00《供热工程》绪论

绪论能源与安全工程学院成剑林研究对象及主要内容热能工程：将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人民需要的科学技术。供热工程：生产、输配和应用中、低品位热能的工程技术。热媒（载能体）主要是采用水或者蒸汽。应用中、低品位热能的热用户保证建筑物卫生和舒适条件的用热系统（如供暖、通风、空调和热水供应），和消耗中、品位热能（温度低于300℃~350℃）的生产工艺用热系统。在能源消耗总量中，用以保证建筑物卫生和舒适条件的供暖、空调等能源消耗量占有较大的比例。据统计，在美国和日本约占1/4~1/3左右；至于生产工艺用热消耗的能源所占比例就更大。因此，随着现代技术和经济的发展，以及节约能源的迫切要求，供热工程已经成为热能工程中的一个重要组成部分，日益受到重视和得到发展。供暖就是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或者工作条件的技术。所有供暖系统都由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。根据三个主要组成部分的相互关系来分，供暖系统可分为局部供暖系统和集中式供暖系统。局部供暖系统热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要组成部分在构造上都在一起的供暖系统称为局部供暖系统，如烟气供暖（火炉、火墙和火炕等），电热供暖和燃气供暖等。虽然燃气和电能通常由远处输送到室内来，但热量的转化和利用都是在散热设备上实现的。火墙利用炉灶的烟气通过立砖砌成的空心短墙采暖的设备。火墙在中国已有悠久历史。西安阎家村汉代建筑遗址的炉灶，其排烟道先曲折，后直上通于户外，近似后世的火墙。火墙由炉膛、火墙体和烟囱三部分构成。炉膛可设于火墙体内;也可紧贴火墙体设置,形成连墙炉灶。火墙体中设曲回烟道，常砌成厚1.25砖、高1.5～2.0米、长2.0～2.5米的空心短墙。墙内可砌成竖洞、横洞、独洞、花洞等多种形式的烟道。热烟气在墙内流程长，则蓄热时间长，热效率高，散热均匀。烟囱是火墙的排烟通道，应有足够的高度。火墙的炉灶可以做饭，热烟气则通过火墙体供暖。火墙还可兼作隔墙，但不允许作承重结构。火墙火炉电热炉油汀集中式供暖系统热源和散热设备分别设置，用热媒管道相连接，由热源向各个房间或者各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。集中式供暖系统的优越性1、有较好的经济效益。因集中供热用的锅炉容量大，热效率高，可以达到90%以上，而分散供热的小型锅炉热效率只有60%左右，或更低。因此城市集中供热代替分散供热综合起来可节约20%—30%的能源。2、有良好的环境效益。城市污染主要来源于煤直接燃烧产生的二氧化碳和烟尘。集中供热的锅炉容量大，有较完善的除尘设备，采用高效率的除尘器，除尘率可达90％以上，能有效降低城市污染。3、有很好的社会效益。城市集中供热对于方便人民生活，节省城建珍贵用地，缓解城区用电紧张的局面有着十分重要的意义。集中式热水供暖系统热水锅炉1与散热器2分别设置，通过热水管道（供水管和回水管）3相连接。循环水泵4使热水在锅炉内加热，在散热器冷却后返回锅炉重新加热。图0-1中的膨胀水箱5用于容纳供暖系统升温时的膨胀水量，并使系统保持一定的压力。图中的热水锅炉，可以向单栋建筑物供暖，也可以向多栋建筑物供暖。对一个或多个小区多栋建筑物的集中式供暖方式，在国内也惯称为联片供热。根据供暖系统中散热给室内的方式不同，主要可分为对流供暖和辐射供暖。以对流换热为主要方式的供暖，称为对流供暖。系统中的散热设备是散热器，因而这种系统也称为散热器供暖系统。利用热空气作为热媒，向室内供给热量的供暖系统，称为热风供暖系统。它也是以对流方式向室内供暖。散热器暖风机辐射供暖是以辐射传热为主的一种供暖方式。辐射供暖系统的散热设备，主要是采用金属辐射板或者以建筑物部分顶棚、地板或者墙壁作为辐射散热面。辐射板随着经济的发展、人民生活水平的提高和科学技术的不断局部，在19实际末期，在集中供暖技术的基础上，开始出现以热水或者蒸汽作为热媒，由热源集中向一个城镇或者较大区域供应热能的方式---集中供热。目前，集中供热已经成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。集中供热系统由三大部分集中供热系统由三大部分组成：热源、热力网（热网）和热用户。热源热源：在热能工程中，热源是泛指能从中吸取热量的任何物质、装置或者天然能源。供热系统中的热源，是指供热热媒的来源。目前最广泛应用的是：区域锅炉房和热电厂。在此热源内，是燃料燃烧产生的热能将热水或者蒸汽加热。此外也可以利用核能、地热、电能、工业余热作为集中供热系统的热源。锅炉房热电厂地热地热地热原子能利用反应堆产生的能量直接供热，有十分广阔的市场。例如，建设一座20万千瓦的低温供热堆，每年消耗二氧化铀仅1吨，它可以为500万平方米的建筑供暖。而为同样建筑面积供暖的锅炉，每年需要烧煤30万吨。如果以15年为期进行比较，核供热的成本比煤供热便宜。世界上前苏联，加拿大，瑞典和我国都为寒冷地区建造了低温供热反应堆。核反应堆热网热网：由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统热网热网热网热用户热用户：集中供热系统利用热能的用户，如室内供暖、通风、空调、热水供应以及生产工艺用热系统等。我国集中供热技术的进展高参数、大容量供热机组的热电厂和大型区域锅炉房的新建，为大、中型城市集中供热，开辟了广泛的前景。以前我国供热机组容量较小，多为1.2、2.5、5.0kW的供热机组。近年来，成功研制了20和30万kW抽气冷凝两用供热机组，在北京、沈阳、长春和太原等地建成投产。北京左家庄和沈阳滑翔区的大型区域锅炉房供暖建筑面积都超过了200万m2我国集中供热技术的进展改造凝汽式发电厂为热电厂，采用汽轮机汽缸开孔抽气或在导气管开孔抽气，或利用凝汽器低真空运行加热热网循环水的方式，改造中、小型老旧凝汽机组，是发电煤耗大大降低，并为城市集中供热提供热源。我国集中供热技术的进展改变了多年来城市集中热水供热系统单一的系统模式，初步形成集中供热系统型式多样化的局面。我国城市民用的集中热水供热系统，绝大多数是由单一热源，按照质调节方式（即随室外温度变化，相应改变供水温度，但网路循环水量不改变的调节方式）供热，热水网路与供暖用户系统采用直接连接的方式。近年来，多热源联合供热系统、热水网路与供暖用户系统采用间接连接、环形热水网路和利用变速循环水泵的系统型式得到的应用促进了供热技术的发展。我国集中供热技术的进展一些新兴的供热管道的附件和设备得到推广应用，如波纹管补偿器、球形补偿器、蝶阀和手动调节阀等等，对保证供热系统安全运行起着重要的作用。建设部颁布了《城市热力网设计规范》和《城市供热管网工程施工及验收规范》等设计、施工基础资料。供热工程的研究热点新能源与新设备的利用新型建筑保温材料的利用与选择新供暖方式的研究水力失调、失热失水的研究分户热计量方法的研究本课程的学习重点与难点热负荷的组成与计算散热设备的选型热水与蒸汽供热系统的组成与选择水力计算与水压图水力工况分析思考本课程主要是研究什么？大家身边可以找到与本课程相关的内容吗？