第三章热水供暖系统热水供暖系统是以热水为热媒，它广泛用于民用建筑和工业厂房。按供水温度分为：低温热水供暖系统（≤100℃），高温热水供暖系统（110℃~150℃/70-80℃）；按循环动力分：重力循环（自然循环），机械循环（强迫循环）；按每组立管根数分：单管系统（单管顺流、单管跨越式），双管系统按供水干管布置位置分：上分式（上供、上行式）、中分式（中供、中行式）、下分式（下供、下行式）；1.高温水供暖系统特点散热器表面温度高，易烫伤皮肤，烤焦有机灰尘，卫生条件及舒适度较差；但可节省散热器用量，供回水温差较大，可减小管道系统管径，降低输送热媒所消耗的电能，节省运行费用。2.低温水供暖系统特点与高温水系统相反注：1)介质温度对水系统的影响(1)供水温度注对于热水系统，当采用温度高于100℃以上的高温水时，为了防止汽化，必须加大系统的压力，水温越高所需压力越大，给管道、设备的承压造成困难，加压设备也使得建造和运行费用增加；(2)供回水温差在系统冷、热负荷不变的情况下，系统所需水流量与供回水温差成反比。提高供回水温差，可降低系统所需的介质流量，因而可减少网路基建投资、循环水泵的容量和运行电耗。但温差增大，重力循环作用影响加大，使系统容易产生热力失调，另外流量的减少，还会使系统水力稳定性下降，一些换热设备的效率也会受到影响。水温不同除了影响系统的热工性能、流量大小以外，还会使水的密度、运动粘度等物性参数发生变化，引起系统阻力有所改变。水温度不同对管道材料的化学物理特性，如管道内表面的氧化腐蚀、结垢状况，管材的热应力大小等，也有一定的影响。按管道系统环路长度分：同程式，异程式；按管道系统整体布置分：垂直式，水平式。第一节重力循环热水供暖系统一.重力循环热水供暖系统工作原理：03142结论：靠水的密度差进行循环。在热水采暖里，这种推动热水流动的力量叫作用压头。二、重力循环采暖系统作用压头：1.简单重力循环采暖系统作用压头：1）大小：简化条件：不计管道散热损失；加热冷却归结为两个“中心”在系统的最低处回水干管上取一截面A-A，假定在A-A断面有一阀门，若将阀门关闭，则在A-A断面两侧受到不同的水柱压力：右侧：P1=g(h0h+h1h+hg)左侧：P2=g(h0h+h1g+hg)右侧与左侧压力之差：△P=P1-P2=gh1(h-g)第一节重力循环热水供暖系统二、重力循环采暖系统作用压头：同理，立管上有N组串联的冷却中心时，其重力作用压为：在低温水范围内，水的密度差与温度差成正比，即对图中第二层散热器可写出：对第一层散热器可写出：对第j层散热器可写出：经推导，对有多层散热器的单管顺流式系统可写出其重力作用压头计算公式：对95-70℃的低温水系统，将=0.64代入，则上式变为：由上可得出：单管热水供暖系统的作用压力，与水温变化，加热中心与冷却中心的高差H，以及冷却中心的个数N等因素有关。每一根立管只有一个重力循环作用压头，而且即使最低层的散热器低于锅炉中心（h1为负值），也可使循环水流动。3.重力循环双管热水采暖系统作用压头：a.并联环路：两个冷却中心，两个并联环路：通过下层散热器环路重力作用压头：通过上层散热器环路重力作用压头：第一节重力循环热水供暖系统二、重力循环采暖系统作用压头：第二节热水供暖系统二、重力循环采暖系统作用压头：第二节热水供暖系统5.单管系统散热器的小循环：三.重力循环单管与双管系统相比：1）作用压力不同：单管系统每根立管只有一个重力循环作用压力，而且比双管系统较大，可降低锅炉中心与散热设备的中心高差；双管系统各层的重力循环作用压力不同，有效的为最小的那一个2）散热器的平均热媒温度不同双管系统各层相同；单管系统各层不同，越在下层tpj越小，K值越小,同样的热负荷，所需的F越大。3）垂直失调的原因不同：双管系统的各层循环作用压力不同导致流量分配不均，楼层高时现象严重，单管系统：当供水温度降低不合设计要求时，对上层散热器K和Q的影响小于下层的，从而造成上下冷热不均，下部更冷，产生垂直失调。设计时，F取得偏大，使温降增加，下部tpj不合设计要求。此外，立管的温降热量散在上部各房间。四、重力（自然）循环系统型式：膨胀水箱在重力循环系统中的作用：1）吸纳系统水温升高时热胀而多出的水量，补充系统水温降低和泄漏时短缺的水量；2）排除系统中的空气；3）稳定系统的压力。重力循环系统的优缺点：结构简单，操作方便，运行时无噪声，不消耗电能。作用压力小，作用半径受到限制，水流速不大，升温慢，管径大，初投资高。重力循环系统设计时应注意：①作用半径不宜超过50