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技术与计量（安装）---采暖工程
最佳答案二、采暖工程
采暖系统包括热源、和热用户。热源制备热水或蒸汽，由热网输配到各热用户使用。
目前最广泛应用的热源是锅炉房和热电厂，此外也可以利用核能、地热、太阳能、电能、工业余热作为采暖系统的热源。热网是由热源向热用户输送和分配供热介质的管道系统。热用户指从采暖系统获得热能的用热装置。
（一）供热锅炉
用于为工农业生产和采暖及生活提供蒸汽或热水的锅炉称为供热锅炉。锅炉的工作包括三个同时进行着的过程，即燃料的燃烧过程，高温烟气向水或蒸汽的传热过程，以及蒸汽的产生过程。
1.供热锅炉的分类
2.锅炉房设备组成
（二）热网
热网除了管道系统之外，还包括安装在其上的附件，主要附件有管件(三通，弯头等)、阀门、补偿器、支座和器具(放气，放水、疏水、除污等装置)等，这些附件是保证热网正常运行的重要部分。
1.热网的型式
（1）按布置形式可分为枝状管网、环状管网和辐射管网。
枝状管网是呈树枝状布置的管网，是热水管网最普遍采用的形式。布置简单，管道的直径随距热源越远而逐渐减小，基建投资少，运行管理方便。
环状管网是干线构成环形的管网。当输配干线某处出现事故时，可以切除故障段后，通过环状管网由另一方向保证供热。环状管网投资大，运行管理复杂，管网要有较高的自动控制措施。
辐射管网是从热源内的集配器上分别引出多根管道将介质送往各用户的管网。管网控制方便，可实现分片供热，但投资和金属耗量大，比较适用于面积较小、厂房密集的小型工厂。
（2）按介质的流动顺序可分为一级管网和二级管网。
一级管网是由热源至热力站的管道系统。
二级管网是由热力站至热用户的管道系统。
2.热网与采暖用户的连接
热网与采暖用户的连接方式可分为直接连接和间接连接两种。
直接连接是用户系统直接连接于热水网路上，热网供水（蒸汽）直接进入热用户的散热器，放热后返回热网回水管。当热网为高温水供热，网路供水温度超过用户要求的供水温度时，可采用装喷射器或装混合水泵（水网）的连接。间接连接是在热力站或热用户处设置换热器，用户系统与热水（蒸汽）网路被换热器隔离，形成两个独立的系统，用户与网路之间的水力工况互不影响。
（三）用户采暖系统
1.采暖系统的组成
室内采暖系统（以热水采暖系统为例）一般由主立管、水平干管、支立管、散热器横支管、散热器、排气装置、阀门等组成。热水由入口经总立管、供水干管，各支立管、散热器供水支管进入散热器，放出热量后经散热器回水支管、立管、回水干管流出系统。排气装置用于排除系统内的空气，阀门起调节和启闭作用。
2.采暖系统的分类
(1)按供热范围分类
一般可分为局部采暖系统、集中采暖系统。
(2)按热媒种类分类
采暖系统分为热水采暖系统、蒸汽采暖系统、热风采暖系统。
(3)按散热设备的散热方式分类
采暖系统分为对流采暖系统和辐射采暖系统。
（4）按供回水的方式分类
可分为上供下回式、上供上回式、下供下回式、下供上回式和中供式系统。
（5）按散热器的连接方式分类
热水采暖系统可分为垂直式与水平式系统。
（6）按连接散热器的管道数量分类
热水采暖系统可分为单管系统与双管系统
（7）按并联环路水的流程分类
可将采暖系统划分为同程式系统与异程式系统
（四）高层建筑热水采暖系统
高层建筑楼层多，采暖系统底层散热器承受的压力加大，采暖系统的高度增加，更容易产生竖向失调。在确定高层建筑热水采暖系统与集中热网相连的系统型式时，不仅要满足本系统点不倒空、不汽化，底层散热器不超压的要求，还要考虑该高层建筑采暖系统连到集中热网后不会导致其他建筑物采暖散热器超压。高层建筑采暖系统的型式还应有利于减轻竖向失调。
1.分区式系统
将系统沿垂直方向分成两个或两个独立系统的型式，即将系统分为高、低区或高、中、低区，其分界线取决于集中热网的压力工况、建筑物总层数和所选散热器的承压能力等条件。低区可与集中热网直连或间接连接。高区部分可根据外网的压力选择间接连接的系统和双水箱或单水箱的系统。
2.双线式采暖系统
系统由垂直（或水平）的Π形管组成，双线系统的散热器通常采用串片散热器、蛇形管或埋入墙内的辐射板。双线式采暖系统只能减轻系统失调，不能解决系统下部散热器超压的问题。系统分为垂直双线和水平双线系统。
3.单双管混合式系统
该系统中将散热器沿垂向分成组，组内为双管系统，组与组之间采用单管连接。利用了双管系统散热器可局部调节和单管系统提高系统水力稳定性的优点，减轻了双管系统层数多时，重力作用压头引起的竖向失调严重的倾向。但不能解决系统下部散热器超压的问题。
4.热水和蒸汽混合式系统
对特高层建筑(例如全高大于160m的建筑)，层的水静压力已超过一般的管路附件和设备的承压能力(一般为1．6MPa)。可将建筑物沿竖向分成三个区，区利用蒸汽做热媒向位于区的汽水换热器供给蒸汽。下面的分区采用热水作为热媒，根据集中热网的压力和温度决定采用直接连接或间接连接。这种系统既可解决系统下部散热器超压的问题，又可减轻竖向失调。
（五）分户热计量采暖系统
分户热计量采暖系统与以往采用的水平式系统的主要区别在于：1.水平支路长度限于一个住户之内；2.能够分户计量和调节供热量；3.可分室改变供热量，满足不同的室温要求。
分户热计量采暖系统的主要形式有：分户水平单管系统、分户水平双管系统、分户水平单双管系统、分户水平放射式系统
（六）辐射采暖系统
1.概述
辐射采暖是指提升围护结构内表面中一个或多个表面的温度，形成热辐射面，依靠辐射面与人体、家具及围护结构其余表面的辐射热交换进行采暖的技术方法。辐射采暖具有节能、舒适性强、能实现“按户计量、分室调温”、不占用室内空间等特点。目前辐射采暖除用于住宅和公用建筑之外，还广泛用于空间高大的厂房、场馆和对洁净度有特殊要求的场合。
2.辐射采暖的分类
（1）按供热范围分类
可以分为局部辐射采暖（如燃气器具或电炉）和集中辐射采暖。
（2）按辐射面温度分类
高温辐射采暖——辐射面温度>150℃。
中、低温辐射采暖——辐射面温度<150℃。水媒地板采暖、电热吊顶或电热地板采暖等采暖方式，由于辐射面表面温度一般控制在30℃以下，都属于低温辐射采暖。
（3）按热媒的种类分类
可以分为热水、蒸汽、空气和电辐射采暖。
热水为首选热媒。与建筑结构结合的辐射板用热水加热时温升慢，混凝土板不易出现裂缝，可以采用集中质调节。用蒸汽作热媒时，温升快，混凝土板易出现裂缝，不能采用集中质调节。混凝土板热惰性大，与蒸汽迅速加热房间的特点不相适应。用热空气作热媒，将墙板或楼板内的空腔作风道，使建筑结构厚度要增加。用电加热的辐射板具有许多优越性，板面温度容易控制，调节方便，但要消耗高品位电能。用电作为能源采暖应进行技术经济论证。
3.地板辐射采暖系统的组成
地板辐射采暖系统主要由锁闭阀、调节阀、关断阀、过滤器、热表、集水器、分水器、排气阀、加热管等组成。
（七）蒸汽采暖系统
1.蒸汽采暖系统的分类
(1)根据供汽压力可分为低压蒸汽采暖系统（供汽表压力≤0．07MPa）、高压蒸汽采暖系统（供汽表压力>0．07MPa）和真空蒸汽采暖系统（供汽绝对压力<0．1MPa）。根据供汽汽源的压力、对散热器表面温度的限度和用热设备的承压能力来选择蒸汽采暖系统。
(2)根据立管的数量分为单管蒸汽采暖系统和双管蒸汽采暖系统。单管系统易产生水击和汽水冲击噪声，所以多采用垂直双管系统。
(3)根据蒸汽干管的位置分为上供式、中供式和下供式系统。其蒸汽干管分别位于所供热媒的各层散热器上部、中部和下部。为了保证蒸汽、凝结水同向流动，防止水击和噪声，上供式系统用得较多。
(4)根据凝结水回收动力分为重力回水和机械回水。
(5)根据凝结水系统是否通大气分为：开式系统(通大气)和闭式系统(不通大气)。
(6)根据凝结水充满管道断面的程度分为：干式回水和湿式回水。
2.低压蒸汽采暖系统
分为重力回水低压蒸汽采暖系统和机械回水低压蒸汽采暖系统。
重力回水低压蒸汽采暖系统只适用于小型系统。
机械回水低压蒸汽采暖系统消耗电能，系统作用半径较大，适用于较大型系统。
3.高压蒸汽采暖系统
一般高压蒸汽采暖系统与工业生产用汽共用汽源，而且蒸汽压力往往大于采暖系统允许压力，必须减压后才能和采暖系统连接。高压蒸汽采暖系统分为开式和闭式系统。
（八）热风采暖系统
热风采暖适用于耗热量大的建筑物，间歇使用的房间和有防火防爆要求的车间。具有热惰性小、升温快、设备简单、投资省等优点。热风采暖系统主要有集中送风系统、热风机采暖系统、热风幕系统和热泵采暖系统。
（1）集中送风的采暖形式比其他形式可以大大减少温度梯度，因而减少由于屋顶耗热增加所引起的不必要的耗热量，并可节省管道与设备。一般适用于允许采用空气再循环的车间，或作为有大量局部排风车间的补风和采暖系统。对于内部隔断较多、散发灰尘或大量散发有害气体的车间，一般不宜采用集中送风采暖形式。在内部隔墙和设备布置不影响气流组织的大型公共建筑和高大厂房内，宜采用集中送风系统。
（2）热风机采暖主要设备为暖风机。暖风机是由通风机、电动机及空气加热器组合而成的联合机组，是热风供暖系统的备热和送热设备。暖风机分为轴流式与离心式两种，常称为小型暖风机和大型暖风机。
（3）空气幕是由空气处理设备、通风机、风管系统及空气分布器组合而成的一种产品，其利用条形空气分布器喷出一定和温度的幕状气流，借以封闭建筑物的大门、门厅、通道、门洞、柜台等的特殊通风系统和设备，其作用是：减少或隔绝外界气流的侵入，以维持室内或工作区域的封闭环境条件，具有隔热、隔冷作用；阻挡外界尘埃、有害气体及昆虫等的进入室内，具有隔尘、隔害作用。空气幕的送风形式，一般常用的有上送式、侧送式和下送式三种。
（九）采暖系统的主要设备和部件
1．水泵
常用有循环泵、补水泵、混水泵、凝结水泵、中继泵等。
2.散热器
安装在采暖房间的散热设备。制造散热器的材质有铸铁、钢、铝、铜以及塑料、陶土、混凝土、复合材料等，其中常用的为铸铁和钢。铸铁散热器造价低廉，耐腐蚀性好，水容量大热稳定性好；钢制散热器美观，结构尺寸小，耐压强度高。散热器的结构形式有翼型、柱型、柱翼型、管型、板型、串片型等，常用的为柱型和翼型散热器，柱型散热器传热性能好，表面不易积灰，但组对费时费工。
3．排气装置
由于水中溶有空气，水被加热后，空气从水中析出，再加上补水带入空气，如不及时排除，易在系统中形成气塞，阻碍水的通行。因此在系统中需安装排气装置，收集和排除空气。
4.膨胀水箱
膨胀水箱用于容纳系统中水因温度变化而引起的膨胀水量、恒定系统的压力和补水，在重力循环上供下回系统和机械下供上回系统中它还起者排气作用。膨胀水箱分两种，一般常用的为开式高位膨胀水箱。膨胀水箱安装高度应高出系统点，并有一定的安全量。闭式低位膨胀水箱为气压罐。这种方式不但能解决系统中水的膨胀问题，而且可与锅炉自动补水和系统稳压结合起来，气压罐宜安装在锅炉房内。
5.除污器和过滤器
除污器(或过滤器)安装在用户人口供水总管、热源(冷源)、用热(冷)设备、水泵、调节阀等入口处，用于阻留杂物和污垢，防止堵塞管道与设备。
6.补偿器
补偿器，又称伸缩器，设置在固定支架之间，用以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。供热管道上采用的补偿器主要有自然补偿、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球形补偿器等，前三种是利用补偿器材料的变形吸收热伸长，后两种是利用管道的位移来吸收热伸长。
7.分水器、集水器、分汽缸
当需从总管接出2个分支环路时，考虑各环路之间的压力平衡和流量分配和调节，宜用分汽缸、分水器和集水器。分汽缸用于供汽管路上，分水器用于供水管路上，集水器用于回水管路上。分汽缸、分水器、集水器一般应安装压力表和温度计，并应保温。分汽缸上应安装安全阀，其下应设置疏水装置。分汽缸、分水器、集水器按工程具体情况选用墙上或落地安装，一般直径较大时宜采用落地安装，
8.喷射器
（1）水喷射器。水喷射器无活动部件，构造简单，运行可靠，网路系统的水力稳定性好；但由于抽引回水需要消耗能量，热网供、回水之间需要足够的资用压差，才能保证水喷射器正常工作。通常只用在单幢建筑物的供暖系统上，需要分散管理。
（2）蒸汽喷射器。采用蒸汽喷射器的热水供热系统可以替代表面式汽—水换热器和循环水泵，起着将水加热和循环流动的双重作用。
9.分户热计量分室温度控制系统装置
（1）锁闭阀
分两通式锁闭阀及三通式锁闭阀，具有调节、锁闭两种功能，内置专用弹子锁，根据使用要求，可为单开锁或互开锁。锁闭阀既可在供热计量系统中作为强制收费的管理手段，又可在常规采暖系统中利用其调节功能。当系统调试完毕即锁闭阀门，避免用户随意调节，维持系统正常运行，防止失调发生。
（2）散热器温控阀
散热器温控阀是一种自动控制散热器散热量的设备，它由两部分组成。一部分为阀体部分，另一部分为感温元件控制部分。
（3）热计量装置
10.阀门
掌握各种阀门的种类及功能。
11.支座
直接支承管道并承受管道作用力的管路附件。
（1）固定支座。不允许管道和支承结构有相对位移的管道支座。主要用于将管道划分成若干补偿管段，分别进行热补偿，从而保证补偿器的正常工作。常用的金属结构的固定支座有卡环式固定支座、焊接角钢固定支座、曲面槽固定支座和挡板式固定支座等。前三种承受的轴向推力较小，当轴向推力较大时，多采用挡板式固定支座。在直埋敷设或不通行地沟中，固定支座也有做成钢筋混凝土固定墩的型式。地下敷设管道固定支座的承力结构宜采用耐腐蚀材料，或采用可靠的防腐措施。
（2）活动支座。允许管道和支承结构有相对位移的管道支座。常用活动支座有滑动支座和滚动支座。
1）滑动支座。管托在支承结构上做相对滑动的管道活动支座。滑动支座是由安装在管子上的钢制管托与下面的支承结构构成，它承受管道的垂直荷载，允许管道在水平方向滑动位移。根据管托横截面的形状，滑动支座有曲面槽式、丁字托式和弧形板式等型式。管道活动支座一般采用滑动支座，当管道敷设于高支架、悬臂支架或通行地沟内时，宜采用滚动支座或使用减摩材料的滑动支座。
2）滚动支座。管托在支承结构上做相对滚动的管道活动支座。滚动支座是由安装在管子上的钢制管托与设置在支承结构上的轴、滚柱或滚珠盘等部件构成。轴式、滚柱式支座管道轴向位移时，管托与滚动部件间为滚动摩擦，但管道横向位移时，为滑动摩擦。滚珠盘支座管道水平各向位移时，均为滚动摩擦。滚动支座需要进行必要的维护，使滚动部件保持正常状态。
（十）采暖入口装置
室内采暖系统与室外供热管网相连接处的阀门、仪表和调压装置等统称为采暖系统入口装置，其作用是用来接通(或切断)热媒，以及减压、观测热媒的参数。通常入口装置应设在外网进口处的用户房间内，有的设在地下室或地沟内。
1.热水采暖系统入口装置
热水采暖系统入口装置主要由调压装置、关断阀、除污器、压力表、温度计等组成。当热源参数比较稳定时，调压装置宜选用调压板调整各建筑物入口处供水干管上的压力。调压板材质，蒸汽应用不锈钢，热水可用铝合金或不锈钢。当供热系统不大时，也可采用截止阀来调节，其特点是节约投资，不易堵塞，又便于检修。当供热系统较大时，尤其是改扩建管网，宜用专门调节用的平衡阀，解决水平失调效果良好。平衡阀宜安装在回水管路上，尽可能安装在直管段上。
当需要计量流量或热量时，应在供水总管上除污器之后装设流量计或热表。应装在流量计、调压板和混水器的入口管段上。当热网的供水温度高于采暖系统的供水温度，且热网的水力工况稳定，入口处的供回水压差足以保证混水装置工作时，宜设混水装置，并安装在除污器之后，否则可采用换热器。
2.蒸汽采暖系统入口装置
蒸汽系统采暖，当供汽压力高于室内供暖系统压力时，应在供暖系统入口的供汽管上装设减压装置。但当压差为0.1～0.2MPa时，可允许串联安装两个截止阀进行减压。
当需从采暖入口分接出2个或2个分支环路，或虽是两个环路，但平衡有困难时，在入口处应设分汽缸或分水器。分汽缸安装时应保持0.01坡度，坡向排水口，在排水管上应设疏水器。
（十一）管道和设备的安装
1．管材、管道连接及管道安装
掌握常用管材的种类、连接方法及安装方法。
2.采暖设备安装
掌握散热器、膨胀水箱、排气装置和除污器的安装要求。
3.采暖系统清洗、试压及试运行
（1）采暖系统清洗
室内采暖系统安装完毕后，在管路试压前，应进行采暖系统清洗，以去除杂物。
（2）采暖系统试压
试压的目的是检查管路的机械强度与严密性。室内采暖系统试压，可以分段试压，也可以整个系统试压。试压前，在试压系统点设排气阀，在系统最低点装设手压泵或电泵。打开系统中全部阀门，但须关闭与室外系统相通的阀门。对热水采暖系统水压试验，应在隔断锅炉和膨胀水箱的条件下进行。试压过程包括注水排气和加压检漏。
（3）采暖系统试运行
热水采暖系统试运行包括系统充水、启动运行和初调节。
例题1. 布置简单，基建投资少，运行管理方便，是热网最普遍采用的形式，此种管网布置形式为（ ）。
A. 平行管网 B. 辐射管网 C. 枝状管网 D. 环状管网
答案：C. 枝状管网
例题2. 与铸铁散热器相比，钢制散热器的特点有（ ）。
A. 热稳定性好 B. 耐压强度高
C. 美观、尺寸小 D. 耐腐蚀性好
答案：B. 耐压强度高 C. 美观、尺寸小
通过上文，我们已经深刻的认识了气压隔离方法，并知道它的解决措施，以后遇到类似的问题，我们就不会惊慌失措了。如果你还需要更多的信息了解，可以看看若米知识的其他内容。
