供熱工程基本概念

1、供熱工程第一章 室內(nèi)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷1. 供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷：指在某一室外溫度tw下，為達(dá)到要求室內(nèi)溫度tn,供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量2. 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷: 是指在設(shè)計(jì)室外溫度t´w下，為達(dá)到要求的室 內(nèi)溫度tn,供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量q´3. 失熱量包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量、冷風(fēng)滲透毛熱量、冷風(fēng)侵入耗熱量、太陽輻射熱量4. q = q1·j + q1·x +q2 +q3 5. 基本耗熱量q1·j 是指在設(shè)計(jì)條件下，通過房間各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)（門、窗、墻、地板、屋頂?shù)龋氖覂?nèi)傳到室外的穩(wěn)定傳熱量的總和6. 附加（修正

2、）耗熱量q1·x 是指圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱狀況發(fā)生變化而對基本耗熱量進(jìn)行修正的耗熱量。包括風(fēng)力附加、外門附加、和朝向修正等耗熱量7. 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量計(jì)算：q´= k f (tn - t´w) a a) 室內(nèi)計(jì)算溫度tn：室內(nèi)計(jì)算溫度是指距地面2m以內(nèi)人們活動(dòng)地區(qū)的平均空氣溫度b) 供暖室外計(jì)算溫度tw：不保證天數(shù)法c) 溫差修正系數(shù)a值：a = ( tnth) / ( tntw)d) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)k：均質(zhì)多層： 空氣間k查表，地面k用地帶法8. 朝向修正：北、東北、西北010% ；東南、西南-10%-15% ；東、西-5% ； 南- 15%-30% 9. 風(fēng)力修

3、正：極高建筑5-10%10. 高度修正：高度大于4m，沒高出1m附加2%11. 冷風(fēng)滲透耗熱量q2 ：a) 縫隙法：q´2=0.278vw cp (tn-t´w) v =l l n （m³/h）總空氣量b) 換氣法：q2'=0.278nkvncpw(tn-tw')12. 冷風(fēng)侵入耗熱量q´3a) qm = xm · q1·j(m 外門基本好耗熱量，一65n二80n三60n公共500，n樓層數(shù)13. 圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻與經(jīng)濟(jì)傳熱阻a) 滿足：使用、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)要求，墻不能結(jié)露，人不能受輻射過多，不產(chǎn)生不舒適感b) 確定圍護(hù)

4、結(jié)構(gòu)傳熱阻時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度是一個(gè)主要約束條件c) 步驟：計(jì)算r0，熱惰性指標(biāo)d，選結(jié)構(gòu)和twe取值，計(jì)算r0min，比較14. 經(jīng)濟(jì)傳熱阻：在規(guī)定年限內(nèi)，使建筑物的建造費(fèi)用和經(jīng)營費(fèi)用之和最小的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻第二章 室內(nèi)供暖系統(tǒng)末端裝置1. 散熱器評價(jià)指標(biāo)：a) 熱工性能：傳熱系數(shù)kb) 經(jīng)濟(jì)：金屬熱強(qiáng)度：散熱器內(nèi)熱媒平均為年度與室內(nèi)空氣溫度差1度時(shí)，每千克質(zhì)量散熱器單位時(shí)間散熱c) 安裝、使用、制造要求d) 衛(wèi)生及美觀要求e) 使用壽命要求2. 分類：鑄鐵、鋼制a) 鑄鐵：優(yōu)：結(jié)構(gòu)簡、防腐好、壽命長、熱穩(wěn)定；缺：金屬耗量大、熱強(qiáng)度低3. 散熱器計(jì)算：計(jì)算前提:供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷=散熱器的

5、散熱量 a) 散熱面積： 熱媒平均溫度，當(dāng)蒸汽表壓力0.03mpa時(shí)，tpj取等于100； 當(dāng)蒸汽表壓力>0.03mpa時(shí),tpj取與散熱器進(jìn)口蒸汽壓力相應(yīng)的飽和溫度b) 傳熱系數(shù)：當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj與室內(nèi)氣溫tn相差1度時(shí)，每1m2散熱器面積所放出的熱量,散熱性能標(biāo)志，w/(m2 .°c)c) b1: 組裝片數(shù)修正系數(shù)，b2：連接形式修正系數(shù)，b3：安裝形式修正系數(shù)d) 片數(shù)n=f/fe) 暗裝時(shí)要考慮修正系數(shù)b44. 散熱器布置原則：a) 安裝在外墻的窗臺(tái)下b) 兩道外門之間不準(zhǔn)設(shè)置散熱器防凍裂c) 散熱器一般應(yīng)明裝d) 在垂直單管或雙管熱水供暖系統(tǒng)中，同一房間的

6、兩組散熱器可以串聯(lián)連接；貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器，可同鄰室串聯(lián)連接。兩串聯(lián)散熱器之間的串聯(lián)管直徑應(yīng)與散熱器接口直徑相同，以便水流暢通。e) 在樓梯間布置散熱器，應(yīng)盡量布置在底層或按一定比例分布在下部各層f) 片數(shù)要求：二柱（m132型）20片； 柱型（四柱）25片； 長翼型7片 5. 鋼制輻射板a) 鋼制輻射板的散熱量，包括輻射散熱和對流散熱兩部分 b) c) 輻射板的散熱主要以輻射方式將熱量傳給房間，同時(shí)也伴隨著對流散熱第三章 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)1. 供暖系統(tǒng)的組成：加熱設(shè)備，散熱設(shè)備、供回水管道、膨脹水箱2. 分類：循環(huán)動(dòng)力：重力機(jī)械；供回水方式：單管雙管；管道敷設(shè)

7、方式：垂直水平；熱媒溫度：高溫水低溫水3. 重力循環(huán)熱水系統(tǒng)a) 作用動(dòng)力：重度差； 作用壓力：dp= p右p左=gh(rhrg）b) 雙管系統(tǒng)：dp1=gh1(rhrg）dp2=g(h1+ h2)(rhrg)= dp1 + gh2(rhrg)，上層壓力大下層小，易垂直失調(diào)c) 單管系統(tǒng)：dp = åghi(ri-ri+1）=åghi(ri-rg) rh=r1d) 串聯(lián)n組水溫：ti=tg-0.86åq (tg-th)/åqe) 總重力循環(huán)作用壓力p=dp+dpf dpf-管道內(nèi)水冷卻產(chǎn)生的重力循環(huán)作用壓力4. 機(jī)械循環(huán)：與重力循環(huán)差別：設(shè)置循環(huán)水泵，靠

8、水泵的機(jī)械能，使水在系統(tǒng)中強(qiáng)制循環(huán)5. 分戶采暖形式：水平單管串聯(lián)式、水平單管跨越式、水平雙管同程式、水平雙管異程式、水平網(wǎng)程式6. 膨脹水箱作用：定壓、排氣、容納多余水；一般定壓在吸入口第四章 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的水力計(jì)算1. 水力計(jì)算目的：確定計(jì)算管段的管徑，保證流量為設(shè)計(jì)值，保證散熱器散熱量。2. 層流re<2320，僅re，水里光滑區(qū)（k）過渡區(qū)（re,k）粗糙區(qū)（k）3. 室內(nèi)一般k=0.2mm，室外一般k=0.5mm4.5. 能量損失：a) 局部阻力法：沿程損失轉(zhuǎn)變?yōu)榫植繐p失s 管段的阻力特性數(shù)（簡稱阻力數(shù)），pa/(kg/h)²b) 當(dāng)量長度法：局部損失折合為管段的

9、沿程損失6. 重力循環(huán)雙管水力計(jì)算（例4-1）a) 作用壓力： 最不利環(huán)路：最遠(yuǎn)、g最大、阻力最大b) 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算的主要任務(wù)和方法i. 按已知系統(tǒng)各管段的流量和系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力（壓頭），確定各管段的管徑。ii. 按已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所必須的循環(huán)作用壓力（壓 頭）。iii. 按已知系統(tǒng)各管段的管徑和該管段的允許壓降，確定通過該管段的水流量7. 機(jī)械循環(huán)單管水力計(jì)算（例4-2）與重力計(jì)算相比較a) 機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力比重力循環(huán)系統(tǒng)大得多，系統(tǒng)的管徑就細(xì)很多。b) 機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)供回水干管的r值選用較大，系統(tǒng)中各立管之間的并聯(lián)環(huán)路壓力平衡較難.c) 機(jī)

10、械循環(huán)系統(tǒng)的作用半徑較大，異程式布置，近熱遠(yuǎn)冷的水平失調(diào)現(xiàn)象難以避免。8. 避免環(huán)路不平衡方法：a) 供、回水干管采用同程式布置b) 仍采用異程式系統(tǒng)，但采用“不等溫降”方法進(jìn)行水力計(jì)算c) 仍采用異程式系統(tǒng)，采用首先計(jì)算最近立管環(huán)路的方法。第六章 集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷1. 熱負(fù)荷分類：a) 季節(jié)性熱負(fù)荷：供暖、通風(fēng)、空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱負(fù)荷是季節(jié)性熱負(fù)荷。決定因素是室外溫度b) 常年性熱負(fù)荷：生活用熱。與氣候調(diào)節(jié)關(guān)系不大2. 采暖房間詳細(xì)計(jì)算，建筑、城市集中熱負(fù)荷概算3. 供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是城市集中供熱系統(tǒng)中最主要的熱負(fù)荷4. 供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷概算：a) 體積熱指標(biāo)法：qn=qvvw(tn-tw)

11、×103 kw 體積熱指標(biāo)qv決定因素：建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)及外形b) 面積熱指標(biāo)法：qn=qff×103 kw c) 城市規(guī)劃指標(biāo)法 5. 通風(fēng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷概算：a) 通風(fēng)熱負(fù)荷在供暖季節(jié)中，加熱從室外進(jìn)入的新鮮空氣所耗的熱量，稱為通風(fēng)熱負(fù)荷。通風(fēng)熱負(fù)荷是季節(jié)性熱負(fù)荷。b) 通風(fēng)體積熱指標(biāo)法：qt=qtvw(tn-tw·t) ×103kw 用于詳細(xì)計(jì)算c) 百分?jǐn)?shù)法：對民用建筑，qt = kt·qn kw ，k一般取0.3-0.5，用于估算6. 生活用熱的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷：熱水供應(yīng)用熱7. 生產(chǎn)工藝熱負(fù)荷、空調(diào)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷第八章 集中供熱系統(tǒng)1. 組成：熱源

12、、熱網(wǎng)、熱用戶2. 分類：熱媒不同：熱水、蒸汽； 熱源：熱電廠、區(qū)域鍋爐房； 供熱管道：單管制、雙管制、多管制 熱源數(shù)量：單一熱源、多熱源聯(lián)合； 加壓泵數(shù)量：單一網(wǎng)路循環(huán)泵、分布式加壓泵3. 熱水集中供熱系統(tǒng)a) 閉式系統(tǒng)：熱網(wǎng)的循環(huán)水僅放出熱量，而不損失水量b) 開式系統(tǒng)：熱網(wǎng)的循環(huán)水部分或全部從熱網(wǎng)中取出，直接用于生活或生產(chǎn)c) 連接方式：i. 直接連接：用戶系統(tǒng)直接連接與熱水網(wǎng)路上ii. 間接連接：供暖系統(tǒng)熱用戶與熱水網(wǎng)路被表面水水換熱器隔離，形成兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)d) 閉式供暖系統(tǒng)（熱網(wǎng)供回水溫度tg th與熱用戶供回水溫度tg th，管網(wǎng)自用壓差p與用戶壓力損失p）i. 無混合裝置直接連接

13、：最簡單、造價(jià)低tg=tg， th=th ppii. 裝水噴射器的直接連接：構(gòu)造簡單、運(yùn)行可靠、網(wǎng)路系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好 tg>tg， th=th p8piii. 裝混合水泵的直接連接：優(yōu)：集中管理大范圍調(diào)節(jié)，缺：造價(jià)高、耗能高，tg>tg， th=th p8piv. 間接連接：優(yōu)：水力穩(wěn)定性好，缺：造價(jià)高、需維護(hù)，tg>tg， th=th 壓力不匹配e) 通風(fēng)系統(tǒng)連接f) 閉式熱水供應(yīng)系統(tǒng)無水箱連接、裝設(shè)上部儲(chǔ)水箱連接、裝設(shè)容積式換熱器連接、裝設(shè)下部儲(chǔ)水箱g) 開式熱水供應(yīng)系統(tǒng)i. 特點(diǎn)：用戶的熱水供應(yīng)用水直接取自熱水網(wǎng)路的熱水供熱系統(tǒng)。供暖和通風(fēng)熱用戶系統(tǒng)與熱水網(wǎng)路的連接方

14、式，與閉式熱水供熱系統(tǒng)完全相同ii. 方式：無儲(chǔ)水箱、上部儲(chǔ)水箱、與上水混合h) 閉式與開式系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)：i. 閉式補(bǔ)水少，開式補(bǔ)水大以致費(fèi)用多ii. 閉式水質(zhì)穩(wěn)定、開式水質(zhì)不穩(wěn)定iii. 閉式設(shè)備多管理復(fù)雜、開式設(shè)置簡單節(jié)省基建投資iv. 開式利用低位熱能好于閉式第九章 熱水網(wǎng)路水力計(jì)算和水壓圖（一定參考輸配）1. 水壓圖目的：清晰表示各點(diǎn)壓力2. 水壓圖理論基礎(chǔ)：伯努利能量方程3. 水壓圖重要概念（即用途）：a) 利用水壓曲線，可以確定管道中任何一點(diǎn)的壓力(壓頭)值，管道中任意點(diǎn)的壓頭p=該點(diǎn)測壓管水頭高度減去該點(diǎn)所處的位置標(biāo)高z (m ) b) 利用水壓曲線，可表示出各管段的壓力損失值，管

15、道中任意兩點(diǎn)的測壓管水頭高度之差等于水流過該兩點(diǎn)之間的管道壓力損失值。c) 根據(jù)水壓曲線的坡度，可以確定管段的單位管長的平均壓降的大小。d) 熱水管路系統(tǒng)是一個(gè)水力連通器，只要已知或固定管路上任意一點(diǎn)的壓力，其他點(diǎn)壓力就確定4. 熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術(shù)要求不超壓、不汽化、不倒空、不抽空、壓力滿足要求5. 繪制水壓圖步驟a) 以網(wǎng)絡(luò)循環(huán)水泵的中心線的高度為基準(zhǔn)面，在橫、縱坐標(biāo)上做出距離、標(biāo)高刻度b) 靜水壓線，要求：不超壓、不汽化、不倒空c) 回水管動(dòng)水壓曲線，要求：不倒空、不抽空（最低位置要求），不超壓（最高位置要求）d) 供水管動(dòng)水壓曲線，要求：不汽化、資用壓差滿足要求6. 閥前止回閥：消耗阻力、停止水泵運(yùn)行7. 循環(huán)水泵揚(yáng)程hr