2013年暖通工程師考試輔導(dǎo)：供熱基礎(chǔ)知識(shí)

　　供熱基礎(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〕≈0.7MW

　　3、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

　　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 +ㄓh

　　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

　　ㄓh -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?。?/P>

　　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，或者說管徑取偏大值，可參考下表：

　　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。

　　7、水系統(tǒng)的空氣如何排除?存在什么危害?

　　答：水系統(tǒng)的空氣一般通過管道布置時(shí)作成一定的坡度，在最高點(diǎn)外設(shè)排氣閥排出。排氣閥有手動(dòng)和自動(dòng)的兩種，管道坡度順向坡度為0.003，逆向坡度為0.005。管道內(nèi)的空氣若不排出，會(huì)產(chǎn)生氣塞，阻礙循環(huán)，影響供熱。另外還會(huì)對(duì)管路造成腐蝕?？諝膺M(jìn)入汽動(dòng)加熱器會(huì)破壞工作狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)造成事故。

　　8、系統(tǒng)的失水率和補(bǔ)水率如何定?失水原因通常為何?

　　答：按照《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水裝置的流量，應(yīng)為供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%，事故補(bǔ)水量應(yīng)為供熱循環(huán)流量的4%。失水原因：管道及供熱設(shè)施密封不嚴(yán)，系統(tǒng)漏水;系統(tǒng)檢修放水;事故冒水;用戶偷水;系統(tǒng)泄壓等。

　　9、水系統(tǒng)的定壓方式有幾種?分別是如何實(shí)現(xiàn)定壓的?系統(tǒng)的定壓一般取多少?

　　答：熱水供熱系統(tǒng)定壓常見方式有：膨脹水箱定壓、普通補(bǔ)水泵定壓、氣體定壓罐定壓、蒸汽定壓、補(bǔ)水泵變頻調(diào)速定壓、穩(wěn)定的自來(lái)水定壓等多種補(bǔ)水定壓方式。采用混合式加熱器的熱水系統(tǒng)應(yīng)采用溢水定壓形式。

　　(1)膨脹水箱定壓：在高出采暖系統(tǒng)最高點(diǎn)2-3米處，設(shè)一水箱維持恒壓點(diǎn)定壓的方式稱為膨脹水箱定壓。其優(yōu)點(diǎn)是壓力穩(wěn)定不怕停電;缺點(diǎn)是水箱高度受限，當(dāng)最高建筑物層數(shù)較高而且遠(yuǎn)離熱源，或?yàn)楦邷厮釙r(shí)，膨脹水箱的架設(shè)高度難以滿足要求。

　　(2)普通補(bǔ)水泵定壓：用供熱系統(tǒng)補(bǔ)水泵連續(xù)充水保持恒壓點(diǎn)壓力固定不變的方法稱為補(bǔ)水泵定壓。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，便于操作。缺點(diǎn)是怕停電和浪費(fèi)電。

　　(3)氣體定壓罐定壓：氣體定壓分氮?dú)舛▔汉涂諝舛▔簝煞N，其特點(diǎn)都是利用低位定壓罐與補(bǔ)水泵聯(lián)合動(dòng)作，保持供熱系統(tǒng)恒壓。氮?dú)舛▔菏窃诙▔汗拗泄喑涞獨(dú)??？諝舛▔簞t是灌充空氣，為防止空氣溶于水腐蝕管道，常在空氣定壓罐中裝設(shè)皮囊，把空氣與水隔離。氣體定壓供熱系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行安全可*，能較好地防止系統(tǒng)出現(xiàn)汽化及水擊現(xiàn)象;其缺點(diǎn)是：設(shè)備復(fù)雜，體積較大，也比較貴，多用于高溫水系統(tǒng)中。

　　(4)蒸汽定壓：蒸汽定壓是*鍋爐上鍋筒蒸汽空間的壓力來(lái)保證的。對(duì)于兩臺(tái)以上鍋爐，也可采用外置膨脹罐的蒸汽定壓系統(tǒng)。另外，采用淋水式加熱器和本公司生產(chǎn)的汽動(dòng)加熱器也可以認(rèn)為是蒸汽定壓的一種。

　　蒸汽定壓的優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。其缺點(diǎn)是：用來(lái)定壓的蒸汽壓力高低取決于鍋爐的燃燒狀況，壓力波動(dòng)較大，若管理不善蒸汽竄入水網(wǎng)易造成水擊。

　　(5)補(bǔ)水泵變頻調(diào)速定壓：其基本原理是根據(jù)供熱系統(tǒng)的壓力變化改變電源頻率，平滑無(wú)級(jí)地調(diào)整補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)速而及時(shí)調(diào)節(jié)補(bǔ)水量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點(diǎn)的壓力恒定。

　　這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：省電，便于調(diào)節(jié)控制壓力。缺點(diǎn)是：投資大，怕停電。

　　(6)自來(lái)水定壓：自來(lái)水在供熱期間其壓力滿足供熱系統(tǒng)定壓值而且壓力穩(wěn)定?？砂炎詠?lái)水直接接在供熱系統(tǒng)回水管上，補(bǔ)水定壓。

　　這種方法的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，簡(jiǎn)單、投資和運(yùn)行費(fèi)最少;其缺點(diǎn)是：適用范圍窄，且水質(zhì)不處理直接供熱會(huì)使供熱系統(tǒng)結(jié)垢。

　　(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。