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供热基础知识培训 一、术语、单位及换算 1、热量 2、温度 3、（热）功率 4、效率 5、压力 1、热量 什么是热量？ 在温差作用下系统与外界传递的能量称为热量 常用的热量单位： 焦耳 (J) 卡路里 (Cal) 国际单位: 焦耳 (J) 几种热量单位间的换算: KWh J J Cal KWh3.6106 CalKWh Cal 4.2 KWh860103 J / 4.2 J/(3.6 106) KJ / (3.6 103 ) Cal/(0.86106 ) KCal/(0.86103 ) 1 1 1 计算物体的得热量（失热量）: 重要概念：比热 定义: 1kg物质每升高（降低）1度所需要 （失去）的热量称为物质的比热。 水的比热: 4200 J/kg*K 传导 对流 辐射 热量的传递方式 思考: 量体温? 吹电风扇? 隔着窗户晒太阳? 三种物质形态的热交换方式： 气体：对流、辐射 液体：对流、辐射 固体：辐射、传导 2、温度 定义 常用的温度单位 摄氏度 () 开尔文度 (K) 华氏度 (F) KF F K5/9(F- 32) +273+273 (9/5) +329/5 (K- 273) +32 K - 2735/9(F- 32) 定义 常用的功率单位瓦特(W)、千瓦(kW) 1W=1J/s 1Cal/s=4.2W 1kWh=1000W3600s=3600kJ 国际单位: 瓦特(W) 3、（热）功率 4、 效率 定义 锅炉效率（热效率） 锅炉输出功率与锅炉输入功率的比值。 5、压力 定义 垂直作用在物体表面上的力叫作压力P = F/f 绝对压力 相对压力 绝对压力和相对压力关系：P绝对 = B + P相对 国际单位: 帕斯卡 (Pa). 常用到的几个压强单位 几种压力单位间的换算 Pabaratmkg/cm2 0.98710-51.0210-5 1050.9871.02 1.0131051.0131.033 981000.9810.968Kg/cm2 atm bar Pa10-51 1 1 1 二、供热系统简介 1、供热系统的构成及分类 2、热源 3、热网 4、末端 1、供热系统的构成及分类 构成 热源热媒制备 热网热媒输送 热用户热媒利用 供热系统 供热系统分类 A 集中供热（区域锅炉房、热电厂等） 热源和散热设备分别设置，用供热管网连接，由热源向各个房间或建筑供给热量 的供暖系统。 B 局部供热（电热供暖、壁挂炉等） 热媒制备、热媒输送和热媒利用都在一起的供暖系统。 电热膜/电缆加热 供暖 系统 集中供暖 分户供暖 传统垂直系统 新型分户系统 燃气壁挂炉 户式中央空调 集中供热系统示意图 水泵 膨胀水箱 锅炉 散热器 热水管道 热源制备 热媒利用 热媒输送 2、热源 常见热源 供热 热源 燃煤 燃气 电能 热电厂 燃煤锅炉房 燃气锅炉房 分户独立燃气热源 空调热泵 电热膜/电缆加热 如安全阀、膨胀水箱 热媒 输送 定压系统 补水系统 管道系统 水处理设备 补水装置 管道系统方式 管材 水泵 其它 如排气装置、除污器、 换热器、阀门等 3、热网 室外管网与热用户连接的主要形式 直接连接（直供式） 间接连接（间供式） 较大规模的供热系统，多采用间接连接。 系统阻力P包括：沿程阻力Py + 局部阻力Pj 沿程阻力Py：当热媒沿着管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦 所造成的能量损失。 阻力计算 沿程阻力示意图 1 2 4 3 局部阻力Pj：当流体流过管道的一些附件（如阀门、弯头、三通等）时，由 于流动方向或速度的改变，产生局部涡旋和撞击时所造成的能量损失。 影响局部阻力的因素：附件类型、管径、热媒的性质、流速等。 局部阻力示意图 水泵是用于输送液体的设备，即为系统循环提供动力。 水泵的主要性能参数: 1. 扬程 2. 流量 3. 轴功率 4. 效率 5. 泵的必需气蚀余量NPSH 6. 水泵特性曲线 主要设备及附件 水泵 1) 水泵的串并联 水泵串联增加扬程，流量不变；水泵并联增加流量，扬程不变 2) 变速调节 一种相对节能的调节方式。当水泵转速从n1变化到n2时， 相应的流量Q1、Q2，扬程H1、H2及功率P1、P2均发生变化， 它们与转速的关系为： 由此可见，当转速降低到50%时，扬程降低到25%， 而功率则降低到12.5%，具有明显的节能效果。 膨胀水箱的作用 1) 提供多余空间给系统中因为受热体积膨胀的水 2) 维持密闭水系统压力的稳定 密闭式膨胀水箱的结构及工作原理 1) 结构 由外壳、隔膜、充放气口、系统接口组成。隔膜将膨胀水箱分成两部分：一部 分充有一定压力的气体；另一部分与系统水相通。 2) 工作原理 下图所示。 闭式膨胀水箱 作用： 压差平衡阀：保证供回水压差的恒定； 流量平衡阀：保证通过该阀流量的恒定。 安装位置： 供回水安装 动态压差/流量平衡阀 手动平衡阀 原理：通过旋转手柄调节阀芯的上下运动，通过专用仪表连接阀门两端的测压点可以测 量阀门的压降和通过流量，并可以锁定阀门的开度。 作用：消耗富余压差，使管路流量和压降与设计值一致，测量流量。 安装位置： 供回水安装 作用：自动排除系统中的气体 安装位置：安装在系统最高处及系统中容易集气的位置。 气体对系统运行的不良影响：水力工况变差；产生噪音； 散热器传热效果变差； 作用：防止系统超压。 当系统压力过高时，安全阀自动打开放水，待压力 下降后自动关闭。 自动排气阀 安全阀 未安装恒温阀的供暖系统 全部安装恒温阀的供暖系 统 部分安装恒温阀的功能系统 未安装恒温阀的双管供暖系统实际上无法保持其供热平衡 温控阀 不同的管路系统 按系统管道敷设方式 垂直式 水平式 按供、回水方式 单管系统 双管系统 按系统水循环路径 异程式（难于调节） 同程式（有利于水力平衡 垂直式系统 单管系统 热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热设备，并顺序地在各散热设备中冷 却的系统。 特点：散热器不能单独调节； 采用下供上回和上供下回式，一般无下供下回式。 双管系统 热水经立管或水平供水管平行地分配给多组散热设备，冷却后的回水自每个散 热设备直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系统。 上供下回式下供下回式 同程式异程式 注意 双管系统中每组散热设备的供水温度几乎相等。 单管系统中沿水流方向进入每组散热器的供水温度依次降低。 水平式系统 水平单管串联 水平单管跨越 P = SV2 S网路计算管段的阻力数Pa/(m3/h)2 管段通过1m3/h流量时的压降 V网路计算管段的水流量m3/h 热水网路水力工况计算的基本原理 串联： Sch= S1+ S2+ S3+ 并联： 结论： 1、各用户的相对流量比仅取决于网路各管段和用户的阻力数， 而与网路流量无关。 2、第d个用户与第m个用户（md）之间的流量比，仅取决于用户d 和用户d以后各管段和用户的阻力数，与用户d以前各管段和用户 的阻力数无关。 定义：用户规定流量与实际水量不一致。 水力失调度 x = Vs/Vg = 实际流量/规定设计流量 水力失调 1) 一致失调：管网上各用户的x 都大于1，或都小于1。 a.等比一致失调（x都相等） b.不等比一致失调（x不相等） 2) 不一致失调：管网上各用户的x 有的大于1，有的小于1。 4、末端 常见末端 散热器 地暖 风机盘管 同侧连接对比？ 采暖热负荷计算 组成 外墙散热量 外窗散热量 屋顶散热量 地面散热量 户门传热量 隔墙传热量 冷风渗透耗热量 冷风侵入耗热量 门 窗 走廊 客厅 外墙 隔墙 窗 隔墙 以右图为例，房间的采暖热负荷包括： 采暖热负荷的体积热指标估算 Qn 采暖热负荷 W tn 室内空气温度 tw 室外供暖计算温度 V 建筑的体积 m3 qn 体积热指标 根据建筑的保温情况宜取0.4-0.7 a 修正系数。请参考下表 采暖室外计算温度0-5-10-15-20-25-30 a2.462.001.741.551.401.301.20 采暖热负荷估算 采暖热负荷的面积热指标估算 Qn 采暖热负荷W F 建筑物的建筑面积，m2 qf 供暖面积指标，W/ m2，指每平方米的供暖设计热负荷。 建筑物类型住 宅居住区 综合 学 校 办公楼 医院托幼旅 馆商