建筑给水排水工程教学课件：07-2.pps

1、回到本章目录回到总目录 第7章 建筑内部热水供应系统 7.2 热水供应系统的热源、加热设热水供应系统的热源、加热设 备和贮热设备备和贮热设备 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 1）当条件许可时，宜首先利用工业余热、废热、地热和 太阳能作热源。 利用烟气、废气作热源时，烟气、废气的温度不宜低于 400。 利用地热水作热源时，应按地热水的水温、水质、水量 和水压，采取相应的升温、降温、去除有害物质、选用合适 的设备及管材、设置贮存调节容器、加压提升等技术措施， 以保证地热水的安全合理利用。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供

2、应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 利用太阳能作热源时，为保证没有太阳的时候不间断供应 热水，应附设一套电热或其他热源的辅助加热装置。 （2）选择能保证全年供热的热力管网为热源。为 保证热水不间断供应，宜设热网检修期用的备用热源。 在只能有采暖期供热的热力管网时，应考虑其他措施（如设 锅炉）以保证热水的供应。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 （3）选择区域锅炉房或附近能充分供热的锅炉房的蒸汽或高 温热水作热源。 （4）当无（1）、（2）、（3）所述热源可利用时，可采用 专用的蒸汽或热水锅炉制备

3、热源，也可采用燃油、燃气热水机组 或电蓄热设备制备热源或直接供给生活热水。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 宜因地制宜，采用太阳能、电能、燃气、蒸汽等。 当采用电能为热源时，宜采用贮热式电热水器以降低 耗电功率。 （1）加热设备应防腐，其构造便于清理水垢和杂物。 应采取下列措施：应采取下列措施： 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 （2）防止热媒管道渗漏而污染水质。 （3）消除废气压力波动和除油。 （1）蒸汽中不含油质及有害物质。 宜用于开式热水供应系统，

4、并应符合下列要求：宜用于开式热水供应系统，并应符合下列要求： 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.1 热水供应系统的热源 （2）当不回收凝结水经技术经济比较合理时。 （3）应采用消声混合器，加热时产生的噪声应符合现行的 城市区域环境噪声标准的要求。 （4）应采取防止热水倒流至蒸汽管道的措施。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 燃气热水器的热源有天然气、焦炉煤气、液化石油气和混合 煤气4种。 依照燃气压力有低压（P5kPa）、中压（5kPaP150kPa 热水器之分。 民用和公共建筑生活、

5、洗涤用燃气热水设备一般采用低压， 工业企业生产所用燃气热水器可采用中压。 7.2.2 7.2.2 局部加热设备局部加热设备 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 直流快速式燃气热水器直流快速式燃气热水器一般安装在用水点就地加热，可随时点 燃并可立即取得热水，供一个或几个配水点使用，常用于厨房、浴 室、医院手术室等局部热水供应。 容积式燃气热水器容积式燃气热水器具有一定的贮水容积，使用前应预先加热， 可供几个配水点或整个管网用水，可用于住宅、公共建筑和工业企 业的局部和集中热水供应。 按加热冷水的方式不同，燃气热水器有直流快 速式和容积

6、式之分 。 回到本章目录回到总目录 图7-9容积式煤气热水器 图7-8快速式煤气热水器 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 电热水器产品分快速式和容积式两种。 快速式电热水器无贮水容积或贮水容积很小，不需在使用前预 先加热，在接通水路和电源后即可得到被加热的热水。 该类热水器具有体积小、重量轻、热损失少、效率高、容易调 节水量和水温、使用安装简便等优点，但电耗大，尤其在一些缺电 地区使用受到限制。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 目前市场上该种热水器种类较多，适合家庭

7、和工业、公共建筑 单个热水供应点使用。 容积式电热水器具有一定的贮水容积，其容积可由10L到10m3。 该种热水器在使用前需预先加热，可同时供应几个热水用水点 在一段时间内使用，具有耗电量较小、管理集中的优点。 但其配水管段比快速式热水器长，热损失也较大。 回到本章目录回到总目录 容积式电热水器容积式电热水器 一般适用于 局部供水和管网供 水系统。 图7-10 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 太阳能热水器是将太阳能转换成热能并将水加热的装置。 其优点是：结构简单、维护方便、节省燃料、运行费用低、 不存在环境污染问题。 其缺点是：

8、受天气、季节、地理位置等影响不能连续稳定运 行，为满足用户要求需配置贮热和辅助加热设施、占地面积较大，布 置受到一定的限制。 优点：优点： 缺点：缺点： 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 装配式太阳能热水器一般为小型热水器，即将集热器、贮 热水箱和管路由工厂装配出售，适于家庭和分散使用场所 组合式太阳能热水器，即是将集热器、贮热水箱、循环水 泵、辅助加热设备按系统要求分别设置而组成，适用于大面积 供应热水系统和集中供应热水系统 太阳能热水器按组合形式分为装配式和组合式两种。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热

9、设备和贮热设备 7.2.2 局部加热设备 太阳能热水器按热水循环方式分自然循环自然循环和机械循环机械循环两种。 自然循环自然循环太阳能热水器是靠水温差产生的热虹吸作用进行水 的循环加热 。 该种热水器运行安全可靠、不需用电和专人管理 。 但贮热水箱必须装在集热器上面，同时使用的热水会受到时 间和天气的影响 。 回到本章目录回到总目录 给水给水 管管 通气通气 管管 集热集热 器器 上循上循 环管环管 热热 水水 管管 给水给水 管管 通气通气 管管 下下 循循 环环 管管 泄泄 水水 管管 贮热贮热 水箱水箱 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.2

10、局部加热设备 为克服天气对热水加热的影响，可增加辅助加热设备，如 煤气加热、电加热和蒸气加热等措施，适用于大面积和集中供 应热水场所 机械循环太阳能热水器机械循环太阳能热水器是利用水泵强制水进行循环的系 统。 该种热水器贮热水箱和水泵可放置在任何部位，系统制备 热水效率高，产水量大。 回到本章目录回到总目录 图7-13直接加热机械循环太阳能水加热器 回到本章目录回到总目录 图7-14 间接加热机械循环太阳能热水器 回到本章目录回到总目录 7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 集中热水供应系统采用的热水锅炉主要有 燃煤、燃油和燃气3种。 燃煤

11、锅炉使用燃料价格低，运行成本低，但存在因燃煤产生 的烟尘和二氧化硫对环境的污染问题。 目前许多城市为解决日益严重的城市空气污染问题，已开始 限制甚至禁止市区内燃煤锅炉的使用。 7.2.3 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备集中热水供应系统的加热和贮热设备 回到本章目录回到总目录 7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 燃油（燃气）锅炉通过燃烧器向正在燃烧的炉膛内喷射雾状油 （或通入煤气），燃烧迅速，且比较完全，具有构造简单、体积小、 热效率高、排污总量少的优点。 随着生活水平的提高，人们对环保要求也越来越严格，燃油 （燃气）锅炉的市

12、场正急剧扩大，使用日益广泛 。 回到本章目录回到总目录 7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 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。 集中热水供应系统中 常用的水加热器有： （1）容积式水加热器）容积式水加热器 容积式水加热器是内部设有热媒导管的热水贮存容器，具 有加热冷水和贮备热水两种功能，热媒为蒸汽或热水，有卧式 和立式之分。 回到本章目录回到总目录 7.2热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 常用的容积式水加热器有传统的U型管型容积式水加热器和导 流型

13、容积式水加热器。 U型管型容积式水加热器的优点是具有较大的贮存和调节能力， 可提前加热，热媒负荷均匀，被加热水通过时压力损失较小，用 水点处压力变化平稳，出水温度较稳定，对温度自动控制的要求 较低，管理比较方便。 但该加热器中，被加热水流速缓慢，传热系数小，热交换效 率低，且体积庞大占用过多的建筑空间，在热媒导管中心线以下 约有2025的贮水容积是低于规定水温的常温水或冷水，所以 贮罐的容积利用率较低。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 此外，由于局部区域水温合适、供氧充分、营养丰富，因此容 易滋生军团菌，造成水质生物污染。

14、U型管型容积式水加热器这种层叠式的加热方式可称为“层流 加热”。 容积式水加热器容积式水加热器 演示动画 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 （2）快速式水加热器）快速式水加热器 针对容积式水加热器中“层流加热”的弊端，出现了“紊流加 热”理论：即通过提高热媒和被加热水的流动速度，来提高热媒对 管壁、管壁对被加热水的传热系数，以改善传热效果。 快速式水加热器就是热媒与被加热水通过较大速度的流动进行 快速换热的一种间接加热设备。 根据热媒的不同，快速式水加热器有汽一水和水一水 两种类型，前者热媒为蒸汽，后者热媒为过

15、热水。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 根据加热导管的构造不同，又有单管式、多管式、板式、管 壳式、波纹板式、螺旋板式等多种型式。 图7-19所示为多管式汽一水快速式水加热器，图7-20所示为单 管式汽一水快速式水加热器，它可以多组并联或串联。 图7-19多管式汽-水快速式水加热器 这种水加热 器是将被加热水 通入导管内，热 媒（即蒸汽）在 壳体内散热。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备 7.2.3 集中热水供应系统的加热和贮热设备 快速式水加热器具有效率高，体积小，安装

16、搬运方便的优点， 缺点是不能贮存热水，水头损失大，在热媒或被加热水压力不 稳定时出水温度波动较大，仅适用于用水量大，而且比较均匀的 热水供应系统或建筑物热水采暖系统。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 （3）半容积式水加热器）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节容积的内藏式容积 式水加热器，是由英国引进的设备。 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。 半容积式水加热器半容积式水加热器 演示动画演示动画 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应

17、系统的加热设备 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 迅速加热后，通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，热水的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。 其一，提高被加热水的流速，以增大传热系数和换热能力； 内循环泵的作用有内循环泵的作用有3个：个： 其二，克服被加热水流经换热器时的阻力损失； 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 其三，形成被加热水的连续内循环，消除了冷水区或温水 区，使贮罐容积的利用率达到100。内循环泵的流量根据不 同型号的加热

18、器而定，其扬程在2060kPa之间。 半容积式水加热器具有体型小（贮热容积比同样加热能力 的容积式水加热器减少2/3）、加热快、换热充分、供水温度稳 定、节水节能的优点，但由于内循环泵不间断地运行，需要有 极高的质量保证。 回到本章目录回到总目录 快速快速 加 热加 热 器器 图7-22 高峰用水时工作状态 图7-21 半容积式水加热器构造示意图 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 图7-23为国内专业人员开发研制的HRV型高效半容积式水 加热器装置的工作系统图，其特点是取消了内循环泵，被加热 水（包括冷水和热水系统的循环回水）

19、进入快速换热器被迅速 加热，然后先由下降管强制送至贮热水罐的底部、再向上升， 以保持整个贮罐内的热水同温。 当管网配水系统处于高峰用水时，热水循环系统的循环泵 不启动，被加热水仅为冷水； 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 图7-23 半容积式水加热器工作系统图 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 当管网配水系统不用水或少量用水时，热水管网由于散热损 失而产生温降，利用系统循环泵前的温包可以自动启动系统循环 泵，将循环回水打入快速换热器内，生成的热水又送至贮热水罐

20、 的底部，依然能够保持罐内热水的连续循环，罐体容积利用率亦 为100。 HRV型半容积式水加热器具有与带有内循环泵的半容积式水 加热器同样的功能和特点，更加符合我国的实际情况，适用于机 械循环的热水供应系统。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 （4）半即热式水加热器）半即热式水加热器 半即热式水加热器是带有超前控制， 具有少量贮存容积的快速式水加热器。 半即热式水加热器半即热式水加热器 演示动画演示动画 热媒蒸汽经控制阀和底部入口通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 量冷水进入分流

21、管。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 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 比例的流量由分流管同时入感温管，感温元件读出瞬间感温管内 的冷、热水平均温度，即向控制阀发出信号，按需要调节控制阀， 以保持所需的热水输出温度。 只要一有热水需求，热水出口处的水温尚未下降，感温元件 就能发出信号开启控制阀，具有预测性。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 加热盘管内的热媒由于不

22、断改向，加热时盘管颤动，形成局部 紊流区，属于“紊流加热”，故传热系数大，换热速度快，又具有 预测温控装置，所以其热水贮存容量小，仅为半容积式水加热器的 1/5。 同时，由于盘管内外温差的作用，盘管不断收缩、膨胀，可 使传热面上的水垢自动脱落。 半即热式水加热器具有快速加热被加热水，浮动盘管自动除垢 的优点，其热水出水温度一般能控制在2.2内，且体积小，节 省占地面积，适用于各种不同负荷需求的机械循环热水供应系统。 回到本章目录回到总目录 图7-24半即热式水加热器构造示意图 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.3 集中热水供应系统的加热设备 加热水箱是一种简

23、单的热交换设备，在水箱中安装蒸汽多孔管 或蒸汽喷射器，可构成直接加热水箱。 在水箱内安装排管或盘管即构成间接加热水箱。加热水箱适用 于公共浴室等用水量大而均匀的定时热水供应系统。 热水贮水箱（罐）是一种专门调节热水量的容器。可在用水不 均匀的热水供应系统中设置，以调节水量，稳定出水温度。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.4 加热设备的选择 加热设备是热水供应系统的核心组成部分，加热设备的选择是 关系到热水供应系统能否满足用户使用要求和保证系统长期正常运 转的关键。 应根据热源条件、建筑物功能及热水用水规律、耗热量和维护 管理等因素综合比较后确定。 （1）需

24、同时供给多个卫生器具或设备热水时，宜选用带贮热容 积的加热设备。 7.2.4 7.2.4 加热设备的选择加热设备的选择 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.4 加热设备的选择 （2）当地太阳能资源充足时，宜选用太阳能热水器或太阳能辅 以电加热的热水器。 （3）热水器不应安装在易燃物堆放或对燃气管、表或电气设备 产生影响及有腐蚀性气体和灰尘多的场所。 （4）燃气热水器、电热水器必须带有保证使用安全的装置。严 禁在浴室内安装直接排气式燃气热水器等在使用空间内积聚有害气 体的加热设备。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.4 加热设

25、备的选择 （1）热效率高，换热效果好、节能、节省设备用房； （2）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； （3）安全可靠、构造简单、操作维修方便； （4）具体选择水加热设备时，应遵循下列原则： 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.4 加热设备的选择 1）当采用自备热源时，宜采用直接供应热水的燃气、燃油 等燃料的热水机组，亦可采用间接供应热水的自带换热器的热水 机组或外配容积式、半容积式水加热器的热水机组。 2）热水机组除满足上述（1）、（2）、（3）基本要求外， 还应具备燃料燃烧完全、消烟除尘、自动控制水温、火焰传感、 自动报警等功能。 回到本章目录回到总目录 7.2 热水供应系统的加热设备和器材 7.2.4 加热设备的选择 3）当采用蒸汽、高温水为热源时，间接水加热设备的选型应 结合热媒的供给能力、热水用途、用水均匀性及水加热设备本身的 特点等因素，经技术经济比较后确定。 4）当热源为太阳能时，宜采用热管或真空管太阳能热水器。 5）在电源供应充沛的地方可采用电热水器。 回到本章目录回到总目录 下一节下一节 7.3 7.3 热水供应系统的管材和附热水供应系统的管材和附件件