采暖工程
采暖是用人工的方法向室内供给热量,保持一定的室内温度,以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。
采暖系统包括热源、热网和热用户。目前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
供热锅炉是为采暖及生活提供蒸汽或热水的设备,详细介绍见第五章第二节。
(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.热网的形式
(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,是热水管网普遍采用的形式。布置简单,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,可采用装设喷射器或装设混合水泵连接。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。
管材、管道连接及管道安装
(1)管材和管道的连接。采暖管道通常都采用钢管,室外采暖管道都采用无缝钢管和钢板卷焊管,室内采暖管道常采用普通焊接钢管或无缝钢管,常用的地板采暖管主要有交联聚乙烯(PE—X)管、交联铝塑复合(XPAP)管、聚丁烯(PB)管、无规共聚聚丙烯(PP—R)管。钢管的连接可采用焊接、法兰盘连接和丝扣连接。焊接连接可靠、施工简便迅速,广泛用于管道之间及补偿器等的连接。法兰连接装卸方便,通常用在管道与设备、阀门等需要拆卸的附件连接上。对于室内采暖管道,通常借助三通、四通、管接头等管件,进行丝扣连接,也可采用焊接或法兰连接。一些塑料管材也可以采用热熔连接。
(2)管道安装要求。
1)安装前,必须清除管道和设备内的污垢和杂物;安装中断或安装完后,在各敞口处应该临时封闭,以免管道堵塞。
2)采暖管道的安装,管径大于32mm宜采用焊接或法兰连接。
3)管道穿过基础、墙壁和楼板,应配合土建施工预留孔洞。
4)在同一房间内,安装同类型的采暖设备及管道配件,除特殊要求者外,应安装在同一高度上。
5)安装管道时,应有坡度。如设计无要求,其坡度应符合下列规定:热水采暖和汽水同向流动的蒸汽和凝结水管道,坡度一般为0.003,但不得小于0.002;汽水逆向流动的蒸汽管道,坡度不得小于0.005。
6)管道从门窗或其他洞口、梁柱、墙垛等部位绕过,转角处如果高于或低于管道水平走向,在其点或点应分别安装排气或泄水装置。
7)管道过墙或楼板,应设置铁皮套管或钢套管。安装在内墙壁的套管,其两管端应与墙壁饰面取平。管道穿过外墙或基础时,应加设钢套管,套管直径比管道直径大两号为宜。
安装在楼板内的套管,其顶部要高出楼板地坪20mm,底部则与楼板齐平。管道穿过厨房、厕所、卫生间等容易积水的房间楼板,应加设钢套管,其顶部应高出地面不小于30mm。
8)明装钢管成排安装时,直管部分应相互平行,曲线部分则曲率半径应相等。
9)水平管道纵、横方向弯曲,立管垂直度,成排管段和成排阀门安装允许偏差须符合有关规定。
10)管径DN≤32不保温采暖双立管道,两管中心距应为80mm,允许偏差为5mm。热水或蒸汽立管应置于面向的右侧,回水立管则置于左侧。
11)管道支架附近的焊口,要求焊口距支架净距大于50mm,位于两支座间距的1/5位置上,在这个位置上的焊口受力小。
12)采暖系统安装完后,在使用前,应用水冲洗,直到污浊物冲洗干净为止。
13)管道除锈、刷油和保温。
采暖设备安装
设备安装应按设计的型号、规格、位置进行,并执行相应的规范。
(1)散热器安装。不同散热器,其安装方法和要求不尽相同。排管散热器一般用钢管现场制作。钢串片式、板式和扁管式散热器,其规格、接口以及防腐处理等,厂家在出厂前已做好。对于目前使用较多的翼形(圆翼型和长翼型)散热器和柱型(铸铁和钢制)散热器,圆翼型散热器的长度及接口法兰是生产中已确定的,一般不再需要串接。钢制柱型散热器一般是按设计要求的片数成组供应,两端一正丝、一反丝的DN32的接口也已在出厂前焊好。而铸铁长翼型、柱型散热器,则需根据设计要求,先组对成组,经试压合格后,再就位固定等,其安装过程包括安装前的检查、散热器片的除锈及刷油、散热器的组对、散热器试压和散热器就位固定。
(2)膨胀水箱安装。安装要求为:
1)膨胀水箱顶部的入孔盖应用螺栓紧固,水箱下方垫枕木或角钢架。
2)膨胀水箱内外刷樟丹或其他防锈漆,并要进行满水试漏,箱底至少比室内采暖系统点高出0.3m。
3)膨胀水箱有时与给水箱一同安装在屋顶的水箱间内。如安装在非采暖房间里,膨胀水箱要保温。
4)膨胀管在重力循环系统中宜接在供水主立管的顶端兼作排气用;机械循环系统中接至系统定压点,一般宜接在水泵吸入口前,如安装有困难时,也可接在采暖系统中回水干管上任何部位。膨胀管上严禁安装阀门,但当建筑物内同时设有空调用膨胀水箱时,可安装阀门,夏季空调系统运行时,可将此阀门关闭。膨胀管通过非采暖房间时,应做保温。
5)循环管接至系统定压点前的水平回水平管上,该点与定压点之间应保持1.5~3m的距离,让热水有一部分能缓缓地通过膨胀管和循环管流过水箱,以防水箱里水结冰;但当水箱水没有结冻可能时,可不设循环管。循环管应严禁安装阀门,通过非采暖房间应保温。
6)信号管是供管理人员检查系统内是否充满水。一般应接至人员容易观察的地方,有条件时,宜接到锅炉房内,也可接至建筑物底层的卫生间或厕所内。信号管应安装阀门,通过非采暖房间时应保温。
7)溢流管供系统内的水充满后溢流之用。一般可接至附近下水道,但不允许直接与下水道相接。该管不应装阀门。
8)排水管用于清洗水箱及放空用,可与溢水管一起接至附近下水道,该管应装阀门。
9)补水管的补水可用手动或浮球阀自动控制。
10)安装水箱时,下部应做支座,支座长度应超出底板100~200mm,其高度应大于300mm。支座材料可用方木、钢筋混凝土或砖,与水箱间外墙应考虑安装预留孔洞。
(3)排气装置的安装。
1)集气罐。一般可用厚4~5mm的钢板卷成或用DN100~250的钢管焊成,集气罐的直径应比连接处干管直径大1倍以上,便于气体逸出并聚集于罐顶。为了增大储气量,进、出水管宜接近罐底,罐上部设DN15的放气管,放气管末端有放气阀门,并通到有排水设施处,放气阀门的位置还要考虑使用方便。集气罐需安装在系统的高点。
2)自动排气阀。常因失灵而漏水,需要维修更换,因此安装时应在自动排气阀与管路之间装一个阀门。
(4)除污器安装。除污器一般用法兰与管路连接,前后应安装阀门和设旁通管。
采暖系统清洗、试压及试运行
(1)采暖系统清洗。
热水采暖系统用清水冲洗,如系统较大、管路较长,可分段冲洗。
(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。
试压过程包括注水排气和加压检漏。
1)注水排气。
2)加压检漏。
(3)采暖系统试运行。包括系统充水、启动运行和初调节。