自然循环热水供暖系统原理图.

采用共用立管的分户独立系统形式，它有两 部分组成：
（一）建筑物内共用采暖系统 ❖ 1、建筑物热入口：P160图8－12。 ❖ 户内采暖系统为单管跨越式定流量系统时，
一、自然循环热水采暖系统
❖ 自然循环系统依靠水的密度差进行循环 ❖ 机械循环系统依靠水泵压力进行循环
膨胀 水箱
散热 器
排气阀
锅
炉
水
泵
除污器
自然循环系统工作原理及其作用压力
❖ 1、工作原理：水在锅炉内加热后，密度 减小；在散热器内被冷却后，密度增加。 整个系统因供回水密度差的不同而维持 循环流动。
膨胀 水箱
散热 器
排气阀
锅
炉
水
泵
除污器
按供、回水方式分类
i=0.5%～ 1%
8
2
❖ 单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。
4
5
1
3
❖ 双管系统热水经供水立
6
管或水平供水管平行地
分配给多组散热器，冷 i=0.5%～ 1%
7
i=0.5%～ 1%
却后的回水自每个散热 器直接沿回水立管或水
❖ 为使系统顺利排除空气和在系统停止运行或抢修时能通过回水干管顺 利地排水，回水干管应有向锅炉方向的向下坡度。
1-锅炉 2-供水立管 3-供水干管 4-供水立管 5-散热器 6-回水立管 7-回水干管 8-循环泵 9-膨胀水箱 10-集气罐
❖ 双管上供下回系统中除水泵造成的机械循环压头外，同时还 存在着自然压头（供、回水温度不同）；故易造成上层房间 温度偏高，下层房间温度偏低，楼层越高，这种垂直失调的 现象越严重，故双管系统不宜在4层以上的建筑物中采用。

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（1）楼内为垂直单管跨越系统： （2）楼内为垂直双管系统
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（三）有关热水供暖系统的几个问题 1.从系统中排除空气的问题 （1）热水系统存气的危害 （2）热水系统存气的原因 （3）排气方法
集气管排气
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（一）低压蒸汽采暖系统 1.系统原理
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2.有关低压蒸汽供暖系统的几个问题
恒温式疏水阀
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（二）高压蒸汽供暖系统 特点：压力大，温度高，经济性好。但是，卫生条件差，易烫伤人。
一般应用于工业厂房。
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5.暖风机 （1）外形与结构
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（2）暖风机的布置
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6.热风供暖系统与蒸汽或热水供暖系统的比较： （1）热惰性小，升温迅速，特别适合人们短时间 逗留的场所（体育馆、影剧院等）。 （2）热风供暖系统可与送风系统结合，兼有通风 换气作用。 （3）热风供暖系统与蒸汽或热水供暖系统相比， 噪音较大。
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二、散热器的选择与布置
1.散热器的选择 （1）散热器的工作压力不能超过制造厂规定的压 力值。 （2）民用建筑中，宜采用外型美观，易于清扫的散 热器。 （3）在灰尘较多的厂房，应采用易于清扫的散热器。

P98
系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面，如图2-6所示。特点：
（1） 在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热损失小。
（2） 在施工中，每安装好一层散热器即可采暖，给冬季施工带来很大方便。 免得为了冬季施工的需要，特别装置临时供暖设备。
（3） 排除空气比较困难。
图2-6 机械循环双管下供下回式热水采暖系统
供水及回水干管的坡度根据设计 规范i≥0.002规定，一般取i=0.003， 回水干管的坡向要求与自然循环系 图2-5 机械循环双管上供下回式热水采暖系统 统相同，目的是使系统内的水能全 部排出。
有以下几种主要形式:
28
2.2 热水采暖系统
2.2.2 机械循环热水采暖系统
P97
1 机械循环双管上供下回 式热水采暖系统
（3） 热风采暖系统 以热空气为热媒的采暖系统，主 要应用于大型工业车间。
（4） 烟气采暖系统 以高温烟气为热媒的采暖系统， 主要应用于北方广大村镇。
20
2.2 热水采暖系统
（1）先重点介绍下热水采暖系统的特点：
95
热能利用率高，输送时无效热损失较小； 散热设备不易腐蚀，使用周期长； 散热设备表面温度低，符合卫生要求； 系统操作方便，运行安全，易于实现供水温度的集中调节； 系统蓄热能力高，散热均匀，适于远距离输送。
因为没有集中供暖，目前南方城市一般使用空调和电 暖气来过冬。这种方式并不利于节能减排。
4
2.1 采暖系统的组成与原理、分类
94
2.1.1 采暖系统的组成
所有采暖系统均由以下三个主要部分组成： （1）热源 使燃料燃烧产生热，将热媒加热成热水 或蒸汽的部分，如锅炉房、热交换站等。 （2）供热管道 指热源和散热设备之间的连接管道， 将热媒输送到各个散热设备。 （3）散热设备 将热量传至所需空间的设备，如散热 器、暖风机、热水辐射管等，参P110。

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2.锅炉的工作过程（1）燃料的燃烧过程 编辑ppt
**
SHL型锅炉1-上锅筒；2-下锅筒；3-对流管束；4-炉膛；5-侧墙水冷； 6-侧水冷壁上集箱；7-侧水冷壁下集箱；8-前水冷壁；9-后墙水冷壁；10-前水冷壁下集箱；11-后水冷壁下集箱；12-下降管；13-链条炉排；14-加煤斗；15-风仓；16-蒸汽过热器；17-省煤器；18-空气预热器；19-烟窗及防渣管；20-二次风管
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三、锅炉基本特性的表示 1.蒸发量、供热量编辑ppt
2.蒸汽（或热水）参数
锅炉产生蒸汽的参数，是指锅炉出口处蒸汽的额定压力（表压力）和温度。对生产饱和蒸汽的锅炉来说，一般只标明蒸汽压力；对生产过热蒸汽（或热水）的锅炉，则需标明压力和蒸汽（或热水）温度。供热锅炉的容量、参数，既要满足生产工艺上对蒸汽的要求，又要便于锅炉房的设计，锅炉配套设备的供应以及锅炉本身的标准化，因而要求有一定的锅炉参数系列。如表9-6所示。
2.机械循环下供下回式双管系统
系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面。在设有地下室的建筑物中或在平屋顶建筑棚下难以布置供水干管的场合，常采用下供下回式系统。
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2.机械循环下供下回式双管系统 编辑ppt
机械循环下供下回式系统
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机械循环下供下回式系统 编辑ppt
3.机械循环下供上回式（倒流式）供暖系统
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一、重力（自然）循环热水供暖系统 1. 系统工作原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：
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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
2.重力循环热水供暖系统的主要形式

图：自然循环采暖系统 (a)双管上供下回式；(b)单管顺流式 1.总立管；2.供水干管；3.供水立管；4.散热器供水支管；5.散热 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(接上水管)；10.泄水管(接下水管)；11.止回阀
•
在采暖建筑物内同一竖向的各层房间的温度不符合设计 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。 • 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。 • 多层建筑为避免垂直失调，多采用单管系统。单管式系 统的特点在于热水流入立管后，依次流入各层散热器，水 温逐渐降低，即流入各散热器的热水流量是相等的而水温 不同。每一根立管与锅炉、供回水干管组成一个回路，同 一根立管上的各层散热器就不会存在垂直失调。 • 自然循环热水采暖系统是最早采用的一种热水采暖方 式，已有约200年的历史，至今仍在应用。它装置简单， 运行时无噪声和不消耗电能。但由于其作用压力小、管径 大，作用范围受到限制，通常只能在单幢建筑物中应用， 其作用半径不宜超过50m。
了解供暖系统作用、组成、分类和 水蒸气的定压生产过程 特点；掌握热水供暖系统的特点
掌握垂直式和水平式系统特点；了 系统概念建立 解高层建筑热水供暖系统型式 《建筑给水排水及采暖 了解供暖管道的安装程序；熟悉安 工程施工质量验收规范》 装规范 （GB50242—2002） 了解散热器与辅助设备构造、工作 相关标准图集 原理；熟悉其安装要求 《地面辐射供暖技术规 了解地板辐射供暖原理特点；熟悉 程》（JGJ142—2004， 其施工条件和安装要求 J365—2004） 了解燃气特性；熟悉燃气管道安装 《城镇燃气设计规范》 要求 （GB50028—2006）

三、机械循环的热水采暖系统
1.工作原理：利用
水泵强制循环，水 流在整个环状管路 中流行的阻力靠水 泵提供的动力来克 服，水泵的扬程大 小由流动阻力确定
2. 特点：设臵了循环 水泵，增加了系统的 经常运行电费和维修 工作量，但水泵所产 生的作用压力很大， 因而供暖范围可以扩 大，不仅可以单栋建 筑供暖，也可以多栋 建筑，区域供暖，广 泛使用。
③ 在施工 中，每安装好 一层散热器即 可采暖，给冬 季施工带来很 大方便。免得 为了冬季施工 的需要，特别 装置临时供暖 设备。
机械循环双管下供下回式热水采暖系统
4）机械循环中供式热水采暖系统
（1）结构形式 水平供水干管敷 设在系统的中部，上 部系统可用下供下回 式，下部系统则用上 供下回式。
（1）结构形式 将回水干管可以设臵在一 层顶板下或楼层夹层中，可省 去地沟。安装时，在立管下端 设泄水堵丝，以方便泄水及排 放管道中的杂物。回水干管末 端需设臵自动排气阀或其他排 气装臵。 （2）适用场合 该系统适合不宜设臵地沟 的多层建筑。
7）水平串联式
（1）结构形式 一根立管水平串联多组散热器。当串联散热器很多时， 运行中易出现前端过热，末端过冷的水平失调现象。每个环 路散热器组8-12组为宜。 按照供水管与散热器的连接方式可分为顺流式和跨越式 两。
图 热水采暖系统组成示意图
热水采暖系统的分类
1.按热水供暖循环动力的不同，分为自然循环系统 和机械循环系统。

循环动力 自然循环系统依靠水的密度差进行循环 机械循环系统依靠水泵压力进行循环
排气阀 散热 器
膨胀 水箱 水 泵
锅 炉
除污器
2.按供、回水方式 的不同，可分为 单管系统和双管 系统。
3）机械循环双管下供下回式

h
回水干管
ρh
回水立管
锅炉。
自然循环热水采暖系统的工作原理图
课程
?基本概念：
在水的循环流动过程中，供水和回水由于温 度差的存在，产生了密度差，系统就是靠供回 水的密度差作为循环动力的。这种系统称为自 然循环热水采暖系统。
?循环作用压力： Δp=p右-p左=gh(ρh-ρg) Pa ρg
课程
h
ρh
水平式
线连接的系统。
课程
垂直式
水平式
课程
3. 按连接散热器的管道数量分类
单管系统
顺流式
跨越式
双管系统
单管顺流式
单管跨越式
双管式
课程
单管系统特点： 节省管材，造价低，施工进度快， 单管系统的水力稳定性比双管系统好。
顺流式单管系统： 不能调节单个散热器的散热量。
跨越式单管系统： 多用管材 (跨越管)、设置散热器 支管阀门和增大散热器的代价换取散热量在一定程度上 的可调性。
机械循环上供下回垂直 单管热水采暖系统
课程
机械循环下供下回垂直 双管热水采暖系统
课程
机械循环上供下回垂直 双管热水采暖系统
课程
课程
水平式热水采暖系统
课程
蒸汽采暖系统
? 原理：利用蒸汽凝结时放出的汽化潜热来供暖。 ? 分类：低压蒸汽供暖系统（P≤0.07MPa）
高压蒸汽供暖系统（P＞0.07MPa） ? 适用：系统的加热和冷却过程都很快，特别适
暖风机的使用要求
1、暖风机运转前，必须排净管路系统及散热管中的冷空 气。 2、调整暖风机百叶开启角度，以便得到合适的气流。 3、热风采暖气的热媒采用0.1~0.3MPa的高压蒸汽或不低 于90℃的热水.也可以采用燃气、燃油。 4、暖风机的供水温度一般应保持在90 ℃以上，最低不 低于80 ℃，水流速在0.2m/s. 5、暖风机的送风温度宜采用35~50 ℃，不得高于70 ℃。

内补充热量。
2
建 筑 设 备－－8.采暖
8.1.1 采暖系统的基本组成
采暖系统包括以下三个基本组成部分：
1、热源：热源是采暖系统中生产热能的部分。 如：锅炉房、热交换站等。 2、供热管道：供热管道是指热源和散热设备 之间的连接管道。供热管道将热媒由热源输送到各 个散热设备。
3、散热设备：将热量散发到室内的设备。如： 散热器、暖风机等。
5
建 筑 设 备－－8.采暖
8.2 热水采暖系统 在热水采暖系统中，热媒是水，按照水在系 统中的循环动力不同，热水采暖系统分为自然循环 热水采暖系统和机械循环热水采暖系统。在自然循
环热水采暖系统中，热水靠供水与回水的容重差所
形成的压力进行循环；在机械循环热水采暖系统中，
热水是靠水泵产生的压力来进行循环的。
3
建 筑 设 备－－8.采暖
8.1.2 采暖系统的分类
（一）根据作用范围的不同，采暖系统可分为： 1、局部采暖系统：热源、供热管道和散热设备在构 造上成为一个整体的采暖系统称为局部采暖系统。如：火 炉采暖、简易散热器采暖、煤气采暖与电热采暖等。
2、集中供暖系统：热源设在独建的锅炉房或换热 站内，热量由热媒（热水或蒸汽）经供热管道输送至一幢 或几幢建筑物的散热设备，称为集中供暖系统。
愈加严重。因此，双管系统不宜在四层以上的建筑
物中采用。
16
建 筑 设 备－－8.采暖
3、机械循环双管下供下回式热水采暖系统
图8—4为机械循环双管下供下回式热水采暖 系统。在这种系统中，供水干管和回水干管均敷设 在所有散热器之下。系统中的空气要靠上层散热器 的手动放气排除。
17
建 筑 设 备－－8.采暖
温度低于70℃时，它们的高差为0.5m。

第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
左
右
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
二、重力循环热水供暖系统的主要型式
重力循环热水供暖系统主要 分双管和单管两种型式 （点击看动画演示） 。
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
上供下回式重力循环热水供暖系统管道布置的 主要特点
❖ 系统的供水干管必须有向
膨胀水箱方向上升的流向。 其反向的坡度为0．5％ ~1．0％；散热器支管的 坡度一般取1%。这是为 了使系统内的空气能顺利
一、重力循环热水供暖的工作原理及其作用 压力。 重力循环热水供暖系统的循环作用压
力的大小，取决于水温(水的密度)在循环环 路的变化状况。
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
❖ 重力循环热水供暖系统是最早采用的一种热水 供暖方式，已有约200年的历史，至今仍在应用。
系统特点
它装置简单，运行时无噪音和不消耗电能。但由 于其作用压力小，管径大，作用范围受到限制。重 力循环热水供暖系统通常只能在单幢建筑物中应用， 其作用半径不宜超过50m。
gH（i i
i
）
1
i 1
i 1
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
重力循环热水供暖单管系统的作用压力计算
Q Q1 Q2 Q8
AQ
3.6Q
Q
GL C(tg th ) 4.187 (tg th ) 0.86 (t g th )
第一节 重力（自然）循环热水供暖系统
图3-5计算单管系统中层立管水温示意图
第二节 机械循环热水供暖系统
i=0.5%～1%
8
2
❖
4
5
1
3
6
i=0.5%～1%

压力差越大。
2.求单管系统各层立管的水温
根据式（3-10）
N
Qi
ti tg i Q (tg th)
由此可求出流出第三层散热器管路上的水温
℃ t3 tg
Q3 Q
(tg
th)
95
800 (9570) 2100
85.5
相应水的密度ρ3＝968.32kg/m3 流出第二层散热器管路上的水温t2为：
i1
i1
N
则P ghi(i g)＝g[h1(h g)h2(2 g)h3(3g)] i1
9.81[3.2(97.78196.192)3.0(97.28896.192)3.0(96.83296.192)]100.79pa
N
或P gHi(i i1)＝g[H1 (h g)H2(2 g)H3(3g)] i1
2.系统的回水干管向锅炉方向要有向下坡度 （0.5～1.0％），因为这样可以方便空气排除和停止运 行时系统积水向锅炉内排空。
三、重力循环热水供暖双管系统作用压力的计算
如图所示系统两台并联运行的散热器内的作用压力
可分别表示如下：∆P1＝gh1（ρh－ ρg ） pa（3-2）
∆P2＝g（h1＋h2）（ρh－ ρg ）
∑Q＝Q1+ Q2 +…… +Q8 w (3-6)
②通过立管的水流量，按起所担负的全部热负荷 计算，可用下式确定：
AQ 3 .6 Q
Q
G LC (tg th)4 .1(8 tg 7 th)0 .8tg 6 th kg/h (3-7)
式中：∑Q～立管的总热负荷，w
C～水的热容量C=4.187kJ/kg·℃
根据式（3-2）和式（3-3）的计算方法，通过各层散热器循 环环路的作用压力，分别为：