城市供热管网试题

一、概念题（每题4分，共20分）

1、闭式城市供热工程：热介质是在完全封闭的系统中循环，热介质不被取出只是放出热量的供热工程

2、热化系数热电厂最大供热量与其供热区域的最大供热量的比值.

3、试验压力:管子及管路附件在出厂前对制品进行强度试验的压力，用符号Ps表示。

4、当量长度法：将管段的局部阻力损失折合成相当长度管段的沿程损失来计算的阻力计算方法。

5、热力工况:热水供热系统中温度、供热量的分布状况称为系统的热力工况. 二、判断题（每题1分，共10分，你认为正确的划√号，不正确的划×号) 1、我国采暖规范中规定，计算散热器热水采暖系统选择的供水温度为60℃。（ × ） 2、一类生产热负荷是指停汽后发生人身或设备事故的汽负荷.（ √ ） 3、城市供热管道布置力求短直，也就是说,管道不能发生弯曲。（ × ） 4、城市供热管道宜平行于干道，且尽量设置于人行道、沿道绿化带。( √ )

5、蒸汽管道在最低点必须设置疏水器，热水管道在最低点则必须设置卸水阀。( √ ） 6、有缝钢管制作弯管时，焊缝应避开受拉(压）区,其纵向焊缝应放在距中性线45°的地方。( √ ）

7、直接连接设备复杂，造价比直接连接高得多.（ × ）

8、热水供暖系统循环水泵的扬程与建筑物的高度没有直接关系。( √ ）

9、换热站流程图在布置和绘制过程中，可以不按投影原理来进行绘制.（ √ ） 10、蒸汽管网在运行中是靠蒸汽自身的能量克服阻力运行的，故不存在失调问题。（ × ） 三、、选择题（每小题4分，共20分）

1、 当管道架空穿越某小区内的人行道时，管道支架的高度宜设置为（ B ） A、0。5～0。8m B、2。5～4m C、1.5～3m D、4.5～6m 2、我国有关采暖室外计算温度的规定正确的是（ D ）

A、采用历年平均不保证2天的日平均温度 B、采用历年平均不保证3天的日平均温度 C、采用历年平均不保证4天的日平均温度 D、采用历年平均不保证5天的日平均温度 3、下列阀门不属于闭路阀门的是（ B ）

A、截止阀 B、疏水阀 C、球阀 D、蝶阀 4、下列换热器属于间壁式换热器的是:（ A ）

A、散热器 B、回转式空气预热器 C、蒸汽喷射泵 D、空调喷淋室 5、下列换热器中传热系数最高的是（ A )

A、水—水板式换热器 B、空气预热器 C、散热器 D、蒸汽过热器 四、简答题(本题共40分,各题小分见小题标注）

1、热力管道的布置形式有哪些？各自具有什么特点?(7分） 热力管道按布置形式分为枝状管网和环状管网（1分），但是一般采用枝状布置。枝状管网的优点是系统简单，造价较低．运行管理较方便（1分）.其缺点是没有供热的后备性能，即当管路上某处发生故障，在损坏地点以后的所有用户供热中断，甚至造成整个系统停止供热，进行检修（2分）。环状管网（主干线呈环形）的优点是具有供热的后备性能.但是环状管网的投资和金属消耗量都很大(1分)。

在一些小型工厂中，热力管道布置采用辐射状管网，即从锅炉房内分别引出一根管道直接送往各个用户，全部管道上的截断阀门都安装在锅炉房内的蒸汽分气缸上.其优点是控制方便，并可分片供热,但投资和金属消耗量部将增大。（2分）

2、简述热水管网水压图的作用.（8分）

（1）利用水压曲线，可以确定管道中任何一点的压力（压头）值。(2分） （2)利用水压曲线，可表示出各段的压力损失值.（2分)

（3）根据水压曲线的坡度，可以确定管段的单位管长的平均压降的大小。(2分） (4)由于热水管路系统是一个水力连通器，因此，只要已知或固定管路上任意一点的压力，则管路中其他各点的压力也就已知或固定了.（2分） 3、简述蒸汽供热管网的水力计算步骤（9分）

（1）绘制供热管网布置简图，标注管长、附件、负荷等;（2分)（2）选择最不利管路;(1分）（3）计算各管段热负荷；（1分)(4）选择计算各管段管径、流速、比摩阻；(2分)（5）计算各管段局部阻力；（1分）（6）计算系统总的阻力；（1分)（7）计算分支管路（1分) 4、保温的作用是什么？（6分）

减少散热损失，节约能源（2分）；满足工艺要求、保持生产能力、提高经济效益、改善工作环境(2分）；防止烫伤以及防止凝固、结露等作用（2分）.

70℃，14℃，5、在套管式快速换热器中，热水进口温度t1流量为0.7kg/s，冷水进口温度t236℃,试求顺流时的平均温差。(10分） 流量为0。9kg/s。如果要求将冷水加热到t2

【解】 根据热平衡，得

t1)m2cp2(t2t1)(2分） m1cp1(t1由于本题目中水的温度变化不大,故水的比热可以认为cp1cp24.19kJ/(kg.k)，故上式为

)0.9(3614) 0.7(70t1得

41.71℃(2t1分)

换热器为顺流

t701456℃，t41.71365.71℃（2分) 所以 tmtt565.7122.03℃（4分) t56lnlnt5.71五、分析题（10分）

试分析影响埋地管道腐蚀的因素。

影响腐蚀的因素有：材质性能（2分）、土壤中的水分及地下水位高低（2分)、土壤环境中含有的腐蚀性介质的多少（2分)、土壤的酸碱性（2分）、杂散电流的强弱（2分)。

2010年B卷

一、概念题（每题4分，共20分)

1、 管路附件：是指安装在管路上用来调节、控制、保证管道运行等功能的附属部件,具体有

阀门、疏水器、排气装置、减压阀、补偿器、管道支架等。 2、 热力管网主干线：是指网路中平均比摩阻最小的一条管线。 3、 供水管动水压曲线：在热水网路循环水泵运行时，网路供水管内各点的侧压管水头连线。 4、 水力失调：供热系统的实际水力工况与设计水力工况的不一致性，即热水供热系统中各

热用户的实际流量与设计要求的流量之间的不一致性,称为供热系统的水力失调。

5、公称直径:为了能大批生产、降低成本,提高效益,使管子和管路附件具有通用性和互换性 各种管道元件的通用口径,又称公称通径、公称口径、公称尺寸，用符号DN表示 二、判断题（每题1分，共10分，你认为正确的划√号,不正确的划×号）

1、为了防止补水泵停止运行时，系统中的水倒流入补水箱，应在补水泵的出水管上装设止回阀。（ √ ）

2、固定支架的间距应安刚度条件和强度条件确定。（ × ）

3、室外保温经济厚度计算和热损失计算中，环境温度ta可按20℃计算。（ × ) 4、在防止烫伤的保温厚度计算中，保温外层表面温度应取历年最热月平均温度值。（ × ) 5、公称压力是指制品在基准温度下的耐压强度，其中基准温度是指工程标准工况。（ × ） 6、安全阀不属于闭路阀门。（ √ ）

7、换热器的NTU是指实际换热量与最大可能的换热量之比。（ × ) 8、效能是反映换热器综合技术经济性能的指标。（ × ）

9、民用建筑多采用热水采暖，主要是因为热水采暖卫生条件好，节约能源，噪音低,热舒适性好等原因.（ √ ）

10、蒸汽管网在运行中是靠蒸汽自身的能量克服阻力运行的，故不需要设置水泵。（ √ ） 三、选择题（每小题4分，共20分）

1、下列不属于供热蒸汽管网优点的是（ D )

A、作为热介质适用面广，能满足各种用户的用热要求；B、单位数量蒸汽的焓值高，放热量大；C、节约输送热介质的电能消耗；D、能够远距离输送,温降小热效率高。 2、下列蒸汽管道位置可以不设疏水器的是（ B )

A、蒸汽管道最低点；B、设置固定支架处；C、垂直升高管段前的最低点；D、直线管段每隔100～l50 m的距离。

3、下列阀门安装具有方向性的是（ C ） A、球阀;B、闸板法；C、截止阀；D、蝶阀

4、下列换热器不属于间壁式换热器的是（ C )

A、散热器；B、水冷壁；C、回转式空气预热器;D、螺纹管式换热器 5、下列图纸不属于换热站施工图纸的是（ A ）

A、换热器加工精度图；B、换热站流程图；C、换热器安装大样图；D、换热站平面布置图 四、简答题（本题共35分,各题小分见小题标注） 1、叙述膨胀水箱的作用。（6分）

膨胀水箱的作用是用来储存热水供暖系统加热的膨胀水量（2分),同时可恒定供暖系统的压力（2分）。在重力循环上供下回式系统中，它还起着排气作用。(2分）

95℃，流量为0.8kg/s，冷水进口温度2、在一板式换热器中，热水进口温度t114℃，流量为0。95kg/s。如果要求将冷水加热到t236℃，试求顺流和逆流时的平t2均温差。（水的比热为cp1cp24.19kJ/(kg.k))(10分）

【解】 根据热平衡，得

t1)m2cp2(t2t1)（2分） m1cp1(t1由于本题目中水的温度变化不大，故水的比热可以认为cp1cp24.19kJ/(kg.k)，故上式为

)0.95(3614) 0.8(95t168.875℃(2分） 得 t1（1） 换热器在顺流时

t951481℃

所以 tmtt8132.87553.37℃（3分） t81lnlnt32.875（2） 换热器为逆流时

t953659℃，t68.8751454.875℃ 所以 tmtt5954.87556.9℃（3分） t59lnlnt54.8753、某供热小区供暖面积为10万m2,采用保温结构，每平方米按30w计算热负荷，若小区采

用地板辐射采暖，供回水温度为60/50℃，试计算循环水泵的流量。（管网漏损系数取1。08）(5分）

解:根据Q＝qF×A＝10×104×30＝3×106w（2分）

GK1

3.6Q0.86Q103K1103t/h（2分）

4.187tgthtgth0.863106103＝278。64t/h（1分) ＝1.08×

104、简述量调节在工程的具体操作方法，并解释其调节特点.（14分）

随着室外温度tw的变化,只在热源处改变网路循环水量，而网路供水温度保持不变。（4分）

可以采用变频水泵改变流量;（2分）分组设置水泵，分比例开启水泵；（2分）设置旁通管改变流量等措施.(2分）随着流量的减少，容易引起供暖系统垂直热力失调；（2分）可大大节省网路循环水泵的电能消耗。（2分）

五分析题:（15分)

1试分析热电厂供热系统节约能源的措施。

热力系统节约能源的措施有:充分利用热电厂的乏汽，提高能源的利用率；（1分）对管路及设备保温减少能量的无为的消耗(2分);采取合理的调节方案，使系统能够适应负荷的变化,在满足工程要求的情况下,尽量少的利用热量；(2分）选择合理的补水方案，例如采用高位水箱补水（1分）；设置较为合理的凝结水利用方案,最大限度的利用凝结水（2分）；设计合适的管路系统，如经济的流速、最大允许散热保温厚度等(2分）。 2、图示热水网路特性及水泵运行特性图？（5分）

2011年A卷

一、概念题(每题3分,共15分)

1、经济流速:是指在规定的计算年限内总费用（即初投资和运行费用之和）最小时的管内介质流速。

2、公称直径：是各种管道元件的通用口径，又称公称通径、公称口径、公称尺寸，是为了能大批生产、降低成本，提高效益，使管子和管路附件具有通用性和互换性，必须对管子和管路附件实行的标准规格

3、热力工况:热水供热系统中温度、供热量的分布状况称为系统的热力工况. 4、资用压差：是指瞒足热用户运行要求而预留的压差值 5、质调节：只改变管路的供水温度来实现管网的供热量与系统所需热量的统一的调节方式。 二、判断题（每题1分，共10分,你认为正确的划√号，不正确的划×号）

1、为了防止补水泵停止运行时，系统的水倒流入补水箱，应在补水泵的出水管上装设止回阀。（ √ ）

2、固定支架的间距应安刚度条件和强度条件确定。( × ） 3、供热负荷计算中，室外计算温度可取20℃计算。（ × )

4、在防止烫伤的保温厚度计算中，环境温度应取历年最热月平均温度值。（ √ ） 5、公称压力是指制品在基准温度下的耐压强度，其中基准温度是指工程标准工况。（ × ) 6、安全阀不属于闭路阀门，为了检修的要求，在安全阀和设备或系统之间应设截断阀门。（ × ）

7、换热器的效能是指实际换热量与最大可能的换热量之比。（ √ ） 8、Re是反映换热器综合技术经济性能的指标.（ × )

9、民用建筑多采用热水采暖，主要是因为单位数量热水采暖携带的热量多.( × )

10、蒸汽管网在运行中是靠蒸汽自身的能量克服阻力运行的，故不需要设置动力设备。（ √ ）

三、选择题（每题3分，共15分。每题只有1个答案是正确的。） 1、B ；2、D；3、B；4、A;5、D

四、简答题(本题共32分,各题小分见小题标注)

1、热力管道的布置形式有哪些？各自具有什么特点？（6分）

热力管道按布置形式分为枝状管网和环状管网(1分），但是一般采用枝状布置。枝状管网的优点是系统简单，造价较低．运行管理较方便（1分）。其缺点是没有供热的后备性能，即当管路上某处发生故障，在损坏地点以后的所有用户供热中断,甚至造成整个系统停止供热,进行检修（1分）。

环状管网(主干线呈环形)的优点是具有供热的后备性能。但是环状管网的投资和金属消耗量都很大(2分）。 在一些小型工厂中，热力管道布置采用辐射状管网，即从锅炉房内分别引出一根管道直接送往各个用户，全部管道上的截断阀门都安装在锅炉房内的蒸汽分气缸上。其优点是控制方便,并可分片供热,但投资和金属消耗量部将增大。（2分) 2、试解释热水管网水压图的作用。（8分）

(1)利用水压曲线，可以确定管道中任何一点的压力（压头）值。（2分) （2）利用水压曲线，可表示出各段的压力损失值。(2分）

（3)根据水压曲线的坡度，可以确定管段的单位管长的平均压降的大小。（2分）

（4)由于热水管路系统是一个水力连通器,因此，只要已知或固定管路上任意一点的压力,则管路中其他各点的压力也就已知或固定了。（2分）

3、定性的绘制热水网路特性及水泵运行特性图？(4分）

4、试叙述基本的四种保温做法,并举例说明各种所用保温材料？(8分）

有涂抹法，膨胀混凝土（2分）、绑扎法，如岩棉管壳（2分）、填充法,如珍珠岩颗粒（2分）和预制法，如聚氨酯泡沫塑料（2分）四种。 5、叙述系统定压的条件(6分）

不气化（2分）,不超压（2分），不倒空（2分) 五、分析题（10分）

试分析可用于城市供热的热源及各种热源在城市供热工程的作用。

热电厂,主要热源（2分）；区域锅炉房，补充（2分）；地源热泵、空气能热泵等，无其他热源（2分)；太阳能集热站,有先发展，清洁能源(2分）；废热热源，因地制宜优先考虑热源（2分）.

六、计算题(本题18分）

1、某供热小区供暖面积为30万m2,采用保温结构,每平方米按30w计算热负荷，若小区采用地板辐射采暖，供回水温度为60/50℃，试计算循环水泵的流量。（管网漏损系数取1.08)（5分）

解：根据Q＝qF×A＝30×104×30＝9×106w(2分）

GK19Q2.15Q103K1103t/h(2分）

4.187tgthtgth2.153.6106103＝835。92t/h（1分） ＝1.08×

1080℃，流量为0.7kg/s，冷水进口温度t216℃，2、在一板式换热器中，热水进口温度t136℃，试求逆流时的平均温差.（8分） 流量为0。9kg/s。如果要求将冷水加热到t2

解：根据热平衡，得

t1)m2cp2(t2t1)（1分） m1cp1(t1由于本题目中水的温度变化不大，故水的比热可以认为cp1cp24.19kJ/(kg.k)，故上式为

)0.9(3616) 0.7(80t154.29℃(1分） 得 t1换热器为逆流

t803644℃，t54.291638.29℃（2分)

所以 tmtt4438.2941.08℃(4分） t44lnlnt38.293、某小区采用膨胀水箱定压，供回水温度为60/50℃,系统的供热面积为20万 m2水，供热

水容积率为0。2L/m2，求膨胀水箱的容积。(水的体积膨胀系数为0。006L/℃，上水温度为14℃）（5分）

解：根据tmax60－14＝46℃（1分）

Vptmax•Vc(2分)＝0。006×46×0。2×200000＝11040L＝11。04 m3(1分） 考虑到系统的安全性，取水箱的容积为12 m3（1分）

2011年B卷

一、概念题（每题4分，共20分）

1、 供热输、送干线：是指自热源至主要负荷区,长度超过2公里且无分支管的干线。

2、 直埋供热管道的过渡段：是指一端固定另一端为活动端，当管道温度变化时，能产生热

位移的直埋管段。 3、 水力失调：是指供热管道由于设计、施工等原因，致使各循环管路的阻力不平衡而导 致

各循环回路实际的流量与设计的流量不一致的现象.

4、 间歇调节:只改变管路的供热时间来实现管网的供热量与系统所需热量的统一的调节方

式。

5、 公称压力：是指管道在基准温度下的耐压强度，用PN表示。

二、判断题(每题2分，共20分，你认为正确的划√号，不正确的划×号） 1、对于直埋敷设的热水供热管道，当温度小于150℃时,可以不设补偿器敷设 。（√ ) 2、循环水泵的扬程主要是用来克服管道系统中的沿程阻力。（ × ） 3、室外保温经济厚度计算和热损失计算中，环境温度ta可按20℃计算。（ × ）

4、室内保温结构的经济厚度和热损失的计算中，当常年运行时，环境温度取历年运行期月平均温度的平均值。（ × ）

5、当供热管道架空敷设时，管道穿越人行道时的架空高度不应小于2.5m。（ √ ) 6、安全阀的作用是控制系统的压力，不属于闭路阀门。(√ ） 7、容积式换热器的特点是换热效率高，战地面积小。（ × ) 8、在闭路阀门中，阻力最大的截止阀。（√ ）

9、城市供热系统中，热水温度可以采用100℃以上温度的水。(√ ） 10、热水管网在运行中是外力的能量克服阻力运行的，故不需要调节。（ × ） 三、简答题（本题共30分，各题小分见小题标注)

1、供热管道的布置形式有几种？它们各自具有什么特点?（10分）

热力管道按布置形式分为枝状管网、双线支装管网、辐射状管网和环状管网，（2分）但是一般采用枝状布置。枝状管网的优点是系统简单，造价较低．运行管理较方便(1分）。其缺点是没有供热的后备性能，即当管路上某处发生故障,在损坏地点以后的所有用户供热中断，甚至造成整个系统停止供热，进行检修(1分).对要求严格的某些化工企业，在任何情况下都不允许中断供汽。可以采用两根主干线的方式,即从热源送出两根蒸汽管道作为蒸汽主干线，每根蒸汽管道的供汽能力为全广总用汽量的50~75％（2分）。此种复线枝状管网的优点是任何情况下都不会中断供汽（1分)。 环状管网（主干线呈环形)的优点是具有供热的后备性能。但是环状管网的投资和金属消耗量都很大，因此实际工作中很少采用. 在一些小型工厂中，热力管道布置采用辐射状管网，即从锅炉房内分别引出一根管道直接送往各个用户，全部管道上的截断阀门都安装在锅炉房内的蒸汽分气缸上（1分）。其优点是控制方便，并可分片供热，但投资和金属消耗量部将增大。对于占地面积较小且厂房密集的小型工厂，可以采用此种管道布置方式。(2分) 2、试叙述热水管网水力计算步骤。（8分)

（1)绘制供热系统草图，并标注热负荷、管长、局部阻力等.（1分）(2）找出系统最不利管路。（1分）（3）计算各管段热负荷及流量。（1分）（4）确定管段的管径及沿程阻力.(1分）（5）查取管段的局部阻力折算长度(1分);（6)计算总阻力（1分)；（7）计算各分支路的管径和阻力（1分）;（8）校核各管路的不平衡度，确定措施。（1分） 3、绘图并说明连续水泵定压？(4分)水泵为变频水泵（1分）

补给水泵连续补水定压方式示意图 1—补给水箱；2—补给水泵;3—安全阀;4—加热装置； 5—管网循环水泵；6-压力传感器;7—热用户；（3分）

4、试叙述供热管的道敷设方法，并说明各自的保温做法？（8分）

有架空敷设，绑扎法（2分)、地沟敷设,如岩棉管壳绑扎（2分)、直接埋地敷设，热水管道采用聚氨酯预制（2分）蒸汽管道采用硅酸盐结合聚氨酯预制法（2分）。 四、分析题(10分）

试分析大力发展城市集中供热系统的优越性.

（1）能源梯级利用（2分) （2）废热利用（2分）

(3)减少能源的无为浪费（2分） (4）热能转换效率高（2分） （5)对环境破坏轻（2分） 五、计算题（本题20分)

1、已知φ108×4mm碳钢无缝钢管,管内热媒为1.3MPa的饱和蒸汽（t≈194℃）,周围环境温度为—10℃，固定支架间距离为65m.求方型补偿器的冷紧尺寸（7分)

5( 1.1710m/m·℃，方型补偿器的冷紧系数 0.5）

解：1）根据式6-1，计算固定支架间管道的热伸长量ΔL。

（4分） Lt1t2L1.1710519410650.155（m）

2)冷紧尺寸为0。155×0。5＝0。0775m（3分)

2、某小区采用膨胀水箱定压，供回水温度为60/50℃，系统的供热面积为30万 m2水，供热水容积率为0.25L/m2，求膨胀水箱的容积。（水的体积膨胀系数为0.006L/℃，上水温度为14℃）(7分)

解：根据tmax60－14＝46℃（2分)

Vptmax•Vc（3分）＝0.006×46×0。25×300000＝11040L＝20.7 m3（2分)

3、某单位供暖面积为40万m2，采用保温结构，每平方米按35w计算热负荷，若小区采用

地板辐射采暖，供回水温度为60/50℃，试计算循环水泵的流量.(管网漏损系数取1。08)（6分）

解:根据Q＝qF×A＝40×104×35＝1。4×107w(2分)

GK114Q3.344Q103K1103t/h（3分)

4.187tgthtgth3.3443.6106103＝1300。15t/h（1分) ＝1.08×

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