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供暖设计

供热工程课后题

工程设计网 2023-10-06 供暖设计 0

供热工程课后题讲解供热工程是热力学、流体力学以及控制理论等多学科交叉的工程学科，涉及到热力学、管道流动、传热、控制等各方面的知识。以下就是供热工程一些常掌握的基本知识点的相关课后题解析：1.热力计算问

供热工程课后题讲解

供热工程是热力学、流体力学以及控制理论等多学科交叉的工程学科，涉及到热力学、管道流动、传热、控制等各方面的知识。以下就是供热工程一些常掌握的基本知识点的相关课后题解析：

1.热力计算问题：

热力计算问题是供热工程设计中十分重要的一项内容。在给定情况下，需计算出参数值，并通过计算数据进行工程设计。

题目：

工程中已知回水温度为56℃，进水温度为90℃，热负荷为240kW，采用铁塔前置二次供温制，其中主回路中央热源机组供水温度T3=110℃，从回路管网供水温度T1=80℃，双管道联通房间热交换器，试计算：

1）换热站主回路流量、房间侧换热器流量及总流量；

2）主回路流量调节阀开度与调节范围；

3）房间热交换器箱体侧的水压损失p1，套管侧的水压损失p2。

解答：

1）回水温度ΔT1=90-56=34°C，设进口流速为u1，则主回路的流量Q1为：

Q1=240/(ωc * ΔT1 * u1)

其中，ωc为2。因为采用铁塔前置二次流量真正就由主回路供水温度T3、回水温度T4和供回压力差△P1再ρc（流量系数）决定。ρc一般取0.17 - 0.2 之间。排除一些不可能到达的值，则取ρc=0.18。在实际操作中，为确保管道的流量，可能需要调整，则主回路的u1通常可取1.2m/s-1.8m/s之间，此时可得流量为：

Q1=240/(2*34*1.5*0.18)=580.34，其中240为热负荷。

房间侧流量 Q2 与 β1（房间换热器侧的流量调节阀的开度）成正比：

Q2=β1Q1=0.7*580.34=406.24(m3/h)。

所以，总流量为：

Q=Q1+Q2=986.58(m3/h)。

2）由于采用了铁塔前置二次供温制，因此，主回路的流量调节阀和房间侧换热器的流量调节阀规格相同（Φ65），开度范围为 20%-100%。此时，主回路的流量调节阀的开度可以采用公式：

β2=Q1/Q*100%=59.82%。

所以，主回路的流量调节阀中心应用开度应该取60%左右。

3）由于房间热交换器箱体侧的水压损失过小，通常可视为忽略不计。套管门侧水压损失p2可采用公式：

p2=(λ * Lv * Q2平方)/(dth4平方 * 2g)

公式中，λ为阻力系数，取0.08；Lv为套管长度，单位为m；d为房间侧换热器的管径，th4为箱体侧出口的温度。

假设套管长度为1m，LV=1 (m),斜眼管内径为 Φ40，温差ΔT＝10℃，代入公式中计算出p2≈39(Pa)。

2. 管道设计问题：

供热工程中的管道设计问题是比较常见的。在工程设计中，需要考虑到管道的材质、用途，以及设计的精度等。在此，就简单介绍一下常用的管道材质及其特点。

题目：

在常用的材料中，钢管、聚氯乙烯管、玻璃钢管以及铸铁管等都有着广泛应用。请简要介绍一下各材质管道的特点及该如何选用。

解答：

1）钢管：钢管在供热管网中的应用十分广泛。由于其本身的材质特性，钢管具有承受压力、抗蚀性、高强度、耐用等优点，并且能经受住多种严酷的供热工况，是一种非常可靠的管道材料。但是，由于钢管本身重量较大，所以在施工过程中需要用到大型起吊设备，费用较高，而且使用寿命较短。目前，大多数的新建楼宇和小区都选择钢管作为供热管道。

2）聚氯乙烯管：聚氯乙烯管是根据多种化学原料制造而成的一种管材，具有耐高温、耐酸碱、无毒、易加工、环保等特点，同时还具有优良的耐压性，抗冲击性能，同时表面光滑，摩擦力小，使用寿命较长等优点。但是，聚氯乙烯管在使用过程中容易生锈，需要定期的维护。

3）玻璃钢管：玻璃钢管作为一种非金属陶瓷复合材料，具有优异的物理和化学性能，能够承受高温、低温、酸碱等腐蚀性介质的侵蚀，同时具有很强的抗冲击性。因此，玻璃钢管在供热工程中的应用范围十分广泛，但是价格较高。

4）铸铁管：铸铁管是一种重量较大的管道材料，在供热工程中应用十分广泛。铸铁管具有耐冻性好、强度高、耐磨擦、耐压等优点，同时使用寿命也很长。

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