理论教育 热水工程设计指南及热源选择方法

热水工程设计指南及热源选择方法

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)热水系统的设计1.热源选择热水供应系统的选择,应根据使用要求、耗热量及用水点分布情况,结合热源条件确定。当没有条件利用工业余热、废热、地热和太阳能时,宜优先采用全年供热的热力管网作为集中热水供应的热源。本设计中无热力管网,建筑自设热水加热设备,即热源可采用天然气和电源,但是电源费用较高,则本设计中热源选用天然气。

热水工程设计指南及热源选择方法

(一)设计方案的比选

建筑只考虑宾馆客房供热水,为了保证热水和给水的压力平衡,热水分区与冷水分区一致。该建筑的功能决定了其对热水供应的要求较高,所以采用集中全天热水供应系统,冷水通过设于加热水箱间的中央热水器采用机械全循环系统加热后,经热水管网输送到各用水点,为保证任何时刻均达到设计水温(出水温度70℃,最不利点温度60℃)。因此选择以下两个备选方案如图8-3和图8-4所示。

图8-3 方案一

图8-4 方案二

本设计中对于热水系统方案做定性比较。

1.方案一(图8-3)

优点:此方案高区由冷水经过加热器加热送到热水箱直接供给。水泵能及时向水箱供水,可缩小水箱的容积,又因为有水箱的调节作用,水泵出水量稳定,能保持在高效区运行。而且水泵数量减少,设备费用降低,管理维护简单,泵房面积小。

缺点:水泵动力费用高。

2.方案二(图8-4)

优点:此方案高区由冷水经过加热器加热后分别由变频泵直接供给。不设置水箱,不占用楼层面积,经济效益好。

缺点:水泵未能及时向用户供水,加热器容积大,占用面积大;又因为没有热水箱的调节作用,水泵出水量不稳定,冷水和热水压力不平衡,给用户使用带来不适。而且水泵数量多,设备费用高,管理维护复杂;占泵房面积大,泵动力费用高。

根据上述比较,方案一比方案二好,应选用方案一,此方案便于系统维护和水泵管理,如图8-3所示。

(二)热水系统的设计

1.热源选择

热水供应系统的选择,应根据使用要求、耗热量及用水点分布情况,结合热源条件确定。

集中热水供应的热源,宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能

当没有条件利用工业余热、废热、地热和太阳能时,宜优先采用全年供热的热力管网作为集中热水供应的热源。

当区域性锅炉房或附近的锅炉房能充分供给蒸汽或高温水时,宜采用蒸汽或高温水作为集中热水供应的热媒。

当无上述热源可利用时,可设燃油、燃气热水加热机组或电蓄热设备与供给集中热水供应的热源或直接供给热水。

本设计中无热力管网,建筑自设热水加热设备,即热源可采用天然气和电源,但是电源费用较高,则本设计中热源选用天然气。

2.热水制备和贮存系统的选用

(1)加热设备应根据使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生等因素选择。

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、操作维护方便。

(2)选用水加热设备应遵循下列原则。

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加热机组或外配容积式、半容积式水加热器的热水机组。

2)热水机组除满足上述3个要求之外,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。

3)当采用蒸汽、高温水为热媒时,应结合用水的均匀性、给水水质硬度、热媒的供应能力、系统对冷热水压力平衡稳定的要求及设备所带温控安全装置的灵敏度、可靠性等综合技术经济比较后选择间接水加热设备。

本设计中采用半即热式燃气加热机组加热,采用热水箱贮存热水。

(3)热水配水及回流系统。

1)热水系统分区应遵循的原则:①与给水系统的分区应一致,各区水加热器、贮水罐的进水应由同区的给水系统专管供应;当不能满足时,应采取保证系统冷热水压力平衡的措施。②当采用减压阀分区时,应保证各分区热水的循环。

2)当给水管道的水压变化较大且用水点要求水压稳定时,宜采用开式热水供应系统或采取稳压措施。(www.daowen.com)

3)集中热水供应系统应设置热水回水管道,其设置应符合下列要求:①热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环;②要求随时取得不低于规定温度的热水的建筑物,应保证支管中的热水循环,或有保证支管中热水温度的措施。

4)循环管道应采用同程布置的方式,并设循环泵,采取机械循环。

本设计中热水系统分区和冷水系统分区一致,采用上行下给的方式供水,热水管道中保证干管和立管的循环,同时使用配水立管作为回水立管,循环管道采用同程循环,设有循环泵,采用机械循环。

(三)热水系统的组成

整个系统包括高位水箱、加热机组、水泵、热水箱、热水管网和附件、减压阀、回水管网、循环泵等。

系统流程图为:屋顶水箱→加热机组→水泵→热水箱→管网→配水点→回水管网→循环泵→加热机组。

(四)贮存及增压设备的选择

1.贮存设备

由于采用天然气需热量2854110.42kJ/h,即6.82×105kcal/h,加热设备的选择考虑到维护和投资节省,因此选用智得中央热水机组,设于—1F泵房内,选型号为WH—40两台,每台额定输出热量为40×104kcal。

热水箱设于屋顶水箱间,设计小时热水量为10820L,热水箱容积不小于20min设计小时热水量,取热水箱的容积为30min设计小时热水量,取6m3

考虑其热水箱尺寸为2m×3m×1.5m;高1.5m中包括保护高0.3m。

为了保证冷水和热水平衡,其余热水箱垫高、水箱底标高和水箱顶标高、进水管和出水管等的标高均与冷水箱同。

2.增压设备

由于热水和冷水管网布置一致,则可选用和冷水一致的增压设备,热水箱进水管选用DN100的钢管,v=0.85m/s,1000i=15.3,水泵不需要校核。选用水泵型号KQDL65—16×5两台,一用一备,其水泵参数见表8-3。

表8-3 热水泵参数

(五)管材及附件的选用

1.热水管材

加热机组与热水箱连接的采用不锈钢管,其余采用铜管。

2.热水附件

(1)控制附件。DN>50mm的管道及环网上设置闸阀,DN<50mm的管道上设置截止阀

(2)配水附件。根据用户要求安装,通常有配水龙头、盥洗龙头、混合龙头等。

(六)施工要求

1.管道施工要求

(1)热水管道采用不锈钢管和铜管,其连接形式采用法兰连接。

(2)热水管道立管采用明装的形式装设在管道井内,支管采用暗装的形式埋在空心墙内,高区和中区横干管装设在吊顶内。同时在管道施工时,注意防漏、防露等问题。

(3)热水立管上设阀门进行调节流量和压力。

(4)热水立管与水平干管相连时,立管上应加弯管。

(5)热水管穿屋面板、楼板、墙壁时需设金属套管,套管高出地面不小于50mm。

(6)热水横管的坡度为0.003,以便放气和泄水。

2.其他施工要求

水加热器、贮水器、热水配水干管、机械循环回水管应保温,给水埋地金属管道的外壁应采取防腐蚀措施。保温采用外缠玻璃丝布带,再刷二道防火壁。

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