供热基础知识讲义117

供热热基基础础知知识识July.20081、热热量量•什么么是是热热？？能量量的的一一种种表表现现形形式式•什么么是是热热量量？？在温差差作作用用下下系系统统与与外外界界传传递递的的能能量量称称为为热热量量•有几种常用的热热量单位.—焦耳(J)：1牛顿的力作用用1米所作的功为为1焦耳1GJ=1000MJ，1MJ=1000KJ，1KJ=1000J—卡路里(Cal)：大卡（KCal）=1000Cal—千瓦时(KWh)：也叫度•国际单位:焦耳1、热量-几种热量单位间的的转化:KWhJJCalKWhx3.6x10+6例如:将20KCal转化为:-千瓦*时CalKWhCalx4.2KWhx860x103J/4.2J/(3.6x106)KJ/(3.6x103)Cal/(0.86x106)KCal/(0.86x103)-焦耳答案表格的详细介绍例如:将20Kcal转化为:焦耳答案84x103J20000Calx4.21、热量-几种热量单位间的的转化:KWhJJCalKWhx3.6x10+6CalKWhCalx4.2KWhx860x103J/4.2J/(3.6x106)KJ/(3.6x103)Cal/(0.86x106)KCal/(0.86x103)例如:将20Kcal转化为:-千瓦*时答案23.25x10-3KWh20000cal/860x10-31、热量-几种热量单位间的的转化:KWhJJCalKWhx3.6x10+6CalKWhCalx4.2KWhx860x103J/4,2J/(3.6x106)KJ/(3.6x103)Cal/(0.86x106)KCal/(0.86x103)1度=J=cal例如:计算3L的水温度从18℃升高到60℃所需的热量：-焦耳答案1、热量-计算物体的得得热量（失热热量）:其中，Q：得热量量，单位为焦焦耳（J）；c：物体的的比热，水的的比热c=4200J/（Kg*K）m：物体的的质量，单位位为Kg；△t：物体的温升升，单位为K或者℃。重要概念：比热1L=1kgQ=3x4200x(60-18)*=529200J即529.2KJ•说明:1kg物质每升高（降低低）1度所需要（失失去）的热量量称为物质的的比热。•水的参数:比热:4200J/Kg/度（K）例如:在浴缸里将80L的60℃热水与55L的20℃的热水混合，浴浴缸里水最后后的温度是多多少?•计算混合物质的温温度:如果将2部分不同同温度的水混混合，混合后后水的温度会会是多少?这里,t=混合后的温度答案1、热量-计算混合物质质的温度:43.7℃or316.7K能量守恒原理理传导：物体各部分之之间不发生相相对位移时，，依靠分子、、原子及自由由电子等微观观粒子的热运运动，而产生生的热量传递递,称为导热或热热传导。是固固体中热传递递的主要方式式，在不流动动的液体或气气体层中层层层传递，在流流动情况下往往往与对流同同时发生。对流：流体各部分之之间发生相对对位移、冷热热流体相互混混掺所引起的的热量传递过过程。是流体体（液体和气气体）热传递递的主要方式式辐射：物体由于自身身的温度而具具有向外发射射能量的本领领。1、热量-传递方式量体温?吹电风扇？隔着窗户晒太太阳？各种热传递方方式的介质传导：固体、、液体、气体体对流：气体、、液体辐射：不需要要介质三种物质形态态的热交换方方式：气体：对流、、辐射液体：对流、、辐射固体：辐射、、传导1、热量-传递方式地暖以辐射传传热为主，散散热器以对流流传热为主2、温度•说明:温度的微观概念表表示物质内部部大量分子热热运动的强烈烈程度。常用的温度单位:•法定单位:开尔文度.-摄氏度(℃)-开尔文度(K)-华氏度(°F)温差25K？？℃5/9×(°F-32)℃K°F°FK5/9×(°F-32)+273℃+273(9/5×℃)+329/5×(K-273)+32K-2735/9×(°F-32)°F5/9×(°F-32)+273K-2735/9×(°F-32)°F例如:初始温度为为57℃℃.将该值转转化为为:-开尔文度度K-华氏度°F(57℃+273=330K)(9/5×57℃)+32=134.6°°F•概念:功率是指单单位时时间内内吸收收或消消耗的的能量量w,J/s用来表表示物物体做做功快快慢的的物理理量，，也就就是描述在在给定定时间间内发发生能能量变变化的的能力力。在生产产热水水上，，通俗俗讲可可从水水温变变化的的速度度来判判断出出功率率的大大小。。•常用的单位位有:瓦特(W)和千瓦(kW)1W=1J/s1Cal/s=4.2W1KWh=1000WX3600s=3600KJ•国际单位:瓦特（（W）3、功率率应用到到热水水生产产中,一定量量的水水在一一定的的时间间内吸吸收了了的热热量与与时间间的比比，即为为所需需的加加热功功率功率越越大，，同样样的热热水升升高相相同的的温度度所需需要的的时间间越短短例如:你希望生生产80L的60℃℃热水以注满满浴缸缸（当当然还还需要要部分分冷水水进行行混合合）。壁挂炉的功功率是是24KW,你需要多多长时时间才才能得得到这这么多多热水水？(冷水温度是是20℃℃)t=mxCxDQ=80x4,185x(60-20)=558sec.答案3、功率率P（功率）

——WT

（时间）

——sm（质量）——

Kg∆t（温差）——Kt=mxCx∆T/P=80x4,200x(60-20)/（24××103）=560sec.答案3、功率应用到到热水水生产产中,一定量量的水水在一一定的的时间间内吸吸收了了的热热量与与时间间的比比，即即为所所需的的加热热功率率功率越越大，，同样样的热热水升升高相相同的的温度度所需需要的的时间间越短短例如:你希望生产80L的60℃热水以注满浴缸缸（当然还还需要部分分冷水进行行混合）。壁挂炉的功率是是24KW,你需要多长时时间才能得得到这么多多热水？(冷水温度是20℃.)P（功率）

——WT

（时间）

——sm（质量）——

Kg∆t（温差）——K24kw,28kw,36kw壁挂炉的热热水产率如如何计算？？l/min3、功率应用到燃料利用用中(例如燃气壁挂炉炉的功率)，表明壁挂炉炉在单位时时间内的生生产热量能能力的大小小。壁挂炉使用用不同的燃燃气类型(天然气\液化气\人工煤气),不同类型的的燃气具有有不同的热值（Hi），壁挂炉功率率表示一定定体积（质质量）的燃燃气在壁挂挂炉中燃烧烧,在一定时间间内所能散散发出来的的热量大小小。P=HixV/t例如:G20:Hi=34.02MJ/m324kW燃气壁挂炉的额额定耗气量量是多少?答案V:燃料供应的体积积t:燃烧时间V/t:燃料供应速度(或Qv)答案V/t=P/Hi=24/34,02××103=0,705x10-3m3/sor2,54m3/h3、功率应用到燃料利用用中(例如燃气壁挂炉炉的功率)，表明壁挂炉炉在单位时时间内的生生产热量能能力的大小小。壁挂炉使用用不同的燃燃气类型(天然气\液化气\城市煤气),不同类型的的燃气具有有不同的热热值（Hi），壁挂炉功率率表示一定定体积（质质量）的燃燃气在壁挂挂炉中燃烧烧,在一定时间间内所能散散发出来的的热量大小小。P=HixV/t例如:G20:Hi=34.02MJ/m324kW燃气壁挂炉的额额定耗气量量是多少?（忽略效率）V:燃料供应的体积积t:燃烧时间V/t:燃料供应速度(或Qv)4、壁挂炉效率•说明:壁挂炉输出出功率与输输入功率的的比值。它表明了壁挂挂炉在不同同方式下输输出能量的的能力高低低。•锅炉效率:锅炉效率(或热效率).锅炉输出功率与与锅炉输入入功率的比比值。Ru=Pu/Pf例如:一台壁挂炉的额额定功率=24KW,输入功率(或提供给壁挂挂炉的功率率)=26.6KW.这台壁挂炉的效效率是多少少?答案4、壁挂炉效率答案热效率=24/26,6=90%•说明:壁挂炉输出出功率与输输入功率的的比值。它表明了壁挂挂炉在不同同方式下输输出能量的的能力高低低。•锅炉效率:锅炉效率(或热效率).锅炉输出功率与与锅炉输入入功率的比比值。Ru=Pu/Pf例如:一台壁挂炉的额额定功率=24KW,输入功率(或提供给壁挂挂炉的功率率)=26.6KW.这台壁挂炉的效效率是多少少?5、压力概念:垂直作用在在物体表面面上的力叫叫作压力P=F/f绝对压力：：通常用垂直直作用于器器壁单位面面积上的力力来表示压压力（压强强）的大小小，这种压压力称为气气体的绝对对压力，绝对压力值值以绝对真真空作为起起点。相对压力：：用压力表、、真空表、、U形管等仪器器测出来的的压力叫相相对压力（（又叫表压压），相对压力以以大气压力力为起点。绝对压力和和相对压力力关系：P绝对=B+P相对国际单位:帕斯卡(Pa).常用到的几几个压强单单位:-毫米水柱(mmH2O)-标准大气压(atm)-公斤力(Kg/cm2)-巴(bar)5、压力PammCEbaratmmmCEKg/cm20.987x10-50.1021.02x10-51050.987102001.021.013x1051.013103301.0339.819.81x10-59.68x10-510-4981000.9810.96810000Kg/cm2atmbarPa10-5常见压力转转化5、压力PammCEbaratmmmCEKg/cm21x10-50.11x10-510511×10411x10511×1041101x10-41x10-410-411Kg/cm2atmbarPa10-5常见压力转转化例如:天然气管道道压力？换换算1x1051×1046、电路•欧姆定律U=RxIU:电压(伏特)R:电阻(欧姆)I:电流(安培)•电功率P=UxIP:功率(瓦特)从U=RxI,可推导出:P=RxI2•能量W=UxIxtW:电阻R消耗的能量量t:时间测量电压测量电流测量电阻7、管道尺寸寸公称通径:管道、管件件和阀门的的公称通径径用DN表示，单位位为mm，应符合GB/T1047-1995管道元件的的公称通径径的规定，，其数值见见下表。公称通径系系列代号DN3，6，8，10，15，20，25，32，40，50，65，80，90，100，125，150……说明：1，DN是公称通径，，公称通径(或叫公称直径径)，就是各种管子子与管路附件件的通用口径径。2，制定公称直直径的目的，，是使管道安安装连接时，，接口保持一一致，具有通通用性和互换换性。3，它不是实际意意义上的管道道外径或内径径，虽然其数值值跟管道内径径较为接近或或相等。4，公称通径相相同的管子外外径相同，但但因工作压力力不同而选用用不同的壁厚厚，所以其内内径可能不同同。5，业内说的““分”，是中国人叫法法，把一英寸寸分成8份，如6分就是3/4”即DN20，4分就是1/2“也即DN15，一英寸DN32等等。7、管道尺寸由常用流速计计算管径:对于长度较短短，管径较小小的管道，一一般可由常用用流速计算其其管径，再按按工程设计规规定的管子公公称通径系列列调整为实际际内径。计算公式：其中，d——管径（m）；w——体积流量（m3/s）；v——常用流速（m/s），可以查阅阅相关手册获获得。W如何计算？燃烧知识燃烧知识-燃气热值-气质特点-燃烧方程式-不完全燃烧-不正常火焰-燃气种类2345611.燃气种类•说明:燃气可分为三类类1:人工煤气(焦炉气，水煤煤气等)类2:H型天然气(G20––甲烷)12TL型天然气(G25)10T类3:液化石油气(LPG––丙烷、丁烷)G3020Y•各类型的燃气气都有其相应应标准的输送送压力，并且且有一定的压压力波动范围围。•燃气设备通常设计计可适用一种种或几种具有有类似燃气性性质的气体。当燃气设备需要要变换使用气气质时，需要要进行燃气置置换工作（如如更换喷嘴等等）。•燃气设备上的气质质代码可表明明设备适用气气质的情况2.燃气热值•一些常见燃气的技技术参数燃气的高热值值和低热值(标准工况下):高热值Hs:-1Nm3（kg）燃气完全燃烧后其其烟气被冷却却至原始温度度，而其中的的水蒸气以冷冷凝水状态排排出时所放出出的热量。低热值Hi:1Nm3（kg）燃气气完全燃烧后其其烟气被冷却却至原始温度度，而其中的的水蒸气以气气体状态排出出时所放出的的热量。燃气种类燃气热值（Kcal/Nm3）额定压力（Pa）人工燃气35001000天然气84002000液化石油气10000--1300028003.气质特点人工煤气：热值较低，，杂质较多。。运行价格比比较便宜。天然气：热值较高，杂杂质较少，开开采、运输、、使用比较方方便，是理想想的城市燃气气气源。液化石油气：热值高，运运输方便。运运行价格较贵贵。4.燃烧方程式•定义:一种放出热量的化化学反应燃气+空气•甲烷完全反应化学学方程式:燃烧燃烧产物+热量CH4+202+8N2CO2+2H2O+8N2+热量氧气氮气空气二氧化碳水蒸汽氮气理想状态下完完全燃烧时空气量等于化学计算算值，但实际过程中中很难实现。。注:天然气的主要要成分是甲烷烷氮气8m3CO21m3水蒸汽2m3热量空气10m3燃气1m35.不完全燃烧-1最普通的燃烧现现象：空气的的供应量大于于理论计算值值，所以在燃燃烧产物中会会含有部分未未参与燃烧的的空气•当参与燃烧的空空气量不足时时,会发生不完全全燃烧因空气量不足导导致燃料不能能完全充分燃燃烧。未完全全燃烧的部分分燃料会和空空气中的氧气气结合生成具具有污染性的的，甚至是有有毒性的气体体,其中主主要是是CO和Nox。1CO:一氧化碳:当空气中中的一一氧化化碳浓浓度超超过100ppm时，人就会会感到到头痛痛，当当浓度度更高高时，，甚至至可致致命。。CO产生的原因因:燃烧器或主主换热热器脏脏，通通风管管道堵堵塞或或通风风量太太小，，烟囱囱太细细或不不够足足够高高，错错误的的燃气气喷嘴嘴型号号都可可导致致燃烧烧产物物中含含有过过量CO。2Nox:氮氧化物.包括：：NO,NO2,等等影响Nox产生的的主要要三个个因素素有：：燃烧温温度、、空气气量、、燃烧烧时间间。若减少少空气气量，，可以减减少Nox，但是在在此同同时不不增加加CO的含量5.不完全全燃烧烧-2燃烧时时间短短：低氮氧氧化物物壁挂挂炉采采用一一种全全预混混燃烧烧器（（没有有二次次空气气），，同时时配备备变频频风机机,它在工工作时时，形形成地地毯式式的短短型火火焰。。所以以在燃燃烧时时，燃燃料分分子可可以迅迅速通通过火火焰而而没有有足够够的时时间形形成Nox。因为这种燃燃烧器器的火火焰更更接近近于燃燃烧器器（相相比较较于传传统燃燃烧器器），，为了了避免免火焰焰在高高强度度的散散热过过程中中毁坏坏燃烧烧器，，故需需要对对燃烧烧器进进行冷冷却。。6.不正常常燃烧烧时火火焰情情况回火：如果进进入燃燃烧器器的燃燃气流流量不不断减减少，，即气气流速速度不不断减减少，，最后后由于于气流流速速度小小于火火焰传传播速速度，，火焰焰将缩缩进燃燃烧器器，称称为回回火。。脱火：若气流流速度度不断断增大大，达达到一一定程程度后后，火火焰将将被吹吹熄，，称为为脱火火。黄焰：正常的的燃烧烧火焰焰颜色色应为为蓝色色，若若发生生不正正常燃燃烧，，颜色色将变变成黄黄色。。俗称称黄焰焰。供暖系系统的的构成成供暖介介绍供暖系系统都都由三三个主主要部部分组组成：：A：热媒制制备（（热源源）（（集集中：：区域域锅炉炉房和和热电电厂；；分户户：壁壁挂炉炉）B：热媒输输送（（循环环热网网）C：热媒利利用（（散热热设备备、热热水供供应的的热量量利用用）供暖系系统分分类市场常常见供供暖系系统可可分为为：A：集中供供暖热媒和和散热热设备备分别别设置置，用用热媒媒管道道连接接，由由热源源向各各个房房间或或建筑筑供给给热量量的供供暖系系统。。B：分户供供暖热媒制制备、、热媒媒输送送和热热媒利利用都都在一一起的的供暖暖系统统。供暖系统集中供供暖分户供供暖传统垂垂直系系统新型分分户系系统燃气壁壁挂炉炉户式中中央空空调电热膜膜/电电缆加加热集中采采暖示示意图图水泵膨胀水水箱锅炉散热器器热水管管道热源制制备热媒利利用热媒输输送集中供供暖系系统热电站站热源源远程或或区域域供暖暖优势：一个集集中的的供热热中心心；烟气排排放可可以做做到与与生活活区域域分开开；供暖设设备的的维护护只在在一个个地方方进行行，无无需进进入用用户家家中；燃料接接口和和能源源计量量只在在一个个地方方进行行，无无需进进入用用户家家中。现存集集中供供暖存存在的的问题题一次能能源利利用率率低现存主主要供供热热热源为为燃煤煤大型型落地地锅炉炉；一次能能源的的利用用效率率多集集中在在30%到50%;同时造造成对对环境境较大大的排排放污污染。。大系统统存在在的计计量收收费的的难题题由于传传统的的垂直直单管管或双双管系系统的的先天天不足足,很难实实现对对用户户的用用热情情况进进行计计量并并收费费。现推广广的分分户系系统也也需要要增加加很多多投资资。因此造造成的的直接接后果果就是是用户户对能能源消消耗情情况漠不不关心心，供供热企企业负负担沉沉重。。能源的的大量量消耗耗带来来直接接的环环境问问题采暖时时间和和室内内温度度的调调节不不能根根据用用户的的意愿愿进行行相应应的调调节。。传统的垂直系统燃气壁壁挂炉炉分户户采暖暖热源采暖管管路热水管管路散热设设备热水用用水点点1.解决采采暖收收费难难的问问题2.运行维维护可可以高高枕无无忧3.没有室室外管管网的的困扰扰4.同时解解决生生活热热水供供应5.运行经经济，，卫生生环保保6.真正体体会节节能带带来的的实惠惠对地产产开发发公司司分户独独立采采暖系系统优优点（（一））能够够充充分分利利用用现现存存的的燃燃气气输输配配管管线线为满满足足用用户户日日常常生生活活使使用用燃燃气气的的需需要要，，必必须须建建设设燃燃气气输输配配管管线线、、燃燃气气调调压压站站和和燃燃气气计计量量表表。。使用用燃燃气气分分户户独独立立热热源源，，仅仅需需要要适适当当加加大大燃燃气气供供应应管管道道的的输输送送能能力力并并选选择择流流量量大大的的燃燃气气表表。。增加加了了天天然然气气在在一一次次能能源源中中的的市市场场份份额额，，有有利利于于燃燃气气公公司司尽尽快快收收回回投投资资。。使用用燃燃气气独独立立分分户户供供热热系系统统，，除除了了满满足足冬冬季季舒舒适适采采暖暖需需求求之之外外，，同同时时全全年年供供应应家家庭庭生生活活热热水水。。比如如，，对对一一个个普普通通的的终终端端用用户户（（以以100平平米米的的住住宅宅/三三口口之之家家为为例例）），，预预计计的的全全年年燃燃气气消消耗耗量量约约为为1600-2000m3(其中中大大约约1300m3用于于采采暖暖目目的的，，其其余余300-600m3用于于家家庭庭洗洗浴浴热热水水的的供供应应)。。分户户独独立立采采暖暖系系统统优优点点（（二二））对燃燃气气公公司司室温温控控制制可可以以随随心心所所欲欲采暖暖时时间间完完全全自自由由掌掌握握设备备运运行行经经济济可可靠靠供热热收收费费公公平平合合理理舒适适供供应应生生活活热热水水灵活活选选择择散散热热设设备备真正正体体会会节节能能带带来来的的实实惠惠对最最终终用用户户分户户独独立立采采暖暖系系统统优优点点（（三三））1.产产品品质质量量良良莠莠不不齐齐设备备安安装装随随心心所所欲欲市政政配配套套尚尚需需完完善善设计计安安装装缺缺乏乏标标准准对新新产产品品认认识识不不足足………壁挂挂炉炉分分户户供供暖暖目目前前的的问问题题热源源、、管管网网系系统统和和散散热热设设备备热源源、、管管网网系系统统和和散散热热设设备备主要要内内容容1，供供暖暖系系统统的的热热源源2，管管网网系系统统和和主主要要部部件件3，散热热设备备1，常见见热源源供热热源燃煤燃气电能热电厂厂燃煤锅锅炉房房燃气锅锅炉房房分户独独立燃燃气热热源空调热热泵电热膜膜/电电缆加加热热媒一般热热媒有有热水、蒸蒸汽、、空气气和电电辐射射•水作为为热媒媒的优优势：：1:传热快快2:蓄热性性好3:安全性性高4:成本低低廉落地式壁挂式安装位置烟道式强排式平衡式排烟方式密闭方式开放式密闭式适用气种人工煤气液化气天然气1，常见见热源源2，管网网系统统热媒输输送定压系系统补水系系统管道系系统水处理理设备备补水装装置管道系系统方方式管材水泵如安全全阀、、膨胀胀水箱箱其它如排气气装置置、除除污器器、换热器器、阀阀门等等2，管网网系统统水泵水泵是是用于于输送送液体体的机机械。。水泵泵的主主要性性能参参数:扬程是指单单位重重量液液体经经过泵泵后所所获得得的机机械能能，单单位为为kPa、mbar、mH2O等。2.流量在单位位时间间内通通过泵泵体的的流体体体积积或质质量，，单位位为m3/h、l/s、kg/h等。3.轴功率率由电动动机或或传动动装置置传到到泵轴轴上的的功率率，称称为泵泵的轴轴功率率，单单位为为kW。4.效率泵的输输出功功率（（有效效功率率）与与输入入功率率（轴轴功率率）之之比，，称为为泵的的效率率。5.泵的必必需气气蚀余余量为了防防止泵泵内气气蚀，，泵运运行是是在泵泵进口口附近近的暂暂铅截截面上上单位位重量量液体体所必必须具具有的的超过过汽化化压力力的富富裕压压力值值。该该值通通常由由泵制制造厂厂规定定。泵泵的必必须气气蚀余余量用用NPSH表示，，单位位为kPa。6.水泵特特性曲曲线表示泵泵在一一定的的转速速下，，流量量与其其他基基本性性能曲曲线参参数之之间的的关系系。常常见的的性能能曲线线有扬扬程与与流量量的关关系曲曲线。。2，管网网系统统水泵水泵的的选型型与水水泵工工作点点水泵型型谱水泵型型谱是是水泵泵厂家家提供供的，，用于于给出出不同同型号号水泵泵所适适用的的工作作范围围，通通过型型谱可可以确确定所所选择择的水水泵型型号。。确定水水泵工工作点点当水泵泵安装装在系系统上上之后后，系系统的的阻力力S与系统统流量量Q决定了了水泵泵在其其特性性曲线线上的的哪一一点工工作。。系统统的压压力降降Δp与阻力力S、流量量Q之间的的关系系为：：如果系系统阻阻力S发生变变化，，泵的的特性性不会会变化化，但但泵的的工作作点将将发生生变化化。如如图图所示示，当当调节节阀R关小时时，系系统阻阻力将将增加加，水水泵的的工作作点将将从A移到B。2，管网网系统统水泵水泵运运行工工况的的调节节系统在在实际际运行行中，，其流流量往往往是是变化化的。。由于于流量量的变变化必必然会会引起起水泵泵工作作点的的变化化。1）水泵泵出口口管路路节流流调节节如图所所示，，通过过两通通调节节阀V改变流流量。。当将流流量从从Q1减少到到Q2时，调调节阀阀上的的压降降也会会增加加Δp，即水水泵的的多余余能量量都消消耗在在阀门门上。。这种调调节方方式简简单、、可靠靠、方方便、、调节节装置置初投投资低低，但但其能能量损损失大大。为避免免泵内内汽蚀蚀，一一般不不在泵泵入口口处安安装节节流调调节阀阀。2，管网网系统统水泵水泵运运行工工况的的调节节系统在在实际际运行行中，，其流流量往往往是是变化化的。。由于于流量量的变变化必必然会会引起起水泵泵工作作点的的变化化。2）水泵泵的串串并联联水泵串串联增增加扬扬程，，流量量不变变水泵并并联增增加流流量，，扬程程不变变2，管网网系统统水泵水泵运运行工工况的的调节节系统在在实际际运行行中，，其流流量往往往是是变化化的。。由于于流量量的变变化必必然会会引起起水泵泵工作作点的的变化化。3）变速速调节节这是一一种相相对节节能的的调节节方式式。当水泵泵转速速从n1变化到到n2时，相相应的的流量量Q1、Q2；扬程程H1、H2及功率率P1、P2均发生生变化化，它它们与与转速速的关关系为为：由此可可见，，当转转速降降低到到50%时，扬扬程降降低到到25%，而功功率则则降低低到12.5%，具有有明显显的节节能效效果。。双速电电动机机的优优点是是：调速频频率高高；可可靠性性较高高、维维护方方便；；投资资省。。但不不能进进行连连续调调速。。变频调调速的的主要要优点点是：：调速效效率高高；调调速范范围宽宽，并并在整整个调调速范范围内内均具具有较较高的的效率率。但但变频频装置置的初初投资资较大大；变变频器器产生生的高高次谐谐波对对其他他设备备会产产生不不良的的影响响。2，管网系统统水力分压器器在供暖系统统中分别起起到以下作作用。排污：使系统杂质质及污垢在在此堆积并并通过排污污阀排除自动排气：：通过自动排排气阀排除除系统内的的空气水力分压：：使每个分支支水路相对对独立运行行工作原理当一个供暖暖系统中一一次循环及及二次多回回路循环同同时存在，，一、二次次循环分别别有自身的的循环水泵泵，在这种种情况下，，循环泵之之间可能相相互影响，，造成流量量及扬程的的不正常。。水力分压器器内部能产产生一个压压力损失衰衰减的区域域，它能使使一次及二二次循环相相对独立运运行：如果果一次水流流与二次水水流在相互互交汇的区区域压差忽忽略不计，，它们之间间不会互相相影响。2，管网系统统水力分压器器一次流量=二次流量一次流量＞二次流量一次流量＜二次流量水力分压器器的制作和和应用1）水力分压压器尺寸要要求水力分压器器为保证良良好的去藕藕作用，应应保证去藕藕中水的流流速为系统统管路中流流速的1/10。各接口之之间应有足足够的距离离。具体尺尺寸见右图图。2）水力分压压器的安装装水力分压器器应垂直安安装，温度度较高的水水应连接在在罐的上部部，温度较较低的水应应连接在罐罐的下部。。2，管网系统统闭式膨胀水水箱膨胀水箱的的作用1）提供多余空空间给系统统中因为受受热体积膨膨胀的水2）维持密闭闭水系统压压力的稳定定密闭式膨胀胀水箱的结结构及工作作原理1）结构由外壳、隔隔膜、充放放气口、系系统接口组组成。隔膜膜将膨胀水水箱分成两两部分，一一部分充有有一定压力力的气体；；另一部分分与系统水水相通。2）工作原理下图所示。。2，管网系统统闭式膨胀水水箱密闭式膨胀胀水箱的选选型膨胀水箱的的选型主要要的是确定定膨胀水箱箱的容积。。其中：V：系统总水水量（kg）u2：系统最高高工作温度度时水的容容重（l/kg）u1：系统最低低工作温度度时水的容容重（l/kg）Pp：膨胀水箱箱预充气压压力（绝对对压力）Pmax：系统安全全阀整定压压力（绝对对压力）膨胀水箱内内预充压力力膨胀水箱安安装位置的的静压+0.3bar2，管网系统统闭式膨胀水水箱密闭式膨胀水箱的选型例：如某系统总水容量为200kg；最高工作温度80℃；注入的冷水温度10℃；安全阀整定压力为4.0bar，系统充水压力1.5bar。确定膨胀水箱容积。水在10℃时的容重u1=1.0003；80℃时的容重u2=1.0290；膨胀水箱预充气压力取为系统静压，即注水压力+0.3bar，Pp=1.5＋0.3＋1=2.8bar（绝对压力）；安全阀整定压力Pmax=4.0＋1=5.0bar（绝对压力），则：即膨胀水箱的容积不应小于13.0L。如膨胀水箱安装位置另有10m高的静水压头（10mH2O≈1.0bar）,膨胀水箱预充气压力为Pp=1.5+1.0＋0.3＋1=3.8bar（绝对压力），则：即膨胀水箱的容积不应小于23.9L。注意：密闭式膨胀水箱应安装在水泵的进口侧，并且需要安装在回水侧，回水温度较低，安全系数大一些2，管网系统统闭式膨胀水水箱密闭式膨胀胀水箱的安安装位置安装在水泵泵入口侧安装在水泵泵出口侧2，管网系统统自动排气阀阀作用：自动动排除系统统中的气体体，安装在系统统最高处及及系统中容容易集气的的位置。水中的气体体对系统运运行的不良良影响：水水力工况变变差；产生噪音；散散热器传热热效果变差差；…安全阀作用：防止止系统超压压。当系统压力力过高时，，安全阀自自动打开放放水，待压力下降降后自动关关闭。2，管网系统统温控阀作用：通过调节节散热器的的水流量，，来调节散散热器的散散热功率，，从而达到到温控阀所所设定的供供暖温度。。并自动保保持房间内内的设定温温度。原理：感温包和阀阀芯优点：1，可以保证证各个房间间单独调节节温度，提提高舒适度度；2，利用自由由热，节能能20%（平衡阳光光，散热设设备等的因因素）3.部分解决水水力失调问问题缺点：1，需要预留留一个常通通的循环支支路；2，调节速度度较慢。如如当室外温温度很低，，温控阀并并不能主动动加大采暖暖功率。只只有当由于于室外温度度的降低，，使得室内内温度也降降低的情况况产生后，，温控阀才才会开大阀阀门，增加加供暖功率率。安装：水平安装，，以便周围围空气能够够顺畅流经经传感器，，减少供暖暖管道热气气的影响，，保证传感感器正常工工作。2，管网系统统温控阀未安装恒温温阀的供暖暖系统全部安装恒恒温阀的供供暖系统部分安装恒恒温阀的功功能系统未安装恒温温阀的双管管供暖系统统实际上无无法保持其其供热平衡衡2，管网系统统手动平衡阀阀原理：通过旋转手手柄调节阀阀芯的上下下运动，通通过专用仪仪表连接阀阀门两端的的测压点可可以测量阀阀门的压降降和通过流流量，并可可以锁定阀阀门的开度度。作用：消耗富余压压差，使管管路流量和和压降与设设计值一致致，测量流流量。安装位置：：1，定流量系系统的管路路，逐级安安装，从末末端支路到到水泵出口口的各个支支路。2，变流量系系统的大分分支处（仅仅当安装动动态压差平平衡阀的支支路上的压压差大于动动态压差平平衡阀的控控制压差时时才安装）），末端安安装动态压压差平衡阀阀。3，供水管管或回水水管安装装均可，，差别在在于安装装在供水水管时，，手动平平衡阀的的工作压压力要大大于回水水管安装装的情况况，但是是末端设设备和电电动调节节阀的工工作压力力情况刚刚好相反反。2，管网系系统动态流量量平衡阀阀原理：当水流压压力P1增大时，，阀胆的的套筒向向下运动动，压缩缩阀胆内内的弹簧簧，同时时减少阀阀胆底部部阀孔的的过流面面积，功能：通过该阀阀保持流流量的恒恒定。安装位置置：1，定流量量系统的的管路，，末端安安装，不不需逐级级。2，供水管管或回水水管安装装均可。。水泵曲线管路特性曲线台数变化后水泵曲线限流后管路特性曲线2，管网系系统管道一、钢管管与其他管管材相比比，钢管管价格低低廉，所所以常用用于采暖暖系统。。对于生生活热水水管道系系统，使使用有防防锈作用用的镀锌锌钢管。。二、铜管管主要使用用紫铜管管道。铜铜管有可可低温焊焊接的特特点，使使得连接接密闭可可靠，焊焊接灵活活简单。。抗腐蚀能能力很强强。三、塑料料管空气可与与金属管管道接触触，使管管道腐蚀蚀。所以以可使用用塑料管管材。优点：易于安装装，尤其其系统很很大的情情况管材重量量轻管材表面面光滑，，美观不会产生生因膨胀胀而造成成的噪音音缺点：膨胀量很很大对温度敏敏感强度较低低2，管网系系统管道膨胀问题题：管道道在供暖暖情况下下，会由由于温度度升高而而伸长。。所以，，在暗装装时需要要考虑膨膨胀产生生的后果果。管道热伸伸长量：：例：一条条长10米的普通通钢管，，在采暖暖水温达达到80度时，膨膨胀量为为：供热系统统基础知知识供暖系统统基础知知识主要内容容1：采暖/生活热水水负荷计计算2：不同的管管路系统3：系统阻阻力计算算1：负荷计算算-采暖负荷荷计算对于燃气气壁挂炉炉系统来来说，需需要分别别计算采采暖热负负荷、卫卫生热水水热负荷荷。然后按照照其中的的较大值值选取壁壁挂炉采暖的热热量=系统的热热损失系统热损损失主要要取决于于：系统内外外温差、、保温情情况、通通过房间间的空气气量等供暖系统统基础知知识1：负荷计算算-采暖热负负荷门窗走廊客厅外墙隔墙窗隔墙以右图为为例，房房间的采采暖热负负荷包括括：外墙散热热量外窗散热热量屋顶散热热量地面散热热量户门传热热量隔墙传热热量冷风渗透透耗热量量冷风侵入入耗热量量供暖系统统基础知知识采暖热负负荷的体积热指指标估算算Qn—采暖热热负荷Wtn—室内空空气温度度℃tw—室外供供暖计算算温度V—建筑的的体积m3qn—体积热热指标根据建筑筑的保温温情况宜宜取0.4-0.7a—修正系系数。请请参考下下表采暖室外计算温度℃0-5-10-15-20-25-30a2.462.001.741.551.401.301.201：负荷计算算-采暖热负负荷-采暖负荷荷估算供暖系统统基础知知识采暖热负负荷的面积热指指标估算算1：负荷计算算-采暖热负负荷-采暖负荷荷估算供暖系统统基础知知识Qn=F×qfQn—采暖热负负荷WF—建筑物的建建筑面积，，m2qf—供暖面积指指标，W/m2，指每1m2的供暖设计计热负荷。。建筑物类型住宅居住区综合学校办公楼医院托幼旅馆商店食堂餐厅影剧院展览馆大礼堂体育馆未采取节能措施的热指标qf（W/m2）87~9690~10190~12098~12090~10598~120173~210143~173173~248采取节能措施的热指标qf（W/m2）60~6868~8375~10583~10575~9083~105150~195120~158150~2251：负荷计算-采暖热负荷荷-影响采暖运运行费用的的因素影响用户燃燃气耗量的的因素主要要有：1、气候条件件2、室内温度度3、土建结构构4、房间位置置5、家庭人员员组成及生生活习惯6、四邻入住住情况7、入住前期期费用较高高供暖系统基基础知识1：负荷计算-采暖热负荷荷-不同输出功功率壁挂炉炉的适用面面积壁挂炉输出出功率（Kw）适适用住住宅面积（（m2）200以下240以下36300以下北京地区普普通住宅选选用燃气壁壁挂炉选型型建议：供暖系统基基础知识1：负荷计算-卫生热水热热负荷热水加热的的基本计算算公式tr/tl—热水/冷水温度度℃m—热水流量量L/minQ—加热功率率kWC—常数0.07热水器具名称热水量L/min水温℃热水龙头５－７３０－３５淋浴器７－１０３７－４０浴缸１０－１５４０高级浴缸１５４０常用热水参参数表供暖系统基基础知识壁挂炉选型型方法：A、对于标准准壁挂炉（（采暖和生活活热水功能能)，按照采暖暖及卫生热热水中的较较大负荷选取设备。。壁挂炉采用用生活热水优优先的工作方式式，因此在在选择壁挂挂炉功率时时一般以生活热水水负荷为依依据，不用将采采暖负荷与与生活热水水负荷相加加。B、对于系统统壁挂炉（仅有采暖功功能），如用户有有使用卫生生热水的需需求可再加加装一个外外置储水罐罐。如果生活热热水产率不不足，例如如大型浴缸缸等，需要要加储水罐罐。如何判断热热水产率够够不够？？？（估算方方法）供暖系统基基础知识2：不同的管路路系统单管系统双管系统章鱼式系统统供暖系统基基础知识2：不同的管路路系统——单管系统1）单管顺流流式：A，该系统通通过每组散散热器的水水流量为系系统总的水水流量；B，不能单独独调节每个个散热器的的散热量；；C，如果系统统中任何一一个散热器器的阀门关关闭，则整整个系统的的流量都为为零，同时时，还必须须停止水泵泵的运行；；D，采暖水每每经过一组组散热器，，温度就会会降低，这这就造成了了系统末端端的散热器器的供水温温度降低很很多，所以以，如果整整个系统散散热器相同同时，末端端散热器的的散热量远远小于起始始散热量。。为弥补这这个缺陷，，只能靠增增加末端散散热器面积积来增加散散热量。供暖系统基基础知识热水经立管管或水平供供水管顺序序流过多组组散热设备备，并顺序序地在各散散热设备中中冷却的系系统。2：不同的管路路系统——单管系统2）单管跨越越式：A，系统散热器器都并联在在一个单管管供暖管道道上，系统统中的总流流量对于散散热器来说说，将分为为两部分。。一部分流流过散热器器（采暖流流量），另另一部分从从散热器旁旁通（旁通通流量）；B，流过散热器器的采暖流流量水温会会降低，与与温度没变变化的旁通通流量混合合，混合后后的采暖水水流过后续续的散热器器。水温也也会有所降降低。为获获得相同的的采暖功率率，也需要要增加散热热器的散热热面积；C，其优点是每每个散热器器可以进行行调节。供暖系统基基础知识应该指出当当任何一个个阀门关闭闭时，流过过锅炉的流流量基本不不变，所有有阀门都关关上时，仍仍有水在系系统中流动动，向外进进行散热，，这样的系系统还是不不经济。2：不同的管路路系统——双管系统1）双管式：：A，单独调节节各房间的的散热器，，但有可能能会出现水水力失调，，因此在散散热器回水水或供水管管上要装调调节阀；B，双管分同同程和异程程两种，判判断同程系系统和异程程系统时有有个简单的的方法，散散热器的供供水管和回回水管往后后走时是同同一个方向向的，是同同程，相反反方向的是是异程。供暖系统基基础知识热水经立管管或水平供供水管平行行地分配给给多组散热热设备，冷却后的回回水自每个个散热设备备直接沿回回水立管或或水平回水水管流回热热源的系统统2：不同的管路路系统——双管系统1）双管式：：双管同程系系统相比较与双双管异程系系统，双管管同程系统统采暖水流流过每组散散热器的管管道长度均均相等。虽虽然在系统统安装时会会增加一条条管道的造造价，但不不需要安装装其它的平平衡设备（（前提是每每个末端的的负荷一样样大）。当当系统可以以组成一个个闭合环路路时，就可可以省去第第三条管路路。供暖系统基基础知识双管异程系系统：如右图所示示，该系统统采暖水流流过每个散散热器的管管道长度均均不相同，，所以造成成采暖水流流过每个散散热器的沿沿程阻力不不同。在采采暖调试时时，需要对对采暖系统统进行水力力平衡调节节。2：不同的管路路系统——章鱼式这种系统是是通过集、、分水器直直接和每个个散热器相相连，其突突出特点是是：A，散热器和和集、分水水器之间没没有其它分分支回路和和接口。B，使用小管管径的聚丁丁烯管道，，并放入套套管中，浇浇筑在地板板中。C，使用专用用接口连接接散热器和和集、分水水器之间的的管道，连连接更为可可靠、施工工更容易。。这种系统有有很多优点点：A，由于聚丁丁烯管道的的柔软和中中间没有接接头，使它它可以很容容易在套管管间穿移，，或在发生生故障的情情况下拔出出管道B，大部分的的管道不可可见，只有有在管道的的出口处才才可见，等等等。由于章鱼式式系统的供供、回水管管道安装在在地板下，，所以，供供暖管道外外要加装套套管，套管管的管径较较供暖管道道管径大10%到30%之间。套管管转弯时的的半径要大大于套管本本身半径。。供暖系统基基础知识总结1，区分单管管双管看末末端2，当有一组组末端关断断这一支路路的流量就就为零，或或者系统流流量不改变变的是单管管系统3，每个末端端可独立关关断而不影影响其它末末端工作，，同时对系系统的总流流量产生一一部分影响响的是双管管系统。供暖系统基基础知识3：校核系统阻阻力-阻力计算系统的阻力力Hv包括：沿程程阻力+局部阻力沿程阻力的的影响因素素：（λ,1/d,ρρ,v2）即与管材，，管径，热热媒的性质质和流速有有关。沿程阻力Hv1：当热媒沿沿着管道流流动时，由由于流体分分子间及其其与管壁间间的摩擦所所造成的能能量损失供暖系统基基础知识3：校核系统阻阻力-阻力计算系统的阻力力Hv包括：沿程程阻力+局部阻力局部阻力的的影响因素素（k,v2）即与管道附附件的形式式和热媒的的流速相关关。局部阻力Hv2：当热媒流流过系统管管道的一些些附件（如如阀门，弯弯头，三通通，散热器器等）时，，由于流流动方向或或速度的改改变而产生生的局部涡涡旋和撞击击所损失的的能量。供暖系统基基础知识总结一下，，不论是沿沿程阻力还还是局部阻阻力，都和和流量的平平方成正比比关系。即即如果流量量变为原来来的2倍，系统的的阻力会变变成原来的的4倍。ABCDEFHGIJKL系统流量计计算的基本本公式3：校核系统阻阻力-系统水流量量计算每个分支管管路处的流流量需要汇汇总根据每段管管路的流量量确定管径径管径的选择择需要在阻阻力和管材材间取得平平衡供暖系统基基础知识ABCDEFHGIJKL１、确定最不利利环路即要确定系系统中阻力力可能最大大的一段管管路。单管系统是是所有的管管路和管件件的叠加。。双管分区系系统一般是是管路最长长，管件最最多的系统统。图中是：A-B-C-D-E-F-G-H环路。3：校核系统阻阻力供暖系统基基础知识ABCDEFHGIJKL２、计算算沿程阻力力Py(a,b)+Py(b,d)+Py(d,e)+Py(e,g)3.计算算局部阻力PI,b+PI,c+PI,d+PI,e+PI,f+PI,g+PI,h+PI,散热器4.阻力力汇总5.别忘忘了x2（散热器除外外）3：校核系统阻力力供暖系统基础础知识4.校核系统阻力力-校核水泵流量量扬程曲线注意：如果没有外外置水泵的话话，请参考说说明书中壁挂挂炉有效流量量扬程曲线确定系统流量量根据设备有效效扬程曲线确确定扬程计算在设计流流量下的系统统阻力比较系统阻力力与水泵扬程程（在设计流流量下）的大大小若扬程偏小，，要重新设计计管路。6.如果必要，需需考虑外加水水泵Plus扬程曲线有效扬程（mbar)水流量（l/h）供暖系统基础础知识设计供暖系统统July.2008热源、管网系系统和散热设设备主要内容1，散热器系统统的设计2，地板辐射采采暖系统设计计3，风机盘管系系统设计1，散热器系统统不同材质散热热器的特点铸铁散热器：：耐腐蚀性能强强，热惰性大大，室内温度度稳定。铸铁铁材料导热性性能较差，铸铸铁散热器较较重。在开式式系统中宜选选用铸铁散热热器。钢制散热器：：目前钢制散热热器主要有板板式和柱式两两种。钢材的的韧性较好，，便于机械加加工成各种具具有装饰性的的散热器；承承压能力较强强；导热性能能优于铸铁。。钢材比铸铁铁的热惰性小小，更便于调调节。铝制散热器：：导热、耐腐蚀蚀及机加工性性能好，重量量轻，但价格格较高。铜铝复合散热热器：将散热器中通通风部件与散散热部件分别别处理可充分分发挥铜材耐耐蚀特长及铝铝材重量轻、、导热好、易易成型的特点点。供暖系统的热热媒（蒸汽或或热水），通通过散热设备备的壁面，主要以对流方方式（对流传热量量大于辐射传传热量）向房房间传热。1，散热器系统统散热器的选型型选型原则：对于散热器的的选型，首先先应根据房间间的采暖计算算热负荷与散散热器的散热热量相等的原原则，同时考考虑居室热舒舒适性。房间间的美观协调调来确定散热热器的型号及及尺寸，即：：1、散热器应尽尽量放置在窗窗下2、散热器的长长度应接近窗窗的宽度功率的选择：：通过计算房间间所需要的热热负荷，正确确选择散热器器的功率。类型的选择：：在选择散热器器类型时应考考虑安装位置置，散热器的的最佳安装位位置为窗下或或冷墙。在注注重散热器装装饰性的同时时，也要保证证散热功能，，过细或过度度弯曲的管道道也会影响散散热功能。以瑞特格板式式散热器为例例，进行散热热器选型一栋位于北京京的居民住宅宅楼，其采暖暖系统为双管管系统。设计计要求的采暖暖供回水温度度分别为Tin=85℃、Tout=60℃、Troom=22℃。案例一其中一间18㎡的卧室，经设设计计算，所所需采暖热负负荷为1，200W。房间唯一的的一扇窗户宽宽1.5m，窗台高0.7m。1，散热器系统统散热器的选型型求解方法一一第一步：计算算算术平均温温差：Δt=（Tin+Tout）/2-Troom=（85+60）/2-22=50.5℃℃第二步：从样样本中的转换系数表中可查到散热热量转换系数数为0.74。因此可求得得在标准平均均温差64.5℃℃的散热器的标标况散热量为为：Qn，rad1=Q1/fK=1200/0.74=1,622W第三步：在案案例一中，根根据散热器长长度接近窗台台宽度的原则则散热器长度度选择为1400㎜。从散热器的散热热量表中，可查的11-450-1400散热器在标况况下的散热量量为1，655W第四步：这种种散热器能够够提供充足的的散热量以及及舒适的房间间温度。所以以最终的答案案为：11K-450-1400或11vK-450-14001，散热器系统统散热器的选型型1，散热器系统统散热器的选型型1，散热器系统统散热器的选型型求解方法二二利用瑞特格公公司提供的几几种常见供回回水温度和房房间温度下的的散热器的散散热量速查表表选择合适的的散热器。根据散热器长长度接近窗台台宽度的原则则散热器长度度选择为