供热工程课程-室内热水供暖系统.ppt

第三章 室内热水供暖系统 热水供暖系统:以热水作为热媒的供暖系统 热水供暖系统分类： 1．按系统循环动力的不同，可分为重力(自然)循环系统和机械循环系统。 2．按供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。 3．按系统管道敷设方式的不同，可分为垂直式和水平式系统。 4．按热媒温度的不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。 各个国家，对高温水与低温水的界限，都有自己的规定，并不统一。 第一节 重力(自然)循环热水供暖系统 讨论A-A断面的作用压力 分两个环路讨论 第二层的作用压力 P 2左=g(ρh h 0+ ρgh1+ ρgh2+ ρgh3) P 2右= g(ρh h 0+ ρhh1+ ρhh2+ ρgh3) 第一层的作用压力 P 1左=g(ρh h 0+ ρgh1+ ρgh2+ ρgh3) P 1右=g(ρh h 0+ ρhh1+ ρgh2+ ρgh3) 一、系统工作原理及其作用压力 当水在锅炉内加热后，水的密度减小，上升；在散热器内被冷却后，水的密度增加，沿回水管道返回锅炉。整个系统的循环动力即供回水的密度差。维持该系统循环流动的压力称为自然作用压力。 重力循环热水供暖系统的循环作用压力的大小取决于水温（水的密度）在循环环路的变化。 起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之间这段高度内的水柱密度差。如果取供水温度95℃，回水70℃；则每m高差可产生的作用压力为： 9.81×1×（977.81－961.92）=156 Pa。 重力循环热水供暖系统维护管理简单，不需消耗电能。但由于其作用压力小、管中水流速度不大，所以管径就相对大一些，作用范围也受到限制。自然循环热水供暖系统通常只能在单幢建筑物中使用，作用半径不宜超过50m。 二、自然循环热水供暖系统的形式及作用压力 重力循环热水供暖系统主要分双管和单管两种型式 。 系统的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％~1．0％；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，在上供下回重力循环热水供暖系统充水和运行时，空气能逆着水流方向，经过供水干管聚集到系统的最高处，通过膨胀水箱排除。 重力循环热水供暖双管系统的垂直失调 在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的 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。 系统垂直失调 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、下层冷热不匀的现象，通常称作系统垂直失调。 由此可见，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；而且楼层数越多，上下层的作用压力差值越大，垂直失调就会越严重。 重力(自然)循环热水供暖系统 重力循环热水供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。 系统特点 它装置简单，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。重力循环热水供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。 第二节 机械循环热水供暖系统 机械循环热水供暖系统与重力循环系统的主要差别是在系统中设置了循环水泵。 机械循环热水供暖系统成为应用最广泛的一种供暖系统。 设置了循环水泵，增加了系统的经常运行电费和维修工作量；但由于水泵所产生的作用压力很大，因而供暖范围可以扩大。机械循环热水供暖系统不仅可用于单幢建筑物中。也可以用于多幢建筑，甚于发展为区域热水供暖系统。 1．组成：锅炉，管道，水泵，散热器，膨胀水箱。如图。 2．工作过程及布置 其中：①．水泵置于回水干管上 ②．膨胀水箱通过膨胀管连在水泵 吸入端，膨胀水箱置于最高处。（水泵吸 水管处的压力为全系统的最小压力。） 作用：①．吸水膨胀的水。 ②．维持水泵吸入口的压力恒定。 供水仰头走，回水低头走 单管顺流式系统的特点是： 立管中全部的水量顺次流入各层散热器。顺流式系统型式简单、施工方面，造价低，是国内目前一般建筑广泛应用的一种形式。 它最严重的缺点是不能进行局部调节。 与顺流式相比 ，单管跨越式系统所需的散热器面积比顺流式系统大一些。 目前在国内只用于房间温度较严格，需要进行局部调节散热器散热量的建筑上。 下供下回式系统排出空气的方式  机械循环热水供暖系统的主要型式 机械循环热水供暖系统的主要型式 倒流式系统具有如下特点： (1)无需设置集气罐等排气装置。 (2) 底层散热器的面积减小，便于布置。 (3)当