蒸汽供暖系統(tǒng)

蒸汽供暖系統(tǒng)第一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三一、蒸汽采暖的特點

與熱水作為供熱(暖)系統(tǒng)的相對比，蒸汽具有的特點：蒸汽在系統(tǒng)散熱設備中，靠水蒸汽凝結成水放出熱量。蒸汽和凝水在系統(tǒng)管路內(nèi)流動時,其狀態(tài)參數(shù)變化比較大，還會伴隨相態(tài)變化。第二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三蒸汽在散熱設備中定壓凝結放熱,散熱設備的熱媒溫度為該壓力下的飽和溫度。蒸汽供暖系統(tǒng)中的蒸汽比容，較熱水比容大得多?？纱蟠鬁p輕前后加熱滯后的現(xiàn)象。蒸汽作為供熱系統(tǒng)的熱媒，其適用范圍廣。第三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三1、蒸汽在系統(tǒng)散熱設備中，靠水蒸汽凝結成水放出熱量。每1kg蒸汽在散熱設備中凝結時放出的熱量q，可按下式計算：

q=i-q1

kJ／kg當進入散熱設備的蒸汽是飽和蒸汽，流出的凝水是飽和凝水時：

q=r

kJ／kg

如采用高溫水130/70℃供暖，每1kg水放出的熱量為Q=c△tG=251.2kJ／kg。采用蒸汽表壓力200kPa供熱，相應的汽化潛熱r＝2164kJ／kg。第四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三2、蒸汽和凝水在管路里流動時，會伴隨相態(tài)變化。濕飽和蒸汽在沿途產(chǎn)生凝水；濕飽和蒸汽經(jīng)過閥門等節(jié)流后可能成為干飽和蒸汽或過熱蒸汽；凝水重新汽化，產(chǎn)生“二次蒸汽”。引起系統(tǒng)中出現(xiàn)所謂“跑、冒、滴、漏’’問題。蒸汽供暖系統(tǒng)比熱水供暖系統(tǒng)在設計和運行管理上較為復雜。第五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三3、蒸汽供暖系統(tǒng)中的蒸汽比容，較熱水比容大得多。通?？刹捎帽葻崴魉俑叩枚嗟乃俣??？纱蟠鬁p輕前后加熱滯后的現(xiàn)象。水靜壓力比熱水系統(tǒng)小。

如：在高層建筑供暖中，不會像熱水供暖那樣，產(chǎn)生很大的水靜壓力。第六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三4、蒸汽供暖系統(tǒng)中的散熱器熱媒平均溫度高。例如：

高溫水130/70℃供暖系統(tǒng)的散熱器熱媒平均溫度為（130+70）/2=100℃；采用蒸汽表壓力200kPa供熱，散熱器熱媒平均溫度為133.5℃；該壓力下的飽和溫度第七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三5、蒸汽作為供熱系統(tǒng)的熱媒，其適用范圍廣。蒸汽供熱系統(tǒng)的熱惰性小。適宜于間歇供熱的用戶。蒸汽的飽和溫度隨壓力增高而增高。第八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三6.低位熱能利用，節(jié)能7.熱容量8.運行費用高9.壽命短（進空氣）10.調(diào)節(jié)不易（間歇）11.衛(wèi)生，但燙人第九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三二、蒸汽采暖的分類按照供汽壓力的大小供汽的表壓力高于70KPa時，稱為高壓蒸汽供暖

高壓蒸汽供暖的壓力一般由管路和設備的耐壓強度確定。供汽的表壓力等于或低于70kPa時，稱為低壓蒸汽供暖當系統(tǒng)中的壓力低于大氣壓力時，稱為真空蒸汽供暖

系統(tǒng)復雜，衛(wèi)生條件好。

第十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三按照蒸汽干管布置的不同上供式中供式下供式第十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三單管式雙管式

目前國內(nèi)絕大多數(shù)蒸汽供暖系統(tǒng)采用雙管式。

按照蒸汽立管布置特點第十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三重力回水機械回水

高壓蒸氣供暖系統(tǒng)都采用機械回水方式。

按照回水動力不同第十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三水擊1.水擊產(chǎn)生的原因

在蒸汽供暖系統(tǒng)中，沿管壁凝結凝水可能被高速的蒸汽流裹帶，形成隨蒸汽流動的高速水滴；落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀起，形成“水塞”，并隨蒸汽一起高速流動，在遭到閥門、拐彎或向上的管段等使流動方向改變時，水滴或水塞在高速下與管件或管子撞擊，就產(chǎn)生“水擊”。第十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三噪聲振動局部高壓，嚴重時能破壞管件接口的嚴密性和管路支架。2.水擊的危害第十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三3.減輕水擊的方法供汽主立管管徑大些，速度低；下端裝輸水器。設坡

水平敷設的供汽管路，必須具有足夠的坡度，并盡可能保持汽、水同向流動。

蒸汽干管汽水同向流動時，坡度i宜采用0.003，不得小于0.002。散熱器支管的坡度i＝0.01-0.02。第十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三3.減輕水擊的方法干管

供汽干管向上拐彎處，必須設置疏水裝置。供汽干管與立管的連接方式

為了保持蒸汽的干度，避免沿途凝水進人供汽立管，供汽立管宜從供水干管的上方或側上方接出。第十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三三、室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)

利用高壓蒸汽作為熱媒，向工廠車間及其軸助建筑物各種不同用途的熱用戶(生產(chǎn)工藝、熱水供應、通風及供暖熱用戶等)供熱，是一種常用的供熱方式。第十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三高壓供暖系統(tǒng)的形式室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)大多采用雙管上供下回式布置。各散熱器的凝水通過室內(nèi)凝水管路進入集中的疏水器。采用集中的疏水器，故排水量較大為什么采用這樣的系統(tǒng)？疏水器的作用？第十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三凝水管道的設計散熱設備到疏水器前的凝水管路

干式凝水管路設計，沿凝水流動方向的坡度不得小于0．005。疏水器到凝水箱的凝水管路

此段管道，由于凝水會部分重新汽化，生成二次蒸汽。同時，疏水器因動作滯后或阻汽不嚴也會有部分漏氣現(xiàn)象。因此，疏水器后的管道設計應按兩相流考慮。管徑要比輸送純凝水(如采用機械回水方式)的大很多。第二十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三高壓蒸汽供熱系統(tǒng)的回水方式余壓回水方式靠疏水器后的余壓輸送凝水的方式，通常稱為余壓回水。余壓回水設備簡單，是應用最為普遍的一種凝水回收方式。設置二次蒸發(fā)器的凝水回收方式

當蒸汽供熱系統(tǒng)使用較高壓力時，凝水管道內(nèi)生成的二次氣量就會增多。可將使用壓力較高的室內(nèi)各用戶的高溫凝水先引入專門設置的二次蒸發(fā)器，通過二次蒸發(fā)器分離出二次蒸汽，再就地利用。第二十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三兩種回水方式的比較：與余壓回水方式相比，設置二次蒸發(fā)器的凝水回收方式設備增多，但它可避免室外余壓水系統(tǒng)汽水兩相流動易產(chǎn)生水擊，高低壓凝水合流相互干擾，外網(wǎng)管徑較粗等缺點。第二十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三設置二次蒸發(fā)器的室內(nèi)高壓蒸汽供熱系統(tǒng)第二十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三四、疏水器及其附屬設備1、疏水器疏水器分類：根據(jù)疏水器的作用原理不同，可分為三種類型的疏水器：

(1)機械型疏水器

(2)熱動力型疏水器

(3)熱靜力型(恒溫型)疏水器第二十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三浮筒式疏水器幾種常用的疏水器簡介：浮筒式疏水器第二十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三優(yōu)點：漏汽量很小排出具有飽和溫度的凝水啟動壓力小疏水器阻力小，疏水器的背壓可較高。浮筒式疏水器缺點：體積大排量小筒內(nèi)易沉渣垢，閥孔易磨損活動部件多維修量較大安裝：水平安裝。適用用戶出口。第二十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三圓盤式疏水器第二十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三優(yōu)點：體積小重量輕結構簡單安裝維修方便，排水能力大圓盤式疏水器缺點：周期性漏氣受周圍環(huán)境影響安裝：水平安裝。散熱器之后。漏氣原因？凝水量小或疏水器前后壓差過小(P1-P2<0.5P1)第二十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三溫調(diào)式疏水器第二十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三第三十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三優(yōu)點：排除過冷凝水安裝位置不受水平限制不汽化，不產(chǎn)生二次蒸汽溫調(diào)式疏水器缺點：不宜安裝在周圍環(huán)境溫度高的場合加工難度大安裝：水平、垂直或一定角度安裝。立管下或散熱器之后。為什么？第三十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三疏水器選擇計算1．疏水器排水量計算選擇疏水器的規(guī)格尺寸，確定疏水器的排水能力，就是選擇其內(nèi)部排水小孔的直徑或面積。當生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品樣本中已提供各種不同規(guī)格和不同情況下的排水量數(shù)據(jù)時，可直接采用這些數(shù)據(jù)來選擇疏水器，而不必計算。第三十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三2．疏水器疏水倍率

選擇疏水器閥孔尺寸時，應使疏水器的排水能力大于用熱設備的理論排水量，即：式中——疏水器設計排水量，kg/h；

——用熱設備的理論排水量，kg/h；

K一選擇疏水器的倍率。第三十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三

引入K值因素：安全因素，理論計算與實際運行情況不會一致。輸水器的排水能力下降，凝水量也會增多等。使用情況，用熱設備在低壓力，大負荷的情況下起動時，或需要迅速加熱用熱設備時，疏水器的排水能力要大于設備正常運行時的疏水量。

第三十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三

引入K值因素：

此外，對間歇工作的疏水器(如浮筒式疏水器)，選擇倍率K值應適當，以避免疏水器間歇頻率太大，閥孔及閥座很快磨損。不同熱用戶系統(tǒng)的輸水器選擇倍率K值，可查表7-1。第三十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三3．疏水器前、后壓力的確定原則

疏水器前的表壓力P1取決于疏水器在蒸汽供熱系統(tǒng)中連接的位置。

(1)當疏水器用于排除蒸汽管路的凝水時，P1＝Pb，此處Pb表示疏水點處的蒸汽表壓力

(2)當疏水器安裝在用熱沒備(如熱交換器暖風機等)的出口凝水支管上時，P1=0.95Pb，此處Pb表示用熱設備前的蒸汽表壓力。第三十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三3．疏水器前、后壓力的確定原則

(3)當疏水器安裝在凝水干管末端時，P1＝0.75Pb。此處Pb表示該供熱系統(tǒng)的入口蒸汽表壓力(注：考慮高壓蒸汽管道供汽管的壓力損失約為0.25Pb，見第六節(jié)水力計算說明)。第三十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期三為保證疏水器正常工作，必須保證疏水器有一個最小的壓差，亦即在疏水器前壓力Pl給定后，疏水器后的壓力P2不得超過某—最大允許背壓。