第三节 换热站及热力管网

第三节 换热站及热力管网
• 一、换热站
• 大型集中供热炉一般是蒸汽锅炉，而蒸汽 是不可以直接供暖的，必须经过换热站， 换热站就是用蒸汽加热热水，用热水供暖。 换热站是集中供热中供热网络与用户的链 接场所，其作用是根据用户需要将热量转 化为相应工况。
（一）换热站的类型
• 换热站按供热形式分直供
站和间供站。直供站是电 厂供给热量给用户，特点 是温度高、控制难、浪费 热能。直供站是最初电厂 余热福利供热的产物，后 来开始收费，成为热力公 司。随着商品经济发展， 热商品化，热力公司开始 提高热质量，产生直供站， 属于集中供热。
2、混水链接
（1）混水器连接 （2）混水泵连接
3、间接连接
• 当外网提供的压力和 温度与用户要求的压 力和温度不一致时， 可采用如图所示的间 接连接。
• 常用于大型集中供热 热网的热力站及高层 建筑的高区采暖系统。
4、设加压泵的直接连接
• 如果外网提供的温度符要求，合用户要求， 压力达不到用户可采用如图所示的在用户 处设加压泵的连接形式。供水管压力不足 时如图（a）所示的系统；回水压力不足时 采用如图（b）所示的系统。
• （2）螺旋板式式换热器的构造原理、特点：螺旋 板式换热器是一种高效换热设备，适用汽—汽， 汽—液、液—液传热。按结构形式可分为不可拆式 螺旋板式及可拆式螺旋板式换热器。
• （3）列管式换热器的构造原理、特点：列管式换 热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管 式换热器，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混 合式列管换热器三种，按形式分为固定管板式、浮 头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管 程和多管程。
间供站是指：电厂为一次 线，小区为二次线，热源 与热网和热用户连接处为 间连接。通过下面的供热 流程可以理解间供站的定 义。
热源厂→一级换热站（汽水换人）→一级热水管网→ 二级换热站→二级热水管网→热用户
换热站的主要设备包括板式热水器；循环泵；一、二 次线除污器；补水泵；水箱；计量表；控制阀门等。
• （5）管径小于等于300mm的热量管道，可 以穿过建筑物的地下室或从建筑物下专门 敷设的通行道管沟内穿过。 • （6）热力管道可以和给水管道。10kV以下 的电力电缆、通信电缆、压缩空气管道、 压力排水管道和重油管道一起敷设在综合 管内。但热力管道要高于给力管道和重油 管道，且给水管道要做绝缘层和防水层。 • （7）地上敷设的城市热力管道可以和其他 管道敷设在一起，但应便于检修，不可布 置在腐蚀性介质管道的下方。
• 在民用建筑中，常用的采暖热媒介质是热 水，所以主要介绍热水采暖与集中供热热 网的链接形式。 • 采暖系统与集中供热热网相连时如设施比 较少，可称为引入口；如设施比较多，可 称为热力中心（或热力站）。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ水采暖与 集中供热热网的连接形式可以分为直接连 接、混水链接和间接链接。
• 1、直接连接 • 如图8-8给出了采暖系 统直接连接的引入口。 • 该引入口可设在室内 或室外。设在室外时 应靠近建筑物；设在 室内时可在管沟、地 上或地下专用小室或 一层房间内。
• （6）钢衬铜热交换器的构造原理及特点： 钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济， 并且技术上有保证。它利用了钢的强度和 铜的耐腐蚀性，既保证热交换器能承受一 定工作压力，又使热交换器出水质量好。
（三）换热站的布置
• （1）、换热站布置宜靠近符合中心，且应注意防 止噪音对周围环境的干扰。 • （2）、换热站内布置有交换间、水处理间、控制 间、配电室、更衣室、值班室、卫生间和维修间等。 • （3）、小型换热站一般为单体单层砖混或内框结 构，大型换热站一般为二层全框或底框架结构。 • （4）、大型换热站一般二层布置为管理人员办公 室、会议室等。若二层布置热力设备，应留出设备 检修和搬运安装的空间。换热站安装孔或门的大小 应保证站内需检修更换的最大设备出入。
（二）、管网布置的基本原则
（1）城市道路上的热力网管一般应平行于道路中心 线，并应尽量敷设在车行道以为的地方，一般情况 下同一条管道应只沿街道的一侧敷设。 （2）穿过厂区的城市热力网管道一般应平行于道路 中心线，并应尽量敷设在车行道以为的地方，一般 情况下同一条管道应只沿着街道的一侧敷设。 （3）通过非建筑区的热力网管道，应沿公路敷设。 （4）热力网管道选线时，应减量避开图纸松软地区、 地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利 地段。
• （4）管壳式换热器的构造原理及特点：管壳式换 热器是进行热交换操作的通用工艺设备。广泛应用 于化工、石油、石油化工、轻工、冶金、原子能、 造船、航空、供热等工业部门中。 • （5）容积式换热器的构造原理及特点：自动控温 节能型容积式热交换器，它充分利用蒸汽能源 • 高效节能，是一种新型热水器。普通热水器一般需 要配置水热交换器来降低蒸汽凝结水温度以便回用。 而节能型热水器凝结水出水温度在45°左右，或者 直接回锅炉房重复使用。这样减少了设备投资，节 约热交换机房面积，从而降低基建造价。
二、热力管网
• 热力管网是由热源向热用户输送热量的通道。 • （一）热力管网分类 • 热力管网按管内介质不同可以分为热水供热管 网和蒸汽管网。 • 1、热水管网 • 闭式热网中的循环只作为热媒供给用户热量，不从热网中
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出流。 开式 热网中循环水不但作为热媒，还要从热网中部分取出， 用于生产或给热用户 我国目前广泛应用的热水供热系统是双管制闭式供热系统。 2、蒸汽管网 按凝结水是否回收分类，蒸汽管网可分为回收或不回收方式。 按蒸汽压力参数分类，蒸汽管网可分为单管式或多管式供热。
（三）、管道敷设方式
• 可以分为地上敷设和地下敷设两种方式。 具体如表P219表8-4
（四）热力管道支架的形式
• 支吊架分类： • 1）固定支架:刚性吊架、滑动吊架、滚动吊 架、滚动支座。 • 2）活动支架 • 3)导向支架：滑动导向支架、滚珠导向支架、 滚柱导向支架。 • 4)弹簧支架
（五）采暖系统与管网的连接
（二）换热器的定义及分类
• 换热器是换热站的核心设备。所谓换热器 就是实现热量传递的设备。在石油、化工、 轻工、制药、能源等工业生产中，常常需 要把低温流体加热或者把高温流体冷却， 把液体气化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。 这些过程均和热量传递有着密切的关系， 因而均可以通过换热器来完成。
1、换热器的工作原理 • 换热器的工作原理是利用冷介质与热介质之间的温 差，通过换热管交换，热交换的决定因素就是换热 管的换热面积，换热管的材料，介质的流速一级换 热管的布置。 • 2、换热管的类型和特点 • （1）板式换热管的构造原理、特点：板式换热器 由高效传热波纹板片级框架组成。板片由螺旋栓夹 紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部 就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。人字 形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达 到湍流状态，获得高的传热效果。
• （5）、换热站可以设置在大楼的设备层或锅 炉房的附属房间，应尽量靠近制冷机房。 • （6）、设备间的门应向外开启。 • （7）、换热站内地面宜有坡度或者采取措施 保证管道和设备排出的水引至排水系统。当不 能直接排入室外管道时，应设置集水坑和排水 泵。 • （8）、换热站应设置有必要的起重设施和良 好的照明与通风。 • （9）、换热站宜设置集中检修场地，其面积 根据检修设备要求确定，并在周围有宽度不小 于0.7m的通道。