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:6.5 水的加热!和贮:存
【
6.5.1 】。 本条对水加热设备!提出三点基本要求】
】 1 本款是对!水加热设备》的主要性能热—工性能提《出,一个总的要求—作为一个水加—热换热设《备其首要条件当然应!该是热效《率高换热效》果好节能具体来说】对于热水机组其【燃烧效率一般应在8!5%以上烟气出口温!度,应小于200℃烟】气黑度等应》满足消烟除尘—的,有关要求《对于间接加热—的水:加热器在保证被【加热水?温度及设计流量【工况下当汽-水换热!在饱:和蒸汽压力为0【.2MPa~0.6!M,Pa时凝结水—出水温度为50【℃~70℃的条件】下传热系《数K=5400【。kJ/(m2—·℃·?h)~?10800kJ【/(m2·℃·h)!;当水-《水换热时且热媒【为80℃~9—5℃的?热水时热媒》温降约为20℃~3!0℃传?热系数K=2—160kJ/(m2!·℃·h)》~4:320kJ/(【m2·?℃·:h):
! ,另外提出《水加热设备还必【须体型小《节省设备用房—
! 2: 本款规定生活】。热水侧阻力损失小生!活热水大部》分,。用于:沐浴:与盥洗?而沐浴与《盥洗都是《通过:冷热水混《。合器或混合龙头来实!施的:其冷、热水压力需平!衡、稳定的问题已】在,。本标准第6.—3.7条《。的条文说《明,中作了详《细,说明以往《有不少工程因采用不!合适的水加热—设备:出现过?系统冷热《水压力波动》大的问题耗水耗能】使用:不舒适;个》别工程?出现:了顶层热水》上不去的问题—因此:建议水加热设备热水!侧的阻?力损失宜小于或等】。于0.01MPa】
】 , 3: 本款对水加【热器的安全》检修作了规》定水加热设备的安全!可靠性能包》括两方?。面的内容《一是设?备本身的安全—如不能承压的热水机!组承压后就成了锅】炉;间?接加热设备应按【压,力,容器设计和加工并】有相应的安全装置二!是,被加热水的温度【必须得到有效—可靠的控制》否则容易发生—烫伤的事故》
《
《 构造《简单、操作维—修方便、生活—热,水侧阻力损失—小是:生活:用热水加热设—备区别其他型式的】换热设备的主要【特点
】 因》为生活热水的源水一!般是不经《处,理,。的自来水具》有一定硬度近—年来虽有各种物理】、化学简易阻垢处理!方法:但均:不能保证其真正【的使:用效果体量大的水】加热设备安装就【位后很?难有检修的》余,地更有甚者有的水】加热设备的换热盘管!根本无法拆》卸,更换设备不留检修】人孔这?些都将给使用者带】来极:。大的麻烦因此本【款特提出此》要求
—
6.5.2 】 本条?对水加?热设:。备的选用作了—规定
—
《 1 》燃,油(气)热水机组除!应满足本标》准第6.5》.1:条的要求《之外还应具备燃料】燃烧完全、消烟除】尘、机组水套通大】气、自动控》制水温、火焰传感】。、自动报警等功【能机组还应设防爆】装置
】。 2 以】蒸汽、高温》水为热媒时可按【下列:原则选择水加热【器①热媒《供应能力小于设计】小时:耗热:量时选?用导流型容积式水】加热器?或加大贮热容积的半!容积式水加热器【。;②热媒供应能【。力大于或等》于设计小时供热【量时选用半容积式水!加热器;③热媒供应!能力大于或等—于设计秒流量—所需耗热量且系统】对冷热水压力平衡稳!定要求?不高:时选:用半即热式水—加热器
》
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》 3 《 本:款规:。定了采用电作热源】的水:加热设备应该设阴】极保护等防止—。结垢:的措:施保护电热元件理由!是电热元件工—作时温度《很高极易将水中钙、!。镁离子吸《。。附,环,绕既降低了电热效】。率又:易烧坏采取阴极保护!措施后能大大延长】电热元?件的使?用寿:命
—
6.5.》3 本条规—定医:院的:热水供应系统热源机!组及水加热设—备不得少于》2台当一台检修时其!余各台的总供应能力!不得小于设计小时】耗热量的60%【。
】 由于医院—手术室?、产房、器械—洗涤:等部门要《求经常有《热,水供应不能有意【外的中断否》则有可能造》。成医疗事《故因此医院》集中:。。热水供应系统的热源!机组及水加热设备】不得少于2》台以保证《一台设备《检修或故障时还【有一台继续》运行不中断热—水供应?
》
6:.5.4《 医院《建,筑,不得采?。。用有冷温《水滞水区的水加热】设备因?为医院是各种—致病细菌滋生繁殖】最适宜的地方带有】。冷温水滞水区的水】。加,热器:其滞水区的水温一】般在2?0℃~3《0℃之间是》细菌繁殖生长最适】宜的环境国外早已有!从这种带滞水区的容!积式:水加热器中》发现致人《体生命危险的军团菌!的报道因此医院【。等病菌滋生繁殖较】严重的地方不得采】用,带冷温水滞水—区的:水加热?器国内近《十多年来研发—成功的?半容积水加》热器运行时无冷【温,水滞水区是医院【等建筑?。集中热水系统—的合理?选用设备
》
6—.5.5《 本条《对局部热水》供应:设备作了规定
】
1! 本款为》选择:局,部,加热设备《的总原则首》先要因地《。制宜:按太阳能、燃气、】电能等热源来选择局!部加热设备另—外还要结《合建筑物的》性质、使用对—象、操作管理—条件、安装》位置、采《用燃气与电热水【器时的安全装—置等因?。素综合考虑》
! 2 需》同时:供给2个及2个以】上卫:生器:具或设备热》水时:宜选用带贮》热容积?的加热设备;选【用电热水器时—应,带贮:热容积以《减少热源的瞬时负】荷如果完全按即热即!用没:。有贮热容《积调节选《。用设备时则供一个q!=0.15L/s的!标准淋浴器当冷水温!。度为10℃时的【电热水器连续使用】。时其功率约》为,18kW显》然作为局部》热水器供多个—器具:同时用没有》调贮:容积是很不合适【的
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6.【5.6 本条【为强制性条》文必须?严格执?行特别强调采—用燃气热水器和电】热水器的《安全问?题,国内发生过》多起燃气热水器【漏气中毒《致人身?亡的事故因》此,选用这些局部加热】设备时一定》要按:其产品标准相关的】安,全技术通则》安装及验收规程【等,。中的:有,关,要求进行《。设计住宅的燃气热】水器应设置在—厨房:。或厨:房相连的阳台内【
6.5!.7 本条规【定水加热器的—加热:面,积的计算公》式该公?式是计算水加热【器的加热《面积的通用公式
】
【 :式(6.5.7)中!ε是考虑由》于水垢?。。等因素影响传热系】。数K:。值的附?加系数?。从调查资料》看水加热器结—。垢现:象比:较严重在无简单、行!之有效的水》处理方?。法的情况下加热管】束要:避,免水垢的产生是很困!难的结垢的多少取决!于水质及运行情【况由于水垢》的,导热性能很差[水垢!的导热系数为2【.2:kJ/(m》2·℃·h)~9.!3k:J/(m2·℃·】h)]因而水加【热器往往受水垢的】影响导致其》传热效?率的降低因此在计算!水加热器的传热系数!时应附加一个系【数
》
? ε取值—为0.6~0.【8是引用《国外的资料》。
》
6.5《.8: 本?条,。规定了?热媒:。与,被,加热水的《计,。算温度差的计—。算公式
》
》 1《 , 导流型容》积式水?加热器、《半,容积式水《。。加热器的计算—温度差是采用算【术平均?温,度差计?。。算的因导《流型:容积式水加热器和半!容积:式水加热器中的【水温:是逐渐、均》匀地升高即》加热盘管设置在【加热器的《底部:冷水自下《部受热上升经传导】、对流循环使水【加热器内的水全部】加热同?时,这两:。种水加?热器均有一》定,。的,调节容积计算温度】。。差粗略一点影—响不大
《
【 2 快速式水!加热器、半即热【式水加热《器,的计算温度》差是采用《平,均对:数温度差的计算公】式因:快速式水加热—。器主要是靠》对流换热换热时水在!加热器内是不停留】。的、:无调节?容积因此加热器的】计算温差《应较:精确计算
!
? 对快速水加【热器计算《式(6?.,5.8-2)的【说明快?速水加热器有—逆流:式和顺流式两种换】。。热工况前《者比后者《。换热效果好因此【生,活热水?采,用的快速水加热器】或半即热《式水加热器基本上】均采用如图6—所示的逆《流式换热
》。
?
式(】6.5.8-2)】中的△tma—x(热媒与被加热】。水在水加热》。器一端的《最大温度差)—与△tmin—(热:媒与:被加热?水在水加热器另一】端,。的最小温度差)如】。图6所示
》
《
?。
图》6 : 快速水《加热:器水加?热工况示意》
》。。
当采【用,低温热媒《水换热时有》可能式(6.5.】8-2)中》。的△tmax≈△t!min此《时△tj《。≈0即?F,jr为无限大显然不!合,理可按式(6.5】.8-1)计算△t!j最:终计算的Fjr【值才能基本满足要】求
《。
6.》5.9 本条规定!了热媒的计算温度】热媒的?初温和?终温是?决定水加热器加热】面,积大小的主》要因素之一从热工】理论上讲饱和—蒸汽温度随蒸—汽压力不《同,而相应改变
】
? ? 当蒸汽《压力(相对压力)】。。。小于或?等于70kP—a时蒸?汽压力?和蒸汽?温度变化《情况见表《6
:
表6【 , 蒸汽压力》和蒸汽温度变化【表
》
[蒸汽》压力(相对压力【)≤70《k,Pa时]
—
,
:
! , 当蒸汽压力—大于70《kPa时《蒸汽压力(相对压力!)和蒸汽温度变化情!况见表7
—
表7 蒸!汽压力?。和蒸汽?温度变化表
!
[蒸汽》压力(相对压—力,)>70kPa时]!。
!
《 从以上数【据可:知,当蒸汽压《。力小于70kP【a时其温度》变化差?值不大而且在—实际应用时为了克】服系:统,阻力将蒸汽送至用汽!点并保证一定的压】。力,。一般蒸汽压力都要】保持在30kPa~!40kP《a这时的《温度为106.5】6℃:和10?8,.,74℃与100【。℃的差值仅为6℃~!8℃对水加热—器的影响《不,大为了简化计算【统一按100℃【计算
《
【。 , 当蒸汽《压力大于70—kPa?时蒸汽温度》应按饱和蒸汽温度计!算,因,高压蒸汽热焓值高】若也取?1,00℃为《计算蒸汽温》。。度,则计算加热》面积偏大造成浪费
!
!当热媒为热力管网的!热水应按热力管【网供:、回水的最低温度】。计算的规定》是考虑最《。不利的?情,况如北京《市的:热力网?的供水?。温度冬季为70℃】~130《℃;:。夏季为40℃~7】0℃
】 , : 本条?对热媒初温、终温】的计算作出》了较具体的规—定本条?中推荐的热》媒为饱和《蒸汽与热水时的热媒!初,温、终温的参数【来源于RV》系列导流型容积【式水:加热器、HRV系列!半容积式水》加热器、SW—和WW系列浮动盘】管,半即热式水加热器等!产品经热工性能【。测定的?实,测数据可在设计计】。算中采用《
:
6.—5.10 水加】热设备设置》。贮,存调节容积是为【了保证系统》达到设计小时流量与!。设计秒流《量用水时均能平稳供!。给所需温《度的热水即系统的设!计,小时:流量与设《计秒流量是由热【媒在这段时间—内加热的热水量【与贮热容器已贮存的!热水量两者联合供】给的不同结构—型,式和加热工艺的【水加热设备其有效】贮热容积《部分:大致可以分为下列两!种情况
—
【(1)U型》管式导流型容积式水!加热:器(如图7所示【。)在U型盘管—外有一组导流装【置初始?加热时冷水进入水加!热器的导流筒内【被加热成热水上升继!而迫使水加》热,器上部的冷水返下形!成,自然循环《逐渐将水加热器内】的水加热随着升温】。时间的延续当—。水加热器《上部充满所需—温度的?热水时自然循环【即终:止此时?位于:U型管?下部的?水虽:然经循环已被加热但!达不到?所需要的温度按【热量计?。算容:器,。的有效贮热容—积约为80%—~90?%
—。
图7! 导?流装置的《容,积式水加热器—工作原?理示意图
—
?
(2)半!。容积式水加热—。器实:质上是一个经改进的!。快速式水加热器插】入一个?贮热容器内》。组成的设备》它与容积《。式,水加热?器构造上最》。大的:区别就是前者—的加热与贮热两部】分是完全《分开的而后者的加热!与贮热连在一—起半容积式水加【热器的工作过—程是水?加热器加《热好的水经连通【管,输送至贮热容—器底部贮热容器内贮!存的全是高于系【统回水温度的热水计!。算水加?热,器容:积时不需要考虑附】加容积?没,有冷:温滞:水,区能有?效,保证热水水》质这是半容积式水加!热,器,的核心点经调—查国内有的名—。为“半容积式水加热!器”的产《品达不到《。此要求因此设计应经!调研选?用
—
》浮动盘管为换—。热,元件的立式导流型】。容积式水加热器的】盘管靠底布》。置时有效贮热容积】约为:90%?~9:5%
6!.5.11》 本条规定—了,水加热设施的贮热】量
?
—。 1 《 水:加热设施的贮—热量理应根》。据日热水用水量小】时变化曲线设计【计算确定《由于目前很》难取:得,这种曲线所以设计计!算,时应根据热源品【种热源充沛》程,。度、水?加热:设备:。的加热能力以及用】水均匀?性、管理情况等因】素综:合考虑确《定,
《
2 】 本:标准:表6.5.1—1划分为以蒸—汽和95℃》以,上的热?水为热媒《及以小于或等—于95℃热水为热】媒两:。。种换热工《况分别计算》贮,热量
?。
:。
《。 《 , (?。1)汽-水》换热的效果要比水-!水换热效果优越【得多:相同换热面积—的条件下其换热【量前者?可为后者的3—倍~9?。倍当热媒水》温度:高时与汽-》水换热差距》小,一点当热媒水温【度低时(《如有的热《。网水:。夏天供7《0℃左右的水)【则与汽-水换热【差距大于10倍在这!种热媒?条件差的条件下本标!准表6.《5.11《中,导流型容积式水【加热器、《半容积?式水加热器》的贮热量值》已为最低《值
—
? : 《(2)从传统型【容积式水《加,热器的升温》时间及国内》导,流型容积《式水加热器、—半容积式水加热器】实测升温时间来【看(见表8)—。本,标,准表6.5.11中!“,小,于或等于95℃”热!水为热?媒时:贮热量参数是合理】的
表】8 : ,水加:。热器升温时间
!。
! 此外从【。。表8:可看出传统》的容积式《水加热器(采—用两行?程,U形:管为换热元件的容】积式水加热器)的换!热能:力远低于其》他三种设备由—于它传热效》果差耗能、耗材【、占地?大,因此此次本》标准全面《修编:时将其删除
—。。
— 3 本款】为非:传统热源(太阳能、!水源热?泵、空气源》热,泵)热?水供应系统的—贮,热量计算方法—
》
6.5.14【 该条对》热水箱配件的—设置作?了规定热水箱加【。盖板是防止空气【中的尘土《、杂:物污染水体》并避:免热气四溢》泄水管是为了—在清洗、《检修时泄空将—通气管引至室外【是避免热《气溢在室内》
《
6?.5.15 水加!热设:备、贮热设备贮存有!一定温度的热—水水中?溶解氧?析出较多当其采用】钢板制作时氧—腐蚀比较严重—易恶化水质》和污染卫生》器具这种《情况在我国以水质较!软的地面水为水源的!。南方地区更为突出】因此水加《热,设备和贮热设—备宜:根据水质条件采用耐!腐蚀材料(》如不锈钢、铁素【。体不锈钢、》不锈钢复合板—)等:制作或衬不锈钢、】铜等防腐面层当水】中氯离子《含量较高时宜采用】钢,板衬铜或采用—316?L不锈钢、4—44铁素体》不锈钢衬面层—。时应注意两点一是面!层材质应《符,合,现行有关卫生标准】的要求二是衬面【层工艺必须符合相关!规定保证面层与母】体结合密实》牢固
【
6.5《.19 本条对】膨胀:管的设?置作了具体规定
】
:
《 ?设有高位冷》水箱供水的热水系统!。设膨胀管时不得【。。将膨胀管返至高位】冷水:箱上空目的是—防止热水《系统中的水体超温】膨胀时将膨胀—的水量?返至生活用》冷水:箱引起该《水,箱内:。水体的热污染解决】的办法是将膨胀【管引至其他非生活饮!。用水箱的上空因【一,般多层、高》层建筑?。大,多有消防专》用高位?水箱有?的还有中水水箱等】这些:非生活饮用水箱的上!空都可接纳膨—。胀管:的泄水?
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:
—。 为防止热》。水箱的水因受热膨】胀而流?失规定热水箱溢流水!位超出冷水补—给水箱的水位高度】h,1应按式(》6,.5.19)—计算其设置如—图8所示
》
】
:
图8 》热水箱与冷》水补给水箱布—置
6】。.,。5.20《 本条为强制性】条,文必须严格》执行膨胀管》上严禁?设置阀门是确保热水!供应系统的安全措施!
6.5!.21 》本,条式(6.5.21!)中水加《热器属于压力容【器它:的各:部件均?是按压?力容器?的设计压《力来设计计算的【其,设计:压力等级为》0.6M《Pa、1.0MP】a、1.6MP【a、2.5M—Pa按式(6.5】.21)《计算Ve《时P2值应小—于水加热器的设计压!力如P2=》0.60M》。Pa:时应选设《计,压力为1《.0:MPa的水加—热器:
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》 V》s指系统《内热水总容》积包括?水加热?设备的?贮热水容《积
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