供热工程-中级职称复习题(中)

第四章室内热水供暖系统的水力计算第一节热水供暖系统管道水力计算的基本原理一、热水供暖系统管道水力计算的基本公式p=pypi=rlpipa二、当量局部电阻法和当量长度法第二节重力循环双管系统管道水力计算方法第三节机械循环单管热水供暖系统管道水力计算方法机械循环系统的作用半径较大，其室内热水供暖系统的总压力损失通常约为10-20kPa，在水平或相对较大的系统中可达到10-20kPa。在进行水力计算时，机械循环室内的热水供暖系统大多根据入口的资金循环压力，以最不利的循环环的平均比摩阻来选择该环的各段的管径。入口资金压力高时，管道流速和系统实际总压力损失相应提高。 在实际工程设计中，最不利的循环常用控制值方法是以=60-120Pa/m选择管径。剩馀的资金是循环压力，用入口的调压装置节流。在机械循环系统中，循环压力主要由泵供给，同时也存在重力循环作用压力。在机械循环双管系统中，水在各层散热器中冷却产生的重力循环作用压力不相等，在进行各立管散热器的并联回路的水力计算时，包括计算在内不得忽视。对于机械循环单管系统，建筑物各部分层数相同时，一根立管产生的重力循环作用压力大致相等，可忽略计算步骤1 .进行分段编号2 .确定最不利的环3 .计算最不利环各段的管径4 .确定其他立管的管径，计算阻力不平衡率在容许值的15%范围内。防止或减轻系统水平失调现象的方法。(1)供给、冷凝水干管以同程序配置(2)虽然还采用不同程序系统，但采用“不等温下降”方法进行水力计算(3)仍采用异程序系统，首先采用计算最近立管环的方法第四节机械循环和程序热水供暖系统的管道一种水力计算方法1 .首先，计算通过最远立管的环。确定了给水干线管的各管段、立管v和回水总干线管的管径及其压力损失。2 .用同样的方法计算最近通过立管的环，确定立管、冷凝水干管各管段的管径及其压力损失。3 .求出并联环路立管和立管的压力损失不平衡率，使不平衡率在5%以内。4 .根据水力计算结果，用图示方法显示系统总压力损失和各立管供给冷凝水节点间的资金压力值。5 .确定其他立管的管径。 根据各立管资金的压力和立管各段的流量，选定合适的立管管径。6 .求出各立管的不平衡率。 根据立管的资金压力和立管的计算压力损失，求出各立管的不平衡率。 不平衡率必须在10%以内。该程序系统的配管金属消耗量比异程序系统多，但通过调整供给、回水管各管段的压力损失可以满足立管间不平衡率的要求。第五节不等温下降法水力计算水量分配法保持热水供暖系统各并联管路(例如垂直式单管的各立管、双重管式各散热器支管)的进出口的设计水温下降不相等的管路水力计算方法.等温下降法的特征是，预先规定各立管的水温下降，系统中各立管的供水温度为相同值在此前提下计算流量，使各并联回路的压力损失之差不超过15%。变温降法是在各立管温降不相等的前提下计算的。 选择管径根据系统实际水力分配计算立管的流量，根据流量计算立管的实际温度下降最后，确定散热片的数量。第六节地板采暖设计与计算一、地板采暖设计的一般规定1、房间采暖热负荷计算与普通对流采暖方式的热负荷计算有以下差异：1 )在建筑物地板上铺设加热管时，加热负荷不计算地板的热损失。2 )采暖热负荷的计算可以降低室内计算温度2C，也可以采用普通对流采暖方式计算采暖热负荷的9095%。2、采用集中热源分户热量或分户独立热源的住宅在计算房间热负荷时，应考虑间歇供暖和户间传热等因素。3、部分房间区域采用地板采暖，其他区域不采暖时，地板采暖所需的散热量可以通过将所有辐射采暖所需的散热量乘以下表的计算系数来决定。局部区域辐射供暖消耗热量的计算系数供暖区面积与房间总面积之比 0.800.550.400.250.20计算系数10.720.540.380.304、深度在6m以上的房间，从外壁以6m为界划分，视为不同的房间，计算供暖热负荷，进行地板供暖设计。5、采用集中热源时的热介质工作压力不得超过0.8Mpa。 工程条件需突破时，应选择合适的管材，采取相应的系统加固措施。6、无论采用什么样的供水热源，地板采暖热介质的温度、流量和资金压力等参数都与热源系统一致，必须设置可靠的控制装置。7 .辐射采暖地板的散热量包括地板到房间的有效散热量和底层(地板到土壤)的热损失量。 设计计算应考虑以下因素：1 )在相邻各层的房间采用地板采暖的情况下，除了最上层以外的各层通过房间采暖热负荷减去来自上层的热，决定房间所需要的有效散热量2 )载热体的供热量应包括从地板到房间的有效散热量和从地板到土壤的热损失量注意：如果地板采暖在与：垂直相邻的每个楼层中采用，则在除最上层之外的楼层中，向下层的散热可以认为与来自上层的热相抵消。单位地面面积所需的散热量必须由房间所需的散热量和能够铺设加热管道的地面的有效面积决定。9、厨房、厕所不得配置加热配管的固定设备下不得配置加热配管。 地板有效散热面积应考虑家具和其他地板复盖物的遮挡因素。10 .在与内外壁、柱子和过门等垂直部件相接的地方铺设不间断的伸缩缝，伸缩缝的宽度不在20mm以下，伸缩缝应采用聚苯乙烯或高发泡聚乙烯泡沫塑料的地面积超过30 cm，边长超过6m的情况下，应采用伸缩缝伸缩缝采用高发泡聚乙烯泡沫塑料或在内部填充弹性膨胀膏。二、地板采暖的地板散热量计算1、单位地面积的散热量q (W/続)通过下式计算q=qf qd2、单位地面积的辐射传热量：qf=5x108(tpj 273)4-(AUST 273)43、单位床面积的热流动：qd=(tpj-tn)n式中： tpj地面的表面平均温度()AUST室内非加热表面的面积加权平均温度()-常数、向上传热时，=2.17； 向下传热时，=0.14；n-指数、向上传热时，n=1.31； 向下传热时，n=1.25TN-室内计算温度()。4、单位地面积所需散热量应按以下公式计算q x=Q/F式中： qx 单位的地板面积所需散热量(w /)Q 房间所需的地面散热量(w )铺设F 加热管的地面积()。5、确定地面散热量时，要验证地面的表面平均温度，不要超过最高限度值每单位床面积的散热量和向下传热的热损失应由计算决定。注：加热管采用PE-X管或PB管，外径20mm，充填层厚度50mm，隔热层厚度20mm，给水温差为10时，加热管的间隔、平均水温和室内空气温度条件不同，单位面积散热量和向下传热的热损失也不同。三、加热管系统及分、集水器及附件(1)加热管系统1、住宅建筑中，低温热水地板采暖系统应由用户分开系统，配置分水器户内各主要房间应分环配置加热管。2、同一部分，与集水器连接的同一管径的各环路加热器的长度尽量接近，不得超过120m。3、加热管的配置请根据保持地面温度均匀的原则，选择折叠型(旋转型)、平行型(串联型)。4、加热管铺设管的间隔应根据地面散热量、室内空气设计温度、平均水温及地面传热阻力等计算确定。5、加热管的选择取决于供暖系统的实际设计压力和管材的允许设计环应力。6 .加热管内水流速不得低于0.25m/s。(二)分、集水器及附件；1、每个环路加热管的出入口必须分别与集水器连接。 分、集水器的直径不得小于总供水管的直径，分、集水器的最大截面流速不得大于0.8m/s。 各部分，集水器的分支环路不得多于8条路。 请在各分支环的给水管上设置可切断的阀门。2、分水器前的供水连接配管应沿流动方向设置阀门、过滤器、热计量装置(有热计量要求的系统)和阀门。 在集水器后面的冷凝水连接管上安装可切断的调节阀，根据需要更换平衡阀。3、在分水器的总供水管和集水器的总排水管之间设置旁通管，在旁通管上设置阀门，以防止在清洗供暖管道系统时水流入加热管。4、请在集水器上设置手动或自动排气阀和排水阀。四、加热管水力计算1、加热管的压力损失P(Pa )可用下式计算P=Pm Pj2 .加热管局部压力损失应由计算确定。3、各套、集水器环路(从分水器总供水管阀到集水器总排水管阀)的总压力损失(热量计和恒温阀的局部阻力除外)不得超过30kPa。第五章室内蒸汽供热系统第一节蒸汽是供热系统的热媒特点蒸汽作为供热系统的热媒，应用极为普遍。 图5-1是蒸汽供热的原理图。 蒸汽从热源1沿着蒸汽管道2进入散热设备4，在蒸汽凝结并放出热量之后，冷凝水通过收集器5再次返回热源进行再加热。与以热水为供热系统的热媒相比蒸汽具有以下特点。1 .温水是系统散热设备，因其温度下降而散热，且温水的相态不变。2 .蒸汽在系统散热设备中水蒸汽凝结成水放出热量。 相变了。对于相同的热负荷，蒸汽供热所需的蒸汽质量流量比热水流量少得多。3 .蒸汽和冷凝水在系统管路内流动时，其状态参数变化较大，也伴随着相状态的变化。 引起“跑、出、落、漏”。6 .在热水供暖系统中，散热设备内热介质温度是热水流入和流出散热设备的平均温度。7 .蒸汽供暖系统的蒸汽比容积比热水比容积大得多。8 .因为蒸汽具有容积大、密度小的特点，所以高层建筑采暖不会产生热水采暖那样大的静水压力。9 .蒸汽供热系统热惰性小，供热时热快，供热时冷也快，适合间歇供热用户。蒸汽的饱和温度随着压力的升高而升高。 适用范围广。第二节室内蒸汽供暖系统一、蒸汽供暖系统的分类1、根据蒸汽供给压力的大小，将蒸汽供暖分为三种。 蒸汽供应的表压力高于70KPa时，称为高压蒸汽供应。蒸汽供应的表压力低于70KPa时，称为低压蒸汽供应。系统内的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽供应。2、根据凝汽动力，蒸汽供暖系统分为重力凝汽和机械凝汽两种。 高压蒸汽供暖系统采用机械凝结水方式。二、低压蒸汽供暖系统的基本形式注意事项：1 .散热器入口阀前蒸汽剩馀压力通常为15002000Pa。2、干返水管道中的冷凝水的流动应大于管道的坡度(必须大于0.005 )，即重力使冷凝水返回冷凝水箱。重力供水低压供暖系统原则上也可以不安装存水弯。3、“水击”发生的原因：蒸汽采暖管道排除沿途冷凝水，避免蒸汽系统中常见的“水击”现象，是设计中必须认真重视的问题。 在蒸汽供暖系统中，冷凝水有可能在沿着管壁冷凝的沿路上被高速的蒸汽流包围而形成“水龙头”，在阀门、拐角、向上的管段等处流动的方向发生变化的情况下，水滴、水龙头以高速与管道、管道碰撞时会产生“水击”，产生噪音、振动、局部的高压，严重的情况下会产生水龙头减轻水击的方法：水平铺设的供气管道应具有足够的坡度，尽量保持蒸汽、水同向流动，蒸汽干管苏打水同向流动时，坡度I应采用0.003，不应小于0.002。 进入散热器支管的坡度i=0.010.02。4 .应在蒸汽干管向上弯曲处设置疏水装置。 在下式系统的蒸汽立管中，蒸汽、水逆向流动，蒸汽立管应采用较低的流速，减轻水击现象。5 .蒸汽供暖系统往往以间歇工作的方式供热。 在各散热器上设置蒸汽自动排气阀是补给预期空气的措施。第三节室内高压蒸汽供热系统在工厂，生产技术的热量往往需要较高压力的蒸汽。高压蒸汽通过室外蒸汽管道进入用户入口的高压分汽缸。1、从散热设备到疏水器前的冷凝管道应用干冷凝管道设计，保证冷凝管道的坡度，沿冷凝水流动方向的坡度应小于0.005。2 .干凝管路(不论低压或高压蒸汽系统)通过闸槽时，必须设置空气旁通管，以便空气能够顺畅排出。3、有室内高压蒸汽供暖系统的散热器需要停止供汽时，为防止蒸汽通过冷凝水管侵入散热器，必须为散热器的每个冷凝水分支管增设阀门，以供切断用。 捕集后的配管流动状态为二相流(蒸汽和冷凝水)。采集后的残压输送冷凝水的方式通常称为残压冷凝水。剩馀冷凝水设备简单，是目前国内最普遍的冷凝水回收方式第四节疏水器及其他附属设备一、陷阱蒸汽陷阱的作用：1 .自动阻止蒸汽泄漏2 .排放用热设备及配管中的冷凝水3 .可同时排除系统中积存的空气和其他不凝结性气体。 疏水器是蒸汽供热系统的重要设备。(1)诱捕器的分类和若干诱捕器的介绍；根据作用原理，分为以下几类(1)机械型陷阱(2)热动力型捕集器(3)热静力型(恒温型)捕集器3 .陷阱前、后压力的确定原则诱捕器的前后设计压力及其设计压力的差异与诱捕器的选择和诱捕器后残压诱捕器的资金压力的大小有关。捕集器前的