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供热知识学习

供热知识学习资料

（第一期）

一、我国供热概况

1、2000年——2005年我国城市集中供热情况表

年份

全国现有城市

有集中供热设施城市（个）

供热能力

全年供热总量

管道长度

全年集中供热面积（亿平方）

蒸汽（吨/小时）

热水（兆瓦）

蒸汽（亿吉焦）

热水（亿吉焦）

蒸汽管道（公里）

热水管道（公里）

2000

663

294

7.41万

9.74万

2.38万

8.33万

7963

3.58万

11.08（其中住宅7.58）

2001

662

304

7.22万

12.62万

3.77万

10.02万

9183

4.39万

14.63（其中住宅9.58）

2002

660

315

8.33万

14.36万

5.74万

12.27万

1.014万

4.86万

15.56（其中住宅10.80）

2003

660

321

9.26万

17.15万

5.91万

12.90万

1.19万

5.80万

18.90（其中住宅13.10）

2004

661

324

9.83万

17.44万

6.94万

12.82万

1.28万

6.43万

21.63

2005

661

329

10.67万

19.8万

7.15万

13.95万

1.50万

7.14万

25.21

2、北京地区实现节能目标的主要指标值

建筑物热耗W/㎡

煤耗Kg标准煤/㎡.年

锅炉效率％

管道效率％

基准值（1980—1981）

31.6

25.1

55

85

二步节能

20.6

12.4

68

90

三步节能

14.65

8.82

68

90

3、目前，北京燃煤锅炉效率平均为55％—60％，燃天燃气锅炉效率平均为80％。

根据上表的节能要求，燃料锅炉的效率为68％。

4、目前，热网损失中，平均漏水热损失率均为3％—5％。

5、热网的不平衡造成热损失均为10％—17％左右。

根据上表节能指标，要求热网的运行效率为90％。

二、供热名词解释

1、供热----向热用户供应热能的技术；

2、供热工程----生产、输配和应用中低品位热能的工程；

3、集中供暖----从一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域热用户供热；

4、区域供热----城市某一个区域的供热；

5、城市供热----若干个街区及整个城市的供热；

6、热电联产----由热电厂同时生产电能和可用热能的联合生产方式；

7、供热能力----供热设备或供热系统所能供给的最大热负荷；

8、供暖半径----热源至最远热力站或热用户的沿程长度；

9、供暖面积----供暖建筑物的建筑面积；

10、供热介质----在供热系统中用以传送热能的中间媒介物质；

11、高温水----水温超过100℃的热水；

12、低温水----水温低于100℃的热水；

13、供水----供给热力站或热用户的热水；

14、回水----返回热源或热力站的热水；

15、饱和蒸汽----温度等于对应压力下饱和温度的蒸汽；

16、过热蒸汽----温度高于对应压力下饱和温度的蒸汽；

17、凝结水----蒸汽冷凝形成的水；

18、补给水----由于水温降低，系统漏水和热用户用水需从外界补充的一部分水；

19、供水压力----热水供热系统中供水管内的压力；

20、回水压力----热水供热系统中回水管内的压力；

21、供热系统----热源通过热网向热用户供应热能的系统总称；

22、闭式热水供热系统----热用户消耗热网热能而不直接取用热水的供热系统；

23、开式热水供热系统----热用户消耗热网热能而且还直接取用热水的供热系统；

24、热负荷----供热系统的热用户（或用热设备）在单位时间内所需的供热量。

包括供暖（采暖）、通风、空调、生产工艺和热水供应热负荷等几种；

25、供暖设计热负荷（采暖设计热负荷）----与供暖室外计算温度对应的供暖热负荷；

26、供暖期供暖平均热负荷----供暖期内不同室外温度下的供暖热负荷的平均值，即对应于供暖期室外温度下的供暖热负荷；

27、热指标----单位建筑面积、单位体积与单位室内外温度下的热负荷或单体产品的耗热量；

28、供暖面积热指标----单位建筑面积的供暖热负荷；

29、耗热量----供暖系统中不同类型的热用户系统（或用热设备）在某一段时间内消耗的热量；

30、日负荷图----供热系统一日中热负荷随时间变化状况的曲线图；图中横坐标为小时（时间），纵坐标为日耗热量；

31、热网（热力网）----由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统；

32、一级管网----由热源至热力站的供热管道系统；

33、二级管网----由热力站至热用户的供热管道系统；

34、枝状管网----呈树枝状布置的管网；

35、环状管网----干线构成环形的管网；

36、供热管线----输送供热介质的管道及其沿线的管路附件和附属构筑物的总称；

37、干线----由热源至各热力站（或热用户）分支管处的所有管线包括主干线和支干线；

38、主干线----由热源至最远热力站（或最远热用户）分支管处的干线；

39、支干线----除主干线以外的干线。

指从主干线上引出的至热力站（或热用户）分支管处的管线；

40、支线----自主干线或支干线引出至一个热力站（或一个热用户）的管线；

41、管道热损失----在一定条件下管道向周围环境散失的热量；

42、热补偿----管道热胀冷缩时防止其变形或破坏所采取的措施；

43、热力站----用来转换供热介质种类，改变供热介质参数、分配、控制及计量供给热用户热量的设施；

44、中继泵站----热水热网中设置中继泵的设施；

45、混水装置----在热水供热系统中使局部系统的部分回水和热网供水相混合的设备和器具；

46、调压孔板----热水供热系统中用来消耗多余作用压头的孔板；

47、换热器----两种不同温度的流体进行热量交换的设备；

48、供暖热用户（采暖热用户）----供暖期为保持一定的室内温度，从热源获取热量的采暖装置；

49、调节阀----通过改变阀门开度来调节或限制供热介质参数和流量的阀门；

50、自力式调节阀----工作时不依懒外部动力的自动调节阀；

51、流量调节阀----通过控制调节段压差恒定来控制流量恒定的调节阀；

52、热网水力计算----为使热网达到设计（或运行）要求，根据流体力学原理，确定管径、流量和阻力损失三者之间关系所进行的运算；

53、最大允许流速----为保证管道内介质正常流动，防止噪声、振动或过速冲蚀，在水力计算时规定介质流速不得超过的限定值；

54、最不利用户环路----热水热网设计时选用的从热源到热用户允许平均比摩阻最小的环路；

55、平均比摩阻----供热管路平均单位长度沿程阻力损失；

56、经济比摩阻----用技术经济分析的方法，根据在规定的补偿年限内总费用最小的原则确定的平均比摩阻；

57、比压降----供热管路单位长度的总阻力损失；

58、管路阻力特性系数----单位水流量情况下用户内部系统的阻力损失；

59、水压图（热水网路水压图）----在热水供热系统中用以表示热源和管道的地形高度、用户高度以及热水供热系统运行和停止工作时系统内各点测压管水头高度的图形；

60、静水压线----热水供热系统循环水泵停止运行时网络上各点测压管水头高度的连接线；

61、动水压线----热水供热系统循环水泵运转时网路上各点测压管水头高度的连接线；

62、资用压头----供热系统中可利用的供热介质的压头。

对闭式热水供热系统为某点的供回水压力差；

63、水力工况----热网中各管段流量和各节点压力分布的状况；

64、水力失调----热水热网各热力站（或热用户）在运行中的实际流量与规定流量之间的不一致现象；

65、泵系统----由泵、交流电动机、调速装置、传动机构、管网按流程要求组成的总体；

66、管网----由直管道、弯头、阀门、锥管及工艺所必需的其他辅助设备按流程要求所组成的总体；

67、泵系统运行效率----本泵系统运行时管网末端输出的有效功率与电源开关输出端的有功功率之比的百分比；

68、泵运行效率----泵在运行时，实际输出功率与输入功率之比的百分比；

69、管网能量损耗----流体在流经管网过程中泄漏和阻力损失所消耗的能量；

70、低温热水地面辐射供暖----以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。

71、地热管名称介绍

（1）铝塑复合管表示方式----PAP或XPAPA

（2）聚丁烯管----PB

（3）交联聚乙烯管----PE-X

（4）无规共聚聚丙烯管----PP-R

（5）嵌段共聚聚丙烯管----PP-B

（6）耐热聚乙烯管----PE-RT

三、供热知识点

1、管道锈蚀会大大增加管道的粗糙度，压力降将增加40％-70％。

管道直径误差每1％引起的压力降计算误差为5％。

因此，系统平衡计算很明显是一项既具近似性又必须做的工作，真正的平衡只能用阀来调节，同时测量流量和压力去修正。

供热时，水泵本身的能耗并不是一项损失，因为消耗的能量基本上转换成水中的热量，因此，真实的水泵输送费用约是理论水泵输送费用的80％；供冷时，整个水泵输送能量是一项损失，冷水机组必须补偿水的再热量，实际水泵输送费用则约为理论水泵输送费用的130％。

2、供热时，平均温度80℃比20℃的水，管道的压力损失大约下降15％。

3、散热器的散热量不能仅由改变流量来控制，而应根据总体性要求，通过调节供水温度得到基本控制；温控阀再根据每个房间的具体情况对剩余偏差进行修正。

4、平衡阀的最佳工作范围是在阀门最大开度的50％-100％之间。

5、当阀门压力降低于3kPa时，流量的测量精确性降低，并对水的紊流非常敏感，故会干扰阀门部件（控制阀、弯头等）的工作。

因此，根据阀门全开及设计流量时产生的压力降小于3kPa来选择平衡阀是没有切中要点。

平衡阀的直径可基于这个准则来确定。

6、若将大管径改小一号管径，比摩阻将增加1—2倍。

三、供热问题解答

1、热水锅炉增设进出口连通管的作用及注意事项：

（1）减小热源阻力，降低压降。

（2）当锅炉偶发故障时可及时检修，不影响外网供水。

（3）改变运行方式便于调节。

（4）供暖初期冷运行时可减少运行费用。

2、旁通管选择注意事项：

（1）管径一般比主管径小一号到二号，但不得小于锅炉入口管径。

（2）旁通管上要装阀门，阀门要选用可调节流量特性好的阀门。

（3）旁通管不要直接接到分水器上。

3、补水泵与循环水泵的功能：

补水泵的作用是向系统充满水，并保证系统总是充满水；它的扬程主要取决于最高建筑物的高度且高于建筑物，流量取决于补水量。

循环泵的作用是使系统中的水以一定的流量转起来；它的流量取决于供暖面积，扬程取决于系统阻力。

4、有些循环水泵的出口阀门不能全部打开，否则会烧坏电机，怎样解决？

循环水泵的出口阀门不能全开，主要是系统阻力小，网络特性曲线右移，由于流量增加造成轴功率急剧上升，因电流过高而烧坏电机，如能在系统中安装自力式流量控制阀，限制流量，增加系统阻力，出口阀即可全部打开。

5、泵在什么情况下效率最高？

当泵的流量为额定流量时泵的效率最高。

6、在原有的供暖系统中增加新用户或扩充容量时要考虑的因素：

（1）要使整个供暖系统的全部设备容量相互匹配；

（2）注意供暖设备的极限工作能力，例如：

循环水泵的扬程、流量和功率；

（3）注意供暖管网的极限输送能力；

（4）注意热网的水力工况变化和新老热用户的兼容；

7、供暖系统中有哪些地方须安装压力表和温度计？

泵、除污器的出入口安装压力表；供暖设备（锅炉、换热器）的出入口安装压力表和温度计；集水器和分水器上安装压力表和温度计；

8、如何从各部位压力表、温度计值，确定系统运行工况的优劣？

从分水器与集水器上的压力值来判断热网资用压头的大小，从循环水泵出口压力值与供热设备出口压力值检查热源内阻大小；从集水器与分水器的温度值差看热网的运行效果；从热源设备出入口的温度值查看热源设备的出力；从换热器一、二次系统出入口温差查一次网水平失调。

9、什么是用户系统的稳定性？

在热水网路中，某一用户在其它用户流量改变时，保持本身的流量不变的一种能力。

10、如何提高网络的水力稳定性？

（1）相对的减少网络干管的压降或相对的增大用户系统的压降。

（2）合理的安装自力式流量控制阀。

11、用一般阀门调整各单体进户流量能否从根本上解决水平失调的问题？

为什么？

很难，因为调整流量改变了系统的阻力特性系数，循环水泵的流量、扬程均发生变化，其它单体压差也会变化，流量就跟着变化，当然调整过的单体流量也会变化，这就需要反复调整，才能使流量接近要求，即系统勉强达到平衡，而一旦有人在动阀门，整个系统的平衡又被破坏了，再次出现水力失调现象。

12、各单体装了流量控制阀且已调试，仍达不到采暖要求，原因分析？

（1）单体从热网所得循环水量不足（单体供回水压差不够）；

（2）供水温度太低；

（3）单体供回水阀门开度不够；

（4）单体内部设计不合理，原因：

1）有些住户散热器散热面积与围护耗热量不符（有的过大，有的过小）；2）分户计量的存在楼层间的垂直失调，用户内部存在水平失调；3）楼内存在主管线的水平失调，也存在楼层间的垂直失调；

（5）局部管道、阀门、散热器堵塞；

（6）单体内有些阀门开度不够。

13、热网正常运转对水压图的要求是什么？

保证用户有足够的资用压头，保证散热设备不被压坏，保证供热系统充满水不倒空，保证系统不汽化。

14、在流量控制阀未出现之前，为克服水力工况的水平失调，主要采取那几种技术措施？

（1）加大泵机组增加循环流量；

（2）调节热用户供、回水阀门；

（3）加粗末端热用户管道直径；

（4）采用同程供热方式；

（5）在局部热用户供、回水管道上安装增压泵；

（6）安装调压控制板或平衡阀等，限制部分热用户流量。

15、散热器表面温度符合要求，而室内达不到设计温度的原因：

（1）散热器数量太少，供给房间的热量小于房间通过围护结构的散热量；

（2）房屋围护结构不合理；

（3）散热器布置位置不合理；

（4）新房子，潮气重，散热快。

16、在供暖系统中有几种运行调节方式；哪种适合自力式流量控制阀？

有质调、量调和质量并调三种方式；其中质调方式适合自力式流量控制阀。

17、定流量系统和变流量系统各需哪些产品？

定流量系统选用自力式流量控制阀；

变流量系统选用自力式压差控制阀。

18、怎样选择自力式流量控制阀的规格？

根据用户提供的供暖面积算出流量值,结合自力式流量控制阀的最佳流量范围确定它的规格。

19、变频控制的优点是什么？

变频控制的优点是：

节能；运行工况稳定；软启动；保护设备。

20、热水采暖系统设置定压装置的目的是什么？

有几种方式？

目的：

使供暖系统能在稳定状态下运行，保证系统不倒空、不汽化；

方式：

膨胀水箱定压；补水泵定压；稳压罐气体定压；变频补水泵定压等。

21、安装自力式流量控制阀后在什么时候进行调解？

调解时间：

有足够的排污时间后，确认已正常运行时进行调解；

注意事项：

流量要合适，动作要轻；调解费力时注意检查阀门有无故障。

22、自力式流量控制阀既然能起减压作用，可以当减压阀吗？

不能，因为减压阀的流量是可变的，流量控制阀的流量是不可变的，它俩由本质的区别，所以流量控制阀不能当减压阀用。

但有时因循环水泵扬程及流量均过大造成供水压力过高，超过散热器承压，而回水压力不高，这时可在供水干管上安装自力式流量控制阀起到减压作用，甚至效果比减压阀好，有时因地势偏差大，地势低的地方供水上安装自力式流量控制阀可减小散热器承压。

23、一次网自力式流量控制阀应安装在什么位置？

为什么？

应安装在换热器后一次网回水管上，因为该处温度相对较低，可延长阀门密封件的寿命，压力稳定，对阀瓣的冲击力较小，污物少；也可安装在换热器的供水管上。

24、一些小热网间断运行，升温后马上超压，不敢再烧，使热网不能正常运行，怎么办？

一些小热网，热别是新热网，零漏点，当启炉升温很快时，水温升高，体积膨胀，造成系统压力升高，超过规定压力。

解决方法：

（1）用膨胀水箱定压；

（2）将锅炉的安全阀的设定启动压力尽量定高一些。

同时，要用变频补水泵，定压点尽量定的低一些，但要保障系统高点不缺水。

25、哪些采暖系统中必备的设备及仪表不能省掉？

（1）采暖入口的除污器。

（2）锅炉、换热器、水泵、除污器两端的压力表。

（3）锅炉、换热器两端的温度计。

（4）系统高端和最低端要装压力表。

26、哪些系统不适合安装自力式流量控制阀？

（1）采用量调解的系统；

（2）采用蒸汽供热的系统；

（3）供、回水压差接近或小于控制阀启动压差的系统；

（4）热用户平均流量小于2Kg/m2的系统；

（5）比摩阻R>200Pa/m的系统；

（6）系统中不明的失水点过多回水定压维持不了正常值的系统；

（7）水质差、污物、泥沙含量高的系统；

（8）只想安装在末端的系统。

27、有热电联产（过热蒸汽）条件的，循环水泵应使用小汽轮机直接做循环水泵的动力，可实现大量节能。

28、采暖入口设施尽量少，如联通管可以去掉，可减少故障率，同时可减少投资。

29、直埋管网测漏法——温度测漏法

设备：

一块优质数字式温度测量仪配一个不锈钢温度传感器与一支红外线测温仪。

（1）测量地面温度（有时需要用冲击钻打眼）。

（2）测量近外地沟水温度。

30、热源、用户及混水系统，应注意有无短路。

31、地板采暖比通常的暖气片采暖更节能：

（1）平均温度偏低（上层冷、下部热，在人的同样感觉下，实际室温低2℃左右）；

（2）四墙温度偏低（无沿墙热对流）；

（3）无暖气片处高温墙散热。

四、供热技术数据

1、热水锅炉的内阻一般是8—10Mh2O。

2、锅炉流量变动范围为±30％，即是额定流量的70—130％。

3、供热采暖一次网供回水温差以40—50℃为宜，目前行业普遍维持在20—35℃；二次网温差以20—25℃为宜，目前国内行业运行水平在15-20℃。

4、板式换热器系统阻力正常范围应在5—7mh2O。

5、采暖单体流量合理范围应在2.5—3.51/h.m2。

6、压力与饱和水温度的关系：

压力（Mpa）

饱和水温度（℃）

压力（Mpa）

饱和水温度（℃）

0.1

100

0.4

143

0.2

120

0.5

152

0.3

133

0.6

160

7、民用建筑室内管道流速不宜大于1.2m/s。

8、室内系统最不利环路比摩阻取60—120Pa/m为宜，最不利环路与各并联环路之间的计算压力损失相对差额，不应大于±15％；整个热水供暖系统（室内）总的计算压力损失，宜增加10％的附加值。

9、连续运行比间歇运行锅炉运行效率好（原哈尔滨建筑工程学院供热研究室1983年冬季进行了一台往复炉排热水炉间歇运行测试，升温第一小时的锅炉效率为57％第二小时为64.5％到第三小时时稳定后，效率才稳定在76％）。

10、锅炉负荷率高则锅炉效率就高。

锅炉负荷率：

40％—效率38％

58％—效率73.3％

68％—效率81.8％

11、热网寿命应为30年，国外为30—50年。

12、生活热水定为大于55℃是考虑细菌的存在；小于60℃是考虑结垢。

13、150℃以下的介质，保温好的管网，降温不大于0.5℃/Km。

14、水泵效率η=75—85％之间

1m.m3/h=2.78W（即：

每小时将1吨水提升1米的净功率为2.78W）。

轴功率=净功率÷η

电机功率=1.05—1.2轴功率

15、采暖热负荷与室内外温度成正比：

Q1/Q2=tn-tw1/tn-tw2

特例：

当tn=18℃tw1=—11℃tw2=—10℃时Q1/Q2=18-（-11）/18-（-10）=29/28=1.036

即：

室外温度每降低1℃，热量需增加3.6％。

同理室内温度每增加1℃，热量需增加3.6％.（不同地区数据不同）

16、散热器散热量与热水温度的关系：

大60：

Q=2.04△t1.28（△t：

散热器平均温度与室温的差）

当△t1=64.5℃时Q1=422W/片

当△t2=54.5℃时Q2=340W/片

即：

热媒温度每降10℃时，散热量降20％

也即：

热媒温度每降1℃时，散热量降2％

（四柱813，Q=0.627△t1.302当△t1=64.5时，Q1=142W/片t2=54.5％时，Q2=114.3W/片结果一样）

17、室温升高1℃（或室外降低1℃）平均水温要增高2℃左右。

18、应该了解的几个实用数据：

（1）室内采暖达标温度18±2℃

（2）建筑面积采暖热负荷40—60kcal/h.m2（45—70W/m2）

（3）建筑面积采暖所需合理流量2.5—3.5m3/h.km2

（4）严寒期外网总供、回水温度55—70℃

（5）外网干线比摩阻30—70Pa/m

（6）热网的补水量应小于热网循环量的1％

（7）1蒸吨的热量可供1—1.5万平方米的建筑面积

（8）一些先进的供热企业热网循环水泵采暖期每平方米面积的电耗只有0.7—1.2元。

但许多企业却超过了先进企业的3—4倍，电能浪费非常严重。

19、钢铁管材分为有缝管（焊管）和无缝管，有缝管用公称直径表示规格，用DN表示，它指的是管内径大小，但不一定等于内径；用英制尺寸表示，如1"管为DN25的有缝管（阀门的口径大小与有缝管表示方法相同），焊管可套丝扣用来连接，焊管最大一般不超过DN150；无缝管用外径乘壁厚来表示大小，用Ф×δ符号表示，如Ф159×4.5，即外径为159mm壁厚4.5mm，无缝管外径大于Φ219的多用钢板圈制成螺旋管。

20、冷负荷指标：

30—50W/m2,最大70W/m2。

21、分户热计量建筑物热入口系统阻力（因户内装了热能表，其阻力约为30kPa）为50kPa左右。

22、地板采暖与常规散热器相比，具有较大的蓄热能力，具体表现为换热的迟滞，从系统启动到达要求室温，散热器需1—2小时，而地板采暖需要3—5小时。

23、地板采暖与常规散热器采暖相比，在人体相同的舒适情况下室温低2—3度。

24、计算全面地面辐射供暖系统的热负荷时，室内计算温度的取值应比对流采暖系统的室内计算温度低2℃，或取对流采暖系统计算总热负荷的90％—95％。

25、低温热水地面辐射供暖系统的工作压力，不应大于0.8MPa；当建筑物高度超过50m时，宜竖向分区设置。

26、恒温阀的主要参数：

公称压力1Mpa；最大压差0.1MPa；

调节刻度0—5；温度调节范围内8—28；（产品执行标准JG/T195-2007）