热水加热设备有哪些?各自特点是什么?
(1)小型锅炉
集中热水供应系统采用的小型锅炉有燃煤、燃油和燃气三种。
燃煤锅炉有立式和卧式两类,立式锅炉有横水管、横火管(考克兰)、直水管、弯水管之分。卧式锅炉有外燃回水管、内燃回火管(兰开夏)、快装卧式内燃等几种。其中,快装卧式内燃(KZG型)锅炉效率较高,具有体积小,安装简单等优点。该锅炉可以汽、水两用。
燃煤锅炉使用燃料价格低,成本低,但存在烟尘和煤渣对环境的污染问题。燃油锅炉通过燃烧器向正在燃烧的炉堂内喷射成雾状油,燃烧迅速,燃烧比较完全。该锅炉还可改用煤气作为燃料。具有构造简单,体积小,热效率高,排污总量少的优点。对环境有一定要求的建筑物可考虑使用。
目前,在国外发达国家加热设备以使用大型电加热设备和燃油锅炉为主。
(2)水加热器
水加热器是间接加热方式中的加热设备。长期以来,我国采用的间接加热设备主要是传统的容积式水加热器。近来年,新型加热设备不断涌现,快速式、半容积式、半即热式水加热器相继问世。
1)容积式水加热器。容积式水加热器是内部设有热媒导管的热水储存容器,具有加热冷水和储备热水两种功能,热媒为蒸汽或热水。有卧式和立式之分。
容积式水加热器的优点是具有较大的储存和调节能力,被加热水通过时压力损失较小,用水点处压力变化平稳,出水水温较为稳定。但该加热器,被加热水流速缓慢,热导率小,热交换效率低,体积庞大占用过多的建筑空间,且在热媒导管中心线以下约有30%的储水容积是低于规定水温的常温水或冷水。
2)快速式水加热器。针对容积式水加热器中“层流加热”的弊端,出现了“湍流加热”理论;即通过提高热媒和被加热水的流动速度,来提高热媒对管壁、管壁对被加热水的传热系数,以改善传热效果。快速式水加热器就是热媒与被加热水通过较大速度的流动进行快速换热的一种间接加热设备。
根据热媒的不同,快速式水加热器有汽—水和水—水两种类型,前者热媒为蒸汽,后者热媒为过热水;根据加热导管的构造不同,又有单管式、多管式、板式、管壳式、波纹板式等多种形式。
快速式水加热器具有效率高、体积小、安装搬运方便的优点,缺点是不能储存热水、水头损失大,在热媒或被加热水压力不稳定时,出水温度波动大,仅适用于用水量大,而且比较均匀的热水供应系统或建筑物热水采暖系统。
3)半容积式水加热器。半容积式水加热器是带有适量储存与调节容积的内藏式、容积式水加热器,其基本构造由储热水罐、内藏式、容积式水加热器,其基本构造由储热水罐、内藏式快速换热器和内循环泵三个主要部分组成。
半容积式水加热器具有体型小(储热容积比同样加热能力的容积式水加热器减少2/3)、加热快、换热充分、供水温度稳定、节水节能的优点,但由于内循环泵不间断地运行,需要有极高的质量保证。
4)半即热式水加热器。半即热式水加热器是带有超前控制,具有少量储存容积的快速式水加热器。加热器具有快速加热被加热水、浮动盘管自动除垢的优点,其热水出水温度能控制在±2.2°C内,且体积小,节省占地面积,适用于各种不同负荷需求的机械循环热水供应系统。
5)加热水箱和热水储水箱。加热水箱是一种简单的热交换设备。在水箱中安装蒸汽多孔管或蒸汽喷射器,可构成直接加热水箱。在水箱内安装排管或盘管即构成间接加热水箱。加热水箱适用于公共浴池等用水量大而均匀的定时热水供应系统。
热水储水箱(罐)是一种专门调节热水量的容器。可在用水不均匀的热水供应系统中设置,以调节水量,稳定出水温度。