室内热水和饮水供应建筑给水排水工程课件.pptx
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1、5.1.2 热水系统的组成热媒循环管网热水配水管网附件和仪表第1页/共47页5.2 热水供应系统的设计热水供应系统的设计包括选择热水供水方式、循环方式,选择加热、贮热和贮水设备等内容。5.2.1 热水供水方式5.2.1.1 热水的加热方式直接加热方式:是利用燃气、燃油、燃煤为燃料的热水锅炉把冷水直接加热到所需温度,或者是将蒸汽或高温水通过穿孔管或喷射器直接与冷水接触混合制备热水。热水锅炉直接加热具有热效率高、节能的特点。第2页/共47页间接加热方式:是利用热媒通过水加热器把热量传递给冷水,把冷水加热到所需热水温度,而热媒在整个加热过程中与被加热水不直接接触。这种加热方式具有回收的冷凝水可重复利
2、用,补充水量少,运行费用低,加热时噪声小,被加热水不会造成污染,运行安全可靠。第3页/共47页5.2.1.2热水供应方式全日供应和定时供应全日供应方式是指热水供应管网在全天任何时刻都保持设计的循环水量,热水配水管网全天任何时刻都可正常供水,并能保证配水点的水温。定时供应方式是指热水供应系统每天定时供水,其余时间系统停止运行。此方式在供水前,利用循环水泵将管网中已冷却的水强制循环到水加热器进行加热,达到使用温度才使用。第4页/共47页开式系统和闭式系统开式热水供水方式,在配水点关闭后系统仍与大气相通。闭式热水供水方式,在配水点关闭后系统与大气隔绝,形成密闭系统。第5页/共47页同程式系统和异程式
3、系统同程式系统是指每一个热水循环环路长度相等,对应管段管径相同,所有环路的水头损失相同。异程式系统是指每一个热水循环环路各不相等,对应管段管径也不相同,所有环路水头损失也不相同。第6页/共47页下行上给式和上行下给式水平干管设置在顶层向下供水的方式称上行下给式供水方式;水平干管设置在底层向上供水的方式称为下行上给式供水方式。第7页/共47页5.2.2 循环方式5.2.2.1全循环、半循环和无循环供水方式5.2.2.2自然循环方式和机械循环方式自然循环方式是利用配水管和回水管内的温度差所形成的压力差进行循环。机械循环方式是在回水干管上设循环水泵强制一定量的水在管网中循环。第8页/共47页5.2.
4、3 加热和贮热设备的选用局部水加热设备燃气热水器太阳能热水器电热水器第9页/共47页集中热水供应系统的加热和贮热设备燃煤热水锅炉燃油(燃气)热水锅炉容积式水加热器快速式水加热器半容积式水加热器半即热式水加热器加热水箱和热水贮水箱第10页/共47页5.2.3.3加热设备的选择与布置加热设备的选择选择集中热水供应系统的加热设备时,应选用热效率高、换热效果好、节能、节省设备用房、安全可靠、构造简单及维护方便的水加热器;要求生活热水侧阻力损失小,有利于整个系统冷、热水压力的平衡。加热设备的布置加热设备的布置必须满足相关规范及产品样本的要求。水加热设备的上部、热媒进出口管上及贮热水罐上应装设温度计、压力
5、表;热水循环管上应装设控制循环泵开停的温度传感器;压力罐上就设安全阀,其泄水管上不得安装阀门并引到安全的地方。第11页/共47页5.3 耗热量、热水量、热媒耗量及水加热设备选型计算5.3.1 热水用水定额、水温和水质5.3.1.1 热水用水定额生活用热水定额有两种:一种是根据建筑物的使用性质和内部卫生器具的完善程度、热水供应时间和用水单位数来确定,其水温按60计算,见表5.1。二是根据建筑物使用性质和卫生器具1次和小时热水用水定额来确定,其水温随卫生器具的功用不同,对水温的要求也不同,见表5.2。5.3.1.2水温热水使用温度、热水供应温度、冷水计算温度、冷热水比例计算。5.3.1.3热水水质
6、符合我国现行的生活饮用水卫生标准。第12页/共47页5.3.2 耗热量、热水量计算耗热量、热水量和热媒耗量是热水供应系统中选择设备和管网计算的主要依据。5.3.2.1耗热量计算全日制供应热水的住宅、别墅、招待所等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算:定时供应热水的住宅、旅馆、医院等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算:第13页/共47页5.3.2.2热水量计算设计小时热水量,可按下式计算:式中qrh 设计小时热水量,L/h;Qh设计小时耗热量,W;tr热水温度,按表5.2采用;tl冷水计算温度,按表5.4选用;r热水密度,kg/L;第14页/共47页5.3.3 热源
7、及热媒耗量计算5.3.3.1热源集中热水供应系统的热源,宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能,当没有条件利用时,宜优先采用能保证全年供热的热力管网作为集中热水供应的热源。当区域性锅炉房或附近的锅炉房能充分供给蒸汽或高温水时,宜采用蒸汽或高温水作集中热水供应系统的热媒。当上述条件都不具备时,可设燃油、燃气热水机组或电蓄热设备等供给集中热水供应系统的热源或直接供给热水。局部热水供应系统的热源宜采用太阳能及电能、燃气、蒸汽等。第15页/共47页5.3.3.2热媒耗量计算采用蒸汽直接加热时,蒸汽耗量按下式计算:采用蒸汽间接加热时,蒸汽耗量按下式计算:采用高温热水间接加热时,高温热水耗量按下式计算:第
8、16页/共47页5.3.4 集中热水供应加热及贮热设备的选用与计算在集中热水供应系统中,贮热设备有容积式水加热器和加热水箱等,其中快速式水加热器只起加热作用;贮水器只起贮存热水作用。加热设备的计算是确定加热设备的加热面积和贮水容积。5.3.4.1加热设备供热量的计算容积式水加热器或贮热容积及相应水加热器按下式计算:半容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、热水机组的供热量按设计小时耗热量计算。半即热式、快速式水加热器及其他无贮热容积的水加热设备的供热量按设计秒流量计算。第17页/共47页5.3.4.2水加热器加热面积的计算容积式水加热器、快速式水加热器和加热水箱中加热排管或盘管的传热面积应
9、按下式计算:容积式水加热器、半容积式水加热器的热媒与被加热水的计算温差tj采用算术平均温度差,按下式计算:半即热式水加热器、快速式水加热器热媒与被加热水的温差采用平均对数温度差按下式计算:第18页/共47页5.3.4.3 热水贮水器容积的计算热水器贮水容积在实际工程中,可用经验法确定贮水器的容积,按下式计算:式中V贮水器的贮水容积,;T贮热时间,按表5.13确定,min;Q热水供应系统设计小时耗热量,W;tr、t1、C同公式(5.4)。5.3.2.2锅炉的选择计算对小型建筑热水系统可直接查产品样本,样本中查出的加热设备发热量值应大于小时供热量,而小时供热量要比设计小时耗热量大1020%。第19
10、页/共47页5.4 热水系统的管材及附件5.4.1 管材和管件热水供应系统采用的管材和管件,应符合现行产品标准的要求。热水管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度。热水管道应选用耐腐蚀、安装方便、符合饮用水卫生要求的管材及相应的配件。可采用薄壁铜管、不锈钢管、铝塑复合管交联聚乙烯(PEX)管等。当选用热水塑料管和复合管时,应按允许温度下的工作压力选择,管件宜采用管管道相同的材质,不宜采用对温度变化较敏感的塑料热水管,设备机房内的管道不宜采用塑料热水管。第20页/共47页5.4.2 附件自动温度调节器热水供应系统中为实现节能节水、安全供水,应在水加热设备的热媒管道上安
11、装自动温度调节装置来控制出水温度。疏水器疏水器的作用是自动排出管道和设备中的凝结水,同时又阻止蒸汽流失。第21页/共47页减压阀和安全阀减压阀是通过启闭件(阀瓣)的节流来调节介质压力的阀门。安全阀设在闭式热水系统和设备中,用于避免超压而造成管网和设备等的破坏。第22页/共47页自动排气阀自动排气阀用于排除热水管道系统中热水气化产生的气体。自然补偿管道和伸缩器避免管道因承受了超过自身所许可的内应力而导致弯曲甚至破裂或接头松动。第23页/共47页膨胀管、膨胀水箱膨胀管的设置高度按下式计算:膨胀水箱容积按下式计算:膨胀水箱水面高出系统冷水补给水箱水面的高度按下式计算:压力膨胀罐膨胀水罐的总容积按下式
12、计算:第24页/共47页5.5 热水供应管网水力计算热水管网水力计算包括第一循环管网和第二循环管网。第一循环管网水力计算,需按不同的循环方式计算热媒管道管径、凝结水管径和相应水头损失;第二循环管网计算,需计算设计秒流量、循环流量,确定配水管管径、循环流量、回水管管径和水头损失。确定循环方式,选用热水管网所需的设备和附件,如循环水泵、疏水器、膨胀(罐)水箱等。第25页/共47页5.5.1第一循环管网的水力计算热媒为热水时:热媒循环管路中的供、回水管道的管径应根据已经算出的热媒耗量、热媒在供水和回水管中的控制流速,通过查热水管道水力计算表确定,由热媒管道水力计算表查出供水和回水管的单位管长的沿程水
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