采暖供熱設(shè)備的基礎(chǔ)知識與估算方法
建筑物的耗熱量和散熱器的確定以及供熱管道管徑和系統(tǒng)壓力損失的計算是一項周密細(xì)致和復(fù)雜的設(shè)計過程。一般由設(shè)計部門暖通設(shè)計人員承擔(dān)。但是對于我們咨詢行業(yè)要為某業(yè)主在初建、擴建或可研階段,對供熱設(shè)備(散熱器、管道、鍋爐)的選型,造價作出估算及驗算供熱管道和鍋爐的負(fù)荷或在施工中需要作局部變更,或需編制供暖鍋爐的耗煤計劃,常因缺乏數(shù)據(jù)而不能進行工作,況且這些零星瑣碎的工作也不便給設(shè)計部門增添麻煩。
為解決上述問題,撰寫此文,僅供從事咨詢工作的人員參考。
一、建筑物的供熱指標(biāo)(q0)
供熱指標(biāo)是在當(dāng)?shù)厥彝獠膳嬎銣囟认,每平方米建筑面積維持在設(shè)計規(guī)定的室內(nèi)溫度下供暖,每平方米所消耗的熱量(W/m2)。
在沒有設(shè)計文件不能詳細(xì)計算建筑物耗熱量,只知道總建筑面積的情況下,可用此指標(biāo)估算供暖設(shè)備,概略地確定系統(tǒng)的投資,q0值詳見表-1。
各類型建筑物熱指標(biāo)及采暖系統(tǒng)所需散熱器的片數(shù)表-1
序號 |
建筑物類型 |
qo(W/m2) |
1片/m2(熱水采暖) |
1片/m2(低壓蒸氣采暖) |
1 |
多層住宅 |
60 |
0.652 |
不宜采用 |
2 |
單層住宅 |
95 |
1.032 |
0.779 |
3 |
辦公樓、學(xué)校 |
70 |
0.761 |
不宜采用 |
4 |
影劇院 |
105 |
1.141 |
0.861 |
5 |
醫(yī)院、幼兒園 |
70 |
0.761 |
不宜采用 |
6 |
旅館 |
65 |
0.707 |
0.533 |
7 |
圖書館 |
60 |
0.652 |
0.492 |
8 |
商店 |
75 |
0.815 |
0.615 |
9 |
浴室 |
140 |
1.522 |
1.148 |
10 |
高級賓館 |
145 |
1.576 |
1.189 |
11 |
大禮堂、體育館 |
140 |
1.522 |
1.148 |
12 |
食堂、餐廳 |
130 |
1.413 |
1.066 |
說明:1).此表散熱器是恒定在64.5℃溫差情況下的數(shù)量。
2).此表所列散熱器片數(shù)可根據(jù)q0的變更作相應(yīng)修正。
二、散熱器散熱量及數(shù)量的估算
1.以四柱640型散熱器為準(zhǔn),采暖供回水溫度95-70℃
熱水采暖時,一片散熱器的Q值為:
Q水=K×F×Δt=7.13×0.20×64.5=92(W/片)
式中:K=3.663Δt0.16
K=3.663×(100-18)0.16=7.13W/m2·℃
當(dāng)采用低壓蒸汽采暖時:
Q汽=K×F×Δt =7.41×0.20×(100-18)=122(W/片)
式中:K=3.663Δt0.16
K=3.663×(100-18)0.16=7.41W/m2·℃
根據(jù)熱平衡原理,將建筑物熱指標(biāo)和所需散熱器片數(shù)列表1(以四柱640型為準(zhǔn))。
2.各種散熱器之間的換算
若需將四柱640型散熱器改為其它類型的散熱器其片數(shù)轉(zhuǎn)換可按下式:K1×F1×Δt=K2×F2×Δt即K1×F1=K2×F2進行換算。
3.房間內(nèi)散熱器數(shù)量的調(diào)整
1).朝向修正:朝南房間減一片,朝北房間加一片;既面積、窗墻比相同的兩個房間,南、北向相差2片。
2).窗墻比修正:有門窗的房間比只有窗無外門面積、朝向均相同的房間多2片。
3).角隅房間(具有兩面外墻的房間):按估算數(shù)附加100%。
散熱器數(shù)量經(jīng)過修正后,可根據(jù)適用、經(jīng)濟、美觀的要求,選用所需散熱器型號,并用互換公式換算所需訂購的散熱器數(shù)量。
4).如要求相對精確,散熱器片數(shù)的確定,可參見暖通設(shè)計手冊或其它有關(guān)資料。
三 、供暖管道的估算
1.供暖管道的布置形式:
供暖管道布置形式多種多樣,按干管位置分上供下回、下供下回和中供式,按立管又分雙管和單管,單管又有垂直與水平串聯(lián)之別,蒸汽采暖又有干式與濕式回水之分等等。根據(jù)介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程是否相等,還可分為:
1).異程式:介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程不相等,近環(huán)路阻力小,流量大,其散熱器會產(chǎn)生過熱,遠(yuǎn)環(huán)路阻力大,流量小,散熱器將出現(xiàn)偏冷現(xiàn)象;中環(huán)路散熱器溫度適合,特別是在環(huán)路較多的大系統(tǒng)中,這種熱的不平衡現(xiàn)象更易發(fā)生,且難調(diào)節(jié)。但異程系統(tǒng)能節(jié)約管材,但采暖系統(tǒng)作用半徑小。
2).同程式:介質(zhì)流過各環(huán)路的路程大體一致,各環(huán)路阻力幾乎相等,易于達到水力平衡,因而流量分配也比較均勻,不致象異程系統(tǒng)那樣產(chǎn)生熱不均勻現(xiàn)象。但同程系統(tǒng)比異程系統(tǒng)多用管材。但調(diào)試簡單方便,供熱安全可靠,建議采用同程采暖系統(tǒng)為最佳選擇。
2.采暖管道的估算
1).采暖管道管徑的估算是根據(jù)允許單位摩擦阻力(熱水采暖R=80-120Pa/m;蒸氣采暖R=60Pa/m和不超過管內(nèi)熱媒流動的最大允許流速來確定的(見表-2、表-3、表-4)。管徑估算表中Q、W、R、N值為常用估算值,而Qmax、Wmax、Rmax、Nmax值為最大值,適用于距鍋爐房近,作用半徑小,環(huán)路小的采暖系統(tǒng)。
2).利用此表可按管道負(fù)擔(dān)的散熱器片數(shù)迅速決定管徑,也可用于系統(tǒng)局部變更或檢驗管道是否超負(fù)荷。
3).根據(jù)低壓蒸氣管與凝結(jié)水管同徑熱負(fù)荷的比較,DN70以下的蒸氣管所用的凝結(jié)水管比蒸氣管<1號;DN70以上的蒸氣管所用的凝結(jié)水管比蒸氣管<2號。
四 、供暖系統(tǒng)壓力損失的估算
1.公式:
ΣH水=1.1Σ(RL+Z)Pa
ΣH汽=1.1Σ(RL+Z)+2000Pa
式中:R—單位管長度沿程壓力損失,按100Pa/m估算。
1.1—因施工增加阻力和計算誤差等因素考慮的系數(shù)。
熱水采暖系統(tǒng)管徑估算表 表-2
DN(mm) |
Q |
Qmax |
R |
Rmax |
V |
Vmax |
N |
Nmax |
W |
Pa/m |
m/s |
負(fù)擔(dān)四柱640型散熱器片數(shù) |
|||||
15 |
5814 |
9302.4 |
120.48 |
297.13 |
0.29 |
0.46 |
63 |
101 |
20 |
1.37×104 |
2.33×104 |
131.30 |
367.88 |
0.37 |
0.64 |
146 |
253 |
25 |
2.44×104 |
4.80×104 |
116.17 |
431.98 |
0.41 |
0.81 |
265 |
518 |
32 |
5.23×104 |
10.47×104 |
118.39 |
458.80 |
0.51 |
1.01 |
568 |
1112 |
40 |
8.43×104 |
20.93×104 |
146.89 |
876.83 |
0.62 |
1.54 |
916 |
2275 |
50 |
17.44×104 |
34.88×104 |
159.85 |
625.46 |
0.77 |
1.54 |
1896 |
3792 |
65 |
33.43×104 |
55.23×104 |
156.36 |
420.44 |
0.89 |
1..48 |
3634 |
6067 |
80 |
58.14×104 |
81.40×104 |
192.70 |
401.26 |
1.11 |
1.61 |
6320 |
9101 |
100 |
98.83×104 |
151.16×104 |
130.73 |
302.46 |
1.09 |
1.66 |
10745 |
16433 |
125 |
168.61×104 |
203.49×104 |
124.48 |
180.44 |
1.22 |
1.47 |
18330 |
22754 |
150 |
261.63×104 |
261.63×104 |
119.44 |
119.44 |
1.33 |
1.33 |
30339 |
30339 |
說明:此表t=95℃、r=983.248kg/m3、K=0.2mm
低壓蒸氣采暖系統(tǒng)管徑估算表 表-3
DN(mm) |
Q |
Qmax |
R |
Rmax |
V |
Vmax |
N |
W |
Pa/m |
m/s |
負(fù)擔(dān)四柱640型散熱器片數(shù) |
||||
15 |
2500 |
3500 |
38 |
84 |
5.1 |
7.6 |
10 |
20 |
5500 |
8000 |
40 |
80 |
6.2 |
9 |
22 |
25 |
9500 |
1.6×104 |
35 |
90 |
6.9 |
11.2 |
39 |
32 |
2.4×104 |
3.0×104 |
47 |
73 |
9.6 |
12 |
98 |
40 |
3.2×104 |
4.4×104 |
40 |
76 |
9.7 |
13.4 |
137 |
50 |
6.5×104 |
8.5×104 |
43 |
73 |
11.8 |
15.5 |
270 |
65 |
13×104 |
15×104 |
46 |
61 |
14.4 |
16.6 |
539 |
80 |
19×104 |
22×104 |
39 |
53 |
14.8 |
17.2 |
784 |
100 |
32×104 |
36×104 |
37 |
46 |
16.4 |
18.5 |
1470 |
125 |
50×104 |
55×104 |
28 |
33 |
16.4 |
18.0 |
2059 |
150 |
70×104 |
75×104 |
21 |
24 |
15.9 |
17.1 |
2941 |
說明:此表P=200Kpa(絕對壓力)、K=0.2mm
低壓蒸氣采暖干式凝結(jié)水管徑估算表 表-4
|
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
70 |
80 |
100 |
橫 管 |
4652 |
1.74×104 |
3.26×104 |
7.91×104 |
12.1×104 |
25×104 |
50×104 |
69.78×104 |
145.38×104 |
四柱640片數(shù) |
20 |
75 |
140 |
340 |
520 |
1075 |
2150 |
3000 |
6250 |
立 管 |
6978 |
2.56×104 |
4.88×104 |
11.63×104 |
18.03×104 |
37.22×104 |
74.43×104 |
104.67×104 |
215.16×104 |
四柱640片數(shù) |
30 |
110 |
210 |
500 |
775 |
1600 |
3400 |
4500 |
9250 |
說明:對不利環(huán)路起始端管徑,考慮空氣和銹渣的影響,一般不小于DN25。
2.熱水供暖循環(huán)泵的估算
1)流量:G=(1.2~1.3)
式中:Δt=tG-tH=95℃-70℃=25℃
c—水的比熱。取c=1
1.2~1.3—儲備系數(shù)
2)揚程:根據(jù)下列公式估算
H=1.1(H1+H2+H3)KPa
式中:H1—鍋爐房內(nèi)部壓力損失(70KPa~220KPa)
H2—室外管網(wǎng)最不利環(huán)路的壓力損失(KPa)
H3—室內(nèi)最長、最高環(huán)路的壓力損失,一般為10-20Kpa;有暖風(fēng)機的為20-50Kpa;水平串聯(lián)系統(tǒng)為50-60Kpa;帶混水器的為80-120Kpa。R值按100Pa/m計算。
根據(jù)上列公式和數(shù)據(jù),計算出水泵的流量和揚程,即可選擇水泵。
沿程阻力及局部阻力概率分配率
系 統(tǒng) 種 類 |
系統(tǒng)壓力消耗所占百分比(%) |
||
沿程阻力 |
局部阻力 |
||
室 內(nèi) |
熱水系統(tǒng) |
50 |
50 |
低壓蒸氣系統(tǒng) |
60 |
40 |
|
室 外 |
熱水系統(tǒng) |
80-90 |
20-10 |
低壓蒸氣系統(tǒng) |
50-70 |
50-30 |
3.低壓蒸氣采暖系統(tǒng)對鍋爐定壓的要求
在蒸氣量能滿足系統(tǒng)采暖負(fù)荷的情況下,可按照低壓蒸氣系統(tǒng)壓力損失估算法來確定鍋爐的壓力。
室外壓力損失:H1=1.1×RL/0.7 +2000Pa
式中:R值取100Pa/m
L為室外管道長度m
室內(nèi)壓力損失H2可按20Kpa估算
鍋爐內(nèi)的壓力損失儲備系數(shù)取1.2
鍋爐定壓值P=1.2×(H1+H2) ×10-4 MPa
五.鍋爐供暖負(fù)荷面積的估算
1.新型鍋爐的效率η=0.75以上。
0.7MW蒸發(fā)量鍋爐的供熱面積可按下式計算:
F=1X70X104/qom2
F=0.8X1X70X104/70=8000 m2
式中:0.8—考慮鍋爐和室外采暖管道損失占20%,室內(nèi)占80%。
q0—按70W/m2估算
2.煤的發(fā)熱量
焦煤:7.6kW/kg;無煙煤:7.0kW/kg;煙煤:6.0kW/kg;褐煤:5.0kW/kg;泥煤:3.54kW/kg;
3.一天的燃燒量
B2=B1×每日供暖小時(T/日)
4.一年采暖期的燃煤量
B3=B2×采暖期天數(shù)(T/年)
5.鍋爐燃煤量的經(jīng)驗數(shù)字
0. 7MW蒸發(fā)量的鍋爐需要的燃煤量:
無煙煤:180kg/h;煙煤:270kg/h;褐煤:360kg/h。
基礎(chǔ)知識問答
1、水和水蒸汽有哪些基本性質(zhì)?
答:水和水蒸汽的基本物理性質(zhì)有:比重、比容、汽化潛熱、比熱、粘度、溫度、壓力、焓、熵等。水的比重約等于1(t/m3、kg/dm3、g/cm3)蒸汽比容是比重的倒數(shù),由壓力與溫度所決定。水的汽化潛熱是指在一定壓力或溫度的飽和狀態(tài)下,水轉(zhuǎn)變成蒸汽所吸收的熱量,或者蒸汽轉(zhuǎn)化成水所放出的熱量,單位是:KJ/Kg。水的比熱是指單位質(zhì)量的水每升高1℃所吸收的熱量,單位是KJ/ Kg· ℃,通常取4.18KJ。水蒸汽的比熱概念與水相同,但不是常數(shù),與溫度、壓力有關(guān)。
2、熱水鍋爐的出力如何表達?
答:熱水鍋爐的出力有三種表達方式,即大卡/小時(Kcal/h)、噸/小時(t/h)、兆瓦(MW)。
(1)大卡/小時是公制單位中的表達方式,它表示熱水鍋爐每小時供出的熱量。
(2)"噸"或"蒸噸"是借用蒸汽鍋爐的通俗說法,它表示熱水鍋爐每小時供出的熱量相當(dāng)于把一定質(zhì)量(通常以噸表示)的水從20℃加熱并全部汽化成蒸汽所吸收的熱量。
(3)兆瓦(MW)是國際單位制中功率的單位,基本單位為W (1MW=10^6W)。正式文件中應(yīng)采用這種表達方式。
三種表達方式換算關(guān)系如下:
60萬大卡/小時(60×104Kcal/h)≈1蒸噸/小時〔1t/h〕≈0.7MW
3、什么是熱耗指標(biāo)?如何規(guī)定?
答:一般稱單位建筑面積的耗熱量為熱耗指標(biāo),簡稱熱指標(biāo),單位w/m2,一般用qn表示,指每平方米供暖面積所需消耗的熱量。黃河流域各種建筑物采暖熱指標(biāo)可參照表2-1
建筑物類型 |
住宅 |
綜 合 居住區(qū) |
學(xué); 辦公場所 |
旅館 |
食堂餐廳 |
非節(jié)能型建筑 |
56~64 |
60~80 |
60~80 |
60~70 |
115~140 |
節(jié)能型建筑 |
38~48 |
50~70 |
55~70 |
50~60 |
100~130 |
上表數(shù)據(jù)只是近似值,對不同建筑結(jié)構(gòu),材料、朝向、漏風(fēng)量和地理位置均有不同,緯度越高的地區(qū),熱耗指標(biāo)越高。
4、如何確定循環(huán)水量?如何定蒸汽量、熱量和面積的關(guān)系?
答:對于熱水供熱系統(tǒng),循環(huán)水流量由下式計算:
G=[Q/c(tg-th)]×3600=0.86Q/(tg-th)式中:G - 計算水流量,kg/h
Q - 熱用戶設(shè)計熱負(fù)荷,W
c - 水的比熱,c=4187J/ kgo℃
tg﹑th-設(shè)計供回水溫度,℃
一般情況下,按每平方米建筑面積2~2.5 kg/h估算。對汽動換熱機組,
由于供回水溫差設(shè)計上按20℃計算,故水量常取2.5kg/h。
采暖系統(tǒng)的蒸汽耗量可按下式計算:
G=3.6Q/r ⊿h
式中:G - 蒸汽設(shè)計流量,kg/h
Q - 供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷,W
r - 蒸汽的汽化潛熱,KJ/ kg
⊿h - 凝結(jié)水由飽和狀態(tài)到排放時的焓差,KJ/kg
在青島地區(qū)作采暖估算時,一般地可按每噸過熱蒸汽供1.2萬平方米建筑。
5、系統(tǒng)的流速如何選定?管徑如何選定?
答:蒸汽在管道內(nèi)最大流速可按下表選。
單位:( m/s ) |
|||||||||
|
蒸汽管徑應(yīng)根據(jù)流量、允許流速、壓力、溫度、允許壓降等查表計算選取。
6、水系統(tǒng)的流速如何選定?管徑如何選定?
答:一般規(guī)定,循環(huán)水的流速在0.5~3之間,管徑越細(xì),管程越長,阻力越大,要求流速越低。為了避免水力失調(diào),流速一般取較小值,或者說管徑取偏大值,可參考下表:
管徑 |
DN20 |
DN25 |
DN32 |
DN40 |
DN50 |
DN65 |
DN80 |
流 速 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
在選擇主管路的管徑時,應(yīng)考慮到今后負(fù)荷的發(fā)展規(guī)劃。
7、水系統(tǒng)的空氣如何排除?存在什么危害?
答:水系統(tǒng)的空氣一般通過管道布置時作成一定的坡度,在最高點外設(shè)排氣閥排出。排氣閥有手動和自動的兩種,管道坡度順向坡度為0.003,逆向坡度為0.005。管道內(nèi)的空氣若不排出,會產(chǎn)生氣塞,阻礙循環(huán),影響供熱。另外還會對管路造成腐蝕。空氣進入汽動加熱器會破壞工作狀態(tài),嚴(yán)重時造成事故。
8、系統(tǒng)的失水率和補水率如何定?失水原因通常為何?
答:按照《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:閉式熱力網(wǎng)補水裝置的流量,應(yīng)為供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%,事故補水量應(yīng)為供熱循環(huán)流量的4%。失水原因:管道及供熱設(shè)施密封不嚴(yán),系統(tǒng)漏水;系統(tǒng)檢修放水;事故冒水;用戶偷水;系統(tǒng)泄壓等。
9、水系統(tǒng)的定壓方式有幾種?分別是如何實現(xiàn)定壓的?系統(tǒng)的定壓一般取多少?
答:熱水供熱系統(tǒng)定壓常見方式有:膨脹水箱定壓、普通補水泵定壓、氣體定壓罐定壓、蒸汽定壓、補水泵變頻調(diào)速定壓、穩(wěn)定的自來水定壓等多種補水定壓方式。采用混合式加熱器的熱水系統(tǒng)應(yīng)采用溢水定壓形式。
(1)膨脹水箱定壓:在高出采暖系統(tǒng)最高點2-3米處,設(shè)一水箱維持恒壓點定壓的方式稱為膨脹水箱定壓。其優(yōu)點是壓力穩(wěn)定不怕停電;缺點是水箱高度受限,當(dāng)最高建筑物層數(shù)較高而且遠(yuǎn)離熱源,或為高溫水供熱時,膨脹水箱的架設(shè)高度難以滿足要求。
(2)普通補水泵定壓:用供熱系統(tǒng)補水泵連續(xù)充水保持恒壓點壓力固定不變的方法稱為補水泵定壓。這種方法的優(yōu)點是設(shè)備簡單、投資少,便于操作。缺點是怕停電和浪費電。
(3)氣體定壓罐定壓:氣體定壓分氮氣定壓和空氣定壓兩種,其特點都是利用低位定壓罐與補水泵聯(lián)合動作,保持供熱系統(tǒng)恒壓。氮氣定壓是在定壓罐中灌充氮氣?諝舛▔簞t是灌充空氣,為防止空氣溶于水腐蝕管道,常在空氣定壓罐中裝設(shè)皮囊,把空氣與水隔離。氣體定壓供熱系統(tǒng)優(yōu)點是:運行安全可靠,能較好地防止系統(tǒng)出現(xiàn)汽化及水擊現(xiàn)象;其缺點是:設(shè)備復(fù)雜,體積較大,也比較貴,多用于高溫水系統(tǒng)中。
(4)蒸汽定壓:蒸汽定壓是靠鍋爐上鍋筒蒸汽空間的壓力來保證的。對于兩臺以上鍋爐,也可采用外置膨脹罐的蒸汽定壓系統(tǒng)。另外,采用淋水式加熱器和本公司生產(chǎn)的汽動加熱器也可以認(rèn)為是蒸汽定壓的一種。
蒸汽定壓的優(yōu)點是:系統(tǒng)簡單,投資少,運行經(jīng)濟。其缺點是:用來定壓的蒸汽壓力高低取決于鍋爐的燃燒狀況,壓力波動較大,若管理不善蒸汽竄入水網(wǎng)易造成水擊。
(5)補水泵變頻調(diào)速定壓:其基本原理是根據(jù)供熱系統(tǒng)的壓力變化改變電源頻率,平滑無級地調(diào)整補水泵轉(zhuǎn)速而及時調(diào)節(jié)補水量,實現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點的壓力恒定。
這種方法的優(yōu)點是:省電,便于調(diào)節(jié)控制壓力。缺點是:投資大,怕停電。
(6)自來水定壓:自來水在供熱期間其壓力滿足供熱系統(tǒng)定壓值而且壓力穩(wěn)定?砂炎詠硭苯咏釉诠嵯到y(tǒng)回水管上,補水定壓。
這種方法的優(yōu)點是顯而易見的,簡單、投資和運行費最少;其缺點是:適用范圍窄,且水質(zhì)不處理直接供熱會使供熱系統(tǒng)結(jié)垢。
(7)溢水定壓形式有:定壓閥定壓、高位水箱溢水定壓及倒U型管定壓等。
運行中,系統(tǒng)的最高點必然充滿水且有一定的壓頭余量,一般取4m左右。由于系統(tǒng)大都是上供下回,且供程阻力遠(yuǎn)小于回程阻力,因此,運行時,最高點的壓頭高于靜止時壓頭。因此,靜態(tài)定壓值可適當(dāng)?shù)鸵恍话銥?~4m為宜。最大程度地降低定壓壓值,是為了充分利用蒸汽的做功能力。
10、運行中如何掌握供回水溫度?我國采暖系統(tǒng)供回水溫差通常取多少?
答:我國采暖設(shè)計沿用的規(guī)定:供水溫度95℃,回水溫度70℃,溫差為25℃。但近年來,根據(jù)國內(nèi)外供熱的先進經(jīng)驗,供回水溫度及溫差有下降趨勢,設(shè)計供回水溫度有取80/60℃,溫差20℃的。
11、什么是比摩阻?比摩阻系數(shù)通常選多少?水系統(tǒng)的總阻力一般在什么范圍?其中站內(nèi)、站外各為多少?
答:單位長度的沿程阻力稱為比摩阻。一般情況下,主干線采取30~70Pa/m,支線應(yīng)根據(jù)允許壓降選取,一般取60~120Pa/m,不應(yīng)大于300Pa/m。一般地,在一個5萬m2的供熱面積系統(tǒng)中,供熱系統(tǒng)總阻力20 ~25m水柱,其中用戶系統(tǒng)阻力2~4m,外網(wǎng)系統(tǒng)阻力4~8m水柱,換熱站管路系統(tǒng)阻力8~15m水柱。
12、熱交換有哪幾種形式?什么是換熱系數(shù)?面式熱交換器的主要熱交換形式是什么?
答:熱交換(或者說傳熱)有三種形式:導(dǎo)熱、對流和輻射。對面式熱交換器來說,換熱的主要形式是對流和導(dǎo)熱,對流換熱量的計算式是:Q=αA(t2-t1),導(dǎo)熱換熱量的計算式是:Q=(λ/δ)A(t2-t1)。在面式熱交換器中的傳熱元件兩側(cè)都發(fā)生對流換熱,元件體內(nèi)發(fā)生導(dǎo)熱。
13、面式熱交換器有哪些形式?其原理、優(yōu)缺點各為何?
答:面式熱交換器的主要形式有:管殼式換熱器、板式換熱器、熱管式換熱器等。它可細(xì)分成很多形式,其共同的缺點:體積大,占地大、投資大,熱交換效率低(與混合式比較),壽命短;它們的優(yōu)點是凝結(jié)水水質(zhì)污染輕,易于回收。
14、普通的混合式熱交換器有什么缺點?
答:普通的混合式熱交換器,蒸汽從其側(cè)面進入,水循環(huán)完全靠電力實現(xiàn),它雖具有體積小、熱效率高的優(yōu)點,但存在下列缺點:
1、 不節(jié)電,任何情況下都不能缺省循環(huán)水泵;
2、 不穩(wěn)定,當(dāng)進汽壓力較低,或進水壓力較高時,皆會出現(xiàn)劇烈的振動和噪聲;
3、同樣,也存在凝結(jié)水回收難的問題。
15、供熱系統(tǒng)常用到哪幾種閥門,各有什么性能?
答:供熱系統(tǒng)常用到的閥門有:截止閥、閘閥(或閘板閥)、蝶閥、球閥、逆止閥(止回閥)、安全閥、減壓閥、穩(wěn)壓閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥及多種自力式調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)閥。
其中
截止閥:用于截斷介質(zhì)流動,有一定的節(jié)調(diào)性能,壓力損失大,供熱系統(tǒng)中常用來截斷蒸汽的流動,在閥門型號中用"J"表示截止閥
閘閥:用于截斷介質(zhì)流動,當(dāng)閥門全開時,介質(zhì)可以象通過一般管子一樣,通過,無須改變流動方向,因而壓損較小。閘閥的調(diào)節(jié)性能很差,在閥門型號中用"Z"表示閘閥。
逆止閥:又稱止回閥或單向閥,它允許介質(zhì)單方向流動,若閥后壓力高于閥前壓力,則逆止閥會自動關(guān)閉。逆止閥的型式有多種,主要包括:升降式、旋啟式等。升降式的閥體外形象截止閥,壓損大,所以在新型的換熱站系統(tǒng)中較少選用。在閥門型號中用"H"表示。
蝶閥:靠改變閥瓣的角度實現(xiàn)調(diào)節(jié)和開關(guān),由于閥瓣始終處于流動的介質(zhì)中間,所以形成的阻力較大,因而也較少選用。在閥門型號中用"D"表示。
安全閥:主要用于介質(zhì)超壓時的泄壓,以保護設(shè)備和系統(tǒng)。在某些情況下,微啟式水壓安全閥經(jīng)過改進可用作系統(tǒng)定壓閥。安全閥的結(jié)構(gòu)形式有很多,在閥門型號中用"Y"表示。
16、除污器有什么作用?常安裝于系統(tǒng)的什么部位?
答:除污器的作用是用于除去水系統(tǒng)中的雜物。站內(nèi)除污器一般較大,安裝于汽動加熱器之前或回水管道上,以防止雜物流入加熱器。站外入戶井處的除污器一般較小,常安裝于供水管上,有的系統(tǒng)安裝,有的系統(tǒng)不安裝,其作用是防止雜物進入用戶的散熱器中。新一代的汽動加熱器自帶有除污器
17、有時候發(fā)現(xiàn)有的用戶暖氣片熱而有的不熱,何故?如何解決?
答:這叫作系統(tǒng)水力失調(diào),導(dǎo)致的原因較復(fù)雜,大致有如下原因:
(1)管徑設(shè)計不合理,某些部位管徑太細(xì);
(2)有些部件阻力過大,如閥門無法完全開啟等;
(3)系統(tǒng)中有雜物阻塞
(4)管道坡度方向不對等原因使系統(tǒng)中的空氣無法排除干凈;
(5)系統(tǒng)大量失水;
(6)系統(tǒng)定壓過低,造成不滿水運行;
(7)循環(huán)水泵流量,揚程不夠;
要解決系統(tǒng)失調(diào)問題,首先要查明原因,然后采取相應(yīng)措施
18、汽暖和水暖各有什么優(yōu)缺點?
答:汽暖系統(tǒng)雖有投資省的優(yōu)點,但能源浪費太大,據(jù)權(quán)威部門測算,汽暖比水暖多浪費能源約30%,因此近年汽暖方式正逐步被淘汰。汽暖浪費能源主要表現(xiàn)在:
(1)疏水器質(zhì)量不過關(guān),使用壽命短,性能差,汽水一塊排泄;
(2)管系散熱量大,除工作溫度高的原因外,保溫破壞,不及時維修也是原因之一;
(3)系統(tǒng)泄漏嚴(yán)重,同樣的泄漏面積,蒸汽帶出的熱量比水大得多。汽暖除了不經(jīng)濟之外,還不安全,易發(fā)生人員燙傷和水擊暴管事故。很多系統(tǒng)運行中伴隨有振動和水擊聲,影響人的工作和休息。另外,汽暖房間空氣干燥,讓人感到不舒適。水暖系統(tǒng)雖適當(dāng)增加了投資,但克服了上述弊端。