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绪论1

0.1 “供热工程”课程的研究对象和主要内容1

0.1.1　基本概念1

0.1.2　供暖工程1

0.1.3　集中供热2

0.2　供热工程的发展概况3

0.2.1　发展历史3

0.2.2　发展规模3

0.2.3　可再生能源的应用4

0.3　我国供热事业的发展4

0.3.1　发展历史4

0.3.2 目前状况5

1　供暖系统的设计热负荷6

1.1　概述——供暖系统设计热负荷6

1.2　围护结构的基本耗热量7

1.2.1　基本耗热量的计算7

1.2.2　冬季室内计算温度tn7

1.2.3　供暖室外计算温度t？8

1.2.4　温差修正系数α值9

1.2.5　围护结构的传热系数K的确定10

1.2.6　传热面积的F确定12

1.3　围护结构的附加（修正）耗热量13

1.3.1　朝向修正耗热量13

1.3.2　风力附加耗热量14

1.3.3　房高附加耗热量14

1.4　冷风渗透耗热量14

1.4.1　缝隙法计算冷风渗透耗热量15

1.4.2　换气次数法计算冷风渗透耗热量16

1.4.3　百分数法计算冷风渗透耗热量16

1.5　冷风侵入耗热量16

1.6　供热设计热负荷计算例题17

1.7　围护结构热工特性19

1.7.1　围护结构最小传热阻19

1.7.2　围护结构经济传热阻22

1.7.3　围护结构传热阻的节能限值22

1.8 高层建筑供暖设计热负荷计算22

1.8.1　热压作用22

1.8.2　风压作用23

1.8.3　风压与热压共同作用24

1.8.4　计算例题26

思考题与习题26

参考文献26

2　供暖系统的散热设备28

2.1　散热器28

2.1.1　对散热器的要求28

2.1.2　散热器的种类29

2.1.3　散热器的选用33

2.2　散热器的计算33

2.2.1　散热器面积的计算33

2.2.2　散热器内热媒平均温度34

2.2.3　散热器传热系数及其修正系数35

2.2.4　散热器片数或长度的确定36

2.2.5　散热器的布置36

2.2.6　散热器的选择计算例题37

2.3　低温地板辐射供暖38

2.3.1　辐射供暖38

2.3.2　低温热水地板辐射供暖及其散热设备39

2.3.3　低温热水地板辐射供暖的热力计算41

思考题与习题43

附录43

参考文献48

3　热水供暖系统49

3.1　热水供暖系统概述49

3.1.1　热水供暖系统的分类49

3.2　重力循环热水供暖系统50

3.2.1 重力循环工作原理及其作用压力50

3.2.2　重力循环热水供暖系统主要形式50

3.2.3 重力循环热水供暖系统作用压力计算50

3.3 机械循环热水供暖系统52

3.3.1 机械循环热水供暖系统概述52

3.3.2 机械循环热水供暖系统形式52

3.3.3 机械循环热水供暖系统作用压力56

3.4 高层建筑热水供暖系统57

3.4.1 高层建筑热水供暖系统型式57

3.5 低温热水地板辐射供暖系统60

3.5.1 低温热水地板辐射供暖概述60

3.5.2 低温热水地板辐射供暖系统及其构造60

3.6 分户计量热水供暖系统65

3.6.1 分户计量热水供暖概述65

3.6.2 分户热计量方法65

3.6.3 集中供暖住宅分户计量热水供暖系统66

3.7 室内热水供暖系统管路布置和主要设备及附件68

3.7.1 室内热水供暖系统管路布置68

3.7.2 热水供暖系统主要设备与附件69

思考题与习题77

附录78

参考文献83

第4章 室内热水供暖系统的水力计算84

4.1 热水供暖系统水力计算的基本公式84

4.1.1 沿程阻力损失△Py计算公式84

4.1.2 局部阻力损失△Pj计算公式86

4.1.3 当量局部阻力系数法和当量长度法87

4.2 水力计算的任务和方法88

4.2.1 水力计算的主要任务88

4.2.2 水力计算方法89

4.2.3 水力计算的一般要求90

4.3 重力循环双管系统水力计算92

4.4 机械循环热水供暖系统的水力计算96

4.4.1 机械循环单管顺流异程式热水供暖系统的水力计算97

4.4.2 机械循环单管顺流同程式热水供暖系统的水力计算100

4.4.3 散热器的进流系数α及跨越式单管系统水力计算102

4.5 不等温降水力计算方法103

4.6 分户式热水供暖系统水力计算108

4.6.1 散热器系统水力计算108

4.6.2 低温热水地板辐射供暖系统的水力计算109

思考题与习题110

附录111

参考文献116

5 蒸汽供暖系统117

5.1 蒸汽供暖系统概述117

5.1.1 蒸汽作为热媒的特点117

5.1.2 蒸汽供暖系统的分类118

5.2 低压蒸汽供暖系统118

5.2.1 工作原理及系统形式118

5.2.2 低压蒸汽供暖系统设计中应注意的问题120

5.3 室内高压蒸汽供暖系统121

5.3.1 高压蒸汽供暖系统的形式121

5.3.2 高压蒸汽供暖系统设计中应注意的问题122

5.3.3 高压蒸汽供暖系统凝结水回收122

5.4 蒸汽系统主要附属设备123

5.4.1 疏水器123

5.4.2 减压阀125

5.4.3 二次蒸发箱126

5.5 室内蒸汽供暖系统的水力计算127

5.5.1 低压蒸汽供暖系统水力计算127

5.5.2 高压蒸汽供暖系统的水力计算130

思考题与习题132

附录133

参考文献137

6 集中供热的热负荷138

6.1 集中供热系统热负荷的概算138

6.1.1 供暖设计热负荷138

6.1.2 通风空调设计热负荷139

6.1.3 生活用热设计热负荷140

6.1.4 工业生产设计热负荷141

6.2 热负荷图141

6.2.1 热负荷时间图141

6.2.2 热负荷随室外温度变化图142

6.2.3 热负荷延续时间图142

6.3 年耗热量143

6.3.1 供暖年耗热量143

6.3.2 供暖期通风耗热量143

6.3.3 空调供暖耗热量144

6.3.4 生活热水全年耗热量144

6.3.5 生产工艺全年耗热量144

思考题与习题144

附录145

参考文献146

7 集中供热系统147

7.1 热水供热系统147

7.1.1 闭式热水供应系统147

7.1.2 开式热水供热系统152

7.1.3 闭式系统与开式系统的比较152

7.1.4 热水供热系统的热网系统型式153

7.2 蒸汽供热系统155

7.2.1 热用户与蒸汽供热网路的连接方式155

7.2.2 凝结水回收系统157

7.2.3 蒸汽供热系统的热网型式161

7.3 集中供热系统热媒的特点和选择161

7.3.1 不同热媒的特点161

7.3.2 热媒种类的选择162

7.3.3 热媒参数的确定162

思考题与习题163

参考文献163

8 热水供热系统的供热调节164

8.1 概述164

8.1.1 供热调节的作用与目的164

8.1.2 供热调节方式164

8.1.3 供热调节方法164

8.2 供暖调节的基本公式165

8.2.1 供暖热平衡方程165

8.3 直接连接热水供暖系统的集中调节166

8.3.1 质调节166

8.3.2 分阶段改变流量的质调节169

8.3.3 间歇调节171

8.4 间接连接热水供暖系统的供热调节171

8.4.1 热水网路采用质调节172

8.4.2 热水网路采用质量-流量调节173

8.5 供热综合调节175

8.5.1 通风用户系统调节175

8.5.2 热水供应用户系统调节176

思考题与习题178

参考文献178

9 热水网路的水力计算和水压图179

9.1 热水网路水力计算的基本公式179

9.2 热水网路水力计算方法和例题181

9.3 水压图的基本概念185

9.4 热水网路的水压图188

9.4.1 热水网路压力状况的基本技术要求188

9.4.2 绘制热水网路水压图的步骤和方法188

9.4.3 用户系统的压力状况和与热网连接方式的确定191

9.4.4 热水网路循环水泵的选择194

9.5 补给水泵定压方式195

9.6 中继加压泵站199

思考题与习题200

附录201

参考文献205

10 热水供热系统的水力工况206

10.1 水力工况计算的基本原理206

10.1.1 水力工况计算原理206

10.1.2 热水网路流量分配207

10.2 热水网路水力工况的分析及计算209

10.2.1 热水网路水力工况的计算方法209

10.2.2 热水网路水力工况分析213

10.3 热水网路的水力稳定性216

10.3.1 热水网路的水力稳定性216

10.3.2 提高水力稳定性的方法217

思考题与习题217

参考文献218

11 蒸汽供热系统管网的水力计算与水力工况219

11.1 蒸汽管网的水力计算219

11.1.1 水力计算的基本公式219

11.1.2 蒸汽管网水力计算方法和步骤220

11.1.3 蒸汽管网水力计算例题222

11.2 凝结水管网的水力工况与水力计算225

11.2.1 凝结水管网的水力工况与水力计算方法225

11.2.2 凝结水管网的水力计算例题229

思考题与习题232

附录233

参考文献235

12 集中供热系统的热力站236

12.1 民用热力站236

12.1.1 用户热力站236

12.1.2 小区热力站237

12.1.3 区域热力站238

12.2 工业热力站239

12.2.1 工业热力站与用户239

12.2.2 凝结水箱240

12.3 换热器240

12.3.1 换热器的分类241

12.3.2 常用换热器简介241

12.3.3 换热器的热力计算245

思考题与习题250

参考文献251

13 供热管道的敷设和构造252

13.1 供热管网的布置与敷设252

13.1.1 供热管网的布置252

13.1.2 供热管道的敷设方式252

13.2 供热管道及其附件256

13.2.1 供热管道256

13.2.2 阀门257

13.2.3 放气、排水及疏水装置259

13.3 补偿器260

13.3.1 自然补偿260

13.3.2 方形补偿器260

13.3.3 波纹管补偿器261

13.3.4 套筒（管）补偿器261

13.3.5 球形补偿器262

13.4 管道支座（架）262

13.4.1 活动支座262

13.4.2 固定支座264

13.5 检查室与操作平台265

13.6 供热管道的保温及热力计算266

13.6.1 供热管道的保温层材料266

13.6.2 管道的保温层结构266

13.6.3 供热管道保温的热力计算267

思考题与习题271

参考文献271

14 供热管道的应力计算272

14.1 概述272

14.1.1 作用在供热管道上的荷载272

14.1.2 应力分类272

14.2 管壁厚度及活动支座间距的确定272

14.2.1 管壁厚度的确定272

14.2.2 活动支座间距的确定273

14.3 管道的热伸长及其补偿275

14.3.1 管道的热伸长量的计算275

14.3.2 自然补偿276

14.3.3 方形补偿器276

14.3.4 套筒补偿器280

14.3.5 波纹管补偿器281

14.4 固定支座的跨距及受力计算281

14.4.1 固定支座的最大间距282

14.4.2 固定支座受力分析282

14.5 直埋敷设供热管道应力分析与计算283

14.5.1 管道在嵌固条件下的应力分析283

14.5.2 直埋敷设沿管线轴向力的分析286

14.5.3 摩擦系数μ与单位长度摩擦力pf287

14.5.4 弹性分析法设计方法简介287

14.5.5 直埋敷设弹塑性分析法设计要点290

思考题与习题292

附录292

参考文献296

15 集中供热的热源297

15.1 区域锅炉房297

15.1.1 热水锅炉房297

15.1.2 蒸汽锅炉房301

15.2 热电厂305

15.2.1 背压式汽轮机305

15.2.2 抽汽式汽轮机306

15.2.3 抽汽背压式汽轮机307

15.2.4 凝汽式发电厂的改造308

15.3 集中供热系统的其他热源308

15.3.1 工业余热308

15.3.2 地热供热310

15.3.3 核能供热311

15.3.4 太阳能和热泵供热311

思考题与习题312

参考文献313

16 供热系统的技术经济分析314

16.1 概述314

16.1.1 经济效益314

16.1.2 技术经济分析方法314

16.2 经济效果的指标计算和评价方法315

16.2.1 年计算费用法315

16.2.2 投资回收期法316

16.2.3 财务净现值法316

16.2.4 财务内部收益率法317

16.3 热水网路的经济比摩阻317

16.3.1 管网基建总投资K318

16.3.2 输送热水的电费318

16.3.3 管网的热损失费用Cr319

16.3.4 热水网路经济比摩阻计算319

16.4 热电联产与热电分产的技术经济分析320

16.4.1 热电分产方案的燃料消耗量320

16.4.2 热电联产方案的消耗燃料量320

16.4.3 年节约燃料量321

16.4.4 热化系数322

思考题与习题323

参考文献323