熱力學的基礎(chǔ)知識

熱力學的基礎(chǔ)知識1、水和水蒸汽有哪些基本性質(zhì)？答：水和水蒸汽的基本物理性質(zhì)有：比重、比容、汽化潛熱、比熱、粘度、溫度、壓力、焓、熵等。水的比重約等于1（t/m3、kg/dm3、g/cm3）蒸汽比容是比重的倒數(shù)，由壓力與溫度所決定。水的汽化潛熱是指在一定壓力或溫度的飽和狀態(tài)下，水轉(zhuǎn)變成蒸汽所吸收的熱量，或者蒸汽轉(zhuǎn)化成水所放出的熱量，單位是：KJ/Kg。水的比熱是指單位質(zhì)量的水每升高1℃所吸收的熱量，單位是KJ/Kg·℃，通常取4.18KJ。水蒸汽的比熱概念與水相同,但不是常數(shù)，與溫度、壓力有關(guān)。2、熱水鍋爐的出力如何表達？答：熱水鍋爐的出力有三種表達方式，即大卡/小時（Kcal/h）、噸/小時(t/h)、兆瓦（MW）。

（1）大卡/小時是公制單位中的表達方式，它表示熱水鍋爐每小時供出的熱量。

（2）"噸"或"蒸噸"是借用蒸汽鍋爐的通俗說法，它表示熱水鍋爐每小時供出的熱量相當于把一定質(zhì)量（通常以噸表示）的水從20℃加熱并全部汽化成蒸汽所吸收的熱量。

（3）兆瓦(MW)是國際單位制中功率的單位，基本單位為W（1MW=106W）。正式文件中應采用這種表達方式。

三種表達方式換算關(guān)系如下：

60萬大卡/小時（60×104Kcal/h）≈1蒸噸/小時〔1t/h〕≈0.7MW3、什么是熱耗指標？如何規(guī)定？答：一般稱單位建筑面積的耗熱量為熱耗指標，簡稱熱指標，單位w/m2,一般用qn表示，指每平方米供暖面積所需消耗的熱量。黃河流域各種建筑物采暖熱指標可參照表2-1建筑物類型住宅綜合居住區(qū)學?；蜣k公場所旅館食堂餐廳非節(jié)能型建筑56~6460~8060~8060~70115~140節(jié)能型建筑38~4850~7055~7050~60100~130上表數(shù)據(jù)只是近似值，對不同建筑結(jié)構(gòu)，材料、朝向、漏風量和地理位置均有不同，緯度越高的地區(qū)，熱耗指標越高。4、如何確定循環(huán)水量？如何定蒸汽量、熱量和面積的關(guān)系？答：對于熱水供熱系統(tǒng)，循環(huán)水流量由下式計算：

G=[Q/c(tg-th)]×3600=0.86Q/(tg-th)式中：G-計算水流量，kg/h

Q-熱用戶設(shè)計熱負荷，W

c-水的比熱，c=4187J/kgo℃

tg﹑th－設(shè)計供回水溫度，℃

一般情況下，按每平方米建筑面積2~2.5kg/h估算。對汽動換熱機組，

由于供回水溫差設(shè)計上按20℃計算，故水量常取2.5kg/h。

采暖系統(tǒng)的蒸汽耗量可按下式計算：

G=3.6Q/r+⊿h

式中：G-蒸汽設(shè)計流量，kg/h

Q-供熱系統(tǒng)熱負荷，W

r-蒸汽的汽化潛熱，KJ/kg

⊿h-凝結(jié)水由飽和狀態(tài)到排放時的焓差，KJ/kg

在青島地區(qū)作采暖估算時，一般地可按每噸過熱蒸汽供1.2萬平方米建筑。5、系統(tǒng)的流速如何選定？管徑如何選定？答：蒸汽在管道內(nèi)最大流速可按下表選?。簡挝唬海╩/s）蒸汽性質(zhì)公稱直徑>200公稱直徑≤200過熱蒸汽8060飽和蒸汽6035蒸汽管徑應根據(jù)流量、允許流速、壓力、溫度、允許壓降等查表計算選取。6、水系統(tǒng)的流速如何選定？管徑如何選定？答：一般規(guī)定，循環(huán)水的流速在0.5~3之間，管徑越細，管程越長，阻力越大，要求流速越低。為了避免水力失調(diào)，流速一般取較小值，或者說管徑取偏大值，可參考下表：管徑

（mm）DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80流速

（m/s）0.30.40.50.60.70.80.9在選擇主管路的管徑時，應考慮到今后負荷的發(fā)展規(guī)劃。13、面式熱交換器有哪些形式？其原理、優(yōu)缺點各為何？答：面式熱交換器的主要形式有：管殼式換熱器、板式換熱器、熱管式換熱器等。它可細分成很多形式，其共同的缺點：體積大，占地大、投資大，熱交換效率低（與混合式比較），壽命短；它們的優(yōu)點是凝結(jié)水水質(zhì)污染輕，易于回收。14、普通的混合式熱交換器有什么缺點？答：普通的混合式熱交換器，蒸汽從其側(cè)面進入，水循環(huán)完全靠電力實現(xiàn)，它雖具有體積小、熱效率高的優(yōu)點，但存在下列缺點：

1、不節(jié)電，任何情況下都不能缺省循環(huán)水泵；（7）溢水定壓形式有：定壓閥定壓、高位水箱溢水定壓及倒U型管定壓等。

運行中，系統(tǒng)的最高點必然充滿水且有一定的壓頭余量，一般取4m左右。由于系統(tǒng)大都是上供下回，且供程阻力遠小于回程阻力，因此，運行時，最高點的壓頭高于靜止時壓頭。因此，靜態(tài)定壓值可適當?shù)鸵恍?，一般?~4m為宜。最大程度地降低定壓壓值，是為了充分利用蒸汽的做功能力。

10、運行中如何掌握供回水溫度？我國采暖系統(tǒng)供回水溫差通常取多少？答：我國采暖設(shè)計沿用的規(guī)定：供水溫度95℃，回水溫度70℃，溫差為25℃。但近年來，根據(jù)國內(nèi)外供熱的先進經(jīng)驗，供回水溫度及溫差有下降趨勢，設(shè)計供回水溫度有取80/60℃，溫差20℃的。11、什么是比摩阻？比摩阻系數(shù)通常選多少？水系統(tǒng)的總阻力一般在什么范圍？其中站內(nèi)、站外各為多少？答：單位長度的沿程阻力稱為比摩阻。一般情況下，主干線采取30～70Pa/m，支線應根據(jù)允許壓降選取，一般取60～120Pa/m，不應大于300Pa/m。一般地，在一個5萬m2的供熱面積系統(tǒng)中，供熱系統(tǒng)總阻力20～25m水柱，其中用戶系統(tǒng)阻力2～4m，外網(wǎng)系統(tǒng)阻力4～8m水柱，換熱站管路系統(tǒng)阻力8～15m水柱。12、熱交換有哪幾種形式？什么是換熱系數(shù)？面式熱交換器的主要熱交換形式是什么？答：熱交換（或者說傳熱