供暖工程
供暖是指用人工方法向室内供给热量，
以创造适宜的生活或工作条件的技术。
?营房供暖的主要目的就是不断地向
房间供给相应的热量，维持房间必
须的温度，以改善官兵的工作和生
活条件。
?另一目的就是为了保证产品质量，
延长营房和部队装备的使用寿命。
供暖系统的组成
?热媒制备设施 /热源；
?热媒输送管道；
?热媒利用设施 /散热设备。
供暖方式
?1.局部供暖,将热源和散热设备合并成一个
整体, 分散设置在各个房间里, 叫做局部供
暖 。 如火炉, 火墙, 火炕, 电红外线供暖,
等均属于局部供暖 。
?2.集中供暖：热源和散热设备分别设置，热
源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供
给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。
以热水和蒸汽作为热媒的集中采暖系统可以
较好地满足人们生活、工作以及生产对室内
温度的要求，并且卫生条件好，减少了对环
境的污染，广泛应用于营房建筑供暖工程。
供暖系统的分类（集中供暖）
?热媒：
热水供暖系统；蒸汽供暖系统；热
风供暖系统。
?散热方式：
对流供暖－散热器供暖系统；
辐射供暖－金属板辐射或顶棚、地
板辐射。
第一节 供暖系统的设计热负荷
? 供暖系统的热负荷,是指在某一室外温度
tw’下，为了达到要求的室内温度 tn，供暖
系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
? 供暖系统的设计热负荷,是指在设计室外
温度 tw下，为了达到要求的室内温度 tn，
供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热
量 Q。
? 供暖系统的热负荷与供暖系统的设计热负
荷并不相同。
?供暖系统的设计热负荷一般 包括,
围护结构的基本耗热量，围护结
构的附加耗热量，冷风渗透及侵
入耗热量，有时还需考虑建筑物
内部散热以抵消若干耗热量，如
人员较多的公共建筑应适当考虑
人体的散热量等 。
一、围护结构的基本耗热量
? 围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、
地面和屋顶等，由于室内外的空气温差而
造成的从室内传向室外的热量。
)( wn tta K FQ ??
α —— 围护结构的温差修正系数，主
要用于计算与大气不直接接触的外围
护结构基本耗热量 。
W
温 差 修 正 系 数 α
序号 维 护 结 构 及 其 所 处 情 况 α 值
1 外墙，平屋顶及其直接接触室外空气的楼板等 1.00
2 带通风间层的平屋顶，坡屋顶闷顶及与室外空
气相通的不供暖地下室上面的楼板等 0.90
3 与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙：
多层建筑
高层建筑
0.70
0.60
4 不供暖地下室上面的楼板：
当外墙上有窗户时
当外墙上无窗户且位于室外地坪以上时
外墙上无窗户且位于室外地坪以下时
0.75
0.60
0.40
5 与有外门窗的不供暖房间相邻的隔墙
与无外门窗的不供暖房间相邻的隔墙
0.70
0.40
1.室内计算温度 tn
? 距地面 2米以内人们活动区域的空气平均
温度。 民用建筑的主要房间宜采用 16～
20℃ 。 **
2.供暖室外计算温度 tw
? 供暖室外计算温度应采用历年平均不保证
5天的日平均温度。
3.围护结构的传热系数 K
? 一般建筑物的外墙和屋顶都属于匀质多层
材料的平壁结构。常用维护结构的传热系
数可直接从有关手册中查得。
民用及工业辅助建筑的冬季室温要求
序
号 房间名称
室温
（ ℃ ）
序
号 房间名称
室温
（ ℃ ）
1 卧室和起居室 16～ 18 6 存衣室 16
2 厕所、盥洗室 12 7 哺乳室 20
3 食堂 14 8 淋浴室 25
4 办公室、休息 室 16～ 18 9 淋浴室的换 衣室 23
5 技术资料室 16 10 女工卫生室 23
? 建筑围护结构既要满足结构方面的要求,
也要满足建筑热工方面的要求 。 在技术上
主要的要求如下：
1.要满足建筑结构上的强度要求；
2.要保证在建筑结构内表面不结露, 即外墙
及顶棚内表面温度不应低于室内空气的露
点温度；
3.围护结构内表面温度不应过份低于室内空
气温度, 否则人体将因辐射散热过大而感
到不舒适；
4.要考虑建筑物的热稳定性, 即由于室外温
度或室内产生的热量发生变化而使经过围
护结构的热流发生变化时, 室内保持原有
温度的能力 。 对于不同的建筑物, 若在相
同的热流变化下, 室温波动越小则建筑物
的热稳定性越好；
5.建筑物围护结构的厚度, 应根据技术经济
比较确定 。 但其传热热阻不得小于按下式
确定的数值：
ny
wn
m i n
)(
at
tta
R
?
?
?
m2·℃/ Ｗ
二、围护结构的修正耗热量
1.朝向修正耗热量
? 朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射
影响而对围护结构基本耗热量的修正。 **
2.风力修正耗热量
? 风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对
围护结构耗热量的修正。
? 对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野
上的建筑物以及营区内特别突出的建筑物，
应考虑垂直外围护结构附加 5％～ 10％。
? 北, 东北, 西北 0％ ～－ 10％
? 东, 西 － 5％
? 东南, 西南 － 10％ ～－ 15％
? 南 － 15％ ～－ 25％
? 选用朝向修正时，应考虑当地冬季日
照率，建筑物使用和被遮挡情况。对于冬
季日照率小于 35％的地区，东南、西南和
南向修正率，宜采用 -10％～ 0％，东、西
向可不加以修正。
3.高度修正耗热量
? 高度修正耗热量是考虑房间的高度对围护结
构耗热量的影响而附加的耗热量。
? 当房间高度在 4m以下时，可以不考虑高度附
加。高度超过 4m时，每高出 1m附加 2％，但
总的附加率不应大于 15％。
综合上述，建筑物或房间在室外供暖
计算温度下，通过维护结构的总耗热
量 Q1,可用下式表示
?Q1＝ Q1.j +Q1.x W
三、加热进入室内冷空气所需热量
1.冷风渗透耗热量
? 在风力和热压造成的室内外压差作用下，
室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，
被加热后又逸出室外。把这部分冷空气从
室外温度加热到室内温度所消耗的热量，
称为冷风滲透耗热量。
影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗
构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内
外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部
通道状况等。
2.外门冷风侵入耗热量
? 冷空气由开启的外门侵入室内，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。
? 由于流入的冷空气量 Vw不易确定，因此对于开启时
间不长的外门如果能确定冷风侵入量 V，冷风侵入
耗热量可以采用外门的基本耗热量乘以下列百分数
的简便方法进行计算。
? 无门斗的双层外门 100n％
? 有门斗的双层外门 80n％
? 无门斗的单层外门 65n％
? 对出入频繁的公共建筑主要出入口，其外门冷风侵
入耗热量，可按外门冷风侵入耗热量的 5倍考虑。
四、建筑物热负荷的估算
? 在进行初步设计或规划设计时，需要估算建
筑物的供暖负荷，此时可用热指标法。
? 热指标是在调查了同一类型建筑物的供暖热
负荷后，得出的该类建筑物每ｍ 2建筑面积
或在室内外温差为 1℃ 时每ｍ 3建筑物体积的
平均供暖热负荷。
? 一种是 单位面积热指标法 ；另一种是在室
内外温差为 1℃ 时的 单位体积热指标法 。
第二节 室内热水供暖系统
? 以热水为热媒的供暖系统，称为热水供
暖系统。热水供暖系统是目前广泛使用
的一种供暖系统。居住和公共建筑常采
用热水供暖系统。
分类
? 1.按 系统循环动力 不同, 可分为 重力 （ 自然 ） 循
环系统和机械循环系统 。 靠水的密度差进行循环
的系统, 称为重力循环系统；靠机械 （ 水泵 ） 力
进行循环的系统, 称为机械循环系统 。
? 2.按 系统供, 回水方式 不同, 可分为 单管系统和
双管系统 。 热水经立管或水平供水管顺序流过多
组散热器, 并顺序地在各散热器中冷却的系统,
称为单管系统 。 热水经供水立管或水平供水管平
行地分配给多组散热器, 冷却后的回水自每个散
热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系
统, 称为双管系统 。
3.按 系统的管道敷设方式 不同, 可分为 垂直
式系统和水平式系统 。
4.按 热媒温度 不同, 可分为 低温热水供暖系
统 （ 热水温度低于 100℃ ） 和 高温热水供
暖系统 （ 热水温度高于 100℃ ） 。
? 室内热水供暖系统大多采用低温水作为热
媒 。 设计供, 回水温度多采用 95℃ /70℃
（ 也有采用 85℃ /60℃ ） 。 高温水供暖系
统一般宜在生产厂房中应用 。 设计供, 回
水温度大多采用 120～ 130℃ /70～ 80℃ 。
一、重力（自然）循环热水供暖系统
1,系统工作原理及其作用压力
?当水在锅炉内加热后，水的密度减小；在
散热器内被冷却后，水的密度增加。整个
系统将因供回水密度差的不同而维持循环
流动。维持该系统循环流动的压力称为 自
然作用压力 。
?重力循环热水供暖系统的循环作用压力的
大小取决于水温（水的密度）在循环环路
的变化。
h
h
h
A
A
2
g
3
5
右
0
1
h
4
1
左P P
ρ
ρ
? 作用压力
?断面 A-A右侧的水柱压力为
)( g1hh01 ??? hhhgP ???
?断面 A-A左侧的水柱压力为
)( g1gh02 ??? hhhgP ???
)( gh21 ?? ???? ghPPP ＝
? 起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之
间这段高度内的水柱密度差 。 如果取供水温
度 95℃, 回水 70℃ ；则每 m高差可产生的作用
压力为：
? 9.81× 1× （ 977.81－ 961.92） =156 Pa。
? 重力循环热水供暖系统维护管理简单，不需
消耗电能。但由于其作用压力小、管中水流
速度不大，所以管径就相对大一些，作用范
围也受到限制。自然循环热水供暖系统通常
只能在单幢建筑物中使用，作用半径不宜超
过 50m。这种系统尤其适用于边防连队宿舍。
2.重力循环热水供暖系统的主要形式
双管
单管
3
11
10
i=0.5 % ～1 %
6
i=0.5 % ～1 %
9
7
5
i=0.5 % ～1 %
1
4
8
2
(a) (b)
重力循环供暖系统
?为了使系统内的空气能顺利地排除，
对于上供下回式自然循环热水供暖系
统，其供水干管必须有向膨胀水箱方
向上升的坡向，其坡度宜采用 0.5
％～ 1.0 %；散热器支管的坡度一般
取 1%。为保证系统中的水能通过回水
干管顺利地排出，回水干管应有向锅
炉方向向下坡向，其坡度一般为 0.5
％～ 1%。
3.膨胀水箱的作用
?容纳膨胀体积；
?排气；
?定压。
?参见 P.157～ 158。
二、机械循环热水供暖系统
?系统中设置了循环水泵，靠水泵的
机械能使水在系统中强制循环。
（一）主要形式
1.机械循环上供下回式热水供暖系统
2
1
3
立管
I 4
II III IV
V
3
机械循环上供下回式热水供暖系统
? 机械循环系统除膨胀水箱的连接位置与自然
循环系统不同外, 还增加了循环水泵和排气
装置 。
? 在机械循环系统中, 水流速度往往超过自水
中分离出来的空气气泡的浮升速度 。 为了使
气泡不致被带入立管, 供水干管应按水流方
向设上升坡度, 使气泡随水流方向流动汇集
到系统的最高点, 通过设在最高点的排气装
置, 将空气排出系统外 。 供回水干管的坡度
宜采用 0.3％, 不得小于 0.2％ 。 回水干管的
坡向与自然循环系统相同, 应使系统水能顺
利排出 。
2.机械循环下供下回式双管系统
? 系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器
下面。在设有地下室的建筑物中或在平屋顶
建筑棚下难以布置供水干管的场合，常采用
下供下回式系统。
? 下供下回式系统排除空气的方式主要有两种：
通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气。或
通过专设的空气管手动或自动集中排气。为
避免立管中的水通过空气管串流，集气装置
的连接位置，应比水平空气管低 h米以上，即
应大于图中 a和 b两点在供暖系统运行时的压
差值。
1
2
a
4
5
3
b
>h
6
机械循环下供下回式系统
3.中供式
水平供水干管敷设在系统中部。
?下部：上供下回；
?上部：下供下回（左）
上供下回（右）
4.机械循环下供上回式（倒流式）
供暖系统
?系统的供水干管设在下部，而回水干
管设在上部，顶部还设置有顺流式膨
胀水箱。
i
1
2
i
i
i
3
机械循环下供上回（倒流式）热水供暖系统
5.异程式系统与同程式系统
?通过各个立管的循环环路的总长度
不相等。这种布置形式称为 异程式
系统 。
?同程式系统 的特点是通过各个立管
的循环环路的总长度都相等 。
1
4
2
立管
I IIIII IV
3
同程式系统
6.水平式系统
?按供水管与散热器的连接方式可分为
顺流式和跨越式。
1
2
( 2 )
( 1 )
( 1 )
( 2 )
2
1
单管水平串联式图 单管水平跨越式
1— 冷风阀； 2— 空气管 1— 冷风阀； 2— 空气管
（二）水平失调与垂直失调
? 在机械循环系统中，由于作用半径较大，
连接立管较多，因而通过各个立管环路
的压力损失较难平衡。有时靠近总立管
最近的立管即使选用了最小的管径 DN15，
仍有很多剩余压力。初调节不当时，会
出现近处立管流量超过要求，而远处立
管流量不足。在远近立管处出现流量失
调而引起在水平方向冷热不均的现象，
称为系统的 水平失调 。 P.146
? 在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的
高差不同，虽然进入和流出各层散热器的
供、回水温度相同（不考虑管路沿途冷却
的影响），但仍将形成上层作用压力大，
下层压力小的现象。如选用不同管径仍不
能使各层阻力达到平衡，由于流量分配不
均，必然要出现上冷下热的现象；而且楼
层数越多，上下层的作用压力差值越大，
这种现象就会越严重。在建筑物内，同一
竖向的各层房间的室温不符合设计要求的
温度，而出现上、下层冷热不均的现象，
通常称作 系统垂直失调 。 （ p.144）
三、高层建筑热水供暖系统
1.分层式供暖系统
（ 1）在垂直方向上分为两个或两个以
上的独立系统
（ 2）双水箱分层式供暖系统
2.双线式系统
（ 1）垂直双线式单管热水供暖系统
（ 2）水平双线式热水供暖系统
3.单双管混合式系统
第三节 蒸汽供暖系统
一、蒸汽供暖系统的分类
1.按供气压力大小
? 高压蒸汽供暖系统 P?70kPa
? 低压蒸汽供暖系统 P ? 70kPa
? 真空真气供暖系统 P ?大气压
2.按蒸汽干管布置
?上供式
?中供式
?下供式
3.按立管的布置特点
?单管式
?双管式
4.按回水方式
?重力回水
?机械回水
（高压蒸汽系统均采用机械回水方式）
二、低压蒸汽供暖系统的基本形式
1.重力回水低压蒸汽供暖系统
?由蒸汽管道 +散热器 +凝结水管构成
一个循环回路。
上水
排水
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
h
B
Ⅱ
200～
250
i≥ 0.00 5
i≥ 0.00 3
Ⅰ Ⅰ
Ⅱ
B
h
Ⅱ i≥ 0.00 5
i≥ 0.00 3
h
A
排水
上水
200～
250
200～
250
重力回水
低压蒸汽
供暖系统
示意图
上水
排水
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
h
B
Ⅱ
200～
250
i≥ 0.00 5
i≥ 0.00 3
Ⅰ Ⅰ
Ⅱ
B
h
Ⅱ i≥ 0.00 5
i≥ 0.00 3
h
A
排水
上水
200～
250
200～
250
下供式
上供式
? 重力回水低压蒸汽供暖系统型式简单，
宜在小型系统中采用。当供暖系统作用
半径较大时，就要采用较高的蒸汽压力
才能将蒸汽输送到最远散热器。如仍用
重力回水方式，凝水管里水面 II-II高度
就可能达到甚至超过底层散热器的高度，
底层散热器就会充满凝水并积聚空气，
蒸汽就无法进入，从而影响散热。因此，
当系统作用半径较大，供汽压力较高
（通常供汽表压力高于 20kPa）时，就采
用机械回水系统。
2.机械回水低压蒸汽系统
（ 1）是一个开式系统 **
凝结水返回凝结水箱，再由凝结水泵送
回锅炉加热。
（ 2）水击
蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动的蒸
汽推动产生的浪花或水塞与管件相撞产
生振动和巨响的现象。
（ 3）减少水击的措施
及时排除凝结水；降低蒸汽流速；设置
合适的坡度使凝结水与蒸汽同向流动。
2
3
4
i≥ 0,00 5
1
i≥ 0,00 3
蒸汽
凝水
机械回水低压蒸汽供暖系统
1— 低压恒温式疏水器 2— 凝水箱 3— 膨胀水箱 4— 凝水泵
三、高压蒸汽供暖系统
－减压－分汽缸－供暖高压蒸汽－分汽缸
－供热|
回水
锅炉
凝结
水箱凝结水泵
四、热水供暖与蒸汽供暖的比较
1.蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比热水
流量少得多（相同负荷时）
? 热水供暖系统依靠其温度降放出热量，而且热
水的集态不发生变化。蒸汽供暖系统依靠水蒸
汽凝结成水放出热量，集态发生了变化。蒸汽
的汽化潜热比起每 kg水在散热器中靠温度降放
出的热量要大得多。因此，对同样的热负荷，
蒸汽供暖时所需的蒸汽质量流量要比热水流量
少得多。
2.蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和运行
管理上较为复杂
? 热水在封闭系统内循环流动，其状态参数（主要指
流量和比容）变化很小。蒸汽和凝水在系统管路内
流动时，其状态参数变化很大，还会伴随集态变化。
例如湿饱和蒸汽沿管路流动时，由于管壁散热会产
生沿途凝水，使输送的蒸汽量有所减少。又如从散
热器流出的饱和凝水通过疏水器和在凝结水管路中
压力下降，沸点改变使凝水部分重新汽化，形成
,二次蒸汽,,以两相流的状态在管路内流动。蒸
汽和凝水状态参数变化较大的特点是蒸汽供暖系统
比热水供暖系统在设计和运行管理上较为复杂的原
因之一。由这一特点引起系统中出现, 跑、冒、滴、
漏, 问题解决不当时，会降低蒸汽供暖系统的经济
性和适用性。
3.对同样热负荷蒸汽供暖要比热水供暖
节省散热设备的面积。
? 在热水供暖系统中，散热器内热媒温度为热水
进出口温度的平均值。若热水进出口温度为
95℃/70℃,散热器内热媒的平均温度为
82.5℃ 。蒸汽在散热器内定压凝结放热，散热
器的热媒温度为该压力下的饱和温度。在低压
及高压蒸汽供暖系统中，散热器内热媒的温度
等于或高于 100℃ 。因此，对同样热负荷蒸汽
供暖要比热水供暖节省散热设备的面积。
? 为什么民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系
统？
?但蒸汽供暖系统散热器表面温度高，
易烧烤积在散热器上的有机灰尘，
产生异味，卫生条件较差。由于上
述 跑、冒、滴、漏而影响能耗 以及
卫生条件差 两个主要原因，在营房
建筑中不适宜采用蒸汽供暖系统。
4.蒸汽供暖系统静压小，升温快，适
用于某些公共场所。
由于蒸汽具有比容大（密度小）的特点，
在高层建筑供暖时不会像热水供暖那样
产生很大的水静压力。此外，蒸汽供暖
系统的热惰性小，供汽时热得快，停汽
时冷得也快。对于人数骤多骤少或不经
常有人停留而要求迅速加热的建筑物如
俱乐部、会议室、礼堂等是比较合适的。
5.蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度,采用
间歇运行时，系统腐蚀较快，使用年限
比热水采暖系统短。
? 一般蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度，当室
外温度高于供暖室外计算温度时，蒸汽供暖
系统必须运行一段时间，停止一段时间，即
采用间歇运行。这样会使房间温度上下波动。
另外，由于蒸汽供暖系统间歇工作，管道内
时而充满蒸汽，时而充满空气，管道内壁的
氧化腐蚀要比热水供暖系统快。蒸汽供暖系
统的使用年限要比热水供暖系统短，特别是
凝水管更易损坏。
第四节 散热器
? 散热器的功能是将供暖系统热媒所携带的热
量通过散热器壁面传给房间 。
? 对散热器的基本要求主要有以下几点：
1.热工性能方面的要求 散热器的传热系
数 K值越高, 说明其散热性能越好 。 可以采
用增加外壁散热面积 （ 在外壁上加肋片 ）,
提高散热器周围空气流动速度和增加散热器
向外辐射散热的比例等措施来提高散热器的
传热系数 。
2.经济方面的要求 散热器传给房间的单
位热量所需金属耗量越少, 成本越低,
其经济性越好 。
3.安装使用和工艺方面的要求 散热器应
具有一定机械强度和承压能力；散热器
的结构形式应便于组合成所需要的散热
面积, 结构尺寸要小, 少占房间面积和
空间；散热器的生产工艺应满足大批量
生产的要求 。
4.卫生美观方面的要求 散热器外表面
光滑, 不积灰和易于清扫 。 在公共建筑
中, 散热器的形式, 色泽, 装璜应与房
间的内部装饰相协调 。
5.使用寿命的要求 散热器应耐腐蚀,
不易损坏和使用年限长 。
?按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热
器两大类。按其构造形式，主要分为柱
型、翼型、管型、平板型等。
（a ）
（b ）
L
59
12
75
4
10 00 （7 5 0 ）
21 3,0 43×
85
17
0
±
1.
5
11
5
B
（d ）
B
H
1
H
H
1
13
4
16
0
4- 16 均布
（c ）
H
1
（a ）
（b ）
L
59
12
75
4
10 00 （7 5 0 ）
21 3,0 43×
85
17
0
±
1.
5
11
5
B
（d ）
B
H
1
H
H
1
13
4
16
0
4- 16 均布
（c ）
H
1
圆翼型
长翼型
柱型散热器
（a ）
（b ）
L
59
12
75
4
10 00 （7 5 0 ）
21 3,0 43×
85
17
0
±
1.
5
11
5
B
（d ）
B
H
1
H
H
1
13
4
16
0
4- 16 均布
（c ）
H
1
（a ）
（b ）
L
59
12
75
4
10 00 （7 5 0 ）
21 3,0 43×
85
17
0
±
1.
5
11
5
B
（d ）
B
H
1
H
H
1
13
4
16
0
4- 16 均布
（c ）
H
1
闭式钢串片对流
散热器示意图
120
150
300
75
70
80
75
25
50
L
50
DN20
140
120240
150
30100
L
50
DN25
50
H
2
L
H
B
H
1
（a ）
（b ）
120
150
300
75
70
80
75
25
50
L
50
DN20
140
120240
150
30100
L
50
DN25
50
H
2
L
H
B
H
1
（a ）
（b ）
钢制板型散
热器示意图
散热器的布置
? 1.散热器一般应安装在外墙的窗台下,
这样, 沿散热器上升的对流热气流能阻止和
改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的
影响, 使流经室内的空气比较暖和舒适 。
? 2.为防止散热器冻裂, 两道外门之间不
允许设置散热器 。 在楼梯间或其它有冻结危
险的场所, 其散热器应由单独的立, 支管供
热, 且不得装设调节阀 。
? 3.散热器一般采用明装, 内部装修要求
较高的营房可采用暗装 。 托儿所和幼儿园一
般采用暗装或加防护罩, 以防烫伤儿童 。
?4.在垂直单管和双管热水供暖系统中，一
房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、
洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散
热器可与邻室串联连接。两串联散热器之
间的串联管直径应与散热器接口直径相同，
以便水流畅通。
?5.在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热
气流上升的特点，应尽量布置在底层或按
一定比例分布在下部各层。
?6.铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列
数值,二柱（Ｍ 132型） —— 20片；柱
型（四柱） —— 25片；长翼型 —— 7片。
第五节 室内供暖系统的管路
布置和主要设备及附件
?膨胀水箱
? 膨胀水箱的作用是用来贮存热水供暖系
统加热的膨胀水量。在重力循环上供下
回式系统中还起着排气作用。膨胀水箱
的另一作用是恒定供暖系统的压力。
? 箱上连有膨胀管、溢流管、信号管、排
水管、循环管和补水管。
? 膨胀管与供
暖系统管路
的连接点，
在重力循环
系统中接在
供水总立管
的项端；在
机械循环系
统中一般接
至循环水泵
吸入口前。
1, 5 ～3 m
4
3
1 2
膨胀水箱与机械循环系统的连接方式
1－膨胀管 2－循环管 3－热水锅炉 4－循环水泵
?疏水器
?蒸汽疏水器能自动阻止蒸汽逸漏、
迅速排出凝水，同时能排除系统中
积留的空气和其他不凝性气体。
第六节 暖风机
?暖风机由风机、电机及空气加热器
组成。
?在风机的作用下，空气由吸风口进
入机组，经加热器加热后从送风口
送至室内，以维持室内要求的温度。
第七节 供热锅炉及锅炉房
? 供热系统通常是利用 锅炉及锅炉房设备 生
产出 蒸汽（或热水）,而后通过热力管道，
将蒸汽（或热水）输送至用户，以满足生
产工艺或生活采暖等方面的需要。因此，
锅炉是供热之源。
? 锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全可靠、
经济有效地把燃料的化学能转化为热能，
进而将热能传递给水，以生产热水或蒸汽。
一、常用供热锅炉的类型
1.蒸汽锅炉
? 高压锅炉 p>70kPa
? 低压锅炉 P ? 70kPa
2.热水锅炉
? 高压锅炉 t >115° C
? 低压锅炉 t ? 115 ° C
集中
供暖
区域
供暖
二、锅炉的基本构造与工作原理
1.基本构造
（ 1）汽锅
?锅筒（又称汽包）、管束、水冷壁、
集箱和下降管等组成的 一个封闭汽水
系统 。
（ 2）炉子
?煤斗、炉排、除渣板、送风装置等组
成的 燃烧设备 。
（ 3）附件
?蒸汽锅炉还必须装设安全阀、水位
表、高低水位警报器、压力表、主
汽阀、排污阀、止回阀等。还有用
来消除受热面上积灰以利传热的吹
灰器，以提高锅炉运行的经济性。
2.锅炉的工作过程 **
（ 1）燃料的燃烧过程
?良好的燃烧需要高温的环境、必需的空
气量、空气与燃料的良好混合。
（ 2）烟气向水的传热过程
?高温烟气－水冷壁－对流管束－蒸汽过
热器－省煤器－排出
（ 3）水的汽化过程（即蒸汽的生产过程）
?冷水－省煤器－气锅－对流管束－上下
锅筒－上锅筒－汽水分离－蒸汽过热器
－引出
**
SHL型锅炉
1-上锅筒； 2-下锅
筒； 3-对流管束；
4-炉膛； 5-侧墙水
冷； 6-侧水冷壁上
集箱； 7-侧水冷壁
下集箱； 8-前水冷
壁； 9-后墙水冷壁；
10-前水冷壁下集箱；
11-后水冷壁下集箱；
12-下降管； 13-链
条炉排； 14-加煤斗；
15-风仓； 16-蒸汽
过热器； 17-省煤器；
18-空气预热器；
19-烟窗及防渣管；
20-二次风管
三、锅炉基本特性的表示
1.蒸发量, 供热量
? 蒸发量 指锅炉在额定参数和保证一定效率
下的最大连续蒸发量 。 即每 h所生产的额
定蒸汽量, 用以表征锅炉容量的大小 。 蒸
发量常用符号 D来表示, 单位是 t/h。
? 供热用热水锅炉，用 额定供热量 来表征容
量的大小，常以符号 Q来表示，单位是 KW。
2.蒸汽（或热水）参数
? 锅炉产生蒸汽的参数, 是指 锅炉出口处
蒸汽的额定压力 （ 表压力 ） 和温度 。
对生产饱和蒸汽的锅炉来说, 一般只标明
蒸汽压力；对生产过热蒸汽 （ 或热水 ） 的
锅炉, 则需标明压力和蒸汽 （ 或热水 ） 温
度 。
? 供热锅炉的容量、参数，既要满足生产工
艺上对蒸汽的要求，又要便于锅炉房的设
计，锅炉配套设备的供应以及锅炉本身的
标准化，因而要求有一定的锅炉参数系列。
? 如表 9-6所示。
3.锅炉的热效率
?锅炉的热效率是指每 h送进锅炉的燃
料全部完全燃烧时所发出的热量中用
来产生蒸汽或加热热水的百分比，以
符号 ? （或 ?gl ）表示。它是一个能
真实说明锅炉运行的热经济性的指标。
?煤气比：每 kg燃煤能产生多少 kg蒸汽。
?煤水比：根据煤质的好坏和锅炉种类
的不同，差别较大。 50％～ 90％。
4.锅炉的金属耗率及耗电率
? 金属耗率，就是相应于锅炉每 t蒸发量所
耗用的金属材料的重量（ t），目前生产
的供热锅炉这个指标为 2～ 6t/t。
? 耗电率则为产生 1t蒸汽耗用电的度数
（ kWh/t）；耗电率计算时，除了锅炉本
体配套的辅机外，还涉及到磨煤机、破碎
机、筛煤机等辅助设备的耗电量。
? 衡量锅炉总的经济性应从热效率、金属耗
率及耗电率这三个方面综合考虑。
5.锅炉型号的表示方法
第一部分
?? ? ××
锅炉本体型式代号
燃烧方式代号
蒸发量（供热量）
第二部分
×× /×××
介质出口压力
过热蒸汽温度
或出水温度 /回水温度
第三部分
? ×
燃料种类代号
设计次序
? SHL10-1.3/350-W：表示双锅筒横置式链条炉
排，蒸发量为 10t/h、出口蒸汽压力为 13表大
气压（或 1.3MPa）、出口过热蒸汽温度为
350℃,适用于无烟煤、按原型设计制造。
? QXS120-8/130/80-Y：表示强制循环室燃热水
锅炉，供热量为 120× 104kcal/h(502× 104kJ/h
或 1396kW)，热水出口温度为 130℃,回水温
度为 80℃,压力为 8表大气压（～ 0.8MPa），
燃油，按原型设计。
? 由于锅炉至今尚未完全标准化，故按同一型
号表示的锅炉，各厂的设计也可能不尽相同，
在具体结构、尺寸等方面仍有区别。
四、锅炉房设备的组成
1.锅炉本体
?通常将构成锅炉的基本组成部分合
称为锅炉本体，它包括：汽锅、炉
子、蒸汽过热器、省煤器和空气预
热器。
?锅炉附加受热面, 蒸汽过热器、省
煤器和空气预热器
2.锅炉房的辅助设备
（ 1） 运煤、除灰系统：
? 其作用是保证为锅炉运入燃料和送出灰渣。
（ 2） 送、引风系统：
? 为了给炉子送入燃烧所需的空气和从锅炉引
出燃烧产物 —— 烟气，以保证燃烧正常进行，
并使烟气以必须的流速冲刷受热面，锅炉的
通风设备有送风机、引风机和烟囱，为了改
善环境卫生和减少烟尘污染，锅炉还设有除
尘器，为此也要求必须保持一定的烟囱高度。
除尘器收下的飞灰，也可由灰车送走。
（ 3） 水、汽系统：
?包括排污系统；水泵； 水处理；储水
箱；分气缸等。
（ 4） 仪表控制系统：
?除了锅炉本体上装有的仪表外，为监
督锅炉设备安全经济运行，还常设有
一系列的仪表和控制设备，如蒸汽流
量计、水量表、烟温计、风压计、排
烟二氧化碳指示仪等常用仪表。
五、锅炉房位置的确定
? P.170 1～ 7
六、锅炉房的建筑要求
? P.171～ 172
? 有关结构方面的要求
图 2-9 锅炉受热面型式发展过程简图
第九节 热水换热器
?壳管式
?容积式
?其它
供暖是指用人工方法向室内供给热量，
以创造适宜的生活或工作条件的技术。
?营房供暖的主要目的就是不断地向
房间供给相应的热量，维持房间必
须的温度，以改善官兵的工作和生
活条件。
?另一目的就是为了保证产品质量，
延长营房和部队装备的使用寿命。
供暖系统的组成
?热媒制备设施 /热源；
?热媒输送管道；
?热媒利用设施 /散热设备。
供暖方式
?1.局部供暖,将热源和散热设备合并成一个
整体, 分散设置在各个房间里, 叫做局部供
暖 。 如火炉, 火墙, 火炕, 电红外线供暖,
等均属于局部供暖 。
?2.集中供暖：热源和散热设备分别设置，热
源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供
给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。
以热水和蒸汽作为热媒的集中采暖系统可以
较好地满足人们生活、工作以及生产对室内
温度的要求，并且卫生条件好，减少了对环
境的污染，广泛应用于营房建筑供暖工程。
供暖系统的分类（集中供暖）
?热媒：
热水供暖系统；蒸汽供暖系统；热
风供暖系统。
?散热方式：
对流供暖－散热器供暖系统；
辐射供暖－金属板辐射或顶棚、地
板辐射。
第一节 供暖系统的设计热负荷
? 供暖系统的热负荷,是指在某一室外温度
tw’下，为了达到要求的室内温度 tn，供暖
系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
? 供暖系统的设计热负荷,是指在设计室外
温度 tw下，为了达到要求的室内温度 tn，
供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热
量 Q。
? 供暖系统的热负荷与供暖系统的设计热负
荷并不相同。
?供暖系统的设计热负荷一般 包括,
围护结构的基本耗热量，围护结
构的附加耗热量，冷风渗透及侵
入耗热量，有时还需考虑建筑物
内部散热以抵消若干耗热量，如
人员较多的公共建筑应适当考虑
人体的散热量等 。
一、围护结构的基本耗热量
? 围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、
地面和屋顶等，由于室内外的空气温差而
造成的从室内传向室外的热量。
)( wn tta K FQ ??
α —— 围护结构的温差修正系数，主
要用于计算与大气不直接接触的外围
护结构基本耗热量 。
W
温 差 修 正 系 数 α
序号 维 护 结 构 及 其 所 处 情 况 α 值
1 外墙，平屋顶及其直接接触室外空气的楼板等 1.00
2 带通风间层的平屋顶，坡屋顶闷顶及与室外空
气相通的不供暖地下室上面的楼板等 0.90
3 与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙：
多层建筑
高层建筑
0.70
0.60
4 不供暖地下室上面的楼板：
当外墙上有窗户时
当外墙上无窗户且位于室外地坪以上时
外墙上无窗户且位于室外地坪以下时
0.75
0.60
0.40
5 与有外门窗的不供暖房间相邻的隔墙
与无外门窗的不供暖房间相邻的隔墙
0.70
0.40
1.室内计算温度 tn
? 距地面 2米以内人们活动区域的空气平均
温度。 民用建筑的主要房间宜采用 16～
20℃ 。 **
2.供暖室外计算温度 tw
? 供暖室外计算温度应采用历年平均不保证
5天的日平均温度。
3.围护结构的传热系数 K
? 一般建筑物的外墙和屋顶都属于匀质多层
材料的平壁结构。常用维护结构的传热系
数可直接从有关手册中查得。
民用及工业辅助建筑的冬季室温要求
序
号 房间名称
室温
（ ℃ ）
序
号 房间名称
室温
（ ℃ ）
1 卧室和起居室 16～ 18 6 存衣室 16
2 厕所、盥洗室 12 7 哺乳室 20
3 食堂 14 8 淋浴室 25
4 办公室、休息 室 16～ 18 9 淋浴室的换 衣室 23
5 技术资料室 16 10 女工卫生室 23
? 建筑围护结构既要满足结构方面的要求,
也要满足建筑热工方面的要求 。 在技术上
主要的要求如下：
1.要满足建筑结构上的强度要求；
2.要保证在建筑结构内表面不结露, 即外墙
及顶棚内表面温度不应低于室内空气的露
点温度；
3.围护结构内表面温度不应过份低于室内空
气温度, 否则人体将因辐射散热过大而感
到不舒适；
4.要考虑建筑物的热稳定性, 即由于室外温
度或室内产生的热量发生变化而使经过围
护结构的热流发生变化时, 室内保持原有
温度的能力 。 对于不同的建筑物, 若在相
同的热流变化下, 室温波动越小则建筑物
的热稳定性越好；
5.建筑物围护结构的厚度, 应根据技术经济
比较确定 。 但其传热热阻不得小于按下式
确定的数值：
ny
wn
m i n
)(
at
tta
R
?
?
?
m2·℃/ Ｗ
二、围护结构的修正耗热量
1.朝向修正耗热量
? 朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射
影响而对围护结构基本耗热量的修正。 **
2.风力修正耗热量
? 风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对
围护结构耗热量的修正。
? 对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野
上的建筑物以及营区内特别突出的建筑物，
应考虑垂直外围护结构附加 5％～ 10％。
? 北, 东北, 西北 0％ ～－ 10％
? 东, 西 － 5％
? 东南, 西南 － 10％ ～－ 15％
? 南 － 15％ ～－ 25％
? 选用朝向修正时，应考虑当地冬季日
照率，建筑物使用和被遮挡情况。对于冬
季日照率小于 35％的地区，东南、西南和
南向修正率，宜采用 -10％～ 0％，东、西
向可不加以修正。
3.高度修正耗热量
? 高度修正耗热量是考虑房间的高度对围护结
构耗热量的影响而附加的耗热量。
? 当房间高度在 4m以下时，可以不考虑高度附
加。高度超过 4m时，每高出 1m附加 2％，但
总的附加率不应大于 15％。
综合上述，建筑物或房间在室外供暖
计算温度下，通过维护结构的总耗热
量 Q1,可用下式表示
?Q1＝ Q1.j +Q1.x W
三、加热进入室内冷空气所需热量
1.冷风渗透耗热量
? 在风力和热压造成的室内外压差作用下，
室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，
被加热后又逸出室外。把这部分冷空气从
室外温度加热到室内温度所消耗的热量，
称为冷风滲透耗热量。
影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗
构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内
外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部
通道状况等。
2.外门冷风侵入耗热量
? 冷空气由开启的外门侵入室内，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。
? 由于流入的冷空气量 Vw不易确定，因此对于开启时
间不长的外门如果能确定冷风侵入量 V，冷风侵入
耗热量可以采用外门的基本耗热量乘以下列百分数
的简便方法进行计算。
? 无门斗的双层外门 100n％
? 有门斗的双层外门 80n％
? 无门斗的单层外门 65n％
? 对出入频繁的公共建筑主要出入口，其外门冷风侵
入耗热量，可按外门冷风侵入耗热量的 5倍考虑。
四、建筑物热负荷的估算
? 在进行初步设计或规划设计时，需要估算建
筑物的供暖负荷，此时可用热指标法。
? 热指标是在调查了同一类型建筑物的供暖热
负荷后，得出的该类建筑物每ｍ 2建筑面积
或在室内外温差为 1℃ 时每ｍ 3建筑物体积的
平均供暖热负荷。
? 一种是 单位面积热指标法 ；另一种是在室
内外温差为 1℃ 时的 单位体积热指标法 。
第二节 室内热水供暖系统
? 以热水为热媒的供暖系统，称为热水供
暖系统。热水供暖系统是目前广泛使用
的一种供暖系统。居住和公共建筑常采
用热水供暖系统。
分类
? 1.按 系统循环动力 不同, 可分为 重力 （ 自然 ） 循
环系统和机械循环系统 。 靠水的密度差进行循环
的系统, 称为重力循环系统；靠机械 （ 水泵 ） 力
进行循环的系统, 称为机械循环系统 。
? 2.按 系统供, 回水方式 不同, 可分为 单管系统和
双管系统 。 热水经立管或水平供水管顺序流过多
组散热器, 并顺序地在各散热器中冷却的系统,
称为单管系统 。 热水经供水立管或水平供水管平
行地分配给多组散热器, 冷却后的回水自每个散
热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系
统, 称为双管系统 。
3.按 系统的管道敷设方式 不同, 可分为 垂直
式系统和水平式系统 。
4.按 热媒温度 不同, 可分为 低温热水供暖系
统 （ 热水温度低于 100℃ ） 和 高温热水供
暖系统 （ 热水温度高于 100℃ ） 。
? 室内热水供暖系统大多采用低温水作为热
媒 。 设计供, 回水温度多采用 95℃ /70℃
（ 也有采用 85℃ /60℃ ） 。 高温水供暖系
统一般宜在生产厂房中应用 。 设计供, 回
水温度大多采用 120～ 130℃ /70～ 80℃ 。
一、重力（自然）循环热水供暖系统
1,系统工作原理及其作用压力
?当水在锅炉内加热后，水的密度减小；在
散热器内被冷却后，水的密度增加。整个
系统将因供回水密度差的不同而维持循环
流动。维持该系统循环流动的压力称为 自
然作用压力 。
?重力循环热水供暖系统的循环作用压力的
大小取决于水温（水的密度）在循环环路
的变化。
h
h
h
A
A
2
g
3
5
右
0
1
h
4
1
左P P
ρ
ρ
? 作用压力
?断面 A-A右侧的水柱压力为
)( g1hh01 ??? hhhgP ???
?断面 A-A左侧的水柱压力为
)( g1gh02 ??? hhhgP ???
)( gh21 ?? ???? ghPPP ＝
? 起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之
间这段高度内的水柱密度差 。 如果取供水温
度 95℃, 回水 70℃ ；则每 m高差可产生的作用
压力为：
? 9.81× 1× （ 977.81－ 961.92） =156 Pa。
? 重力循环热水供暖系统维护管理简单，不需
消耗电能。但由于其作用压力小、管中水流
速度不大，所以管径就相对大一些，作用范
围也受到限制。自然循环热水供暖系统通常
只能在单幢建筑物中使用，作用半径不宜超
过 50m。这种系统尤其适用于边防连队宿舍。
2.重力循环热水供暖系统的主要形式
双管
单管
3
11
10
i=0.5 % ～1 %
6
i=0.5 % ～1 %
9
7
5
i=0.5 % ～1 %
1
4
8
2
(a) (b)
重力循环供暖系统
?为了使系统内的空气能顺利地排除，
对于上供下回式自然循环热水供暖系
统，其供水干管必须有向膨胀水箱方
向上升的坡向，其坡度宜采用 0.5
％～ 1.0 %；散热器支管的坡度一般
取 1%。为保证系统中的水能通过回水
干管顺利地排出，回水干管应有向锅
炉方向向下坡向，其坡度一般为 0.5
％～ 1%。
3.膨胀水箱的作用
?容纳膨胀体积；
?排气；
?定压。
?参见 P.157～ 158。
二、机械循环热水供暖系统
?系统中设置了循环水泵，靠水泵的
机械能使水在系统中强制循环。
（一）主要形式
1.机械循环上供下回式热水供暖系统
2
1
3
立管
I 4
II III IV
V
3
机械循环上供下回式热水供暖系统
? 机械循环系统除膨胀水箱的连接位置与自然
循环系统不同外, 还增加了循环水泵和排气
装置 。
? 在机械循环系统中, 水流速度往往超过自水
中分离出来的空气气泡的浮升速度 。 为了使
气泡不致被带入立管, 供水干管应按水流方
向设上升坡度, 使气泡随水流方向流动汇集
到系统的最高点, 通过设在最高点的排气装
置, 将空气排出系统外 。 供回水干管的坡度
宜采用 0.3％, 不得小于 0.2％ 。 回水干管的
坡向与自然循环系统相同, 应使系统水能顺
利排出 。
2.机械循环下供下回式双管系统
? 系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器
下面。在设有地下室的建筑物中或在平屋顶
建筑棚下难以布置供水干管的场合，常采用
下供下回式系统。
? 下供下回式系统排除空气的方式主要有两种：
通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气。或
通过专设的空气管手动或自动集中排气。为
避免立管中的水通过空气管串流，集气装置
的连接位置，应比水平空气管低 h米以上，即
应大于图中 a和 b两点在供暖系统运行时的压
差值。
1
2
a
4
5
3
b
>h
6
机械循环下供下回式系统
3.中供式
水平供水干管敷设在系统中部。
?下部：上供下回；
?上部：下供下回（左）
上供下回（右）
4.机械循环下供上回式（倒流式）
供暖系统
?系统的供水干管设在下部，而回水干
管设在上部，顶部还设置有顺流式膨
胀水箱。
i
1
2
i
i
i
3
机械循环下供上回（倒流式）热水供暖系统
5.异程式系统与同程式系统
?通过各个立管的循环环路的总长度
不相等。这种布置形式称为 异程式
系统 。
?同程式系统 的特点是通过各个立管
的循环环路的总长度都相等 。
1
4
2
立管
I IIIII IV
3
同程式系统
6.水平式系统
?按供水管与散热器的连接方式可分为
顺流式和跨越式。
1
2
( 2 )
( 1 )
( 1 )
( 2 )
2
1
单管水平串联式图 单管水平跨越式
1— 冷风阀； 2— 空气管 1— 冷风阀； 2— 空气管
（二）水平失调与垂直失调
? 在机械循环系统中，由于作用半径较大，
连接立管较多，因而通过各个立管环路
的压力损失较难平衡。有时靠近总立管
最近的立管即使选用了最小的管径 DN15，
仍有很多剩余压力。初调节不当时，会
出现近处立管流量超过要求，而远处立
管流量不足。在远近立管处出现流量失
调而引起在水平方向冷热不均的现象，
称为系统的 水平失调 。 P.146
? 在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的
高差不同，虽然进入和流出各层散热器的
供、回水温度相同（不考虑管路沿途冷却
的影响），但仍将形成上层作用压力大，
下层压力小的现象。如选用不同管径仍不
能使各层阻力达到平衡，由于流量分配不
均，必然要出现上冷下热的现象；而且楼
层数越多，上下层的作用压力差值越大，
这种现象就会越严重。在建筑物内，同一
竖向的各层房间的室温不符合设计要求的
温度，而出现上、下层冷热不均的现象，
通常称作 系统垂直失调 。 （ p.144）
三、高层建筑热水供暖系统
1.分层式供暖系统
（ 1）在垂直方向上分为两个或两个以
上的独立系统
（ 2）双水箱分层式供暖系统
2.双线式系统
（ 1）垂直双线式单管热水供暖系统
（ 2）水平双线式热水供暖系统
3.单双管混合式系统
第三节 蒸汽供暖系统
一、蒸汽供暖系统的分类
1.按供气压力大小
? 高压蒸汽供暖系统 P?70kPa
? 低压蒸汽供暖系统 P ? 70kPa
? 真空真气供暖系统 P ?大气压
2.按蒸汽干管布置
?上供式
?中供式
?下供式
3.按立管的布置特点
?单管式
?双管式
4.按回水方式
?重力回水
?机械回水
（高压蒸汽系统均采用机械回水方式）
二、低压蒸汽供暖系统的基本形式
1.重力回水低压蒸汽供暖系统
?由蒸汽管道 +散热器 +凝结水管构成
一个循环回路。
上水
排水
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
h
B
Ⅱ
200～
250
i≥ 0.00 5
i≥ 0.00 3
Ⅰ Ⅰ
Ⅱ
B
h
Ⅱ i≥ 0.00 5
i≥ 0.00 3
h
A
排水
上水
200～
250
200～
250
重力回水
低压蒸汽
供暖系统
示意图
上水
排水
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
h
B
Ⅱ
200～
250
i≥ 0.00 5
i≥ 0.00 3
Ⅰ Ⅰ
Ⅱ
B
h
Ⅱ i≥ 0.00 5
i≥ 0.00 3
h
A
排水
上水
200～
250
200～
250
下供式
上供式
? 重力回水低压蒸汽供暖系统型式简单，
宜在小型系统中采用。当供暖系统作用
半径较大时，就要采用较高的蒸汽压力
才能将蒸汽输送到最远散热器。如仍用
重力回水方式，凝水管里水面 II-II高度
就可能达到甚至超过底层散热器的高度，
底层散热器就会充满凝水并积聚空气，
蒸汽就无法进入，从而影响散热。因此，
当系统作用半径较大，供汽压力较高
（通常供汽表压力高于 20kPa）时，就采
用机械回水系统。
2.机械回水低压蒸汽系统
（ 1）是一个开式系统 **
凝结水返回凝结水箱，再由凝结水泵送
回锅炉加热。
（ 2）水击
蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动的蒸
汽推动产生的浪花或水塞与管件相撞产
生振动和巨响的现象。
（ 3）减少水击的措施
及时排除凝结水；降低蒸汽流速；设置
合适的坡度使凝结水与蒸汽同向流动。
2
3
4
i≥ 0,00 5
1
i≥ 0,00 3
蒸汽
凝水
机械回水低压蒸汽供暖系统
1— 低压恒温式疏水器 2— 凝水箱 3— 膨胀水箱 4— 凝水泵
三、高压蒸汽供暖系统
－减压－分汽缸－供暖高压蒸汽－分汽缸
－供热|
回水
锅炉
凝结
水箱凝结水泵
四、热水供暖与蒸汽供暖的比较
1.蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比热水
流量少得多（相同负荷时）
? 热水供暖系统依靠其温度降放出热量，而且热
水的集态不发生变化。蒸汽供暖系统依靠水蒸
汽凝结成水放出热量，集态发生了变化。蒸汽
的汽化潜热比起每 kg水在散热器中靠温度降放
出的热量要大得多。因此，对同样的热负荷，
蒸汽供暖时所需的蒸汽质量流量要比热水流量
少得多。
2.蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和运行
管理上较为复杂
? 热水在封闭系统内循环流动，其状态参数（主要指
流量和比容）变化很小。蒸汽和凝水在系统管路内
流动时，其状态参数变化很大，还会伴随集态变化。
例如湿饱和蒸汽沿管路流动时，由于管壁散热会产
生沿途凝水，使输送的蒸汽量有所减少。又如从散
热器流出的饱和凝水通过疏水器和在凝结水管路中
压力下降，沸点改变使凝水部分重新汽化，形成
,二次蒸汽,,以两相流的状态在管路内流动。蒸
汽和凝水状态参数变化较大的特点是蒸汽供暖系统
比热水供暖系统在设计和运行管理上较为复杂的原
因之一。由这一特点引起系统中出现, 跑、冒、滴、
漏, 问题解决不当时，会降低蒸汽供暖系统的经济
性和适用性。
3.对同样热负荷蒸汽供暖要比热水供暖
节省散热设备的面积。
? 在热水供暖系统中，散热器内热媒温度为热水
进出口温度的平均值。若热水进出口温度为
95℃/70℃,散热器内热媒的平均温度为
82.5℃ 。蒸汽在散热器内定压凝结放热，散热
器的热媒温度为该压力下的饱和温度。在低压
及高压蒸汽供暖系统中，散热器内热媒的温度
等于或高于 100℃ 。因此，对同样热负荷蒸汽
供暖要比热水供暖节省散热设备的面积。
? 为什么民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系
统？
?但蒸汽供暖系统散热器表面温度高，
易烧烤积在散热器上的有机灰尘，
产生异味，卫生条件较差。由于上
述 跑、冒、滴、漏而影响能耗 以及
卫生条件差 两个主要原因，在营房
建筑中不适宜采用蒸汽供暖系统。
4.蒸汽供暖系统静压小，升温快，适
用于某些公共场所。
由于蒸汽具有比容大（密度小）的特点，
在高层建筑供暖时不会像热水供暖那样
产生很大的水静压力。此外，蒸汽供暖
系统的热惰性小，供汽时热得快，停汽
时冷得也快。对于人数骤多骤少或不经
常有人停留而要求迅速加热的建筑物如
俱乐部、会议室、礼堂等是比较合适的。
5.蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度,采用
间歇运行时，系统腐蚀较快，使用年限
比热水采暖系统短。
? 一般蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度，当室
外温度高于供暖室外计算温度时，蒸汽供暖
系统必须运行一段时间，停止一段时间，即
采用间歇运行。这样会使房间温度上下波动。
另外，由于蒸汽供暖系统间歇工作，管道内
时而充满蒸汽，时而充满空气，管道内壁的
氧化腐蚀要比热水供暖系统快。蒸汽供暖系
统的使用年限要比热水供暖系统短，特别是
凝水管更易损坏。
第四节 散热器
? 散热器的功能是将供暖系统热媒所携带的热
量通过散热器壁面传给房间 。
? 对散热器的基本要求主要有以下几点：
1.热工性能方面的要求 散热器的传热系
数 K值越高, 说明其散热性能越好 。 可以采
用增加外壁散热面积 （ 在外壁上加肋片 ）,
提高散热器周围空气流动速度和增加散热器
向外辐射散热的比例等措施来提高散热器的
传热系数 。
2.经济方面的要求 散热器传给房间的单
位热量所需金属耗量越少, 成本越低,
其经济性越好 。
3.安装使用和工艺方面的要求 散热器应
具有一定机械强度和承压能力；散热器
的结构形式应便于组合成所需要的散热
面积, 结构尺寸要小, 少占房间面积和
空间；散热器的生产工艺应满足大批量
生产的要求 。
4.卫生美观方面的要求 散热器外表面
光滑, 不积灰和易于清扫 。 在公共建筑
中, 散热器的形式, 色泽, 装璜应与房
间的内部装饰相协调 。
5.使用寿命的要求 散热器应耐腐蚀,
不易损坏和使用年限长 。
?按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热
器两大类。按其构造形式，主要分为柱
型、翼型、管型、平板型等。
（a ）
（b ）
L
59
12
75
4
10 00 （7 5 0 ）
21 3,0 43×
85
17
0
±
1.
5
11
5
B
（d ）
B
H
1
H
H
1
13
4
16
0
4- 16 均布
（c ）
H
1
（a ）
（b ）
L
59
12
75
4
10 00 （7 5 0 ）
21 3,0 43×
85
17
0
±
1.
5
11
5
B
（d ）
B
H
1
H
H
1
13
4
16
0
4- 16 均布
（c ）
H
1
圆翼型
长翼型
柱型散热器
（a ）
（b ）
L
59
12
75
4
10 00 （7 5 0 ）
21 3,0 43×
85
17
0
±
1.
5
11
5
B
（d ）
B
H
1
H
H
1
13
4
16
0
4- 16 均布
（c ）
H
1
（a ）
（b ）
L
59
12
75
4
10 00 （7 5 0 ）
21 3,0 43×
85
17
0
±
1.
5
11
5
B
（d ）
B
H
1
H
H
1
13
4
16
0
4- 16 均布
（c ）
H
1
闭式钢串片对流
散热器示意图
120
150
300
75
70
80
75
25
50
L
50
DN20
140
120240
150
30100
L
50
DN25
50
H
2
L
H
B
H
1
（a ）
（b ）
120
150
300
75
70
80
75
25
50
L
50
DN20
140
120240
150
30100
L
50
DN25
50
H
2
L
H
B
H
1
（a ）
（b ）
钢制板型散
热器示意图
散热器的布置
? 1.散热器一般应安装在外墙的窗台下,
这样, 沿散热器上升的对流热气流能阻止和
改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的
影响, 使流经室内的空气比较暖和舒适 。
? 2.为防止散热器冻裂, 两道外门之间不
允许设置散热器 。 在楼梯间或其它有冻结危
险的场所, 其散热器应由单独的立, 支管供
热, 且不得装设调节阀 。
? 3.散热器一般采用明装, 内部装修要求
较高的营房可采用暗装 。 托儿所和幼儿园一
般采用暗装或加防护罩, 以防烫伤儿童 。
?4.在垂直单管和双管热水供暖系统中，一
房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、
洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散
热器可与邻室串联连接。两串联散热器之
间的串联管直径应与散热器接口直径相同，
以便水流畅通。
?5.在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热
气流上升的特点，应尽量布置在底层或按
一定比例分布在下部各层。
?6.铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列
数值,二柱（Ｍ 132型） —— 20片；柱
型（四柱） —— 25片；长翼型 —— 7片。
第五节 室内供暖系统的管路
布置和主要设备及附件
?膨胀水箱
? 膨胀水箱的作用是用来贮存热水供暖系
统加热的膨胀水量。在重力循环上供下
回式系统中还起着排气作用。膨胀水箱
的另一作用是恒定供暖系统的压力。
? 箱上连有膨胀管、溢流管、信号管、排
水管、循环管和补水管。
? 膨胀管与供
暖系统管路
的连接点，
在重力循环
系统中接在
供水总立管
的项端；在
机械循环系
统中一般接
至循环水泵
吸入口前。
1, 5 ～3 m
4
3
1 2
膨胀水箱与机械循环系统的连接方式
1－膨胀管 2－循环管 3－热水锅炉 4－循环水泵
?疏水器
?蒸汽疏水器能自动阻止蒸汽逸漏、
迅速排出凝水，同时能排除系统中
积留的空气和其他不凝性气体。
第六节 暖风机
?暖风机由风机、电机及空气加热器
组成。
?在风机的作用下，空气由吸风口进
入机组，经加热器加热后从送风口
送至室内，以维持室内要求的温度。
第七节 供热锅炉及锅炉房
? 供热系统通常是利用 锅炉及锅炉房设备 生
产出 蒸汽（或热水）,而后通过热力管道，
将蒸汽（或热水）输送至用户，以满足生
产工艺或生活采暖等方面的需要。因此，
锅炉是供热之源。
? 锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全可靠、
经济有效地把燃料的化学能转化为热能，
进而将热能传递给水，以生产热水或蒸汽。
一、常用供热锅炉的类型
1.蒸汽锅炉
? 高压锅炉 p>70kPa
? 低压锅炉 P ? 70kPa
2.热水锅炉
? 高压锅炉 t >115° C
? 低压锅炉 t ? 115 ° C
集中
供暖
区域
供暖
二、锅炉的基本构造与工作原理
1.基本构造
（ 1）汽锅
?锅筒（又称汽包）、管束、水冷壁、
集箱和下降管等组成的 一个封闭汽水
系统 。
（ 2）炉子
?煤斗、炉排、除渣板、送风装置等组
成的 燃烧设备 。
（ 3）附件
?蒸汽锅炉还必须装设安全阀、水位
表、高低水位警报器、压力表、主
汽阀、排污阀、止回阀等。还有用
来消除受热面上积灰以利传热的吹
灰器，以提高锅炉运行的经济性。
2.锅炉的工作过程 **
（ 1）燃料的燃烧过程
?良好的燃烧需要高温的环境、必需的空
气量、空气与燃料的良好混合。
（ 2）烟气向水的传热过程
?高温烟气－水冷壁－对流管束－蒸汽过
热器－省煤器－排出
（ 3）水的汽化过程（即蒸汽的生产过程）
?冷水－省煤器－气锅－对流管束－上下
锅筒－上锅筒－汽水分离－蒸汽过热器
－引出
**
SHL型锅炉
1-上锅筒； 2-下锅
筒； 3-对流管束；
4-炉膛； 5-侧墙水
冷； 6-侧水冷壁上
集箱； 7-侧水冷壁
下集箱； 8-前水冷
壁； 9-后墙水冷壁；
10-前水冷壁下集箱；
11-后水冷壁下集箱；
12-下降管； 13-链
条炉排； 14-加煤斗；
15-风仓； 16-蒸汽
过热器； 17-省煤器；
18-空气预热器；
19-烟窗及防渣管；
20-二次风管
三、锅炉基本特性的表示
1.蒸发量, 供热量
? 蒸发量 指锅炉在额定参数和保证一定效率
下的最大连续蒸发量 。 即每 h所生产的额
定蒸汽量, 用以表征锅炉容量的大小 。 蒸
发量常用符号 D来表示, 单位是 t/h。
? 供热用热水锅炉，用 额定供热量 来表征容
量的大小，常以符号 Q来表示，单位是 KW。
2.蒸汽（或热水）参数
? 锅炉产生蒸汽的参数, 是指 锅炉出口处
蒸汽的额定压力 （ 表压力 ） 和温度 。
对生产饱和蒸汽的锅炉来说, 一般只标明
蒸汽压力；对生产过热蒸汽 （ 或热水 ） 的
锅炉, 则需标明压力和蒸汽 （ 或热水 ） 温
度 。
? 供热锅炉的容量、参数，既要满足生产工
艺上对蒸汽的要求，又要便于锅炉房的设
计，锅炉配套设备的供应以及锅炉本身的
标准化，因而要求有一定的锅炉参数系列。
? 如表 9-6所示。
3.锅炉的热效率
?锅炉的热效率是指每 h送进锅炉的燃
料全部完全燃烧时所发出的热量中用
来产生蒸汽或加热热水的百分比，以
符号 ? （或 ?gl ）表示。它是一个能
真实说明锅炉运行的热经济性的指标。
?煤气比：每 kg燃煤能产生多少 kg蒸汽。
?煤水比：根据煤质的好坏和锅炉种类
的不同，差别较大。 50％～ 90％。
4.锅炉的金属耗率及耗电率
? 金属耗率，就是相应于锅炉每 t蒸发量所
耗用的金属材料的重量（ t），目前生产
的供热锅炉这个指标为 2～ 6t/t。
? 耗电率则为产生 1t蒸汽耗用电的度数
（ kWh/t）；耗电率计算时，除了锅炉本
体配套的辅机外，还涉及到磨煤机、破碎
机、筛煤机等辅助设备的耗电量。
? 衡量锅炉总的经济性应从热效率、金属耗
率及耗电率这三个方面综合考虑。
5.锅炉型号的表示方法
第一部分
?? ? ××
锅炉本体型式代号
燃烧方式代号
蒸发量（供热量）
第二部分
×× /×××
介质出口压力
过热蒸汽温度
或出水温度 /回水温度
第三部分
? ×
燃料种类代号
设计次序
? SHL10-1.3/350-W：表示双锅筒横置式链条炉
排，蒸发量为 10t/h、出口蒸汽压力为 13表大
气压（或 1.3MPa）、出口过热蒸汽温度为
350℃,适用于无烟煤、按原型设计制造。
? QXS120-8/130/80-Y：表示强制循环室燃热水
锅炉，供热量为 120× 104kcal/h(502× 104kJ/h
或 1396kW)，热水出口温度为 130℃,回水温
度为 80℃,压力为 8表大气压（～ 0.8MPa），
燃油，按原型设计。
? 由于锅炉至今尚未完全标准化，故按同一型
号表示的锅炉，各厂的设计也可能不尽相同，
在具体结构、尺寸等方面仍有区别。
四、锅炉房设备的组成
1.锅炉本体
?通常将构成锅炉的基本组成部分合
称为锅炉本体，它包括：汽锅、炉
子、蒸汽过热器、省煤器和空气预
热器。
?锅炉附加受热面, 蒸汽过热器、省
煤器和空气预热器
2.锅炉房的辅助设备
（ 1） 运煤、除灰系统：
? 其作用是保证为锅炉运入燃料和送出灰渣。
（ 2） 送、引风系统：
? 为了给炉子送入燃烧所需的空气和从锅炉引
出燃烧产物 —— 烟气，以保证燃烧正常进行，
并使烟气以必须的流速冲刷受热面，锅炉的
通风设备有送风机、引风机和烟囱，为了改
善环境卫生和减少烟尘污染，锅炉还设有除
尘器，为此也要求必须保持一定的烟囱高度。
除尘器收下的飞灰，也可由灰车送走。
（ 3） 水、汽系统：
?包括排污系统；水泵； 水处理；储水
箱；分气缸等。
（ 4） 仪表控制系统：
?除了锅炉本体上装有的仪表外，为监
督锅炉设备安全经济运行，还常设有
一系列的仪表和控制设备，如蒸汽流
量计、水量表、烟温计、风压计、排
烟二氧化碳指示仪等常用仪表。
五、锅炉房位置的确定
? P.170 1～ 7
六、锅炉房的建筑要求
? P.171～ 172
? 有关结构方面的要求
图 2-9 锅炉受热面型式发展过程简图
第九节 热水换热器
?壳管式
?容积式
?其它
