哈工大供热工程第三章热水供暖系统ppt课件.ppt

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1、第三章热水供暖系统定义：以热水作为热媒的供暖系统，称为热水供暖系统。适用范围：民用建筑、公共建筑、工业企业的辅助建筑。分类1.按循环动力分：自然循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统2.按散热器供、回水方式分：单管热水供暖系统双管热水供暖系统3.按管道敷设方式：垂直式热水供暖系统水平式热水供暖系统4.按热媒温度分：高温水热水供暖系统（t≻100℃)低温水热水供暖系统(t≤100℃)世界其他国家高温水标准（℃）低温水中温水高温水美国≺120120-176≻176日本≺110110-150≻150德国≤110≻110原苏联≤

2、115≻1153-1重力(自然)循环热水供暖系统一、工作原理及作用压力分析1.工作原理假设整个系统只有一个放热中心l(散热器)和一个加热中心2(锅炉)，用供水管3和回水管4把炉与散热器相连接。在系统的最高处连接一个膨胀水箱5，用以容纳受热后膨胀的水体积。在系统工作之前，先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后，密度减小，同时受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，流入散热器。在散热器内水被冷却，再沿回水干管流回锅炉。这样形成如图3-l箭头所示的方向循环流动。图3．1重力循环热水供暖系统工作原理图1一散

3、热器；2一热水锅炉；3一供水管路4～回水管路；5一膨胀水箱2.作用压力分析忽略管道散热，认为系统只有一个加热中心和一个冷却中心在底部断面两侧作用压力分别为P左和P右，依据流体静力学的原理，则有P左=h1ρɡɡ+hρɡɡ+h0ρhɡP右=h1ρɡɡ+hρhɡ+h0ρhɡ∆P=P右-P左=hρhɡ-hρɡɡ=hɡ(ρh-ρɡ)Pa(3-1)结论：供暖系统作用压头∆P与锅炉和散热器的高差h、供回水温度对应的供回水密度ρɡ、ρh有关。当h=1m时，对于95/70℃的自然循环热水供暖系统，其作用压头∆P=1x9.81x（977.

4、81-961.92）=156Pa二、系统主要图示1.双管系统图3-2中（a）2.单管系统图3-2中（b）特点：坡度（0.005-0.01）较大，便于空气排除。坡向，供水用于排气；回水用于排水。为了顺利排除空气，水平供水干管标高应沿水流方向下降，因为重力循环系统中水流速度较小，可以采用气水逆向流动，使空气从管道高点所连膨胀水箱排除。区别：双管系统每一支管设一阀门；单管系统只在立管上下各设一个阀门，而支管上则不设阀门图3—2重力循环供暖系统(a)双管上供下回武系统，(b)单管顾流式系统1-总立管；2-供水千管，3-供水立管

5、，4-散热器供水支管5-数热器器回水支管，6-回水立管，7-回水干管，8-膨胀水箱连接管，9-充水管(接上水)10-泄水管(接下水)11一止回阅2、单管系统推导过程略，作用压力计算公式如下：写成通式：图3-4作用压力计算图Pa(3-2)H1式中N-循环环路中冷却中心总数（楼层数）-冷却中心（楼层）顺序数;g-重力加速度m/s2,取值为9.81;-供水的密度，Kg/m3;-回水的密度，Kg/m3；-计算冷却中心（楼层）流出水的密度，Kg/m3；-计算冷却中心（楼层）上一层流出水的密度，Kg/m3。-计算冷却中心（楼层）到

6、下加热中心（锅炉）的距离,m-计算冷却中心（楼层）到下一个中心（楼层）的距离,m3.综合作用压力公式考虑管道散热冷却影响引入附加后的公式：ΔРZ=ΔР+ΔРfPa(3-3)式中ΔР–由公式（3-3）计算得出得的作用压力，Pa;ΔРf-考虑管道冷却的附加压力，Pa。4.特殊情况下的作用压力计算仍采用公式（3-2），但注意用下半部分高度以H表示的公式。其中H3在锅炉以下部分H值应取负值H2H1图3-5作用压力计算图单管系统温度计算双管系统双管系统的上层散热器环路较底层散热器环路大。计算时必须考虑。如果在设计时选择不同管径仍

7、然无法平衡该部分差值将出现上热下冷的现象。竖向方将出现冷热不均的现象成为垂直失调。双管系统楼层越多失调就会月严重。垂直失调：建筑物竖向房间出现冷热不均的现象。双管系统：各层作用压力不同导致，楼层越多失调就会越严重。单管系统：各层散热器表面温度不一致导致。重力循环系统特点：不需要外来动力，运行时无噪声，调节方便，管理简单。由于作用压头小，所需管径大，只宜用于没有集中供热热源、对供热质量有特殊要求的小型建筑物中。供热半径不大于50m。单管系统计算例题3-2机械循环热水供暖系统由水泵提供热水循环动力一、系统特点1.作用半径大

8、，供暖范围大；2.管径d较小，管内流速较大；3.检修量大，耗电多.该系统是目前应用最广泛的一种供暖系统3-2机械循环热水供暖系统垂直式系统、水平式系统垂直系统：1.上供下回（单、双管）2.下供下回双管；3.中供式系统；4.下供上回系统；5.混合式系统二、系统型式1.双管上供下回式左侧ⅠⅡ立管只适用于较低层数的建筑，对高层建筑易产生