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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
】
】 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】85%以《上烟气?。出口:温度应小《于20?0℃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!。.6MPa时—凝结:水出水温度为5【0℃~70℃的条件!下传热系数K—。=5400k—J/:(m2?·℃·h《)~10800k】J/(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=21】60kJ/(m【2·℃·h》。)~43《20kJ《/(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0.01】MPa
【
《 , 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
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【 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
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【 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—
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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
】
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
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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1?0℃时的电热水【器连续使用》时其功率约》为18k《W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
》
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】
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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2.2kJ!/(m2·℃·h)!~9.3kJ/【(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
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【 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
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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,
》
》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△tmax(【热媒与被加热—水在水加热器一端】的最大温度差)与】。△tmi《n(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
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【当采用低温热媒水换!热时有可《能式:(6.5.8-2】),。中的△tmax≈△!tmin《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F?。j,r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70kPa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
《
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[蒸汽—压力(相对压力)≤!70kPa时—]
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】 当蒸汽压》力大于70kPa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]
《
,。
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《
《 从以上【数据可知当蒸汽压】力小于7《0kPa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!~40kPa—这时的温度为—106.56℃和】108.7》4℃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70kPa【。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℃】~13?0℃:;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R【V系:列导流型容积式水】加热器、H》RV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—
《
(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%!~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
【
《 2 《 本标准表》6.5.《11划分为以—蒸汽和9《5℃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
《
! , (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
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!(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:。9,5℃”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
【
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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
】
: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
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6.5.1】5 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3《16L?。。不锈钢、44—4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
】。 ?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
】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.》0MPa《、1.6《MPa、2.—5MP?a按式(6.5【。.,21)计算V—e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
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—Vs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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