第8讲 自然循环热水采暖系统.ppt

系统组成 放热中心1 (散热器) 加热中心2 (锅炉) 供水管3 回水管4 膨胀水箱5 工作原理 系统工作前先充满冷水，当水在锅炉内被加热后，密度减小，同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱动，使热水沿供水干管上升，流人散热器。在散热器内水被冷却，再沿回水干管流回锅炉。 循环作用压力 自然循环热水采暖系统是最早采用的一种热水供暖方式，已有约200年的历史，至今仍在应用。 装置简单，运行时无噪音和不消耗电能。但由于其作用压力小，管径大，作用范围受到限制。重力循环热水采暖系统通常只能在单幢建筑物中应用，其作用半径不宜超过50m。 容纳膨胀体积 排气 定压 在双管系统中，由于各层散热器与加热中心的高差不同，虽然进入和流出各层散热器的供、回水温度相同(不考虑管路沿途冷却的影响)，也将形成上层作用压力大、下层作用压力小的现象。如选用不同管径仍不能使各层阻力损失达到平衡，由于流量分配不均，必然要出现上热下冷的现象。 在供暖建筑物内，同一竖向的各层房间的室温不符合设计要求的温度，而出现上下层冷热不均的现象，称为系统垂直失调。 双管系统的垂直失调，是由于通过各层的循环作用压力不同而出现的；楼层数越多，上下层的作用压力差值越大．垂直失调就会越严重。 第八讲 自然循环热水采暖系统 本讲主要内容 自然循环热水采暖系统的工作原理 自然循环热水采暖系统的主要型式 自然循环系统作用压力的计算 热水采暖系统 以热水作为热媒的采暖系统。从卫生条件和节能等因素考虑，民用建筑应采用热水作为热媒；也可用于生产厂房和辅助建筑中。 特点： 系统简单，卫生，安全，蓄热能力好。 热水供暖系统 自然循环系统 机械循环系统 单管系统 双管系统 垂直式系统 水平式系统 低温水供暖系统 高温水供暖系统 系统循环动力方式 供、回水方式 系统管道敷设方式 热水温度 一、自然循环热水采暖系统的工作原理 一、自然循环热水采暖系统的工作原理 一、自然循环热水采暖系统的工作原理 循环作用压力ΔP取决于热水密度差和加热中心与冷却中心的高度差。 二、自然循环热水采暖系统的主要型式 双管式 单管式 上供下回 上供下回式系统特点 1）供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的流向。其反向的坡度为0.5%~1％；空气逆流经供水干管聚集到系统的最高处，通过膨胀水箱排除。 2）散热器支管的坡度一般取1%。这是为了使系统内的空气能顺利地排除，因系统中若积存空气，就会形成气塞，影响水的正常循环。 3）回水干管应向锅炉方向有向下的坡度。 膨胀水箱的作用 三、自然循环双管系统作用压力的计算 aS1b环路作用压力为： aS2b环路作用压力为： 环路间压力差为： 双管系统垂直失调 四、自然循环单管系统作用压力的计算 环路作用压力为： 上式可改写为： H2 若循环环路中有N组串联的冷却中心(散热器)时，其循环作用压力可用下面一个通式表示： 由作用压力计算公式可知，单管热水供暖系统的作用压力与水温变化、加热中心到冷却中心的高度差以及冷却中心的个数等因素有关 。 自然循环单管系统立管水温的计算 为了计算单管系统重力循环作用压力，需要求出各个冷却中心之间管路中水的密度，也就是首先要确定各散热器之间管路的水温。 在单管系统运行期间，当立管的供水温度或流量不符合设计要求时，也会出现垂直失调现象。但在单管系统中，影响垂直失调的原因和双管系统不同（由于各层作用压力不同造成的）．是由于各层散热器的传热系数K随各层散热器平均计算温度差的变化程度不同而引起的。 单管系统垂直失调 第八讲 自然循环热水采暖系统