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熱力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)(Kcal/h)、噸/小時(shí)(t/h)、兆瓦(MW)。
(1)大卡/小時(shí)是公制單位中的表達(dá)方式,它表示熱水鍋爐每小時(shí)供出的熱量。
(2)"噸"或"蒸噸"是借用蒸汽鍋爐的通俗說(shuō)法,它表示熱水鍋爐每小時(shí)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(guó)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(dá)方式。
三種表達(dá)方式換算關(guān)系如下:
60萬(wàn)大卡/小時(shí)(60×104Kcal/h)≈1蒸噸/小時(shí)〔1t/h〕≈0.7MW3、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(jiǎn)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(chǎng)所旅館食堂餐廳非節(jié)能型建筑56~6460~8060~8060~70115~140節(jié)能型建筑38~4850~7055~7050~60100~130上表數(shù)據(jù)只是近似值,對(duì)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(duì)于熱水供熱系統(tǒng),循環(huán)水流量由下式計(jì)算:
G=[Q/c(tg-th)]×3600=0.86Q/(tg-th)式中:G-計(jì)算水流量,kg/h
Q-熱用戶設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,W
c-水的比熱,c=4187J/kgo℃
tg﹑th-設(shè)計(jì)供回水溫度,℃
一般情況下,按每平方米建筑面積2~2.5kg/h估算。對(duì)汽動(dòng)換熱機(jī)組,
由于供回水溫差設(shè)計(jì)上按20℃計(jì)算,故水量常取2.5kg/h。
采暖系統(tǒng)的蒸汽耗量可按下式計(jì)算:
G=3.6Q/r+⊿h
式中:G-蒸汽設(shè)計(jì)流量,kg/h
Q-供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷,W
r-蒸汽的汽化潛熱,KJ/kg
⊿h-凝結(jié)水由飽和狀態(tài)到排放時(shí)的焓差,KJ/kg
在青島地區(qū)作采暖估算時(shí),一般地可按每噸過(guò)熱蒸汽供1.2萬(wàn)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?。?jiǎn)挝唬海╩/s)蒸汽性質(zhì)公稱直徑>200公稱直徑≤200過(guò)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(jì)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0.5~3之間,管徑越細(xì),管程越長(zhǎng),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(shuō)管徑取偏大值,可參考下表:管徑
(mm)DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80流速
(m/s)0.30.40.50.60.70.80.9在選擇主管路的管徑時(shí),應(yīng)考慮到今后負(fù)荷的發(fā)展規(guī)劃。13、面式熱交換器有哪些形式?其原理、優(yōu)缺點(diǎn)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(diǎn):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(diǎn)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(diǎn)?答:普通的混合式熱交換器,蒸汽從其側(cè)面進(jìn)入,水循環(huán)完全靠電力實(shí)現(xiàn),它雖具有體積小、熱效率高的優(yōu)點(diǎn),但存在下列缺點(diǎn):
1、不節(jié)電,任何情況下都不能缺省循環(huán)水泵;(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(yùn)行中,系統(tǒng)的最高點(diǎn)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(yùn)行時(shí),最高點(diǎn)的壓頭高于靜止時(shí)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(yùn)行中如何掌握供回水溫度?我國(guó)采暖系統(tǒng)供回水溫差通常取多少?答:我國(guó)采暖設(shè)計(jì)沿用的規(guī)定:供水溫度95℃,回水溫度70℃,溫差為25℃。但近年來(lái),根據(jù)國(guó)內(nèi)外供熱的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),供回水溫度及溫差有下降趨勢(shì),設(shè)計(jì)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:?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的沿程阻力稱為比摩阻。一般情況下,主干線采取30~70Pa/m,支線應(yīng)根據(jù)允許壓降選取,一般取60~120Pa/m,不應(yīng)大于300Pa/m。一般地,在一個(gè)5萬(wàn)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2~4m,外網(wǎng)系統(tǒng)阻力4~8m水柱,換熱站管路系統(tǒng)阻力8~15m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(shuō)傳熱
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