供热工程中级职称复习题

第一章供暖系统的设计热负荷第一节供暖系统设计热负荷一、冬季供暖通风系统的热负荷必须由建筑物、房间的得失和热损失来决定失去热量是因为1 .罩结构传热消耗热量Q12 .加热从门、窗的间隙侵入室内的冷空气的消耗热量Q2，称为冷空气的渗透消耗热量3 .加热从门、孔以及相邻房间侵入的冷空气的消耗热量Q3，称为冷空气的侵入消耗热量4 .水分蒸发消耗热量Q4；5 .加热从外部搬入的冷却材料和输送机构的消耗热量Q56 .通风消耗热量。 通风系统具有从室内向室外排出空气热Q6卡路里：7 .生产现场最小负荷级工艺设备的散热量Q 78 .非采暖通风系统的其他管道和热表面的散热量Q8为9 .热材料散热量Q 910 .日照进入室内的热量Q10此外，还有用其他方法散失或得到的热量Q11。二、对于因为没有生产技术的得失热而需要设置通风系统的建筑物和房间(例如一般的民生住宅建筑、办公大楼等)，建筑物和房间的热平衡变得简单。 发热量Qsh只考虑上述日照的热量差异，修正基本的发热量。供暖系统设计热负荷一般分为几个部分计算。式中围结构的基本耗热量围结构的附加(修改)耗热量。第二节围护结构的基本消耗热量围栏结构基本上消耗热量，可以用下式计算w围护结构温差校正系数一、室内计算温度tn(1)、室内计算温度是指距离地面2米以内人们活动地区的平均空气温度。在高海拔生产现场，由于对流作用，上部空气温度必定高于工作地区的温度，通过上部围栏结构的传热量增加。 因此，在楼高超过4 m的建筑物或房间的情况下，为了计算冬季的室内温度t n，必须按照以下规定采用(1)计算地上的消耗热量时，请采用工作场所的温度tg()(2)计算屋顶和天窗的热耗时，采用屋顶下的温度td()(3)计算门、窗、墙消耗热量时，采用室内平均温度tp.j=(tg td)/2()二、供暖室外计算温度：目前国内外计算暖气室外温度的方法可以归纳为两种：根据围栏结构的热惰性原理，另一种是根据不保证天数的原则确定的。三、温度差校正系数a值计算不与大气直接接触的周围保护结构的基本热耗时，为了统一计算公式，请采用系数的周围保护结构的温差校正系数，参照下式。w四、围护结构传热系数k值1 .均质多层材料(平壁)传热系数k值。 传热系数k的值可通过下式计算W/m22 .地面传热系数。 室内地面的热传导系数(热阻)根据离外壁的距离而变化，但在离外壁约8米的地面上，热传导量几乎没有变化。 将地面在与外墙平行的方向上分为四个计算区。五、围护结构传热面积的测量1 .外墙面积的测量、高度从本楼的地面计算到上层的地面。 对于平顶建筑，最上层的测量是从最上层的地面到平顶外表面的高度，对于没有屋顶的斜顶，计算到屋顶中的保温层的表面。 外墙平面尺寸按建筑物外廓尺寸计算。 以两个相邻房间内墙的中心线为界线。2、门窗面积按外墙外的空间尺寸计算。3、突然的屋顶和地面面积按照建筑物外壁内的内部尺寸计算。 对于平屋顶，天花板面积按建筑物轮廓尺寸计算。4、地下室面积的测量，是室外地面以下的外墙，其消耗热量的计算方法与地面的计算相同，但传热地带的划分，从室外地面和平坦的墙面开始计算，地下室的外墙在室外地面以下的部分应视为地下室地面的延长。第3节围栏结构的附加(修正)消耗热量附加(修正)消耗热量有方向修正、风力附加、高度附加消耗热量等。一、向着修正消耗热量方向修正消耗热量是考虑到建筑物受太阳照射的影响的围栏构造的基本消耗热量的修正。暖通规范规定：以下规定的数值，应选择不同方向的修正率北、东北、西北010%； 东南，西南-10%1-15%东、西-5%； 南-15%1-30%。选择向上校正率时，请考虑当地的冬季日照率、建筑物的使用和遮蔽等。冬季日照率不足35%的地区，东南、西南、南方向的修正率为-10%，东、西方向不修正。二、风力附加消耗热量风力附加消耗热量是考虑了室外风速变化的围栏构造的基本消耗热量的修正。暖通规范规定了一般不需要考虑风力的增加。只有在不避风的高地、河边、海岸、荒野上建造的建筑物，以及城镇、工厂内特别突出的建筑物，垂直周边构造可能会增加5%10%。三、高附加消耗热量高度附加消耗热量是考虑房屋的高度对包围构造的消耗热量的影响而附加的消耗热量。四、暖通规范规定，民用建筑和工业辅助建筑(楼梯之间除外)高度附加率在房间高度大于4m、高于1m时应附加2%，总附加率不得超过15%。综上所述，建筑物和房间可以通过室外供暖来计算温度，根据围栏结构的总消耗热量，可以用下式综合表示w第四节围护结构的最小传热阻力与经济传热阻力除浴室等相对湿度较高的房间外，围护结构的内表面温度值应满足内表面不结露的要求。 内表面结露时，消耗热量增大，围栏结构容易损坏。一、室内空气温度与围护结构内表面温度的温差满足卫生要求。工程设计规定，在不同类型的建筑物内，计算冬季室内温度与周边保护结构内表面的容许温度差。 围护结构的最小传热电阻应由以下公式确定m2./w式中R0min 围绕结构的最小传热电阻，m2./w；ty 暖气室内计算温度和围绕结构内表面温度的允许温度差、tw.e 冬季围护结构室外计算温度，。计算冬季围护结构室外温度tw.e，将围护结构热惰性指标d值分为四个等级确定。1 .采用1.d6的围护结构(所谓重质壁)时，采用暖气室外计算温度作为检查围护结构的最小传热阻力的冬季室外计算温度。2 .采用2.d6的中型和轻型围栏结构时，应在室外计算温度，而不是采暖第五节冷风渗透热消耗由于风力和热压的室内外压差，室外的冷气通过门窗等间隙侵入室内，被加热后逃逸。 将该部分的冷气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量称为冷风渗透热量Q2。影响冷风渗透的热量因素有门窗结构、门窗方向等。计算冷风渗透消耗热量的一般方法是狭缝法、换气次数法和百分比法。一、用缝隙法计算多层建筑的冷风渗热1、在多层建筑中，通过计算不同方向的门、窗的间隙长度和从1米长的间隙侵入的冷空气量，可以决定该冷空气消耗热量。 这种方法称为狭缝法。冷风渗透空气量V=L ln m3/h式中L米的门，从窗的间隙进入室内的空气量为当地冬天的室外平均风速、m3/hl 门，窗缝计算长度，m；n渗透空气量的方向校正系数。2、门、窗间隙的计算长度：房间只计算一面或相邻两面的外壁时，该门、窗打开部分的间隙的长度全部，房间有相对的两面的外壁时，只计算风量大的面的间隙的房间有三面的外壁时，只计算风量大的两面的间隙。3、冷风的渗透热量q2可以通过下式计算w式中V是通过门、窗的间隙进入室内的总空气量. m3/hW供暖室外计算温度下空气密度、kg/m3cp冷气的定压比热，c=1kJ/kg；0.278单位换算系数，1kJ/h=0.278W二、用通风次数法计算冷风渗透热量民间建筑的概算法根据房间通风次数，估算该房间冷风的渗透热量。w式中Vn房间内部体积，m3； 灬NK1房间的通风次数、次数/h三、用百分比法计算冷风渗透热量的工业建筑概算法由于工业建筑师很高，冷风的渗透量可以根据建筑物的高度和窗玻璃的层数来估计。第六节冷风侵入消耗热量冬天受到风压和热压，冷气从打开的外门进入室内。 将该部分的冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷空气的侵入消耗热量。经验总结表明，冷风消耗热量w式中外门基本消耗热量，w；N冷风侵入的外来门的附加率1、外门的附加率只适用于短时间内打开的没有热风窗帘的外门。2 .对于开放时间长的外门，冷风侵入量Vw可以根据工业通风等原理计算冷风侵入消耗热量。3、没有必要考虑冷风侵入建筑物的阳台门来消耗热量。外门配置状况加成率一扇门65n%有两扇门80n%三道门(有两扇门)60n%公共建筑和现场主要出入口500n%第二章供暖系统散热设备散热器，钢制辐射板，空气加热器。第一节散热器散热片基本要求：1 .热工性能方面所要求的散热器的传热系数k的值越高，表示散热性能越好。提高散热器的散热量、增大散热器的传热系数的方法可以采用增加外壁的散热面积(在外壁上加肋)、提高散热器周围的空气流的速度、提高散热器的辐射强度等方法。2 .经济方面的要求是，散热器向房间传递的单位热量所需的金属消耗量越少，成本越低，经济性越好。3 .安装使用和过程要求4 .卫生和美观要求散热器外观光滑，不积灰尘，清扫方便，散热器的设置不得影响房间外观。5 .寿命要求散热器不易腐蚀损坏，使用年限长。一、铸铁散热器铸铁散热器已经被广泛使用了很长时间。 结构简单，防腐性好，寿命长，热稳定性好，但金属消耗量大，金属热强度低于钢制散热器。(1)翼型散热器翼型散热器的制造技术简单，长翼型的成本也低，但翼型散热器金属的热强度和传热系数低，外形不美观，灰尘难以清扫，特别是单体的散热量大，难以正确构成设计选择时所需的面积。(2)柱型散热器柱型散热器与翼型散热器相比，由于金属的热强度和传热系数高，外观美观，易于除灰，易于制作所需面积，因此得到广泛应用。二、钢制散热器钢制散热器和铸铁散热器的特点：1 .金属的消耗量少。 金属热强度达到0.81.0W/kg，铸铁制散热器金属热强度-一般为0.3 W/kg左右.2 .耐压强度高。 铸铁散热器的受压能力一般为P b=0.4一0.5MPa。 钢制板型和圆柱型散热器的最高工作压力可达0.8Mpa。3 .外观美观，场地小，布局方便，如板型和扁平管型散热器可在其外表面喷涂各种颜色的图案，与建筑和室内装饰相协调。4 .钢制散热器除外，钢制散热器水容量少，热稳定性差。 给水温度低，采用间歇供暖，散热效果显着降低。5 .钢制散热器的主要缺点是易腐蚀，寿命短于铸铁散热器。 蒸汽供暖系统不应采用钢制散热器。 请参照有腐蚀性气体的生产现场和相对湿度高的房间，是否可以安装钢制的散热器(一次电池)。铸铁圆柱型散热器是目前国内应用最广泛的散热器。三、散热器的选择设计选择散热器时，必须符合以下原则规定：1 .以热水为载热体时，散热器的工作压力不得超过制造工厂规定的压力值。 铸铁柱型和长翼型散热器的工作压力不得超过0.2MPa(2kgf/c)，铸铁圆翼型散热器不得超过0.4MPa(4kgf/c)。在民间建筑中，应该采用外观美丽，容易打扫的散热器。3 .在粉尘和防尘要求高的生产现场，采用容易清扫的散热器。4 .有腐蚀性气体的生产现场和相对湿度大的房间，最好采用铸铁制散热器。5 .热水系统采用钢制散热器时，应采取必要的防腐措施(如表面涂装、补水除氧等措施)，蒸汽供暖系统不得采用钢制柱型、板型、扁平管等散热器。第二节散热器的计算散热器计算决定暖房所需散热器的面积和片数。一、散热面积的计算散热器散热面积f通过下式计算.二、散热器内热介质平均温度tpj散热器内的热介质平均温度tpj由供暖热介质(蒸汽或温水)参数和供暖系统形式决定。1 .在热水供暖系统中，tpj是散热器出入口水温的算术平均值。tpj=(tsg tsh)/2 式中tsg散热器供水温度、tsh散热器出水温度、在双管热水供暖系统中，散热器的出入口温度分别按照系统的设计供给、回水温度计算。在单管热水供暖系统中，各组散热