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第四章蒸汽系統(tǒng)§4.1概述§4.2蒸汽采暖系統(tǒng)§4.3蒸汽在通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用§4.4蒸汽采暖系統(tǒng)專用設(shè)備§4.1概述一蒸汽汽系統(tǒng)示示意圖圖4-1表示以以蒸汽為為熱媒的的各類用用戶供應(yīng)應(yīng)蒸汽供應(yīng)應(yīng)分為有凝回收收和無(wú)凝凝回收。。圖中給給出的是有有結(jié)水回回收。用戶設(shè)疏疏水器，，凝水箱箱，凝結(jié)結(jié)水泵凝結(jié)水盡盡管回收收，節(jié)省省熱能，，水資源源當(dāng)可就地地利用，，或凝水水污染，，不宜回回收，且且經(jīng)技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，，才可能能回收。。直接、間間接、減減壓二蒸汽汽作為熱熱媒的特特點(diǎn)特點(diǎn)：與熱水水相比，，有如下下特點(diǎn)：：（1）可可同時(shí)滿滿足不同同用戶對(duì)對(duì)不同壓壓力，程程度，動(dòng)動(dòng)力要求求；（2）相相變放熱熱，單位位質(zhì)量攜攜能多，，流量小小，管徑徑??；（3）平平均溫度度高，在在相同負(fù)負(fù)荷下，，節(jié)省散散熱設(shè)備備面積；；（4）狀狀態(tài)變化化大，有有相變?cè)O(shè)設(shè)計(jì)和運(yùn)運(yùn)行管理理復(fù)雜，，易出現(xiàn)現(xiàn)“跑，，冒，滴，漏””，（5）密密度大，，無(wú)水靜靜壓?jiǎn)栴}題，適用用于高層層建筑高高壓；（6）熱熱惰性小??；（7）壓壓力變化化時(shí)，溫溫度變化化不大，，不能質(zhì)質(zhì)調(diào)，只只能間歇歇調(diào)節(jié)；；造成室溫波動(dòng)動(dòng)大，供供暖質(zhì)量量收影響響，（8）易易造成管管道和設(shè)設(shè)備表面面有機(jī)灰灰塵的分分解與升升華；（9）間間歇工作作管道易易腐蝕；；（10））管道溫溫度高，，無(wú)效熱熱損失大大。綜上所述述，蒸汽汽供熱比比熱水供供熱耗能能多，管管理麻煩煩，運(yùn)行行費(fèi)用高高，供暖暖效果差差，主要要用于工工業(yè)建筑筑及輔助助建筑，，商服，，特高層層等。§4.2蒸汽采暖暖系統(tǒng)一蒸汽汽采暖系系統(tǒng)的類類型（1）根根據(jù)供氣氣壓力分分為：高壓蒸汽汽采暖系系統(tǒng)（P（表壓壓）>0.07MPa）低壓蒸汽汽采暖系系統(tǒng)（P（表壓壓）<==0.07MPa）真空蒸汽汽采暖系系統(tǒng)（P（絕對(duì)對(duì)壓力））<0..1MPa）（2）根根據(jù)立管管根數(shù)分分壓：?jiǎn)喂芟到y(tǒng)統(tǒng)：易產(chǎn)產(chǎn)生水擊擊和汽水水沖擊噪噪聲雙管系統(tǒng)統(tǒng)：多采采用垂直直式（3）根根據(jù)蒸汽汽干管的的位置分：上供式中供式下供式蒸汽干管管位于散散熱器上上，中，，下即為為保證汽汽，水同同向流動(dòng)動(dòng)，防止止水擊和和噪聲，，上供式式用的最最多。（4）根根據(jù)凝結(jié)結(jié)水回收動(dòng)力力分：重力回水水機(jī)械回水水（5）根根據(jù)凝結(jié)結(jié)水系統(tǒng)統(tǒng)是否通大大氣分為：開式閉式（6）根根據(jù)凝結(jié)結(jié)水充滿管道道斷面的的程度分為：干式回水水濕式回水水一般采用用開式，，分為重重力和機(jī)機(jī)械，可可上，中中，下供供，用于于有蒸汽汽源的工工業(yè)輔助助建筑和和廠企辦辦公樓1.低壓壓蒸汽采采暖系統(tǒng)統(tǒng)的型式式（1）重重力回水水低壓蒸蒸汽采暖暖系統(tǒng)特點(diǎn)：供汽壓壓力<0.07MPa，凝結(jié)結(jié)水在有有坡度管管道中靠靠重力流流回?zé)嵩丛垂ぷ髟砝恚簣D4--2（a）為上上供式（（b））為下供供式干式凝水水管：水平凝結(jié)結(jié)水干管管的最低低點(diǎn)比水水位還高高200-250mm保證不不被水充充滿。工工作時(shí)該該管道上上部充滿滿空氣，，下部凝凝結(jié)水。。系統(tǒng)停停止工作作時(shí)，該該管內(nèi)充充滿空氣氣，稱為為干式凝凝水管。?；厮椒绞椒Q干干式回水水濕式凝水水管：管道4的的整個(gè)斷斷面始終終充滿凝凝結(jié)水，，稱為濕濕式凝水水管，回回水方式式稱為濕濕式回水水水封：圖（b）中水水封8（（詳見圖圖4-17）排排除蒸汽汽管沿途途凝水，，防止主主管中汽汽水沖擊擊，阻止止蒸汽竄竄入凝水水管，水水平蒸汽汽干管坡坡向水封封，水封封低部設(shè)設(shè)放水絲絲堵排污污，上設(shè)設(shè)放空。。優(yōu)缺點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)單單，不設(shè)設(shè)凝水箱箱，凝結(jié)結(jié)水泵，，少占地地，不耗耗電能，，調(diào)節(jié)好好可不設(shè)設(shè)疏水器器。但鍋鍋爐要低低于孔高高，當(dāng)作作用半徑徑大時(shí)，，需高壓壓力，圖圖4-2中h加加大，否否則，水水平蒸汽汽干管內(nèi)內(nèi)甚至底底層散熱熱蒸汽水水，空氣氣不能排排出，蒸蒸汽不能能正常進(jìn)進(jìn)入系統(tǒng)統(tǒng)，影響響運(yùn)行，，適用于于小型系系統(tǒng)（2）機(jī)機(jī)械回水水低壓蒸蒸汽采暖暖系統(tǒng)特點(diǎn)：凝結(jié)水靠靠水泵動(dòng)動(dòng)力送回回?zé)嵩垂ぷ髟砝恚簣D4-3中供式式機(jī)械回回水優(yōu)缺點(diǎn)：：消耗電能能，但熱熱源可不不低設(shè)，，系統(tǒng)作作用半徑徑大，適用用于較大大型系統(tǒng)統(tǒng)２.低壓壓蒸汽采采暖系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)與其水采采暖水力力計(jì)算有有類似和和不同，，壓力低低，密度度變化不不大，不不考慮密密度變化化與熱水水相同，，但蒸汽汽管與凝凝結(jié)水管管水力計(jì)計(jì)算分開開進(jìn)行，，與熱水水不同。。注意：（1）蒸蒸汽在散散熱器內(nèi)內(nèi)冷凝放放出汽化化潛熱蒸汽流量量式中各項(xiàng)項(xiàng)見教材材P79工程中蒸蒸汽流量量常用單單位為KG/H，因此此式（4-1））變?yōu)椋?）為為熱媒時(shí)時(shí)所需散散熱器面面積的計(jì)計(jì)算方法法和方式式基本相相同注意意試驗(yàn)測(cè)測(cè)的的散散熱器傳傳熱系數(shù)數(shù)公式，，平均溫溫度為對(duì)對(duì)應(yīng)壓力力下的飽飽和溫度度（3）熱熱水采暖暖空氣聚聚集在散散熱器上上部，蒸蒸汽系統(tǒng)統(tǒng)在中部部或中部部偏下，，見圖4-4（（a）..（b））.(c).三三種情況況，自動(dòng)動(dòng)排氣閥閥應(yīng)設(shè)于于底部向向上1//3處。。（4）為為簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算，低低壓系統(tǒng)統(tǒng)不考慮慮沿途蒸蒸汽密度度的變化化和沿途途凝水對(duì)對(duì)蒸汽流流量的影影響。蒸蒸汽壓力力用于克克服蒸汽汽管路的的阻力損損失，從鍋爐出出口到最最遠(yuǎn)散熱熱器的管管路為最最不利支支路。平均比摩摩阻用下下述公式式計(jì)算：：式中各項(xiàng)項(xiàng)見教材材P79散熱器入入口預(yù)留留壓力2000Pa，，用于克克服蒸汽汽流入散散熱器阻阻力損失失，并疏疏散空氣氣。水利計(jì)算算表按蒸蒸汽密度度（（對(duì)應(yīng)應(yīng)飽和壓壓力P==5KPa）管管道當(dāng)量量粗糙度度K=0.2mm編制制，在P=5--20KPa內(nèi)內(nèi)使用，，誤差不不大若不只鍋鍋爐出口口或用戶戶入口壓壓力，可可取推薦薦值R==60Pa/m計(jì)算。。（5）散散熱器凝凝水支管管可不設(shè)設(shè)疏水器器，可在在每支路路。每立立管上設(shè)設(shè)。（6）為為防止凝凝結(jié)水泵泵汽蝕，，要求正正水頭，，圖4--3。H值見表4-1（7）蒸蒸汽或凝凝結(jié)水過過門時(shí)，，按圖4-5安安裝（8）飽飽和蒸汽汽易產(chǎn)生生沿途凝凝水，出出現(xiàn)“水水害”，，“水擊”，要要使水平平供汽管管道有足足夠坡度度，使汽汽水同向流動(dòng)，，干管坡坡度≮0.002，支支管坡度度≥0..01--0.02。蒸蒸汽干管管向上拐拐彎處。。須設(shè)疏疏水器圖圖4-3中的11或水水封圖4-2（（b）中中的8。。如水封封連接點(diǎn)點(diǎn)蒸汽壓壓力為P（kPa）。。水封密密度.0.2m是考考慮氣壓壓波動(dòng)安安全值。。（9）干干式和濕濕式重力力回水凝凝結(jié)水管管管徑的的確定。。凝結(jié)水管管坡度i≥0..005,管徑徑可查表表4-3數(shù)值。。三高壓壓蒸汽采采暖系統(tǒng)統(tǒng)多用于對(duì)對(duì)衛(wèi)生條條件和室室內(nèi)溫度度均勻性性要求不不高，不不要求調(diào)調(diào)節(jié)每組組散熱器器熱量的的廠房。。P>0.07MPa.一般般不超過過0.39MPa。1.高壓壓蒸汽采采暖系統(tǒng)統(tǒng)的型式式減壓上上供圖4-6為開式式上供高高壓蒸汽汽采暖系系統(tǒng)示意意圖。工工作原理理：閥們們，熱脹脹，二次次蒸汽，，閉式系系統(tǒng)采用用圖4--7閉式式凝結(jié)水水箱有補(bǔ)補(bǔ)償，水水封，防防止箱內(nèi)內(nèi)壓力升升高。二二次汽逸逸散和隔隔絕空氣氣，減輕輕系統(tǒng)腐腐蝕，節(jié)節(jié)熱能。。當(dāng)二次氣氣量較大大。設(shè)二二次蒸發(fā)發(fā)箱。圖圖4-8２.汽采采暖系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)（１）與與低壓系系統(tǒng)類似似（設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算）），因供供汽壓力力差別較較大，應(yīng)應(yīng)根據(jù)散散熱器內(nèi)內(nèi)壓力造造成不同同水力計(jì)計(jì)算表。。室內(nèi)系統(tǒng)統(tǒng)作用半半徑不大大，仍可可認(rèn)為密密度為常常數(shù)。計(jì)計(jì)算可用用平均比比摩阻法法和推薦薦流速法法。主干干線平均均比摩阻阻按下式式：（4-4）式式中各項(xiàng)項(xiàng)見教材材P83最不利阻阻力占啟啟始點(diǎn)壓壓力的1/4，，剩余壓壓力用于于克服疏疏水器及及凝結(jié)水水管路的的阻力損損失，保保證排除除凝水，，有利于于遠(yuǎn)近支支路的阻阻力平衡衡。

如入口供供汽壓力力P未知知，可采采用推薦薦流速法法，取蒸蒸汽推薦薦流速U=（（50%%-60%），，為為最大允允許流速速，查表表4-3系統(tǒng)入口口所要求求壓力由由下式計(jì)計(jì)算：式中各項(xiàng)項(xiàng)見教材材P83（２）高高壓系統(tǒng)統(tǒng)并聯(lián)管管路平衡衡較困難難，一般般不進(jìn)行行并阻計(jì)計(jì)算。盡盡可能采采用上供供式和同同程式，，圖4--9示異異程式，，使使各散熱熱設(shè)備回回水壓力力，，遠(yuǎn)處設(shè)設(shè)備凝結(jié)結(jié)水匯流流有阻礙礙。（３）須須經(jīng)常維維修拆卸卸處用法法蘭外，，盡管用用焊接，，不用絲絲接，非非滿管凝凝結(jié)水管管管徑可可根據(jù)管管段負(fù)荷荷查表4-4§⒋３蒸蒸汽在通通風(fēng)與空空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)中的應(yīng)應(yīng)用在通風(fēng)空空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)中加熱熱，加強(qiáng)強(qiáng)空氣，，制備熱熱水及制制冷等一.用蒸蒸汽加熱熱空氣通風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)，全氣氣空調(diào)系系統(tǒng)或空空氣-水水空調(diào)系系統(tǒng)在冬冬季運(yùn)行行時(shí)，空空氣可用用蒸汽--空氣換換熱器在在空調(diào)機(jī)機(jī)組，新新風(fēng)機(jī)組組中進(jìn)行行加熱。。注意：①肋電電管垂直直②多臺(tái)換換熱器蒸蒸汽管路路并聯(lián)③蒸汽入入口裝壓壓力表，，調(diào)節(jié)閥閥，出口口裝疏水水器；④被加熱熱空氣溫溫升大時(shí)時(shí)，空氣氣行程串串聯(lián)，空空氣量大大時(shí)，并聯(lián)聯(lián)。圖4-10暖風(fēng)機(jī)應(yīng)應(yīng)用：車間中中采暖常常用蒸汽汽，壓力力大于0.39Mpa，供熱熱能力大大，相同同暖風(fēng)機(jī)機(jī)比熱水水多一倍倍。熱空氣幕幕：寒冷地地帶為阻阻擋室外外冷風(fēng)侵侵入，設(shè)設(shè)熱空氣氣幕（詳詳見8..7）二.用蒸蒸汽加熱熱空調(diào)系系統(tǒng)用熱熱水全水空調(diào)調(diào)，空氣氣-水或或全空氣氣中所用用熱水可可用汽--水換熱熱器加熱熱，圖4-1三.用蒸蒸汽等溫溫加濕空空氣用于蒸汽汽對(duì)空調(diào)調(diào)空氣加加濕是常常用方法法之一。。加濕速速度，均均勻，穩(wěn)穩(wěn)定，效效率高，，不帶水水滴和細(xì)細(xì)菌，若若電能，，運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用低，，布置方方便。但須有汽汽源和輸輸汽管道道，初投投資高，，有現(xiàn)成成汽源時(shí)時(shí)，應(yīng)優(yōu)優(yōu)先采用用。供汽汽管應(yīng)用用鍍鋅管管，從供供汽管道道頂部引引出，接接管越短短越好，，防凝結(jié)結(jié)水，減減壓閥，，調(diào)節(jié)閥閥前后安安閥門，，出口裝裝疏水器器。四.溴化化鋰吸收收式制冷冷用蒸汽汽熱力制冷冷，分為為單效與與雙效單效：?jiǎn)我还├淅浠驘?，，使用蒸蒸汽或熱熱水作熱熱媒，熱力系?shù)數(shù)=除有廢熱熱作熱源源外，一一般不提提倡使用用。雙效：同時(shí)供冷冷熱，熱熱力系數(shù)數(shù)比單效效高約60%--70%%，但一一次能源源效率不不如電制制冷?！欤?４４蒸汽采采暖系統(tǒng)統(tǒng)專用設(shè)設(shè)備正確選用用意義與與熱水相相比，因因熱媒特特點(diǎn)，有有專用設(shè)設(shè)備，正正確選擇擇，計(jì)算算這些設(shè)設(shè)備關(guān)系系到系統(tǒng)統(tǒng)的正常常運(yùn)行和和節(jié)能。。一.排除除凝結(jié)水水的設(shè)備備散熱器，，換熱器器，蒸汽汽管沿途途凝水，，需及時(shí)時(shí)排除，，防止水水擊，種類：疏水器水封孔板式疏疏水閥。。1.疏水水器（１）疏疏水器的的種類及及工作原原理根據(jù)作用原理理不同，可可分為三三種類型型機(jī)械型：利用疏疏水器內(nèi)內(nèi)凝結(jié)水水液位變變化動(dòng)作作的。浮浮筒式，吊吊桶式、、浮球式式。熱動(dòng)力型型：靠蒸汽汽和凝水水流動(dòng)時(shí)時(shí)熱動(dòng)力力特性不不同來(lái)工作熱動(dòng)動(dòng)力方式式、脈沖沖式。熱靜力型型：靠凝結(jié)水水溫度變變化：波波紋管式式，雙金金屬電式、介紹常用用的（a）浮浮筒式疏疏水器構(gòu)造如圖圖4-12，工工作原理理4-13優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，制制造方便便只能水水平安裝裝，漏氣氣量小，，凝水表表壓力P1在500Kpa或或更小能能疏水，，排水孔孔阻力小小。缺點(diǎn)：體積大大，排量量小，活活動(dòng)部件件多，筒筒內(nèi)易沉沉渣結(jié)垢垢，閥孔孔易磨損損，維修修量大。。（b）熱熱動(dòng)力式式疏水器器圖4-14工作作原理優(yōu)點(diǎn)：體積小，，重量輕輕，結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，，安裝維維修方便便缺點(diǎn)：周期性性漏汽，，只能水水平安裝裝。（c）恒恒溫式圖4-15，波波紋盒內(nèi)內(nèi)裝易蒸蒸發(fā)液體體。（２）疏水水器的選選擇計(jì)算算①使其排排水能力力大于用用熱設(shè)備備的理論論排水量量。即各項(xiàng)意義義見教材材P88引出選擇擇倍率K的原因因：K是考考慮實(shí)際際條件與與理論計(jì)計(jì)算情況況不可能能完全一一致而引引出的系系數(shù)實(shí)際條件件：用汽壓力力下降，，背壓升升高導(dǎo)致致疏水器器排水能能力下降降；用汽汽量增加加時(shí)，凝凝結(jié)水量量會(huì)增加加；用熱熱設(shè)備情情況可能能變化，，在低壓壓力大負(fù)負(fù)荷下啟啟動(dòng)時(shí)，，排水量量要大于于設(shè)備正正常排水水量。K的選擇擇：不是越越大越好好，浮筒筒式，K值大，，體積大大，造價(jià)價(jià)高，熱熱動(dòng)力式式K值大大，易漏漏氣，不不同K值值，可查查表4--5②疏水器器的排水水量計(jì)算算按下式式中各項(xiàng)項(xiàng)意義見見教材P88當(dāng)通過冷冷水時(shí)At=32，當(dāng)當(dāng)通過飽飽和凝結(jié)結(jié)水時(shí)，，按手冊(cè)冊(cè)或廠家家樣本選選用，由由于二次次汽影響響At<<32,,在d相相同情況況下,越大,二二次汽占占的比例例越大,,At和和減減小的越越多。手手冊(cè)中排排水量是是按背壓壓為零（（P2為為大氣壓壓）給出出，在相相同情況況，背壓壓增高，，二次汽汽化量減減小，排排水能力力大于手手冊(cè)給出出數(shù)值。。較安全全。

③疏水器器前后壓壓力的確確定原則則器前表壓壓力P1取決于于疏水器器在系統(tǒng)統(tǒng)中位置置，當(dāng)用用于排除除蒸汽管管路的凝凝水時(shí)P1=疏疏水點(diǎn)點(diǎn)處蒸汽汽表壓力力；在用熱設(shè)設(shè)備出口口時(shí)，P1=0.95Peq用熱設(shè)設(shè)備前的的蒸汽表表壓；在在凝結(jié)水水干管末末端時(shí)，，P1==0.7Ps--供熱系系統(tǒng)入口口表壓。。凝結(jié)水通通過疏水水器及其其排水閥閥孔時(shí)，，有能量量損失，，P2比比P1低低。為保保證疏水水器正常常工作，，必須有有一個(gè)最最小壓差差。。如P1給定定值，P2不得得超過最最大允許許值（4-8）值取決于于類型和和規(guī)格，，通常由由廠家提提供數(shù)據(jù)據(jù)。多數(shù)數(shù)左左右。（3）疏疏水器與與管路的的連接方方式見圖4--16，，多為水水平安裝裝2.水封封和孔板板式疏水水閥水封圖（（4-17）和和孔板式式疏水閥閥圖（4-18）都起起阻汽疏疏水作用用。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，無(wú)無(wú)活動(dòng)部部件，維維修率低低。水封：積存凝凝結(jié)水阻阻止了蒸蒸汽的通通過，水水封高度度H應(yīng)等等于水封封安裝處處前后壓壓差相當(dāng)當(dāng)?shù)乃叨?，，?0%的富富裕值。。用于蒸蒸汽壓力力小于0.05Mpa處孔板式：凝結(jié)水水密度大大，能通通過，蒸蒸汽密度度小，受受阻。二.減壓壓閥1.作用用：調(diào)節(jié)閥孔孔大小，，對(duì)蒸汽汽節(jié)流減減壓。2.種類類：活塞式波紋管式式薄膜式圖4-19活塞塞式工作作原理，，見教材材P903.閥孔孔面積計(jì)計(jì)算各項(xiàng)意義義見教材材P914.理論論飽和蒸蒸汽量q：每平方厘厘米閥孔孔面積通通過的q「g//cm..h」可可查圖4-20，根據(jù)據(jù)閥前壓壓力（絕絕