供热总结完整版.doc

1、热能工程：自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术。供热工程：生产、输配和应用中、低位热能的工程技术2、供暖系统的组成：热媒制备（热源）、热媒输送（供热管网）和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。3、供暖系统 按相互位置关系分为： 局部供暖系统 和 集中式供暖系统。按供暖系统散热给室内的方式不同分为： 对流供暖 和 辐射供暖4、集中供热系统由三大部分组成：热源、热网和热用户1、热负荷：在某一室外温度w下，为了达到要求的室内温度n，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q2、设计热负荷：是指在设计室外温度w下，为了达到要求的室内温度n，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q3、设计热负荷表达式：Q=Q1+Q2+Q3-Q10 Q1-围护结构基本耗热量Q2-冷风渗透耗热量Q3冷风侵入耗热量Q10-太阳辐射进入室内的热量4、其中：Q1包括基本耗热量和附加修正耗热量。 基本耗热量：是指在设计条件下，通过房间各部分围护结构（门、窗、墙、地板、屋顶等）从室内传到室外的稳定传热量的总和。附加修正耗热量： 风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。5、基本耗热量Q=KF(n-w) n：距离地面2m以内人们活动地区的平均空气温度。民用建筑的主要房间是1624 （通常是18）。1、在计算地面的耗热量时，应采用工作地点的温度g 2、计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下的温度d 3、计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内平均温度p,j p,j=(g +d)/2w： 两种确定方法：热惰性法 和 不保证天数法：非供暖房间或空间的 保温性能 和 透气状况。当两个相邻的房间的温差 5 时，应计算通过隔墙或楼板的传热量K：地面传热系数：地带法：由内墙算起2m分为一个地带，离墙近的热阻小，远的大，8m以外基本不变F：外墙面：本层地面算到上层地面。门窗：外墙面上的净空尺寸6、围护结构内表面换热：自然对流 和 辐射对流。围护结构外表面换热：强迫对流 和 辐射对流。主要是强迫对流换热7、空气间层传热，当间层达到一定厚度后，热阻的大小几乎不随厚度增加而变化，传热系数不会再减小。热流传递方向向下，热阻大8、附加修正耗热量a朝向修正耗热量：考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量修正。 它是修正的垂直的外围护结构；b风力附加耗热量：是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。 它也是修正垂直的外围护结构 一般大于4m/s时才考虑风力附加耗热量；c高度附加耗热量：考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。 当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2，但总的附加率不应大于15；9、冷风渗透耗热量的影响因素：房屋高度不高时，主要是风压的作用； 对于高层建筑，主要是风压和热压的作用冷风渗透耗热量的计算方法：缝隙法（多层建筑）、换气次数法（民用建筑）、百分数法（工业建筑）。10、辐射供暖：低温辐射（60）热媒一般为低温热水。高温辐射（200）建筑物地板敷设加热管时，采暖负荷中不计算地面的热损失，并可不考虑高度附加。11、最小传热阻：是根据维护结构内表面在满足不结露要求和室内空气温度与围护结构内表面温度差满足卫生要求而确定的外围护结构传热阻。12、维护结构的经济传热阻： 在一个规定年限内，使建筑物的建造费用和经营费用之和最小的围护结构传热阻（按经济传热阻原则确定的维护结构传热阻值，要比目前采用的传热阻值大得多）13、热压：室外空气从底层楼层门窗缝隙进入，通过内部楼梯间等竖直通道上升，在顶层一些楼层门窗缝排除。中和面： 指室内外压差为零的界面； 通常在纯热压作用下，可近似取建筑物高度的一半；中和面以上为正值，中和面以下为负值热压影响因素： 建筑物内部贯通通道的布置、通气状况、门窗缝隙的密封性有关。14、风压：风速作用形成的计算压差，作用：需要考虑风速随高度的变化而变化15、风压与热压共同作用的几个假设条件：建筑物各层门窗两侧的有效作用热压差Pr，仅与该层所在的高度位置、建筑物内部竖井空气温度和室外温度所形成的密度差、以及热压差系数r值大小有关，而与门窗所处的朝向无关建筑物各层不同朝向的门窗，由于风压作用所产生的计算冷风渗透量是不相等的，需要考虑渗透空气量的朝向修正系数16、实际作用的冷风渗透现象，都是风压和热压共同作用的结果。17、建筑耗热量指标：采暖期室外平均温度下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的、需要由室内采暖设备供给的热量，单位W/m218、建筑节能方法：（1）墙体降耗（2）门窗降耗（3）屋顶和地面降耗（4）供热系统节能19、建筑节能设计的步骤： 校核建筑物体形系数、窗墙面积比是否符合节能标准要求。1、选择散热器的基本要求：热工性能方面的要求 经济方面的要求 安装、使用和生产工艺方面的要求 卫生美观方面的要求 使用寿命的要求2、散热器分类：a铸铁（翼型，柱型）b钢制（闭式刚串片，板型，钢制柱型，扁管型）钢3、制散热器与铸铁散热器相比具有的特点： 金属耗量少 耐压强度高 外形美观整洁、占地小、便于布置 除钢制柱型散热器外，钢制散热器的水容量较少，热稳定性差些 钢制散热器的最主要缺点是容易被腐蚀，使用寿命比铸铁散热器短 4、散热器的选用： 散热器的工作压力，当以热水为热媒时，不得超过制造厂规定的压力值； 在民用建筑中，宜采用外形美观，易于清扫的散热器 在放散粉尘或防尘要求较高的生产厂房，应采用易于清扫的散热器 在具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间，宜采用耐腐蚀性的散热器 采用钢制散热器时，应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应充水保养；蒸汽采暖系统不得采用钢制柱型、板型和扁管等散热器 采用铝制散热器时，应选用内防腐型铝制散热器，并满足产品对水质的要求 安装热量表换热恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁等散热器。5、散热器计算： 散热面积F=123Q/K(tpj-tn)1：散热器组装片数修正系数 2散热器连接形式修正系数 3 散热器安装形式修tpj=（tg+th）/2(双管热水供暖系统，散热器的进、出口温度分别按系统的设计供、回水温度计算；对单管热水供热供暖系统，所以每组散热器的进出口水温必须逐一分别计算)K=atb 其中t=tpj-tn6、影响散热器的因素：散热器的制造情况（采用的材料、几何尺寸、结构形式、表面喷漆等）和散热的使用条件（使用的热媒、温度、流量室内空气流速、安装方式等）7、暖通规范规定：柱型散热器面积可比计算值小0.1（片数只能取整数），翼型和其他散热器的散热面积可比计算值小5%。8、散热器布置：（1）一般在外墙的窗台下（2）门斗不设，冻结危险场所散热器单独立管（3）一般明装（4）同一房间可串联（5）楼梯上少下多（6）铸铁片数不宜超过规定片数9、低温辐射采暖：（1）敷设管路盘管要求：加热盘管的间距100300mm 加热盘管与墙面保持150200mm的距离 盘管承诺过度不宜超过120m（2）每个分、集水分支环路不宜不宜多余8个（3）伸缩缝设置条件： 当房间门口、房间面积超过40 m或者边长超过8m时，要设置 （4）采暖加热管敷设：尽可能使室内温度场分布均匀，简单便于施工，不要有接头 有回转型和平行型10、暖风机由通风机、电动机及空气加热器组合而成的联合机组。分为轴流式和离心式两种。1、室内热水供暖系统的分类按热媒温度的不同，分为 低温水供暖系统 和 高温水供暖系统按系统循环动力的不同，分为 重力（自然）循环系统 和 机械循环系统按系统管道敷设方式的不同，分为 垂直式 和 水平式按散热器供、回水方式的不同，分为 单管系统 和 双管系统2、重力循环系统上供下回式管道布置的特点： 系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的流向。反向坡度0.5%-1.0%散热器支管坡度1%。便于系统内空气能顺利排出，空气影响循环，阻力大。在重力循环系统中，水的流速较低。水平干管中流速小于0.2m/s；而在干管中空气泡的浮升速度为0.10.2m/s，而在立管中约为0.25m/s。3、系统垂直失调：在供暖建筑物内，同一竖直的各层房间的室温不符合设计要求的温度，而出现上下层冷热不均的现象，通常称作系统垂直失调4、系统的水平失调：在远近立管处出现流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象，称为系统的水平失调。5、双管单管造成失调的原因：双管：各层散热器与锅炉的高差不同，进出个散热器的供回水温度不同，各层循环作用压力不同，上层作用压力大，下层小，流量分配不均造成上冷下热。单管：各层散热器K不同，下层温度低，散热器总面积比双管系统大，k不同造成失调6、机械循环有上供下回、下供下回、中供式，下供上回式（倒流式）7、 机械循环倒流式系统的特点：a水在系统内的流动方向是自下而上流动的，与空气流动方向一致。b对热损失大的底层房间，由于底层供水温度高，底层散热器面积减小，便于布置。c当采用高温水供暖系统时，由于供水干管设在底层，这样可降低防止高温水汽化所需的水箱标高，减少布置高价水箱的困难。d倒流式系统散热器的传热系数远低于上供下回式系统。散热器的热媒平均温度几乎等于散热器的出水温度。在相同的立管供水温度下，散热器的面积要比上供下回顺流式系统的面积多。8、机械循环下供下回式系统排除空气的两种方式： 通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气 通过专设的空气管手动或自动集中排气9、减轻水平失调可采用同程式，特点：通过各个立管的循环环路的总长度都相等。10、室内分户系统三部分组成： 户内系统、 单元立管系统、 水平干管系统包括： 水平管道、 散热装置、 温控调节装置、系统的入户装置11、建筑热力入户装置的位置： 新建住宅建筑应设置在住宅内部： 无地下室的住宅宜设置在采暖管道竖井下部，首间楼递间下部设热力小室或热力箱。 有地下室的住宅建筑，热力入口应设置在地下室专用的房间。对于既有建筑的新建与改造采暖工程，热力入口可参照新建住宅设置，若无位置，可设于单元雨篷上或建筑外，但要做好防雨、防冻与防盗的措施。12、高层建筑热水供暖系统：分层式，双线式，单双管混合式，专用分区，高层建筑直连13、膨胀水箱上连有 膨胀管、 溢流管、 信号管、 排水管、 循环管 等管路 其中：在 膨胀管、 循环管、 溢流管 上严禁安装阀门，以防止系统超压，水箱水结或水从水箱溢出。14、供热系统的排气装置：1.膨胀水箱2.设集气罐3.设自动排气阀4.设冷风阀 局部阻力系数算到小流量管上1、局部阻力法基本原理： 将管段的沿程损失转变为局部损失来计算：d =/当量长度法基本原理：将管段局部损失折合为管段沿程损失来计算：d = /2、按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力，确定各管段的管径。此种情况的水力计算，有时也用在已知各管段的流量和选定的比摩阻R值或流速v值的场合，此时选定的R值和v值，常采用经济值，称为 经济比摩阻或经济流速 Rpj一般选用60120Pa/m。3、供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间的计算压力损失相对额差，不应大于15%。最大允许水流速度：民用建筑 1.5m/s 生产厂房的辅助建筑物2 m/s生产厂房34、重力循环双管供暖系统循环作用压力包括： 水在散热器内冷却所产生的作用压力 水在循环环路中冷却的附加作用压力5、机械循环异程式热水供暖系统管路水力计算步骤： 对管段编号、立管编号并注明各管段的热负荷和管长。 确定最不利环路 在最不利环路上，根据平均比摩阻，确定各管路的管径和流速，然后再确定实际比摩阻。 确定局部阻力损失，总损失为局部损失和沿程损失之和。 根据其它立管的支用压力计算管段的平均比摩阻，再根据Rp,j和流量确定管径和实际比摩阻，不平衡率控制在15%，不满足的加减压阀。10、机械循环同程式热水供暖系统管路水力计算步骤： 对管段编号、立管编号并注明各管段的热负荷和管长。 计算通过最远立管的环路。确定出供水干管各个管段、立管和回水总干管的管径及其压力损失。 计算最近立管的环路，从而确定出立管、回水干管个管段的管径及其压力损失。 求最近立管和最远立管的压力损失不平衡率，使其不平衡率在5%以内。 根据水力计算结果，利用图示方法，表示出系统的总压力损失及各立管的供、回水节点间的资用压力值。确定其它立管的管径。根据各立管的资用压力和立管各管段的流量，选用合适的立管管径。求各立管的不平衡率。根据立管的资用压力和立管的计算压力损失，求各立管的不平衡率。不平衡率应在10%以内。11、散热器进流系数：流进散热器的水流量Gs与通过该立管水流量Gi比值=Gs/Gi12、采暖系统的户内水平管的平均比摩阻尽可能大些：100120Pa/m 单元立管：4060Pa/m13、单元立管的水力计算必须考虑重力循环自然附加压力重力循环自然附加压力的成因有两个条件：密度差和高差水平干管的水力计算不考虑自然附加压力。立管同程式系统对水力平衡更有利，但是同程式立管对于自然重力附加压力无有效地克服手段。但在分户时，没有异程式有优势。1、与热水作为供热系统的热媒相比，室内蒸汽供热系统的特点： 热水在系统散热设备中，烤漆温度降放出热量，而且热水的相态不发生变化。蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸气凝结成水放出热量，相态发生了变化。 热水在封闭系统内循环流动，其状态参数（主要指流量和比容）变化很小。 在热水供暖系统中，散热设备内热媒温度为热水流进和流出散热设备的平均温度。蒸汽在散热设备中定压凝结放热，散热设备的热媒温度为该压力下的饱和温度。 蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。 由于蒸汽具有比容大，密度小的特点，因而在高层建筑供暖时，不会像热水供暖系统那样，产生很大的水静压力。此外，蒸汽供热系统的热惰性小，供气时热得快，停气时冷得快，很适宜用于间歇供热的用户。2、室内蒸汽供暖系统的分类： 按照供气压力的大小分为： 高压蒸汽供暖、 低压蒸汽系统、 真空蒸汽系统 按照蒸汽干管布置的不同分为： 上供式、 中供式、 下供式 按照立管的布置特点分为： 单管式 和 双管式 按照回水动力不同分为： 重力回水 和 机械回水3、疏水器的作用： 自动阻止蒸汽遗漏，而且能迅速地排用热设备及管道中的凝水，同时能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体。当系统各分支的用汽压力不同时，疏水器可设置在各分支凝水管道的末端。4、当蒸汽入口压力或生产工艺用热的使用压力高于供暖系统的工作压力时，应在分汽缸之间设置减压装置。5、凝水箱分为：开式凝水箱 和 闭式凝水箱6、利用二次蒸发箱的特点： 在有条件就地利用二次蒸汽时，它可避免室外余压回水系统汽、水两相流动易产生水击。 减少高低压凝水合流相互干扰，外网管径较粗等缺点。7、室内蒸汽采暖系统的水力计算： 无论是高压系统还是低压系统水力计算都包括两部分：一部分是蒸汽部分；另一部分是散热器凝结放热部分。8、供水及回水的干管的坡度，宜采用0.003，不得小于0.002.9、管壁的当量绝对粗糙度K值与管子的使用状况和管子的使用时间有关，对室内热水供热系统管路K=0.2，对室外热水网路K=0.510、与重力循环系统相比较，机械循环系统的作用半径大，传统的室内热水供暖系统的总压力损失一般约为10-20KPa，对分户采暖等水平是或大型的系统，可达20-50KPa1、集中供热系统的热负荷分为两类： 季节性热负荷：供暖、通风、空气调节系统的热负荷是季节性热负荷。 特点：它与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射等气候条件密切相关，其中对它的大小起决定性作用的是室外温度，因而在全年中有很大的变化。 常年性热负荷：生活用热（主要是指热水供应）和生产工艺系统用热属于常年性热负荷。特点：与气候条件的关系不大，而且，它的用热状况在全日中变化较大。2、热负荷的概算方法： 体积热指标法、 面积热指标法、 城市规划指标法 v 建筑物供暖体积热指标，W/(m)，它表示各类建筑物，在室内外温差1时，每1m建筑物外围体积的供暖热负荷。 有时v单位表为W/m，它表示各类建筑物，每1m建筑物外围体积的供暖热负荷。f 建筑物的供暖面积热指标，W/m,它表示每1m建筑面积的供暖热负荷。3、通风设计热负荷的两种计算方法： 通风体积热指标法 和 百分数法4、热水供应系统的工作特点： 热水用量具有昼夜的周期性。每天的热水用量变化不大，但小时热水用量变化大。5、热网的热水供应设计热负荷，与用户热水供应系统和热网的连接方式有关。当用户的热水供应系统中有储水箱时，可采用供暖期的热水平均热负荷r,p 计算。当用户无储水箱时，应以供暖期的热水供应最大热负荷r,max 作为设计热负荷。 对城市集中供热系统热网的干线，由于连接的用水单位数目很多，干线的热水供应设计热负荷可按热水供应的平均热负荷r,p 计算。8、 热负荷图有：热负荷时间图、 热负荷随室外温度变化图、 热负荷延续时间图热负荷延续时间图所需数据：热负荷随室外温度变化曲线，室外气温变化规律资料9、年耗热量：各类热用户年耗热量的总和（供暖年耗热量，通风年耗热量，热水供应年耗热量）1、热电厂： 是联合生产电能和热能的发电厂。2、锅炉房的分类： 根据其制备热媒的种类不同分为： 蒸汽锅炉房 和 热水锅炉房 根据生产热媒所需燃料不同分为： 燃煤锅炉房、 燃油（燃气）锅炉房、 电锅炉房、 秸秆等生物质能锅炉房3、热泵的分类： 根据供热时所采用的低品位热源分为： 空气源热泵、 水源热泵 和 地源热泵 根据热泵的工作原理分为： 机械式、 吸收式 和 化学式4、热力站的作用： 是根据热网工况和不同的条件，采用不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户需求，并根据需要，进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。5、热力站的分类： 根据热网输送的热媒不同分为： 热水供热热力站 和 蒸汽供热热力站 根据服务对象不同分为： 工业热力站 和 民用热力站 根据二级热网对供热介质参数要求的不同分为： 换热型热力站 和 分配型热力站 根据热力站的位置和功能的不同分为： 用户热力站、 小区热力站、区域性热力站、供热首站6、换热器的分类： 按参与热交换的介质分类，分为： 汽水（式）换热器 和 水水（式）换热器 按换热器热交换（传热）的方式，分为： 表面式换热器 和 混合式换热器7、供热系统热源的常用设备： 水处理设备、 各种水箱、 分汽（水）缸、 除污器、 水过滤器8、水箱的基本配管： 进水管、 出水管、 溢流管、 泄水管和信号管，为保证水质，开式水箱应加盖，并留有通气管。9、分（集）汽（水）缸的作用：具有稳定压力，平缓并均匀分配水流的作用10、除污器类型： 按结构形式，分为：立式 和 卧式 按安装形式，分为：直通式 和 角通式11、热水锅炉房集中供热系统定压方式：（1）采用高架水箱（2）补给水泵（3）气体定压（4）蒸汽定压 室外定压方式：水泵、气压罐1、热水供热系统主要采用的形式： 闭式系统 和 开式系统闭式连接形式： 无混合装置的直接连接 装水喷射器的直接连接 装混合水泵的直接连接 间接连接开式：生活热水供应用水直接取自热水网路2、蒸汽供热凝结水回收系统可分为：开式和闭式，单相流和两相流，重力回收和机械回收3、热网系统形式取决于 热媒（蒸汽或热水）、 热源（热电厂或区域锅炉房等）与热用户的相互位置和供热地区热用户种类、热负荷大小和性质等。4、供热管网的形状分为 枝状管网、环状管网。按热源的个数分为单一热源、多热源管网枝状管网和环状管网的比较：枝状：系统简单，管道的直径沿途随热负荷的减少而减少，管道金属耗量少，管网造价低，运行管理方便但是供热的后备性差。环状：具备高的供热后备能力，初投资高、运行管理复杂，热源和管网应有较高的自动控制设施。1、热水网路中管段的总压降：P = R（+d） = Rzh 2、热水网路主干线的设计平均比摩阻，可取3070Pa/m进行计算。3、 水压图：斜率为水利坡度，大小即沿程比摩阻（1） 绘制水压图的基本要求：在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。（不过压）（2）在高温水网路和用户系统内，水温超过100摄氏度的地点，热媒压力应低于该水温下的汽化压力。（不汽化）（3）与热水网路直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运转或停止工作时，其用户系统回水管出口处的压力，必须高于用户系统的充水高度，以防止系统倒空吸入空气，破坏正常运行和腐蚀管道。（不倒回）（4）网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力至少高出5mH2O,以免吸入空气。（5）在热水网路的热力站或用户引入口处，供回水管的资用压差，应满足热力站或用户所需的作用压头。（有压差）4、循环水泵扬程H=Hr+Hw+Hy （Hr：热源内部压力损失。Hw：网路主干线、回水管的压力损失。Hy：系统用户的压力损失） 系统用户压力损失：直接连接供暖系统1-2mH2O地暖系统约为3-5mH2O喷射器系统8-12mH2O间接连接10-15mH2O 闭式循环水泵，所需扬程仅取决于闭合环路中总压力损失，与建筑物高度和地形无关5、水利失调：热水供热系统中各用户的实际流量与要求的流量之间的不一致性。X=Vs/Vg水利稳定性：网路中各个热用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的能力。y=Vg/Vmax6、并联水泵一般不超过三台，并联系数为0.6-0.71、 运行调节：当热负荷发生变化时，为实现按需供热，而对热水系统的流量、供水温度等进行而对调节。2、 供热调节的三种调节方式：集中调节、 局部调节、个体调节3、 集中供热调节的方法（1）量调节改变网路的循环水量（2）质调节改变网路的供水温度（3） 分阶段改变流量的质调节（4）间歇调节改变每天供暖小时数（5）质量流量调节即同时改变网路供水温度和流量4、集中质调节特点：（1）只需要改变热源处供回水温度，管理运行简便，水量不变，水利工况稳定（2）对有多种热负荷的热水供热系统，在室外温度较高时，如仍按质调节供热，难以满足其他热负荷要求 间歇调节：改变每天供暖小时数，不改变网路的循环水量和供水温度，在室外温度较高的供暖初期和末期，作为一种辅助调节 供热综合调节： 通常是根据供暖热负荷进行集中供热调节，而对其他热负荷则在热力站或用户处进行局部调节5、基本计算原理：网路的供热量=供暖用户系统散热设备的放热量=供暖热用户的热负荷。1、供热管线平面位置的确定（定线）原则： （1）经济上合理：主干线力求短直，主干线尽量走热负荷集中区（2）技术上可靠：供暖管线尽量避开采空区，土质松软，地震断裂等地段（3）对周围环境影响少而协调：供热管线应少穿主要交通线2、室外供热管道的敷设形式： 地上敷设 包括三种形式：低支架、 中支架、 高支架 低支架（在不妨碍交通，不影响厂房扩建的