大学供热工程_复习3

20XX年复习资料
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《供热工程》复习
第一章供暖系统的设计热负荷
1．何为供暖系统的设计热负荷?20XXXX
2. 冬季供暖通风系统热负荷，对于没有装置机械通风系统的建筑物，其得失热量有哪些？20XXXX
得热量有
1、围护结构传热耗热量
2、加热由门、窗缝隙渗人室内的冷空气的耗热量，称冷风渗透耗热量;
3加热由门、孔洞及相邻房间侵人的冷空气的耗热量，称冷风侵人耗热量;失热量有
1、太阳辐射进人室内的热量
3．什么是围护结构的传热耗热量?分为哪两部分?并分别对其进行简要的描述。

20XXXX
围护结构的传热耗热量是指当室内温度高于室外温度时，通过围护结构向外传递的热量。

在工程设计中，计算供暖系统的设计热负荷时，常把它分成围护结构传热的基本耗热量和附加(修正)耗热量两部分进行计算。

基本耗热量是指在设计条件下，通过房间各部分围护结构(门、窗、墙、地板、屋顶等)从室内传到室外的稳定传热量的总和。

附加(修正)耗热量是指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量。

附加(修正)耗热量包括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。

朝向修正是考
虑围护结构的朝向不同，太阳辐射得热量不同而对基本耗热量进行的修正。

4、对于层高大于4米的厂房如何确定室内设计温度。

20XXXX
对于层高大于4m的厂房，由于对流作用，其上部空气温度必然明显高于工作地区温度，在计算围护机构耗热量时，应采用不同的室内温度：
（1）当计算地面温度时，应采用工作地点温度
（2）当计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下的温度
（3）当计算门窗和墙的耗热量时，应采用室内平均温度
5、室外设计计算温度的取值有哪些方法？请说明我国现行
规范中关于供暖室外设计计算温度的规定。

20XXXX
答：室外设计计算温度的取值有不保证天数法和热惰性法。

我国现行规范选用不保证天数法：规定了冬季采暖室外计算温度取
历年平均不保证5天的日平均温度。

6．在什么情况下对供暖室内外计算温差要进行修正?如何确定温差修正系数?20XXXX
7．地面的传热系数是如何确定的?20XXXX
8．冷风渗透耗热量与冷风侵入耗热量是一回事吗?有何区别20XXXX
9、影响冷风渗透耗热量的因素有那些？其常用计算方法有那些？ 20XXXX 答：影响冷风渗透耗热量的因素很多，如如门窗构造、门窗朝向、室内外空气的温差、建筑物高低以及建筑物内部通道状况等。

计算冷风渗透量常用
的方法：缝隙法－民用工业，精确计算；换气次数法－民用，估算；百分数
法－工业，估算。

20XXXX、何谓围护结构的最小传热阻？何谓围护结构的经济传热阻？25、27
答：(1)围护结构的最小传热阻
确定围护结构传热阻时，围护结构内表面温度τ
n
是一个最主要的约束条
件。

除浴室等相对湿度很高的房间外，τ
n
值应满足内表面不结露的要求。

内表面结露可导致耗热量增大和使围护结构易于损坏。

室内空气温度t
n 与围护结构内表面温度τ
n
的温度差还要满足卫生要求。

当内表面温度过低，人体向外辐射热过多，会产生不舒适感。

根据上述要求而确定的外围护结构传热阻，称为最小传热阻。

(2)围护结构的经济传热热阻
在一个规定年限内，使建筑物的建造费用和经营费用之和最小的围护结构传热阻，称为围护结构的经济传热阻。

建造费用包括围护结构和供暖系统的建造费用；经营费用包括围护结构和供暖系统的折旧费、维修费及系统的运行费(水、电费，工资，燃料费等)。

11、高层建筑的热负荷计算有何特点。

31
答：考虑热压和风压综合作用对于冷风渗透耗热量的影响。

其中热压的计算不考虑朝向修正，只与室内外温差和空气流通阻力有关；而风压计算需要考虑朝向和高度两个因素。

第二章供暖系统的散热设备
1．对散热设备的基本要求是什么?38
2、试叙述散热设备向房间传热的方式及具体的形式有那些？ 2,38答：散热设备向房间传热的方式主要有下列三种状况：1）供暖系统的热媒( 蒸汽或热水 ) ，通过散热设备的壁面，主要以对流传热方式 ( 对流传热量大于辐射传热量 ) 向房间传热。

这种散热设备通称为散热器。

2 ）供暖系统的热媒 ( 蒸汽、热水、热空气、燃气或电热 ) ，通过散
热设备的壁面，主要以辐射方式向房间传热。

散热设备可采用在建筑物的顶棚、墙面或地板内埋设管道或风道的方式，此时，建筑物部分围护结构，与散热设备合二为一；也可采用在建筑物内悬挂金属辐射板的方式。

以辐射传热为主的供暖系统，称为辐射供暖系统。

3 ）通过散热设备向房间输送比室内温度高的空气，直接向房间供热。

利用热空气向房间供热的系统，称为热风供暖系统。

3．散热器的分类?39
4、简述散热器的热工性能方面的要求、经济方面的要求。

38答： 1.热工性能方面的要求
散热器的传热系数K值越高，说明其散热性能越好。

提高散热器的散热量，增大散热器传热系数的方法，可以采用增大外壁散热面积(在外壁上加肋片)、提高散热器周围空气流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。

2。

经济方面的要求
散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低，其经济性越好。

散热器的金属热强度是衡量散热器经济性的一个标志。

金属热强度是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度差为1℃时，每千克质量散热器单位时间所散出的热量。

该值越大，说明散出同样的热量所耗的金属量越小。

这个指标可作为衡量同一材质散热器经济性的一个指标。

对各种不同材质的散热器，其经济评价标准宜以散热器单位散热量的成本(元/W)来衡量。

5、铸铁散热器与钢制散热器相比较，请简述各自的特点。

43
答：铸铁散热器有耐腐蚀、使用寿命长、水容量大、热稳定性好等优点。

但它的金属耗量大、笨重、金属热强度比钢制散热器低。

铸铁散热器金属耗量小、耐压强度高、外形美观。

但是它的水容量少，易腐蚀，寿命比铸铁散热器短。

6．散热器的选用原则?45
7．影响散热器传热系数K值的因素有哪些?46
8．在散热器计算Q=KFΔt中，是否可以得出：当温差Δt增大一倍,Q也增大一倍,为什么?46
9．散热器的布置原则是什么?48
20XXXX．地板辐射供暖加热管的形式有哪些，在工程设计中如何布置？52
第三章室内热水供暖系统
1、室内热水供暖系统的分类。

66
2、简述为何在重力循环系统中不设排气阀。

68
答：系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的流向。

其反向的坡度为0．5％~1．0％；散热器支管的坡度一般取1%。

在重力循环系统中，水的流速较低，水平干管中流速小于0.2m／s；而干管中空气气泡的浮升速度为0．1一0．2m／s，而在立管中约为0．25m／s。

因此，在上供下回重力循环热水供暖系统充水和运行时，空气能逆着水流方向，经过供水干管聚集到系统的最高处，通过膨胀水箱排除。

3 分别画出单管系统和双管系统的示意图 69 图3-3 图3-4
4、说出重力循环系统中单管与双管系统垂直失调的原因。

71
单管：由于各层散热器的传热系数K随各层散热器平均计算温度差的变化程度不同引起的；
双管：各层作用压力不同。

5、简述重力循环热水供暖系统的特点。

73
重力循环热水供暖系统装置简单，运行时无噪音和不消耗电能。

但由于其作用压力小，管径大，作用范围受到限制。

6、机械循环热水供暖系统中垂直系统，按供、回水干管布置位置不同有哪几种形式？73
7、说出机械循环热水供暖下供下回式系统的特点。

74
1）在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热损失小；2）在施工中，每安装好一层散热器即可以开始供热，给冬季施工带来很大
的方便；
3）排除系统中的空气比较困难。

8、热水供暖系统中倒流式系统具有什么特点？75
1）水在系统内的流动方向是自下而上流动，与空气流动方向一致。

地通过顺流是膨胀水箱排除空气，无须设置及器官等排气装置；
2)对热损失大的底层房间,由于底层供水温度高,底层散热器的面积减小,便于布置;
3)当采用高温水供暖系统时,由于供水干管设在底层,这样可降低防止高温水气化所需的水箱标高,减少布置高架水箱的困难
4)倒流式系统的散热器的传热系统远低于上供下回式系统.
9．什么是水平失调现象，如何防止或减轻系统的机械循环热水供暖系统的水平失调？76
20XXXX．自然循环热水供暖系统的图示？67 图3-1
20XXXX．重力循环热水供暖系统中单管系统与双管系统有哪些区别？71
单管系统与双管系统相比，作用压力计算不同，各层散热器的平均进出水温度是不相同。

在双管系统中，各层散热器的平均进出水温度是相同的;而在单管系统中，各层散热器的进出口水温是不相等的。

越在下层，进水温度越低，因而各层散热器的传热系数K值也不相等。

由于这个影响，单管系统立管的散热器总面积一般比双管系统的稍大些。

在单管系统运行期间，由于立管的供水温度或流量不符合设计要求，也
会出现垂直失调现象。

但在单管系统中，影响垂直失调的原因，不是像双管系统那样，由于各层作用压力不同造成的，而是由于各层散热器的传热系数K随各层散热器平均计算温度差的变化程度不同而引起的。

11．机械循环热水供暖系统同程式系统与异程式系统有何区别？76
第四章室内热水供暖系统的水利计算
1．何谓沿程损失，局部损失？90
2、什么是比摩阻？90
2．管壁的当量绝对粗糙度与哪些因素有关？推荐值是多少？92 3．何谓当量局部阻力法？93
4．何谓当量长度法？94
5、何谓不等温降的水力计算？何谓等温降的水力计算？4
答：不等温降法就是在垂直的单管系统中，各立管采用不同的温降进行水力计算。

不等温降法需先选定立管温降和管径，确定立管流量，根据流量计算立管的实际温降，再用当量阻力法确定立管的总压力损失，最后确定所需散热器的数量。

等温降法是预先规定每根立管的水温降，系统中各立管的供回水温度都是相等的数值，在这个前提下计算流量，并满足各并联环路的压力损失差额不超过20XXXX%。

6、重力循环双管供暖系统管路水力计算步骤：20XXXX
7、机械循环单管顺流异程式热水供暖系统水力计算步骤：20XXXX0XX
①对管段编号、立管编号并注明各管段的热负荷和管长。

②确定最不利环路
③在最不利环路上，根据平均比摩阻，确定各管路的管径和流速，然后再确定实际比摩阻
④确定局部阻力损失，总损失为局部损失和沿程损失之和
⑤根据其它立管的支用压力计算管段的平均比摩阻，再根据Rp,j和流量确定管径和实际比摩阻，不平衡率控制在±20XXXX%，不满足的加减压阀。

8、机械循环单管顺流同程式热水供暖系统水力计算步骤：20XXXX0XX
①对管段编号、立管编号并注明各管段的热负荷和管长。

②计算通过最远立管的环路。

确定出供水干管各个管段、立管和回水总干管的管径及其压力损失。

③计算最近立管的环路，从而确定出立管、回水干管个管段的管径及其压力损失。

④求最近立管和最远立管的压力损失不平衡率，使其不平衡率在±5%以内。

⑤根据水力计算结果，利用图示方法，表示出系统的总压力损失及各立管的供、回水节点间的资用压力值。

⑥确定其它立管的管径。

根据各立管的资用压力和立管各管段的流量，选用合适的立管管径。

⑦求各立管的不平衡率。

根据立管的资用压力和立管的计算压力损失，求各立管的不平衡率。

不平衡率应在±20XXXX%以内。

9、热水供暖系统水力计算的步骤是什么？
步骤包括：
1）确定各个管段的计算流量；
2）确定主干线及其沿程比摩阻；
3）利用水力计算表，确定主干线各管段的标准管径和相应的实际比摩阻；
4)根据选用的标准管径和管段中局部阻力的形式，确定各管段折算长度；
5)根据各管段的折算长度和实际比摩阻计算出干管的总压降；
6)支干线、支线等水力计算。

第五章室内蒸汽供暖系统
1、蒸汽供热系统原理图。

20XXXX6 图5-1
2、与热水作为供热系统的热媒相比，室内蒸汽供热系统的特点：20XXXX6
①热水在系统散热设备中，烤漆温度降放出热量，而且热水的相态不发生变化。

蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸气凝结成水放出热量，相态发生了变化。

②热水在封闭系统内循环流动，其状态参数（主要指流量和比容）变化很小。

③在热水供暖系统中，散热设备内热媒温度为热水流进和流出散热设备的平均温度。

蒸汽在散热设备中定压凝结放热，散热设备的热媒温度为该压力下的饱和温度。

④蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。

⑤由于蒸汽具有比容大，密度小的特点，因而在高层建筑供暖时，不会像热水供暖系统那样，产生很大的水静压力。

此外，蒸汽供热系统的热惰性小，供气时热得快，停气时冷得快，很适宜用于间歇供热的用户.
(注意区分368页的两个问题:
1、供暖系统中，水作为热媒与蒸汽相比，具有哪些优点
在供暖系统中，水作为热媒与蒸汽相比，具有如下优点:
(1)热水的热能利用效率高，因没有凝结水和蒸汽泄漏以及二次蒸发损失，热效率比蒸汽系统高，可节省燃料;
(2>供暖系统以水作热媒，可采用质调节的运行调节方法，既节约热量又能满足卫生要求;
(3)热水供热系统可以远距离输送，供热半径大，一般控制在20XXkm 范围内，而蒸汽供热系统的供热半径一般控制在8 km以内;
(4)热水供热系统由于水容量大、水的比热大、蓄热能力高，供热工况较稳定;
(5)如热电厂作为热源，可以充分利用汽轮机低压蒸汽，提高其经济效益。

2、供热系统中，蒸汽作为热媒，与热水相比，有哪些优点
在供热系统中，蒸汽作为热媒，与热水相比，具有如下优点:
(1)供热系统以蒸汽作为热媒，适用范围广，可以满足各种不同性质热用户的要求;
(2)换热器以蒸汽作为热媒，因其热量高传热系数大，可以减少换热器的换热面积;
(3)蒸汽密度小，不受地形高差影响，特别适合于大高差供热系统，可有效降低管网系统的工作压力;
(4)蒸汽作为热媒的供热系统，其凝结水量小，回送凝结水耗电少。

）3．蒸汽供暖系统的分类？20XXXX7
4．高压蒸汽供暖与低压蒸汽供暖系统相比有那些特点？20XXXX7 5．低压蒸汽供暖系统中重力回水系统与机械回水系统的区别20XXXX8
6．低压蒸汽供暖系统在设计中应注意的问题?20XXXX9
7、何谓蒸汽系统“水击”现象？如何将其减轻？ 20XXXX0
答：在蒸汽供暖系统中，沿管壁凝结的沿途凝水可能被高速的蒸汽流裹带，形成随蒸汽流动的高速水滴;落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀
起，形成“水塞”，并随蒸汽一起高速流动，在遭到阀门、拐弯或向上的管段等使流动方向改变时，水滴或水塞在高速下与管件或管子撞击，就产生“水击”，出现噪声、振动或局部高压，严重时能破坏管件接口的严密性和管路支架。

减轻措施：及时排除凝结水，尽量保持汽水同向，降低蒸汽流速。

8、简述疏水器的作用，并举出三种疏水器。

20XXXX4
疏水器的作用为排除设备及管道中的凝结水，并能阻止蒸汽泄漏，在排除凝结水的同时，排除系统中积留的空气和其他非凝结性气体。

类型有：浮筒式疏水阀、吊筒式疏水阀、圆盘式疏水阀、恒温式疏水阀、温度调节疏水阀（任选3种）
9、二次蒸发箱作用是什么？20XXXX1
第6章集中供热系统的热负荷
1、集中供热系统的热用户有那些？按其性质分几类？其有何特点？20XXXX2
集中供热系统的热用户有供暖、通风、热水供应、空气调节、生产工艺等用热系统。

这些用热系统的热负荷的大小及其性质是供热规划和设计的最重要依据。

上述用热系统的热负荷，按其性质可分为两大类:
1.季节性热负荷
供暖、通风、空气调节系统的热负荷是季节性热负荷。

季节性热负荷的特点是:它与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射等气候条件密切相关，其中对它的大小起决定性作用的是室外温度，因而在全年中有很大的变化。

2.常年性热负荷
生活用热(主要指热水供应)和生产工艺系统用热属于常年性热负荷。

常年性热负荷的特点是:与气候条件关系不大，而目_，它的用热状况在全日中变化较大。

2．影响供暖面积热指标和体积热指标的主要影响因素有哪些？20XXXX3
3、什么是通风热负荷？其有何特点？20XXXX4
4、常用的热负荷图有哪几种？20XXXX7
5．热负荷随室外温度变化曲线。

20XXXX8 图6-3
第7章集中供热系统的热源
1、集中供热系统中的热源有哪些？小型区域供热的热源有哪些？20XXXX4
2、与燃煤锅炉相比，燃油燃气锅炉房有何优缺点？20XXXX9
与燃煤锅炉相比燃油燃气锅炉房具有如下优点:
1.环保，污染小。

一方面，燃油燃气锅炉房不像燃煤锅炉房那样需要较大的煤厂、灰场;另一方而，燃烧产物比较清洁，无需除灰、除渣。

2.设备少，操作简单。

燃油燃气锅炉的燃料供应与燃烧设备简单，辅助设备少，操作管理简单，自动化控制程度高。

3.与同等供热规模的燃煤锅炉房相比较，燃油燃气锅炉房的设计、安装、运行与维修都比较简单，基建投资、管理费用及施工周期都短。

但是，燃油燃气锅炉房的火灾与爆炸的危险比燃煤锅炉房大，对燃料的储存、供应系统和燃料的燃烧系统等提出了新的要求，因此锅炉房在设计与运行管理上均有更严格的要求。

3、什么是工业余热，工业余热有何特点？20XXXX3
4、常用热水换热器有哪几种型式？7,20XX1
壳管式换热器、容积式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器、淋水式换热器、喷管式汽水换热器。

第8章集中供热系统的热负荷
1、简要说明城市集中供热系统热用户与热水网路的连接，哪些情况下就必须采用间接连接方式。

8,227
热回水管在用户人口处的压力超过该用户散热器的承受能力；高层建筑采用直接连接，影响到整个热水网路压力水平升高时就的采用间接连接方式。

2、试说明热网间接连接和直接连接方式比较的优缺点。

8,227
答：直接连接的优点：连接简单、造价低；缺点：系统补水率大、外网和用户的压力工况相互影响。

间接连接的优点：补水率小，压力工况不会互相影响、便于热网运行管理，在热网中采用较高温度的热媒从而降低传输热量的费用，可以改变热网内的水量和水温，局部系统内的水循环具有独立性。

缺点：设备多，造价高，循环水泵需经常维护，耗电能运行费用增加。

3、什么是闭式热水供热系统，什么是开式热水供热系统，各有何优缺点？230
热水供热系统主要采用两种形式:闭式系统和开式系统。

在闭式系统中，热网的循环水仅作为热媒，供给热用户热量而不从热网中取出使用。

在开式系统中，热网的循环水部分地或全部地从热网中取出，直接用于生产或热水供应热用户中。

闭式与开式热水供热系统，各自具有如下的一些优缺点:
1.闭式热水供热系统的网路补水量少。

在正常运行情况下，其补充水量只是补充从网路系统不严密处漏失的水量，一般应为热水供热系统的循环水量的1%以下。

2.在闭式热水供热系统中，网路循环水通过间壁式热交换器将城市土水加热，热水供应用水的水质与城市L水水质相同且稳定。

3.在闭式热水供热系统中，在热力站或用户人门处，需安装问壁式热交换器。

4.在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些。

4、环状管网和枝状管网相比较，有那些优缺点。

8,236
答：枝状管网布置简单，供热管道的直径随着距离热源越远而逐渐减小；且金属耗量小，基建投资小，运行管理简单；枝状管网不具备后备供热的性能。

环状管网和枝状管网相比，热网投资增大，运行管理更为复杂，热网要有较高的自动控制措施。

环状管网的最大优点是具备很高的供热后备能力。

5、对于蒸汽集中供热系统，在什么情况下可不设凝结水回收系统？370
6、蒸汽供热系统在什么情况下宜使用多管制？369
7、如何选择集中供热系统的热媒？367
8、集中供热系统热媒参数如何选择？368
第九章室外热水网路的水利计算及水压图
1、室外热力管网设计时应掌握哪些技术资料？244
2、说出膨胀水箱的作用并比较当分别为重力循环式和机械循环式
系统时膨胀水箱安装位置有何不同。

9,250
膨胀水箱的作用是储存热水供暖系统加热的膨胀水量，恒定供暖系统压力，保证系统不出现负压，在重力循环中还起着排气作用。

在重力循环系统中，接在供水立管最顶端，在机械循环系统中，一般接在循环水泵接入口前。

3、画出室内热水供暖系统的水压图。

251
(1) 膨胀水箱连接在循环水泵进口侧图9-3
（2）膨胀水箱连接在热水供暖系统供水干管上图9-4
要求标出动水压线和静水压线，
4、热水网路压力状况的基本技术要求有哪些？9,252
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.在与热水网路占接连接的用户系统内，压力不应超过该用户系统用热设备及其管迫构件的承压能力。

如供暖用户系统二般常用的柱形铸铁散热器，其承压能力为4X20XXXX5 Pa。

因此，作用在该用户系统最底层散热器的表压力，无论在网路运行或停止运行时都不得超过4bar(上限要求)。

2.在高温水网路和用户系统内，水温超过20XXXX0℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力(下限要求)。

从运行安全角度考虑，《热网规范》规定，除卜述要求外还应留有30~5OkPa的富裕压力。

3.与热水网路直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运转或停止工
作时，其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，以防止系统倒空吸入空气，破坏正常运行和腐蚀管道(下限要求)。

O，以 4.网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力至少高出5mH
2
免吸人空气(下限要求)。

5.在热水网路的热力站或用户引人日处，供、回水管
的资用压差，应满足热力站或用户所需的作用压头(供回
水压差要求)。

5、在用户系统和热网连接方式的确定中，什么情
况下考虑采用水喷射器的连接方式？画出系统
图及相应的水压图。

9,255
答：当热水网路水压图的水压曲线位置确定后，就可以
确定用户系统与网路的连接方式及压力状况。

用户系统1它是一个低温热水供暖的热用户(外网
20XXXX0XX℃水经与回水混合后再进入用户系统)。

从水压图可见，在网路循环水泵停运时，静水压线对用户1满足不汽化和不倒空的技术要求。

(1)不会出现汽化。

在用户系统1，20XXXX0XX℃高温水可能达到的最高
点，在标高+2m处。

该点压力，超过该点水温下的汽化压力。

(2)不会出现倒空。

用户系统的充水高度仅在标高20XXXXm处，低于静水压线。

用户系统1位于网路的前端。

热水网路提供给前端热用户的资用压头△H，往往超过用户系统的设计压力损失△H。

如在本例中，设用户1的资用
j。