傳熱基礎(chǔ)知識

1、供熱基礎(chǔ)知識論文上傳：tyszz 留言論文作者：zz您是本文第1905位讀者摘要： 本文針對關(guān)于水和水蒸汽，熱水鍋爐的出力熱耗指標(biāo)，循環(huán)水量，水系統(tǒng)的流速，水系統(tǒng)的空氣排除方面等進行詳細(xì)解答。 關(guān)鍵詞： 熱水鍋爐 熱耗指標(biāo) 水系統(tǒng) 熱交換1、水和水蒸汽有哪些基本性質(zhì)？答：水和水蒸汽的基本物理性質(zhì)有：比重、比容、汽化潛熱、比熱、粘度、溫度、壓力、焓、熵等。水的比重約等于1（t/m3、kg/dm3、g/cm3）蒸汽比容是比重的倒數(shù)，由壓力與溫度所決定。水的汽化潛熱是指在一定壓力或溫度的飽和狀態(tài)下，水轉(zhuǎn)變成蒸汽所吸收的熱量，或者蒸汽轉(zhuǎn)化成水所放出的熱量，單位是：KJ/Kg。水的比熱是指單位質(zhì)量的水每

2、升高1所吸收的熱量，單位是KJ/ Kg· ，通常取4.18KJ。水蒸汽的比熱概念與水相同,但不是常數(shù)，與溫度、壓力有關(guān)。2、熱水鍋爐的出力如何表達(dá)？答：熱水鍋爐的出力有三種表達(dá)方式，即大卡/小時（Kcal/h）、噸/小時(t/h)、兆瓦（MW）。 （1）大卡/小時是公制單位中的表達(dá)方式，它表示熱水鍋爐每小時供出的熱量。 （2）"噸"或"蒸噸"是借用蒸汽鍋爐的通俗說法，它表示熱水鍋爐每小時供出的熱量相當(dāng)于把一定質(zhì)量（通常以噸表示）的水從20加熱并全部汽化成蒸汽所吸收的熱量。 （3）兆瓦(MW)是國際單位制中功率的單位，基本單位為W （1MW=10

3、6W）。正式文件中應(yīng)采用這種表達(dá)方式。 三種表達(dá)方式換算關(guān)系如下： 60萬大卡/小時（60×104Kcal/h）1蒸噸/小時1t/h0.7MW3、什么是熱耗指標(biāo)？如何規(guī)定？答：一般稱單位建筑面積的耗熱量為熱耗指標(biāo)，簡稱熱指標(biāo)，單位w/m2,一般用qn表示，指每平方米供暖面積所需消耗的熱量。黃河流域各種建筑物采暖熱指標(biāo)可參照表2-1建筑物類型住宅綜 合居住區(qū)學(xué)?；蜣k公場所旅館食堂餐廳非節(jié)能型建筑5664608060806070115140節(jié)能型建筑3848507055705060100130上表數(shù)據(jù)只是近似值，對不同建筑結(jié)構(gòu)，材料、朝向、漏風(fēng)量和地理位置均有不同，緯度越高的地區(qū)，熱耗指

4、標(biāo)越高。 4、如何確定循環(huán)水量？如何定蒸汽量、熱量和面積的關(guān)系？答：對于熱水供熱系統(tǒng)，循環(huán)水流量由下式計算：G=Q/c(tg-th)×3600=0.86Q/(tg-th)式中：G - 計算水流量，kg/hQ - 熱用戶設(shè)計熱負(fù)荷，Wc - 水的比熱，c=4187J/ kgotgth設(shè)計供回水溫度，一般情況下，按每平方米建筑面積22.5 kg/h估算。對汽動換熱機組，由于供回水溫差設(shè)計上按20計算，故水量常取2.5 kg/h。采暖系統(tǒng)的蒸汽耗量可按下式計算：G=3.6Q/r + h式中：G - 蒸汽設(shè)計流量，kg/h Q - 供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷，Wr - 蒸汽的汽化潛熱，KJ/ kgh -

5、 凝結(jié)水由飽和狀態(tài)到排放時的焓差，KJ/ kg在青島地區(qū)作采暖估算時，一般地可按每噸過熱蒸汽供1.2萬平方米建筑。 5、系統(tǒng)的流速如何選定？管徑如何選定？答：蒸汽在管道內(nèi)最大流速可按下表選?。?單位：（ m/s ）蒸汽性質(zhì)公稱直徑>200公稱直徑200過熱蒸汽8060飽和蒸汽6035蒸汽管徑應(yīng)根據(jù)流量、允許流速、壓力、溫度、允許壓降等查表計算選取。6、水系統(tǒng)的流速如何選定？管徑如何選定？答：一般規(guī)定，循環(huán)水的流速在0.53之間，管徑越細(xì)，管程越長，阻力越大，要求流速越低。為了避免水力失調(diào)，流速一般取較小值，或者說管徑取偏大值，可參考下表：管徑（mm）DN20DN25DN32DN40DN5

6、0DN65DN80流 速（m/s）0.30.40.50.60.70.80.9在選擇主管路的管徑時，應(yīng)考慮到今后負(fù)荷的發(fā)展規(guī)劃。7、水系統(tǒng)的空氣如何排除？存在什么危害？答：水系統(tǒng)的空氣一般通過管道布置時作成一定的坡度，在最高點外設(shè)排氣閥排出。排氣閥有手動和自動的兩種，管道坡度順向坡度為0.003，逆向坡度為0.005。管道內(nèi)的空氣若不排出，會產(chǎn)生氣塞，阻礙循環(huán)，影響供熱。另外還會對管路造成腐蝕。空氣 進入汽動加熱器會破壞工作狀態(tài)，嚴(yán)重時造成事故。8、系統(tǒng)的失水率和補水率如何定？失水原因通常為何？答：按照城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范規(guī)定：閉式熱力網(wǎng)補水裝置的流量，應(yīng)為供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%，事故補水量應(yīng)為供

7、熱循環(huán)流量的4%。失水原因：管道及供熱設(shè)施密封不嚴(yán)，系統(tǒng)漏水；系統(tǒng)檢修放水；事故冒水；用戶偷水；系統(tǒng)泄壓等。9、水系統(tǒng)的定壓方式有幾種？分別是如何實現(xiàn)定壓的？系統(tǒng)的定壓一般取多少？答：熱水供熱系統(tǒng)定壓常見方式有：膨脹水箱定壓、普通補水泵定壓、氣體定壓罐定壓、蒸汽定壓、補水泵變頻調(diào)速定壓、穩(wěn)定的自來水定壓等多種補水定壓方式。采用混合式加熱器的熱水系統(tǒng)應(yīng)采用溢水定壓形式。（1）膨脹水箱定壓：在高出采暖系統(tǒng)最高點2-3米處，設(shè)一水箱維持恒壓點定壓的方式稱為膨脹水箱定壓。其優(yōu)點是壓力穩(wěn)定不怕停電；缺點是水箱高度受限，當(dāng)最高建筑物層數(shù)較高而且遠(yuǎn)離熱源，或為高溫水供熱時，膨脹水箱的架設(shè)高度難以滿足要求。（

8、2）普通補水泵定壓：用供熱系統(tǒng)補水泵連續(xù)充水保持恒壓點壓力固定不變的方法稱為補水泵定壓。這種方法的優(yōu)點是設(shè)備簡單、投資少，便于操作。缺點是怕停電和浪費電。（3）氣體定壓罐定壓：氣體定壓分氮氣定壓和空氣定壓兩種，其特點都是利用低位定壓罐與補水泵聯(lián)合動作，保持供熱系統(tǒng)恒壓。氮氣定壓是在定壓罐中灌充氮氣?？諝舛▔簞t是灌充空氣，為防止空氣溶于水腐蝕管道，常在空氣定壓罐中裝設(shè)皮囊，把空氣與水隔離。氣體定壓供熱系統(tǒng)優(yōu)點是：運行安全可靠，能較好地防止系統(tǒng)出現(xiàn)汽化及水擊現(xiàn)象；其缺點是：設(shè)備復(fù)雜，體積較大，也比較貴，多用于高溫水系統(tǒng)中。（4）蒸汽定壓：蒸汽定壓是靠鍋爐上鍋筒蒸汽空間的壓力來保證的。對于兩臺以上鍋

9、爐，也可采用外置膨脹罐的蒸汽定壓系統(tǒng)。另外，采用淋水式加熱器和本公司生產(chǎn)的汽動加熱器也可以認(rèn)為是蒸汽定壓的一種。蒸汽定壓的優(yōu)點是：系統(tǒng)簡單，投資少，運行經(jīng)濟。其缺點是：用來定壓的蒸汽壓力高低取決于鍋爐的燃燒狀況，壓力波動較大，若管理不善蒸汽竄入水網(wǎng)易造成水擊。（5）補水泵變頻調(diào)速定壓：其基本原理是根據(jù)供熱系統(tǒng)的壓力變化改變電源頻率，平滑無級地調(diào)整補水泵轉(zhuǎn)速而及時調(diào)節(jié)補水量，實現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點的壓力恒定。這種方法的優(yōu)點是：省電，便于調(diào)節(jié)控制壓力。缺點是：投資大，怕停電。（6）自來水定壓：自來水在供熱期間其壓力滿足供熱系統(tǒng)定壓值而且壓力穩(wěn)定?？砂炎詠硭苯咏釉诠嵯到y(tǒng)回水管上，補水定壓。這種方法的優(yōu)點

10、是顯而易見的，簡單、投資和運行費最少；其缺點是：適用范圍窄，且水質(zhì)不處理直接供熱會使供熱系統(tǒng)結(jié)垢。（7）溢水定壓形式有：定壓閥定壓、高位水箱溢水定壓及倒U型管定壓等。運行中，系統(tǒng)的最高點必然充滿水且有一定的壓頭余量，一般取4m左右。由于系統(tǒng)大都是上供下回，且供程阻力遠(yuǎn)小于回程阻力，因此，運行時，最高點的壓頭高于靜止時壓頭。因此，靜態(tài)定壓值可適當(dāng)?shù)鸵恍?，一般?4m為宜。最大程度地降低定壓壓值，是為了充分利用蒸汽的做功能力。 10、運行中如何掌握供回水溫度？我國采暖系統(tǒng)供回水溫差通常取多少？答：我國采暖設(shè)計沿用的規(guī)定：供水溫度95，回水溫度70，溫差為25。但近年來，根據(jù)國內(nèi)外供熱的先

11、進經(jīng)驗，供回水溫度及溫差有下降趨勢，設(shè)計供回水溫度有取80/60，溫差20的。11、什么是比摩阻？比摩阻系數(shù)通常選多少？水系統(tǒng)的總阻力一般在什么范圍？其中站內(nèi)、站外各為多少？答：單位長度的沿程阻力稱為比摩阻。一般情況下，主干線采取3070Pa/m，支線應(yīng)根據(jù)允許壓降選取，一般取60120Pa/m，不應(yīng)大于300 Pa/m。一般地，在一個5萬m2的供熱面積系統(tǒng)中，供熱系統(tǒng)總阻力20 25m水柱，其中用戶系統(tǒng)阻力24m，外網(wǎng)系統(tǒng)阻力48m水柱，換熱站管路系統(tǒng)阻力815m水柱。12、熱交換有哪幾種形式？什么是換熱系數(shù)？面式熱交換器的主要熱交換形式是什么？答：熱交換（或者說傳熱）有三種形式：導(dǎo)熱、對流

12、和輻射。對面式熱交換器來說，換熱的主要形式是對流和導(dǎo)熱，對流換熱量的計算式是：Q=A（t2-t1），導(dǎo)熱換熱量的計算式是：Q=（/）A（t2-t1）。在面式熱交換器中的傳熱元件兩側(cè)都發(fā)生對流換熱，元件體內(nèi)發(fā)生導(dǎo)熱。13、面式熱交換器有哪些形式？其原理、優(yōu)缺點各為何？答：面式熱交換器的主要形式有：管殼式換熱器、板式換熱器、熱管式換熱器等。它可細(xì)分成很多形式，其共同的缺點：體積大，占地大、投資大，熱交換效率低（與混合式比較），壽命短；它們的優(yōu)點是凝結(jié)水水質(zhì)污染輕，易于回收。14、普通的混合式熱交換器有什么缺點？答：普通的混合式熱交換器，蒸汽從其側(cè)面進入，水循環(huán)完全靠電力實現(xiàn)，它雖具有體積小、熱效率

13、高的優(yōu)點，但存在下列缺點：1、 不節(jié)電，任何情況下都不能缺省循環(huán)水泵；2、 不穩(wěn)定，當(dāng)進汽壓力較低，或進水壓力較高時，皆會出現(xiàn)劇烈的振動和噪聲；3、同樣，也存在凝結(jié)水回收難的問題。15、供熱系統(tǒng)常用到哪幾種閥門，各有什么性能？答：供熱系統(tǒng)常用到的閥門有：截止閥、閘閥（或閘板閥）、蝶閥、球閥、逆止閥（止回閥）、安全閥、減壓閥、穩(wěn)壓閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥及多種自力式調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)閥。其中截止閥：用于截斷介質(zhì)流動，有一定的節(jié)調(diào)性能，壓力損失大，供熱系統(tǒng)中常用來截斷蒸汽的流動，在閥門型號中用"J"表示截止閥閘閥：用于截斷介質(zhì)流動，當(dāng)閥門全開時，介質(zhì)可以象通過一般管子一樣，通過，無須改

14、變流動方向，因而壓損較小。閘閥的調(diào)節(jié)性能很差，在閥門型號中用"Z"表示閘閥。逆止閥：又稱止回閥或單向閥，它允許介質(zhì)單方向流動，若閥后壓力高于閥前壓力，則逆止閥會自動關(guān)閉。逆止閥的型式有多種，主要包括：升降式、旋啟式等。升降式的閥體外形象截止閥，壓損大，所以在新型的換熱站系統(tǒng)中較少選用。在閥門型號中用"H"表示。蝶閥：靠改變閥瓣的角度實現(xiàn)調(diào)節(jié)和開關(guān)，由于閥瓣始終處于流動的介質(zhì)中間，所以形成的阻力較大，因而也較少選用。在閥門型號中用"D"表示。安全閥：主要用于介質(zhì)超壓時的泄壓，以保護設(shè)備和系統(tǒng)。在某些情況下，微啟式水壓安全閥經(jīng)過改進可用作

15、系統(tǒng)定壓閥。安全閥的結(jié)構(gòu)形式有很多，在閥門型號中用"Y"表示。16、除污器有什么作用？常安裝于系統(tǒng)的什么部位？答：除污器的作用是用于除去水系統(tǒng)中的雜物。站內(nèi)除污器一般較大，安裝于汽動加熱器之前或回水管道上，以防止雜物流入加熱器。站外入戶井處的除污器一般較小，常安裝于供水管上，有的系統(tǒng)安裝，有的系統(tǒng)不安裝，其作用是防止雜物進入用戶的散熱器中。新一代的汽動加熱器自帶有除污器17、有時候發(fā)現(xiàn)有的用戶暖氣片熱而有的不熱，何故？如何解決？答：這叫作系統(tǒng)水力失調(diào)，導(dǎo)致的原因較復(fù)雜，大致有如下原因：（1）管徑設(shè)計不合理，某些部位管徑太細(xì)；（2）有些部件阻力過大，如閥門無法完全開啟等；（3）系統(tǒng)中有雜物阻塞（4）管道坡度方向不對等原因使系統(tǒng)中的空氣無法排除干凈；（5）系統(tǒng)大量失水；（6）系統(tǒng)定壓過低，造成不滿水運行；（7）循環(huán)水泵流量，揚程不夠；要解決系統(tǒng)失調(diào)問題，首先要查明原因，然后采取相應(yīng)措施18、汽暖和水暖各有什么優(yōu)缺點？答：汽暖系統(tǒng)雖有投資省的優(yōu)點，但能源浪費太大，據(jù)權(quán)威部門測