2025年供热工程考试题库答案

2025年供热工程考试题库答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在热水供热系统中，设计供回水温度95℃/70℃时，系统循环水量G（t/h）与热负荷Q（kW）的关系式为A.G=0.86Q  B.G=1.16Q  C.G=0.86Q/Δt  D.G=1.16Q/Δt答案：C2.散热器K值试验标准规定，测试时热媒平均温度与室温之差应为A.30K  B.40K  C.50K  D.64.5K答案：D3.当量长度法用于计算局部阻力时，其本质是A.把局部阻力折合成沿程阻力  B.把沿程阻力折合成局部阻力C.忽略局部阻力  D.忽略沿程阻力答案：A4.热水网路采用质调节时，若室外温度t_w升高，则A.供回水温差不变，流量减小  B.供回水温差减小，流量不变C.供水温度降低，流量不变  D.供水温度升高，流量增大答案：C5.蒸汽采暖系统中，为防止水击，水平供汽干管坡度应不小于A.0.001  B.0.002  C.0.003  D.0.005答案：C6.在分户热计量系统中，户内系统常采用A.单管顺流式  B.双管上供下回式  C.水平跨越式  D.垂直串联式答案：C7.热力站间接连接系统，二次侧定压点宜设在A.循环泵出口  B.循环泵入口  C.换热器一次侧出口  D.换热器二次侧出口答案：B8.热水锅炉额定热功率7MW，其铭牌允许工作压力1.6MPa，按GB50041，该锅炉房应设置A.1个安全阀  B.2个安全阀  C.1个安全阀+1个爆破片  D.可不设答案：B9.室外供热管道直埋敷设，当介质温度120℃时，工作管材料优先选用A.Q235B  B.20钢  C.PPR  D.耐热聚乙烯答案：B10.采用变频泵调速时，水泵功率与转速的关系为A.N∝n  B.N∝n²  C.N∝n³  D.N∝√n答案：C11.散热器恒温阀的传感元件最常用A.热电偶  B.温包式  C.热敏电阻  D.双金属片答案：B12.热水网路水压图横坐标一般取A.管长  B.流量  C.热负荷  D.高程答案：A13.蒸汽凝结水回收系统中，余压回水适用于背压A.<0.05MPa  B.0.05~0.2MPa  C.0.2~0.5MPa  D.>0.5MPa答案：B14.地源热泵冬季供热性能系数COP定义为A.制热量/压缩机功耗  B.制热量/水泵功耗C.制热量/(压缩机+水泵功耗)  D.压缩机功耗/制热量答案：C15.城市热网经济比摩阻推荐值A.30~70Pa/m  B.60~120Pa/m  C.120~200Pa/m  D.200~300Pa/m答案：B16.热水锅炉房循环泵扬程安全系数一般取A.1.0  B.1.1  C.1.2  D.1.3答案：B17.散热器布置在外墙窗下，主要目的是A.美观  B.提高辐射强度  C.阻挡冷风渗透  D.节省管材答案：C18.供热系统初调节时，若各立管温差>2K，应优先调节A.温差小的立管  B.温差大的立管  C.中间立管  D.任意立管答案：B19.热力站软化水设备出水硬度应≤A.0.01mmol/L  B.0.03mmol/L  C.0.05mmol/L  D.0.1mmol/L答案：B20.热水系统膨胀水箱有效容积计算公式中，水的体积膨胀系数α取A.0.00061/℃  B.0.00041/℃  C.0.0011/℃  D.0.0021/℃答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）21.下列属于热水供热系统定压方式的有A.膨胀水箱  B.气压罐  C.变频补水泵  D.安全阀  E.氮气瓶答案：A、B、C22.造成散热器不热的原因包括A.气堵  B.阀芯脱落  C.管道倒坡  D.供水温度过低  E.恒温阀设定温度过高答案：A、B、C、D23.蒸汽系统疏水阀选型应考虑A.疏水量  B.阀前压力  C.背压  D.安装方向  E.冷凝水温度答案：A、B、C、E24.关于直埋热水管道，正确的是A.需设波纹补偿器  B.采用预制成型保温  C.工作管需设滑动支架D.外套管采用高密度聚乙烯  E.接口采用热收缩带答案：B、D、E25.锅炉房烟气余热回收装置可采用A.省煤器  B.空气预热器  C.冷凝器  D.热管换热器  E.除氧器答案：A、B、C、D26.分户计量系统户用热量表组成包括A.流量计  B.温度传感器  C.积分仪  D.锁闭阀  E.过滤器答案：A、B、C27.热水网路水力失调表现A.近端用户过热  B.远端用户不热  C.循环流量增大  D.水泵扬程升高  E.系统噪声答案：A、B、D、E28.地源热泵地理管换热器形式有A.垂直U型  B.水平螺旋  C.桩基埋管  D.地表水盘管  E.冷却塔答案：A、B、C29.关于散热器表面涂层，正确的是A.金属光泽漆降低散热量  B.暗色无光漆提高辐射换热C.涂层厚度不影响K值  D.涂层应耐高温  E.涂层应无毒答案：A、B、D、E30.热力站电气控制系统应包含A.PLC  B.变频器  C.触摸屏  D.温度变送器  E.电动调节阀答案：A、B、C、D、E三、填空题（每空1分，共20分）31.热水网路主干线经济比摩阻一般取________Pa/m。答案：60~12032.散热器标准传热系数K值的测试基准温差为________K。答案：64.533.当量长度法计算局部阻力时，三通分流取________倍管径。答案：1.5~3.034.蒸汽采暖系统启动时，应________阀门，防止水击。答案：缓慢开启35.热水锅炉额定热功率≥________MW时，应设除氧装置。答案：4.236.直埋管道预热安装时，预热温度宜高于工作温度________℃。答案：10~1537.变频泵调速范围不宜低于额定转速的________%。答案：3038.热力站一次侧设电动调节阀，其流量特性应选择________特性。答案：等百分比39.热水系统膨胀水箱水位信号用于控制________泵启停。答案：补水40.疏水阀后背压升高，疏水量将________。答案：减小41.热量表温度传感器配对误差应≤________K。答案：0.0542.地源热泵冬季运行，地理管出水温度不宜低于________℃。答案：443.热水网路水压图纵坐标表示________。答案：压力水头44.锅炉房烟囱高度应满足________排放标准。答案：GB1327145.散热器恒温阀头应水平安装，且远离________。答案：热风源46.热水系统初次注水，应开启________阀排气。答案：排气47.热力站换热器一次侧流速宜控制在________m/s。答案：0.5~1.548.热水管道滑动支架间距按________强度计算。答案：刚度49.热水锅炉安全阀整定压力为工作压力的________倍。答案：1.150.城市热网设计寿命不应低于________年。答案：30四、简答题（共6题，每题8分，共48分）51.简述热水供热系统“质—量”综合调节的含义及适用条件。答案：质—量综合调节指在供暖期按室外温度变化同步改变供水温度和系统流量。室外温度降低时，先提高供水温度（质调），当温度已达上限或调节阀全开仍不能满足时，再增大循环流量（量调）。适用条件：一次网采用变频泵、用户设温控阀或气候补偿器，系统水力稳定性好，管网规模较大且热负荷变化幅度大的城市集中供热系统。优点：节能、降低水泵电耗、改善末端失调；缺点：控制复杂，需自控系统支持。52.写出散热器数量修正计算公式，并说明各项含义。答案：N=N₀·β₁·β₂·β₃·β₄N₀：标准工况下所需散热器片数；β₁：安装形式修正（明装1.0、半暗装1.05、暗装1.1~1.2）；β₂：连接方式修正（同侧上进下出1.0、下进下出0.9~1.0、异侧下进上出0.8~0.9）；β₃：支管数量修正（单管串联0.9~1.0、双管1.0）；β₄：流量修正（设计流量与标准流量不一致时，按厂家曲线查取）。计算时先求出实际传热量Q，再按Q=K·A·Δtⁿ求面积A，最后除以单片面积得N。53.说明蒸汽系统“二次汽化”现象产生原因及防止措施。答案：原因：高压凝结水经疏水阀节流后压力骤降，水温高于新压力对应饱和温度，部分闪蒸为二次蒸汽，造成背压升高、疏水困难、水击。防止：1.降低二次侧压力，采用余压回水或重力回水；2.设置二次蒸发罐，将闪蒸汽引至低压用热设备或冷凝水回收机组；3.加大回水管径，降低流速；4.疏水阀后设冷却段或喷淋冷却；5.采用闭式凝结水回收系统，维持背压稳定。54.绘出热水网路水压图基本形状，并标出静压线、回水动压线、供水动压线、定压点。答案：横轴管长，纵轴压力水头。静压线：水平直线，高度等于系统定压值（如25m）。回水动压线：位于静压线下方，坡度向上，末端与静压线相交。供水动压线：位于静压线上方，坡度向下，始端与静压线相交。定压点：回水动压线与静压线交点，通常设在循环泵入口。图中标注最高点、最低点、用户入口资用压头、汽化压力线、水箱水位线。55.简述直埋热水管道无补偿冷安装的设计要点。答案：1.采用“L”型、“Z”型自然补偿，取消波纹补偿器；2.管道锚固点布置在位移零点，间距按弹性理论计算，≤120m；3.预热安装或采用低应力技术，预热温度高于工作温度10~15℃；4.保温采用HDPE外护管+聚氨酯泡沫，剪切强度≥0.12MPa；5.弯头曲率半径≥4D，壁厚加厚1级；6.固定墩推力按最大温差、最大摩擦系数计算，安全系数1.5；7.接口采用电熔套袖或热收缩带，100%气密；8.覆土深度≥1.2m，避免农耕损伤；9.运行初期缓慢升温，每小时≤20℃。56.说明变频循环泵节能原理，并给出全年节电率估算公式。答案：原理：按相似定律，水泵功率N∝n³，而供热负荷Q∝Δt·G。采用“质量并调”时，流量G随负荷下降而降低，转速n下降，N大幅下降。节电率ε=1−(n₂/n₁)³·τ，其中n₁、n₂为工频、变频转速，τ为变频运行时间占比。经验数据：质—量综合调节系统，变频泵全年平均转速为额定65%，节电率≈1−0.65³=73%，再考虑电机效率、变频器损耗，实际节电率60%左右。五、计算题（共4题，共62分）57.某小区供热面积8×10⁴m²，综合热指标45W/m²，设计供回水温度95/70℃，试计算：(1)设计热负荷；(2)循环水量；(3)若采用变频泵，室外温度−5℃时，相对负荷率0.6，供回水温差保持25K，求此时流量及泵轴功率（已知额定工况泵轴功率22kW，效率η=0.75，忽略电机损耗）。（本题20分）答案：(1)Q=45×8×10⁴=3600kW(2)G=0.86Q/Δt=0.86×3600/25=123.84t/h(3)负荷率0.6，流量与负荷成正比，G′=0.6×123.84=74.3t/h泵相似定律：N₂/N₁=(G₂/G₁)³=(0.6)³=0.216N₂=22×0.216=4.75kW校验：P=ρgGH/η，额定H=ΔP/ρg=扬程30m，实际扬程与流量平方成正比，H′=30×0.6²=10.8mP=1000×9.81×74.3/3600×10.8/0.75=4.75kW，一致。结论：节电率=(22−4.75)/22=78.4%。58.某DN200直埋供热管道，工作温度120/60℃，安装温度10℃，线膨胀系数α=1.2×10⁻⁵1/℃，弹性模量E=2×10¹¹Pa，管道截面积A=0.0118m²，摩擦系数μ=0.3，覆土深度1.5m。试计算无补偿管段最大允许锚固间距。（本题15分）答案：温差Δt=120−10=110℃热应力σ=EαΔt=2×10¹¹×1.2×10⁻⁵×110=264MPa>许用应力[σ]=125MPa，需按应力衰减法。最大摩擦力F_f=μρgπD_c×覆土压力，D_c=0.32m，土密度1800kg/m³，压力P=1800×9.81×1.5=26.5kPaF_f=0.3×26.5×π×0.32=7.97kN/m轴向推力P_t=σA=125×10⁶×0.0118=1.475×10⁶N最大间距L=P_t/F_f=1.475×10⁶/7.97×10³=185m考虑安全系数1.5，L_max=185/1.5=123m，取120m。59.某热力站一次侧流量120t/h，供回水温度110/70℃，二次侧95/70℃，换热器对数平均温差Δt_m=28℃，传热系数K=3500W/(m²·K)，污垢系数β=0.85，求所需换热面积。（本题12分）答案：一次侧放热量Q=0.86×120×(110−70)=0.86×120×40=4128kW实际K′=Kβ=3500×0.85=2975W/(m²·K)面积A=Q×10³/(K′Δt_m)=4128×10³/(2975×28)=49.5m²取10%裕量，A_design=54.5m²，取55m²。60.某10层住宅立管，层高3m，顶层散热器中心标高30m，系统定压点压力25mH₂O，供水温度80℃，汽化压力4.8m，求：(1)顶层是否汽化；(2)若汽化，求定压点需提高的最小压力。（本题15分）答案：(1)顶层静压=定压点压力−高差=25−30=−5m（绝对压力相当于大气压−5m，即−49kPa），低于汽化压力4.8m（47kPa），故汽化。(2)防止汽化条件：P_j≥P_vap+Δh=4.8+30=34.8m定压点最小压力P_set=34.8m，需提高34.8−25=9.8m，取10m。六、综合分析题（共2题，共30分）61.某北方城市既有供热面积500×10⁴m²，原采用质调节，一次网供回水温度130/70℃，循环水量2.4×10⁴t/h，泵工频运行，年耗电量2400×10⁴kWh。现改造为“质—量”综合调节并加装分布式变频泵，改造后：(1)设计温度降为110/50℃，温差保持60K，流量不变；(2)全年负荷延时曲线表明，相对负荷率≤0.6的时间占60%，此区间流量同比降低；泵综合效率由0.72提至0.78；变频器效率0.96。试估算改造后年耗电量，并给出投资回收期判断（已知改造投资1.2亿元，电价0.6元/kWh，标煤价700元/t，标煤热值29.3GJ/t，原系统年耗标煤18×10⁴t，改造后锅炉效率提高3%，煤耗降低8%）。（本题20分）答案：1.电耗计算原工频泵功率：P₁=ρgGH/η=1000×9.81×2.4×10⁴/3600×扬程55m/0.72=5.0×10⁴kW年运行4320h，原耗电2400×10⁴kWh，与计算一致。改造后：高负荷段（40%时间）：流量100%，泵扬程因网侧节流损失减少约15%，H′=55×0.85=46.75mP₂=5.0×10⁴×0.85×0.4/0.78×0.96=2.37×10⁴kW低负荷段（60%时间）：流量60%，扬程与流量平方成正比H″=55×0.6²=19.8mP₃=5.0×10⁴×0.6³×0.6/0.78×0.96=0.65×10⁴kW年耗电E=(2.37×0.4+0.65×0.6)×4320=(0.948+0.39)×4320=5.78×10⁶kWh=578×10⁴kWh节电ΔE=2400−578