第三讲 热网系统形式
第三章室内热水供暖系统
重力循环热水供暖双管系统的垂直失 调
P Lg(h 1hhgh 2g)
1
断面A-A右侧的水柱压力为
P Rg(h 1hhhh 2g)
作用压力
P P 1 P 2 ＝ g(h hg)
第三章室内热水供暖系统
起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之 间这段高度内的水柱密度差。如果取供水温 度95℃，回水70℃；则每m高差可产生的作用 压力为：
第三章室内热水供ห้องสมุดไป่ตู้系统
采暖
第一节 传热学基本知识
热量的传递划分为三种基本方式：
导热：温度不同的物体直接接触，温度较高的物体把热 能传给温度较低的物体，或在同一物体内部，热能从 温度较高的部分传给温度较低部分 。
热对流：依靠流体的运动，热量由一处传递到另一处 。
热辐射：物质是由分子、原子、电子等基本粒子组成的， 原子中的电子受激或振动时，会产生交替变化的电场 和磁场，能量以电第磁三章波室内的热水形供式暖系向统外传播 。
第三章室内热水供暖系统
二、自然循环热水供暖系统的形式及 作用压力
重力循环热水供暖系统主要分双管 和单管两种型式 。
第三章室内热水供暖系统
自然循环热水采暖系统的主要形式
1、 双管上供下回式
如图5-3所示为双管上供下回式系统。其 特点是各层散热器都并联在供、回水立水管 上，水经回水立管、干管直接流回锅炉。如 不考虑水在管道中的冷却，则进入各层散热 器的水温相同。
如左图所示的热水采暖系统 表示出了热源、输热管道和散热 设备三个部分之间的关系。
根据三个组成部分的相互位 置关系，供热系统可分为局部供 热系统和集中供热系统。
热源、输热管道和散热设备 三个组成部分在构造上连在一起 的供热系统称为局部供热系统；
第三章 热水供暖系统
第三章 热水供暖系统本章重点掌握重力、机械循环供热系统的原理掌握机械循环供热系统不同形式的特点了解室内热水供暖系统的管路布置和主要设备及附件本章难点膨胀水箱的安装重力、机械循环供热系统管道的敷设以热水作为热媒的供暖系统，称为热水供暖系统。
从卫生条件和节能等考虑，民用建筑应采用热水作为热媒。
热水供暖系统，可按下述方法分类：1．按系统循环动力的不同，可分为重力(自然)循环系统和机械循环系统。
靠水的密度差进行循环的系统，称为重力循环系统；靠机械(水泵)力进行循环的系统，称为机械循环系统。
2．按供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。
热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却的系统，称为单管系统。
热水经供水立管或水平供水管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系统，称为双管系统。
4．按热媒温度的不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。
在各个国家，对于高温水与低温水的界限，都有自己的规定，并不统一。
在我国，习惯认为：水温低于或高于100℃的热水，称为低温水，水温超过100℃的热水，称为高温水。
室内热水供暖系统，大多采用低温水作为热媒。
设计供、回水温度多采用95℃/70℃(也有采用85℃／60℃)。
高温水供暖系统一般宜在生产厂房中应用。
设计供、回水温度大多采用120~130℃／70℃~80℃。
第一节 重力(自然)循环热水供暖系统一、重力循环热水供暖的工作原理及其作用压力图3—1是重力循环热水供暖系统的工作原理图。
在图中假设整个系统只有一个放热中心1(散热器)和一个加热中心2(锅炉)，用供水管3和回水管4把锅炉与散热器相连接，在系统的最高处连接一个膨胀水箱5，用它容纳水在受热后膨胀而增加的体积。
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，同时受着从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，流人散热器。
3[1].1 热水供暖系统
![3[1].1 热水供暖系统](https://img.taocdn.com/s3/m/f6ae7647b307e87101f69697.png)
供 热 工 程
3 热水供暖系统
供 热 工 程
3 热水供暖系统
• ⑤机械循环混合式热水供暖系统 由下供上回式和上供下回式两组串联组成的系统，供水的高 温水自下向上送入第一组系统，通过散热器，降温后，引 入上供下回式系统。
供 热 工 程
3 热水供暖系统
供 热 工 程
3 热水供暖系统
• ⑥异程式与同程式系统 • 异程式系统，供回水干管短，但在机械循环中，作用半径 大，因此通过各个立管环路的压力损失较难平衡，有时靠 近总立管的立管，即使选用了最小的管径，仍不能达到平 衡，则出现远近立管出现流量失调而引起水平方向冷热不 均的现象，称为系统的。当供水压力较低时采用加压水泵， 利用进回水箱两个水位高差h进行上层系统的水循环； b上层系统利用非满管流动的溢流管6与外网回水连接，溢流管 下部的满管高度取决于外网回水管的压力； c由于利用两个水箱替代了用热交换器所引起的隔绝压力作 用，简化了入口设备，降低了系统造价； d采用开式水箱，易使空气进入，造成系统的腐蚀。
供 热 工 程
3 热水供暖系统
• ①单管水平串联式系统。见图3-9 • ②单管水平跨越式系统。见图3-10 各组散热器的散热量可以通过手动 或自动调节阀门单独进行调节。但散热面积增加。
供 热 工 程
3 热水供暖系统
供 热 工 程
三、机械循环热水供暖系统的作用压力
包括由水泵提供的机械作用压力和重力循环作用压力两部分
3 热水供暖系统
• 3.3 高层建筑热水供暖系统
• 高层由于供暖系统高度的增加，不仅底层散热器承压大， 而且垂直失调现象比较严重。 • 一、高层建筑热水供暖系统型式 • （1）分区式高层建筑热水供暖系统（高、低或高、中、低 区）下层系统通常与室外管网直接连接，高度取决于室外 管网的压力状况和散热器的承压能力。 • ①高区间接连接系统 • 上层系统与外网采用隔绝式连接，利用水加热器使上层系 统的压力与室外管网的压力隔绝。是目前常用的一种型式 。热水热交换器可放置在建筑物底层和热力站内（见图312）
热力网与供热详解
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2.由于温度引起的应力大，一般选择塑性好易焊接的Q235钢管， 尽可能采用薄壁管。还要避免不同规格的管子混合使用，若使用不 同规格的管时应在变径处固定支墩隔开。 3. 三通处除了承受内压载荷、还承受轴向压缩载荷。为此当三通 直径较大时，必须对三通进行补强加固。
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供热管道的排水、放气与输水装置 为了在需要时排出管道内的水，放出管道内聚集的空气和排出蒸 汽管道中沿途凝结水，供热管道必须敷设一定的坡度，并配置相应 的排水、放气及输水装置。 ① 管道的排水 在确定管网线路时，应根据地形特点在适当部位选择排水点和排 气点，并尽量使排水点邻近城市或厂区的排水管道。
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② 直埋敷设 供热管道直接埋设于土壤中，管道保温结构外表面与土 壤直接接触。在热水供热管网中，采用最多的方式是供热管道、保 温层、保护外壳三者紧密粘合在一起，形成整体式的预制保温管。
直埋敷设适用于以下情况：
1.土质紧密不沉陷的地区；2.地震强度不大于8度，土壤电阻率不 小于20Ω m，地下水位低，土壤具有良好渗透性、不受工厂腐蚀性溶 侵入的地区；3.公称直径不大于500mm的热力管道。
4.定线原则。在确定管线走向时，要考虑到将管道上的补偿器减少 到最低限度。直埋管道补偿器主要设置在L型管段的两端、地沟与直 埋两种不同敷设方式的连接处、分支以及干线阀的两端四个部位。
5.为防止由于地基软硬明显差异而造成管道弯曲变形，需对原状 土地进行处理。 6.管道应有0.002的坡度。设置方形补偿器时，应装在伸缩穴内； 管道弯曲部分，应放置在管沟内。
第三章室内热水供暖系统
第三章室内热水供暖系统第一节：室内热水供暖系统概述室内热水供暖系统是一种常见的供暖方式，通过将热水传输到室内，提供舒适的温暖环境。
它被广泛应用于住宅、办公楼以及其他各种建筑物中。
本文将对室内热水供暖系统进行详细的介绍和分析。
第二节：室内热水供暖系统的组成部分室内热水供暖系统由多个组成部分构成。
首先是热源，通常是一种燃烧设备，如锅炉或热水器。
燃烧设备利用燃气或其他燃料加热水。
然后，热水通过管道输送到建筑物内部。
在室内，水会经过暖气片或者地暖系统进行散热，最终将房间内的温度提高到所需的水平。
第三节：室内热水供暖系统的工作原理室内热水供暖系统的工作原理相对简单。
首先，燃烧设备产生热能，将水加热到一定温度。
然后，热水通过管道输送到不同的房间。
在房间内部，热水在散热设备中释放热量，使空气温暖起来。
最终，室内的温度达到设定的目标。
第四节：室内热水供暖系统的优势相比其他供暖方式，室内热水供暖系统具有一些明显的优势。
首先，它可以提供稳定的供暖效果。
由于热水通过管道传输，在不同的房间中可以均匀分布热量，使得室内温度更加一致。
其次，室内热水供暖系统可以与其他设备（如空调）相结合，提供全年舒适的室温环境。
此外，它还可以根据需要进行分区控制，节约能源和费用。
第五节：室内热水供暖系统的应用领域室内热水供暖系统广泛应用于不同的领域。
在住宅方面，许多家庭选择使用室内热水供暖系统来提供温暖的冬季环境。
此外，商业建筑、办公楼和酒店等场所也普遍采用室内热水供暖系统。
室内热水供暖系统可以满足各种建筑物的供暖需求，并且在节能和环保方面具有潜力。
第六节：室内热水供暖系统的维护和保养为了确保室内热水供暖系统的正常运行，定期的维护和保养工作是必不可少的。
首先，需要检查和清洁燃烧设备，以确保热水的生产过程正常。
其次，要检查管道和暖气片或者地暖系统的运行情况，确保没有漏水或其他问题。
此外，定期检查温控设备和系统调节器的工作状态，确保室内温度可以按照设定进行调节。
供热工程第三课热水供暖系统课件
供热工程第三课热水供暖系统
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本章重点及本章难重点点
• 掌握重力、机械循环供热系统的原理 • 掌握机械循环供热系统不同形式的特点 • 掌握分户采暖热水供暖系统的形式与特点 • 了解室内热水供暖系统的管路布置和主要设备
及附件 本章难点 • 膨胀水箱的安装 • 重力、机械循环供热系统管道的敷设 • 垂直失调与水平失调的原因及应对措施
供热工程第三课热水供暖系统
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4.重力循环热水供暖单管系统的作用压力的计算
原理： 依靠供回水温度不同、密度不同所产生的容重差 作为热水在管内流动的动力。
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g
H1
h2 H1 h1
S1
2
S2
h 1
供热工程第三课热水供暖系统
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分析
• 在上图所示的上供下回单管式系统中，散热器S2和 S1串联。引起重力循环作用压力的高差是 （h1+h2）m，冷却后水的密度分别为ρh和ρ2 ，其 循环作用压力值为
为什么？是否有办法调整？
供热工程第三课热水供暖系统
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系统垂直失调
• 在供暖建筑物内，同一竖向的各层房间的室温不 符合设计要求的温度，而出现上、下层冷热不匀 的现象，通常称作系统垂直失调。
• 由此可见，双管系统的垂直失调，是由于通过各 层的循环作用压力不同而出现的；而且楼层数越 多，上下层的作用压力差值越大．垂直失调就会 越严重。
供热工程第三课热水供暖系统
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以热水作为热媒的供暖系统， 称为热水供暖系统。从卫生条 件和节能等考虑，民用建筑应 采用热水作为热媒。热水供暖 系统也用在生产厂房及辅助建 筑物中。
供热工程第三课热水供暖系统
热力网与供热详解课件
在项目实施过程中，我们也遇到了一些困难和问题，如施工难度大、资金短缺等，需要吸取教训，加 强协调和管理。
THANKS。
规划
制定规划方案，包括管网的走向、连接方式、材料选择等，确保供热的可靠性和 效率。
热力网的设备与器材选用
设备
选择合适的换热器、泵、阀门等设备，以满足供热需求和节能要求。
器材
选择合适的保温材料、防腐材料等器材，以确保管道的安全和长期使用。
03
热力网的运行与管理
热力网的运行流程与监控
1 2 3
热力网运行流程
06
案例分析：某市热力网改造项 目
项目背景与目标
城市发展与老旧管网改造
随着城市快速发展，老旧的供热管网逐渐暴露出效率低、能源浪 费等问题，需要进行改造。
政策推动与环保需求
政府出台相关政策，鼓励对老旧供热管网进行改造，以减少能源消 耗和环境污染。
项目目标
本项目旨在改造某市老旧的供热管网，提高供热效率，满足市民冬 季供暖需求，同时降低能源消耗和环境污染。
技术升级
引入先进的供热技术，提高供热效 率。
能源回收
利用余热回收技术，减少能源浪费 。
03
02
系统优化
优化供热系统的布局和结构，提高 系统的运行效率。
智能化管理
引入智能化管理系统，提高供热的 智能化水平。
04
05
热力网的发展趋势与挑战
热力网的技术创新与发展趋势
01
高效节能技术
02
分布式能源技术
随着能源紧缺和环境保护意识的提高 ，热力网正向高效、节能、环保方向 发展。例如，采用先进的热网控制系 统，提高热网的运行效率，降低能源 消耗。
供热系统的运行与管理
热网系统基础知识
热网系统基础知识"集中供热条件下用于输送和分配载热介质(蒸汽或热水)的管道系统”△介质选择1 .民用建筑采暖、通风、空调、生活热水的供热管网应采用水为介质。
2 .生产工艺热负荷为主要热负荷，且必须以蒸汽供热的，采用蒸汽为介质。
3 .以水为供热介质，且能满足生产工艺需求，经济技术合理的，应采用水为介质。
4 .当采暖、通风、空调为主要热负荷，且生产工艺必须采用蒸汽为供热介质，经济技术比较合理时，可采用水和蒸汽两种介质。
压力工;兄热水热力管网供水管道任何一点压力不应低于供热介质的气化压力，并留有一定的富裕压力(30KPa~50KPa);回水管道回水压力不应超过直接连接用户系统的允许压力，任何一点压力不低于50KPa o蒸汽热力网宜按照设计凝结水量绘制凝结水管网水压图。
系统组成主要由热网加热器、板换、各类水泵、压力管道及各类阀门等组成,从功能划分，分为热源、热力泵站、中继泵站及管线。
△材料选择城镇供热管网管道应采用无缝钢管、电弧焊或高频焊焊接钢管。
具体选型见下表：凝结水管道宜采用具有防腐内衬、内防腐涂层的钢管或非金属管道。
△设计要点专业术语1输送干线：热源至主要负荷区，长度超过2km 且无分支管的干线。
2 .输配干线：有分支管接出的干线。
3 .多热源供热系统：具有多个热源的供热系统。
4 .多热源分别运行：在采暖或供冷期，用阀门将供热系统分隔成多个单热源供热系统，分别供热的运行方式。
5 .多热源解列运行：在采暖或供冷期，基本热源首先运行，待满负荷后，分隔出部分管网划归尖峰热源供热，并随气温变化，逐步扩大或缩小划出的管网范围，使基本热源在运行期间接近满负荷的运行状态。
6 .多热源联网运行：在采暖或供冷期，基本热源首先运行，待满负荷后，尖峰热源投入与基本热源共同为管网供热的运行方式。
基本热源在运行期间保持满负荷，尖峰热源承担随气温变化而增减的负荷。
7 .最低供热保证率保证事故工况下用户采暖设备不冻坏的最低供热量和设计供热量的比率。
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第四节 热网系统型式
热网是集中供热系统重要组成部分，担 负热能输送任务。热网系统型式取决热媒(蒸 汽或热水)、热源(热电厂或区域锅炉房等)与 热用户的相互位置和供热地区热用户种类、 热负荷大小和ห้องสมุดไป่ตู้质等。选择热网系统型式应 遵循的基本原则是安全供热和经济性。 种类：蒸汽网； 水网； 蒸汽与水网。
二、热水供热系统
在城市热水供热(暖)系统中，有为数众多的建筑 物的用户系统与热水网路相连接，且供热区域较大。 目前国内以区域锅炉房为热源的热水供热系统，其供 暖建筑面积—般为数万至数十万平方米，个别系统甚 至超过百万平方米。以热电厂为热源或具有几个热源 的大型热水供热系统，其供暖建筑面积可高达数百万 平方米。因此，在确定热水供热系统型式时，应特别 注意供热的可靠性，当部分管段出现故障后，热网具 有后备供热的可能性问题。
一、蒸汽供热系统
蒸汽作为热媒主要用于工厂的生产工艺用热上。 热用户主要是工厂的各生产设备，比较集中且数量不 多，因此单根蒸汽管和凝结水管的热网系统型式是最 普遍采用的方式。 主要型式：1.双管的枝状管网（蒸汽管，凝水管） 2.单管的枝状管网 仅有蒸汽管， 当凝水回收明显不经济。 3.双管或多根蒸汽管 （1）供汽不允许间断（有些工艺上要求） （2）参数有多种要求（且差别很大）
4) 5)
图7-11 枝状管网
图7-12 大型热水供热系统的热网示意图
图7-13 热电厂与外置区域锅炉房联合供热系统示 图7-14 多热源供热系统的环状管网示意图
热网主要型式：
1) 2) 3) 单独热源且规模不大条件下：采用图7-11 枝状管网； 规模较大条件下：采用图7-12 大型热水供热系统的热网示意图； 多热源枝状管网 图7-13； 是热电厂区域锅炉房联合供热系统； 具有一定规模枝状管网； 多热源环状管网 图7-14； 多热源联合供热的特点: 可靠性高、备用率下降、经济运行、设计与运行水力工况复杂, 要求配置一定水平的自动化系统。