建筑设备热水和饮水供应系统.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,*,第五章 热水及饮水供给系统,第一节 热水用水定额、水温及水质,第二节 热水供给系统,第三节 加热方式和加热设备,第四节,热水供给系统附件,第五节 热水供给系统计算,第六节 高层建筑热水供给系统,第,七节 饮水供给,第八节 热水管道系统布置与铺设,第1页,第一节 热水用水定额、水温及水质,热水用量定额,生产用热水量定额，按照生产工艺要求确定。,生活用热水量定额有两种：一个按照使用热水单位确,定，另一个按照卫生器具一次或一小时热水用量确定。,第2页,二、水温计算,我国规范要求：,冷水温度：,当地最冷月平均水温,热水锅炉和水加热器出水温度,75,最不利配水点最低水温：,供洗涤时应不低于,60,供给浴盆时不低于,55,加热设备出口与最不利配水点温度差,15,第3页,三、热水水质,生产用热水水质标准符合生产工艺要求标,准，而生活用热水水质标准除应符合我国现行,生活饮用水卫生标准,外，对集中热水供给系,统加热前水质是否需要软化处理，,应依据水质、水,量、使用要求等原因进行技术经济比较确定,。普通,情况下热水供给系统按,65,水温计算时，水量较小,，如用水量小于10m,3,可不进行软化处理。假如经过,实践证实，该地域使用磁化器软化水有效时，可在,水加热器或锅炉冷水进水管上安装磁水器。,第4页,第二节 热水供给系统一、热水系统分类,按照热水供给范围大小：,局部热水供给系统,集中热水供给系统,区域性热水供给系统,第5页,二、热水系统组成,工作流程：,锅炉生产蒸汽经热媒管送入水加热器加热冷水,加热器中热水由配水管送到各个用水点,蒸汽凝结水由凝结水管排至凝水池,锅炉用水由凝结池供给,水加热器中所需冷水由给水系统供给,组成:,由第一循环系统和第二循环系统组成,第6页,三、热水供给系统方式,按加热方式分：直接加热,间接加热,第7页,按有没有循环管：全循环,半循环,非循环,按循环方式：机械循环,自然循环,按干管位置：上行下给式,下行上给式,第8页,第三节 加热方式和加热设备一、加热方式,1、锅炉直接加热,优点：,设备简单、热效,率高、噪声小和,工作稳定,。,缺点：,在水用量较大,时锅炉轻易结垢,。,（一）直接加热,第9页,2、蒸汽与被加热水直接混合加热方式,蒸汽经过多孔管或水射器加热冷水。,注意：,蒸汽中不能含有危害人体皮肤成份。,第10页,3、太阳能热水器,优点：含有运行可靠、结构简单、维护方便和造价低,太阳能热水器：,由太阳能集热器、连接管道和循环水,箱等组成,。,第11页,全玻璃真空集热管,全玻璃真空集热管采取耐冷热,冲击，抗冰雹双层高硼硅玻璃，,夹层高真空，内层玻璃外壁采取磁,控溅射真空镀膜工艺，镀有国际先,进水平选择性吸收涂层，对阳光,含有极高吸收率和极低热发射,率，使用寿命可达以上。单管,试验：,晴天零下18二小时左右，,真空管内水可达沸点,。,第12页,热媒经过传热面加热冷水。,惯用设备：,（1）容积式水加热器,（2）快速水加热器,（3）加热水箱,(4)半容积式水加热器,(5)半即热式水加热器,（二）,间接加热方式,第13页,容积式热交换器,容积式水加热器间接加热方式。,热媒可使用蒸汽和高温热水,。容积式水加热器有卧式和立式两种类型。容积式水加热器适合用于供水温度要求均匀、无噪声医院、饭店、旅馆、住宅等建筑。,第14页,二、发烧和加热设备,1、发烧设备,热水供给系统发烧设备常指锅炉、工厂废热利,用设备、太阳能集热器等。,各种锅炉,第15页,按燃料分类：,燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉,按热媒分类：,蒸汽锅炉和热水锅炉,按外形分类：,有立式和卧式,按结构分类：,立式锅炉：,横水管、横火管、直水管、弯水管,卧式锅炉：,外燃回水管、内燃回水管、快装卧式内燃,快装卧式内燃（KGZ）锅炉总效率较高，体积小和安装简单,燃油、燃气锅炉自动化程度高，不需储煤和炉渣，油价高,热水供给锅炉种类,第16页,太阳能热水器,太阳能平板型集热器，是一个利用,“热箱”,原理把太阳能转换为热能装置。它由,双层高硼硅玻璃，夹层高真空，,内壁是用无光黑色涂料涂黑，保温层绝热。假如只在510月份使用，应比当地纬度少10度效果很好。,第17页,2、加热设备,（1）容积式水加热器,容积式水加热器有立式和卧式两种。,第18页,新型震动式热交换器工作原理 其结构如详图：,利用软体热媒管在热交换器中扰动改变水流态,（层流紊流提升热交换率。,第19页,（2）快速水加热器,汽水式,水水式,还可分为多管式和单管式,（3）加热水箱,快速水加热器比容积式水加热器,热效率高，但不能贮存热水。,第20页,4.半容积式水加热器,半容积式水加热器是带有适量贮存与调整容积内藏式容积式水加热器，由贮热水罐内藏式快速换热器和内循环泵3个主要部分组成。,其中贮热水罐与快速换热器隔离，被加热水在快速换热器内快速加热后，经过热水配水管进入贮热水罐，当管网中热水用量低于设计用水量时，热水一部分落到贮罐底部，与补充水(冷水)一道经内循环泵升压后再次进入快速换热器加热。,内循环泵作用有3个：,其一，提升被加热水流速，,以增大传热系数和换热能力；,其二，克服被加热水流经换,热器时阻力损失；,其三，形成被加热水连续热循环。,第21页,(4)半即热式水加热器,半即热式水加热器是带有超前控制，含有少许贮存容积快速式水加热器。,热媒蒸汽经控制阀和底部入口经过立管进入各并联盘管，冷凝水入立管后由底部流出，冷水从底部经孔板入罐，同时有少许冷水进入分流管。入罐冷水经转向器均匀进入罐底并向上流过盘管得到加热，热水由上部出口流出。部分热水在顶部进入感温管开口端，冷水以与热水用水量成百分比流量由分流管同时入感温管，感温元件读出瞬间感温管内冷、热水平均温度，即向控制阀发出信号，按需要调整控制阀，以保持所需热水输出温度。,第22页,第23页,第四节 热水供给系统附件,1、自动温度调整器,热水供给系统控制热水温度，常采取自动温度调整器。,第24页,2、疏水器,作用：阻气排水,设置在以蒸汽为热媒间接加热凝结管道上。,图为偏心热动力式,疏水器。它是利用进入,阀体蒸汽和凝结水，,对阀片两边产生压力差,而升降阀片到达排水阻,汽作用。,第25页,第26页,3、减压和节流阀,减压阀安装在热媒进管上.节流阀安装在热水供给系统回水管道上.,热水加热器所需蒸汽压力普通,小于49010,5,，当热媒蒸汽压力远大于水加热器所需蒸汽压力，经过减压阀把压力减到需要值。,第27页,减压阀选择方法，热媒为蒸汽普通按下式计算，求得减压阀工作孔口截面后，由产品样本确定其型号,f 减压阀工作孔口截面积(cm,2,),G,0,蒸汽流量(k,g,/h),q,0,经过每cm,2,孔口截面理论流量（蒸汽）(k,g,/h),第28页,4、自动排气阀,为排除上行,下给式干管中热,水散发出来气,体，确保管道系,统内热水通畅。,第29页,第30页,5、自然赔偿管道和伸缩器,第31页,第五节 供给系统计算热水,一、热水量、耗热量、热媒耗量及产水量计算,（一）热水量计算(最大小时热水用量),1.全日供水住宅、别墅、旅馆等建筑,Q,r,按人数、单位数或卫生器具数计算热水设计用水量（l/h),m 用水计算单位数，人数或床位数等。,q,r,每人天天热水用水量，L/人.d。,T 1日内热水供给小时数，T=24h.,K,h,小时改变系数,第32页,2.定时供热水住宅、旅馆、公共浴室等,Qr按人数、单位数或卫生器具数计算热水设计用水量（l/h),b 同类卫生器具在同一小时内使用最大百分数,q,h,卫生器具一次和一小时热水用水量,n,0_,同类卫生器具数。,第33页,（二）耗热量计算,依据水温温差等原因可求所需耗热量。耗热量可按以下,公式计算；,Q设计小时耗热量（W,Q,r,设计小时热水量，L/h;,C,B,水比热（kJ/kg,),热水供给系统中可取419,（kJ/kg,),t,l,冷水温度,t,r,热水温度,第34页,（三）热媒耗量计算,1.蒸汽直接与被加热水混合时，热媒耗量计算公式为：,G,m,热媒蒸汽耗量(kg/h),Q 设计小时耗热量(KJ/h),i 蒸汽热容(KJ/h)，按压力查表得出,Q,hx,蒸汽与冷水混合后热水含热量(KJ/kg),1112热水供给热损失,第35页,2.蒸汽经过传热面间接加热冷水时,G,mh,蒸汽经过传热面加热冷水,时热媒耗量(kg/h),r,h,蒸汽汽化热(KJ/kg),1112热水供给热损失,Q 设计小时耗热量(KJ/h),第36页,3.热媒为热水经过传热面加热冷水时耗热量计算公式,G,ms,热水经过传热面加热冷水时热媒耗量(kg/h),t,mc,热媒为冷水初温,，普通为95,，当管道很长时,采取110150,t,mz,热媒为热水终温(,)；普通为7075,1112热水供给热损失,C,B,水比热（kj/kg,),热水供给系统中可取419,（kj/kg,),Q 设计小时耗热量(KJ/h),第37页,二、热水贮存设备、加热设备和锅炉选择,1、热水箱、热水罐、加热水箱和容积式水加热器容积计算方法,（1）经验计算法,对于住宅、集体宿舍、旅馆、医院、和公共浴池、可按大于45分钟设计小时耗热量，对于企业浴室和和集团浴室可取30分钟设计小时耗热量计算，计算经验公式分别为：,V,r,贮水罐容积（L。,C,B,水比热（kj/kg,),热水供给系统中可取419,（kj/kg,),t,l,冷水温度,t,r,热水温度,第38页,某建筑物日耗热量曲线,（2）理论计算方法,日耗热量曲线 供热量累积曲线,右图曲线斜率为其该时刻小时耗热量,第39页,2.加热设备热交换面积计算,式中 Fp换热器中换热排管或盘管传热面积，m,2,；,Q设计小时耗热量计算，kJ/h,因为结垢影响传热效率修正系数，,1.11.2热水供给系统热损失系数,K传热系数，kJ/(m2h)；,t,j,热媒和被加热水计算温差，；(见教材),3.快速加热器水流阻力计算,容积式加热器水流阻力忽略不计,第40页,2、锅炉选择,Q,g,=(1.11.2)Q,在实际设计工作中，选择锅炉方法，普通是按热水系统设计小时热量乘以热损失系数，作为锅炉应该确保供给小时供热量，然后从锅炉样本中选出锅炉型号。,Q,g,锅炉小时供热量(KJ/h),Q设计小时耗热量(KJ/h),1.11.2热水供给系统热损失系数,第41页,三、热水管网水力计算,热水管网计算，在绘制管网轴测图后进行。,计算内容包含：,A 确定热媒管道管径 及水头损失。,B 确定热水管网管径及循环管路水头损失。,C 确定系统各种设备。,第42页,（一）热媒管网计算,1、热媒为热水时,查表5-16 水力计算表。,热媒管网热水自然循环作用水头,H,x,=h(r,1,-r,2,),H,x,自然循环作用水头（P,a,h锅炉中心与热水罐中心或水加热器排管中心标高差(m)；,r,1,热水罐或水加热器回水管中平均重度N/m,3,r,2,锅炉出口水平均重度N/m,3,循环条件：,第43页,2.热媒为高压蒸汽时,第44页,（二）热水配水管网和循环管网计算,1.热水配水管网计算,配水管网计算方法与给水管网相同，但因为热水重度小于冷水重度热水管网轻易结垢等原因，管道水头损失计算应使用热水管道水力计算表格。,2.自然循环管网计算,(1)初步确定回水管管径,(2)计算管段终点水温,采取面积温降法,第45页,第46页,(3)配水管网各管段热损失计算,q,s,配水管网中任一计算管段热损失，kJ/h；,K无绝热层管道传热系数；,绝热系数；,t,C,、t,Z,计算管段始、终点水温，；,D管子外径，m；,L计算管段长度，m；,t,j,计算管段周围空气温度，；,第47页,(4)计算配水管网总热损失,Q,S,=q,s,各个管段热损失之和,(5)计算总循环流量,式中,q,x,计算管段总循环流量，kg/h；,C,B,热水比热，取C,B,=4.19kJ/kg；,Q,S,总热损失。,（6）计算各管段循环流量,第48页,式中 q,n+1,、q,n,n+1、n管段中所经过循环流量，kg/h；,q,s(n+1),、q,sn,n+1、n管段本身及其后各管段热损失之,和，kJ/h；,q,sn,管段n本身热损失，kJ/h。,（7）复核各管段终点水温,第49页,（8）计算循环管网水头损失,H=(H,p,+H,h,)+H,j,式中 H,p,循环流量经过配水计算管路沿程和局部,水头损失，pa；,H,h,循环流量经过回水计算管路沿程和局部,水头损失，Pa；,H,j,循环流量经过换热器水头损失，Pa。,（9）自然循环压力计算,上行下给式 H,zr,=h(r,3,-r,4,),下行上给式 H,zr,=h(r,5,-r,6,)+h,1,(r,7,-r,8,),自然循环条件：,Hzr1.35H,第50页,2.机械循环管网计算,步骤(1)(8)与自然循环管网计算,（9）选择循环水泵,1）全日制工作,Q,b,q,x,H,b,H,2)定时循环,供给热水前30分钟开始循环，供给热水时停顿循环。,Q,b,（24）V,V管网系统水容积。,H,b,H,第51页,第六节 高层建筑热水供给系统,高层建筑热水供给系,统组成与普通建筑供,应系统相同。,1、集中供热水方式：,发烧和加热设备集中设置,由各分区水箱为各个分,区加热器单独供水。,优点：,设备集中、便于管理、,运行可靠。,缺点：,高区水加热器承压过大。,第52页,2、分散式供热水方式,加热设备和循环水泵,分别设在各区技术设备层。,优点：,加热器承压小，,设备造价低。,缺点：,设备分散，管理,不便热媒管过长。,第53页,第七节 饮水供给,（一）饮水供给计算,饮用水水量可安下表用水定额和小时改变系数选取：,建筑物名称,单位,饮用水量定额(L),小时改变系数(Kh),开水温度(,),冷饮水温度,热车间,普通车间,工厂生活间,办公楼,集体宿舍,教学楼,医院,影剧院,招待所,体育馆,高级饭店,每人每班,每人每班,每人每班,每人每班,每人每日,每人每日,每学生每日,每病床每日,每人每厂,每人每日,每人每日,每小时每人,35,24,12,12,12,12,12,23,0.2,23,0.2,0.310.38,2,.,0,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,1,.,5,100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）100（105）,1418,710,710,710,710,710,710,710,710,710,710,710,第54页,设计最大小时饮用水量计算公式,q,Emax,设计最大饮用水量(L/h),K,h,小时改变系数,q,E,饮用水量,T,E,每日供给饮用水时数,饮用水量计算公式,第55页,第八节 热水管道系统布置和铺设,1、热水管网布置基本标准是：,在满足,水温、水量、和压力,条件下，,便于维修管理,和,管线最短。,2、基本铺设位置：,依据详细情况和要求，能够铺设在,室内地沟,、,地下室顶部,、,建筑物最高层,或,设备层。,3、安装方式：,明装沿,墙、柱；布置于管道竖井内、预留沟槽内,暗装,。,第56页,热水管道布置铺设注意事项：,1、立管始端、回水立管末端设阀门。,2、横管有与水流方向相反坡度。,3、横干管应设足够伸缩器。,4、热水应低进高出。,5、在管路上附件旁边装设足够阀门。,6、在主要管线上装设保温层。,7、在做保温层之前考虑管道防腐问题。,第57页,