1、水和水蒸汽冇哪些基木性质?
答:水和水蒸汽的基本物理性质有:比重、比容、汽化潜热、比热、粘度、温度、压力、 熔、爛等。水的比重约等于1 (t/m3^ kg/dm3> g/cm3)蒸汽比容是比重的倒数,由压力与 温度所决定。水的汽化潜热是指在一定压力或温度的饱和状态下,水转变成蒸汽所吸收的热 量,或者蒸汽转化成水所放出的热量,单位是:KJ/Kgo水的比热是指单位质量的水每升高 1 °C所吸收的热量,单位是KJ/ Kg- °C,通常取4.18KJ。水蒸汽的比热概念与水相同,但不 是常数,与温度、压力有关。
2、 热水锅炉的出力如何表达?
答:热水锅炉的出力有三种表达方式,即大卡/小时(Kcal/h)、吨/小时(t/h)、兆瓦 (MW) o
(1) 大卡/小时是公制单位中的表达方式,它表示热水锅炉每小时供出的热量。
(2) 〃吨〃或〃蒸吨〃是借用蒸汽锅炉的通俗说法,它表示热水锅炉每小吋供岀的热量相 当于把一定质虽(通常以吨表示)的水从20°C加热并全部汽化成蒸汽所吸收的热量。 (3) 兆瓦(MW)是国际单位制中功率的单位,基本单位为W (1MW=1O6W) o正式文件 中应采用这种表达方式。
三种表达方式换算关系如下:
60 万大卡/小时(60X104Kcal/h) ~1 蒸吨/小时(lt/h) ~0. 7MW 3、 什么是热耗指标?如何规定?
答:一般称单位建筑而积的耗热量为热耗指标,简称热指标,单位\\v/m2, —般用qn表 示,指每平方米供暖而积所需消耗的热量。黄河流域各种建筑物采暖热指标可参照表2-1
上表数据只是近似值,对不同建筑结构,材料、朝向、漏风量和地理位置均有不同,纬 度越高的地区,热耗指标越高。
4、 如何确定循坏水量?如何定蒸汽量、热量和面积的关系?
答:对于热水供热系统,循环水流虽由下式计算:
G= [Q/c (tg-th) ] X 3600=0. 86Q/ (tg-th)式中:G -计算水流量,kg/h Q -热用户设计热负荷,W c - 水的比热,c=4187J/ kgo°C tg、th—设计供回水温度,°C
一般情况下,按每平方米建筑面积2'2.5 kg/h估算。对汽动换热机组, 由于供回水温差设计上按20°C计算,故水最常取2. 5 kg/h。 采暖系统的蒸汽耗量可按下式计算:
G=3. 6Q/r + zlh
式屮:G -蒸汽设计流罐,kg/h
Q -供热系统热负荷,W r -蒸汽的汽化潜热,KJ/ kg
Zh -凝结水由饱和状态到排放时的焙差,KJ/ kg
在青岛地区作采暖估算时,一般地可按每吨过热蒸汽供1. 2万平方米建筑。
5、系统的流速如何选定?管径如何选定?
答:蒸汽在管道内最大流速可按F表选取:
蒸汽管径应根据流量、允许流速、压力、温度、允许压降等杳表计算选取。
6、 水系统的流速如何选定?管径如何选定?
答:一般规定,循坏水的流速在0・5~3之间,管径越细,管程越长,阻力越大,要求流 速越低。为了避免水力失调,流速一般取较小值,或者说管径取偏人值,可参考下表:
在选择主管路的管径时,应考虑到今后负荷的发展规划。
7、 水系统的空气如何排除?存在什么危害?
答:水系统的空气一般通过管道布置时作成一定的坡度,在最高点外设排气阀排出。排 气阀冇手动和自动的两种,管道坡度顺向坡度为0. 003,逆向坡度为0. 005o管道内的空气 若不排出,会产牛气塞,阻碍循环,影响供热。另外还会对管路造成腐蚀。空气进入汽动 加热器会破坏工作状态,严重时造成事故。
8、 系统的失水率和补水率如何定?失水原因通常为何?
答:按照《城市热力网设计规范》规定:闭式热力网补水装置的流量,应为供热系统循 环流最的2%,事故补水最应为供热循环流最的4%。失水原因:管道及供热设施密封不严, 系统漏水;系统检修放水;事故冒水;用户偷水;系统泄压等。
9、 水系统的定压方式有儿种?分别是如何实现定压的?系统的定压一般取多少?
答:热水供热系统定压常见方式有:膨胀水箱定压、普通补水泵定压、气体定压罐定压、 蒸汽定压、补水泵变频调速定压、稳定的自來水定压等多种补水定压方式。采用混合式加热 器的热水系统应采用溢水定压形式。
(1) 膨胀水箱定压:在高出采暖系统最高点2-3米处,设一水箱维持恒压点定压的方 式
称为膨胀水箱定压。其优点是压力稳定不怕停电;缺点是水箱高度受限,当最高建筑物层 数较高而且远离热源,或为高温水供热时,膨胀水箱的架设高度难以满足要求。
(2) 普通补水泵定压:用供热系统补水泵连续充水保持恒压点压力固定不变的方法称 为
补水泵定压。这种方法的优点是设备简单、投资少,便于操作。缺点是怕停电和浪费电。
(3) 气体定压罐定压:气体定压分氮气定压和空气定压两种,其特点都是利用低位定 压
罐与补水泵联合动作,保持供热系统恒压。氮气定压是在定压罐中灌充氮气。空气定压则 是灌充空气,为防止空气溶于水腐蚀管道,常在空气定压罐中装设皮囊,把空气与水隔离。 气体定压供热系统优点是:运行安全可靠,能较好地防止系统出现汽化及水击现象;其缺点 是:设备复杂,体积较大,也比较贵,多用于高温水系统中。
(4) 蒸汽定压:蒸汽定压是靠锅炉上锅筒蒸汽空间的压力來保证的。对于两台以上锅
炉,也可采用外置膨胀罐的蒸汽定压系统。另外,采用淋水式加热器和木公司生产的汽动加 热器也可以认为是蒸汽定压的一种。
蒸汽定压的优点是:系统简单,投资少,运行经济。其缺点是:用来定压的蒸汽压力高 低取决于锅炉的燃烧状况,压力波动较人,若管理不善蒸汽窜入水网易造成水击。
(5) 补水泵变频调速定压:•其基本原理是根据供热系统的压力变化改变电源频率,平
滑无级地调整补水泵转速而及时调节补水量,实现系统恒压点的压力恒定。
这种方法的优点是:省电,便于调节控制压力。缺点是:投资人,怕停电。
(6) 白來水定压:H來水在供热期间其压力满足供热系统定压值而且压力稳定。可把
口来水直接接在供热系统回水管上,补水定压。
这种方法的优点是显而易见的,简单、投资和运行费最少;其缺点是:适用范围窄,且 水质不处理直接供热会使供热系统结垢。
(7 )溢水定压形式有:定压阀定压、高位水箱溢水定圧及倒U型管定压等。
运行中,系统的最高点必然充满水且冇一定的压头余量,一般取4m左右。由于系统大 都是上供下回,且供程阻力远小于回程阻力,因此,运行吋,最高点的压头高于静止吋压头。 因此,静态定压值可适当低一些,一般为广4m为宜。授大程度地降低定压压值,是为了充 分利用蒸汽的做功能力。
10、运行中如何学握供回水温度?我国采暖系统供回水温差通常取多少?
答:我国采暖设计沿用的规定:供水温度95°C,回水温度70°C,温差为25°C。但近年 来,根据国内外供热的先进经验,供回水温度及温差有下降趋势,设计供回水温度有取80/ 60°C,温差 20°C 的。
11、什么是比摩阻?比摩阻系数通常选多少?水系统的总阻力一般在什么范围?其中站内、 站
外各为多少?
答:单位长度的沿程阻力称为比摩阻。一般情况下,主干线采取30〜70Pa/m,支线应 根据允许压降选取,一般取60〜120Pa/m,不应大于300 Pa/m。一•般地,在一个5万m2的 供热面积系统中,供热系统总阻力20〜25m水柱,其中用户系统阻力2〜4m,外网系统阻 力4~8m水柱,换热站管路系统阻力8〜15m水柱。
12、 热交换有哪几种形式?什么是换热系数?面式热交换器的主耍热交换形式是什么?
答:热交换(或者说传热)有三种形式:导热、对流和辐射。对面式热交换器來说,换 热的主要形式是对流和导热,对流换热量的计算式是:Q=aA 生导热。
导热换热量的计算式
是:Q= (X/8) A (t2-tl)o在面式热交换器中的传热元件两侧都发生对流换热,元件体内发
13、 面式热交换器有哪些形式?其原理、优缺点各为何?
答:面式热交换器的主要形式有:管壳式换热器、板式换热器、热管式换热器等。它可 细分成很多形式,其共同的缺点:体积大,占地大、投资大,热交换效率低(与混合式比较), 寿命短;它们的优点是凝结水水质污染轻,易于回收。
14、普通的混合式热交换器有什么缺点?
答:普通的混合式热交换器,蒸汽从其侧面进入,水循环完全靠电力实现,它虽具冇体 积小、热效率高的优点,但存在下列缺点:
1、 不节电,任何情况下都不能缺省循环水泵;
2、 不稳定,当进汽压力较低,或进水压力较高时,皆会出现剧烈的振动和噪声; 3、 同样,也存在凝结水回收难的问题。 15、供热系统常用到哪几种阀门,各有什么性能?
答:供热系统常用到的阀门有:截止阀、闸阀(或闸板阀)、蝶阀、球阀、逆止阀(止 |叫阀)、安全阀、减压阀、稳压阀、平衡阀、调节阀及多种自力式调节阀和电动调节阀。
其中
截止阀:用于截断介质流动,有一定的节调性能,压力损失大,供热系统中常用来截断 蒸汽的流动,在阀门型号中用”J”表示截止阀
闸阀:用于截断介质流动,当阀门全开时,介质可以象通过一般管子一样,通过,无须 改变流动方向,因而压损较小。闸阀的调节性能很差,在阀门型号中用”Z“表示闸阀。
逆止阀:又称止回阀或单向阀,它允许介质单方向流动,若阀后压力高于阀前压力,则 逆止阀会自动关闭。逆止阀的型式有多种,主要包括:升降式、旋启式等。升降式的阀体外 形象截止阀,压损大,所以在新型的换热站系统中较少选用。在阀门型号中用”H”表示。
蝶阀:靠改变阀瓣的角度实现调节和开关,由于阀瓣始终处于流动的介质屮间,所以形 成的阻力较人,因而也较少选用。在阀门型号屮用”D“表示。
安全阀:主要用于介质超压时的泄压,以保护设备和系统。在某些情况下,微启式水压 安全阀经过改进可用作系统定压阀。安全阀的结构形式有很多,在阀门型号屮用”Y”表示。
16、 除污器有什么作用?常安装于系统的什么部位?
答:除污器的作用是用于除去水系统中的杂物。站内除污器一般较大,安装于汽动加热 器
Z前或回水管道上,以防止杂物流入加热器。站外入户井处的除污器一般较小,常安装于 供水管上,有的系统安装,有的系统不安装,其作川是防止杂物进入用户的散热器屮。新一 代的汽动加热器自带有除污器
17、 有吋候发现有的用户暧气片热而有的不热,何故?如何解决?
答:这叫作系统水力失调,导致的原因较复杂,大致有如卜-原因:
(1) 管径设计不合理,某些部位管径太细;
(2) 冇些部件阻力过大,如阀门无法完全开启等; (3) 系统中有杂物阻塞
(4) 管道坡度方向不対等原因使系统中的空气无法排除T净; (5) 系统大量失水;
(6) 系统定压过低,造成不满水运行; (7) 循环水泵流量,扬程不够;
要解决系统失调问题,首先要查明原因,然后采取相应措施 18、汽暖和水暖各有什么优缺点?
答:汽暖系统虽有投资省的优点,但能源浪费太人,据权威部门测算,汽暖比水暖多浪 费能源约30%,因此近年汽暖方式正逐步被淘汰。汽暖浪费能源主要表现在: (1)国内 毓水器质量不过关,使用寿命短,性能差,汽水一块排泄;
(2) 管系散热量人,除工作温度高的原因外,保温破坏,不及时维修也是原因之一; (3) 系统泄漏严重,同样的泄漏面积,蒸汽带出的热量比水人得多。汽暖除了不经济之 外,还不安全,易发生人员烫伤和水击暴管事故。很多系统运行中伴随有振动和水击声,影 响
人的工作和休息。另外,汽暖房间空气T燥,让人感到不舒适。水暖系统虽适当增加了 投资,但克服了上述弊端。
蒸汽锅炉与热水锅炉使用情况分析比较 一、
投资总额:
因蒸汽锅炉须承受较高压力,制造要求高,价格比热水锅炉高。
蒸汽锅炉釆川附属设备多;高温易结垢,需采用一套昂贵的水处理设备;热水锅炉 基
1、 2、
本无附属设备(只须设膨胀水箱),水温低于结垢温度时(75°C),不会结垢;高于75°C 时冇少量结垢,在进水管上串接简易的物理防垢装置即可,无须采用昂贵的水处理设备。
3、
较低。 二、
汽■水热交换器比水■水热交换器价格高。 因此,初投资费用蒸汽锅炉高,热水锅炉运行成本:
1、 高温散热损耗较人,热交换时热损耗也较人,岀烟温度高;屮央热水机组可根据需 要任意设定热水温度,能虽损耗少,节约运行费用。因此,蒸汽锅炉比热水锅炉热效率低, 耗能多: 2、
蒸汽锅炉调试、维修保养费用均高于热水锅炉;且蒸汽锅炉比热水锅炉使用寿命少 5
年左右。
3、 安全监测费用,蒸汽锅炉远高于热水锅炉;其手续也比热水锅炉复杂、多。 因此,运行成本蒸汽锅炉大人高于热水锅炉。 三、 安全、环保: 1、
蒸汽锅炉冇爆炸危险,存在不安全隐患,每个锅炉房每班需专职人员
2人(劳动部规定)共计8人24小时值守;热水锅炉安全可靠,全自
动运行,无须专人值守。
2、 蒸气热交换噪音大,水水换热无噪音,
3、 蒸汽锅炉结垢排污量大,烟尘温度高,环保费用高;热水锅炉则费
用极少,无压、无烟,是劳动、环保等部门推崇的产品。
综上所述,由于占主要供热量的是卫生热水,要将蒸气换成热水,能量损耗大,运行费用高, 不利于节能;因此采用蒸气锅炉极不划算。尤其是出现了技术含虽高、安全可靠方便的中央 热水机组之麻,象发达国家一样,蒸气锅炉已逐渐从生活领域消失,而仅仅在大最使用高压 蒸气的工业领域使用。
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