第三章 供暖工程

第三章供暖工程第一节热水供暖系统严寒时节，室外气温远远低于人体舒适需求的温度，室内热量不断地通过各种途径和方式传至室外。为了维持室内正常的空气温度，创造适宜的生活环境和工作环境。必须不断地向室内空间输送、提供热量，以补偿房间内损耗掉的热量。将热能媒介通过供热管道从热源输送至热用户，并通过散热设备将热量传递给室内空气、人体或物体等，然后又将冷却的热媒输送回热源再次供给热量，这称为供暖工程，也称作采暖。任何一个采暖系统都由三个基本部分组成：热源、供热管道及散热设备。输送热量的物质或带热体叫做热媒。用得最多的热媒是水和蒸汽。热媒从热源获得热量；供热管道把热媒输配到各个用户或散热设备；散热设备则把热量散发到室内。热水供暖系统可按下述方法进行分类：1、按热媒参数分低温热水供暖系统(供水温度低于100℃)；高温热水供暖系统(供水温度高于100℃)。2、按系统循环动力分自然循环(重力循环)热水供暖系统；机械循环热水供暖系统。3、按立管根数分单管热水供暖系统和双管热水供暖系统。4、按系统的管道敷设方式分垂直式热水供暖系统和水平式热水供暖系统。一、热水供暖系统1、自然循环热水供暖系统自然循环热水供暖系统是由热源、输送管道、散热器以及膨胀水箱等辅助设备和部件所组成。热源一般为锅炉，燃料在其中燃烧产生热能。输送管道是将被锅炉加热了的热媒(水)输送到散热器。散热器的作用是最大限度地将热媒的热量散到采暖房间。膨胀水箱设在系统的最高点，其作用是吸收系统中热水膨胀的体积，补充因冷却和漏失所造成的系统水量的不足。系统启动之前，先由冷水管向系统充水，待冷水充满整个系统时，锅炉开始加热。当冷水在锅炉中被加热升温时，其容重减小，与散热器内的冷水容重形成一个差值，该容重差致使热水沿着供水管路上升流入散热器中，在散热器中散热后温度降低了的冷却水沿着回水管路返回锅炉被加热，加热后的热水再次流入散热器，如此循环往复，形成自然循环亦称重力循环。下面分析其自然循环的作用力。假定水温只在锅炉内上升和散热器中下降，则可以计算出自然循环的作用压力的大小。以系统A—A断面为例：断面A—A右侧压力断面A—A左侧压力则作用压力式中△p—自然循环系统的作用压力（Pa）；h—冷却中心至加热中心的垂直距离（m）；g—重力加速度（m/s），取9.8m/s2；ρh——回水密度（kg/m3）；ρg——供水密度（kg/m3）。从公式中可知，循环压力取决于冷热水之间的密度差及锅炉与散热器之间的高差。为加大循环压力，锅炉房一般建在地下室。当总立管和计算立管之间的水平距离较大时，由于自然压头的数值很小，所以能克服的管路的阻力亦很小，为了保证输送所需的流量，系统的管径又不至于过大，要求锅炉中心与散热器中心的垂直距离一般不小于2.5~3.0m。二、机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统，它是目前使用最为广泛的一种供暖系统，不仅用于居住和公共建筑中，而且也大量使用在工业企业中。1、机械热水供暖系统的组成和工作原理机械循环热水供暖系统是由热水锅炉，供水管道，散热器，集气罐，回水管道，膨胀水箱，循环水泵和补给水泵等组成。1）热水锅炉：用来将冷水加热成热水的设备；2）供水管道：锅炉到散热器间的管道；3）散热器：使系统内热媒的热量散入室内；4）回水管道：散热器到锅炉间的管道；5）集气罐：排除系统中空气的装置；6）膨胀水箱：用来容纳系统中的水因受热而产生的膨胀量，与大气相同的膨胀水箱安装在系统的最高处，一般在屋顶专设水箱间。通常，膨胀水箱用管道连接在循环水泵吸入口附近的回水干管上，对系统起定压作用。还可以起调节水量，排气作用；7）循环水泵：是推动热媒循环流动的动力,可使水克服阻力而在系统中循环流动的设备,通常安装在锅炉房的水泵间内；8）补给水泵：是向系统补给水的设备，设在锅炉房水泵间内。其工作原理：首先用补给水泵使系统充满水，在循环水泵的作用下,使被锅炉加热的水沿着系统的供水管道流入散热器，在散热器中的热水，通过散热器壁散热到室内空气而变成了温度较低的水，再经过回水管道流回锅炉再被加热。由于系统中的水是依靠循环水泵流动的，称为机械循环热水供暖系统。2、机械循环热水供暖系统的基本形式由于机械循环热水供暖系统中装设了循环水泵,因此，使系统中循环环路的作用压头增加，系统的基本形式比自然循环热水供暖系统要多。（1）机械循环双管上供下回式热水供暖系统。（2）机械循环单管上供下回式热水供暖系统，其立管连接形式可以是顺流式，也可以是跨越式。不难看出：机械循环上供下回式双管系统和单管系统与自然循环上供下回式双管系统和单管系统相比较，有膨胀水箱和系统的连接点的位置的不同；水平干管的坡向与坡度不同及增设有循环水泵和集气罐的不同。（3）机械循环双管下供下回式热水供暖系统。这种系统的供水，回水干管均设在底层散热器的下部。系统中的空气可以通过设在供水立管上部的空气管借助集气罐或膨胀水箱排出；也可在顶层散热器上部装设排气阀。这种系统的优点是：供水立管短；无效热损失减少，系统垂直方向上热下冷现象减少，可适合建筑物冬季施工的需要。其缺点是：系统中的空气排除较麻烦。此外，两根水平干管均设在地沟中，从而增加了地沟断面。（4）机械循环下供上回式热水供暖系统。这种系统可以是单管系统，也可以是双管系统。供水干管敷设在底层散热器以下，而回水干管布置在顶层散热器上。称为下供上回式系统，也称谓倒流式系统。这种系统的特点是：由于热媒自下而上地流过各层散热器，与管内空气泡上浮方向相一致，因此，系统排气好，水流速度可加大，省管材；底层散热器内热媒温度高，可减少散热器片数。此外，由于下部静水压力大，可用于高温水供暖。这种系统的缺点是：由于散热器是下进上出的连接方式，其平均温度低，使用散热器面积大。（5）机械循环上供上回式热水供暖系统，它的特点是将系统的回水干管敷设在散热设备的上面。在每根立管下端安装一个泄水阀，可在必要时将系统水泄空，以防冻结。这种系统往往使用在工业建筑及不可能将供暖管道敷设在地沟里或地面上的建筑中，由于省却了地沟，所以,造价较低,但美观较差。（6）水平单管式热水供暖系统示意图。水平式热水供暖系统与垂直式相比较，其优点是：节省管材，管道穿楼板少，便于施工和维护，造价低。其缺点是：当散热器串联组数过多时，末端的散热器由于水温过低而需要增加散热器的组成片数或长度。此外，当串联的管道热胀冷缩的问题解决不好时，易发生接头处漏水现象。第二节蒸汽供暖系统蒸汽供暖以水蒸汽作为热媒，水蒸汽在供暖系统的散热器中靠凝结放出热量，不管是通入过热蒸汽还是饱和蒸汽，流出散热器的凝水是饱和凝水还是带有过冷却度的凝水，都可以近似认为每kg蒸汽凝结时的放热量等于蒸汽在凝结压力下的汽化潜热(kJ／kg)。蒸汽的汽化潜热比每kg水在散热器中靠温降放出的热量要大得多。因此，对同样热负荷，蒸汽供热时所需要的蒸汽流量比热水供热时所需热水流量少得多。但是，在相对压力为0~3×105Pa时，蒸汽的比容是热水比容的数百倍，因此蒸汽在管道中的流速，通常采用比热水流速高得多的数值，却不会造成在相同流速下热水流动时所形成的较高的阻力损失。蒸汽比容大，密度小，当用于高层建筑供暖时，不会像热水供暖那样，产生很大的静水压力。在通常的压力条件下、散热器中蒸汽的饱和温度比热水供暖时热水在散热器中的平均温度高，而衡量散热器传热性能的传热系数[W／(m2·C)]是随散热器内热媒平均温度与室内空气温度的差值的增大而增大的，所以采用蒸汽为热媒的散热器的传热系数较热水的要大。因而蒸汽供暖可以节省散热器的面积，减少散热器的初投资。在承担同样热负荷时，蒸汽作为热媒，较之于热水，流量要小，而采用的流速较高，因此可以采用较小的管径。在管道初投资方面，蒸汽供暖系统比热水供暖系统要少。由于以上两个方面的原因，蒸汽供暖系统的初投资少于热水供暖系统。蒸汽供暖系统采用间歇调节来满足负荷的变动，由于系统的热惰性很小，系统的加热和冷却过程都很快，特别适合于人群短时间迅速集散的建筑如大礼堂、剧院等。但是间歇调节会使房间温度上下波动，这对于人长期停留的办公室、起居室、卧室是不适宜的。蒸汽供暖系统间歇调节，造成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。因而蒸汽供暖系统的使用年限要比热水供暖系统短，特别是凝结水管、更易损坏。蒸汽供暖系统的特点：(1)蒸汽供暖系统的散热器表面温度高。在蒸汽供暖系统中，散热器内热媒的温度一般均在100℃以上。相应的表面温度也较高，系统所需的散热器面积就少得多。但蒸汽供暖系统由于散热器表面温度过高，易发生烫伤事故，且坠落在散热器表面上的灰尘等物质会分解出带有异味的气体，卫生效果较差。因此在民用建筑，尤其是居住建筑，可能产生易爆、易燃、易挥发等灰尘的工业厂房内均不适宜采用。(2)蒸汽供暖系统的热惰性很小，系统的加热和冷却速度都很快。当系统间歇运行时，蒸汽和空气交替地充满系统中，房间温度变化幅度较大。比较适用于要求加热迅速、供暖时间集中而短暂的影剧院、礼堂、体育馆类的间歇供暖的建筑物中。(3)蒸汽供暖系统的使用年限较短。由于蒸汽供暖系统多采用间歇运行，因此管道易被空气氧化腐蚀。尤其是凝水管中经常存在大量的空气，严重地影响了其使用寿命。(4)蒸汽供暖系统可用于高层建筑中。蒸汽供暖系统中热媒(蒸汽)的容重很小，所以本身所产生的静压力也较小。蒸汽供暖用于高层建筑中不致因底层散热器承受过高的静压而破裂，也不必进行竖向分区。(5)蒸汽供暖系统的热损失大。在蒸汽供暖系统中经常会出现疏水器漏汽、凝结回水产生二次蒸汽、管件损坏等跑、冒、滴、漏的现象。因此其热损失相对热水供暖系统较大。蒸汽供暖系统按系统起始压力的大小可分为；高压蒸汽供暖系统(系统起始压力大于0.7×105Pa)、低压蒸汽供暖系统(系统起始压力等于或低于0.7×105Pa)以及真空蒸汽供暖系统(系统起始压力低于大气压力)。1、低压蒸汽供暖系统低压蒸汽供暖系统的凝水回流入锅炉有两种方式：①重力回水：蒸汽在散热器内散热后变成凝水，靠重力沿凝水管流回锅炉；②机械回水：凝水沿凝水管依靠重力流入凝水箱，然后用凝水泵把凝水压入锅炉。这种系统作用半径较大，在工程实践中得到了广泛的应用。锅炉产生的蒸汽经蒸汽总立管、蒸汽干管、蒸汽立管进入散热器，放热后，凝结水沿凝水立管、凝水干管流人凝结水箱，然后用水泵将凝结水送入锅炉。蒸汽沿管道流动时向管外散失热量，供暖系统中一般使用饱和蒸汽，容易造成一部分蒸汽凝结成水，叫做“沿途凝水”。为了及时排除沿途凝水，以免高速流动的蒸汽与凝水在遇到阀门等改变流动方向的构件时，产生“水击”现象(水击会发出噪声和振动，严重时能破坏管件接口的严密性及管路支架)，在管道内最好使凝结水与蒸汽同向流动，亦即蒸汽干管应沿蒸汽流动方向有向下的坡度。在一般情况下，沿途凝水经由蒸汽立管进入散热器，然后排入凝水立、干管。当蒸汽干管中凝水较多时，可设置疏水装置。空气是不凝性气体，系统运行时如不能及时排入大气，则空气便会堵在管道和散热器中，影响蒸汽供暖系统的放热量。因此，顺利地排除系统中的空气是保证系统正常工作的重要条件。在系统开始运行时，依靠蒸汽的压力把积存于管道中和散热器中的空气赶至凝水管，最后经凝结水箱排入大气。当停止供汽时，原充满在管路和散热器内的蒸汽冷凝成水，由于凝水的密度远大于蒸汽的密度，散热器和管路内会出现一定的真空度。空气便通过凝结水箱、凝水干管而充满管路系统。在每一组散热器后都装有疏水器，疏水器是阻止蒸汽通过，只允许凝水和不凝性气体(如空气)及时排往凝水管路的一种装置。凝结水箱容积一般应按各用户的15~20min最大小时凝水量。当凝水泵无自动启停装置时，水箱容积应适当增大到30~40min最大小时凝水量。在热源处的总凝水箱也可做到0.5~1.0h的最大小时凝水量容积。水泵应能在少于30min的时间内将这些凝水送回锅炉。为避免水泵吸入口处压力过低造成凝水汽化，以致造成汽蚀、停转现象，保证凝水泵(通常是离心式水泵)正常工作，凝水泵的最大吸水高度及最小正水头高度h要受凝水温度制约(见表6.1)，按照表给数字确定凝水泵的安装标高，为安全考虑，当凝水温度高于70℃时，水泵须低于凝结水箱底0.5m。在蒸汽供暖系统中，不论是什么形式的系统，都应保证系统中的空气能及时排除，凝水能顺利地送回锅炉，防止蒸汽少量逸入凝水管以及尽量避免水击现象。2、高压蒸汽供暖系统压力为0.7×105~3.0×105Pa的蒸汽供暖系统称为高压蒸汽供暖系统。高压蒸汽供暖系统常和生产工艺用汽系统合用同一汽源，但因生产用汽压力往往高于供暖系统蒸汽压力，所以从锅炉房(或蒸汽厂)来的蒸汽须经减压阀减压才能使用。和低压蒸汽供暖系统一样，高压蒸汽供暖系统亦有上供下回、下供下回、双管、单管等形式。但供汽压力高，流速大，系统作用半径大，对同样热负荷，所需管径小。为了避免高压蒸汽和凝结水在立管中反向流动发出噪声、产生水击现象，一般高压蒸汽供暖均采用双管上供下回式系统。散热器内蒸汽压力高，散热器表面温度高，对同样热负荷所需散热面积较小。因为高压蒸汽系统的凝水管路有蒸汽存在(散热器漏汽及二次蒸发汽)，所以每个散热器的蒸汽和凝水支管上部应安设阀门，以调节供汽并保证关断。另外，考虑疏水器单个的排水能力远远超过每组散热器的凝水量，仅在每一支凝水干管的末端安装疏水器。高压蒸汽供暖系统的疏水器有机械型(浮筒式、吊筒式)、热动力型(热动力式)和热静力型(温调式)等。散热器供暖系统的凝水干管宜敷设在所有散热器的下面，顺流向下作坡度，凝水依靠疏水器出口和凝水箱中的压力差以及凝水管路坡度形成的重力差流动，凝水在水—水换热器中被自来水冷却后进入凝水箱。凝水箱可以布置在采暖房间内，或是布置在锅炉房或专门的凝水回收泵站内。凝水箱可以是开式(通大气)的，也可以是密闭的。由于凝水温度高，在凝水通过疏水器减压后，部分凝水会重新汽化，产生二次蒸汽。也就是说在高压蒸汽供暖系统的凝水管中流动的是凝水和二次蒸汽的混合物，为了降低凝水的温度和减少凝水管中的含汽率，可以设置二次蒸发器。二次蒸发器中产生的低压蒸汽可应用于附近的低压蒸汽供暖系统或热水供应系统。高压蒸汽供暖系统在启停过程中，管道温度的变化要比热水供暖系统和低压蒸汽供暖系统的大，故应考虑采用自然补偿、设置补偿器来解决管道热胀冷缩问题。高压蒸汽供暖系统的管径和散热器片数都小于低压蒸汽供暖系统，因此具有较好的经济性。但是由于蒸汽压力高．温度高，易烧焦落在散热器上面的有机灰尘，影响室内卫生，并且容易烫伤人。所以这种系统一般只在工业厂房中应用。3、热风供暖系统热风供暖系统所用热媒可以是室外的新鲜空气．也可以是室内再循环空气，或者是两者的混合体。若热媒仅是室内再循环空气，系统为闭式循环时，该系统属于热风供暖；若热媒是室外新鲜空气，或是室内外空气的混合物时，热风供暖应与建筑通风统筹考虑。在热风供暖系统中，首先对空气进行加热处理，然后送入供暖房间放热，从而达到维持或提高室温的目的。用于加热空气的设备称为空气加热器，它是利用蒸汽或热水通过金属壁传热而使空气获得热量。常用的空气加热器有SRZ、SRL两种型号，分别为钢管绕钢片和钢管绕铝片的热交换器。此外，还可以利用高温烟气来加热空气，这种设备叫做热风炉。热风供暖有集中送风、管道送风、暖风机等多种形式。在采用室内空气再循环的热风供暖系统时，最常用的是暖风机供暖方式。暖风机是由通风机、电动机和空气加热器组合而成的联合机组．可以独立作为供暖设备用于各种类型的厂房建筑中。暖风机的安装台数应根据建筑物热负荷和暖风机实际散热量计算确定，一般不宜少于两台。暖风机从构造上可分为轴流式和离心式两种类型；根据其使用热媒的不同又有蒸汽暖风机、热水暖风机、蒸汽热水两用暖风机、冷热水两用暖风机等多种形式。暖风机可以直接装在供暖房间内，蒸汽或热水通过供热管道输送到暖风机内部的空气加热器中，加热由通风机加压循环的室内空气，被加热后的空气从暖风机出口处的百叶孔板向室内空间送出，空气量的大小及流向可由导向板来调节。暖风机的布置要求：①多台布置时应使暖风机的射流互相衔接，使供暖房间形成一个总的空气环流；②暖风机不宜靠近人体，或者直接吹向人体；③暖风机应沿车间的长度方向布置，射程内不应有高大设备或障碍物阻挡空气流；④暖风机的安装高度应考虑对吸风口和出风口的要求。第三节供暖系统的管路布置和主要设备热力入口的位置及供暖系统类型和形式确定后，即可在建筑平面图上布置散热器和供回水干管、立管、连接散热器支管等，并绘出室内供暖管网系统图。布置供暖管网时，管路沿墙、梁、柱平行敷设，力求布置合理，安装、维护方便，有利于排气，水力条件良好，不影响室内美观。室内供暖管路敷设方式有明装、暗装两种。除了在对美观装饰方面有较高要求的房间内采用暗装外、一般均采用明装。明装有利于散热器的传热和管路的安装、检修。暗装时应确保施工质量，并考虑必要的检修措施。一、干管对于上供式供热系统，供热干管暗装时应布置在建筑物顶部的设备层中或吊顶内；明装时可沿墙敷设在窗过梁和顶棚之间的位置。布置供热干管时应考虑到供热干管的坡度、集气罐的设置要求。有闷顶的建筑物，供热干管、膨胀水箱和集气罐都应设在闷顶层内，回水或凝水干管一般敷设在地下室顶板之下或底层地面以下的采暖地沟内。对于下供式供暖系统，供热干管和回水或凝水干管均应敷设在建筑物地下室顶板之下或底层地下室之下的采暖地沟内，也可以沿墙明装在底层地面上，当干管穿越门洞时，可局部暗装在沟槽内。无论是明装还是暗装，回水干管均应保证设计坡度的要求。暖沟断面的尺寸应由沟内敷设的管道数量、管径、坡度及安装、检修的要求确定，其净尺寸不应小于800mm×1000mm×1200mm。沟底应有3‰的坡向供暖系统引入口的坡度用以排水。暖沟应设活动盖板或检修人孔。在蒸汽供暖系统中，当供汽干管较长，使暖沟的高度不能够满足干管所需坡度的要求时，可以每隔30~40mm设抬高管及泄水装置，在供汽和回水干管之间设连接管，并设疏水器将供汽干管的沿途凝水排至回水干管。二、立管立管可布置在房间窗间墙内或墙身转角处，对于有两面外墙的房间，立管宜设置在温度低的外墙转角处。楼梯间的立管尽量单独设置，以防结冻后影响其它立管的正常供暖。要求暗装时，立管可敷设在墙体内预留的沟槽中，也可以敷设在管道竖井内。管井每层应用隔板隔断，以减少井中空气对流而形成无效的立管传热损失。此外，每层还应设检修门供维修之用。立管应垂直地面安装，穿越楼板时应设套管加以保护，以保证管道自由伸缩且不损坏建筑结构，但套管内应用柔性材料堵塞。三、支管支管的布置与散热器的位置、进水和出水口的位置有关。支管与散热器的连接方式有三种：上进下出式、下进上出式和下进下出式，散热器支管进水、出水口可以布置在同侧，也可以在异侧。设计时应尽量采用上进下出、同侧连接方式，这种连接方式具有传热系数大，管路最短，外形美观的优点。下进下出的连接方式散热效果较差，但在水平串联系统中可以使用、因为安装简单，对分层控制散热量有利。下进上出的连接方式散热效果最差，这种连接有利于排气。在蒸汽供暖系统中，双管系统均采用上进下出的连接方式，以便于凝结水的排放，并应尽量采用同侧连接。连接散热器的支管应有坡度以利排气，当支管全长小于500mm时，坡降值为5mm；大于500mm时，坡降值为10mm，进水、回水支管均沿流向顺坡。四、采暖管材采暖系统的管材有以下几种：（1）焊接钢管：用于一般的室内采暖系统，DN≤32时，用丝接方式连接；DN≥40时，用焊接方式连接。（2）无缝钢管：用于系统需随较高压力的室内采暖系统，焊接连接。（3）交联铝塑复合管、交联聚乙烯管：用于外径16~63mm的室内供暖和地板辐射采暖，卡压式金属专用管件连接。（4）聚丙烯管：用于外径20~110mm的室内供暖和地板辐射采暖，熔接器热熔连接。五、主要设备及附件1、膨胀水箱热水采暖系统运行时，水被加热，体积膨胀，如不采取措施收贮这部分增大的体积，将使系统超压，造成渗漏。系统停运后，水逐渐冷却，体积收缩，若不补水，系统内将形成负压，吸入空气，影响系统的正常运行。因此，热水采暖系统一般都设膨胀水箱，用来收贮水的膨胀体积和补充水的冷却收缩体积。在自然循环上供下回式中，膨胀水箱可以作为排气设施使用；在机械循环系统中．膨胀水箱还可以用作控制系统压力的定压点。在自然、机械循环热水供暖系统中，膨胀水箱的安装位置有所不同，图6—12所示为自然循环系统中膨胀水箱的连接方法示意图。膨胀水箱位于系统的最高点，与膨胀水箱连接的管道应有利于使系统中的空气通过连接管排入水箱至大气中去，循环管的作用是防止水箱结冻。图6—13所示为机械循环系统中膨胀水箱的连接示意图，膨胀管设在循环水泵的吸水口处作为控制系统的恒压点，循环管的作用同前所述。膨胀水箱一般用钢板制成，通常做成矩形或圆形。膨胀水箱上装置的管道有：膨胀管、循环管、溢水管、信号管、泄水管等。膨胀管可使管网系统中的膨胀水通至膨胀水箱中，膨胀管上不允许装设阀门；循环管使一部分膨胀水在水箱与膨胀管之间循环流动，以防水箱结冻；溢水管是当膨胀水箱容纳不下系统中多余的膨胀水量时，水可从溢水管溢出排至附近排水系统，溢水管上严禁装设阀门；信号管是用于观察膨胀水箱内是否有水，可接到值班间的污水盆中或工作人员易观察的地方；泄水管是供清洗或泄空水箱时使用，可与溢水管一并接到排水系统。2、集气罐①手动集气罐一般由直径为100~250mm的短管制成，长度为300~430mm，有立式、卧式之分。集气罐顶部设有DNl5mm的空气管，管端装有排气阀门。在系统工作期间，手动集气罐应定期打开阀门将积聚在罐内的空气排出系统。若安装集气罐的空间尺寸允许时应尽量采用容量较大的立式集气罐。②自动集气罐是一种依靠自身内部机构将系统内空气自动排出的新型装置，型号种类较多。它的工作原理就是依靠罐内水对浮体的浮力，通过内部构件的传动作用自动启动排气阀门。当罐内无气时，系统中的水流入罐体将浮体浮起，通过耐热橡皮垫将排气孔关闭；当系统中有空气流入罐体时，空气浮于水面上将水面标高降低，浮力减小后浮体下落，排气孔开启排气。排气结束后浮体又重新上升关闭阀孔，如此反复。自动排气阀具有管理简单，使用方便，节能等优点，近年来应用较广。在自然循环系统中，干管内的水流速度一般在0.2m／s以内，不超过气泡浮升速度(0.1~0.2m／s)，允许热水与气泡逆向流动，可在系统中央设集气罐(一般都利用膨胀水箱)排气，干管可做成沿水流下降的顺坡。在机械循环系统中，水流速度—般为0.5～1.0m／s，超过了气泡的浮升速度，干管应做成沿水流方向上升的逆坡(一般为0.002～0.003)，并在末端设集气罐排气。③手动跑风门适用于工作压力≤0.6MPa，温度≤130℃的热水及蒸汽管道上。手动跑风门多为铜制，用于热水采暖系统时，应装在散热器上部丝堵上；用于低压蒸汽系统时，则应装在散热器下部1/3的位置上，分为手动和自动两种。3、除污器除污器是热水供暖系统中用来清除和过滤热网中污物的设备，防止堵塞水泵叶轮、调压板孔口及管路等，以保证系统管路畅通无阻。除污器一般设置在供暖系统用户引入口供水总管上、循环水泵的吸入管段上、热交换设备进水管段、调压板前等位置。其型号根据接管直径大小选定。4、安全阀安全阀是保证系统不超过允许压力范围的一种安全控制装置。一旦系统压力超过设计规定的最高允许值，阀门自动开启，直至压力降到允许值自动关闭。安全阀有微启式、全启式和速启式三种类型，供暖系统中多用微启式安全阀。第四节供暖系统的设计热负荷在冬季，由于室外温度低于室内温度，房间里的热量便不断地经围护结构传向室外，为使室内保持所需要的温度，单位时间内向室内所供给的热量即为供暖热负荷。它是供暖设计中最基本的数据。对于一般民用建筑和产生热量较少的生产车间，其供暖热负荷通常由以下三部分组成：通过组成房间的围护结构（墙，顶棚，地面，外门和窗等）由室内传向室外的热量，加热由于门、窗缝隙不严而由室外渗入到室内的空气所需要的热量和加热由于外门开启而侵入到室内的冷空气所需要的热量。一、围护结构传热耗热量围护结构传热耗热量是指由于室内温度高，室外温度低，经房间的围护结构向外稳定传热的耗热量。在设计中，把它分为基本耗热量和附加耗热量两部分进行计算。（一）围护结构基本耗热量围护结构基本耗热量，是指在一定传热条件下，通过组成房间的围护结构向外稳定传热的耗热量。可按下式进行计算：式中Q——各部分维护结构的基本耗热量（W）;K——围护结构的传热系数（W/m2℃）;F——围护结构的传热面积（m2）;tn——供暖房间室内计算温度（℃）；twn——供暖室外计算温度(℃);α——温差修正系数。1、室内供暖计算温度tn室内供暖计算温度是指室内距离地面1.5~2.0m高处的空气温度，它取决于建筑物的性质和用途。对于工业企业建筑物，确定室内计算温度应考虑到劳动强度的大小和生产工艺提出的要求。对于民用建筑，确定室内计算温度应考虑到建筑物的等级、房间用途、生活习惯等因素。一些常见民用建筑的室内计算温度可由设计中查得。2、室外供暖计算温度twn根据规定，我国各地区冬季室外供暖计算温度采用历年平均每年不保证5天的日平均温度。3、温差修正系数α在计算围护结构的基本耗热量时，会遇到某些围护结构不是直接与室外空气接触，如供暖房间围护结构的外侧是一个不供暖的房间或空间，此时通过该围护结构的传热量应为Q=KF(tn—tn1),其中tn1是传热达到平衡时非供暖房间或空间内的温度。由于非供暖房间或空间内的温度tn1计算较困难，而用（tn-twn）α代替(tn-tn1)进行计算较为简单。α称为围护结构的温差修正系数。4、围护结构的传热系数K根据传热学原理，多层均质材料组成的结构（如外墙）的传热系数按下式计算：W/(m2·℃)    式中K—围护结构的传热系数[W/（m2·℃）]；R—围护结构的传热热阻（m2·℃/W）；αn—围护结构的内表面对流换热系数[W/（m2·℃）]；αw—围护结构的外表面对流换热系数[W/（m2·℃）]；δi—围护结构的各层材料厚度（m）；λi—围护结构的导热系数[W/（m2·℃）]。5、围护结构的传热面积不同的围护结构，其传热面积的丈量规则是不同的。门、窗的传热面积，按图中给出的孔洞净尺寸计算。顶棚和地面的传热面积，其长、宽尺寸丈量的规则是：尺寸线起止外墙是内表面；起止内墙是中心线。外墙传热面积的计算：高度为本层地面到上层地面，即建筑层高，对于顶层房间，应包括屋面或顶棚的保温层厚度在内；宽度丈量的规则是：起止外墙到外表面，起止内墙到中心线。（二）围护结构的附加耗热量上面所述房间围护结构的基本耗热量，是在稳定传热条件下计算求得的。实际这些传热条件会受到气象条件等各种因素的影响。因而必须对房间围护结构基本耗热量进行修正，这些修正的耗热量称为围护结构的附加耗热量。它包括朝向修正耗热量、风力修正耗热量和高度修正耗热量。1、朝向修正耗热量朝向修正耗热量是用来修正由于受太阳照射的时间长短和强度不同，而使建筑物外围护结构向外传递热量的变化。它的修正值为垂直的外围护结构的基本耗热量乘以朝向修正率。各朝向的修正率为：北、东北，西北         0%东、西             -5%东南、西南        -10%~-15%南             -15%~-25%朝向修正率在上述规定的范围内，应根据当地冬季日照率的大小和建筑物被遮挡的情况，加以适当的选择。对于冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向的修正率应采用10%~0%，东、西向可不修正。当建筑物被遮挡时，应根据被遮挡情况，适当的选择修正值或不修正。2、风力修正耗热量风力修正耗热量是考虑由于室外风速的变化而对维护结构基本耗热量的修正。我国大部分地区冬季室外平均风速一般为2~3m/s因此《采暖通风与空气调节设计规定》规定：在一般情况下，不必考虑风力修正。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野地区上的建筑物，以及城镇、市区内特别高出的建筑物，才考虑将其垂直的外围护结构的基本耗热量附加5%~10%。3、高度修正耗热量高度修正耗热量是用来补充由于高度大于4m的房间，竖向温度梯度较大，使房间上部围护结构基本耗热量增加的热量值。按《采暖通风与空气调节设计规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑物的高度修正值为：房间高度超过4m时，每高出1m增加房间总耗热量的2%，最多不超过15%。二、冷风渗透耗热量加热由于门、窗缝隙不严而渗入室内的冷空气所需要的热量，成为冷风渗透耗热量。对于一般民用建筑及工业辅助建筑，冷风渗透耗热量，可按下式进行计算： W      式中Q—冷风渗透耗热量（W）；C—冷空气的比热，c=1.0kJ/(kg·℃)；L—经每m长门、窗缝隙渗入室内的冷空气量[m3/(h·m)]；l—门、窗可开启的一切缝隙长度(m)；tn—室内供暖计算温度（℃）；twn—室外供暖计算温度（℃）；ρw—室外温度下空气的密度（kg/m3）；n—朝向不同对进风量的修正系数。对于高层建筑，经门、窗缝隙的冷风渗透耗热量，应根据有关资料另行计算。三、冷风侵入耗热量冬季，由于建筑物外门开启而侵入室内大量的冷空气，把这部分空气加热到室内温度所消耗的热量成为冷风侵入耗热量。由于外门开启时，侵入到室内的冷空气不易确定，因此，冷风侵入耗热量可根据经验总结，而采用外门的基本耗热量乘以附加率的简便方法进行计算。一道门              65n%二道门（有门斗）         80n%三道门（有二个门斗）       60n%公共建筑和工业厂房的主要出入口  500%外门附加率，只使用于短时间开启的、无热风幕的外门。建筑物的阳台不必考虑冷风侵入耗热量。建筑物的阳台不必考虑冷风侵入耗热量。四、供暖热负荷的概算集中供热系统进行规划或扩初设计时，个别的供暖系统尚未进行设计计算，不可能用上述方法精确的计算出供暖热负荷，这时可用概算方法确定建筑物的供暖热负荷。它的概算可采用体积热指标、面积热指标、城市规划指标法等方法进行计算。1、体积热指标法用单位体积供暖热指标估算建筑物的热负荷时，供暖热负荷可按下式进行概算：式中qv—建筑物的供暖体积热指标[kW/(m3·℃);V—建筑物的外围体积(m3)；tn—供暖室内计算温度(℃)；twn——供暖室外计算温度(℃)。供暖体积热指标qv的大小主要与建筑物的围护结构及外形有关。当建筑物围护结构的传热系数愈大、采光率愈大、外部体积相对于建筑面积之比愈小，或建筑物长宽比愈大时，单位体积的热损失愈大，即qv值愈大。各类建筑物的供暖体积热指标qv可以通过对许多建筑物进行理论计算或对许多实测数。2、面积热指标法建筑物供暖面积热指标qf表示了每平方米建筑面积的供暖热负荷。同样，它也是通过对已经使用的建筑物调查总结出来的，其数值可查有关资料，影响建筑物面积热指标的因素较多，除上述影响建筑物体积热指标的因素外，建筑物供暖面积热指标还受建筑物层高的影响。建筑物的供暖热负荷可按下式进行概算：Q＝qfF                    式中qf一建筑物的面积热指标（W/m2）；F—建筑物的建筑面积(m2)。面积热指标法简单方便，在国内外城市住宅建筑集中供热系统规划中被大量采用。建筑物的面积热指标建筑物类型供暖面积热指标（W/m2）建筑物类型供暖面积热指标（W/m2）住宅47~70商店64~87办公楼、学校58~81单层住宅81~105医院、幼儿园64~81食堂、餐厅114~140旅馆58~70影剧院93~116图书馆47~76大礼堂116~1633、城市规划指标法当对一个城市新区进行供热规划设计，个别类型的建筑面积尚未具体落实时，可用城市规划指标来估算整个新区的供暖热负荷。根据城市规划指标，首先确定该区的规划人数，然后根据街区规划的人均建筑面积，街区住宅与公共建筑的建筑比例指示，来估算该街区的综合供暖热指标值。《城市热力网设计规划》推荐的居住区综合供暖面积热指标值为60~67W/m2。此数据是根据北京市许多居住街区的规划资料，按居住区公共建筑占居住区总建筑面积的14%和公共建筑的平均供暖热指标为住宅的1.3倍条件估计的。当然，各个地区和街区建设具体情况不同，综合热指标也会有较大差别。利用城市规划指标确定供热规划热负荷的方法，目前在我国应用不多，有待进一步整理和总结这方面的资料。第五节供暖系统的散热设备在供暖系统中，具有一定温度的热媒所携带的热量是通过散热器不断地传给室内空气和物体的，热量通过散热器壁面以对流、辐射方式传递给室内，补偿房间的热损耗，达到供暖的目的。对散热器的要求是：传热能力强，单位体积内散热面积大，耗用金属量小、成本低，具有一定的机械强度和承压能力，不漏水，不漏气，外表光滑，不积灰，易清扫，体积小，外形美观，耐腐蚀，寿命长。散热器的种类繁多，根据材质的不同，主要分为铸铁、钢制和铝制三大类。一、铸铁散热器由于铸铁散热器具有耐腐蚀、使用寿命长、热稳定性好，以及结构比较简单的特点，铸铁散热器被广泛应用。工程中常用的铸铁散热器有翼型和柱型两种。翼型散热器分圆翼型和长翼型两种，翼型散热器承压能力低。外表面有许多肋片，易积灰，难清扫，外形不美观，不易组成所需散热面积，不节能。适用于散发腐蚀性气体的厂房和湿度较大的房间，以及工厂中面积大而又少尘的车间。柱型散热器主要有二柱、四柱、五柱三种类型，如图6—18所示。柱形散热器是呈柱状的单片散热器，每片各有几个中空的立柱相互连通。根据散热面积的需要，可把各个单片组合在一起形成一组散热器。但每组片数不宜过多，片数多，则散热效果降低，一般二柱不超过20片，四柱不超过25片，我国目前常用的柱形散热器有带脚和不带脚两种片型、便于落地或挂墙安装。柱型散热器和冀型散热器相比，它的传热系数高，外形也铰美观，占地较少。每片散热面积少，易组成所需的散热面积。无肋片，表面光滑易清扫。因此，被广泛用于住宅和公共建筑中。二、钢制散热器钢制散热器主要有闭式钢串片(见图6—19)、板式(见图6—20)、柱形及扁管型四大类。与铸铁散热器相比，它具有以下特点：金属耗量少，大多数由薄钢板压制焊接而成，耐压强度高一般达到0.8~1.0MPa，而铸铁只有0.4~0.5MPa，外形美观整洁，占地少，便于布置，严重的缺点是容易腐蚀，使用寿命比铸铁短，在蒸汽供暖系统中及较潮湿的地区不宜使用钢制散热器。三、铝合金散热器铝合金散热器常用的是柱型散热器，体积小，重量轻，金属耗量少，美观，多挂在墙上，有装饰作用，但水容量小，造价高。四、散热器的布置散热器的布置原则应以容易造成室内冷，暖空气的对流，室外侵入的冷空气加热迅速；人们的停留区暖和舒适以及少占室内有效空间和使用面积。通常，房间有外窗时，散热器一般应安装在每个外窗的窗台下，这样散热器上升的对流热气流就能阻止和改善从玻璃窗渗入的冷空气和玻璃冷辐射作用的影响，使流经工作区的空气比较暖和舒适，但由于侵入冷空气的混合，会使散热器周围的空气对流速度减弱。在进深较小的房间内，散热器也有布置在内墙的，它易使室内空气形成环流，增强散热器对流放热。但是流经人们停留区的空间较冷，使人感到不舒适。房间进深超过4米时尤为严重，这种布置往往是考虑了系统的走向和减少系统水平干管的总长之故，因此，当距外窗2米以内的地方有固定的工作点时，散热器布置主要应考虑防止冷气流和人体辐射热的影响。楼梯间的散热器应尽量布置在底层。当散热器数量过多可适当合理的布置在下部其它层。这是因为底层散热器所加热的空气能够自由上升，从而补偿上部的热损失。为了防止冻裂，双层外门的外室以及门斗内不宜布置。第六节高层建筑采暖的特点一、高层建筑热负荷的特点高层建筑的供暖热负荷计算与多层建筑有些不同：1、围护结构的传热系数不同室外风速从地面到上空是逐渐增大的．一般认为风速随高度增加的变化可按下式计算：式中v0—基淮高度的计算风速，即供暖设计所采用的冬季室外风速(m／s)；vh—计算高度的室外风速(m/s)；h0—基准高度(m)；h—计算楼层的高度(m)；m—指数，主要与温度的垂直梯度和地面粗糙度有关，在空旷及沿海地区m=1/6;城郊区m=1/4~1/5；建筑群多的市区m＝1／3；一般可取0.2。高层建筑物的高层部分的室外风速大，根据对流换热原理，高层部分的外表面的对流换热系数也比较大。除此之外，一般建筑物，由于邻近建筑高度相差不多，建筑物的外表面温度相近，可以忽略它们之间的相互辐射。高层建筑物的高层部分，其周围很少受其它建筑物屏蔽，夜间天空温度很低，使高层建筑物高层部分增加了向天空辐射的热量，而周围的一般建筑物向高层建筑物高层部分的辐射热量却很微小，因此高层部分的外表面的辐射换热系数也显著增大。高层部分外表面对流换热系数加大，辐射换热系数加大，所以加大了高层部分围护结构的传热系数。2、室外空气进入量不同室外风速随高度而增加，高层建筑外围护结构外表面不同高度受风力作用不同，从而受风压影响的冷风渗透耗热量也不同。在风压作用下，冷空气由建筑物迎风面缝隙渗入；而热空气由建筑物背风面缝隙渗出。冬季，建筑物内外空气温度不同，由于空气的密度差，室外空气不断从下部楼层的外门、窗进入，通过建筑物内竖直通道如楼梯间、电梯间向上升，最后通过上部楼层的外门、窗等缝隙渗出室外。这种引起空气流动的压力差称为热压。对于整个建筑，渗入和渗出的空气量相等，在高层与低层之间必然有一内、外空气压力相等，既无渗入又无渗出的界面，称为中和面。建筑物内外计算高度上的有效热压力△pr为：式中Cr—热压系数，与空气由渗入到渗出的阻力分布有关，中国取0.2~0.5;h——计算高度(m)；hz——中和面高度(m)；ρw——室外空气密度(kg／m3)；ρn——建筑物内部竖直贯通通道内空气密度(kg／m3)；g——重力加速度(m／s2)，取g＝9．8m／s2。当△pr＞0时，h＜hz，室外压力高于室内压力，冷风由室外渗入室内。当△pr＜0时，h＞hz，室外压力低于室内压力，被加热的空气由室内渗出室外。在供暖期间，热压与风压总是同时作用在建筑物外围护结构上。迎风面一侧中和面上移，背风面中和面下移。冷风渗透耗热量在供暖设计热负荷中所占比例较大，在某些采暖建筑热负荷中，冷风渗透耗热量占总热负荷的25%，有的甚至高达30％~40％。为了减少冷风渗透量，节约能耗，应增强门、窗等缝隙的密封性能，阻隔建筑物内从底层到顶层的内部通气。在设计建筑形体和门、窗开口位置时，应尽量减少建筑物外露面积和门、窗数量。二、高层建筑采暖系统的特点随着城市建设的发展，高层建筑越来越多，建筑高度也越来越高，给供暖系统带来一些新的问题。1）随着建筑高度的增加，供暖系统内水静压力随之上升，这就需要考虑散热设备、管材的承压能力。当建筑物高度超过50m时，宜竖向分区供热。2）建筑高度的上升，会导致系统垂直失调的问题加剧。为减轻垂直失调，一个垂直单管供暖系统所供层数不宜大于12层。三、高层建筑热水采暖系统的形式1、分层式供暖系统分层式供暖系统是在垂直方向将供暖系统分成两个或两个以上相互独立的系统。该系统高度的划分取决于散热器、管材的承压能力及室外供热管网的压力。下层系统通常直接与室外网路相连，上层系统与外网通过加热器隔绝式连接，使上层系统的水压与外网的水压隔离开来，而外网的热量可以通过加热器传递给上层系统。这种系统是目前常用的一种形式。2、双线式系统垂直双线单管热水供暖系统是由竖向的∏形单管式立管组成，如图6—23所示。双线系统的散热器通常采用蛇形管或辐射板式（单块或砌入墙体的整体式）结构。散热器立管是由上升立管和下降立管组成的。因此，各层散热器的平均温度可以近似地认为相同，这样非常有利于避免系统垂直失调。垂直双线单管热水供暖系统的每一组∏形单管式立管最高点处应设置排气装置。由于立管的阻力较小，容易产生水平失调，可在每根立管的回水干管上设置孔板来增大阻力，或用同程式系统达到阻力平衡。3、单、双管混合系统单、双管混合式系统。将散热器自垂直方向分为若干组，每组包含若干层，在每组内采用双管形式，而组与组之间采用单管连接。这样，就构成了单、双管混合系统。这种系统的特点是：避免了双管系统在楼层过多时出现的严重垂直失调现象，同时也避免了散热器支管管径过粗的缺点。有的散热器还能局部调节，单、双管系统的特点兼而有之。第七节供热计量收费一、供热计量收费的意义1、供暖按户计费是实现节能建筑节能的重要手段实现计量收费，按照实际消耗的热量付费，可以大大的调动用户的节能积极性。在房间温度过高的时候，用户就会自觉地调节室内温度，减少自己消费的热量。2、供热计量收费可以大量节约能源现有供热系统无法调节，用户的节能想法无法实现，实现计量收费为用户提供了良好的调节设备和手段，不但能改善现有系统室内冷热不均的问题，而且可以极大地提高用户的节能积极性。3、供热计量收费是供热服务公司摆脱困境成为现代企业的根本要求在旧的计划经济体制下，职工的收入为“工资”和“福利”两部分。供热算福利部分，没有以货币形式发到个人手中。供热计量收费就为把供热从福利变为商品提供了物质基础。供热计量收费是中国住房制度改革的要求4、供热计量收费推动环境保护中国是一个燃煤国家，污染源主要是每年的燃煤锅炉。中国计量收费的实施不仅对中国，对世界环境保护也具有重要而深远的意义。5、供热计量收费推动供热行业的技术进步实现计量收费后，供热企业变成卖方，直接进入市场经济的前沿。为了盈利，为了扩大供热市场，企业必须提高竞争能力和管理水平，归根到底就是增加技术含量，整体上提高技术水平，为改变我国供热行业技术落后的现状，提供了原动力。二、分户供热计量收费的产品和设备1、散热器恒温阀散热器恒温阀（又称温控阀、恒温器等）安装在每台散热器的进水管上，用户可根据对室温高低的要求，调节并设定室温。恒温阀的恒温控制器是一个带少量液体的充气波纹管膜盒，当室温升高时，部分液体蒸发变为蒸汽，它压缩波纹管关小阀门开度，减少了流入散热器的水量。当室温降低时，其作用相反，部分蒸汽凝结为液体，波纹管被弹簧推回而使阀门开度变大，增加流经散热器水量，恢复室温。这样恒温阀就确保了各房间的室温，避免了立管水量不平衡，以及单管系统上层及下层室温不匀问题。同时，当室内获得“自由热”（又称“免费热”，如阳光照射，室内热源——炊事；照明、电器及居民等散发的热量）而使室温有升高趋势时，恒温阀会及时减少流经散热器的水量，不仅保持室温合适，同时达到节能目的。2、热量分配表为了实现按户以实际耗热量来收取采暖费，在采暖系统中必须要有计量热量的仪表。对于居住于一个独立建筑中的住户，问题比较简单，只须在该户的唯一的入口热水管道上安设一个热（量）表，就可以测量出该户所耗的实际热量。但绝大多数的住宅（多层或高层）是公寓式的，每户会有几根采暖立管通过房间，不可能在该户所有房间中的散热器与立管连接处设置热表，这不仅过于复杂，而且费用昂贵。热量分配表中安有细玻璃管，管内充有带颜色的无毒的化学液体，上口有一个细孔。热量分配表后为一导热板，当分配表紧贴散热器安装后，导热板将热量传递到液体管中，由于散热器持续散热，管中的液体会逐渐蒸发而减少，液面下降。沿着液体管标有刻度，可以读出蒸发量。当然液体蒸发量与散热量有关，所以只要在每户的全部散热器上安装热量分配表，每年在采暖期后进行一次年检（读数及更换新的计量管），获得该户热量分配表刻度值总和（即总蒸发量），即可根据供热入口处的热表读值与各户分配表读值推算出各户耗热量。这种热量分配表构造简单，成本低廉，不管室内采暖系统为何种形式，只要在全部散热器上安装分配表，即能实现按户计量。同时，它有一定的精确度，对于一户有4—5组散热器的系统来说，热量分配表的平均偏差低于4%。3、热表热表实质上是一台热水热量积算仪，热水采暖系统的小时供热量可由下式计算。即式中Q—供热量，W；i2,i1—供水和回水的焓，KJ/kg；M—水的质量流量，kg/h；ρ—水的密度，kg/m3；V—水的体积流量，m3/h。由上式可知，要测得热量，应该测量出水的焓值、密度和体积流量。热水的体积流量可由安装于回水管上的流量计测得（利用电磁原理、超声原理或涡轮的频率信号等），而焓值及密度则为温度的函数，一般往往用铂电阻温度计测出供回水温度。因此，热表由流量计、供回水温度传感器及微处理器组成。三、计量收费供热系统的基本形式计量收费供热系统的基本功能，应能满足用户对室温的不同要求，亦即必须有良好的调节功能。旧有的一些系统形式，已经不能适应计量收费的需求。因此，探讨新的供热系统形式，就成为迫切的需要。供热系统按照供回水管道形式和系统所在的位置，可以分成不同的系统。而要应用于计量收费，则必须保证各户之间可以独立调节。室内系统供水一般有两种形式，一种为每个单体散热器的供水来自于系统总供水，另一种为每个单体散热器的供水来自于系统其他散热器。前者为双管系统，各个散热器的供水温度和回水温度一致；后者为单管系统，各个散热器的供水温度和回水温度不一致。而回水有两种形式，一种是异程系统，表现为系统总回水直接回到总供水处,另一种为同程系统，表现为系统总回水不直接回到总供水处。第八节室内燃气供应一、煤气的成分与分类煤气是一种优质和理想的气体燃料，并且是很重要的化工原料。它是由可燃成分和不可燃成分组成的混合气体。煤气按来源不同可分为天然煤气和人工煤气两大类。（一）天然煤气天然煤气是通过钻井从地层中开采出来的。如果开采出来的煤气不含石油，则称为天然煤气（或天然气）。反之，如果含有石油，则称为副产煤气（石油煤气，或石油半生煤气）。天然煤气中碳氢化合物的含量很高，其中主要是甲烷（CH4），也含有少量的二氧化碳（CO2）和硫化氢（H2S），有时也含有微量的氢。（二）人工煤气人工煤气按制取的方法不同可分为四类。1、馏煤气将固体燃料在隔绝空气（氧）的条件下加热使其进行分解，可以得到可然气体，这就称为干馏煤气。干馏煤气包括半焦煤气和炼焦煤气两种。2、气化煤气液化煤气又叫液化石油气，是天然石油气和原油在炼油过程中的副产品。其主要成分是甲烷、氢和其他碳氢化合物。状态下（即t=20℃,p=760mmHg）为气体。当压力稍升高或温度降低时就能够液化。3、裂化煤气石油化工厂的渣油与水蒸气同时喷入高温（800℃）的炉内，由于催化剂的作用，产生催化裂解，促使碳氢化合物与水蒸气之间的水煤气反应，使气体中的氢、一氧化碳含量不断增多，形成了成分和发热量与干馏煤气近似的可燃气体，即为裂化煤气。可直接送入城市煤气管网供使用。4、气化煤气气化煤气是固体燃料在煤气发生炉中进行气化所获得的煤气。其中包括空气煤气、水煤气、混合煤气、蒸汽氧煤气及高压煤气等二、室内燃气供应室内燃气供应系统是由用户引入管、室内燃气管网（包括水平干管、立管、水平支管、下垂管、接灶管等）、燃气计量表、燃气用具等组成。从室外庭院或街道低压燃气管网接至建筑物内燃气阀门之间的管段称为用户引入管。引入管一般从建筑物底层楼梯间或厨房靠近燃气用具处进入，引入管可穿越建筑物基础，也可以从地面以上穿墙引入室内，但裸露在地面以上的管段必须有保温防冻措施，如图6—27所示。引入管应具有不小于3‰坡度；在引入管室外部分距建筑物外围结构2m以内的管段内不应有焊接头而采用煨弯．以保证安全；引入管上的总阀门可设在总立管上或是水平干管上；引入管管径应由计算确定，但不能小于DN25mm。水平干管多敷设在楼梯间、走廊或辅助房间内。燃气立管一般布置在用气房间、楼梯间或走廊内，可以明装或暗装。超过100m的高层建筑中的燃气立管应设置伸缩器。立管上引出的水平支管一般距室内地坪1.8~2.0m，低于屋顶0.15m；至各燃气用具的分支立管上应设启闭阀门，安装高度为距地面1.5m左右；所有的水平立管应有不小于2％0~5%0的坡度坡向立管或引入管。所有室内燃气管道不得布置在居室、浴室、地下室、配电室、设备用房、烟道、风道和易燃易爆的场所，否则必须设套管保护。燃气管在穿越建筑物基础、楼板、隔墙时也应设套管。所有套管内的燃气管不能有接头。室内燃气管道可采用水煤气管或镀锌钢管，可丝扣连接，只有管径大于65mm时或特殊情况下用焊接。安装完后要按规定进行强度和气密性实验。三、燃气用具生活用燃气具包括灶具、燃气计量表、液化石油气供应气瓶、角阀等。民用生活用燃具样式繁多，表6—5为国产几种家用灶具的主要技术性能和尺寸；燃气计量表俗称煤气表，其种类按用途划分有焦炉煤气表、液化石油气燃气表和两用燃气表；按工作原理划分有容积式、流速式两种；按