采暖基础知识

1、采暖基础知识 王红科 采暖基础知识 1）采暖系统 冬季向室内供热保持室内所需温度的建筑设 备叫做采暖系统 2采暖系统组成 采暖系统由热源或供热装置、散热设备及供 热管道组成。输送热量的物质或带热体叫 做热媒，一般采用水和蒸气做为热媒。 采暖基础知识 蒸汽采暖的特点 与热水作为供热(暖)系统的相对比，蒸汽具有 的特点： 蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成 水放出热量。 蒸汽和凝水在系统管路内流动时,其状态参 数变化比较大，还会伴随相态变化 。 采暖基础知识 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。 蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容 大得多。可大大减轻前后加热

2、滞后的现象 。 蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广 采暖基础知识 蒸汽和凝水在管路里流动时，会伴随相态 变化 。 湿饱和蒸汽在沿途产生凝水；湿饱和蒸汽 经过阀门等节流后可能成为干饱和蒸汽或 过热蒸汽；凝水重新汽化，产生“二次蒸汽” 。 引起系统中出现所谓“跑、冒、滴、漏问题 。蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和 运行管理上较为复杂。 采暖基础知识 蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容 大得多。 通常可采用比热水流速高得多的速度。可 大大减轻前后加热滞后的现象。 水静压力比热水系统小。 采暖基础知识 水击产生的原因 在蒸汽供暖系统中，沿管壁凝结凝水可能 被高速的蒸汽流裹带，形成随蒸汽流动的 高

3、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”。 采暖基础知识 .水击的危害 噪声 振动 局部高压，严重时能破坏管件接口的严密 性和管路支架。 采暖基础知识 减轻水击的方法 供汽主立管管径大些，速度低；下端装输 水器。 设坡 水平敷设的供汽管路，必须具有足够的坡 度，并尽可能保持汽、水同向流动。 采暖基础知识 减轻水击的方法 干管 供汽干管向上拐弯处，必须设置疏水装置 供汽干管与立管的连接方式 为了保持蒸汽的干度，避免沿途凝水进 人供汽立管，供

4、汽立管宜从供水干管的上 方或侧上方接出。 采暖基础知识 采暖供热系统 heating system锅炉机组、室 外管网、室内管网和散热器等设备组成的 系统。 采暖基础知识 采暖及采暖系统 采暖亦称供暖。冬季，室外空气温度下降 ，用人工方法供给室内热量，保持室内适 宜的温度这一过程称为采暖。向室内供给 热量的设施叫做采暖系统。根据热媒的形 式，可把采暖系统分为三类：热水、蒸汽 及热风采暖。它们的热媒分别为水、蒸汽 及空气。采暖系统主要由热源、输热管道 及散热设备组成。热源和散热设备在一个 或少数几个房间内，叫做局部采暖系统。 采暖基础知识 采暖系统是建筑工程中一个重要组成部分。根据建筑工程 的不

5、同要求和用途，有多种供热形式：分为低压蒸汽采暖、 高压蒸汽采暖、低温水采暖、高压水采暖和余热采暖等。 目前普遍采用的是低温水供热，因为它比蒸汽可节约 能源2030。目前民用住宅工程采暖管道，大多数采 用明装管道，优点是能充分发挥热效能。除了高级建筑工 程采用管廊、管井外，尽量不采用暗装管道。因不便于维 修、更换等，所以采用明装比较广泛。 采暖系统是由引入管、导管、立支管及散热器、阀门、 集气罐、膨胀水箱、除污器、减压器、疏（回）水器等配 件所组成。 采暖基础知识 采暖系统补水 系统补水温度低，空气溶解度大，随温度升高，溶解度逐 渐减小，多余空气就会分离出来。数据显示，在大气压力 下，当水温为5

6、时，水中的含气量大于30mg/kg，当水温 为95时，水中的含气量约只有3mg/kg。导致系统补水量 过大的常见问题有：1)管网跑水点较多，补水量大。这经 常发生在老旧采暖系统中，管道腐蚀严重，阀门盘根和调 节部位缺少维修保养，泄漏点多，失水量大，为保持系统 压力恒定，就必须向系统大量补水。2)系统采用间歇采暖 ，由于热胀冷缩，当热源不加热时，系统温度由高变低， 水的体积随温度的降低而变小，导致系统压力降低，低于 定压点的压力时，系统补水。 采暖基础知识 采暖系统的分类采暖系统的分类 采暖工程的任务就是将热源（锅炉房）所产生的 热量通过室外供热管网输送到建筑物内的室内采 暖系统。采暖工程根据载

7、热体的不同一般分为两 大类。 1. 热水采暖系统 它是以水为“热媒”的采暖系统。热水采暖的特 点是节省燃料，效果良好，温度变化小，热惰性 大。它通常适用于一般民用建筑。 采暖基础知识 根据热水采暖系统的供水温度的不同可分为两种， 即一般热水采暖系统（供水温度为95，回水温度 为70）和高温热水采暖系统（供水温度为 96130，回水温度为70）。 按热水采暖系统的循环动力不同，可分为自然 循环热水采暖系统（靠供、回水在不同温度下的重 度差形成压力进行循环）和机械循环热水采暖系统 （靠水泵将机械能转化为液体的动能和压能 采暖基础知识 蒸汽采暖系统 它是以水蒸气为“热媒”的采暖系统。它 的特点是温度

8、变化大，热惰性小，易造成室 内干燥，卫生效果差。适用于需要集中而短 暂采暖的公共建筑。 根据蒸汽采暖系统的使用压力不同，可 分为低压蒸汽采暖（蒸汽工作压力0.07MPa） 和高压蒸汽采暖（蒸汽工作压力0.07MPa） 两种。 采暖基础知识 按凝结水的回水方式不同，可分为重力回 水式蒸汽采暖系统（凝结水靠重力直接回 到锅炉）和机械回水式蒸汽采暖系统（凝 结水靠重力先流到锅炉房的凝结水箱，然 后再用泵抽送到锅炉内） 采暖基础知识 包括热源、供热热网和热用户三个基本 组成部分。 1.热源：主要是指生产和制备一定参数(温度、压 力)热媒的锅炉房或热电厂。 2.供热热网：是指输送热媒的室外供热管路系统。

9、 主要解决建筑物外部从热源到热用户之间热能的 输配问题，是本课程的主要研究对象。 3.热用户：是指直接使用或消耗热能的室内采暖、 通风空调、热水供应和生产工艺用热系统等。室 内采暖系统是冬季消耗热能的大户， 采暖基础知识 水和水蒸汽有哪些基本性质？ 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、焓、熵 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/Kg。水的比热是指单位质量 的水每升高

10、1所吸收的热量，单位是KJ/ Kg? ， 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。 采暖基础知识 水的性质水的性质 纯净的水是无色、无臭、无味、透明的液 体物质，它由氢和氧化合而成，其化学分 子式为H2O。水具有一定的体积，但没有固 定的形状。随着温度的变化，水会呈现液 态(水)、气态(水蒸气)和固态(冰、霜、雪)三 种形态， 采暖基础知识 水在1个标准大气压下，温度为4时，体 积最小，密度最大(103kgm3)。超过或低 于4时，密度减小，其体积均要膨胀。所 以在冬季停用锅炉和管道内不要存水，以 防止结冰后体积膨胀而造成设备破裂。水 的质量热容较大，也就

11、是说，单位质量的 水，每升高1所需要的热量较大。其他物 质单位质量每升高1所需要的热量 采暖基础知识 水蒸气的性质水蒸气的性质 1饱和水、饱和蒸汽与过热蒸汽 水由液态转化为气态的过程称为汽化。汽化通过蒸发与沸腾两种方法进行。蒸发 是水在自由表面上缓慢的汽化，在任何温度下都在持续进行。沸腾是水在表面和内部 同时进行剧烈的汽化，只有当温度达到沸点时才会发生。 在一定压力下，对水不断加热，水温相应上升，最后达到饱和温度(简称沸点)。这 种具有饱和温度的水称为饱和水。饱和温度与压力有关，随着压力的升高，饱和温度 也相应升高，也就是一定的压力对应一定的饱和温度，如表压力04 MPa时对应的饱 和温度为1

12、51，绝对压力为110MPa时对应的饱和温度为184。 在压力不变的情况下，对饱和水继续加热，饱和温度保持不变，但饱和水陆续汽 化为水蒸气，这种具有饱和温度的水蒸气称为饱和蒸汽。 在压力不变的情况下，对饱和蒸汽继续加热，蒸汽的温度将相应提高，这种温度 超过饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽 采暖基础知识 湿度与干度 通常在锅炉锅筒中出来的饱和蒸汽中存在一定的水分，故饱和蒸汽实际上是蒸汽和水 的混合物，通常称为湿蒸汽。而不含水分的蒸汽称为干蒸汽。 湿蒸汽中的含水量与总质量的比值称为蒸汽的湿度。湿蒸汽中蒸汽的质量与总质 量的比值称为蒸汽的干度。显然，对于同一湿蒸汽，其湿度与干度之和等于1。例如， 某蒸汽的

13、湿度为3，则其干度为97，表明在每1 kg的饱和蒸汽中含有003 kg的水和 097kg的干蒸汽。 湿度是衡量蒸汽品质好坏的一个重要指标。湿度过大不仅会降低蒸汽品质，影响 使用效果，而且可能在蒸汽管道内发生水击现象，使管道剧烈振动，甚至损坏；对装 有过热器的锅炉，还会使过热器管结垢烧坏。在工业锅炉中对蒸汽湿度的要求，水管 锅炉应控制在3以下，锅壳锅炉应控制在5以下 采暖基础知识 液体热、汽化热和焓 在一定压力下，使1kg的水从0加热到饱和温度所需要的热量，称为 液体热。液体热仅用于提高水的温度，不能改变水的形态。它与压力 有关，压力越高，液体热就越大。 在一定压力下，使1 kg的饱和水完全汽化

14、，变成干饱和蒸汽所需 要的热量，称为汽化热。汽化热仅增加汽化量，而不提高蒸汽温度。 它与压力有关，但压力越高，汽化热就越小。 在一定压力下，使1 kg的水从0加热到任一状态下的水或蒸汽所 吸收的总热量，称为该状态下水或蒸汽的比焓。饱和水的焓就等于液 体热，干饱和蒸汽的焓就等于液体热与汽化热之和。 采暖基础知识 水蒸气的特性 水蒸气具有良好的膨胀、压缩和载热 性能，因此在动力工程和工业部门的生产 工艺过程中，水蒸气是应用最广泛的一种 介质。饱和蒸汽离液态(水)较近，为不稳定 状态，遇冷即转化为饱和水放出汽化潜热。 工业上常用饱和蒸汽。过热蒸汽具有较大 的能量，且没有水分，常用来推动汽轮机 发电。

15、 采暖基础知识 物质由液态向气态转化的过程称为汽化，液体的汽化有蒸发和沸腾两种不同的形式。 不管是那种汽化过程，它的物理过程都是液体中一些热运动动能较大的分子飞离表面 成为气体分子，而随着这些热运动较大分子的逸出，液体的温度将要下将，若要保持 温度不变，在汽化过程中就要供给热量。通常定义单位质量的液体在温度保持不变的 情况下转化为气体时所吸收的热量称为该液体的比汽化热。液体的比汽化热不但和液 体的种类有关，而且和汽化时的温度有关，因为温度升高，液相中分子和气相中分子 的能量差别将逐渐减小，因而温度升高液体的比汽化热减小。 采暖基础知识 物质由气态转化为液态的过程称为凝结， 凝结时将释放出在同一

16、条件下汽化所吸收 的相同的热量，因而，可以通过测量凝结 时放出的热量来测量液体汽化时的比汽化 热。 采暖基础知识 什么是水的汽化潜热什么是水的汽化潜热 什么是水蒸气的过热热什么是水蒸气的过热热 将1公斤饱和水加热，全部变为干饱和水蒸气所吸收的热量叫汽化潜 热。汽化潜热随压力升高而减少。汽化潜热的单位为“焦/千克(J/kg)”。 例如：在3.92兆帕绝对压力下，水的汽化潜热为1718 x 103焦/千克， 在9.81兆帕绝对压力下时，水的汽化潜热就变为1328 x 103焦/千克了。 将1千克干饱和水蒸气加热成过热水蒸气所吸收的热量，称为过热 热。在相同压力下，过热热的大小，与过热水蒸气的过热度

17、有关。过 热度大，过热热也大。过热度小，过热热也小。 采暖基础知识 什么是水的临界压力什么是水的临界压力 水的临界参数是多少水的临界参数是多少 水的汽化潜热随压力升高而减小，当压力升高到某一个值以上时，汽化潜热为零。汽 水混合物两相同时存在的加热过程消失。使汽化潜热为零的最低压力值，称为临界压 力。水的临界压力值为22.12兆帕。在临界压力下的饱和水的参数，称为临界参数。其 值为： 临界压力:22.12兆帕； 临界温度:374.15； 临界比容:0.00317米3/千克。 临界焓:2107.3 x 103焦/千克。 采暖基础知识 饱和蒸汽饱和蒸汽 当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液

18、面进入上面空间， 成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞， 并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体 分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空 间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空 间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当 单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则 蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间 中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态 下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽（也称饱和蒸汽） 采暖基础知识 过热蒸汽过

19、热蒸汽 如果把饱和蒸汽继续进行加热，其温度将会升高，并超过该压力下的 饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。过热蒸汽有其 本身的应用领域，如用在发电机组的透平，通过喷嘴至电机，推动电 机转动。但是过热蒸汽很少用于工业制程的热量传递过程，这是因为 过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度，很显然，与 饱和蒸汽的蒸发焓相比，过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小 的，从而会降低工艺制程设备的性能。 采暖基础知识 蒸汽的产生方式蒸汽的产生方式 蒸发蒸发 蒸发是在液体是在液体表面上进行的汽化现象，它在任何温度下都能发 生，蒸发过程中需要吸热。 液体表面积越大，蒸发越快；液体温度越高，

20、蒸发越快；液体表面附近液体表面积越大，蒸发越快；液体温度越高，蒸发越快；液体表面附近 空气流动越快，蒸发越快；沸腾空气流动越快，蒸发越快；沸腾 随着对水的加热，水的温度不断升高。达到某一温度时，水开始沸腾， 此后虽然对水加热，但水温不再升高。水沸腾的温度叫做水的沸点。常压下， 水的沸点为100。 采暖基础知识 饱和蒸汽饱和蒸汽： 指在一定压力下与水的沸点温度相对应的纯蒸汽。 绝对压力和表压绝对压力和表压： 绝对压力是指相对于理想真空，以MPa 为单位的压力。表压是指相对 于大气压力，以MPa为单位的压力。1 个大气压力等于0.1013 MPa 的 绝压。表压加上0.1013 等于绝对压力，换言

21、之，绝压减去0.1013 等于 表压。 压力压力/温度关系温度关系： 饱和蒸汽的任一压力都对应相应的饱和温度。比如：表压1.725 MPa 的饱和蒸汽对应的饱和温度总是207.84。 饱和水热量饱和水热量： 指一定压力下，把1 kg 水从0加热到沸点所需要的热量。热量单位 用kJ表示。 采暖基础知识 潜热或蒸发热潜热或蒸发热： 指把1 kg 沸水转化成1 kg 蒸汽所需要的热量（用kJ 来表示）。该热量与1 kg 蒸 汽经凝结变成1 kg 水时所释放的热量相等。 蒸汽总热蒸汽总热： 指饱和水热量与潜热之和，用kJ 表示。 饱和水比容饱和水比容： 指单位质量的体积，用m3/kg 表示。 蒸汽比容

22、蒸汽比容：指单位质量的体积，用m3/kg 表示。 什么是闪蒸蒸汽？什么是闪蒸蒸汽？ 当一定压力下的热凝结水或锅炉水被降压，部分水分会二次蒸发，所得到的 蒸汽即为闪蒸蒸汽 采暖基础知识 为什么闪蒸蒸汽很重要？为什么闪蒸蒸汽很重要？ 因为它包含可以使工厂经济运行的热量，不利用它，能源就会被白白浪费。 闪蒸蒸汽是怎样形成的？闪蒸蒸汽是怎样形成的？ 当水在大气压力下被加热时，100是该压力下液体水所能允许的最高温度。 再加热也不能提高水的温度，而只能将水转化成蒸汽。水在升温至沸点前的 过程中吸收的热叫“显热”，或者叫饱和水显热。在同样大气压力下将饱和水转 化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。在一般场合下，热

23、的单位用千焦表示，它是指 将1 kg水在1 个大气压力下升高0.24所需要的热量。然而，如果在一定压力 下加热水，那么水的沸点就要比100高，所以就要求有更多的显热。压力越 高，水的沸点就高，热含量亦越高。压力降低，部分显热释放出来，这部分 超量热就会以潜热的形式被吸收，引起部分水被“闪蒸”成蒸汽。 采暖基础知识 （二） 蒸汽压力越高，比容越小；因此，在制定口径的管路能输 送较大的蒸汽量。一般都应采用较小的管路，以高压产生和输送蒸汽， 并在使用前再降压比较合适。 （三） 饱和蒸汽的压力和温度是直接相关的。一些设备如灭菌器、 高压锅、烘干器等都通过控制压力来控制气温。 （四） 如果蒸汽是用来直接

24、注入热桶中，降低压力将削减汽泡未 凝结而逃逸所造成的能源浪费。同时，也能减少噪音。 （五） 如果蒸汽供应压力超过设备限定，就必须减压，否则可能 造成设备损坏甚至伤及人员。 采暖基础知识 什么叫阀门？什么叫阀门？ 阀门是用以控制流体流量、压力和流向的 装置。被控制的流体可以是液体、气体、 气液混合体或固液混合体。阀门通常由阀 体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密 封件和紧固件等组成。阀门的控制功能是 依靠驱动机构或流体驱使启闭件升降、滑 移、旋摆或回转运动以改变流道面积的大 小来实现的。 采暖基础知识 工业管道阀门按公称压力又可分为真空阀、 低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀；阀 门按工作温度又可

25、分为常温阀、中温 阀、 高温阀、低温阀；阀门还可按驱动装置的 类型、与管道的联接方式和阀体的使用材 料等进行分类 采暖基础知识 阀门的基本参数是工作压力、工作温度和 口径。对于大量使用于工业管道的各种阀 门，常用公称压力和公称通径作为基本参 数。公称压力是指某种材料的阀门，在规 定的温度下，允许承受的最大工作压力。 公称通径是指阀体与管子联接端部的名义 内 采暖基础知识 阀门根据其种类和用途有不同的要求，主 要有密封、强度、调节、流通、启闭等性 能。在设计和选用阀门时，除了要考虑基 本参数和性能外，还要考虑流体的性能， 包括流体的相态(气体、液体或含固体颗粒)、 腐蚀性、粘度、毒性、易燃易爆性

26、，贵重 稀有程度和放射性等。 采暖基础知识 阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质 流动方向，具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等 功能。 用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系 统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多， 阀门的公称通径从极微小 的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。阀门可用于控制水、蒸汽、 油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、 液态金属和放射性流体等各种 类型流体的流动 ，阀门的工作压力可从0.0013MPa到1000MPa 的超高 压，工作温度从-269的超低温到1430的高温。阀门的控制可采用 多种传动方式， 如手动、电动

27、、液动、气动、蜗轮、电磁动、电磁 液动、电液动、气液动、正齿轮、伞齿轮驱动等；可以在 压力、温度或其它形式传感信号的作用下， 按预定的要求动作，或者 不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构 使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动， 从而改变其流道面积的大 小以实现其控制功能。 采暖基础知识 闸阀： 闸阀是常用的截断阀之一，主要用来接通或截断管路中的介质，不适用于调 节介质流量。闸阀适用于压力、温度及口径范围很大，尤其适用于中、大口 径的管道。 闸阀是作为截止介质使用。在全开时整个流通直通。此时介质运行的压力损 失最小。闸阀通常适用于不需要经常启闭。而且保持闸板全开或全闭的工

28、况。 不适用于作为调节或节流使用。对于高速流动的介质。闸板在局部开启状况 下可以引起闸门的振动。而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面。而节流会 使闸板遭受介质的冲蚀。 从结构形式上。主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形 式。常常把闸阀分成几种不同的类型。如：楔式闸阀、平行式闸阀、平行双 闸板闸阀、楔式双闸板闸等。最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀 采暖基础知识 ）截止阀、节流阀 截止阀是一种常用的截断阀，主要用来接 通或截断管路中的介质，一般不用于调节 流量。截止阀适用压力、温度范围很大， 但一般用于中、小口径的管道。 采暖基础知识 节流阀 节流阀是通过改变流道截面以控制流体的

29、压力及流量，属于调节阀类，但由于它的 结构限制，没有调节阀的调节特性，故不 能代替调节阀使用。 截止型节流阀在结构上除了启阀件及相关 部分外，均与截止阀相同。节流阀的启闭 件大多为圆锥流线型。 采暖基础知识 蝶阀 蝶阀是用随阀杆转动的圆形蝶板作启闭件，以实现启闭动作的阀门。蝶阀主要用截断 阀使用，亦可设计成具有调节或截断兼调节的功能。目前蝶阀在低压大中口径管道上 的使用越来越多。 蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内。圆盘形蝶板绕着轴线 旋转。旋转角度为090之间。旋转到90时。阀门则牌全开状态。 蝶阀结构简单、体积小、重量轻。只由少数几个零件组成。而且只需旋转90即可快速

30、启闭。操作简单。同时该阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时。 蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力。因此通过该阀门所产生的压力降很小。故具 有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门。 密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。 采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长。但很难做到完全密封。金属密封 能适应较高的工作温度。弹性密封则具有受温度限制的缺陷。 如果要求蝶阀作为流量 控制使用。主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口 径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用。而且还 应用于热电站的冷却水系统。

31、 常用的蝶阀有对夹式蝶阀和法兰式蝶阀两种。对夹式蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在 两管道法兰之间。法兰式蝶阀是阀门上带有法兰。用螺栓将阀门上两端法兰连接在管 道法兰上。 阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。阀门是承受内压的机械产 品。因而必须具有足够的强度和刚度。以保证长期使用而不发生破裂或产生变形。 采暖基础知识 止回阀 止回阀是能自动阻止流体倒流的阀门。止回阀的阀瓣在流体压力作用 下开启，流体从进口侧流向出口侧。当进口侧压力低于出口侧时，阀 瓣在流体压差、本身重力等因素作用下自动关闭以防止流体倒流。 止回阀这种类型的阀门的作用是只允许介质向一个方向流动。而且阻 止方向流动。通常这种阀门是

32、自动工作的。在一个方向流动的流体压 力作用下。阀瓣打开；流体反方向流动时。由流体压力和阀瓣的自重 合阀瓣作用于阀座。从而切断流动。其中止回阀就属于这种类型的阀 门。它包括旋启式止回阀和升降式止回阀。旋启式止回阀有一介铰链 机构。还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的阀座表面上 采暖基础知识 球阀 球阀是用带圆形通孔的球体作启闭件，球 体随阀杆转动，以实现启闭动作的阀门。 采暖基础知识 隔膜阀 隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，其启闭 件是一块用软质材料制成的隔膜，它将阀 体内腔与阀盖内腔隔开 采暖基础知识 旋塞阀 旋塞阀是用带孔的塞体作为启闭件，塞体 随阀杆转动，以实现启闭动作的阀门。旋 塞阀的塞

33、体多为圆锥体，也有圆柱体，旋 塞阀结构简单、启闭迅速、流体阻力小。 旋塞阀通常用于压力不高、口径不大的场 合。 旋塞阀多用于截断介质流动，也可进 行介质分配，三通旋塞阀和四通旋塞阀则 多用于改变介质流动方向或进行介质分配。 采暖基础知识 安全阀 安全阀用在锅炉、 压力容器等受压设备上 作为超压保护装置。当被保护设备内介质 压力异常升高达到规定值时，阀门自动开 启，继而全量排放，以防止压力继续升高， 当压力降低到另一规定值时，自动关闭。 采暖基础知识 减压阀 减压阀是调节阀的一种，它是通过启闭件 的节流，将进口压力降至某一需要的出口 压力，并能在进口压力及流量变动时，利 用介质本身的能量保持出口

34、压力基本不变 的阀门 采暖基础知识 疏水阀 疏水阀是用于蒸汽管网及设备中，能自动 排出凝结水、空气及其它不凝结气体，并 阻水蒸汽泄漏的阀门。 采暖基础知识 什么叫过滤器 过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种 装置,通常安装在减压阀、泄压阀、定水位 阀或其它设备的进口端，用来消除介质中 的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。 当流体进入置有一定规格滤网的滤筒后， 其杂质被阻挡，而清洁的滤液则由过滤器 出口排出，当需要清洗时，只要将可拆卸 的滤筒取出，处理后重新装入即可 采暖基础知识 什么是节流阀？什么是节流阀？ 节流阀是指通过改变通道面积达到控制或调节介质流量与压力的阀门。 节流阀在管路中主要作节

35、流使用。 最常见的节流阀是采用截止阀改变阀瓣形状后作节流用。但用改变截 止阀或闸阀开启高度来作节流用是极不合适的，因为介质在节流状态 下流速很高，必然会使密封面冲蚀磨损，失去切断密封作用。同样用 节流阀作切断装置也是不合适的。 节流阀的阀瓣有多种形状，常见的有： 1、钩形阀瓣，常用于深冷装置中的膨胀阀。 2、窗形阀瓣，适用于口径较大的节流阀。 3、塞形阀瓣，适用于中小口径节流阀，使用较普遍。 自动排气阀性能 a.排气阀应有较大的排气量，当管道空管充水时可在极短的时间内实现快速排气 恢复至正常供水能力。 b.排气阀在管内有负压产生时，活塞应该可以迅速开启，快速大量吸入外界空气 ，以保证管线不会因

36、负压而产生损害。且在工作压力下能够将管道中集结的 微量空气排出。 c.排气阀应有比较高的空气关闭压力，在活塞关闭前的较短时间内，应有足够能 力将管道内的空气排放完毕，提高输水效率。 d.排气阀的水关闭压力应不大于0.02 MPa，在较低的水压下就可以关闭排气阀， 从而避免水的大量涌 e.排气阀应采用不锈钢浮球(浮桶)作启闭件。 排气阀阀体上应设有防冲击保护内筒，以防大量排气后高速水流直接冲击浮球(浮桶)而造成浮球(浮 桶)的过早损伤。 g.对于DN100的排气阀采用分体结构，由大量排气阀和自动排气阀组成，以适应管道压力的使 用要求。自动排气阀应采用复杠杆机构，使浮球浮力得以大幅度放大，且关闭水

37、位低，水中杂质不 易接触密封面，排气口不会被堵塞，其抗堵塞性能可大大提高。同时在高压情况下，由于复杠杆的 加力作用，使浮球能和水位同步下降，启闭件不会像传统阀门被高压吸住，从而正常排气。 h.对于高流速、频繁启动水泵、口径DN100的工况，为减缓水流冲击，排气阀应加装缓冲塞阀。 缓冲塞阀应可以防止大量喷水但不影响大量排气，使输水效率不会受到影响，并有效防止水锤发生 。 主要技术参数 a.排气阀的公称压力为 PN10。 b.密封试验压力为1.1MPa。 c.强度试验压力为1.5 MPa。 d.排气阀的水关闭压力应0.02 MPa。 e.排气阀的空气关闭压力应0.07 MPa。 f. 采暖基础知识

38、 采暖管道一般室外埋深多少采暖管道一般室外埋深多少 ，采暖管道大多是直埋，因为工程土方量 小，投资低，一般采暖管道都会有不小于 30mm的保温，在车行道下不小于1.1m，非 车行道下不小于0.7m，在室内一般分两种： 管沟或架空，若是架空一般是梁底200mm 就可以了 采暖基础知识 常用的阀门密封面材料分类常用的阀门密封面材料分类 )软密封材料 丁睛橡胶丁睛橡胶(NBR)。丁睛橡胶耐油性优异；耐热性优于天然橡胶、 丁苯橡胶；气密性和耐水性较好。丁睛橡胶可分为丁睛18、丁睛 26及丁睛40等。相睛橡胶适用于温度60+120度的石油产品、苯、 甲苯、水、酸、碱介质。 氟橡胶氟橡胶(FKM)。氟橡胶

39、耐热、耐酸碱、耐油、耐饱和水与蒸汽，压 缩永久变形小，气密性较好。氟橡胶适用于温度30220度的石 油产品、水、酸、酒精。 聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯耐高温、耐化学腐蚀，摩擦系数低， 但机械强度低，易蠕变，弹性小。它适用温度小等于170度的腐蚀性 介质。 聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯耐高温、耐化学腐蚀，摩擦系数低， 但机械强度低，易蠕变，弹性小。它适用于温度小于等于170度的腐 蚀性介质。 采暖基础知识 )硬密封材料 铜合金。铜合金。铜合金在水或蒸汽中的耐腐蚀性和耐磨性都较好，适用于PN1.6MPa、 温度不超过200度的介质，可以采用镶圈结构或堆焊和熔铸的方

40、法固定在本体上。常用 牌号为ZCuAl10Fe3(铝青铜)、ZCuZn38Mn2Pb2(铸黄铜)。 铬不锈钢。铬不锈钢。铬不锈钢耐腐蚀性较好，通常用于小、蒸汽和油品、温度不超过450度的 介质。常用牌号有2Cr13、1Cr13。 司太立合金。司太立合金。司太立硬质合金耐腐蚀性。耐冲蚀性和抗擦伤性等综合性能都很好， 适用于各种不同用途的阀类和温度-268+650度的各种不同的介质，特别是强腐蚀性介 质，是一种比较理想的密封面材料之一。司太立合金由于价格高，多采用堆焊。 镍基合金。镍基合金。镍基合金是耐腐蚀领域中的另一类重要材料，常用做密封面材料的有 种：蒙乃尔、哈氏合金和哈氏合金。 蒙乃尔是抗氢

41、氟酸腐蚀的主要材料，适用于温度240482度的碱、盐、食品，不 含空气的酸溶剂介质。 哈氏合金B、哈氏合金是阀门密封面材料中最耐全面腐蚀的材料，适用于温度371度 (硬度14RC)的腐蚀性矿酸、硫酸、磷酸、湿HCI气、强氧化性介质；同时，适用于温度 538度(23RC)的无氯酸溶液、强氧化性介质。 铁基合金。铁基合金。铁基合金是我国新发展的密封面材料，其耐磨、耐擦伤性能优于2Cr13， 又具有一定的耐腐蚀性，可以代替2Cr13。适用于温度小于等于450度的非腐蚀性介质。 常用牌号有WF311、WF312铁基粉末。 采暖基础知识 阀门的结构组成 对任何一种阀门，不管其结构如何复杂，基本上可概括为

42、以下几部分 组成： 1）、承压件：如阀体、阀盖等零件； 2）、关闭件：如闸板、阀瓣、球体等零件； 3）、密封件：如密封副、法兰间、圆柱面间的密封零件； 4）、运动机构：如使关闭件达到需要动作的螺旋传动，往复运动， 凸轮传动等； 5）、驱动装置：驱动阀门关闭件运动的电动、气动、液动、电液联 动、气液联动、齿轮传动、手轮传动等装置； 6）、紧固件：将阀门零件连接在一起的螺栓、螺母等零件。 采暖基础知识 热辐射 热辐射是一种电磁波传播热量的过程。当物体受热 后，能以电磁波的形式不断地向各方向发射辐射能， 当辐射能投到另一物体时便部分地被吸收，然后又 转化为热能而将其加热，这种传热过程称为热辐射。 饱

43、和蒸汽 与同种物质的液体(或固体)处于平衡状态的蒸汽。 过热蒸汽 温度高于相同压力下饱和温度的蒸汽。 采暖基础知识 常见的热水采暖系统 常见的热水采暖系统有：上供下回双管系 统，上供上回双管系统，下供下回双管系 统，单管垂直顺序式系统，同程系统及异 程系统 采暖基础知识 蒸汽采暖系统的分类 蒸汽采暖系统可分低压采暖及高压采暖系 统。低压采暖系统起点压力小于等于 0.07MPa,高压蒸汽系统起点压力大刊0.07 MPa 采暖基础知识 2)通过不严密处渗入空气 主要有两种情况：1)循环水泵流量和扬程 过大，管网阻力特性与设备不匹配。由于循环 泵流量大，导致系统压力降过快，采暖系统本 身定压点压力又

44、不高，在定压点与循环水泵入 口某管段形成负压，空气渗入采暖系统。2)系 统定压的压力偏低，低于系统最高处管道静水 压头，在系统停止运行时出现倒空现象，管道 吸入空气。 采暖基础知识 气体不能及时排除的原因 排除气体要具备两个条件：气体能够随水循环流到排气设 备处且排气设备运行正常，二者缺一不可。 (1) 气体的积存 气体易在系统压力较低的最高处和水流速比较慢的地方积 存。为有效地排除系统内空气，设计要求室内采暖系统所有水 平供水干管应具有不小于0.002的坡度，如因条件限制，机械循 环系统的热水管道可无坡度敷设，但管中的水流速度不得小于 0.25m/s。在实际运行中，气体积存在散热器里，而不是

45、排气设 备处，主要是由以下原因造成。 采暖基础知识 热水采暖系统排除空气的 第一，系统充水阶段。整个系统原是空的；当水由系统上部充入管内 时，系统中各最高点的自动排汽阀于工作状态，空气逐渐被水挤出， 直至系统完全注满热水。在开式系统，具有敞开口的膨胀水箱与大气 相通。 第二，系统开始运行阶段。冷水逐渐升温，冷水中的空气逐渐分 离出来，通过各排气阀排除。 第三，正常运行阶段。水中大量的空气已基本排除，由于少量补 充水而带入系统的空气因升温分离出来，也要随时排除。原始部分空 气不多；自来水中空气的含量约30g/t，经过钠离子处理器后软化水中 空气含量为1g/t。如果存在管理上的问题；譬如阀门，水泵

46、等部位严 重漏水和操作因素，而要补水排气，这就使运行复杂化。 采暖基础知识 空气比水轻，所以空气都积存于系统各部分的 最高点，这也是与蒸汽采暖系统排汽的不同之 处。当空气因水温升高和压力降低而分离出来 时，呈小气泡状态升起，其浮升速度随气泡大 小而不同。但气泡浮升速度又与管道的直径和 倾斜度有关。如果水流速度超过气泡的临界速 度，气泡就会被水流所带走，因此某些管道的 最高点并不一定积存气泡。 采暖基础知识 在热水采暖系统中，所充入的常温水 总是容有一定量空气。当系统运行升温后， 空气则总是要分离出来。空气在水中的溶 解量与温度和压力有关，凡是空气溶解量 低于原始空气溶解量的地点都能使空气分 离

47、出来或排放出来。当然不能以系统内两 个地点的空气溶解量的互相比较来判定何 处是溶解量较小的才能放出空气。而另一 处则不能放出 采暖基础知识 强制湍流换热器工作原理强制湍流换热器工作原理 板式换热器的构造原理、特点： 板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。 板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之 间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板 之间用橡胶密封。压紧板上有本设备与外部连 接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而 成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。 人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低 速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。并 采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏 采暖基

48、础知识 强制湍流换热器 1.传热效率高，换热管传热系数是其他换热元 件的13倍 2.具有自动除污能力,不易结垢,节约能源. 3.压力损失小 4.具有避免热应力破坏能力,使用寿命长 5.具有教强变工况适应能力 采暖基础知识 对流换热的分类对流换热的分类 对流换热：导热 + 热对流；壁面+流动 1、由于流动起因的不同，对流换热分为强制对流换热与自然对流换 热两大类； 粘性流体存在着层流及湍流两种不同的流态，分为层流对流换热与湍 流对流换热； 2、按照流体与固体壁面的接触方式，对流换热可分为内部流动换热 和外部流动换热； 内部流动对流换热：管内或槽内 外部流动对流换热：外掠平板、圆 管、管束 3、按

49、照流体在换热中是否发生相变可分为单相流体对流换热和相变 对流换热； 单相换热： （Single phase heat transfer） 相变换热：凝结、沸腾、升华、凝固、融化等（Phase change）： Condensation、Boiling 采暖基础知识 影响对流换热的因素影响对流换热的因素 由于对流换热过程是热对流与导热综合作用的结果，所以对流 换热影响因素应 所有影响热对流和导热基本方式的因素 、流动的起因和流态：h受迫h自然；h层流h紊流 由于流动起因的不同，对流换热分为强制对流换热与自然对流 换热两大类；自然对流：流体因各部分温度不同而引起的密度 差异所产生的流动（Free

50、convection） 强制对流：由外力（如：泵、风机、水压头）作用所产生的流 动（Forced convection） 粘性流体存在着层流及湍流两种不同的流态，对流换热分为层 流对流换热与湍流对流换热两大类； 层流：整个流场呈一簇互相平行的流线（Laminar flow） 湍流：流体质点做复杂无规则的运动（Turbulent flow） 采暖基础知识 流体的种类及物理性质：影响对流换热的热物性是（a）、 p、（）、（容积膨胀系数）等等。 （1）导热系数：导热系数大，流体内和流体与壁之间的导热热 阻小，换热就强，入水的导热导热系数比空气高20余倍，故水 的传热系数h远比空气高。 （2）比热容与

51、密度：比热容与密度大的流体，单位体积携带更 多的热量，从而对流作用传递热量的能量高。 （3）粘度：粘度大，阻碍流体的运动，不利于热对流。温度对 粘度影响较大，对应液体，粘度随温度增加而降低，气体相反。 由于流体内各处温度并不相等，以至各处的物性数值也不系统， 为处理方便起见，一般引入定性温度，将热物性作为常数处理。 3、流体有无相变：h单相h相变 采暖基础知识 么是内能、位能、动能、静压能、有效功率么是内能、位能、动能、静压能、有效功率 内能：是储存于物质内部的能 量。 位能：是流体因处于地球重力场内而具有的能 量。 动能：是流体因按一定速度运动而具有的能 量。 静压能：流体不管是静止的还是流

52、动的，流体内部 任一处都有一定的静压力，流体具有这部分能量称 为静压能。 有效功率：单位时间输送设 采暖基础知识 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 回阀）、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：

53、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中间，所以形 成的阻力较大，因而也较少选用。在阀门型号中用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，在阀门型号中用Y表示。 采暖基础知识 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

54、费太大，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)国内疏水器质量不过关，使用寿命短，性能差，汽水一块排 泄； (2)管系散热量大，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 大得多。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，汽暖房间空气干燥，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 采暖基础知识 有时候发现有的用户暖气片热而有的不热，何故？如何解决？ 答

55、：这叫作系统水力失调，导致的原因较复杂，大致有如 下原因： （1）管径设计不合理，某些部位管径太细； （2）有些部件阻力过大，如阀门无法完全开启等； （3）系统中有杂物阻塞 （4）管道坡度方向不对等原因使系统中的空气无法排除干 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 采暖基础知识 采暖系统的组成是什么采暖系统的组成是什么? 锅炉机组、室外管网、室内管网和散热器等 设备组成 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

56、沿程阻力称为比摩阻。一 般情况下，主干线采取3070Pa/m，支线应根 据允许压降选取，一般取60120Pa/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24m，外网系统阻力4 8m水柱，换热站管路系统阻力815m水柱。 采暖基础知识 什么叫泵 答：通常把提升液体，输送液体或使液体 增加压力，即把原动力 机的机械能变为液体能量的机器统称为泵。 采暖基础知识 泵的分类？ 答：泵的用途各不相同，根据作用原理可 分为三大类： 1、容积泵 2、叶片泵 3、其他类型泵 采暖基础知识 、容积泵的工作原理？举例？ 答：利用工作容

57、积周期性变化来输送液体。 例如：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、滑 板泵、螺杆泵等。 4、叶片泵的工作原理？举例？ 答：利用叶片的液体相互作用来输送液体。 例如：离心泵、混流泵、轴流泵、漩涡泵等。 采暖基础知识 离心泵的基本构造是由六部分组成的 离心泵的基本构造是由六部分组成的分别 是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填 料函。 1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出 力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶 轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的 内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损 失 采暖基础知识 泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并 与安装轴承的托架相连接。 3、泵轴的作用是借联

58、轴器和电动机相连接，将电动机的 转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。 4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑 动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一 般为2/33/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！ 滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多 油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承又要过热烧坏造成事 故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在 60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是 否发黑，是否进水）并及时处理！ 采暖基础知识 、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间 的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间 隙流向低压区，影响泵的出水

59、量，效率降 低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生 磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓 叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和 叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙 保持在0.251.10mm之间为宜。 采暖基础知识 填料函主要由填料，水封环，填料筒，填 料压盖，水封管组成。填料函的作用主要 是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让 泵内的水流不流到外面来也不让外面的空 气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！ 当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管 住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的 正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过 程中对填料函的检查是特别要注意！在运 行600个小时左右就要对填料进行更换。 采

60、暖基础知识 离心泵的过流部件 离心泵的过流部件有：吸入室，叶轮，压出室三 个部分。叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。 泵通过叶轮对液体的作功，使其能量增加。叶轮 按液体流出的方向分为三类： （1）径流式叶轮（离心式叶轮）液体是沿着与轴 线垂直的方向流出叶轮。 （2）斜流式叶轮（混流式叶轮）液体是沿着轴线 倾斜的方向流出叶轮。 （3）轴流式叶轮液体流动的方向与轴线平行 的。 采暖基础知识 轴承运转是要发热的。环境温度高，轴承 的温度也相应的提高。但是润滑油的温度 越高，油越稀，油膜越容易被破坏。轴承 也就越容易被磨损。但是，润滑油的粘度 太大，会增加运转的阻力 二硫化钼润滑脂, 46#汽轮机油