供熱工程基礎知識1.水和水蒸汽有哪些基本性質？水和水蒸汽的基本物理性質有：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1000Kg/m3蒸汽比容是比重的倒數，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下，水轉變成蒸汽所吸收的熱量，或者蒸汽轉化成水所放出的熱量，單位是KJ/Kg。水的比熱是指單位質量的水每升高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，與溫度、壓力有關。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)是國際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系如下：

60萬大卡/小時（60×104Kcal/h）≈1蒸噸/小時〔1t/h〕≈0.7MW

兩個重要的單位換算關系1KJ=3600KWh1kcal=4.18KJ4、如何確定循環水量？如何定蒸汽量、熱量和面積的關系？

4、如何確定循環水量？如何定蒸汽量、熱量和面積的關系？

答：對于熱水供熱系統，循環水流量由下式計算：

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/kg·℃

tg﹑th－設計供回水溫度，℃

一般情況下，按每平方米建筑面積2~2.5kg/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2.5kg/h。

采暖系統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-供熱系統熱負荷，W

r-蒸汽的汽化潛熱，KJ/kg

⊿h-凝結水由飽和狀態到排放時的焓差，KJ/kg

5、系統的流速如何選定？管徑如何選定？

答：蒸汽在管道內最大流速可按下表選取：

蒸汽管徑應根據流量、允許流速、壓力、溫度、允許壓降等查表計算選取。

6、水系統的流速如何選定？管徑如何選定？

答：一般規定，循環水的流速在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，流速一般取較小值，或者說管徑取偏大值。

在選擇主管路的管徑時，應考慮到今后負荷的發展規劃。

7、水系統的空氣如何排除？存在什么危害？

答：水系統的空氣一般通過管道布置時作成一定的坡度，在最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。管道內的空氣若不排出，會產生氣塞，阻礙循環，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，嚴重時造成事故。

8、系統的失水率和補水率如何定？失水原因通常為何？

答：按照《城市熱力網設計規范》規定：閉式熱力網補水裝置的流量，應為供熱系統循環流量的2%，事故補水量應為供熱循環流量的4%。失水原因：管道及供熱設施密封不嚴，系統漏水；系統檢修放水；事故冒水；用戶偷水；系統泄壓等。

9、水系統的定壓方式有幾種？分別是如何實現定壓的？系統的定壓一般取多少？

答：熱水供熱系統定壓常見方式有：膨脹水箱定壓、普通補水泵定壓、氣體定壓罐定壓、蒸汽定壓、補水泵變頻調速定壓、穩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應采用溢水定壓形式。

（1）膨脹水箱定壓：在高出采暖系統最高點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。其優點是壓力穩定不怕停電；缺點是水箱高度受限，當最高建筑物層數較高而且遠離熱源，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：用供熱系統補水泵連續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合動作，保持供熱系統恒壓。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。氣體定壓供熱系統優點是：運行安全可靠，能較好地防止系統出現汽化及水擊現象；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。另外，采用淋水式加熱器和本公司生產的汽動加熱器也可以認為是蒸汽定壓的一種。

蒸汽定壓的優點是：系統簡單，投資少，運行經濟。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易造成水擊。

（5）補水泵變頻調速定壓：其基本原理是根據供熱系統的壓力變化改變電源頻率，平滑無級地調整補水泵轉速而及時調節補水量，實現系統恒壓點的壓力恒定。

這種方法的優點是：省電，便于調節控制壓力。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定壓值而且壓力穩定。可把自來水直接接在供熱系統回水管上，補水定壓。

這種方法的優點是顯而易見的，簡單、投資和運行費最少；其缺點是：適用范圍窄，且水質不處理直接供熱會使供熱系統結垢。

（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，系統的最高點必然充滿水且有一定的壓頭余量，一般取4m左右。由于系統大都是上供下回，且供程阻力遠小于回程阻力，因此，運行時，最高點的壓頭高于靜止時壓頭。因此，靜態定壓值可適當低一些，一般為1~4m為宜。

10、運行中如何掌握供回水溫度？我國采暖系統供回水溫差通常取多少？

答：我國采暖設計沿用的規定：供水溫度95℃，回水溫度70℃，溫差為25℃。但近年來，根據國內外供熱的先進經驗，供回水溫度及溫差有下降趨勢，設計供回水溫度一般取80/60℃，溫差20℃。

11、什么是比比摩阻？比比摩阻系數數通常選多多少？水系系統的總阻阻力一般在在什么范圍圍？其中站站內、站外外各為多少少？答答：單位位長度的沿沿程阻力稱稱為比摩阻阻。一般情情況下，主主干線采取取30～70Pa/m，支線應根據允允許壓降選取，，一般取60～120Pa/m，不應大于300Pa/m。一般地，在一一個5萬m2的供熱面積系統統中，供熱系統統總阻力20～25m水柱，其中用戶戶系統阻力2～4m，外網系統阻力力4～8m水柱，換熱站管管路系統阻力8～15m水柱。12、熱交換有哪幾幾種形式？什么么是換熱系數？？面式熱交換器器的主要熱交換換形式是什么？？答答：熱交換（或或者說傳熱）有有三種形式：導導熱、對流和輻輻射。對面式熱熱交換器來說，，換熱的主要形形式是對流和導導熱，對流換熱熱量的計算式是是：Q=αA（t2-t1），導熱換熱量量的計算式是：：Q=（λ/δ）A（t2-t1）。在面式熱交交換器中的傳熱熱元件兩側都發發生對流換熱，，元件體內發生生導熱。13、面式熱交換器器有哪些形式？？其原理、優缺缺點各為何？答答：：面式熱交換器器的主要形式有有：管殼式換熱熱器、板式換熱熱器、熱管式換換熱器等。它可可細分成很多形形式，其共同的的缺點：體積大大，占地大、投投資大，熱交換換效率低（與混混合式比較），，壽命短；它們們的優點是凝結結水水質污染輕輕，易于回收。。14、普通的混合式式熱交換器有什什么缺點？答答：普普通的混合式熱熱交換器，蒸汽汽從其側面進入入，水循環完全全靠電力實現，，它雖具有體積積小、熱效率高高的優點，但存存在下列缺點：：1、不節電，任任何情況下都不不能缺省循環水水泵；2、不穩定，當當進汽壓力較低低，或進水壓力力較高時，皆會會出現劇烈的振振動和噪聲；3、同樣，也存在在凝結水回收難難的問題。15、供熱系統常用用到哪幾種閥門門，各有什么性性能？答：供熱系統常常用到的閥門有有：截止閥、閘閘閥（或閘板閥閥）、蝶閥、球球閥、逆止閥（（止回閥）、安安全閥、減壓閥閥、穩壓閥、平平衡閥、調節閥閥及多種自力式式調節閥和電動動調節閥。其其中截截止閥：：用于截斷介質質流動，有一定定的節調性能，，壓力損失大，，供熱系統中常常用來截斷蒸汽汽的流動，在閥閥門型號中用"J"表示截止閥閘閘閥：用用于截斷介質流流動，當閥門全全開時，介質可可以象通過一般般管子一樣，通通過，無須改變變流動方向，因因而壓損較小。。閘閥的調節性性能很差，在閥閥門型號中用"Z"表示閘閥。逆逆止閥：：又稱止回閥或或單向閥，它允允許介質單方向向流動，若閥后后壓力高于閥前前壓力，則逆止止閥會自動關閉閉。逆止閥的型型式有多種，主主要包括：升降降式、旋啟式等等。升降式的閥閥體外形象截止止閥，壓損大，，所以在新型的的換熱站系統中中較少選用。在在閥門型號中用用"H"表示。蝶蝶閥：靠改變變閥瓣的角度實實現調節和開關關，由于閥瓣始始終處于流動的的介質中間，所所以形成的阻力力較大，因而也也較少選用。在在閥門型號中用用"D"表示。安安全閥：主要要用于介質超壓壓時的泄壓，以以保護設備和系系統。在某些情情況下，微啟式式水壓安全閥經經過改進可用作作系統定壓閥。。安全閥的結構構形式有很多，，在閥門型號中中用"Y"表示。16、除污器有什么么作用？常安裝裝于系統的什么么部位？答：除污器的作作用是用于除去去水系統中的雜雜物。站內除污污器一般較大，，安裝于汽動加加熱器之前或回回水管道上，以以防止雜物流入入加熱器。站外外入戶井處的除除污器一般較小小，常安裝于供供水管上，有的的系統安裝，有有的系統不安裝裝，其作用是防防止雜物進入用用戶的散熱器中中。新一代的汽汽動加熱器自帶帶有除污器17、有時候發現有有的用戶暖氣片片熱而有的不熱熱，何故？如何何解決？答答：這叫叫作系統水力失失調，導致的原原因較復雜，大大致有如下原因因：（（1）管徑設計不合合理，某些部位位管徑太細；（（2）有些部件阻力力過大，如閥門門無法完全開啟啟等；（（3）系統中有雜物物阻塞（（4）管道坡度方向向不對等原因使使系統中的空氣氣無法排除干凈凈；（（5）系統大量失水水；（（6）系統定壓過低低，造成不滿水水運行；（（7）循環水泵流量量，揚程不夠；；18、供熱工程設計計中常用的規范范？19、壓力管道的分分類？（一）長輸管道道(GA類)（A）符合下列條件件之一的長輸管管道為GA1級：1）輸送有毒、可可燃、易爆氣體體介質，設計壓壓力＞1.6MPa的管道；2）輸送有毒、可可燃、易爆液體體介質，輸送距距離≥200km，且公稱直徑≥≥300mm的管道；3）輸送漿體介質質，輸送距離大大于等于50km，且公稱直徑≥≥150mm的管道；

（B）符合下列條件件之一的長輸管管道為GA2級：1）輸送有毒、可可燃、易爆氣體體介質，設計壓壓力≤1.6MPa的管道；2）GA1（2）范圍以外的管管道；3）GA1（3）范圍以外的管管道。

（二））公用管道（（A）燃氣管道；（（B）熱力管道。（（三）工業管管道

（A）符合下列條件件之一的工業管管道為GC1級：1）輸送GB5044《職業性接觸毒物物危害程度分級級》中規定毒性程度度為極度危害介介質的管道；2）輸送GB50160《石油化工企業設設計防火規范》及GBJ16《建筑設計防火規規范》中規定的火災危危險性為甲、乙乙類可燃氣體體或甲類可燃液液體介質且設計計壓力P≥4.0MPa的管道；3）輸送可燃流體體介質、有毒流流體介質，設計計壓力≥4.0MPa且設計溫度≥4000C的管道；4）輸送流體介質質且設計壓力P≥10.0MPa的管道。

（B）符合以下條件件之一的工