第三章 全水体系(全)

发布日期: 2019-07-22

  第三章 全水系统(全)_建建/土木_工程科技_专业材料。第3章 全水系统 §3.1全水系统概述 §3.2全水系统的结尾安拆 §3.3热水采暖系统 §3.4高层建建热水采暖系统 §3.5热计量热水采暖系统 §3.6热水采暖系统的感化压头 §3.7热水采暖系统

  第3章 全水系统 §3.1全水系统概述 §3.2全水系统的结尾安拆 §3.3热水采暖系统 §3.4高层建建热水采暖系统 §3.5热计量热水采暖系统 §3.6热水采暖系统的感化压头 §3.7热水采暖系统的水力计较 §3.8热水采暖系统的失调取调理 §3.9全水风机盘管系统 §3.1全水系统概述: ? “热媒”或“冷媒” 正在采暖取空调系统用来传送能量的前言物(介质,两头 物质)称为热媒或冷媒(载冷剂) ? 全水系统定义 全数用水做为介质传送室内热负荷或(和)冷负荷的系 统称为全水系统。 ? 分类: ①按供给热量(或冷量):供热、供冷和既供冷又供热 ②按结尾安拆:天然对流和对流。 ③按用处:热水采暖系统和全水空调系统。 第一个问题: 什么是天然对流和对流? §3.1全水系统概述: ? 全水系统构成 ①供热的全水系统:由热源、输送热媒的管道系统和供热设 备(结尾安拆)构成 ②供冷的全水系统由冷源、输送冷媒的管道系统和供冷设备 (结尾安拆)构成。 ③既供冷又供热的全水系统中同时有冷源和热源,结尾安拆 是供热或(和)供冷的设备。 ? 热水采暖系统 为使建建物达到采暖目标,而由热源或供热安拆、散热 设备和管道等构成的收集。 §3.1全水系统概述: ? 热水采暖系统分类 按热媒分歧分为热水采和缓蒸汽采暖系统。 ? 热水采暖系统优错误谬误(相对于蒸汽采暖) 长处: ①运转办理简单,维修费用低。 ②热效率高,跑、冒、滴、漏现象轻,可比蒸汽供暖节能 20%-40%。 ③可采用多种调理方式,出格是可采用随室外温度变化改变 采暖供、回水温度的质调理。 ④供暖结果好。持续供暖时,室内温度波动小。房间温度均 匀,无噪声,可创制优良的室内,添加舒服度。 ⑤管道设备锈蚀较轻,利用寿命长。 §3.1全水系统概述: ? 热水采暖系统优错误谬误(相对于蒸汽采暖) 错误谬误: ①蒸汽采暖次要靠蒸汽冷凝时放出的汽化潜热;热水采暖靠 水的温降。散热设备传热系数低,正在不异供热量下,热水 为热媒时流量大,管径大,制价高。 ②输送热媒耗损电能多。 分析而言,有益节能、环保、提高舒服度、维修简洁和 利用寿命长等方面而言,热水采暖系统长处是次要的,因 此是平易近用和公共建建的次要采暖形式,也可用于工业建建 及其辅帮建建中。 §3.1全水系统概述: ? 全水空调系统定义 全水空调系统中房间的冷负荷或热负荷端赖水来承担。 因为全水空调系统的结尾安拆为风机盘管,因而全水空调 系统又称为全水风机盘管系统。 ? 全水空调系统优错误谬误(相对于其他空调系统) 长处: ①因为水的比热比空气大得多,系统水量比全空气空调系统 中的空气量小得多,输送能耗低,水管所占空间比风管小 得多。对现有建建时,易于处理布管问题。 ②可兼备集中供冷和供热的长处,同时各结尾安拆又有 开关和调理的功能。利用矫捷便利,各个房间可零丁开关、 调理取节制,节流运转费用。 §3.1全水系统概述: ? 全水空调系统优错误谬误(相对于其他空调系统) 长处: ③各房间设结尾安拆处置空气,各房间之间的空气互不, 避免了空气交叉污染,有益于室内空气质量。 ④除冷、热源机房外,无其他空调机房,结尾安拆吊挂或靠 墙安拆,比全空气空调系统占用建建面积少。 错误谬误: ①比全空气空调系统运转量大。 ②有冷却去湿功能,无加湿功能,靠门窗渗风或按期开窗来 满脚房间对新风的要求,不克不及处理房间有组织的通风换气 问题。 ③风机盘管运转时有噪声。 §3.1全水系统概述: ? 全水空调系统特点(相对于热水采暖系统) ①夏日供冷,冬季供热,热水采暖系统只能用于冬季供热; ②室内空气轮回,室内温、湿度平均,风机需要耗损功 率,且有噪声; ③办理、维修工做量比热水采暖系统要大; ④比热水采暖系统制价高,如仅用于冬季采暖,热水采暖系 统优于全水空调系统。 §3.2全水系统结尾安拆: 建建物室内的供热或供冷设备处于能量输送系统的终端, 称为结尾安拆。常用结尾安拆有:散热器、暖风机、风机 盘管等。 § 3.2.1 散热器 散热器是采暖系统主要的、根基的构成部件。水正在散热 器内降温向室内供热达到采的目标。 § 3.2.1.1 散热器机能评价目标 ? 热工机能 传热系数越高,其热工机能越好。 增大传热系数的路子:可采用添加外壁散热面、提高散 热器四周空气流动速度、强化散热器外概况辐强度和削减 散热器各部件间的接触热阻等。 § 3.2.1.1 散热器机能评价目标 ? 经济目标 单元散热量的成本(元/W)及金属耗量越低,其经济目标 越好。安拆费用低、利用寿命越长,其经济性越好。 ? 安拆利用和工艺方面的要求 具有必然的机械强度和承压能力。安拆组对简单。便于安 拆和组合成所的散热面积。尺寸较小,占用房间面积和空 间少。不易破损,制制加工简单、适于批量出产。 ? 卫生和美妙方面的要求 散热器概况应滑腻,便利和易于断根尘埃。外形应美妙, 取房间粉饰协调。 §3.2全水系统结尾安拆: § 3.2.1.2 散热器的品种 按传热体例分为:辐射散热器和对流散热器。 按材质分为:铸铁散热器、钢制散热器、铝合金散热器 以及塑料散热器等。 ? 铸铁散热器 铸铁散热器用灰口铸铁浇铸而成。 长处:布局简单、耐侵蚀、利用命长、水容量大。 错误谬误:金属耗量大、笨沉、金属热强度比钢制散热器低。 目国内使用较多的铸铁散热器有柱型和翼型。 § 3.2.1.2 散热器的品种 ? 铸铁柱型散热器 § 3.2.1.2 散热器的品种 ? 钢制散热器 § 3.2.1.2 散热器的品种 ? 其他散热器 § 3.2.1.2 散热器的品种 ? 其他散热器 §3.2全水系统结尾安拆: § 3.2.1.3 散热器的选择、安插 ? 铸铁散的选择 ①传热系数较大,其热工机能应满脚采暖系统的要求。 ②承受压力较大,所能承受的最大工做压力应大于采暖系 统底层散热器的现实最大工做压力。 ③外形美妙,取室内拆修协调,易于清扫。 ④正在产尘和对防尘要求较高的工业建建中,应采用易于清 除尘埃的散热器。 ⑤正在具有侵蚀性气体的出产厂房或相对湿度较大的车间、 地下水为水源且水处置欠安时使用铸铁散热器。 § 3.2.1.3 散热器的选择、安插 铸铁散的安插 第二个问题: 散热器置于外墙和内墙下各 有什么优错误谬误? 第三个问题: 楼梯间的散热器怎样考虑, 为什么? §3.2全水系统结尾安拆: § 3.2.1.4 散热器的计较面积 ? 计较准绳 热均衡,设想前提下散热器散热量=采暖设想热负荷 ? 面积确定 . . Q Q A? ?1? 2 ? 3 ? ?1? 2 ? 3 k (t m ? t R ) k?t —散热器计较面积,m2; —采暖设想热负荷,W; k —散热器传热系数,W/(m2.℃); t m —散热器内热媒平均温度,℃; t R —室内空气温度,℃。 A ? Q §3.2全水系统结尾安拆: ? 散热器片数: n? A a a—一片散热器的散热面积,m2。 第四个问题: 六种毗连体例哪种最好? §3.2全水系统结尾安拆: § 3.2.2 暖风机 构成:风机,电动机和空气加热器 § 3.2.2.1 暖风机采暖的特点 长处:供热量大,占地小,启动快,能敏捷提高室温。 错误谬误:风机运转时有噪声,如全数采用室内轮回空气时, 不克不及改善室内空气质量。 利用场所:大空间,负荷大,间罢工做,答应空气轮回。 不克不及利用场所:空气中含有剧毒性物质,工艺过程发生 易燃易爆气体和纤维,粉尘的厂房。 § 3.2.2.2 暖风机品种 按热媒:热水、蒸汽暖风机; 按风机:轴流式、离心式等。 §3.2.2 暖风机 § 3.2.2.3暖风机计较取安插 次要确定型号,台数及安插方案 台数确定: . . n ? ? Q/ q ? 暖风机采暖的两种方案: ①暖风机供给全数采暖耗热量,适于天气较温暖地域。 ②暖风机供给部门采暖耗热量用散热器维持量低室内温 度(5℃) 产物样本中给出的进口空气温度为15℃若进口空气温度 不等于15℃时,用下式进行批改: q ? q o (t m ? t i ) /(t m ? 15) . . § 3.2.2.3暖风机计较取安插 ? 暖风机安插: 暖风机平面安插时尽可能使室内气流分布合理、温度均 匀,NC型小型机组可采用图3-8所示的安插方案。 (a)曲吹:用于小跨度厂房,暖风机正在内墙,向外墙标的目的送 风。 (b)斜吹:将暖风机挂正在两头纵轴上,向两面外墙斜向送风。 (c)顺吹:暖风机挂正在外墙柱上,气流串接。 第五个问题: 暖风机送风温度范畴是几多, 为什么? §3.2全水系统结尾安拆: § 3.2.3 风机盘管(Fan Coil Unit,缩写为FCU ) 构成:通风机、电动机和盘管(空气换热器)等构成 § 3.2.3.1 风机盘管构制、分类及特点 ①按布局型式 立式、卧式、壁挂式、立柱式、卡式等。 ②按安拆体例: 明拆、暗拆、半明拆 ③按照机外静压: 低静压型(额定风量静压0Pa)和高静压型(不小于30Pa) § 3.2.3 风机盘管 § 3.2.3 风机盘管 ? 风机盘督工做道理: 盘管管内流过冷冻水或热水时取管外空气换热,使空气 被冷却去湿或加热来调理室内的空气参数。 ? 新风供给体例 § 3.2.3 风机盘管 § 3.2.3.2 风机盘管选择取安拆要求: 风机盘管的选择计较的目标:正在已知风量、进风参数和 水初温、水流量的前提下,确定满脚所需空气出口参数和 冷量的机组。 ? 制冷量、供热量的标定: 部颁尺度,全热制冷量,显热节制冷量和供热量用 焓差法确定。 ? 全热制冷量: ? ? Qt ? M a (hi ? ho ) ? 显热制冷量: ? ? Qs ? M a c p (ti ? t o ) ? ? ? 风侧供热工况的供热量: Qh ? M a c p (t o ? ti ) §3.2.3 风机盘管 §3.2.3.2 风机盘管选择取安拆要求: ? 额定供冷量取设想工况供冷量的换算: . 0.205 Qt . Qt .n t wb1 ? t w1 ? M.W ? ? . 12.5 ? M w. n ? ? ? 0.367 . Qs . Qs . n ? ? t1 ? t w1 t wb1 ?0.7 ? M w ? ? ( ) ? . ? 20 19.5 ? M w.n ? . 不考虑水量变化,供热量换算公式为: . Qh . ? Qh . n tW 1 ? t1 39 §3.3热水采暖系统: 以热水为热媒的供暖系统称为热水供暖系统。 § 3.3.1 热水采暖系统的轮回动力 ? 沉力轮回系统 靠水的密度差进行轮回的系统:水正在汽锅被加热,温度升 高,密度削减,同时遭到回水管冷水的驱动,使热水沿供水干 管上升,流入散热器。正在散热器内水被冷却,沿回水干管回到 汽锅从头加热,循环往复地轮回,不竭把热量从热源送到房间。 特点:省电,省投资,无噪声,系统简单,管径粗。 ? 机械轮回系统 靠机械(水泵)力进行轮回的系统。 特点:供热半径大,是集中供暖系统的次要型式。 §3.3.1 热水采暖系统的轮回动力 第六个问题: 膨缩水箱感化? 第七个问题: 膨缩水箱正在哪,为什么? §3.3热水采暖系统: §3.3.2 热水采暖系统的供回水温度 高温水采暖系统:供水温度高于100℃的系统。 特点:散热器概况温度高,易烫伤皮肤,烤焦无机灰 尘,卫生前提及舒服度较差;供回水温差大,需散热器面 积小,管径小,输送热媒耗电能少,运转费用低。合用于 对卫生前提要求不高的工业建建及其辅帮建建。 低温水采暖系统--供水温度低于100℃的系统。 特点:其优错误谬误正好取高温水采暖系统相反。是平易近用 及公共建建的次要采暖系统型式。 工程常用:高温水130/80℃,低温水95/70℃。 第八个问题: 95/70℃采暖设想供回水温度,Q、 F 均准确;现实供水80℃可否满 脚要求?90℃? §3.3热水采暖系统: § 3.3.3 热水采暖管道系统 ? 按供回水体例: §3.3热水采暖系统: § 3.3.3 热水采暖管道系统 ? 按供回水体例: §3.3.3 热水采暖管道系统 ? 各类供回水体例优错误谬误: ①上供下回式 供回水干管别离设置于系统最和最下面,排气顺畅, 最常见。 ②上供上回式 供回水干管均位于系统最,立管下面均要设放水阀, 合用于四层以下建建。 长处:易于调理,便于计量。 错误谬误:欠好泄空,易惹起垂曲失调现象。 ③下供下回式 供、回水干管都设正在底层散热器下面,可减轻温度竖向 失调,有益于水力均衡。 §3.3.3 热水采暖管道系统 ? 各类供回水体例优错误谬误: ④下供上回式 供水干管鄙人部,回水干管正在上部,顶部设膨缩水箱。 长处: 水自下向上流动,可通过膨缩水箱排气,不需设 排气安拆。底层供水温度高,底层散热器面积小,便于安插。 对于高温水供暖系统,可降低防止高温水汽化所需的水箱标 高。 错误谬误: 传热系数小,散热器面积大。 ⑤中供式系统 从系统总立管引出的程度供水干管设正在系统中部,下部 系统呈上供下回式,上部系统可采用下供上回式,也可采用 上供下回式。 长处:可减轻垂曲失调现象。 错误谬误:上部系统需添加排气安拆。 §3.3热水采暖系统: § 3.3.3 热水采暖管道系统 ? 按散热器的毗连体例 : 垂曲式采暖系统:分歧楼层的各散热器用垂曲立管连 接的系统; 程度式采暖系统:统一楼层的散热器用程度管毗连的 系统。 程度式系统取垂曲式系统比拟: 长处:系统制价低,管简单,无穿过各层楼板的立 管,施工便利;有可能操纵最高层的辅帮间(如楼梯间、 茅厕等)架设启齿水箱;可按层调理供热量。 散热器良多时,易惹起程度失调,即前段热结尾 冷的现象。 §3.3.3 热水采暖管道系统 ? 按散热器的毗连体例: §3.3.3 热水采暖管道系统 ? 程度式系统排气及热弥补办法: 针对热缩冷缩惹起的漏水和散热器内集聚空气不热或 欠热问题,需要采纳排气和热弥补办法。 §3.3.3 热水采暖管道系统 ? 按毗连散热器的管道数量 : 单管系统:散热器安插。 双管系统:散热器并联安插。 单管系统可分为顺流式和逾越管式系统。 §3.3.3 热水采暖管道系统 ? 按并联环水的流程 : ①同程式系统:热媒沿各根基组合体流程不异的系统, 即各环管总长度根基相等的系统。 长处:可减轻程度失调,阻力丧失易于均衡。 错误谬误:系统耗钢材量多。 ②异程式系统:热媒沿各根基组合体流程分歧的系统。 长处:系统耗钢材量少。 错误谬误:易惹起程度失调。 因为各立管间的阻力难以均衡,使得远、近立管处出 现流量失调,惹起正在程度标的目的各房间冷热不均的现象,称为 系统的程度失调。 §3.3.3 热水采暖管道系统 ? 按并联环水的流程 : 第九个问题: 采暖系统的失调类型 和缘由? §3.4高层建建热水采暖系统: ? 高层建建热水采暖系统招考虑的特殊问题: ①供暖设想热负荷:同时考虑风压和热压的感化。 ②垂曲失调:采暖系统跟着高度添加,更易发生竖向失 调,应合理确定系统型式。 ③承压能力:正在确定热网取用户毗连体例时,确保本系 统最高点不倒空、不汽化,底层散热器不超压,外网资用压 力≥用户阻力丧失。同时还应不导致其他建建采暖散热器超压。 §3.4.1 分区式高层建建热水采暖系统: 正在高层建建热水采暖系统中,将系统沿垂曲标的目的分成两 个或两个以上的系统,称为分区式采暖系统。 §3.4.1.1高区采用间接毗连的系统 : 分为高区取低区。低区:取室外网间接毗连(也可有 夹杂安拆);高区:取外网毗连(水-水换热器) 长处 垂曲失调减轻;易管径≤25mm;高区水力工况不受 外网影响,供水温度合适要求;底层散热器所受压力削减; 管材少,安拆便利。 错误谬误 添加换热坐,制价高;添加水泵电耗和噪声。 §3.4.1 分区式高层建建热水采暖系统: §3.4.1.1高区采用间接毗连的系统 : §3.4.1 分区式高层建建热水采暖系统: §3.4.1.2高区采用双水箱或单水箱的系统: 当外网供水温度较低,采用热互换器所需换热面积过大 而不经济时,可采用双水箱或单水箱分区系统。 §3.4.1 分区式高层建建热水采暖系统: §3.4.1.2高区采用双水箱或单水箱的系统: ? 特点: ①高区取外网间接毗连; ②当外网供水压力低于高层建建静水压时,可正在用户 供水管上设加压泵; ③双水箱系统操纵进、回水箱之间的水位高差做为高 区轮回动力;单水箱系统操纵系统最高点的压力做为高区 轮回动力; ④溢水管高度,取决于外网回水管的压力; ⑤省去热互换器,系统制价降低; ⑥启齿水箱易进空气,形成系统侵蚀。 §3.4.2 其他类型的高层建建热水采暖系统: §3.4.2.1双线式热水采暖系统 : 分为垂曲双线和程度双线系统,只减轻失调,不处理超压。 §3.4.2 其他类型的高层建建热水采暖系统: §3.4.2.1双线式热水采暖系统 : ? 垂曲双线热水采暖系统特点: ①因为散热器立管式是由上升和下降两部门构成,可 认为各层散热器的平均温度近似不异; ②因为各层散热器的平均温度近似不异,有益于避免 系统垂曲失调; ③需正在П 型立管的最高点设排气安拆; ④ 因为立管阻力小,易惹起程度失调。 处理法子:可正在回水立管上设孔板,增大立管阻力, 或采用同程式系统来消弭程度失调。 §3.4.2 其他类型的高层建建热水采暖系统: §3.4.2.1双线式热水采暖系统 : ? 程度双线热水采暖系统特点: ①认为程度标的目的各组散热器平均温度近似不异; ②当系统水温或流量变化时,每组双线上的各个散热 器的传热系数的变化程度近似不异; ③因为上述缘由有益于避免冷热不均; ④可正在每层设调理阀,进行分层调理; ⑤正在每层程度干线上设节省孔板,添加各程度环阻 力,以避免系统垂曲失调。 §3.4.2 其他类型的高层建建热水采暖系统: §3.4.2.2单双管夹杂式热水采暖系统 : 将散热器沿垂曲标的目的分成若干组,每组内采用双管毗连, 组取组之间采用单管毗连。 §3.4.2 其他类型的高层建建热水采暖系统: §3.4.2.2单双管夹杂式热水采暖系统特点: ? 长处 ①较双管系统垂曲失调减轻; ②管径优化,避免了散热器支管过粗的错误谬误; ③散热器能进行局部调理; ④下供上回时散热器仍然同侧长进下出,K大,F小。 ? 错误谬误 ①施工麻烦,管材比单管多。 ②不克不及处理系统下部散热器超压问题。 §3.4.2 其他类型的高层建建热水采暖系统: §3.4.2.3热水取蒸汽夹杂式采暖系统 : §3.4.2 其他类型的高层建建热水采暖系统: §3.4.2.3热水取蒸汽夹杂式采暖系统 : 对特高层建建(例如全高峻于160m的建建),最高层的水 静压力已跨越一般的管附件和设备的承压能力(一般为 1.6MPa)。 可将建建物沿竖向分成三个区,最高区操纵蒸汽做热媒 向位于最高区的汽水换热器供给蒸汽;下面的分区以热水做 为热媒,采用间接毗连。 特点:可处理系统下部散热器超压的问题;可减轻竖向 失调。 §3.5热计量热水采暖系统: 为了便于分户按现实耗热量计费、节约能源和满脚用户 对采暖系统多方面的功能要求,热计量采暖系统应运而生。 涉及到热计量采暖系统型式,热量表,楼栋热量分摊以及维 护布局等方面诸多问题。 热计量热水采暖系统应便于办理,可以或许节制和调理供热 量,可采用分户式计量和分楼栋计量两种。 对既有的采暖系统型式,需要进行,对新扶植的采 暖系统该当预留热计量仪表接口,便于当前实施热计量。 §3.5热计量热水采暖系统: §3.5.1既有热水采暖系统热计量 : ? 计量安拆 ①热量分派表(蒸发式热量计) ②热水表(流量表)③热量 表(又称热表):次要由流量计、温度传感器和积算仪形成。 ? 调理安拆 ①温控阀 ②常规阀门(闸阀、截至阀)③锁闭阀 ? 流量分派办法:逾越管 ? 方案 ①逾越管+温控阀/常规阀门+蒸发烧表(入口热表),能 实现计量和调理。 ②逾越管+锁闭阀/无调理功能的温控阀+热表,热量按面 积分摊。 §3.5热计量热水采暖系统: §3.5.2新系统设想方案 (分户热计量系统): §3.5.2.1分户程度单管系统 §3.5.2新系统设想方案 (分户热计量系统): §3.5.2.1分户程度单管系统 ? 程度顺流式 正在程度支上设封闭阀、调理阀和热表,可实现分户调 节和计量热量,不克不及分室改变供热量。 ? 散热器同侧接管的逾越式 ? 异侧接管的逾越式 正在程度支上安拆封闭阀、调理阀和热表,正在各散热器 支管上拆调理阀(温控阀),可实现分房间节制和调理供热量。 ? 特点 程度单管系统比程度双管系统安插管道便利,节流管材, 水力不变性好。正在调理省量办法不完美时容易发生竖向失调。 第十个问题: 分户程度单管系统和程度式系统 的区别? §3.5.2新系统设想方案 (分户热计量系统): §3.5.2.2分户程度双管系统 一个住户内的各散热器并联,正在每组散热器上拆调理阀 或恒温阀,可分室节制和调理。 ? 特点 可分室节制和调理;水力不变性不如单管系统,花费管材。 §3.5.2新系统设想方案 (分户热计量系统): §3.5.2.3分户程度单、双管系统 具有上述分户程度单管和双管系统的优错误谬误,可用于面 积较大的户型以及跃层式建建。 §3.5.2新系统设想方案 (分户热计量系统): §3.5.2.4分户放射式热水采暖系统(章鱼式) ①供热管道入口设分水器和集水器,各散热器并联安插。 ②分水器引出的支管呈辐射状埋地敷设至各个散热器。 ③支管采用铝塑复合管等管材,添加楼板的厚度和制价。 ④入户管有热表,各散热器支管上有调理阀。 §3.5.2新系统设想方案 (分户热计量系统): §3.5.3分楼栋热计量热水采暖系统 次要针对分户式计量的短处,如每户入口处安拆热计量 表,添加费用,易堵塞,既有系统难度大等。 采暖系统实现分楼栋热计量易于实现,可采用逾越管式 单管系统等形式。正在散热器支管安拆恒温阀,节制调理房间 温度,正在楼栋入口处安拆热表计量,楼栋住户进行热费分派, 如按面积分摊。 §3.6热水采暖系统的感化压头: 感化压头:热水采暖系统的轮回动力; 阻力丧失:流体正在系统中流动耗损的能量; 运转时:阻力丧失=感化压头。 §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : ? 沉力轮回 完端赖热媒供回水温度分歧,从而密度分歧构成的压力 差轮回的系统。 ? 沉力轮回感化压头 因密度差,高差所发生的压力差,正在机械轮回系统中也 存正在,是机械轮回系统失调的主要要素之一。 §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.1简单沉力轮回热水采暖系统的感化压头 §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.1简单沉力轮回热水采暖系统的感化压头 简化:不考虑水正在管道的散热。 水正在汽锅或换热器中被加热到供水温度 t s ,密度 ? s , 正在散热器中冷却到回水温度 t r ,密度为 ? r 。 假设轮回环最低点断面A-A处有一阀门,俄然将阀门 封闭,A-A两侧所受水柱压力别离为: 左侧: 左侧: P ? g (h0 ? r ? h1 ? r ? h? s ) 1 P2 ? g (h0 ? r ? h1 ? s ? h? s ) §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.1简单沉力轮回热水采暖系统的感化压头 由于 ? r ? ? s ,所以P1 P2;左侧取左侧压力之差为: ?Pg ? P ? P2 ? gh1 (? r ? ? s ) 1 ?Pg —沉力轮回热水采暖系统的感化压力,Pa; g —沉力加快度, g=9.81m/s2 ; h1 —冷却核心到加热核心的垂曲距离,m; ? s —供水密度,kg/㎡; ? r —回水密度,kg/㎡。 由上式可见,沉力轮回感化压甲等于冷却核心至加热中 ? 心供回水的柱沉差。对95/70℃系统,h1=1m, Pg =156Pa 。 §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.2沉力轮回单管热水采暖系统的感化压头 §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.2沉力轮回单管热水采暖系统的感化压头 轮回回中,立管上的散热器安插,惹起沉力轮回 感化力的高差是(h1+h2),冷却后水的密度分为 ? 2和?1,其循 环感化压头为: ?Pg ? gh1 ( ?1 ? ? s ) ? gh2 ( ?2 ? ? s ) ? gH2 ( ?2 ? ? s ) ? gH1 ( ?1 ? ?2 ) 低温水范畴内,水的密度差取温度差反比:? ? ?r ? ?s ts ? tr 立管上有N组散热器的顺流式系统沉力感化压头: ?Pg ? ? ghi ( ? i ? ? s ) ? ? gHi ( ? i ? ? i ?1 ) ? ?g ? H i (t i ?1 ?t i ) i ?1 i ?1 i ?1 N N N §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : 讲堂功课: 推导立管上有N组散热器的顺流式系统沉力感化压头: ?Pg ? ?g . cMP ?Q H i ?1 i N . i §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.2沉力轮回单管热水采暖系统的感化压头 对95/70℃低温水系统,β=0.64,则有: ?Pg ? 6.28? H i (ti ?1 ? ti ) ? i ?1 N 6.28 . cMp ?Q H i ?1 i N . i 位于高处散热器对沉力感化压头贡献大,负荷大散热器 贡献大。采用不涉及水的密度的公式计较更便利。 对逾越式单管系统沉力感化压头,也采用以上公式,只 是要留意hi和Hi的取法。 第十一个问题: 对逾越式单管系统沉力感化 压头hi和Hi怎样取,为什么? §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.3沉力轮回双管热水采暖系统的感化压头 §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.3沉力轮回双管热水采暖系统的感化压头 沉力轮回双管系统中,如不考虑管道散热丧失,认为 各层散热器进、出水温不异,其沉力感化压头别离为: 第一层散热器的沉力感化压头: ?Pg1 ? gh1 ( ? r ? ? s ) 第二层散热器的沉力感化压头: ?Pg 2 ? g (h1 ? h2 )(?r ? ?s ) ? ?Pg1 ? gh2 ( ?r ? ?s ) ? ?Pg 2 ? ?Pg1 ? 0, ?G s2 ?G s1 发生垂曲失调,即上热下冷现象。层数越多上、基层做 用压头的差值越大,垂曲失调越严沉。 ? 设想要点 设想计较时应取第一层散热器沉力感化压头为计较值; 应将上层散热器多余的沉力压头耗损正在并联管中。 §3.6.1沉力轮回热水采暖系统的感化压头 : §3.6.1.4程度式热水采暖系统的感化压头 感化压头计较式取沉 力轮回双管系统不异,值 是要留意hi取Hi的取法。 §3.6.2机械轮回热水采暖系统的感化压头 : 机械轮回热水采暖系统的感化压头由水泵扬程和沉力做 用压头构成,只考虑水正在散热器内冷却发生的沉力感化: ?P ? ?Pp ? ?Pg ? ?Pp ? (?Pg.r ? ?Pg.t ) ? ?Pp ? ?Pg.r ? 设想要点 沉力感化压头相对水泵供给的感化压头较小,但沉力做 用压头是形成采暖系统竖向失调的主要缘由。 取采暖室外平均温度下对应的供回水温度来计较沉力做 用压头为设想值比力适宜,接近于取最大值的2/3; 机械轮回双管热水采暖系统:一般取通过最远立管、最底层 散热器的环做为水力计较的最晦气环。 机械轮回单管系统:建建物各部门楼层不异,可不考虑 沉力感化压头;建建物楼层分歧,须考虑沉力感化压头。 §3.6.3单管热水采暖系统散热器小轮回和进流系数 : 因为水正在散热器内冷却,正在图中第1点取第2点并联的管 间通过散热器的支存正在附加沉力感化压头,添加了通过 散热器支的流量,被称为散热器的小轮回感化压头。 ?进流系数 ? ? 流入散热器流量取从管流量之比 ? ? M r M p §3.6.3单管热水采暖系统散热器小轮回和进流系数 : §3.6.3.1逾越式单管热水采暖系统小轮回感化压头计较 图(a)中1、2点之间的小轮回沉力感化压头为 : ? in ? ? out hr ?Pg1? 2 ? ghr ( ? ? in ) ? g ( ? out ? ? in ) 2 2 图(c)、 (d) 、(e)为程度式系统,沉力感化压头为 : ?Pg1?2 ? gh?(?out ? ?in ) 留意(e)取(c)、 (d) 图中h’的分歧。 §3.6.3单管热水采暖系统散热器小轮回和进流系数 : §3.6.3.2单管热水采暖系统散热器的进流系数 进流系数确定道理:并联节点压力均衡和考虑小轮回 感化压头。由图3-30(a)逾越单管的1、2两点可导出公式: ? (Rl ? Z ) 1? r ? 2 ? ? ( Rl ? Z )1? P?2 ? ?p g1?2 双侧毗连散热器的顺流式单管系统: ①当两侧散热器支管的管径、管长及局部阻力和热负 荷接近或相等,则两个散热器的进流系数取0.5; ②当一侧支管的阻力丧失显著大于另一侧,则阻力损 失大的一侧散热器的进流系数小于0.5、另一侧大于0.5,两 者之和等于1。 §3.6.3单管热水采暖系统散热器小轮回和进流系数 : §3.6.3.2单管热水采暖系统散热器的进流系数 对垂曲单管逾越式系统,按立管-支管-逾越管管径组合 可查下图: §3.6.4单管热水采暖系统散热器进、出口水温计较 : 散热器进、出口水温的意义: ①计较散热器的面积或片数; ②计较系统的沉力感化压头。 §3.6.4.1顺流式单管系统散热器进、出口水温的计较 §3.6.4单管热水采暖系统散热器进、出口水温计较 : §3.6.4.1顺流式单管系统散热器进、出口水温的计较 设单管顺流式系统供、回水温度为 t s , tr ,建建物为n 层,各层的采暖热负荷为Q1,Q2…Qn ,若不计管道热损 失,则立管热负荷为: ?Q i ?1 N . i ? Q1 ? Q 2 ? .......? QN ?1 ? Q N . . . . 立管流量为(留意kg/s和kg/h换算): ? Mp ? ? ?Q i ?1 N i c(t s ? t r ) ? ? 3600? Qi i ?1 N 4187(t s ? t r ) ? 0.86 ? ?Q i ?1 N i (t s ? t r ) §3.6.4单管热水采暖系统散热器进、出口水温计较 : §3.6.4.1顺流式单管系统散热器进、出口水温的计较 对第2到第N层散热器: ? M p ? ? ? ? ? Q2 ? Q3 ? ??? ? Q N ? 1 ? Q N c(t s ? t 2 ) 可求出流出第2层散热器的水温t2: t2 ? ts ? ? ? ? ? Q2 ? Q3 ? ??? ? Q N ? 1 ? Q N ? ?Q N i (t s ? t r ) i ?1 以此类推,可求出第j层散热器的出水温度: t j ? ts ? ? ?Q ? ?Q i ?1 i? j N N i (t s ? t r ) i §3.6.4单管热水采暖系统散热器进、出口水温计较 : §3.6.4.2逾越式单管系统散热器进、出口水温的计较 逾越式系统中部门立管流量进入散热器,使各层散 热器的出水温度取顺流式系统分歧。 进入散热器的流量为: ? Qr ? ? M r ? ?M p ? c(t in ? t out ) ? Qr t out ? t in ? ? c? M p tm ? t in ? t out 2 ? t in ? ? Qr ? 2c?M p 第十二个问题: 已知散热器的进、出口温度,怎 么计较散热器的片数? §3.7热水采暖系统的水力计较: ? 水力计较的三种环境 ①已知系统各管段的流量和总感化压头,确定各管段 的管径(设想) ②已知系统各管段的流量和管段管径,确定所需感化 压头(选设备) ③已知系统各管段的流量和答应阻力丧失,确定各管 段的流量(校核) ? 计较目标: 计较阻力丧失,取感化压力协调 ? 计较方式: 等温降和不等温降 第十三个问题: 何谓等温降和不等温降? §3.7热水采暖系统的水力计较: §3.7.1逾越式单管系统散热器进、出口水温的计较 §3.7.1.1异程式系统等温降水力计较方式 §3.7热水采暖系统的水力计较: §3.7.1逾越式单管系统散热器进、出口水温的计较 §3.7.1.1异程式系统等温降水力计较方式 ①计较最晦气环: ? 选择最晦气环 最晦气环:答应平均比摩阻最小的环。正在图 3-33中,立管V的管为最晦气环。 ? 平均比摩阻计较 : 已知感化压头ΔP时: ??p Rm ? ?l 未知感化压头ΔP时:可用保举比摩阻值60120Pa/m §3.7.1.1异程式系统等温降水力计较方式 ? 查现实比摩阻 按照Rm和已知的各管段设想流量,查水力计较表, 获得正在设想流量下各管段的管径和现实比摩阻R。 ? 最晦气环的阻力丧失 ?H ? i ?1 ? (R l i n i ?Zi ) ? i ?1 ?R n i (l i ? l e.i ) ? i ?1 ?R n i L e.i ②计较敷裕压头和敷裕度: 按照系统可资操纵的感化压头ΔP和计较出的总阻 力丧失ΔH,求出敷裕压头值,再确定其敷裕度,即 §3.7.1.1异程式系统等温降水力计较方式 ?P ? ?H ? 100 % ? 10% ?P ?? ①如Δ10%,则要增大管中某一个或 几个管段的管径,减小阻力丧失; ②如Δ10%,则要削减某一个或某几个管段 的管径,增大阻力丧失。 ③如用减小管径的法子来添加阻力丧失已无可 能,可用减小用户入口阀门的度来添加阻力丧失。 §3.7.1.1异程式系统等温降水力计较方式 ③绘制压力和阻力变化图,确定各立管的资用压力: §3.7.1.1异程式系统等温降水力计较方式 ①图中横轴为挨次截取的最晦气管干管各管段 的长度并顺次正在响应标上立管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ; 纵轴为系统的感化压力ΔP或各管段的阻力丧失。 ②图中1、2两点纵坐标的连线的降度暗示立管I和 立管Ⅱ之间供水干管的阻力丧失以及压力降低的环境。 ③图中各立管取干管毗连点压力的差值,即线′别离暗示立管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ、Ⅴ的资用压力。 §3.7.1.1异程式系统等温降水力计较方式 ④计较其他立管的阻力丧失 : 使从管阻力取资用压力相等,防止现实流量偏离设想流量。 正在确定立管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的阻力丧失时,答应并联管 的阻力丧失不均衡,只需不均衡率不大于±15%,都认为合适 要求。 ?PI ? ? ( Rl ? Z )1?1 ?? ? 15% ?PI 不均衡过大惹起干管和立管中流量偏离设想工况从头分 配。近处立管流量偏大,远处立管流量偏小,呈现程度失调。 减轻程度失调的方式:立管安调理阀和孔板耗损资用压 力、散热器恒温阀节制室温、不等温降法计较管网水力。 第十四个问题: 为什么答应存正在不均衡率? ?? ?P ? ?H 0?1?5?5?V ?0 ? 100% ? 10% ?P §3.7.1逾越式单管系统散热器进、出口水温的计较 §3.7.1.2同程式系统水力计较方式 同程式采暖系统中通过各立管环的管长接近相等, 它比异程式系统更适于采用等温降法进行水力计较。 ①计较“从计较环”并绘制阻力丧失变化曲线: 先选定通过最远立管的环为“从计较环”。外网 给用户供给感化压头为ΔP。 ? 计较管径取阻力丧失 ?H 0?1?5?5?V ?o ? ? ( Ri li ? Z i ) ? ? Ri (li ? le.i ) ? ? Ri Le.i i ?1 i ?1 i ?1 n n n ? 验算感化压力敷裕度 : ?? ?P ? ?H 0?1?5?5?V ?0 ? 100% ? 10% ?P ?? ?P ? ?H 0?1?5?5?V ?0 ? 100% ? 10% ?P §3.7.1.2同程式系统水力计较方式 ①计较“从计较环”并绘制阻力丧失变化曲线: ?? ?P ? ?H 0?1?5?5?V ?0 ? 100% ? 10% ?P §3.7.1.2同程式系统水力计较方式 ②计较“次计较环”并绘制阻力丧失变化曲线: 选定通过比来立管I的环为“次计较环”。如图中335(a)粗线所示管。确定出立管I及回水干管1’到5’点的管径 及阻力丧失: ?H 1?1??5? I ? ? ( Ri li ? Z i ) ? ? Ri (li ? le.i ) ? ? Ri Le.i i ?1 i ?1 i ?1 n n n ③计较上述两并联环的阻力丧失不均衡率 : ?H 1?5?5?V ? ?H 1?1??5? I ? 100% ? 5% ?H 1?5?5?V 现实运转时,上述两环阻力丧失必然相等,即5I’取 5V’必然沉合,因而设想时应其不均衡率。 ?? ?P ? ?H 0?1?5?5?V ?0 ? 100% ? 10% ?P §3.7.1.2同程式系统水力计较方式 ④绘制系统干管压力和阻力丧失均衡图: 图3-35(b)粗实线所示,正在图上可知系统的敷裕压力, Z )总 总阻力丧失 ?(Rl ?,及各立管的资用压力,例如,立 管Ⅱ的资用压力△PⅡ为2和2’点间的纵坐标差。 ⑤确定其他各立管的管径 : 先计较立管的阻力丧失并取响应立管的资用压力进 行比力,使其均衡率正在±10%以内。例如立管Ⅱ的总阻 力丧失为2取2″间纵坐标差,即 ?P?? ? ? ( Rl ? Z ) 2? 2?? ?P?? ? 100% ? 10% 如不均衡率达不到要求。要改换立管管径,改 换后还不满脚,可能要调整个体供回水管管径。 ?? ?P ? ?H 0?1?5?5?V ?0 ? 100% ? 10% ?P §3.7.1.2同程式系统水力计较方式 正在实践中也会碰到两头立管欠热的环境。因而也可采 用选通过两头环为“从计较环”,比来、最远立管环 为“次计较环”的计较方式,如图3-36所示。 功课题之一: ?? ?P ? ?H 0?1?5?5?V ?0 ? 100% ? 10% ?P §3.7.2不等温降水力计较方式 第十五个问题: 为什么不等温降从设想上可消弭 或降低程度失调? §3.8热水采暖系统失调取调理: ? 发生失调缘由: 景象形象前提(室外温度,风速,风向,太阳辐射强度等) 的变化,用户用能程度的变化,系统办事对象前提变化。 §3.8.1热水采暖系统的失调 ? 失调分类:水力失调、热力失调 ①水力失调:流量分派偏离设想要求,惹起热力失调 的次要缘由之一。 ②热力失调:供热量及室内温度偏离设想要求,垂曲 失调,程度失调。 管结尾阻力越大的系统,越不易水力失调。单管系 统比双管系统水力不变性好。 §3.8.2热水采暖系统的调理 ? 调理分类: ①按时间; ②按地址; ③按参数; ④间歇调理。 §3.8.2.1初调理和运转调理(按时间) 初调理:刚投入运转时将各散热器流量调到设想工况; 运转调理:运转过程中随要素变化进行。 初调理方式:起首用均衡阀或其他阀门将各建建物 入口的流量分派到设想流量,然后顺次用各大环、立管、 支管上的阀门调整各部门的流量。 §3.8.2热水采暖系统的调理 §3.8.2.2集中调理、局部调理和个别调理(按地址) 集中调理:正在热源处进行的调理,是次要调理体例; 局部调理:正在热力坐或用户生齿处进行的调理; 个别调理:正在用热设备处进行的调理。 §3.8.2.3质调理、量调理和质量流量调理(按参数) 质调理:改变供给热媒的温度 ; 量调理:改变供给热媒的流量 ; 质量流量调理:同时改变热媒的温度和流量 。 §3.8.2.4间歇调理 间歇调理:改变每日供热的小时数。 第十六个问题: 为什么要进行初调理和运转调理, 目标是什么? §3.8.3热水采暖系统的集中调理 §3.8.3.1热水采暖系统集中调理的根基公式 调理的本色是正在室外温度变化时改变供热前提,使供 热负荷用户热负荷。 §3.8.3.1热水采暖系统集中调理的根基公式 热均衡道理,即不计管热丧失,房间采暖耗热量 Q1等于散热器供热房间的热量Q2 ,等于系统输送热量Q3 Q1 ? Q 2 ? Q 3 . . . Q1 ? qv(t R ? t o ) Q 2 ? kA(t m ? t R ) ? aA(t m ? t R )1? b tm ? tr ? t R )1?b 2 . . Q3 ? M c(t s ? tr ) ? aA( 采暖室外计较温度to’时,也可写出同样的公式。 . . §3.8.3.1热水采暖系统集中调理的根基公式 ? 相对热负荷和相对流量: . . . Q1 Q2 Q3 Q? . ? . ? . Q1 Q2 Q3 . . M ? M . M t R ? to t R ? to ? . 为便于阐发,认为采暖热负荷取室外温度成反比变化 Q ? Q1 . Q1 ? 综上: t R ? to t s ? t r ? 2t R (1?b ) t s ? tr Q? ?( ) ?M t R ? to t s ? t r ? 2t R t s ? tr 第十七个问题: 可选择的调理体例及响应的弥补 前提是什么? §3.8.3.1热水采暖系统集中调理的根基公式 ? 间接毗连: ts ? t R ? 0.5(t ? t ? 2t R )Q s r 1 1?b ? 0.5(ts ? tr )Q tr ? t R ? 0.5(ts ? tr ? 2t R )Q 1 1?b ? 0.5(ts ? tr )Q ? 分阶段改变流量: 弥补前提: M ? const 1 1?b ts ? t R ? 0.5(ts ? tr ? 2t R )Q ? 0.5(ts ? tr )Q / ? tr ? t R ? 0.5(ts ? tr ? 2t R )Q 1 1?b ? 0.5(ts ? tr )Q / ? §3.8.3.1热水采暖系统集中调理的根基公式 讲堂功课: 推导量调理根基计较公式:tr , M , Q ? 计较已知热水采暖供回水温度95/70℃, to ? ?9 ℃, tR ? 18 ℃,采用量调理,当 to ? ?2 ℃时, 求 tr 和 M ? §3.8.3.2热水采暖系统集中调理曲线热水采暖系统间歇调理计较公式 每日工做时数: t R ? to n ? 24 t R ? to 间歇供暖:正在设想负荷下的间歇供热,不合理之处正在 于,使热源的热出力,系统的输送能力和室内的供暖 设备都要增大,增大初投资热源效率低,耗能多。 §3.9全水风机盘管系统: 风机盘管水系统取采暖双管系统类似,但有供冷、供 热要求,故又有所不同。除湿能力无限,不克不及处理房间换 气问题,因而常取新风系统构成空气-水系统。 §3.9.1全水风机盘管水系统的形式 ? 按供回水管根数: 双管和四管系统 ①双管系统:只要一条供水管和一条回水管。 §3.9.1全水风机盘管水系统的形式 ①双管系统: 特点:夏日供冷,冬季供热;系统简单,初投资低; 但冷热水量相差大。 合用范畴:全年运转的空调系统,且仅要求按季候供 冷或供热;目前用得最遍及。 ②四管系统:两条供水管和两条回水管,两条供水管和两 条回水管别离用于供冷冻水和供热水。 特点:冷、热水互不掺混,避免了夹杂丧失,操做简 单,节制便利,运转较经济;但管复杂,管占用建建 空间大,初投资较高。 §3.9.1全水风机盘管水系统的形式 ②四管系统: 合用范畴:对于有同时供冷和供热要求,且对控 制要求高的建建物,采用四管系统。 §3.9.1全水风机盘管水系统的形式 ? 按分支管分: 垂曲和程度系统 §3.9.1全水风机盘管水系统的形式 ①垂曲系统: 特点:凡是立管设正在管道竖井,立管上部设集气罐或 从动放气阀;正在风机盘管上部设手动放气阀。凝结水管也 可正在竖井中设立管,风机盘管凝结水排出口取立管相毗连, 鄙人层集中排放,也可就近排放。 合用范畴:合用于旅店客房的风机盘管系统。 ②程度系统: 特点:一般无公用的管道井,每层的风机盘管都用水 平支管毗连,然后再接到总立管上。安插正在窗的立式 风机盘管,也宜采用程度毗连体例,程度支管置于下一层 天棚下。。 合用范畴:合用于办公楼等建建物。 §3.9.1全水风机盘管水系统的形式 ? 按并联环水的流程分: 同程和异程系统 当管道阻力和风机盘管阻力之比正在1:3摆布时,系统的 水力不变性好,易达到水力均衡,宜采用异程式,不然宜 用同程式。 设想要点: 为了减小风机盘管水系统的管径,管设想时凡是选 用较大的比摩阻,一般取120-400Pa/m。 水系统程度管段和盘管接管的最高点,应设排气安拆 放气。最低点应设泄水阀。 为便于检修,应正在程度环供回水干管、垂曲供回水 立管和机组供回水支管上拆阀门。 §3.9全水风机盘管系统: §3.9.2风机盘管系统的调理 为了顺应室内霎时变负荷的特点,风机盘管可采用以下 两种局部调理方式。 §3.9.2.1水量调理 §3.9.2风机盘管系统的调理 §3.9.2.1水量调理 ①正在冷冻水管上设置二通电动阀 ②正在冷冻水管上设置三通电动阀 §3.9.2.2风量调理 目前出产的风机盘管都设有三档风量调理(高、中、 低三档),配三速开关。 ①用户手动选择风量的档次。 ②把恒温节制器取三速开关组合正在一路,并设有供冷 /供热转换开关,同时进行风量和水量调理。 ③采用间接节制风量的恒温节制器,按照室温的变化, 节制风机的三档风速,或节制风机的无级变速,从而实现 冷量的无级调理。 要点回首 ? 全水系统结尾安拆 散热器、暖风机及风机盘管(类型、特点、安插、计较) ? 热水采暖系统 热水采暖系统的类型,高层建建分区。 ? 热水采暖系统的感化压头和水力计较 感化压头惹起失调,散热器进、出口水温计较。 水力计较(同程取异程,等温降取不等温将) ? 热水采暖系统调理 调理的体例,集中调理公式和曲线。