供熱工程,緒論課件

1、一、供熱工程課程的研究對象和主要內(nèi)容二、供熱工程的發(fā)展概況三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展四、供熱工程課程的任務(wù)緒論一、供熱工程課程的研究對象和主要內(nèi)容 人類在日常生活和社會生產(chǎn)中都需要使用大量的熱能。將自然界的能源直接或間接地轉(zhuǎn)化為熱能，以滿足人們需要的科學(xué)技術(shù)，稱為熱能工程。生產(chǎn)、輸配和應(yīng)用中、低品位熱能的工程技術(shù)，稱為供熱工程。在本專業(yè)的范疇內(nèi)，主要是采用熱水或蒸汽為熱媒（載能體），向中、低品位熱用戶輸配熱能，以保證建筑物衛(wèi)生和舒適條件的用熱系統(tǒng)（如供暖、通風(fēng)、空調(diào)和熱水供應(yīng)）及生產(chǎn)工藝用熱系統(tǒng)。在人類能源消耗總量中，用以保證建筑物衛(wèi)生和舒適條件的供暖、空調(diào)等能源消耗量占有越來越大比例。隨著國民經(jīng)

2、濟(jì)的快速發(fā)展，供熱工程技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展成為熱能工程中的一個(gè)重要組成部分，也成為建筑節(jié)能的重要組成部分?！肮峁こ獭蓖ǔ０ā?供暖工程”和“集中供熱”兩部分。 供暖是指用人工的方法向室內(nèi)供給熱量，保持一定的室內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活或工作環(huán)境的工程技術(shù)。 供暖工程的分類： 局部供暖系統(tǒng)和集中供暖系統(tǒng)對流供暖系統(tǒng)和輻射供暖系統(tǒng)常規(guī)供暖系統(tǒng)和分戶熱計(jì)量供暖系統(tǒng) 集中式熱水供暖系統(tǒng) 集中式熱水供暖系統(tǒng)。熱水鍋爐與散熱器分別設(shè)置，通過熱水管道（供水管和回水管）相連接。循環(huán)水泵使熱水克服系統(tǒng)內(nèi)各種流動(dòng)阻力循環(huán)流動(dòng)，在鍋爐內(nèi)被加熱，經(jīng)散熱器冷卻后返回鍋爐重新被加熱。膨脹水箱用于容納供暖系統(tǒng)升溫時(shí)的膨脹水量

3、，并使系統(tǒng)保持一定的壓力。見視頻。對流供暖系統(tǒng)和輻射供暖系統(tǒng) 根據(jù)供暖系統(tǒng)中散熱設(shè)備向室內(nèi)散熱方式的不同，供暖系統(tǒng)可分為對流供暖和輻射供暖。散熱設(shè)備主要以對流換熱方式向室內(nèi)供暖，稱為對流供暖，如散熱器供暖系統(tǒng)和熱風(fēng)供暖系統(tǒng)。散熱設(shè)備主要以輻射換熱方式向室內(nèi)供暖，稱為輻射供暖.輻射供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備，主要有金屬輻射板或以建筑物部分頂棚、地板、墻壁作為輻射散熱面。在各種供暖方式中，散熱器供暖最為常見。近年來，隨著新型舒適節(jié)能型建筑的發(fā)展，低溫?zé)崴匕遢椛涔┡绞降玫搅嗽絹碓綇V泛的應(yīng)用。 常規(guī)式和分戶熱計(jì)量式供暖系統(tǒng) 隨著我國建筑節(jié)能技術(shù)和供熱體制改革步伐的加快，對供暖系統(tǒng)的供熱計(jì)量和熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制

4、功能提出更高要求。根據(jù)供暖系統(tǒng)收費(fèi)計(jì)量方式不同，集中供暖系統(tǒng)又可分常規(guī)式和分戶熱計(jì)量形式。 本書主要講授以熱水和蒸汽作為熱媒的集中式散熱器供暖和低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)、分戶熱計(jì)量供暖系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)、運(yùn)行的基本知識。熱源 熱源 在熱能工程中，泛指能從中吸取熱量的任何物質(zhì)、裝置或天然能源。目前最廣泛用于供熱系統(tǒng)的熱源有區(qū)域鍋爐房和熱電廠，在此類熱源內(nèi)，使燃料燃燒產(chǎn)生熱能，用以加熱供熱熱媒（熱水或蒸汽）。此外，可利用核能、太陽能、地?zé)?、電能、工業(yè)余熱、垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能等作為集中供熱系統(tǒng)的熱源。熱源是直接消耗能源、實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換的部分，是供熱系統(tǒng)能源組成部分。 以熱電廠為熱源 以熱電廠作為熱源

5、的供熱系統(tǒng)，稱為熱電廠集中供熱系統(tǒng)。熱電廠同時(shí)供應(yīng)電能和熱能的能源綜合供應(yīng)方式，稱為熱電聯(lián)產(chǎn)（也稱為“熱化”），即利用燃料燃燒產(chǎn)生的高品位熱能發(fā)電，利用低品位熱能供熱的綜合應(yīng)用能源方式。區(qū)域鍋爐房的效率 區(qū)域燃煤鍋爐房集中供熱的熱能利用率低于熱電聯(lián)產(chǎn)，但鍋爐熱效率也能達(dá)到80%左右，遠(yuǎn)比分散鍋爐房的鍋爐熱效率（50%-60%）高得多。 區(qū)域鍋爐房特別是熱電廠供熱，具有明顯的節(jié)約能源、改善環(huán)境和提高人民生活水平以及保證生產(chǎn)用熱要求等主要優(yōu)點(diǎn)，成為城鎮(zhèn)最主要的熱源型式。管網(wǎng)造價(jià)與輸送能耗高，調(diào)節(jié)控制不當(dāng)會造成能源浪費(fèi)等，成為提高供熱效率的關(guān)鍵技術(shù)問題。 丹麥和芬蘭等國的熱源模式示例丹麥、芬蘭等國家

6、供熱共同特點(diǎn) 熱電廠負(fù)責(zé)基底負(fù)荷，垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的垃圾處理技術(shù)，丹麥、挪威等國家都有應(yīng)用。氣（油）鍋爐調(diào)峰，循環(huán)水泵采用變頻水泵。熱網(wǎng) 熱網(wǎng)（熱力網(wǎng)） 由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線系統(tǒng)，稱為網(wǎng)。在熱媒輸送中，還會由于水泵運(yùn)行、管道散熱、水力和熱力工況分配不均等原因，造成能量消耗，因此，熱網(wǎng)運(yùn)行工況也是影響供熱系統(tǒng)能源效率的最重要組成部分。 熱用戶 熱用戶 集中供熱系統(tǒng)應(yīng)用熱能的用戶，稱為熱用戶，如建筑物內(nèi)供暖、通風(fēng)、空調(diào)、熱水供應(yīng)以及生產(chǎn)工藝用熱系統(tǒng)等。熱用戶的建筑類型及用途，直接影響著供熱負(fù)荷的大小及系統(tǒng)和設(shè)備投資。供熱供暖系統(tǒng)及其設(shè)備型式和運(yùn)行調(diào)節(jié)方式，不僅影響使

7、用效果，也同樣影響著供熱系統(tǒng)能源效率。 二、供熱工程的發(fā)展概況 火的使用、蒸汽機(jī)的發(fā)明、電能的應(yīng)用以及原子能的利用、可再生能源的開發(fā)利用，使人類利用能源的歷史不斷發(fā)生著重大變革，也使供熱工程技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。 二、供熱工程的發(fā)展概況 人類最早以火的形式利用能源到后來利用原始爐灶獲得熱能供暖、炊事和照明，屬于局部取暖和用能方式。1673年英國工程師發(fā)明了熱水在管內(nèi)流動(dòng)用以加熱房間。1777年法國人把熱水采暖用于房間。蒸汽機(jī)的發(fā)明，促進(jìn)了鍋爐制造業(yè)的發(fā)展。二、供熱工程的發(fā)展概況 本世紀(jì)，隨著全球可持續(xù)戰(zhàn)略的實(shí)施和新能源革命，世界能源結(jié)構(gòu)正在向優(yōu)質(zhì)化發(fā)展，清潔能源、可再生能源（太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能

8、、水能等），將越來越多地替代碳能源。燃料多元化和設(shè)備小型化、冷熱電聯(lián)供與多聯(lián)產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化與智能化控制和信息化管理以及環(huán)境友好，成為新一代能源系統(tǒng)的主要特征。因此，供熱熱源與供熱方式的多元化，正在促進(jìn)現(xiàn)代供熱技術(shù)飛速發(fā)展。 三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 我國在遠(yuǎn)古時(shí)期，就有鉆木取火的傳說。故宮的火地供熱，是迄今為止保存完好的我國古代宮殿常用取暖方式?；馉t、火墻和火炕等局部供暖方式不僅至今在我國北方農(nóng)村還被廣泛地使用，目前的研究還表明，火炕是一種節(jié)能、舒適、環(huán)保、有發(fā)展應(yīng)用前景的農(nóng)村供暖方式。 在解放前，我國僅在一些大城市的個(gè)別建筑和特殊區(qū)域內(nèi)設(shè)置集中式供暖系統(tǒng)，如當(dāng)時(shí)北京的六國飯店、清華大學(xué)圖書館和體育

9、館、東單的德國醫(yī)院等，又如上海的國際飯店、華山公寓等，被視為高貴的建筑設(shè)備。 三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 供暖工程的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理，在50年代期間，主要以學(xué)習(xí)原蘇聯(lián)的技術(shù)為主。20世紀(jì)6070年代，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)走“獨(dú)立自主，自力更生”的發(fā)展道路，從而促進(jìn)了供熱技術(shù)的發(fā)展，形成了時(shí)代的特點(diǎn)。從仿制國外產(chǎn)品轉(zhuǎn)向自主開發(fā)。三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 60年代開始，我國能夠自行設(shè)計(jì)開發(fā)大中小型的成套供熱設(shè)備及各種鍋爐，設(shè)計(jì)和制造各種鑄鐵、鋼制和鋁合金散熱器，熱水供暖技術(shù)得到快速的發(fā)展，公共建筑的蒸汽采暖方式逐步被替代，城鎮(zhèn)集中供熱事業(yè)迅速發(fā)展起來。改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，多種供暖系統(tǒng)

10、型式的應(yīng)用和新型散熱設(shè)備的研制都有了較大的發(fā)展。如工業(yè)企業(yè)中高溫水供暖系統(tǒng)，鋼制輻射供暖的應(yīng)用、新型鋼串片、鋼板模壓等散熱器的研制和應(yīng)用，高級旅館中供暖與空調(diào)相結(jié)合的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)等。三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 1987年頒布了適合我國國情的國家標(biāo)準(zhǔn)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ19-1987 ），1989年建設(shè)部頒布了城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（ CJJ28-28-1989 ），1990年頒布了城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范（ CJJ34-1990 ）。此后，不斷完善制定相應(yīng)配套設(shè)計(jì)法規(guī)文件，對供熱事業(yè)的發(fā)展起到了保證作用。截止到2000年，城鎮(zhèn)供熱面積達(dá)11.077億，城鎮(zhèn)供熱面積中住宅面積約占60

11、%以上。三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 新中國成立以來，供熱事業(yè)的發(fā)展對發(fā)展我國經(jīng)濟(jì)、提高人民生活水平和改善環(huán)境發(fā)揮了重要作用。優(yōu)化配置城鎮(zhèn)供熱資源，堅(jiān)持集中供熱為主，多種方式互為補(bǔ)充，大力開發(fā)和利用太陽能、地?zé)岬瓤稍偕茉春颓鍧嵞茉?。十五?guī)劃以來，按照全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，以提高能源利用為核心、以節(jié)能為重點(diǎn)，大力實(shí)施了城鎮(zhèn)供熱體制改革。推動(dòng)了建筑節(jié)能和供暖系統(tǒng)的節(jié)能，新建住宅基本實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%的目標(biāo)。 三、我國供熱事業(yè)的發(fā)展 建國初期，哈爾濱工業(yè)大學(xué)和清華大學(xué)等高等院校設(shè)立了暖通專業(yè)。根據(jù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需求，1999年由暖通專業(yè)更名為建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)，到本世紀(jì)初已發(fā)展到百余所高校，為我國培養(yǎng)了大批暖通專業(yè)的高級工程技術(shù)人才。與此同時(shí)，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的研究實(shí)踐及施工單位的工程積累，均為我國供熱事業(yè)的發(fā)展提供了重要保障。 我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展全球可持續(xù)戰(zhàn)略的實(shí)施，城鎮(zhèn)化與城市現(xiàn)代化建設(shè)速度的加快，必將促進(jìn)供熱事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。四、供熱工程課程的任務(wù) 供熱工程是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的主干課程?！肮峁こ獭闭n程的研究對象，是以熱水和蒸汽作為熱媒的供暖（采暖）系統(tǒng)和集中供熱系統(tǒng)。 四、供熱工程課程的任務(wù) 學(xué)習(xí)本課程之前，應(yīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)傳