当疏水器距加热设备较远时，宜在疏水器与加热设备之间安装回气支管7）若凝结水量较大则需几个疏水器并联安装,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,自动排气阀为了排除上行下给式管网中热水汽化产生的气体，保证管内热水通畅，应在管道最高处安装自动排气阀。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,4自动排气阀,管网最高处,自然补偿管道和伸缩器作用：热水系统中管道因受热膨胀而伸长，为保证管网的使用安全

22、而采取的补偿管道温度伸缩的措施。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,自然补偿管道管道在敷设时布置成L或Z形弯曲管段，来补偿直线管段的部分的伸缩量。,固定支撑煨弯管,5自然补偿管道和伸缩器,伸缩器伸缩器：当直线管段较长，无法利用自然补偿时，应设置伸缩器。,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,波型补偿器优点：安装方便，耐高温 节省面积，外形美观。,非金属补偿器 通用型补偿器,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,大拉杆补偿器,通用型补偿器,第8章 建筑

23、内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,第8章 建筑内部热水供应系统8.2加热设备和器材8.2.3器材,膨胀管和膨胀罐,6 膨胀管和膨胀罐,在集中热水供应系统中，冷水被加热后，水的体积要膨胀，如果热水系统是密闭的，在卫生器具不用水时，会增加系统的压力，有胀裂管道的危险，需设置膨胀管或膨胀罐。,热水,第8章 建筑内部热水供应系统8.3热水管道的敷设与保温8.3.1 热水管道的布置与敷设,管材：,热水管道应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生要求的管材及相应的配件。一般可采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、铝塑复合管、交联聚乙烯（PE-X）管、三型无规共聚聚丙烯管（PP-R）等。,干管

24、的直线段应设置足够的伸缩器横管与立管连接处应采取乙字弯为了便于排气和泄水，热水横管应有与水流相反的坡度，其值一般0.003，并在管网最低处设置泄水阀，以便检修时泄空存水。管道穿楼板、基础及墙壁应该套管，让其自由伸缩。水加热器或贮水器的冷水供水管和机械循环回水管上应设止回阀。,第8章 建筑内部热水供应系统8.3热水管道的敷设与保温8.3.1 热水管道的布置与敷设,目的：减少介质传送过程中无效的热损失对保温材料要求：1）导热系数小，并具有一定的机械强度2）质量轻，没有腐蚀性3）就地取材，施工方便。保温材料的选择：1）管道保温：岩棉、超细玻璃棉、硬聚氨酯、橡塑泡棉等2）设备保温：岩棉制品、硬聚氨酯发

25、泡塑料等。管道和设备在保温之前应作防腐处理。,第8章 建筑内部热水供应系统8.3热水管道的敷设与保温8.3.2 热水管道的保温,保温层厚度计算公式：,第8章 建筑内部热水供应系统8.3热水管道的敷设与保温8.3.2 热水管道的保温,式中：-保温层厚度，mmdw-管道或圆柱设备的外径，mm-保温层的导热系数，KJ/（h m）-未保温的管道或圆柱设备外表面温度，q-保温后的允许热损失，KJ/（h m）（教材P236表7.4.1）,预制式保温层,第8章 建筑内部热水供应系统8.3热水管道的敷设与保温8.3.2 热水管道的保温,习题：,1、建筑内部热水供应系统按照热水供应范围的大小分为哪几种形式？并说明各自的特点及适用情况。2、热水供水方式有哪几种？各自的适用哪种类型的建筑？3、热水供应系统中的附件有哪些？各自作用时什么？4、热水供水系统中常用的管材有哪些？5、热水供水系统中为何要设置回水管道？6、在集中热水供应系统中，上行下给式配水干管的最高点应设_；下行上给配水系统，可利用_放气。,