供熱基礎知識
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？
答：熱水鍋爐的出力有三種表達方式，即大卡/小時（Kcal/h）、噸/小時（t/h）、兆瓦（MW）。
（1）大卡/小時是公制單位中的表達方式，它表示熱水鍋爐每小時供出的熱量。
（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供出的熱量相當于把一定質(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）。正式文件中應采用這種表達方式。
三種表達方式換算關(guān)系如下：
60萬大卡/小時（60×104Kcal/h）≈1蒸噸/小時〔1t/h〕≈0.7MW
3、什么是熱耗指標？如何規(guī)定？
答：一般稱單位建筑面積的耗熱量為熱耗指標，簡稱熱指標，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 學校或 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、漏風量和地理位置均有不同，緯度越高的地區(qū)，熱耗指標越高。
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)水流量由下式計算：
G=[Q/c（tg-th）]×3600=0.86Q/（tg-th）式中：G - 計算水流量，kg/h
Q - 熱用戶設計熱負荷，W
c - 水的比熱，c=4187J/ kgo℃
tg﹑th－設計供回水溫度，℃
一般情況下，按每平方米建筑面積2~2.5 kg/h估算。對汽動換熱機組，
由于供回水溫差設計上按20℃計算，故水量常取2.5 kg/h。
采暖系統(tǒng)的蒸汽耗量可按下式計算：
G=3.6Q/r + ⊿h
式中：G - 蒸汽設計流量，kg/h
Q - 供熱系統(tǒng)熱負荷，W
r - 蒸汽的汽化潛熱，KJ/ kg
⊿h - 凝結(jié)水由飽和狀態(tài)到排放時的焓差，KJ/ kg
在青島地區(qū)作采暖估算時，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大流速可按下表選取：
<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
蒸汽管徑應根據(jù)流量、允許流速、壓力、溫度、允許壓降等查表計算選取。
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，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，應考慮到今后負荷的發(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作成一定的坡度，在zui高點外設排氣閥排出。排氣閥有手動和自動的兩種，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，會產(chǎn)生氣塞，阻礙循環(huán)，影響供熱。另外還會對管路造成腐蝕。空氣進入汽動加熱器會破壞工作狀態(tài)，嚴重時造成事故。
8、系統(tǒng)的失水率和補水率如何定？失水原因通常為何？
答：按照《城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范》規(guī)定：閉式熱力網(wǎng)補水裝置的流量，應為供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%，事故補水量應為供熱循環(huán)流量的4%。失水原因：管道及供熱設施密封不嚴，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、普通補水泵定壓、氣體定壓罐定壓、蒸汽定壓、補水泵變頻調(diào)速定壓、穩(wěn)定的自來水定壓等多種補水定壓方式。采用混合式加熱器的熱水系統(tǒng)應采用溢水定壓形式。
（1）膨脹水箱定壓：在高出采暖系統(tǒng)zui高點2-3米處，設一水箱維持恒壓點定壓的方式稱為膨脹水箱定壓。其優(yōu)點是壓力穩(wěn)定不怕停電；缺點是水箱高度受限，當zui高建筑物層數(shù)較高而且遠離熱源，或為高溫水供熱時，膨脹水箱的架設高度難以滿足要求。
（2）普通補水泵定壓：用供熱系統(tǒng)補水泵連續(xù)充水保持恒壓點壓力固定不變的方法稱為補水泵定壓。這種方法的優(yōu)點是設備簡單、投資少，便于操作。缺點是怕停電和浪費電。
（3）氣體定壓罐定壓：氣體定壓分氮氣定壓和空氣定壓兩種，其特點都是利用低位定壓罐與補水泵聯(lián)合動作，保持供熱系統(tǒng)恒壓。氮氣定壓是在定壓罐中灌充氮氣。空氣定壓則是灌充空氣，為防止空氣溶于水腐蝕管道，常在空氣定壓罐中裝設皮囊，把空氣與水隔離。氣體定壓供熱系統(tǒng)優(yōu)點是：運行安全可靠，能較好地防止系統(tǒng)出現(xiàn)汽化及水擊現(xiàn)象；其缺點是：設備復雜，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)的汽動加熱器也可以認為是蒸汽定壓的一種。
蒸汽定壓的優(yōu)點是：系統(tǒng)簡單，投資少，運行經(jīng)濟。其缺點是：用來定壓的蒸汽壓力高低取決于鍋爐的燃燒狀況，壓力波動較大，若管理不善蒸汽竄入水網(wǎng)易造成水擊。
（5）補水泵變頻調(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)整補水泵轉(zhuǎn)速而及時調(diào)節(jié)補水量，實現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點的壓力恒定。
這種方法的優(yōu)點是：省電，便于調(diào)節(jié)控制壓力。缺點是：投資大，怕停電。
（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，補水定壓。
這種方法的優(yōu)點是顯而易見的，簡單、投資和運行費zui少；其缺點是：適用范圍窄，且水質(zhì)不處理直接供熱會使供熱系統(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。
運行中，系統(tǒng)的zui高點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，且供程阻力遠小于回程阻力，因此，運行時，zui高點的壓頭高于靜止時壓頭。因此，靜態(tài)定壓值可適當?shù)鸵恍话銥?/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：我國采暖設計沿用的規(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)外供熱的先進經(jīng)驗，供回水溫度及溫差有下降趨勢，設計供回水溫度有取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，支線應根據(jù)允許壓降選取，一般取60～120Pa/m，不應大于300 Pa/m。一般地，在一個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熱，對流換熱量的計算式是：Q=αA（t2-t1），導熱換熱量的計算式是：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)生導熱。
13、面式熱交換器有哪些形式？其原理、優(yōu)缺點各為何？
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。它可細分成很多形式，其共同的缺點：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？
答：普通的混合式熱交換器，蒸汽從其側(cè)面進入，水循環(huán)*靠電力實現(xiàn)，它雖具有體積小、熱效率高的優(yōu)點，但存在下列缺點：
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，當進汽壓力較低，或進水壓力較高時，皆會出現(xiàn)劇烈的振動和噪聲；
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)閥和電動調(diào)節(jié)閥。
其中
截止閥：用于截斷介質(zhì)流動，有一定的節(jié)調(diào)性能，壓力損失大，供熱系統(tǒng)中常用來截斷蒸汽的流動，在閥門型號中用"J"表示截止閥
閘閥：用于截斷介質(zhì)流動，當閥門全開時，介質(zhì)可以象通過一般管子一樣，通過，無須改變流動方向，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，若閥后壓力高于閥前壓力，則逆止閥會自動關(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現(xiàn)調(diào)節(jié)和開關(guān)，由于閥瓣始終處于流動的介質(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)超壓時的泄壓，以保護設備和系統(tǒng)。在某些情況下，微啟式水壓安全閥經(jīng)過改進可用作系統(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入用戶的散熱器中。新一代的汽動加熱器自帶有除污器
17、有時候發(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)，導致的原因較復雜，大致有如下原因：
（1）管徑設計不合理，某些部位管徑太細；
（2）有些部件阻力過大，如閥門無法*開啟等；
（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；
（5）系統(tǒng)大量失水；
（6）系統(tǒng)定壓過低，造成不滿水運行；
（7）循環(huán)水泵流量，揚程不夠；
要解決系統(tǒng)失調(diào)問題，首先要查明原因，然后采取相應措施
18、汽暖和水暖各有什么優(yōu)缺點？
答：汽暖系統(tǒng)雖有投資省的優(yōu)點，但能源浪費太大，據(jù)部門測算，汽暖比水暖多浪費能源約30%，因此近年汽暖方式正逐步被淘汰。汽暖浪費能源主要表現(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，不及時維修也是原因之一；
（3）系統(tǒng)泄漏嚴重，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)運行中伴隨有振動和水擊聲，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)雖適當增加了投資，但克服了上述弊端。
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