类、破烂布等分选车间)、极难闻气味的物质(如熬胶等)及有害物质浓度可能突然增高的车间。② 生产过程中散发的可燃气体、蒸汽、粉尘与采暖管道或加热器表面接触能引起的燃烧的车间。③ 生产过程中散发的粉尘受到水、水蒸气的作用能引起自燃、爆炸以及受到水、水蒸气的作用能产生爆炸性气体的车间。④ 产生粉尘和有害气体的车间,如落砂、浇筑、砂处理工部喷漆工部及电镀车间等。
5-8 分析暖风机采暖的特点。
【答】 优点:① 单机供热量大,相同热负荷下,所用末端设备的数量少;② 小型暖风机可以吊挂,不占用建筑面积,大型暖风机落地安装,占地面积也有限;③ 启动升温快。
缺点:① 暖风机运行时风机有噪声。一般小型暖风机的噪声在60dB(A)左右,大型暖风机的噪声还要大些;② 暖风机都是置于采暖房间内,直接加热室内循环空气,不补充新风(室外空气),不能改善室内的空气品质。
5-9 已知两并联管段的阻力数为12Pa/ (m3/h)2、30Pa/ (m3/h)2,则该并联管段的总阻力为多少?
【解】 并联管段的阻力数计算公式为:
111??,计算得总阻力数为SbS1S2Pa/ (m3/h)2。
5-10 与对流供暖系统相比辐射供暖有什么优点?适宜用在哪些场合?
【答】 ① 由于有辐射强度和温度的双重作用,造成真正符合人体散热要求的热状态,具有最佳舒适感。② 利用与建筑结构相符合的辐射供暖系统,不需要在室内布置散热器,也不必安装连接水平散热器的水平支管,不占建筑面积,也便于布置家具。③ 室内沿高度方向上的温度分布比较均匀,温度梯度较小,无效热损失可大大减小。④ 由于提高了室内表面的温度,减少了四周表面对人体的冷辐射,提高了舒适感。⑤ 不会导致室内空气的急剧流动,从而减少了尘埃飞扬的可能,有利于改善卫生条件。⑥ 由于辐射供暖系统将热量直接投射到人体,在建立同样舒适感的前提下,室内设计温度可以比对流供暖时降低2~3℃(高温伏设施可降低5~10℃),从而可以降低供暖能耗10%~20%。⑦ 辐射供暖系统还可在夏季用作辐射供冷,其辐射表面兼作夏季降温的供冷表面。辐射采暖可用于住宅和公共建筑。地面辐射采暖可用于热负荷大、散热器布置不便的住宅以及公共建筑的入口大厅,希望温度较高的幼儿园、托儿所,希望脚底有温暖感的游泳池边的地面,需解决局部玻璃幕墙建筑周边区域布置散热器有困难等处。还广泛用于高大空间的厂房、场馆和对洁净度有特殊要求的
场合,如精密装配车间等。
5-11 试分析哪些因素促使辐射采暖降低了采暖热负荷。辐射采暖热负荷应如何确定? 【答】设计辐射采暖时相对于对流采暖时规定的房间平均温度可低1~3℃,这一特点不仅使人体对流放热量增加,增加人体的舒适感,与对流采暖相比,室内设计温度的降低,使辐射采暖设计热负荷减少;房间上部温度增幅的降低,使上部围护结构传热温差减少,导致实际热负荷减少;采暖室内温度的降低,使冷风渗透和外门冷风侵入等室内外通风换气的耗热量减少。总之,上述多种因素的综合作用使辐射采暖可降低采暖热负荷。
全面辐射采暖的热负荷的确定按正常计算出的热负荷乘以修正系数,中、高温辐射系统取~,低温辐射系统取~;或将室内计算温度取值降低2~6℃,低温辐射供暖系统取下限,高温辐射供暖系统宜采用上限数值。大空间内局部区域辐射采暖的热负荷可按整个房间全面辐射采暖的热负荷乘以该区域面积与所在房间面积的比值相应的附加系数。
5-12 某一房间采用地板辐射采暖,房间热负荷为2000W,地板面积为50 m,室内温度要求20℃。已知加热管覆盖层为:60 mm豆石混凝土,20 mm水泥砂浆找平层,其平均导热系数λ=1.2 W/(m?K),初步确定加热管为间距为200 mm。若地板表面温度取26℃,则加热管热水平均温度为多少?
【解】 单位面积地板散热量为:q?2
Q2000W2 ??40 W/m2F50m2λ2?1.2W/(m?K)辐射板内部传热系数为:K? ??8.57W/(m2?K)22A?B0.2m?0.08mq40W/m20加热管内热水平均温度为tp?tb??26 C??30.7 0C。 2K8.57W/(m?K)5-13 民用建筑采用低温热水地板辐射采暖的供水温度和供、回水温差及系统的工作压力宜采用何值?
【答】从人体舒适和安全角度考虑,民用建筑低温热水地板辐射的供水温度不应超过60℃,供回水温差宜小于或等于10℃。为保证低温热水地板辐射供暖系统管材与配件强度和使用寿命,系统的工作压力不宜大于 Mpa,当超过上述压力时,应选择适当的管材并采取相应的措施。
5-14 论述重力循环和机械循环热水采暖系统的主要区别。
【答】 主要区别在于系统循环动力不同。重力循环系统靠水的密度差进行循环,不需要外来动力,作用压头小,系统装置简单,运行时无噪声,不消耗电能,所需管径大,作用范围受限。机械循环系统的循环动力来自于循环水泵,水流速大、管径小、升温快、作用范围大,但因系统中增加了循环水泵,维修工作量大,运行费用增加。但其系统类型较多,适用
场合更广泛。
5-15 对机械循环热水采暖系常见地系统形式进行比较和分析。 【答】 见表
表 题5-15图
5-16 同程式热水采暖系统有什么优缺点?
【答】 采暖系统按各并联环路水的流程划分为同程式系统和异程式系统。同程式系统沿各基本组合体热媒流程基本相等,水力计算时各环路易于平衡,水力失调较轻,但有时可能要多耗费些管材,其耗量决定于系统的具体条件和布管技巧。对于系统作用半径较大的系统宜采用同程式系统,减轻水力失调。
5-17 高层建筑热水供暖系统在结构形式上着重要解决什么问题?
【答】 由干建筑高度增加,使得水系统的水静压力很大,影响到楼内系统与外网的连接方式,同时系统设备、管道的承压能力也需要考虑能否达到要求。另外,楼层数增加,致使自然作用压力的影响加大,有可能使得垂直失调现象十分严重。针对上述问题,高层建筑热水供暧系统在结构形式上着重要解决水静压力和垂直失调问题。
5-18 如何考虑热水供暖系统的排气和热膨胀问题?从原因、危害、措施等方面来分析。 【答】 热水供暖系统空气的来源主要有两条:① 充水运行前留存在管道设备之中的空气;② 水被加热后,溶解气体析出。这些空气占据散热器空间,减少有效散热面积;堵塞管道,造成水流中断;腐蚀管路,缩短系统寿命,必须及时迅速得排除掉。排气措施有干管设坡和设置集气罐、放气阀等放气装置。
水的热膨胀问题体现在受热膨胀和冷却收缩两方面,受热产生膨胀应力,损坏管路系统和设备;冷却收缩使得系统产生倒空现象。用人为方法或设备,使因温升而加大的体积能排出系统;当发生冷却倒空时,能够向系统补水。
5-19 膨胀水箱有哪些作用?其上连接有哪些管子及各自的用处?
【答】作用有容纳膨胀水、维持系统压力、可排除系统内的空气。水箱上连接有膨胀管、溢流管、排水管、信号管和循环管。膨胀管将膨胀水箱与系统相连,系统加热后增加的膨胀水量通过膨胀管进入膨胀水箱,系统停止运行水温降低后,膨胀水箱的水又通过膨胀管回馈到系统以防倒空,为防止偶然关闭阀门使系统内压力过分增高而发生事故,膨胀管上不允许安装任何阀门。溢流管将水箱溢出的水就近排入排水设施中,溢流管上也不允许设置阀门。
排水管用来清洗、检修时放空水箱内的水,需装设阀门,平时关闭。信号管用于检查膨胀水箱的充水情况,应接至便于管理人员观察控制的地方,末端需设置阀门,平时关闭,检查时打开阀门,若没有水流出,表明膨胀水箱内水位未达到最低水位,需向系统补水。循环管与膨胀管一起构成自然循环环路膨胀水箱中的水通过该环路形成缓慢流动,防止冻结。
5-20 蒸汽作为热媒在暖通空调系统中有哪些用途?
【答】 ① 作为采暖系统的热媒。② 加热通过热空气幕的空气。③ 制备热水。④ 加湿空气。⑤ 作热能动力。
5-21 何种条件时,可采用电采暖?
【答】 电能是高品味的能源形式,将其直接转换为低品味的热能进行供暖,在能源利用上并不十分合理,一般不宜采用。但对于环保有特殊要求的区域、远离集中热源的独立建筑、采用热泵的场所、能利用低谷电蓄热的场所或者有丰富的水电资源可供利用时,经过技术经济比较合理时,可以采用电供暖。
5-22 供热管网布置有哪些原则?
【答】 ① 经济上合理。主干线力求短直,主干线尽量走热负荷集中区。要注意管线上的阀门、补偿器和某些管道附件(如放汽、防水、疏水等装置)的合理布置,因为这将涉及到检查室(可操作平台)的位置和数量,尽量可能使其数量减少。② 技术上可靠 供热管线应尽量避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段。③ 对周围环境影响少而协调 供热管线应少穿主要交通线。一般平行于道路中心线并应尽量敷设在车行道以外的地方。通常情况下管线应只沿街道的一侧敷设。地上敷设的管道,不应影响城市环境美观,不妨碍交通。供热管道与各种管道、构筑物应协调安排,相互之间的距离,应能保证运行安全、施工及检修方便。
5-23 分户热计量系统负荷计算需要注意哪些问题?
【答】 ① 由于用户的生活习惯、经济能力、对舒适性的要求不尽相同,因而分户热计量系统的室内设计计算温度宜比常规供暖系统有所提高,通常分户热计量系统室内设计计算温度值比常规供暖系统室内计算温度提高2℃。②当相邻房间温差大与或等于5℃时,应计算通过隔墙或楼板的传热量。由于用户对室内温度的控制不确定,导致相邻房间温差值难以预测,由此产生的户间传热热负荷亦难以找到统一的计算方法,目前主要采用两种计算方法:按相邻房间实际可能出现的温差计算传热量,再乘以可能同时出现的概率;按常规方法计算出的热负荷再乘以一个附加系数。③ 提高户间隔墙、楼板的保温隔热性能,将减小通过内围护结构传递的热量,从而减小房间热负荷,但增加了建造成本。因此需要对内围护结构的
保温进行热工性和经济性分析,确定其最小经济热阻。
5-24 分户热计量热水集中采暖系统计量方法有哪些?
【答】 ① 采用热水表直接测量水流量,不考虑供回水温的影响,假定供回水温各户相同,且不变。② 采用热量计量表计量,热量计量表由流量计、温度传感器和积算器三部分组成。流量计用来测量流经散热设备的热水流量,安装在系统的供水管上。温度传感器用以测量供、回水温度,装在供、回水管路上。直接测定用热量,原理上准确;价格较贵,安装复杂;在小温差时,计量误差较大,目前应用较少。③ 用热量分配表计量。它不能直接计量用户的用热量,通过测量各散热器设备的散热比例,配合总热量表所测得到建筑物总热量数据,计算出各散热器散热量,来达到分户计量的目的。热量分配表构造简单、成本低廉、安装方便,常用于既有建筑传统供暖系统实行分户热计量。
5-25某单管热水供暖系统,立管进水温度tg=950C,出水温度th=700C,采用四柱813型散热器,明装无遮挡,供暖室内温度tn=160C,试确定如图所示立管中,各组散热器的片数(热负荷见图)。
【解】 ① 流出第一组散热器的温度: t1?95C?0 t g=95℃
1700 W 01700 W1700W?1100W?1500W?(95?70)C
t1 ?85.12 0C 1100 W 1500 W t2 流出第二组散热器的温度:
t2?950C?1700W+1100W1700W?1100W?1500W?(95?70)0C
t h =70 ℃ ?78.72 0C 图 题5-25图
② 查教材附录28得柱813型散热器的K=Δ,每片散热器的面
积为0.28m,假定:β1=β2=β3=(6~10片);
③ ?t1=则F1?Q1K1?t12
tg+ t12?tn=950C+ 85.120C2?160C=74.06 0C,
?1?2?3?1700 W2.237?74.060.302W/(m?C)?74.06C200?1.0?1.0?1.0=2.796m2
故第一组散热器的片数为:n1=④ ?t2=同理:F2?t1+ t22Q2K2?t22.796 m20.28 m2/片 =9.99?10 片,在假定的片数范围内;
?tn= 85.120C+78.720C2?160C=65.92 0C
1100 W?1?2?3?2.237?65.920.302W/(m?C)?65.92C200?1.0?1.0?1.0=2.106 m2