暖通专业

2020-03-02 22:36:31 来源：范文大全收藏下载本文

一，暖通专业基本知识

暖通专业全称为供热供燃气通风及空气调节，属于建筑类、能源类、环境类学科。依附与建筑，使用能源，改变环境。包含的科目有空气调节，供热工程，制冷工程，通风及除尘，锅炉及锅炉房设备等，其核心是空气调节，供热，制冷，通风，除尘服务于空气调节。但供热，制冷也有独立于空调的时候，比如生产工艺性供热，冰柜等。

本专业的基础科目有传热学，流体力学，泵与风机等。目前，生产生活的各个领域均离不开暖通专业。《空气调节》

《空气调节》是建筑环境与能源工程（原供热供燃气通风及空调工程）专业的一门主干课程。《空气调节》这门学科迄今已有近100年的发展历史，期间《空气调节》形成了分别以工业和民用为服务对象的工艺性空调和舒适性空调。空气

空气中除了干空气之外，还包含有水蒸气。我们通常将干空气和水蒸气的混合气体称为湿空气（简称空气）。湿空气中的水蒸气含量很少，它来源于海洋、江河、湖泊表面的水分蒸发，各种生物（人、动植物等）的生理过程以及工艺生产过程。

自然界中的空气，是由数量基本稳定的干空气和数量经常变化的水蒸气组成的混合物。这种混合物称为湿空气，也就是常说的空气。 1.干空气

干空气是湿空气的主要组成部分，它是由氮气、氧气、二氧化碳及其化稀有气体（如氩、氖等）按一定比例组成的混合物。 2.水蒸气

空气中水蒸气的含量是经常变化的，通常占空气质量比的千分之几到千分之二十几。自然界中的空气都或多或少地含有一些水蒸气，因此，自然界中的空气都是湿空气。绝对的干空气在自然界中是不存在的。在空调中所调节的空气为湿空气。

3.空气的状态参数压力、温度（露点温度、湿球温度）、湿度（绝对湿度、相对湿度）、焓等。知道其中任意两个就可以查到其他参数。常用工具是焓湿图。露点温度：干空气具有吸收和容纳水蒸气的能力，我们把在一定温度下水蒸气的含量达到最大值时的空气，称为饱和空气（相对湿度为１００％）。此时所对应的温度为空气的饱和温度。如果降低空气的温度空气中的水蒸气含量也会随之降低，并且多余的水蒸气会冷凝成液体。这时的温度就是该空气的露点温度。自然界中的结露现象就是这个道理。

空气调节的定义

对某特定空间的温度、湿度、空气流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人体舒适和工艺生产过程的要求。

空气调节，就是把经过一定处理之后的空气，以一定方式送入室内，使室内空气的温度、相对湿度、气流速度和洁净度等控制在适当范围内。维持一定的温度、湿度，是指室内空气的温度、相对温度必须稳定在一定的基数上，并且不得超出允许的波动范围，如Δt=±1℃,Δφ=±5%,即所谓空调精度。Δt=在1℃以上的空调系统，叫一般精度的空调系统，可以通过手动进行控制；Δt小于1℃

1 的空调系统，叫高精度空调系统，应采用自动控制。

根据使用对象的不同，空调可分为“舒适性”和“生产性”两类。

舒适性空调，其目的是为人们提供良好的工作条件或舒适的生活环境，以利于提高人们的工作效率或保障人们的身体健康。

人在日常生活和劳动过程中，人体内新陈代谢作用产生的热量，必须向周围环境散发。当人体产生的热量与散发的热量平衡时，体温维持在36.5~37℃,人就会感到舒适。

舒适性空调广泛应用于公共建筑中，如宾馆、展览馆、影剧院、图书馆、博物馆、医院、商场、写字楼等，现在已进入家庭、汽车等小空间。

舒适性空气调节室内参数：

温度应采用24－28°C

相对湿度应采用40％－65％

风速不应大于0.3m/s 生产性空调的作用是满足生产等工艺过程所要求的空气参数。如果这些参数得不到满足，生产就无法进行，产品质量就无法保证。对不同的工业部门，由于生产工艺不同，对空调的要求也不同。

生产性空气调节室内温度基数及其允许波动范围，应根据工艺需要并考虑必要的工人身理条件。

空气需要调节的几个方面： 1）调节室内温度

空气的温度调节，是通过增加或减少空气中的显热来实现的。

要想调节温度，首先必须弄清楚所调房间的得热或失热。在得热情况下，要给房间提供冷负荷（制冷）用于综合得热量。在失热的情况下，要给房间提供热负荷（供热）用于综合失热量。

冷负荷包括设备发热量、照明、进出的物料发热量、人体发热量、围护结构得热量、门窗渗透得热量等。热负荷包括围护结构失热量、门窗渗透失热量、物料吸收的热量等。

根据冷或热负荷，就可以基本确定送入房间的空气的温度。（2）调节室内湿度

空气的湿度调节，是通过增加或减少空气中的潜热（就是水蒸气的热量）来实现的，夏季降温除湿，冬季升温加湿。

得湿或失湿，也是根据不同房间来核算的。以此就可以基本确定送入房间的空气的湿度。

综合这两点就可以确定需要送入房间的空气状态，那么控制冷源（制冷）或热源（供热）的温度，控制加湿器或控制空气的露点温度、干燥设施，再通过空调器将空气与介质进行热湿交换处理就可以达到目的。空调器的等级决定了空调的精度。

（3）调节室内气流速度（工作区空气流速）

人们处在适当低速流动的空气中要比处在静止的空气中感觉良好。控制工作区空气的流速是由通风系统来完成的，也就是常说的风管。根据风量和速度来确定需要安装的风管的规格。

设计时布置好气流组织，是空调系统必不可少的。（4）净化室内空气

2 空气中一般都有悬浮状态的固体或液体微粒，它们很容易随着人们的呼吸进入气管、肺等器官，粘附在其上面，这些微尘还常常带有细菌，传染各种疾病，因此，无论是室外新风还是室内循环风，都要通过空调器上的空气过滤器将空气中灰尘等过滤掉，以保证室内空气的新鲜和清洁。空气调节系统的分类

空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备所组成。空气调节系统的任务是在建筑物中创造一个适宜的空气环境，将空气的温度、相对湿度、气流速度、洁净程度和气体压力等参数调节到人们需要的范围内，以保证人们的舒适和健康，提高工作效率，确保各种生产工艺的要求，满足人们对舒适生活环境的要求。按空气处理设备的设置情况分

1、集中式空调系统

这种系统的特点是所有的空气处理设备（加热器、冷却器、过滤器、加湿器等）以及通风机、水泵等设备都设在一个集中的空调机房内，处理后的空气经风道输送到各空调房间。通常，把这种由空气处理设备及通风机组成的箱体称为空调箱或空调室。这种空调系统处理空气量大，需要集中的冷源和热源，运行可靠，便于管理和维修，但机房占地面积较大。

工厂、高级宾馆和２４小时运行的单位一般采用此类。

2、半集中式空调系统

半集中式空调系统又称为混合式空调系统，它建立在集中式空调系统的基础上，先将一部分空气进行集中处理后，再由风管送入各房间，经各房间内的空气处理装置（诱导器或风机盘管）进行二次处理后再送入空调区域中，从而使各空调区域（房间）根据各自不同的具体情况，获得较为理想的空气处理效果。诱导器系统、风机盘管系统等均属此类。

超市、医院、好一点的宾馆和酒店（有新风要求的）、空调精度要求高的企业一般采用此类。

3、分散式空调系统

分散式空调系统又称局部空调系统。家用柜机、挂机等。按空调系统输送冷热量方式分

1、全空气式空调系统

全空气系统是指空调房间内的余热、余湿全部由经过处理的空气来负担的空调系统。空调系统在夏季运行时，房间内如有余热和余湿，可用低于室内空气温度和含湿量的空气送入房间内，吸收室内的余热、余湿后排出，使室内空气的温度保持所需要的参数要求。由于空气的比热较小，需要用较多的空气量才能达到消除余热、余湿的目的，因此要求有较大的风道断面或较高的风速。（集中式）

2、全水式空调系统

空调房间内的余热和余湿负荷全部由冷水或热水来负担的空调系统称为全水系统。空调系统在夏季运行时，用低于空调房间内空气露点温度的冷水送入室内空气处理装置——风机盘管机组，由风机盘管机组与室内的空气进行热湿交换；冬季用热水风机盘管机组与室内的空气进得热交换，使室内空气升温，以满足设计状态的要求。通常不单独采用这种方法。（办公室）

3、空气-水空调系统

空调房间内的余热、余湿的由空气和水共同负担的空调系统，称为空气-水系统。空气-水系统用风机盘管或诱导器对空调房间内的空气进行热湿处理，而

3 空调房间所需要的新鲜空气则由集中式空调系统处理后，由送风管道送入各空调房间内。由于使用水作为系统的一部分介质，而减少了系统的风量。（半集中式）

《供热工程》

《供热工程》也是供热供燃气通风及空调工程专业的一门主干课程。供热工程的定义

人们在日常生活和社会生产中需要大量的热能。生产、输配和应用中、低品位热能的工程，称作供热工程。

热量传递的三种方式：传导传热：是指相互接触而温度不同的物体或同物体中温度不同的各部分之间的传热。

对流传热：是指由于相对的宏观运动而把热量从一处带到另一处；一般是指流体间或流体与固体间的传热。

辐射传热：物体转化本身的热能向外发射辐射能的现象。供热介质：蒸汽（饱和蒸汽，过热蒸汽）、热水

饱和蒸汽:在某一压力下,将水加热至沸腾,水开始汽化,逐渐变成蒸汽, 气液两相平衡共存，水和蒸汽温度相同，这时蒸汽的温度就等于饱和温度，这时的蒸汽就称为饱和蒸汽。饱和蒸汽压力与温度有一一对应关系，如已知饱和蒸汽压力为0.5MPa，则温度为158℃，反之，已知饱和蒸汽温度为1８0℃，则压力必为0.9MPa。

如果对饱和蒸汽继续加热，这时压力不会变化，但温度会升高。当蒸汽温度升高并超过沸点温度，此时得到的蒸汽称为过热蒸汽。也就是说过热蒸汽是在饱和蒸汽的基础上继续加热，超过该压力下的饱和蒸汽的温度形成的，过热蒸气中含水极少（或不含有水），过热温度可以远远大于饱和温度。可以达到较高的温度。所以从压力与温度数据可以判断是否为饱和蒸汽、过热蒸汽。

从水到蒸汽的三个过程：

水----------------热水（压力不变温度上升）

（吸收少量热量）热水-------------饱和蒸汽（压力温度对应上升）（吸收大量热量）饱和蒸汽-------过热蒸汽（压力不变温度升高）（吸收少量热量）过热蒸汽的应用

过热蒸汽有其本身的应用领域，如用在发电机组，推动电机转动。但是过热蒸汽很少用于工业制造的热量传递过程，这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度，与饱和蒸汽的蒸发焓相比，过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小的，从而会降低工艺设备的传热性能。所以一般采暖用的都是饱和蒸汽，或者热水。

冬季采暖通风系统热负荷，应根据建筑物下列散失和获得的热量确定：

一、围护结构的耗热量；

二、加热门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量；

三、加热门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量；

四、水分蒸发的耗热量；

五、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量；

六、通风耗热量；

七、最小负荷班的工艺设备散热量；

八、热管道及其他热表面的散热量；

九、热物料的散热量；地板散热量；

十、通过其他途径散失或获得的热量。围护结构的基本耗热量，应按下式计算：

Q=aFK(tn-twn)

式中：Q---围护结构的基本耗热量（W）（kcal/h）；

F---围护结构的面积（m2）；

K---围护结构的传统系数[W/(m2²℃)][kcal/(m2²h²℃)]；

twn---采暖室外计算温度（℃）；

tn---冬季室内计算温度（°C）；；

a---围护结构温差修正系数；

朝向修正, 风力附加, 外门附加, 高度附加。乘以１１０％

热力管网的设计

Q=Ｇ³△Ｈ

冬季采暖通风系统热负荷；Ｇ

介质流量（热水或蒸汽）； △Ｈ

介质进出焓差。计算出流量后，由Ｇ＝¼πd２ｖρ，可以根据流速来确定所需要的管道直径。而选择的流速又必须保证管网各环路的压力损失基本平衡（水力平衡）。

管道中的热媒流速，应根据热水或蒸汽的压力、系统形式、防噪声要求等因素确定，最大允许流速不应大于下列数值：

一、热水采暖系统：

民用建筑 1.2m/s

辅助建筑物 2m/s

生产厂房 3m/s

二、低建筑蒸汽采暖系统：

汽水同向流动时 30m/s

汽水逆向流动时 20m/s

三、高压蒸汽采暖系统：

汽水同向流动时 80m/s

汽水逆向流动时 60m/s 流速高，可以选择小的管径，但阻力损失会很大。流速低，阻力损失减小，但必须选择大的管径。

设计的几个重点：

管道坡度：保证疏水通畅，及时，减少水击。高压蒸汽采暖系统，疏水器前的凝结水管不应向上抬升；疏水器后的凝结水管向上抬升的高度应计算确定，但不宜大于5m。

水力平衡：高压蒸汽供热系统最不利环路的供汽管，其压力损失，不应大于起始压力的25％，最不利环路的压力损失与最近环路的压力损失差额不应大于1

5 ０％。热水采暖系统的各并联环路之间（不包括共同段）的计算压力损失相对差额，不应大于15％。异程式管道不大于25％。

热伸缩：管材热伸缩；补偿；支架。介质热膨胀；水箱。

保温材料的取舍：管线外表温度不超过５０度，沿线热损失在５―８％左右。根据保温材料的导热系数确定其厚度。

管网必须的附件

阀门、蔬水器、压力表、温度计、安全阀、流量计、除污器、减压阀。热水系统还有自动排气阀、补水箱等。

还有自动控制元件等。(压力控制器、温度传感器、远程压力表、电磁阀、变频器)。

管网的配套设备：

减温设备、减压设备、分流设备、换热设备、水泵。管网的用热设备：

暖气片――取暖；

制冷机――用蒸汽作动力制冷，为空调器提供冷源；空调器――用蒸汽作热源；工艺设备等。供热的方式：

根据用途分为：工艺供热和采暖供热；

根据设备布置分为：集中供热和局部供热；根据介质分为：热水供热和蒸汽供热。

《通风》

为了防止大量热、蒸汽或有害物质向生活地带或作业地带放散，防止有害物质对周围环境的污染。

空调器的作用是控制温度、湿度，通风系统的作用就是控制空气流速和洁净度。

气流组织：就是人为地对气流走向进行控制，来保证区域的空气流速和温湿度场的均匀。

除尘：隶属于通风。

《制冷工程》

制冷技术的进步与危害给人类的生产和生活带来了极大便利的制冷技术，它在造福人类的同时，给人类赖以生存的自然环境带来了深重的灾难。

从历史来看，制冷技术发展的第一阶段（从1830年到1930年）：主要采取NH

3、CO

2、空气等作为制冷剂，这些制冷剂有的有毒，有的可燃，有的效率很低，使用了一百年之久，当出现了CFCS和HCFCS制冷剂（即氟里昂）后，出于安全性的考虑，当机立断，实现了重大的第一次转轨，进入了制冷技术发展的

第二阶段（从1930年到1990年），主要采用氟里昂作为制冷剂。使用了60年后，发现这些制冷剂破坏臭氧层。制冷技术进入了发展的

6 第三阶段（从1990年至今），进入以HFCS制冷剂为主的时期，并正在加紧进行绿色环保、高效节能、减少排放的新一代替代工质的开发与实用化进程的研究。

我们经常碰到的制冷设备有：冰箱、冷库、冷水机组（制冷机）等。制冷系统都是由压缩、冷凝、节流、蒸发四部分组成。常用的制冷方式有离心式、吸收式、喷射式三种。

二，集中供热工程的几种典型流程

供热工程是暖通系统学科中的一个分支，而集中供热又是供热工程中很小的一个单元。但随着经济社会的发展，人们对物资文化生活的要求越来越高，空调在人们日常生产生活中的地位也会越来越高。在当今能源日益紧张的情况下，空调的高能耗性质就决定了集中供热的重要性。节约能源、保护环境、减少人力物力、稳定方便等许多优点都会不断地被人们所认同。集中供热的方式也会不断进步和实用。

以蒸汽供热系统为例：

１，生产工艺供热：

热源――生产设备２，空调用制冷：

热源――制冷设备――冷水至空调区间（风机盘管类）

（制冷站）（冷水循环使用）３，商业或居民用采暖：

热源――换热设备――热水至空调区间（风机盘管或暖气片）

（大型换热站）（热水循环使用）４，生活用热水：

热源――换热设备――生活热水（一次性使用）

（家用或商用）５，商业或居民用蒸汽采暖：

热源――空调区间（暖汽片类）

三，运营部的职责及工作性质

运营部的主要工作：