供热工程论述题

《供热工程》复习题1、与对流供暖相比较，地板辐射供暖有哪些优缺点？P24答：地板辐射供暖与对流供暖相比较的优缺点如下：（1）舒适度高。室内温度分布均匀，温度梯度合理；（2）节能，可降低室内计算温度（3）设计水温低，可采用低品位热源（4）节约建筑面积，无散热器片与外露管道（5）成本高（6）维修、更换困难综上所述，地板辐射供暖在很大程度上满足了用户美观、舒适、实用的要求，适用于水质有保证和供暖参数稳定的供暖区域。2、为什么要对围护结构的基本耗热量进行修正，修正部分包括哪些内容？p18答：围护结构的基本耗热量是在稳定条件下计算得出的，实际耗热量会受到气象条件以及建筑物情况等各种因素影响而有所增减，因此需要对房间围护结构的基本耗热量进行修正；通常按基本耗热量的百分率进行修正，包括朝向修正、风力附加耗热量和高度附加耗热量等3、什么是围护结构的最小传热阻？如何确定？p25答：确定围护结构传热阻时，围护结构内表面温度τn除浴室等相对湿度很高的房间外，τn值应满足内表面不结露的要求；室内空气温度tn与围护结构内表面温度的温度差要满足卫生要求，因此确定的外围护结构传热阻称为围护结构的最小传热阻。由公式R0·min=αRntn-tw·eΔty确定。4、散热器选用的原则有哪些？答：散热器选用的原则有以下几点：1）散热器机械强度和承压能力需满足使用要求；2）民用建筑易采用外观美观、易于清灰的散热器，结构尺寸要小少占面积和空间；3）现场粉尘较多或防尘要求较高的场所，应采用易于清灰的散热器；4）在腐蚀性气体或相对湿度大的场所，宜采用耐腐蚀的散热器5）采用钢制散热器时，应采用闭式系统，且满足水质要求，非采暖期充水保养；蒸汽系统不得采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。6）采用铝制散热器时，应选用内防腐型铝制散热器，并满足水质要求。7）安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁散热器。8）应尽量选用金属耗量少，金属热强度高，传热系数高的散热器。综上所述，选择散热器时应综合考虑供暖管网参数、房间空气环境、经济、节能、用户要求等各方面来选用合适的散热器。5、试述钢制散热器与铸铁散热器相比的优缺点。答:优点：1）金属耗量少，钢制散热器金属热强度一般是铸铁散热器的3～4倍；2）耐压强度高，钢制散热器承压能力一般是铸铁散热器的2倍；3）外形美观整洁、占地小、便于布置。缺点：1）相对于铸铁散热器热稳定性差；2）容易腐蚀、使用寿命比铸铁散热器短。6、散热器的布置应注意哪些？答：1）一般安装在外墙的窗台下。2）为防止冻裂散热器，两道外门间不准设置散热器；楼梯间或其他有冻结危险的场所，散热器应由单独的立、支管供热，且不得安装调节阀。3）散热器一般明装，布置简单。幼儿园应暗装或加防护罩，以免烫伤儿童。4）在垂直单管或双管热水供热系统中，同一房间的两组散热器可串联连接；辅助用室及走廊的散热器，可同邻室串联连接。5)在楼梯间布置散热器时，应考虑楼梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。6）铸铁散热器的组装片数不宜过多，粗柱型（M132型）20片，细柱型（四柱）25片，长翼型7片。7、机械循环热水供暖系统中水平式系统和垂直式系统相比有哪些优缺点？答案要点：1）系统总造价一般要比垂直系统低；2）管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；3）有可能利用最高层的辅助空间架设膨胀水箱；4）对一些各层有不同使用功能或不同温度要求的建筑物，水平式系统更便于分层管理调节；5）排气方式要比垂直式上供下回系统复杂些；6）单管水平式系统串联散热器过多时易出现水平失调。8、分户采暖室内供暖系统有哪几种连接形式，并分析各形式的特点。P79答案要点：1）水平单管串联式中的热媒顺序流入各个换热器，温度逐次降低，环路简单阻力最大，各散热器不具备独立调节能力，工作时互相影响，散热器组数不宜过多；2）水平单管跨越式比水平单管串联式多一根跨越管，热媒只有一部分进入散热器，各散热器具有一定的调节能力；3）水平双管同程式并联散热器进出口温度相等，各散热器循环回路的管道长度相等，但增加了一根回水管，对布置造成不便，成本高，但负荷调节能力强，各散热器互不影响；4）水平双管异程式各散热器循环回路的管道长度不相等，易造成水平失调，散热器负荷调节互相有影响；5）水平网程式中热媒由分集水缸提供，可集中调节各个散热器的散热量，常用于低温辐射地板采暖。9、简述降低建筑物供暖热负荷的方法。Ｐ152答：降低建筑物供暖热负荷的方法主要有以下几个方面：1）减小建筑物的体形系数和外表面积，加强围护结构保温，以减少传热耗热量。2）提高门窗气密性，减少空气渗透耗热量，提高门窗保温性减少其传热耗热量；3）通过有效地整体规划，单体设计，从朝向、间距、体形上保证建筑物受太阳辐射面积最大。综上所述，供暖体积热指标的大小主要与建筑物的围护结构及外形有关，围护结构的传热系数、体型系数越大，窗墙比大及气密性差，单位体积热损失越大；降低供暖体积热指标，最大限度的争取得热，最低限度向外散热是降低建筑物供暖热负荷的主要途径。10、论述闭式与开式热水供热系统的优缺点。P230答：闭式与开式热水供热系统各有如下优缺点：1）闭式热水供热系统的网路补水量少。在运行中，闭式热水供热系统容易监测网路系统的严密程度。开式系统失水量大，补水的测量不能说明系统的坚固性，所以供热系统的严密程度监测复杂；2）在闭式热水供热系统中，网路循环水通过表面式热交换器将城市上水加热，热水供应用水的水质与自来水水质相同且稳定。开式供热系统因为与回水管中水的变流量有关，热网水力工况很不稳定，循环水水质不稳定，卫生监测困难；3）在闭式热水供热系统中，在热力站或用户入口处，需安装表面式热交换器。热力站或用户引入口处设备增多，投资增加，运行管理也较复杂。开式系统用户引入口设备装置简单，节省基建投资；4）在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些；有可能使发电厂和工业企业的废热用于热水供应；能提高热水供应局部装置的使用寿命；有可能在长输送热中应用单管系统。综上所述，开式系统和闭式系统各有优缺点,但由于闭式系统有水质稳定、补水量小等优点，所以闭式系统应用比较广泛，开式系统在我国目前没有得到应用。11、简述热水供热系统中闭式系统、开式系统、直接连接、间接连接之间在连接形式上的区别。答：闭式系统和开式系统是热水供热系统的两种主要形式，他们之间连接形式的区别如下：1）采暖系统热用户与热网的连接方式分直接连接和间接连接两种，直接连接的两种形式分别是无混合装置的直接连接和有混合装置的直接连接，而采暖系统的间接连接都是通过间壁式换热器的间接连接。2）热水供应系统热用户与热网的连接方式也有直接连接和间接连接两种方式，热水供应系统的直接连接分为无储水箱的连接方式、装设上部储水箱的连接方式和与上水混合的连接方式；间接连接分为无储水箱的连接方式、装设上部储水箱的连接方式、装设下部储水箱的连接方式、装设容积式换热器的连接方式。3）采暖系统的所有连接方式都是闭式系统，热水供应系统的连接方式中直接连接方式是开式系统，间接连接都是闭式系统。4）如果热水供热系统中同时存在热水采暖系统和热水供应系统，则根据水质不同至少要有一种系统采用间接连接，常用的连接方式是闭式双级串联和混连连接的方式。综上所述，热水采暖系统由于热用户对水质的要求很高，因此都是采用闭式系统。在我国热水供应系统的热负荷一般很小，大多采用并联闭式热水供热系统，开式系统没有得到应用。12、热水网路压力状况的技术要求有哪些？答：热水供热系统在运行或停止运行时，系统内热媒的压力必须满足下列基本技术要求：1)不超压，在与热水网路直接连接的用户系统中，压力不应超过用户系统用热设备及管道构件的承压能力；2)不汽化，在高温水网路和用户系统内，水温超过100℃的地点，热媒压力不低于该水温下的汽化压力，同时还应留有30-50kPa的富裕压力；3)不倒吸，在与热水网路直接连接的用户系统中，无论系统运行或停止，用户系统回水管出口处的压力，必须高于用户系统的充水高度；4)不吸气，网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力高出5mH20，以免吸入空气；5)满足作用压头，热水网路的热力站或用户引入口处，供、回水管的资用压差应满足热力站或用户需要的作用压头。13、如何提高热水网路的水力稳定性？提高热水网路水力稳定性的主要方法是相对地减小网路干管的压降，或者相对地增大用户系统的压降：（1）为了减少网路干管的压降就需要适当增大网路干管的管径，即在进行网路水力计算时选用较小的比摩阻值。适当地增大靠近热源的网路干管的直径，对提高网路的水力稳定性来说其效果更为显著。（2）为了增大用户系统的压降，可以采用喷射器、调压板、安装高阻力小管径阀门等措施。（3）在运行时应合理地进行网路的初调节和运行调节，应可能将网路干管上的所有阀门开大，而把剩余的作用压差消耗在用户系统上。（4）对于供热质量要求高的系统，可在各用户引入口安装必要的自动调节装置，以保证个用户的流量恒定，不受其他热用户的影响。14、对多热源并网运行的供热量进行调度时，并网运行应具备的的技术条件是什么？p293答：1）各热源应执行统一的水温调节曲线，供热调节的方式应便于各热源间的负荷调配；2）建立全网统一协调的水力工况，各热源协调的定压补水系统，统一的静压力线，与水力工况相适应的管网和设备选型；3）具有简便的负荷调配手段；4）具有较高的自动化水平。15、供热管道应力计算的主要目的是什么？p349答：1）选定或校核钢管壁厚；2）确定活动支座的最大允许间距；3）分析固定支座受力情况，计算其受力大小；4）计算供热管道的热伸长量，确定补偿器的结构尺寸及其弹性力。16、在进行供热管道的应力计算时，主要考虑哪些载荷？p349答：1）由于管道内的流体压力作用所产生的应力；2）由于外载荷作用在管道上所产生的应力；3）由于供热管道热涨和冷缩受约束所产生的应力。17、固定支座的间距必须满足哪些条件？p358答：1）管段的热伸长量不得超过补偿器所允许的补偿量；2）管段因膨胀和其他作用而产生的推力，不得超过固定支座（架）所能承受的允许推力；3）不应使管道产生纵向弯曲。18、地上敷设和地沟敷设固定支座所受到的水平推力由哪几方面产生？p359答：1）供热管道热涨和冷缩受约束所产生的作用力，如活动支座的摩擦力产生的水平推力；2）活动端位移产生的作用力，如自然补偿、波纹管补偿器的弹性力或套筒补偿器摩擦力产生的水平推力；3）内压产生的不平衡力，如在固定支座两端管径不同的管段设置普通补偿器或管道水压试验和运行时将出现管道的不平衡轴向力。19、为什么间壁式换热器被城市集中供热系统普遍采用？答：间壁式换热器在供热系统中因高低温两种热媒互不掺混，一、二级网具有不同的压力而运行管理方便，可靠性好，技术经济性高等优点而被城市集中供热系统普遍采用。20、换热器的选择原则有哪些？p377答：1）换热器的容量和台数应根据热负荷调节并按照最不利工况进行选择，一般不设备用。但一台换热器停用时，其余的应满足60～75%热负荷的需要。2）换热器应满足热媒（一、二次）的工作压力、温度等参数的要求，以保证热网系统安全可靠的运行。3）当采用板式换热器时，单台的板片数不宜太多或太少；从造价和维修的角度看，控制在50-100片较宜；考虑到橡胶垫片的耐温性，板式换热器的介质温度不宜高于180℃。4）单台换热器应综合考虑传热系数和流动阻力。21、补水泵的选择原则有哪些？p379答：1）.闭式热力网补水泵的流量不应小于系统循环流量的2%；事故补水量不应小于供热系统循环流量的4%。2）.开式热力网补水量，不应小于生活热水最大设计流量和供热系统泄漏流量之和。3）.补水泵扬程的选择计算与补水点和定压点（压力控制点）的相对位置有关。补水点和定压点在同一位置时，补水压力不小于补水点管道压力加30-50KPa；旁通管或供水管定压时满足静压所需压力加30-50KPa；4）.闭式热力网补水泵不应少于两台，一般选择两台。为换热站补水时，单台容量为系统循环水量的2%，总补水量4%，不设备用；为区域锅炉房补