供热工程论述题Word文档格式.docx

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5）采用钢制散热器时，应采用闭式系统，且满足水质要求，非采暖期充水保养；

蒸汽系统不得采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。

6）采用铝制散热器时，应选用内防腐型铝制散热器，并满足水质要求。

7）安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁散热器。

8）应尽量选用金属耗量少，金属热强度高，传热系数高的散热器。

综上所述，选择散热器时应综合考虑供暖管网参数、房间空气环境、经济、节能、用户要求等各方面来选用合适的散热器。

5、试述钢制散热器与铸铁散热器相比的优缺点。

答:

优点：

1）金属耗量少，钢制散热器金属热强度一般是铸铁散热器的3～4倍；

2）耐压强度高，钢制散热器承压能力一般是铸铁散热器的2倍；

3）外形美观整洁、占地小、便于布置。

缺点：

1）相对于铸铁散热器热稳定性差；

2）容易腐蚀、使用寿命比铸铁散热器短。

6、散热器的布置应注意哪些？

1）一般安装在外墙的窗台下。

2）为防止冻裂散热器，两道外门间不准设置散热器；

楼梯间或其他有冻结危险的场所，散热器应由单独的立、支管供热，且不得安装调节阀。

3）散热器一般明装，布置简单。

幼儿园应暗装或加防护罩，以免烫伤儿童。

4）在垂直单管或双管热水供热系统中，同一房间的两组散热器可串联连接；

辅助用室及走廊的散热器，可同邻室串联连接。

5）在楼梯间布置散热器时，应考虑楼梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。

6）铸铁散热器的组装片数不宜过多，粗柱型（M132型）20片，细柱型（四柱）25片，长翼型7片。

7、机械循环热水供暖系统中水平式系统和垂直式系统相比有哪些优缺点？

答案要点：

1）系统总造价一般要比垂直系统低；

2）管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；

3）有可能利用最高层的辅助空间架设膨胀水箱；

4）对一些各层有不同使用功能或不同温度要求的建筑物，水平式系统更便于分层管理调节；

5）排气方式要比垂直式上供下回系统复杂些；

6）单管水平式系统串联散热器过多时易出现水平失调。

8、分户采暖室内供暖系统有哪几种连接形式，并分析各形式的特点。

P79

1）水平单管串联式中的热媒顺序流入各个换热器，温度逐次降低，环路简单阻力最大，各散热器不具备独立调节能力，工作时互相影响，散热器组数不宜过多；

2）水平单管跨越式比水平单管串联式多一根跨越管，热媒只有一部分进入散热器，各散热器具有一定的调节能力；

3）水平双管同程式并联散热器进出口温度相等，各散热器循环回路的管道长度相等，但增加了一根回水管，对布置造成不便，成本高，但负荷调节能力强，各散热器互不影响；

4）水平双管异程式各散热器循环回路的管道长度不相等，易造成水平失调，散热器负荷调节互相有影响；

5）水平网程式中热媒由分集水缸提供，可集中调节各个散热器的散热量，常用于低温辐射地板采暖。

9、简述降低建筑物供暖热负荷的方法。

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降低建筑物供暖热负荷的方法主要有以下几个方面：

1）减小建筑物的体形系数和外表面积，加强围护结构保温，以减少传热耗热量。

2）提高门窗气密性，减少空气渗透耗热量，提高门窗保温性减少其传热耗热量；

3）通过有效地整体规划，单体设计，从朝向、间距、体形上保证建筑物受太阳辐射面积最大。

综上所述，供暖体积热指标的大小主要与建筑物的围护结构及外形有关，围护结构的传热系数、体型系数越大，窗墙比大及气密性差，单位体积热损失越大；

降低供暖体积热指标，最大限度的争取得热，最低限度向外散热是降低建筑物供暖热负荷的主要途径。

10、论述闭式与开式热水供热系统的优缺点。

P230

闭式与开式热水供热系统各有如下优缺点：

1）闭式热水供热系统的网路补水量少。

在运行中，闭式热水供热系统容易监测网路系统的严密程度。

开式系统失水量大，补水的测量不能说明系统的坚固性，所以供热系统的严密程度监测复杂；

2）在闭式热水供热系统中，网路循环水通过表面式热交换器将城市上水加热，热水供应用水的水质与自来水水质相同且稳定。

开式供热系统因为与回水管中水的变流量有关，热网水力工况很不稳定，循环水水质不稳定，卫生监测困难；

3）在闭式热水供热系统中，在热力站或用户入口处，需安装表面式热交换器。

热力站或用户引入口处设备增多，投资增加，运行管理也较复杂。

开式系统用户引入口设备装置简单，节省基建投资；

4）在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些；

有可能使发电厂和工业企业的废热用于热水供应；

能提高热水供应局部装置的使用寿命；

有可能在长输送热中应用单管系统。

综上所述，开式系统和闭式系统各有优缺点,但由于闭式系统有水质稳定、补水量小等优点，所以闭式系统应用比较广泛，开式系统在我国目前没有得到应用。

11、简述热水供热系统中闭式系统、开式系统、直接连接、间接连接之间在连接形式上的区别。

闭式系统和开式系统是热水供热系统的两种主要形式，他们之间连接形式的区别如下：

1）采暖系统热用户与热网的连接方式分直接连接和间接连接两种，直接连接的两种形式分别是无混合装置的直接连接和有混合装置的直接连接，而采暖系统的间接连接都是通过间壁式换热器的间接连接。

2）热水供应系统热用户与热网的连接方式也有直接连接和间接连接两种方式，热水供应系统的直接连接分为无储水箱的连接方式、装设上部储水箱的连接方式和与上水混合的连接方式；

间接连接分为无储水箱的连接方式、装设上部储水箱的连接方式、装设下部储水箱的连接方式、装设容积式换热器的连接方式。

3）采暖系统的所有连接方式都是闭式系统，热水供应系统的连接方式中直接连接方式是开式系统，间接连接都是闭式系统。

4）如果热水供热系统中同时存在热水采暖系统和热水供应系统，则根据水质不同至少要有一种系统采用间接连接，常用的连接方式是闭式双级串联和混连连接的方式。

综上所述，热水采暖系统由于热用户对水质的要求很高，因此都是采用闭式系统。

在我国热水供应系统的热负荷一般很小，大多采用并联闭式热水供热系统，开式系统没有得到应用。

12、热水网路压力状况的技术要求有哪些？

热水供热系统在运行或停止运行时，系统内热媒的压力必须满足下列基本技术要求：

1）不超压，在与热水网路直接连接的用户系统中，压力不应超过用户系统用热设备及管道构件的承压能力；

2）不汽化，在高温水网路和用户系统内，水温超过100℃的地点，热媒压力不低于该水温下的汽化压力，同时还应留有30-50kPa的富裕压力；

3）不倒吸，在与热水网路直接连接的用户系统中，无论系统运行或停止，用户系统回水管出口处的压力，必须高于用户系统的充水高度；

4）不吸气，网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力高出5mH20，以免吸入空气；

5）满足作用压头，热水网路的热力站或用户引入口处，供、回水管的资用压差应满足热力站或用户需要的作用压头。

13、如何提高热水网路的水力稳定性？

提高热水网路水力稳定性的主要方法是相对地减小网路干管的压降，或者相对地增大用户系统的压降：

（1）为了减少网路干管的压降就需要适当增大网路干管的管径，即在进行网路水力计算时选用较小的比摩阻值。

适当地增大靠近热源的网路干管的直径，对提高网路的水力稳定性来说其效果更为显著。

（2）为了增大用户系统的压降，可以采用喷射器、调压板、安装高阻力小管径阀门等措施。

（3）在运行时应合理地进行网路的初调节和运行调节，应可能将网路干管上的所有阀门开大，而把剩余的作用压差消耗在用户系统上。

（4）对于供热质量要求高的系统，可在各用户引入口安装必要的自动调节装置，以保证个用户的流量恒定，不受其他热用户的影响。

14、对多热源并网运行的供热量进行调度时，并网运行应具备的的技术条件是什么？

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1）各热源应执行统一的水温调节曲线，供热调节的方式应便于各热源间的负荷调配；

2）建立全网统一协调的水力工况，各热源协调的定压补水系统，统一的静压力线，与水力工况相适应的管网和设备选型；

3）具有简便的负荷调配手段；

4）具有较高的自动化水平。

15、供热管道应力计算的主要目的是什么？

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1）选定或校核钢管壁厚；

2）确定活动支座的最大允许间距；

3）分析固定支座受力情况，计算其受力大小；

4）计算供热管道的热伸长量，确定补偿器的结构尺寸及其弹性力。

16、在进行供热管道的应力计算时，主要考虑哪些载荷？

1）由于管道内的流体压力作用所产生的应力；

2）由于外载荷作用在管道上所产生的应力；

3）由于供热管道热涨和冷缩受约束所产生的应力。

17、固定支座的间距必须满足哪些条件？

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1）管段的热伸长量不得超过补偿器所允许的补偿量；

2）管段因膨胀和其他作用而产生的推力，不得超过固定支座（架）所能承受的允许推力；

3）不应使管道产生纵向弯曲。

18、地上敷设和地沟敷设固定支座所受到的水平推力由哪几方面产生？

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1）供热管道热涨和冷缩受约束所产生的作用力，如活动支座的摩擦力产生的水平推力；

2）活动端位移产生的作用力，如自然补偿、波纹管补偿器的弹性力或套筒补偿器摩擦力产生的水平推力；

3）内压产生的不平衡力，如在固定支座两端管径不同的管段设置普通补偿器或管道水压试验和运行时将出现管道的不平衡轴向力。

19、为什么间壁式换热器被城市集中供热系统普遍采用？

间壁式换热器在供热系统中因高低温两种热媒互不掺混，一、二级网具有不同的压力而运行管理方便，可靠性好，技术经济性高等优点而被城市集中供热系统普遍采用。

20、换热器的选择原则有哪些？

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1）换热器的容量和台数应根据热负荷调节并按照最不利工况进行选择，一般不设备用。

但一台换热器停用时，其余的应满足60～75%热负荷的需要。

2）换热器应满足热媒（一、二次）的工作压力、温度等参数的要求，以保证热网系统安全可靠的运行。

3）当采用板式换热器时，单台的板片数不宜太多或太少；

从造价和维修的角度看，控制在50-100片较宜；

考虑到橡胶垫片的耐温性，板式换热器的介质温度不宜高于180℃。

4）单台换热器应综合考虑传热系数和流动阻力。

21、补水泵的选择原则有哪些？

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1）.闭式热力网补水泵的流量不应小于系统循环流量的2%；

事故补水量不应小于供热系统循环流量的4%。

2）.开式热力网补水量，不应小于生活热水最大设计流量和供热系统泄漏流量之和。

3）.补水泵扬程的选择计算与补水点和定压点（压力控制点）的相对位置有关。

补水点和定压点在同一位置时，补水压力不小于补水点管道压力加30-50KPa；

旁通管或供水管定压时满足静压所需压力加30-50KPa；

4）.闭式热力网补水泵不应少于两台，一般选择两台。

为换热站补水时，单台容量为系统循环水量的2%，总补水量4%，不设备用；

为区域锅炉房补水时，单台容量应为4%，设备用泵1台。

5）.对于大型集中供热一级网系统，补水泵应考虑热源突然停止加热的事故补水量。

22、热水热力网管道地下敷设时，与地沟敷设相比管道直埋敷设的优点有哪些？

P371

直埋敷设与地沟敷设相比优点有：

（1）节省工程费用约30%；

（2）热损耗低、节能，据多个工程热水管网实测，千米温降仅为0.1-0.2℃左右；

（3）施工周期可缩短1/3以上；

（4）占地少，减少土方开挖和余土外运，有利于保护城市市容市貌，改善城市环境质量；

（5）无论南方、北方，不受地下水位高低影响；

（6）维护工作量少，可达零维修，使用寿命长。

23、集中供热系统自动化的目的是什么？

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1）.利于及时地了解并掌握热源、热网的参数与运行工况。

2）.利于节能降耗。

3）.利于实现减员增效。

4）.利于及时发现故障，确保供热安全。

5）.利于建立运行档案，形成企业信息，实现量化管理。

24、板式换热器的优缺点有哪些？

优点有：

1）板式换热器能使流体在低流速下发生强烈的湍动，大大强化了传热过程，传热系数高；

2）适应性大；

3）结构紧凑；

4）检修、拆洗方便；

5）节省材料；

6）占地面积小。

缺点有：

1）板片间流通截面窄，水质不好易形成水垢或污物沉积，易堵塞；

2）密封垫片耐温性能差时易渗漏影响使用寿命。

25、作为供热热源，地热水具有的特点有哪些？

1）在不同条件下，地热水的参数及成分会有很大差别，大部分地热水含有饱和碳酸钙，导致结垢；

当地热水中含有大量溶解氧时地热水的成分往往具有腐蚀性；

2）地热水的温度几乎不变，因此地热水的参数与热负荷无关；

3）直接利用方式将热能利用后直接排放，属一次性利用；

间接利用方式将废水回灌保持地下水位，但成本很高。

26、与燃煤锅炉房相比燃油燃气锅炉房有哪些优点？

1）环保，污染小。

无煤场灰场，燃烧产物清洁，无需除灰除渣；

2）设备少，操作简单，自动化控制程度高；

3）同等规模下，设计、安装、运行与维护都较简单；

基建投资、管理费用及施工周期都短。

27、简述循环泵的选用原则

循环泵选择总的原则是设备在系统中能够安全、高效、经济的运行，选择的内容主要是他的型式、台数、规格、转速及与之配套的电动机功率。

具体应考虑：

1）循环泵应满足系统中所需的最大流量和扬程，同时要处于循环水泵的最佳工况点，尽可能接近系统实际工况点且能够长期在高效区运行；

2）循环泵的流量-扬程特性曲线在水泵工作点附近应比较平缓，以便网路水力工况发生变化时，扬程变化较小；

单台运行时选用流量变化大扬程变化小的泵，多台并联运行时宜选择流量扬程特性曲线较为陡峭的水泵，并绘制水泵和热网水力特性曲线确定其工作点；

3）循环泵的承压、耐温能力应与热网的设计参数相适应，一般安装在热网回水管上，允许温度一般不低于80℃，如有可能使热网加热器超压时，可采用两级串联式设置；

4）循环泵单台容量、台数的确定应结合运行调节方式来选择，台数不得少于两台，其中一台备用，当4台或4台以上水泵并联运行时，可不设备用泵；

系统采用中央质调节时宜选用同型号的泵并联运行；

分阶段变流量质调节时宜选用扬程和流量不等的泵组；

具有热水供应热负荷的热水供热系统可考虑增设专用热水循环泵；

对具有多种热水的热水供热系统及分户计量供热系统，如欲采用质量-流量调节方式应选变速水泵；

水泵的选择还要结合现状负荷占规划热负荷的比例及所处的位置，当现状负荷靠近热源且占规划热负荷50%以下，泵通过变速能满足要求时，宜采用变速泵；

力求选择结构简单、体积小、重量轻、效率相对比较高的循环泵，力求运行时安全可靠、平稳、振动小、噪声低、抗汽蚀性能好。

28、试述热电厂与几个外置热源联合供热的运行方式。

运行方式有三种：

1）多热源并网运行。

采暖期基本热源首先投入运行，随气温变化基本热源满负荷后调峰热源并入热网中与基本热源共同供热，各热源的热媒统一送入管网，统一调度、统一分配到各热用户，水力工况相关。

2）多热源解列运行。

采暖期基本热源首先投入运行，随气温变化基本热源满负荷后分隔出部分管网划归调峰热源供热，并随气温变化逐步扩大或缩小分割出的管网范围，使基本热源在运行期间接近满负荷运行。

3）多热源分别运行。

在采暖期热力网用阀门分隔成多个部分由各热源分别供热。

29、试述多热源联供与单热源供热系统相比的特点。

1）热电厂与区域锅炉房联合供热有利于最大限度的发挥热电厂的供热能力，从而整体提高燃料的利用效率，实现不同品位能量的梯级利用，最大化节能与保护环境；

2）区域锅炉房联合供热，通过延长燃料价格较为低廉的区域锅炉房的供热小时数、相对缩短燃料价格昂贵的锅炉房的运行时数，通过优化区域锅炉房的位置、各热源的供热能力及其比例、管网布置等来整体提高供热的经济性。

3）由于热源数目较多；

整个系统的供热安全率得到保证，个别热源锅炉出现事故，不致影响整个系统的供热能力；

配备相应的环网系统图式，可以整体提高整个系统的供热后备能力。

4）不足之处是无论在设计和运行管理方面都比单热源系统复杂。

30、试述生物质能源的优势。

1）可再生性：

每年都可再生，且产量大；

2）低污染性：

生物质硫含量、氮含量低，燃烧过程中产生的硫氧化物、氮氧化物都较低；

所产生的二氧化碳可被植被吸收利用，二氧化碳的净排放量为零，可有效减少温室效应；

3）广泛的分布性：

缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能，但是生物质能源水分很高、灰分很小、挥发性很高、发热值偏低。

4）广泛应用性：

生物质能源可以以沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等形式存在，应用在国民经济的各个领域。

31、试述供热管网的布置原则。

供热管网有布置形式和供热管线在平面位置的确定（即“定线”）两个主要内容。

供热管网系统形式与多热源联合供热系统的选择，应遵循供热的可靠性、经济性和灵活性的原则合理选用枝状管网或环状管网。

供热管网的布置原则是在城市建设规划的指导下，考虑负荷分布、热源布置与各种管道及构筑物、园林绿地的关系和水文、地质条件等多种因素，经技术经济比较确定。

供热管线平面位置的确定，应遵守的基本原则有：

1）经济上合理。

主干线力求短直，主干线尽量走热负荷集中区。

管线上的阀门、补偿器和某些管道附件要合理布置，应尽可能使其数量减少。

2）技术上可靠。

供热管线应尽量避开采空区、土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段。

3）对周围环境影响少而协调。

供热管线应少穿主要交通线。

一般平行于道路中心线并应尽量敷设在车行道以外的地方。

当必须设置在车行道下时，宜应将检查小室人孔引至车行道外。

通常情况下管线应只沿街道的一侧敷设。

地上敷设的管道，不应影响城市环境美观，不妨碍交通。

供热管道与各种管道、构筑物应协调安排，相互之间的距离，应能保证运行安全、施工及检修方便。

32、论述管道热补偿的种类及其特点。

补偿器的种类很多，主要有自然补偿器、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器、球形补偿器、旋转补偿器。

特点如下：

1）自然补偿器：

主要是利用管道自身的弯曲管段（如L形或Z形）来补偿管道的热伸长，优点不用设专用的补偿器，安装、维护工作量少，缺点是补偿量小，并产生横向位移。

2）方形补偿器：

一般由四个弯头构成，U形或Ω形，靠弯管变形来补偿管道热伸长。

优点是制造方便，不用专门维修，工作可靠，轴向推力较小；

缺点是介质流动阻力大，占地多不易布置。

3）波纹管补偿器：

靠波纹变形进行管道热补偿，有轴向、横向、铰接三种形式。

优点是配管简单，安装容易，占地小，维修管理方便，流动阻力小，缺点是造价高，对水质CL有一定要求。

4）套筒补偿器：

靠内筒和外筒的轴向相对位移进行管道热补偿。

优点是补偿能力大（一般可达250~400mm）结构简单，占地小、流动阻力小，安装方便，造价低；

缺点维护工作量大，易漏水，地下敷设需增设检查室；

只能安装在直管段；

如安装在弯管或阀门处时轴向产生的盲板推力大，需要设置固定支座。

5）球形补偿器：

由球体和外壳的相对折曲和旋转一定角度来进行热补偿。

优点是密封性能好，寿命长，能作空间变形，补偿能力大，缺点是需成对使用，只适用于架空敷设。

6）旋转补偿器：

由成对安装的旋转组件吸收管道热位移。

优点是补偿量大最大可补偿500m管段；

不产生由介质压力产生的盲板推力，适用于大口径管道；

密封性能良好，长期运行不需维护；

节约投资；

安装在蒸汽与热水管道上可节约投资和提高运行安全；

缺点是因固定支架间距增大，需要增设导向支架和在滑动支架上安装滚动支座；

需成对安装。

33、论述供热系统定压方式的选择。

定压有以下几种：

1）膨胀水箱定压：

由于水箱架设高度难以满足系统要求，因此适应95℃以下小规模热水供热系统

2）补水泵定压：

设备简单、可在热源集中设置，占地面积小，便于操作，定压点的压力值能在一定范围内重新整定，对集中供热有较好的适应性；

缺点是过多的依赖于电源，广泛使用于水温较低的二级网热力站。

3）气体定压罐定压：

与补水泵联合动作，保持供热系统恒压。

设备复杂、体积较大，占地面积大价格高。

但停电后可以使系统保持一定的系统需要的静水压力，增加了系统的安全性，在中小型区域锅炉房有一定应用。

4）蒸汽定压：

系统简单，投资少，运行经济。

但蒸汽压力受制于蒸汽锅炉的燃烧状况，且只适应于有蒸汽负荷的锅炉房，对于只有供暖热用户的集中供热系统极少采用。

5）用一次网回水给二次网定压补水：

初投资和运行费用低，换热站占地面积小，可实现无人值守。

但一次网系统和二次网系统互相影响，严重时会造成两级系统停运。

适用于热源水资源充足，二级网水源短缺、用地紧张的小型城市集中供热系统。

34、论述高低层建筑共建小区供热方案的选择。

1）在低区供热系统有个别高层建筑需要供暖时，高层建筑室内采暖系统宜设计成双水箱系统或其它双水箱变异式系统，高层引入口加加压泵进行辅助供热是最好的选择。

2）在低区供热系统有个别高层建筑需要供暖时，高层为非双水箱系统时，高层引入口加加压泵加压，回水减压且在高区停电时，能够切断高低区的连接方式供热是最好的选择。

3）在低区供热系统用户散热设备能够承受高层建筑室内采暖系统静水压力时，热源采用旁通管定压供热是最好的选择。

4）当高、低层都有一定的规模，高低层建筑供暖热媒温度相同时，可以在热源内分水器后对高区加压，集水器前对高区减压的四管制供热。

5）当高、低层都有一定的规模，高低层建筑供暖热媒温度不同时，可以采用分别设置热源的四管制供热方式。

35、论述地暖、散热器用户共建小区供热方案的选择。

论述要点：

地暖用户和散热器用户供暖系统的特点，散热器系统水温高（95/70、85/60℃）、温差大、流量较低，地暖水温低（60/50℃）、温差小、流量大。

针对地暖、散热器用户共建小区供暖方案的选择：

1）以散热器用户为主，有少量地暖用户时，地暖用户可采用散热器用户的回水进行供暖；

1当地暖用户周边有散热器用户的回水管且回水量、温度和压力均能满足地暖用户的要求时，采用回水管供地暖用户的直接连接方式；

2当地暖用户周边有散热器用户的回水管且回水量、温度基本能够满足地暖用户的要求但是压力较低时，采用回水加压泵加压供给地暖用户；

3当地暖用户处于供暖系统的