暖通空调习题解答 联系客服

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3-2 为什么热水采暖系统在民用和公用建筑中得到广泛的应用? 答:教材33页

热水采暖系统有以下优缺点 优点:

(1)运行管理简单,维修费用低;

(2)热水德尔跑冒滴漏现象轻,因而节能; (3)可采用多种调节方法;

(4)供暖效果好。连续供暖时,室内温度波动小。可创造良好的室内环境,增加舒适度。

(5)管道、设备锈蚀较轻,使用寿命长。 缺点:

(1)热水采暖系统靠水在散热设备中温度降低放出显热,散热设备传热系数较低,因而在相同的供热量下,所需供暖设备较多,管道系统的管径较大,造价高。

(2)在相同的设计热负荷下,热水为热媒时流量大,输送热媒消耗电能多。

综合来看,从有利节能、环保、提高舒适度、维修简便和使用寿命长而言,热水采暖系统的优点是主要的。应使其成为民用和公共建筑的主要采暖型式,页用于工业建及其辅助建筑中。

3-3 全水系统末端装置有哪几大类? 答:教材34页

常用的末端装置有散热器、暖风机、风机盘管和辐射板。 3-4 什么是散热器的金属热强度? 答:35页

单位质量金属、每1℃传热温差的散热量,其单位为W/(㎏℃) 3-5 什么是对流器?什么是辐射器? 答:35页

散热器按其传热方式分为辐射散热器和对流散热器。对流散热器的对流散热量几乎占100%,有时称其为“对流器”;相对对流散热器而言其他散热器同时以对流和辐射散热,有时称其为“辐射器”。

3-6论述铸铁散热器与钢制散热器的区别。 答:35和36页

灰口铸铁浇筑而成。由于结构简单、耐腐蚀、使用寿命长、水容量大而沿用至今。它的金属耗量大、笨重、金属热强度比钢制散热器低。铸铁散热器有柱型、翼型、柱翼型和板翼型等。

钢制散热器有新型钢制散热器和光排管散热器。,其金属耗量少,安装简单,承压能力较高,占用面积小。但耐腐蚀能力差,要求供暖系统进行水处理,非采暖期需满水养护。施工安装时要防止磕碰。钢制散热器水容量小,热惰性小、在间歇供暖时,停止供热后,延续供暖效果差,因此不宜与铸铁散热器混用于同一个间歇供暖的采暖系统中。不宜用于有腐蚀性气体的生产厂房和湿度相对较大的房间。钢制散热器有柱型、板型、柱翼型、扁管型、钢管串片式等。

3-7 散热器靠外墙布置和靠内墙布置各有何优缺点? 答:38页

散热器布置在外墙的窗下,,这样少占用室内的使用面积,提高外窗下部的温度,减少对人体的冷辐射。以及阻止渗入室内的空气形成下降的冷气流,房间贴近地面处温度较高,从而可提高房间的热舒适性。

散热器靠内墙布置,其优点是默写场合下可减少管路系统的长度。其缺点是沿房间地面流动的空气温度较低,降低舒适度;占用室内使用面积,影响家具及其他设施的布置;天长日久散热器上升气流中所含微尘附着于散热器上方内墙表面,影响美观。

3-8 同一组散热器,当进出口水温度和室内温度相同时,而接管方式不同,试比较其传热系数的大小。接管方式依次为:同侧上进下出、同侧下进上出、异侧下进下出。

答:39页

连接方式不同时其外表面温度分布变化,使传热量发生变化。下进上出时水流总趋势与水在散热器中冷却后的重力作用相反,为是散热性能变差,传热系数变小,在相同负荷下所需散热器面积增加。

3-9 试写出采暖散热器计算面积公式,并说明为什么要进行各项修正? 3-11 某采暖系统设计供回水温度为95/70℃,散热器面积和房间设计热负荷计算都正确。但实际运行时供水温度只能达到80℃,能否满足采暖要求?如果供水温度能达到90℃,能否满足采暖要求?

3-12 暖风机由哪些基本部件组成?暖风机的台数如何计算?暖风机如何布置? 3-13 暖风机采暖和散热器采暖有什么不同?

3-14 风机盘管按出口静压分成哪两大类?风机盘管安装有哪些注意事项?风机盘管有哪些主要部件?

3-15 试比较机械循环热水双管系统和单管热水采暖系统的主要特点。 3-16 试论述重力循环和机械循环热水采暖系统的主要区别。 3-17 同程式热水采暖系统由什么优缺点?

3-18 设计水平式热水采暖系统时应注意什么问题? 3-19 高层建筑热水采暖系统有哪几种形式?

3-20 自然循环热水采暖系统的作用压头如何确定?

3-21 计算图中两个热水采暖系统的自然循环作用压头。并说明管路水力计算时用哪个数值作为作用压头?

已知:高差:h1=2,h2=3,h3=3;散热器的设计热负荷:Q1=1000W,Q2=500W,Q3=1000W;设计供回水温度ts=95,tr=70℃。

各种温度下水的密度如下表

第四章 蒸汽系统

4-1 蒸汽作为热媒在暖通空调系统中有哪些用途? 答:教材83页

蒸汽是暖通空调系统中常用的热媒之一。在暖通空调中除了用于采暖之外,还用于通风、空调、制冷和热水供应。

4-2 比较蒸汽和热水作为热媒的主要特点。 答:教材84页

与热水相比,蒸汽作为热媒有如下特点: 优点

(1)某些工业生产过程中只能用蒸汽。为了保证这些工艺生产的要求,采用压力和温度较高的蒸汽作热媒,这时蒸可同时满足对压力和温度有不同要求的多种热用户的用热要求。

(2)蒸汽在用热设备中主要靠相变放出热量(放出汽化潜热)。就单位质量热媒而言,蒸汽放出的汽化潜热比热水降温放出的显热要大许多倍。对相同热负荷,蒸汽比热水供应的热媒质量流量要小得多,因而凝结水管流量小、管径小,使得蒸汽系统节省管道初投资。

(3)蒸汽在散热设备内定压凝结放热,散热设备的热媒平均温度为相应压力下的饱和

温度。因此在相同热负荷下,蒸汽系统但热设备的传热温差大,所需散热设备面积比热水系统少得多。

(4)蒸汽和凝结水管在管路内流动时,由于压力损失,状态参数(密度和流量)发生变化,甚至伴随相变。饱和蒸汽沿管路流动时,管壁散热产生凝结水,变成湿蒸汽;湿蒸汽流经阻力较大的阀门等管路附件时,被绝热节流,可能变成饱和蒸汽或过热蒸汽。这些都是流动过程中的相变。从用热设备流出的饱和凝结水通过疏水器和凝结水管路,压力下降的速率快于温降,多余的热量,使部分凝结水汽化,形成“二次蒸汽”。这些特点使得蒸汽供热系统供热系统的设计计算和运行管理复杂。

(5)蒸汽密度比水小得多,用于高层建筑高区(特别是对管道和设备承压能力为1.6MPa,而建筑高度大于160m的特高层建筑),不会使建筑物底层的设备和散热器超压。

缺点

(6)蒸汽供热系统热惰性小,供热时热得快,停汽时冷的也快。

(7)蒸汽流动的动力来自于自身压力。蒸汽压力与温度有关,而且压力变化时,温度变化不大。因此蒸汽采暖不能采用改变热媒温度的质调节,只能采用间歇调节。因此使得蒸汽采暖系统用户室内温度波动大,间歇工作是有噪声,供暖质量受到影响。

(8)灰尘在65~70℃时开始分解,在温度高于80℃时分解过程加剧。用蒸汽作热媒时,散热器和管道表面温度高于100℃,表面有机灰尘的分解和升华,不利于提高室内空气质量。

(9)蒸汽系统间歇工作时,蒸汽管道内时而流动蒸汽、时而充斥空气;凝结水管内时而充满凝结水,时而进入空气。管道(特别是凝结水管)易收到腐蚀,使用寿命短。

(10)蒸汽管道温度高,无效热损失大。

鉴于蒸汽和热水作为热媒有各自的优缺点,因此要从节能、降耗、减少投资和运行费用等原则进行技术经济比较,根据热源和热用户的用热要求等具体条件来选择热媒。

蒸汽系统具有热水采暖系统所不具备的一些优点,蒸汽作热媒主要用于工业建筑及其辅助建筑。在某些工业企业中,甚至是不可替代的热媒。此时它不仅能满足工业生产用热的要求,也可以作为动力来源。不仅可用于采暖还可在暖通空调中得到多方面的应用。在生产厂房不仅可以采用蒸汽,也可经换热设备变成加热热水来采暖和实现热水供应。还用于商服部门(洗浴、洗衣房餐饮)和医院(消毒)等有专门用途的地方。对特高的高层建筑或人们不长时间停留、需要间歇供暖的场所作热媒有独到之处。

蒸汽系统存在“跑、毛、滴、漏”问题,能耗高。能源消耗要比热水系统多20%~40%。凝结水不能全部回收,需对系统不断地大量补水和对补给水进行水处理。增加了给水和水处理费用。蒸汽供热系统维护部件多,也增加了运行费用。鉴于以上原因,降低了蒸汽供热系统的经济性。再加上蒸汽系统的管道、设备锈蚀较严重、使用寿命短,蒸汽采暖系统的循环动力来自于蒸汽自身的压力。其压力与流量相关、压力又与温度相关,因此蒸汽采暖系统只得采用间歇调节,不能进行质调节,供暖质量较差。因此一般的民用、公用建筑当仅有采暖热负荷时,应用热水作为热媒;除了工业企业必须用蒸汽才能满足生产要求的情况之外,在其他场合采用蒸汽作热媒应进行论证,经济技术合理时,才可考虑。

4-3 写出蒸汽采暖系统流量的计算公式,并与热水采暖系统的流量计算公式进行比较。 答:教材88页

蒸汽流量计算公式:M=3.60*Q/r 式中:M——蒸汽质量流量,kg/h Q——设计热负荷,W

r—— 蒸汽在凝结压力下的汽化潜热,kJ/kg 热水流量计算公式: M=0.86*Q/△t

式中:M——热水质量流量,t /h

Q——设计热负荷,kW △t——供回水温差

4-4 蒸汽采暖系统和热水采暖系统中散热器自动排气阀的安装有何不同? 答:教材88页

热水采暖系统中空气比热水轻。散热器内如有空气,聚集在其上部。排气阀安装在散热器上面的丝堵处。低压蒸汽采暖系统中,空气比低压蒸汽重,散热器内如有空气,聚集在其中部或中部偏下处,安装自动排气阀可排除散热器内的空气,其安装位置距散热器底部的高度为散热器全高的1/3,而不应装在散热器的顶部。

4-5 重力回水低压蒸汽采暖系统中为什么凝结水干管要比锅炉水位高h+(0.2~0.25)m? 答:教材86页

在蒸汽压力作用下,总凝结水管4内的水位比锅筒内水位高出h(h为锅炉蒸汽压力折算的水柱高度),水平凝结水干管3最低点比总凝结水管4内水位还要高出200mm~250mm,以保证水平凝结水干管3内不被水充满。

4-6 机械回水低压蒸汽采暖系统中为什么要设通气管和空气管? 答:教材87叶

空气管4在系统工作时排除系统内的空气,在系统停止工作时进入空气。 通气管5用于排除凝结水箱6水面上方的空气。

4-7 为什么凝结水泵应在凝结水箱最低水位以下?两者的高差如何确定? 答:教材89页

为了防止凝结水泵内产生气蚀,水泵应在凝结水箱最低水位以下,以保证最小正水头h值,h值见下表 80 90 100 凝结水温度 最小正水头 2 3 6 4-8 计算低压蒸汽管路的平均平均比摩阻公式中为什么要减去2000Pa?考虑了哪些因素?

答:教材89页

散热器入口预留压力为2000Pa(约200水柱),用于克服蒸汽流入散热器时的阻力损失(含供汽支管上阀门的阻力损失)并驱赶空气。

4-9 室内高压蒸汽采暖系统为什么尽量采用同程式? 答:教材93页

高压蒸汽系统并联管路达到平衡时比较困难的,一般不进行并联管路阻力平衡计算,管道布置尽可能采用上供式和同程式.若采用异程式,离入口越近,散热设备的回水压力越高.从而有可能阻碍远处散热设备凝结水回流及空气排除,导致远处散热设备不热.同程式系统中并联立管压力易于平衡,一般不会产生上述情况.因此系统较大时最好采用同程式。

4-10 为什么室内高压蒸汽管路水力计算时允许压力降取0.25P(P为蒸汽采暖系统起始点表压力)?

答:教材93页

高压蒸汽采暖系统最不利蒸汽管路的阻力损失取起始点压力(表压)的1/4,剩余压力用于克服疏水器及凝结水管路的阻力损失,以保证顺畅地排除凝结水,同时有利于远近支路的压力平衡。

4-11 安装疏水器时,其前后配备有阀门和连接的管道。分析配备旁通管的利弊。 答:教材97页 旁通管的作用是: