供热与给排水：水的直接加热和间接加热方式、设备及应用

水的加热分直接加热和间接加热两种方式。每种方式根据实际情况又有各种不同的加热设备。

（一）间接加热

1.容积式水加热器

容积式水加热器（图20-4）是一种既能把冷水加热，又能贮存一定量热水的换热设备。有立式与卧式两种。它主要由外壳、加热盘管、冷热流体进出口等部分构成。同时还装有压力表、温度计和安全阀等仪表、阀件。高压蒸汽（或高温水）丛上部进入排管，在流动过程中，即可把水加热，然后变成凝结水（或回水）从下部流出排管。

图20-4　容积式水加热器

2. 加热水箱

加热水箱多为开式，用钢板制成，装有排管或盘管，通入蒸汽，即可把箱中的水加热，冷水可用补给水箱。加热水箱多设在建筑物上部，可在用水量不大的热水供应系统中采用。

3.汽-水式加热器

它也称快速水加热器，是用蒸汽来加热水。主要由圆形的外壳、管束、前后管板、水室、蒸汽与凝结水短管、冷热水连接短管等部分组成，如图20-5所示。管束可采用铜管或锅炉无缝钢管，蒸汽在管束外面流动。被加热水在管内流动，通过管束壁面换热。此外还有一种套管式汽-水加热器，如图20-6所示。

图20-5　固定管板式管壳加热器

1—外壳；2—管束；3—固定管板；4—前水室；5—后水室

图20-6　套管式汽-水加热器

4. 分段式水-水加热器

分段式水-水加热器是由高温水来加热冷水，构造如图20-7所示。主要由外壳、管束、加热水进出口、被加热水进出口连接短管等部分组成。加热水在小管内，被加热水在管束外表面逆向流动。

图20-7　分段式水-水加热器

1—加热水入口；2—加热水出口；3—被加热水入口4—被加热水出口；5—膨胀节

（二）直接加热(www.xing528.com)

1.加热水箱

在热水箱内设多孔管（见图20-8）和汽-水喷射器（见图20-9），用蒸汽直接加热冷水。与间接加热系统比，由于蒸汽直接与冷水接触，故加热迅速，加热设备亦较简单。但噪音较大，凝结水不能回收，常需较大的锅炉给水处理设备，故运行管理费用增加。

多孔管上小孔直径为2～3 mm，小孔的总面积取为多孔管断面的2～3倍。采用多孔管加热，设备简单，易于加工，费用少。但噪声与振动较大。

汽-水喷射器的构造如图20-10所示。它的工作原理是：高压蒸汽经喷嘴在其出口处造成很高的流速，压力降低，而把冷水吸入，同时蒸汽被凝结，冷水被加热，并在混合室内充分混合，进行热量与动量的交换，然后进入扩压管。在扩压管内可使流速降低，压力升高，因而能以一定的压力送入系统。喷射器构造简单，便于加工制造，价格低廉，运行安全可靠，但噪音较大。

图20-8　多孔管加热方式

图20-9　汽-水喷射器加热方式

图20-10　汽-水喷射器

1-喷嘴；2-引水室；3-混合室；4-扩压管

图20-11是一种消声汽-水混合加热器，有外置式与浸没式两种。它可降低汽水混合时的噪音和振动，促进汽-水尽快混合。

图20-11　消声汽-水混合加热器

（a）外置式 （b）浸没式

2.燃煤热水锅炉直接加热

某些小型热水供应系统，可以用热水锅炉直接制备热水供使用，这也是一种直接加热式系统。

3.太阳能热水器

太阳能热水器也是一种把太阳光的辐射能转为热能来加热冷水的直接加热热水装置。它的构造简单，加工制造容易，成本低，便于推广应用。可以提供40～60 ℃的低温热水，适于住宅、浴室、饮食店、理发馆等小型局部热水供应用。