6.5【 水的加热和贮】存
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:6.5.1 — 本条对《水加热设备提—出三点基本要求
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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2】00℃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!MPa时凝结水出水!温度为50℃~【70℃的条件—下传热系数K—=5400k—。J/:(m2·℃·—h):~10800—kJ/(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2》0℃~30》℃传热系《数K=2160kJ!/(m2·℃·h】)~4?320?kJ/(m2·℃·!h)
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另】外提出水加热—。设,备还必须体型小节省!。。设备用房
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》 ? 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!.01MP》a,
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《 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《
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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
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《 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%
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《 ? 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
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》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20℃~30!。。℃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
》
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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】=0.1《。5L/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18?kW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
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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—
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? 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:2.2k《J/(m2·℃·】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
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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
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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》
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— 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【
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—。 式(6《.5.8-2)中的!△tm?a,x(热媒与被加【热水在?。水加热器一端—。的最:大温度差)与△【tm:in(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
】
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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△tma》。x≈:△tmin此时△】tj≈0即Fj【r,为无限大显》然不合理可按—式(6.5.8【-1:)计算△tj最终计!。算的:F,jr值才能基—。本满足?要求
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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7?0kPa时蒸—汽,压力和蒸汽温度【变化情?况见表6
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表6 蒸汽】压力和蒸《汽温度?变化表
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[蒸【汽压力(《相对压力)≤7【0,kPa时]
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【
当蒸【。汽压力大于70k】Pa时蒸《汽压力(相对压【力)和蒸《汽温度变化情—况见表7《
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表7 【 蒸汽压《。力,和蒸汽温度》变化:表
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[蒸汽压力!(相:。对压力)《>70?kPa?时]
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《
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《。。
从以【上数据?可知当蒸汽压力【小于70k》Pa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10?6.56℃和1【08:.74℃与10【0℃: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10—0℃计?算,
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? 当—蒸汽压力大于7【0kPa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100℃为】计算蒸汽温度—则计:算加热面积偏大造】成,浪费
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— 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【℃~:70℃
》。
》 ?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,
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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
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】(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
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— : (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%~95%】
—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
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【 :2 ?本标准表6》.5.11划分为】以蒸:汽和95℃以上的热!水为热媒及》以小于或《等于9?5℃热水为》热,。媒两种换热工—况分别计算贮—热量
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【 ?。 (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70℃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》。
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】 , 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
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《 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
】
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《。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?31:6L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
【
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6.5—。.19 本条对】膨胀管的设置作了】具,体规定
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【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
! ,。 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h1》。应,按式:(6.5《.19)计》算其设置如》图8所示
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图8 热—水箱与冷《水,补给水箱布置—
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6.5.2—0 : 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
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6.5.21【 本条式(6.】5.2?1)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《.6MPa》。、1.0MPa、】1.6MP》a、2.《。5MPa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,.60?MPa时应选设计】压力为1.0MPa!的水加热《器
【 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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