采暖系统模拟演示实验.doc

实验五 采暖系统模拟演示实验
一 实验目的
使学生了解常见的热水采暖系统形式，掌握系统中各部件的作用及连接方式，巩固课堂所学的知识。
二 实验设备
采暖系统模拟演示实验台（如下图所示）

四 实验简介
采暖系统是由热源、管道和散热器所组成。热源是生产热能的部分，管道式连接热源和散热器的桥梁。在图中所示的系统中，由管道将锅炉、水泵和散热器连接起来。系统工作前，先将水充满给水箱，然后打开阀门B和C，同时启动水泵，向系统充水。充水时不断地开关集气罐放气阀，让系统中的空气从集气罐和膨胀水箱中排出。
系统充满水后，关闭阀门B，打开阀门A，在水泵的作用下，水沿供水干管进入散热器，经回水干管返回水泵吸入口，如此不断循环，将热量散到供暖房间。
七 实验思考
1.请描述一下实验中所观察到的现象，以及所遇到的问题。
答：调试以及观察供热管网试验台，我们组的实验现象为，部分管路水没有充满，安装排气阀的管路充水迅速，并且可以充满。在调试中，我们先关闭了左侧的管路，让系统走右侧管路系统，不断调试，调节锅炉的排气阀以及锅炉和管路的阀门，排出管路中气体，使右侧系统充满水；之后打开左侧管路的阀门，由于左侧管路系统有排气阀门，所以充满水速度较快。
2.膨胀水箱有几根连接管，各起什么作用？每根连接管上是否都安装阀门？
答：膨胀水箱共有以下六根管：
（1）膨胀管——它将系统中水因加热膨胀所增加的体积转入膨胀水箱（和回水干道相连接）。
（2）溢流管——用于排出水箱内超过规定水位的多余的水。
（3）信号管——用于监督水箱内的水位。
（4）循环管——在水箱和膨胀管可能发生冻结时，用来使水循环（在水箱的底部中央位置，和回水干道相连接）。
（5）排污管——用于排污。
（6）补水阀——与箱体内的浮球相连，水位低于设定值则通阀门补充水。
并不是每根管都有阀门，膨胀管和溢流管上不允许装任何阀门
3.水平系统散热器支管的连接方式有几种？不同形式的优缺点是什么？
答：（1）水平顺流式单管系统——采暖热水流经前一组散热器后完全流入下一组散热器。
缺点：不易控制每组散热器的温度和调节流量，按照流向后面的散热器要求面积较大，导致占散热器占用空间较大。
优点：系统结构比较简单。分户的水平管路数量少，节约投资成本。
（2）水平跨越式单管系统：每组立管或水平管中的热媒不全部逐一流经每组散热器而有一部分分流的单管采暖系统。
优点：可实现室温调控，达到房间热舒适要求，避免由于室温过冷或过热引起能源浪费。
缺点：由于各组暖气片为串联连接，暖气片独立调节能力不佳。（2）.对住户室内的暖气片数量有限制，否则末端暖气片效率低；（3）分户室内的水平管路数量介于前两种系统之间。
4.本演示实验中，室内热水采暖系统有哪几种连接方式？。画出各种连接方式的原理图并简述其特点。
答：连接方式有5种：
（1）水平式单管顺流式系统（如图1）
特点：采用在同一层散热器上部串联一根空气管集中排气或在散热器上设置冷风阀分散排气，横支管中的水量顺次流过同一层的散热器，顺流式系统形式简单、施工方便、造价低。
（2）水平式单管跨越式系统（如图2）
特点：采用在同一层散热器上部串联一根空气管集中排气或在散热器上设置冷风阀分散排气。顺流式系统形式简单、施工方便、造价低。
（3）垂直式单管顺流式系统（如图3）
特点：各层散热器与锅炉的高差不同，各层平均进出水温度相同，作用压力不同
（4）垂直式单管跨越式系统（如图4）
特点：（1）立管的一部分水量流入散热器，另一部分立管水量通过跨越管与散热器流出的回水混合，在流入下层散热器。（2）与顺流式相比，由于只有部分立管水量流入散热器，在相同散热量下，散热器的出水温度降低，散热器中热媒和室内空气的平均温差Δt减小，因而所需的散热器面积比顺流式系统大一些。（3）由于散热面积增加，同时在散热支管上安装阀门，使得系统造价高，施工工序多。
（5）双管系统（如图5）
特点：单管顺流式系统的特点是立管中全部的水量顺次流过各层散热器，顺流式系统形式简单、施工方便、造价低，是国内目前一般建筑广泛应用的一种形式。它的严重缺点是不能进行局部调节。
综述：
水平式系统的总造价一般要比垂直式系统低；管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；有可能利用最高层的辅助空间，架设膨胀水箱，不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。这样不仅降低了建筑造价，还不影响建筑物外形美观。

图1水平式单管顺流式系统 图2 水平式单管跨越式系统

图3 垂直式单