供熱工程知識點講解（21頁）

1、供熱工程基礎(chǔ)知識1.水和水蒸汽有哪些基本性質(zhì)？ 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1000Kg/m3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？答：熱水鍋爐的出力有三種表達方式，即大卡/小時（Kcal/h）、噸/小時(t/h)、兆瓦（MW）。

2、（1）大卡/小時是公制單位中的表達方式，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=106W）。正式文件中應(yīng)采用這種表達方式。 三種表達方式換算關(guān)系如下： 60萬大卡/小時（60104Kcal/h）1蒸噸/小時1t/h0.7MW 兩個重要的單位換算關(guān)系1KJ=3600KWh 1kcal=4.18KJ4、如何確定循環(huán)水量？如何定蒸汽量、熱量和面積的關(guān)系？4、如何確定循環(huán)水量？如何定蒸汽

3、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/h Q - 熱用戶設(shè)計熱負荷，W c - 水的比熱，c=4187J/ kg tgth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)熱負荷，W r - 蒸汽的汽化潛熱，KJ/ kg h - 凝結(jié)水由飽和狀態(tài)到排放

4、時的焓差，KJ/ kg 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?。?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，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。 在選擇主管路的管徑時，應(yīng)考慮到今后負荷的發(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

5、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?？諝?進入汽動加熱器會破壞工作狀態(tài)，嚴重時造成事故。 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)為供熱循環(huán)流量的4%。失水原因：管道及供熱設(shè)施密封不嚴，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

6、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。 （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

7、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

8、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，且供程阻力遠小于回程阻力，因此，運行時

9、，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话銥?4m為宜。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)計供回水溫度一般取80/60，溫差20。 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

10、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。它可細分成

11、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

12、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

13、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

14、？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； （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； 18、供熱工程設(shè)計中常用的規(guī)范？19、壓力管道的分類？（一）長輸管道(GA類)（A）符合下列條件之一的長輸管道為GA1級：1）輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì)，設(shè)計壓力1.6MPa的管道；2）輸送有毒、可燃、易爆液體介質(zhì)，輸送距離200km，且公稱直徑300mm的管

15、道；3）輸送漿體介質(zhì)，輸送距離大于等于50km，且公稱直徑150mm的管道；（B）符合下列條件之一的長輸管道為GA2級：1）輸送有毒、可燃、易爆氣體介質(zhì)，設(shè)計壓力1.6MPa的管道；2）GA1（2）范圍以外的管道；3）GA1（3）范圍以外的管道。（二）公用管道（A）燃氣管道；（B）熱力管道。（三）工業(yè)管道（A）符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級：1）輸送GB 5044 職業(yè)性接觸毒物危害程度分級中規(guī)定毒性程度為極度危害介質(zhì)的管道；2）輸送GB50160石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范及GBJ16建筑設(shè)計防火規(guī)范中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、 乙類可燃氣體或甲類可燃液體介質(zhì)且設(shè)計壓力P4.0 MPa的管道；

16、3）輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力 4.0 MPa 且設(shè)計溫度 400 0C的管道；4）輸送流體介質(zhì)且設(shè)計壓力P10. 0 MPa的管道。（B）符合以下條件之一的工業(yè)管道為GC2級：1）輸送GB50160 石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范及GBJ16 建筑設(shè)計防火規(guī)范中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體介質(zhì)且設(shè)計壓力P4. 0 MPa的管道；2）輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力 4.0 MPa，且設(shè)計溫度 400 0C的管道；3）輸送非可燃流體介質(zhì)、無毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力 10 MPa，且設(shè)計溫度400 0C的管道；4）輸送流體介質(zhì)，設(shè)計壓力10 MPa，且設(shè)計溫度 400 0C的管道。（C）符合以下條件之一的