完整的建筑设备复习资料(清华王继明版)

完整的建筑设备复习资料(清华王继明版)内容摘要：

热电厂、区域锅炉房、分散小锅炉房、核能热电厂、低温核能供热堆、工业余热、地热、太阳能利用等。 （ 2） 热网：由热源向热用户输送和分配供热介质（热水和蒸汽）的管道系统。 （ 3） 热用户：从供热系统获得热能的用热装置，如采暖系统 、通风空调系统、热水供应系统、生产工艺能耗热能装置。 第八章 采暖系统及其分类 在冬季，室外温度低于室内温度，房屋的维护结构（墙、屋顶、地板、门窗）不断向室外散失热量，室外冷空气由门窗等空气通道进入室内，使室内温度变低，影响人们的正常生活和工作，为使室内保持所需要的温度，就必须向室内供给相应的热量，这种供给热量的技术叫做采暖。 为使建筑物达到采暖目的，而由热源或供能装置、散热设备和管道等组成的网络，叫做采暖系统。 热源和散热设备分别设置，由热源输送到散热器的物质叫做“热媒”，这些物质有热水、蒸 汽和热空气等、 热源、热媒输送和散热设备在构造上合为一体的就地采暖方式叫做分散采暖。 第一节 热水采暖系统 以热水作为热媒的采暖系统，称为热水采暖系统。 分类： （ 1）按热媒参数分：低温热水采暖系统（热媒参数低于 100℃）和高温热水采暖系统（热媒参数高于 100℃）。 （ 2）按系统循环动力分：自然循环（即重力循环）和机械循环系统。 （ 3）按系统的每组立管根数分：单管和双管系统。 （ 4）按系统的管道敷设方式分：垂直式和水平式系统 一、自然循环热水采暖系统 在系统中不设水泵，依靠锅炉加热和主要依靠散热器散热冷 却成供、回水温度差而形成水的密度差，来维持系统中水的循环，这种水的循环作用压力称为 自然压头。 系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡向，其坡度为 %— 1%。 这种系统由于自然压力很小，而已其作用半径（总立管到最远立管沿供水干管走向的水平距离）不宜超过 50m,，否则系统的管径就会太大。 当有可能在低于室内地面标高的地下室、地坑中安装锅炉时，一些较小的独立的建筑中可以采取自然循环热水采暖系统。 二、机械循环热水采暖系统 这种系统由锅炉、输热管道、水泵、散热器以及膨胀水箱组成 膨胀水箱位于系统的最高点 ，它的作用是容纳水受热后所膨胀的体积，并且在水泵吸入端膨胀管与系统连接处维持恒定压力（高于大气压）。 在这种系统中，为了顺利地排除系统中的空气，供水干管应按水流方向有向上的坡度，并在最末一根立管前的供水干管的最高点处设置集气罐。 上层房间温度会偏高，下层房间温度会偏低。 楼层越高，这种垂直失调的现象就越严重。 因此，双管不宜在 4 层以上的建筑物中采用。 三、高层建筑热水采暖系统 （一） 分层式采暖系统 （二） 双线式系统 采暖系统 （三） 单双管混合式系统 四、分户计量热水采暖系统 第二节 蒸汽采暖系统 蒸汽采暖以水蒸气作为热媒，水蒸气在采暖系统中的散热器中靠凝结放出热量，不管是通入过热蒸汽还是饱和蒸汽，流出散热器的凝水是饱和凝水还是带有过冷却度的凝水，都可以近似认为每千克蒸汽凝结是放热量等于蒸汽在凝结压力下的汽化潜能（ kj/kg） 蒸汽的汽化潜能比起每千克水在散热器中靠温降放出的热量要大得多。 因此，对同样热负荷，蒸汽供热时所需要的蒸汽流量比热水供热时所需热水流量少的多。 通常采用比热水流速高得多的数值； 蒸汽不会产 生很大的水静压力。 蒸汽采暖可以节省散热器的面积。 蒸汽采暖系统的初投资少于热水采暖系统。 由于系统的热惰性很小，系统的加热和冷却过程都很快，特别适合于人群短时间迅速集散的建筑，如大礼堂、剧院等。 蒸汽采暖系统按系统起始压力的大小可分为： 高压蒸汽采暖系统 （系统起始压力大于*10 的五次方 Pa）、 低压蒸汽采暖系统 （等于或低于 乘以 10 的五次方 Pa）以及 真空蒸汽采暖系统 （系统起始压力低于大气压力）。 按照蒸汽干管布置的不同，蒸汽采暖系统可分为 上供下回式 和 下供下回式。 按照立管布置的特点，蒸汽采暖系统可分为 单管式 和 双管式 按照回水动力的不同，蒸汽采暖系统可分为 重力回水 和 机械回水 两种形式。 一、低压蒸汽采暖系统 地下蒸汽采暖系统的凝水回流入锅炉有两种方式： （ 1）、重力回水 （ 2）、机械回水 在每一组散热器后都装有疏水器，疏水器是阻止蒸汽通过，只允许凝水和不凝性气体（如空气）及时排往凝水管路的一种装置。 在管道内最好使凝结水与蒸汽同向流动，亦即蒸汽干管应沿蒸汽流动方向有向下的坡度。 空气是不凝性气体，体统运行时如不能及时排入大气，则空气便会堵在管道和散热器中，影响蒸汽采暖系统的放热量。 依靠蒸汽的压力把积存于 管道中和散热器中的空气赶至凝水管 数字确定凝水泵的安装标高，为安全考虑 二、高压蒸汽采暖系统 供汽压力高，流速大，系统作用半径大，对同样热负荷，所需管径小。 散热器表面温度高，对同样热负荷所需散热面积小。 由于凝水凝水温度高，在凝水通过疏水器减压后，部分凝水会重新汽化，产生二次蒸汽。 可以设置二次蒸发器。 第三节 热风采暖系统与空气幕 一、热风采暖系统 利用热空气作煤质的对流采暖方式，称作热风采暖，而对流采暖方式则是利用对流换热或以对流换热为主的采暖方式。 热媒：室外的新鲜空气、室内再循环空气、也可以是室 内外空气的混合物。 热风采暖系统可以用蒸汽、热水、燃气、燃油、或电能来加热空气。 热风采暖的形式有：集中送风、管道送风、悬挂式和落地式暖风机。 暖风机分为轴流式与离心式两种。 二、空气幕 空气幕是利用特制的空气分布器喷出一定速度和温度的幕状气流，借此封闭 1. 设空气幕 2. 设热空气幕 空气幕按照空气分布器的安装位置分为 1. 上送式空气幕 2. 侧送式空气幕 3. 下送式空气幕 空气幕按照送出气流温度可分为 1. 热空气幕 2. 等温空气幕 3. 冷空气幕 第四节 辐射采暖系统 利用建筑物内部的顶面、墙面、地面或其他表面进行的以辐射传热为主的采暖 方式分为辐射采暖。 实感温度也称等感温度或黑球温度，它标志着在辐射采暖环境中，人或物体受辐射和对流热交换综合作用时以温度表示出来的实际感觉。 根据辐射板版面温度高低，辐射采暖系统分为：当版面温度低于 80℃时，称为低温辐射采暖系统；当版面温度等于 80~200℃，称作中温辐射采暖系统；当版面温度高于 500℃，称作高温辐射采暖系统。 根据热媒种类：热媒水温低于 100℃称作低温热水式；热媒水温度高于或等于 100℃称作高温热水式；以蒸汽（高压或低压）为热媒称作蒸汽式；以加热以后的空气作为热媒称作热风式；以电热元件加热 特定表面或直接发热称作电热式；通过燃烧可燃气体（也可以用液体或液化石油气）经特制的辐射器发射红外线称作燃气式。 一、低温辐射采暖系统 直立式、旋转式、往复式。 埋地盘管的每个环路宜采用整根管道，中间不许有接头。 二、中温辐射采暖系统 板表面平均温度等于 80~200℃的辐射板采暖系统，通常称为中温辐射采暖系统。 三、高温辐射采暖系统 辐射表面温度等于或高于 500~900℃的采暖系统一般称为高温辐射采暖系统。 第五节 采暖系统的管路布置和主要设备 立管应布置在窗间墙处，有利于向两侧连接散热器 供暖管道的安装 方法，有明装及安装两种。 安装后能看到管道称为明装，若管道已被建筑、装饰物隐蔽起来则称为安装。 套管的内径应稍大于管道的内径。 固定点和两个固定点之间设置自然补偿或波纹管补偿器。 在两个固定点间的管道伸缩可以利用管道本身具有的弯曲部分来进行补偿，这种形式的补偿称为自然补偿。 供暖系统中若直线管段不太长，且具有很多弯曲段，可以不设置专门的补偿装置。 当直线管道很长或弯曲段不能起到应有的补偿作用时，就应在管道亮固定点中间设置补偿器来补偿管道的伸缩量，常用的是波纹管补偿器。 第九章 采暖系统的设计热负荷 对于一 般民用建筑和产生热量很少的车间，可认为房间得热量为零，是失去热量包括由于室内温差引起的维护结构的热耗量，加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的热耗量和加热由门、孔洞和其他生产跨间进入的冷空气热耗量。 为了达到要求的室内温度，保持房间热平衡时，采暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。 第一节 围护结构耗热量 一、围护结构耗热量 三个过程：内表面吸热，结构材料导热和外表面放热 导热、对流、辐射三种基本传热方式组合而成的。 当室内外温差大于 5℃，亦应计算通过该围护结构的耗热量。 二、室内计算温度 一般是指地面 2M 以内人们活动 地区的平均空气温度。 它应满足人的生活要求和生产工艺的要求。 在工厂不生产时间（节假日和下班后），为了保证车间内设备的轮滑油和各种管路中介质不冻结，温度要求维持在 5℃的水平，这个温度叫做值班采暖温度。 三、采暖室外计算温度 应采用历年平均每年不保证 5 天的日平均气温 四、温差修正系数 围护结构的温差修正系数。 五、围护结构的传热系数 六、围护结构的低限热阻与经济热阻 限制围护结构内表面温度过分降低而确定的外围护结构的总传热阻称为低限传热阻。 在一个规定年限（建筑物使用年限、投资回收年限或政策性规定年限等）内，使 建造费用与经营费用之和最小的外围护结构总传热阻称之为经济热阻。 第二节 加热进入室内的冷空气所需要的热量 冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量 在风力及热压造成的室内外压差的作用下，室外的冷空气就会通过门、窗等缝渗入室内，被加热后又逸出室外，将这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量称为冷风渗透耗热量。 在冬季，受风压和热压作用，会有大量冷空气由开启的门、孔洞从室外或相邻房间和其他生产跨间侵入室内，把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。 采暖热负荷是城市集中供热系统主要的热负荷，它的概算可 采用体积热指标法、面积热指标等方法计算。 高层部分外表面对流换热系数加大，辐射换热系数加大，所以加大了高层部分围护结构的传热系数。 第十章 采暖系统的散热设备 第一节 散热器的作用及常用类型 一、 散热器的作用及对散热器的要求 1．热工性能方面的要求 2．经济方面的而要求 金属热强度是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度差为 1℃时，每千克质量的散热器单位时间所散出的热量，其单位为（ W/KG*℃） 二、常用散热器的类型 散热器用铸铁或钢等材料制成。 （一） 柱型 散热器 （二） 翼型散热器 （三） 钢串片对流散热器 第二节 散热器的计算 第三节 散热器的布置 通常，房间有外窗时，散热器一般安装在每个外窗的窗台下 当距离外墙 2M 以内的地方有人长期停留。