發(fā)布時(shí)間: 2012-04-25 點(diǎn)擊次數(shù): 2724次
供熱基礎(chǔ)知識
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
<DIV align=center> 建筑物類型 非節(jié)能型建筑 節(jié)能型建筑
住宅 居住區(qū) 56~64 38~48
綜合 學(xué)?;?/span> 60~80 50~70
辦公場所 60~80 55~70
旅館 60~70 50~60
食堂餐廳 115~140 100~130
上表數(shù)據(jù)只是近似值,對不同建筑結(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2~2.5 kg/h估算。對汽動(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2.5 kg/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),一般地可按每噸過熱蒸汽供1.2萬平方米建筑。
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)zui大流速可按下表選?。骸 ?/span>
<DIV align=center> 單位:( m/s )
蒸汽性質(zhì) 過熱蒸汽 飽和蒸汽
公稱直徑>200 80 60
公稱直徑≤200 60 35
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,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:
管徑 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 (mm)流速(m/s) 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
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。
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zui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)對管路造成腐蝕??諝?/span>進(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。
?。?/span>1)膨脹水箱定壓:在高出采暖系統(tǒng)zui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)zui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)備簡單、投資少,便于操作。缺點(diǎn)是怕停電和浪費(fèi)電。
?。?/span>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)行安全可靠,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。
?。?/span>4)蒸汽定壓:蒸汽定壓是靠鍋爐上鍋筒蒸汽空間的壓力來保證的。對于兩臺以上鍋爐,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)簡單,投資少,運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。其缺點(diǎn)是:用來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,平滑無級地調(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。
?。?/span>6)自來水定壓:自來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。可把自來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,簡單、投資和運(yùn)行費(fèi)zui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。
?。?/span>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zui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),zui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?/span>1~4m為宜。zui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?我國采暖系統(tǒng)供回水溫差通常取多少?
答:我國采暖設(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,根據(jù)國內(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,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:單位長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300 Pa/m。一般地,在一個(gè)5萬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(或者說傳熱)有三種形式:導(dǎo)熱、對流和輻射。對面式熱交換器來說,換熱的主要形式是對流和導(dǎo)熱,對流換熱量的計(jì)算式是:Q=αA(t2-t1),導(dǎo)熱換熱量的計(jì)算式是:Q=(λ/δ)A(t2-t1)。在面式熱交換器中的傳熱元件兩側(cè)都發(fā)生對流換熱,元件體內(nèi)發(fā)生導(dǎo)熱。
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)*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;
2、不穩(wěn)定,當(dāng)進(jìn)汽壓力較低,或進(jìn)水壓力較高時(shí),皆會(huì)出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)和噪聲;
3、同樣,也存在凝結(jié)水回收難的問題。
15、供熱系統(tǒng)常用到哪幾種閥門,各有什么性能?
答:供熱系統(tǒng)常用到的閥門有:截止閥、閘閥(或閘板閥)、蝶閥、球閥、逆止閥(止回閥)、安全閥、減壓閥、穩(wěn)壓閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥及多種自力式調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
其中
截止閥:用于截?cái)嘟橘|(zhì)流動(dòng),有一定的節(jié)調(diào)性能,壓力損失大,供熱系統(tǒng)中常用來截?cái)嗾羝牧鲃?dòng),在閥門型號中用"J"表示截止閥
閘閥:用于截?cái)嘟橘|(zhì)流動(dòng),當(dāng)閥門全開時(shí),介質(zhì)可以象通過一般管子一樣,通過,無須改變流動(dòng)方向,因而壓損較小。閘閥的調(diào)節(jié)性能很差,在閥門型號中用"Z"表示閘閥。
逆止閥:又稱止回閥或單向閥,它允許介質(zhì)單方向流動(dòng),若閥后壓力高于閥前壓力,則逆止閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。逆止閥的型式有多種,主要包括:升降式、旋啟式等。升降式的閥體外形象截止閥,壓損大,所以在新型的換熱站系統(tǒng)中較少選用。在閥門型號中用"H"表示。
蝶閥:靠改變閥瓣的角度實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)和開關(guān),由于閥瓣始終處于流動(dòng)的介質(zhì)中間,所以形成的阻力較大,因而也較少選用。在閥門型號中用"D"表示。
安全閥:主要用于介質(zhì)超壓時(shí)的泄壓,以保護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)。在某些情況下,微啟式水壓安全閥經(jīng)過改進(jìn)可用作系統(tǒng)定壓閥。安全閥的結(jié)構(gòu)形式有很多,在閥門型號中用"Y"表示。
16、除污器有什么作用?常安裝于系統(tǒng)的什么部位?
答:除污器的作用是用于除去水系統(tǒng)中的雜物。站內(nèi)除污器一般較大,安裝于汽動(dòng)加熱器之前或回水管道上,以防止雜物流入加熱器。站外入戶井處的除污器一般較小,常安裝于供水管上,有的系統(tǒng)安裝,有的系統(tǒng)不安裝,其作用是防止雜物進(jìn)入用戶的散熱器中。新一代的汽動(dòng)加熱器自帶有除污器
17、有時(shí)候發(fā)現(xiàn)有的用戶暖氣片熱而有的不熱,何故?如何解決?
答:這叫作系統(tǒng)水力失調(diào),導(dǎo)致的原因較復(fù)雜,大致有如下原因:
?。?/span>1)管徑設(shè)計(jì)不合理,某些部位管徑太細(xì);
?。?/span>2)有些部件阻力過大,如閥門無法*開啟等;
?。?/span>3)系統(tǒng)中有雜物阻塞
(4)管道坡度方向不對等原因使系統(tǒng)中的空氣無法排除干凈;
?。?/span>5)系統(tǒng)大量失水;
?。?/span>6)系統(tǒng)定壓過低,造成不滿水運(yùn)行;
?。?/span>7)循環(huán)水泵流量,揚(yáng)程不夠;
要解決系統(tǒng)失調(diào)問題,首先要查明原因,然后采取相應(yīng)措施
18、汽暖和水暖各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
答:汽暖系統(tǒng)雖有投資省的優(yōu)點(diǎn),但能源浪費(fèi)太大,據(jù)部門測算,汽暖比水暖多浪費(fèi)能源約30%,因此近年汽暖方式正逐步被淘汰。汽暖浪費(fèi)能源主要表現(xiàn)在:
(1)國內(nèi)疏水器質(zhì)量不過關(guān),使用壽命短,性能差,汽水一塊排泄;
(2)管系散熱量大,除工作溫度高的原因外,保溫破壞,不及時(shí)維修也是原因之一;
(3)系統(tǒng)泄漏嚴(yán)重,同樣的泄漏面積,蒸汽帶出的熱量比水大得多。汽暖除了不經(jīng)濟(jì)之外,還不安全,易發(fā)生人員燙傷和水擊暴管事故。很多系統(tǒng)運(yùn)行中伴隨有振動(dòng)和水擊聲,影響人的工作和休息。另外,汽暖房間空氣干燥,讓人感到不舒適。水暖系統(tǒng)雖適當(dāng)增加了投資,但克服了上述弊端。