供热工程思考题答案.docx

1、供热工程思考题答案散热器的布置原则要求 散热器一般应安装在外墙的窗台下，从房间高度看，应布置在房间的下部；两道外门之间不准设置散热器，楼梯间或其他有冻结危险的场所，散热器应由独立的立管、支管供热，且不得装调节阀；散热器一般应明装，布置力求简单；在垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间的两组散热器可串联，卫生间和厨房等辅助用房间及走廊的散热器，可与邻室串联连接；楼梯间的散热器布置时，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。要求：在外窗下对称布置，与外窗中心线重合；顶部到窗台大于50mm;底部到地面100mm闭式热水集中供热 无混合装置的直接连接：只能在网路的设计供水温度符合供暖系统热用户的需

2、要时而使用，且用户引入口处热网的供、回水管的资用压差必须大于或等于供暖系统用户要求的压力损失。装水喷射器的直接连接：通常只用在单幢建筑物的供暖系统上，需要分散管理。装混合水泵的直接连接：当建筑物用户引入口处，热水网路的供、回水压差较小，不能满足水喷射器正常工作所需要的压差，或设集中水泵站将高温水转为低温水，向多幢或街区建筑物供暖时。间接连接：只有在热水网路与热用户的压力状况不适应时才采用。供热管线平面位置 经济上合理：主干线应力求短直，尽量走热负荷集中区，注意管线上的阀门补偿器和某些管道附件，尽可能减少数量；技术上可靠：尽量避开土质松软地区，地震断裂带，滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段；对

3、周围环境影响少而协调：一般敷设在平行道路中心，并应尽量在车行道以外的地方，供热管线应少穿主要交通干线。供热的水平失调？ （1问）在机械环境系统中，由于其作用半径较大，连接的立管较多，因而在没有自控设备的情况下，异程式系统通过各个立管环路的压力损失较难平衡，有时靠总立管最近处立管，既使选用了最小的管径，仍有很多的剩余压头。初调节不当时，就会出现近处立管流量超过要求，远处立管流量不足，引起水平方向冷热不均的现象，称为系统的水平失调。（2问）为了消除或减轻系统的水平失调，在供、回水干管的走向布置时，采用同程式系统通常要多于异程式系统，在自控设备的情况下，视具体情况而定。围护结构最小热阻 围护结构内表

4、面必须在供暖时维持一定温度，以满足人体热舒适，并保证内表面不结露，因为人体向外辐射散热过多会不舒适；而结露会使围护物表面滋生霉菌，破坏人居住环境及结构强度。围护物传热热阻的热工卫生要求由围护物最小热阻来保证。对散热器有哪些基本要 热工性能方面的要求：散热器的传热系数K值要大，K值的大小直接反映了散热器散热性能的大小，一般常用散热器的K值约为510W/（m2.）；经济方面的要求：经济性能可通过散热器的金属热强度和散热器单位散热量的成本来评价；安装使用和制造工艺方面的要求：应具有一定的机械强度和较高的承压能力，不漏水，不漏气，散热器的结构尺寸要小，规格要多，形式应便于组合成所需要的面积，另外应少占

5、房间面积和空间；卫生和美观方面的要求：应外表光滑，易清扫，不易积灰，在公共建筑中，其形式、色泽、装潢等都应与房间内部的装饰相协调。热水采暖系统有哪些分类 按热水温度不同：低温水供暖系统，高温水供暖系统；按供暖系统循环的动力不同：重力循环供暖系统，机械循环供暖系统；按散热器在系统中连接方式不同：单管系统，双管系统；按系统管道敷设方式不同：垂直式系统，水平式系统；按供热方向：上行式、下行式、中供式；按水流程：同程式、异程式。上供下回单管垂直串联系统和双立管系统垂直失调的原因 （1问）单管：各层散热器的传热系数K随各层的散热器平均温差的变化程度不同而造成的；双管：各层作用压力不同。（2问）在散热器进

6、出口支管直接加旁通管。同时安装调节阀改造成单管跨越式系统，这样可调节进入散热器的流量，使立管中的流量全部或部分进入散热器，实现对室温的控制。异程式水力计算方法：划分计算管段；确定最不利环路；计算循环作用压力；最不利管路的管径；沿程阻力计算；局部阻力计算；总阻力计算；并联管径阻力平衡。水压图有何作用 通过绘制热水网路的水压图，用以全面的反映热网和热用户的压力状况，并确保使它实现的技术措施。在运行中通过网路的实际水压图，可以全面的了解整个系统在调节过程中或出现故障时的压力状况从而揭露关键性的矛盾和采取必要的技术措施，保证安全运行。供热系统运行时对水压有哪些基本要求？ 保证热用户有足够资用压力，否则

7、难以克服用户或热力站的阻力，系统就不能正常运行；保证设备不压坏，通常在建筑物最底层散热器的水压最大，故只需要检查最底层压力即可；保证不倒空，在管网设计时，必须检查其水压图的合理性；保证不汽化，即要保证管网中各处的水压均要大于相应水温的饱和压力；保证不吸气，整个管路中任何一点都应比大气压大5mH20。围护结构附加耗热量有哪些？各考虑何种因素？计算的基数是什么 朝向修正耗热量：考虑围护结构因太阳照射影响而对围护物基本耗热量的修正；基数是基本耗热量。风力附加耗热量：考虑主要城市冬季风速在4m/s以下，绝大多数是23m/s；基数是基本耗热量。房高附加耗热量：考虑室内空气温度的垂直温度梯度；基数是基本耗

8、热量+朝向修正率+风力附加率。其他附加耗热量。热水供热系统调节方法 根据调节地点不同分为集中调节：在热源处进行，调节范围大、运行管理方便、易于实施，适用于用户热负荷变化规律相同的系统，如单一供暖热负荷的集中供热系统。局部调节：根据调节范围可在集中供热系统中的个别换热站或用户引入口进行，当个别区域用户用热的要求不同于其他大多数用户热要求时采用；个别调节：在散热设备处进行。简答题1各类热用户的年耗热量可分别按什么方法计算？ 1采暖年耗热量，2采暖期通风耗热量，3空调年耗热量，4热水供应全年耗热量，5生产工艺耗热量。2 供热管网可分为几种？各有什么特点？ 分为 枝状管网和环状管网。枝状管网节约投资，

9、但水力平衡较难，运行费用较环状管网较高。环状管网投资高，但系统较易水力平衡，运行安全可靠，费用低。另外还可分为单热源热网和多热源热网。3 水利计算包括哪些内容？ 1确定管道直径，2计算管段的压力损失，3确定供热管道的流量。4 在进行热网水利计算前，应有什么资料？ 热网的平面布置图，热用户的热负荷，热源的位置，热媒的计算温度。5水击现象：在蒸汽供暖系统中，沿管壁凝结的沿途凝结水可能被高速的蒸汽流裹带，形成随蒸汽流动的高速水滴；落在管底的沿途凝水可能被高速蒸汽重新掀起，形成水塞，并随蒸汽一起高速流动，在遭到阀门.拐弯或向上的管段等使流动方向改变时，水滴或水塞在高速下与管件或管子撞击，就产生水击，出

10、现噪声.振动或局部高压，严重时能破坏关键接口的严密性和管路支架。 水击防治：1坡度i宜采用0.003，不得小于0.002。进入散热器支管的坡度i=0.010.02。2供气干管向上拐弯处，必须设置输水装置。3汽水逆向流动时，v采用较低流速。4系统形式多采用上分式系统。5注意供气干管和立管的连接方式6供气干管向上拐弯处，必须设置输水装置。3汽水逆向流动时，v采用较低流速。4系统形式多采用上分式系统。5注意供气干管和立管的连接方式6散热器的布置原则要求 散热器一般应安装在外墙的窗台下，从房间高度看，应布置在房间的下部；两道外门之间不准设置散热器，楼梯间或其他有冻结危险的场所，散热器应由独立的立管、支

11、管供热，且不得装调节阀；散热器一般应明装，布置力求简单；在垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间的两组散热器可串联，卫生间和厨房等辅助用房间及走廊的散热器，可与邻室串联连接；楼梯间的散热器布置时，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。要求：在外窗下对称布置，与外窗中心线重合；顶部到窗台大于50mm;底部到地面100mm7供热的水平失调？（1问）在机械环境系统中，由于其作用半径较大，连接的立管较多，因而在没有自控设备的情况下，异程式系统通过各个立管环路的压力损失较难平衡，有时靠总立管最近处立管，既使选用了最小的管径，仍有很多的剩余压头。初调节不当时，就会出现近处立管流量超过要求，远处立管流

12、量不足，引起水平方向冷热不均的现象，称为系统的水平失调。（2问）为了消除或减轻系统的水平失调，在供、回水干管的走向布置时，采用同程式系统通常要多于异程式系统，在自控设备的情况下，视具体情况而定。围护结构最小热阻围护结构内表面必须在供暖时维持一定温度，以满足人体热舒适，并保证内表面不结露，因为人体向外辐射散热过多会不舒适；而结露会使围护物表面滋生霉菌，破坏人居住环境及结构强度。围护物传热热阻的热工卫生要求由围护物最小热阻来保证。8对散热器有哪些基本要 热工性能方面的要求：散热器的传热系数K值要大，K值的大小直接反映了散热器散热性能的大小，一般常用散热器的K值约为510W/（m2.）；经济方面的要

13、求：经济性能可通过散热器的金属热强度和散热器单位散热量的成本来评价；安装使用和制造工艺方面的要求：应具有一定的机械强度和较高的承压能力，不漏水，不漏气，散热器的结构尺寸要小，规格要多，形式应便于组合成所需要的面积，另外应少占房间面积和空间；卫生和美观方面的要求：应外表光滑，易清扫，不易积灰，在公共建筑中，其形式、色泽、装潢等都应与房间内部的装饰相协调。9热水采暖系统有哪些分类 按热水温度不同：低温水供暖系统，高温水供暖系统；按供暖系统循环的动力不同：重力循环供暖系统，机械循环供暖系统；按散热器在系统中连接方式不同：单管系统，双管系统；按系统管道敷设方式不同：垂直式系统，水平式系统；按供热方向：

14、上行式、下行式、中供式；按水流程：同程式、异程式。10上供下回单管垂直串联系统和双立管系统垂直失调的原因 （1问）单管：各层散热器的传热系数K随各层的散热器平均温差的变化程度不同而造成的；双管：各层作用压力不同。（2问）在散热器进出口支管直接加旁通管。同时安装调节阀改造成单管跨越式系统，这样可调节进入散热器的流量，使立管中的流量全部或部分进入散热器，实现对室温的控制。11热水供热系统调节方法 根据调节地点不同分为集中调节：在热源处进行，调节范围大、运行管理方便、易于实施，适用于用户热负荷变化规律相同的系统，如单一供暖热负荷的集中供热系统。局部调节：根据调节范围可在集中供热系统中的个别换热站或用

15、户引入口进行，当个别区域用户用热的要求不同于其他大多数用户热要求时采用；个别调节：在散热设备处进行。12循环水泵的选择原则：1）.循环水泵的总流量不应小于官网总设计流量，当热水锅炉出口至循环水泵的吸入口装有旁通管时应计入流经旁通管的流量。2）循环水泵的流量-扬程特性曲线，在水泵工作点附近应比较平缓，以便在网路水力工况发生变化时，循环水泵的扬程变化较小。3）循环水泵的承压、耐温能力应与热网的设计参数相适应。4）循环水泵的工作点应在水泵高效工作范围内。5）循环水泵台数的确定，与热水供热系统采用的供热调解方式有关。循环水泵的台数不得少于两台，其中一台备用。6）多热源联网运行或采用中央质量-流量调节的

16、单热源供热系统，热源的循环水泵应采用变频调速泵。7）当热水供热系统采用分阶段改变流量质调节时，各阶段的流量和扬程不同。8）对具有热水供应热负荷的热水供热系统，在非供暖期间网路流量远小于供暖期流量，可考虑增设专为供应热水负荷用的循环水泵。9）当多台水泵并联运行时，应绘制水泵和热网水力特性曲线，确定其工作点，进行水泵选择。13补给水泵定压的优缺点：优点：设备简单，投资少，便于操作。缺点：怕停电，大型供热系统设双路电源。14）供热系统的输送能耗节约措施：1）加大供回水温差：小流量，大温差。2）降低系统阻力。3）改变系统的形式.15造成系统水力工况不平衡的原因：受热源设备的的限制，供给的压力不足，或者

17、因为系统的循环水量超过原设计值，是循环水泵的供给压力下降；管网设计不合理，或者管网堵塞造成系统的压力损失过大，超出了热源设备所能提供的压力；热网失水严重，超出了补水装置的补水能力，系统因为不能及时补水而不能维持需要的压力；系统缺少合理分配水量的手段，未解决末端用户不热的问题而加大循环水量，因而增大了管网的压力损失造成系统的压力不足。16根据压力大小 供气表压力高于70kPa高压蒸汽供热系统 等于或小于70kPa低压蒸汽供热系统 低于大气压真空蒸汽供热系统。.17蒸汽供热系统特点：1蒸汽供热所需的蒸汽质量流量要比热水流量少得多。2蒸汽供热通用性较高，可满足各种用热形式的需要，3由于蒸汽的密度比水

18、小的多，所以整齐因高差而形成的静压力很小。4蒸汽在管道中流动克服阻力，蒸汽的压力在不断降低。18低压蒸汽供暖系统在设计中注意的问题：1在蒸汽供暖管路中，排除沿途凝结水，以免产生水击现象，是设计中必须认真重视的一个问题。2设计散热器的排气阀，应设置在散热器高度的1/3处。3设计时，散热器入口阀门前的蒸汽剩余压力通常为15002000pa。4当供气压力符合设计要求时，散热器内充满蒸汽。19高压蒸汽系统的特点：1由于蒸汽压力高，输送距离远，作用半径大。在输送过程中允许的压力损失大，对同样的蒸汽量，所需管道管径较小。2由于蒸汽温度高，散热器表面温度高，对同样的散热量，所需的散热片数小，但沿管道输送时，

19、无效热损失大。3高压蒸汽和凝水温度高，管道的热伸长量大，应设置固定支架和补偿器，热补偿问题比较突出。4由于高压蒸汽压力较高，管道内水击严重，噪声大，附属设备和配件容易损坏。高压蒸汽供暖的基本形式：上供下回式；上供上回式和水平串联式。20热力站的作用：1将热量从外网转移到局部系统内2将热源产生的热介质温度、压力、流量调稳、变换到用户设备所要求的状态，保证局部系统安全和经济运行3保证局部系统的补水、定压和循环，检测和计量各用户消耗的热量4在蒸汽供热系统中，热力站除了保证向局部系统供热之外还具有收集凝结水，并将其回收利用。21热力站的布置：热力站的位置应尽量靠近供热区域的中心或热负荷最集中区的中心可

20、以设在单独建筑内也可以利用旧建筑的底层或地下室。22热力站分类：根据热网输送的热媒不同可分为供热热力站和蒸汽供热热力站。根据服务对象不同可分为民用热力站和工业热力站。23供水管网布置原则：供水管网原则是应在城市建设规划的指导下考虑热负荷分布、热源位置、与各种地上地下管道及构筑物、园林绿地的关系及水文、地质条件等多种因素，经技术经济比较确定。24供水管线的确定即定线的基本原则：1经济上合理，2技术上可靠，3对周围环境影响少而协调。25供水管网的敷设形式：地上敷设1低支架敷设2中支架敷设3高支架敷设。地下敷设：有沟敷设（通行地沟，半通行地沟，不通行地沟）无沟（直埋）敷设26直埋敷设的优缺点：直埋敷

21、设是热水管网的主要敷设方式，因为无沟敷设不需要砌地沟，土方量及土建工程量少；管道预制，现场安装工作量少，施工进度快；以此可以节省供热管网的投资费用。无沟敷设占地小，易于与其他地下管道和设施相协调。27供热管道的防腐原则：热水供热管网或季节性运行的蒸汽供热管网的管道及附件，应涂刷耐热、耐湿、防腐性能良好的涂料；常年运行的室内蒸汽管道及附件，可不涂刷防腐材料。常年运行的室外蒸汽管道也可涂刷耐高温的防腐涂料；架空管道采用普通钢板做保护层时，薄钢板内外表面均涂刷防腐材料，施工后外表面应涂刷面漆；不保温管道及附件，为了防腐和便于识别，应进行外部油漆。保温管道的保温层外表面，应涂刷油漆，并标记管道内介质流

22、向及色环；保温层外表面不应做防潮层。28热电厂的特点：节能；改善环境；节省劳动力，改善劳动条件；减少储煤场地；减轻运输负担。29换热器的种类：1壳管式换热器（应用最广泛）2板式换热器3容积式换热器（既是换热器又是贮水罐，主要为罐体及加热排管组成）可分为卧式和立式。30集中调节方法可分为：1质调节（流量不变、只改变供回水温度）2分阶段改变流量的质调节（在不同阶段采用不同流量并改变供回水温度）3质量-流量调节4间歇调节（系统采用一定流量和供回水温度，改变每天的供暖时数）5热量调节（采用热量计量装置，根据系统的热负荷变化直接对热源的供热量进行调节）31质调节的特点：优点：1Tg、Th运行管理方便2G

23、=1，水力工况稳定3Tw升高Tg降低热电厂低压抽气，提高经济效益。缺点是：1运行费用高2不易满足多用户使用要求供热基础知识1、水和水蒸汽有哪些基本性质？答：水和水蒸汽的基本物理性质有：比重、比容、汽化潜热、比热、粘度、温度、压力、焓、熵等。水的比重约等于1（t/m3、kg/dm3、g/cm3）蒸汽比容是比重的倒数，由压力与温度所决定。水的汽化潜热是指在一定压力或温度的饱和状态下，水转变成蒸汽所吸收的热量，或者蒸汽转化成水所放出的热量，单位是：KJ/Kg。水的比热是指单位质量的水每升高1所吸收的热量，单位是KJ/ Kg ，通常取4.18KJ。水蒸汽的比热概念与水相同,但不是常数，与温度、压力有关

24、。2、热水锅炉的出力如何表达？答：热水锅炉的出力有三种表达方式，即大卡/小时（Kcal/h）、吨/小时(t/h)、兆瓦（MW）。 （1）大卡/小时是公制单位中的表达方式，它表示热水锅炉每小时供出的热量。 （2）吨或蒸吨是借用蒸汽锅炉的通俗说法，它表示热水锅炉每小时供出的热量相当于把一定质量（通常以吨表示）的水从20加热并全部汽化成蒸汽所吸收的热量。 （3）兆瓦(MW)是国际单位制中功率的单位，基本单位为W （1MW=106W）。正式文件中应采用这种表达方式。 三种表达方式换算关系如下： 60万大卡/小时（60104Kcal/h）1蒸吨/小时1t/h0.7MW3、什么是热耗指标？如何规定？答：一

25、般称单位建筑面积的耗热量为热耗指标，简称热指标，单位w/m2,一般用qn表示，指每平方米供暖面积所需消耗的热量。黄河流域各种建筑物采暖热指标可参照表2-1建筑物类型住宅综 合居住区学校或办公场所旅馆食堂餐厅非节能型建筑5664608060806070115140节能型建筑3848507055705060100130上表数据只是近似值，对不同建筑结构，材料、朝向、漏风量和地理位置均有不同，纬度越高的地区，热耗指标越高。 4、如何确定循环水量？如何定蒸汽量、热量和面积的关系？答：对于热水供热系统，循环水流量由下式计算：G=Q/c(tg-th)3600=0.86Q/(tg-th)式中：G - 计算水

26、流量，kg/hQ - 热用户设计热负荷，Wc - 水的比热，c=4187J/ kgotgth设计供回水温度，一般情况下，按每平方米建筑面积22.5 kg/h估算。对汽动换热机组，由于供回水温差设计上按20计算，故水量常取2.5 kg/h。采暖系统的蒸汽耗量可按下式计算：G=3.6Q/r + h式中：G - 蒸汽设计流量，kg/h Q - 供热系统热负荷，Wr - 蒸汽的汽化潜热，KJ/ kgh - 凝结水由饱和状态到排放时的焓差，KJ/ kg在青岛地区作采暖估算时，一般地可按每吨过热蒸汽供1.2万平方米建筑。 5、系统的流速如何选定？管径如何选定？答：蒸汽在管道内最大流速可按下表选取： 单位：

27、（ m/s ）蒸汽性质公称直径200公称直径200过热蒸汽8060饱和蒸汽6035蒸汽管径应根据流量、允许流速、压力、温度、允许压降等查表计算选取。6、水系统的流速如何选定？管径如何选定？答：一般规定，循环水的流速在0.53之间，管径越细，管程越长，阻力越大，要求流速越低。为了避免水力失调，流速一般取较小值，或者说管径取偏大值，可参考下表：管径（mm）DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80流 速（m/s）0.30.40.50.60.70.80.9在选择主管路的管径时，应考虑到今后负荷的发展规划。7、水系统的空气如何排除？存在什么危害？答：水系统的空气一般通过管道布置时作成一定

28、的坡度，在最高点外设排气阀排出。排气阀有手动和自动的两种，管道坡度顺向坡度为0.003，逆向坡度为0.005。管道内的空气若不排出，会产生气塞，阻碍循环，影响供热。另外还会对管路造成腐蚀。空气 进入汽动加热器会破坏工作状态，严重时造成事故。8、系统的失水率和补水率如何定？失水原因通常为何？答：按照城市热力网设计规范规定：闭式热力网补水装置的流量，应为供热系统循环流量的2%，事故补水量应为供热循环流量的4%。失水原因：管道及供热设施密封不严，系统漏水；系统检修放水；事故冒水；用户偷水；系统泄压等。9、水系统的定压方式有几种？分别是如何实现定压的？系统的定压一般取多少？答：热水供热系统定压常见方式

29、有：膨胀水箱定压、普通补水泵定压、气体定压罐定压、蒸汽定压、补水泵变频调速定压、稳定的自来水定压等多种补水定压方式。采用混合式加热器的热水系统应采用溢水定压形式。（1）膨胀水箱定压：在高出采暖系统最高点2-3米处，设一水箱维持恒压点定压的方式称为膨胀水箱定压。其优点是压力稳定不怕停电；缺点是水箱高度受限，当最高建筑物层数较高而且远离热源，或为高温水供热时，膨胀水箱的架设高度难以满足要求。（2）普通补水泵定压：用供热系统补水泵连续充水保持恒压点压力固定不变的方法称为补水泵定压。这种方法的优点是设备简单、投资少，便于操作。缺点是怕停电和浪费电。（3）气体定压罐定压：气体定压分氮气定压和空气定压两种

30、，其特点都是利用低位定压罐与补水泵联合动作，保持供热系统恒压。氮气定压是在定压罐中灌充氮气。空气定压则是灌充空气，为防止空气溶于水腐蚀管道，常在空气定压罐中装设皮囊，把空气与水隔离。气体定压供热系统优点是：运行安全可靠，能较好地防止系统出现汽化及水击现象；其缺点是：设备复杂，体积较大，也比较贵，多用于高温水系统中。（4）蒸汽定压：蒸汽定压是靠锅炉上锅筒蒸汽空间的压力来保证的。对于两台以上锅炉，也可采用外置膨胀罐的蒸汽定压系统。另外，采用淋水式加热器和本公司生产的汽动加热器也可以认为是蒸汽定压的一种。蒸汽定压的优点是：系统简单，投资少，运行经济。其缺点是：用来定压的蒸汽压力高低取决于锅炉的燃烧状

31、况，压力波动较大，若管理不善蒸汽窜入水网易造成水击。（5）补水泵变频调速定压：其基本原理是根据供热系统的压力变化改变电源频率，平滑无级地调整补水泵转速而及时调节补水量，实现系统恒压点的压力恒定。这种方法的优点是：省电，便于调节控制压力。缺点是：投资大，怕停电。（6）自来水定压：自来水在供热期间其压力满足供热系统定压值而且压力稳定。可把自来水直接接在供热系统回水管上，补水定压。这种方法的优点是显而易见的，简单、投资和运行费最少；其缺点是：适用范围窄，且水质不处理直接供热会使供热系统结垢。（7）溢水定压形式有：定压阀定压、高位水箱溢水定压及倒U型管定压等。运行中，系统的最高点必然充满水且有一定的压头余量，一般取4m左右。由于系统大都是上供下回，且供程阻力远小于回程阻力，因此，运行时，最高点的压头高于静止时压头。因此，静态定压值可适当低一些，一般为14m为宜。最大程度地降低定压压值，是为了充分利用蒸汽的做功能力。10、