室内蒸汽供热系统2

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1、第五章 室内蒸汽供热系统,第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点,蒸汽供热原理图,第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点,与热水作为供热(暖)系统的相对比，蒸汽具有的特点： 1、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。 2、蒸汽和凝水在系统管路内流动时,其状态参数变化比较大，还会伴随相态变化 。 3、蒸汽在散热设备中定压凝结放热,散热设备的热媒温度为该压力下的饱和温度。 4、蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。可大大减轻前后加热滞后的现象。 5、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。,蒸汽作为供热系统热媒的特点,1、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。 每1kg蒸汽在散热设

2、备中凝结时放出的热量q，可按下式计算： q = i - q1 kJkg 当进入散热设备的蒸汽是饱和蒸汽，流出的凝水是饱和凝水时： q = r kJkg 如采用高温水130/70 供暖，每1kg水放出的热量为Q=ctG =251.2kJkg。 采用蒸汽表压力200kPa供热，相应的汽化潜热r2164kJkg。,过冷却度,蒸汽作为供热系统热媒的特点,2、蒸汽和凝水在管路里流动时，会伴随相态变化 。 湿饱和蒸汽在沿途产生凝水；湿饱和蒸汽经过阀门等节流后可能成为干饱和蒸汽或过热蒸汽；凝水重新汽化，产生“二次蒸汽”。 引起系统中出现所谓“跑、冒、滴、漏问题。蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和运行管理上较

3、为复杂。,蒸汽作为供热系统热媒的特点,3、蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。 通常可采用比热水流速高得多的速度。可大大减轻前后加热滞后的现象。 水静压力比热水系统小。 如：在高层建筑供暖中，不会像热水供暖那样，产生很大的水静压力。,蒸汽作为供热系统热媒的特点,4、蒸汽供暖系统中的散热器热媒平均温度高 例如： 高温水130/70 供暖系统的散热器热媒平均温度为（130+70）/2=100 ； 采用蒸汽表压力200kPa供热，散热器热媒平均温度为133.5；,该压力下的饱和温度,蒸汽作为供热系统热媒的特点,5、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。 蒸汽供热系统的热惰性小。适宜于间歇供热

4、的用户。 蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。,蒸汽锻锤,室内蒸汽供暖系统,蒸汽供暖系统分类 1、按照供汽压力的大小分 2、按照蒸汽干管布置的不同分 3、按照立管的布置特点分 4、按照回水动力不同分,室内蒸汽供暖系统,按照供汽压力的大小分： 1、供汽的表压力高于70KPa时，称为高压蒸汽供暖； 高压蒸汽供暖的压力一般由管路和设备的耐压强度确定。 2、供汽的表压力等于或低于70kPa时，称为低压蒸汽供暖； 3、当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽供暖。 卫生条件好，系统复杂。,饱和温度可为45 ,室内蒸汽供暖系统,按照蒸汽干管布置的不同分： 1、上供式 2、中供式 3、下供式,室内蒸汽供暖系统

5、,按照立管的布置特点分： 1、单管式 2、双管式 目前国内绝大多数蒸汽供暖系统采用双管式。,室内蒸汽供暖系统,按照回水动力不同分： 1、重力回水 2、机械回水 高压蒸气供暖系统都采用机械回水方式。,二、低压蒸汽供暖系统的基本型式 (a),二、低压蒸汽供暖系统的基本型式(b),二、低压蒸汽供暖系统的基本型式,工作原理: 锅炉充水至II平面。锅炉加热后产生的蒸汽，在其自身压力作用下，克服流动阻力，沿供汽管道输进散热器内，并将积聚在供汽管道和散热器内的空气驱入凝水管，最后，经连接在凝水管末端的B点处排出。蒸汽在散热器内冷疑放热。凝水靠重力作用沿凝水管路返回锅炉，重新加热变成蒸汽。,二、低压蒸汽供暖系

6、统的基本型式,重力回水低压蒸汽供暖系统型式简单，无需如机械回水系统那样，需要设置凝水箱和凝水泵，运行时不消耗电能，宜在小型系统中采用。 但在供暖系统作用半径较长时，就要采用较高的蒸汽压力才能将蒸汽输送到最远散热器。 当系统作用半径较大，供汽压力较高(通常供汽表压力高于20kPa)时，就都采用机械回水系统。,h+200250,1低压恒温式疏水器 2凝水箱 3空气管 4凝水泵,机械回水低压蒸汽供暖系统,机械回水低压蒸汽供暖系统,机械回水系统是一个“断开式”系统。 凝水不直按返回锅炉，而首先进入凝水箱。然后再用凝水泵将凝水送回热源重新加热。 在低压蒸汽供暖系统中，凝水箱布置应低于所有散热器和凝水管。

7、 进凝水箱的凝水干管应作顺流向下的坡度，使从散热器流出的凝水靠重力自流进入凝水箱。为了系统的空气可经凝水干管流入凝水箱，再经凝水箱上的空气管排往大气，凝水干管同样应按干式凝水管设计。,低压蒸汽供暖系统应注意的问题,低压蒸汽供暖系统在应注意的问题,低压蒸汽供暖系统应注意的问题,为了保持蒸汽的干度，避免沿途凝水进人供汽立管，供汽立管宜从供水干管的上方或侧上方接出。 在每个散热器上设置蒸汽自动排汽阀等装置等措施进行补进空气。,低压蒸汽供暖系统应注意的问题,低压蒸汽供暖系统应注意的问题,“水击”现象产生的原因: 在蒸汽供暖系统中，沿管壁凝结的沿途凝水可能被高速的蒸汽流裹带，形成随蒸汽流动的高速水滴；落

8、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”，并随蒸汽一起高速流动，在遭到阀门、拐弯或向上的管段等使流动方向改变时，水滴或水塞在高速下与管件或管子撞击，就产生“水击”。,“水击”现象,“水击”现象造成的危害: 噪声 振动 局部高压，严重时能破坏管件接口的严密性和管路支架。,“水击”现象,减轻“水击”的方法： 水平敷设的供气管路，必须具有足够的坡度，并尽可能保持汽、水同向流动。 蒸汽干管汽水同向流动时，坡度i宜采用0.003，不得小于0.002。进入散热器支管的坡度i0.010.02。 供汽干管向上拐弯处，必须设置疏水装置 。,“水击”现象,当供汽压力低时，也可用水封装置。 为了保持

9、蒸汽的干度，避免沿途凝水进人供汽立管，供汽立管宜从供水干管的上方或侧上方接出。,疏水器,蒸汽疏水器的作用是： 自动阻止蒸汽逸漏； 迅速地排出用热设备及管道中的凝水； 能排除系统中积留的空气和其它不凝性气体。 疏水器是蒸汽供热系统中重要的设备。它的工作状况对系统运行的可靠性和经济性影响极大。,温调式疏水器,点击详细,圆盘式疏水器,(图514),单管下供下回式低压蒸汽供暖系统,课间休息,单管下供下回式低压蒸汽供暖系统,1、散热器支管与立管的连接点必须低于散热器出口水平面； 2、 立、支管的管径都需要粗一些； 3、每个散热器上，必须装置自动排气阀； 4、自动排气阀应装在散热器1/3的高度处。,室内高

10、压蒸汽供热系统,在工厂，生产工艺用热往往需要使用较高压力的蒸汽。 利用高压蒸汽作为热媒，向工厂车间及其辅助建筑物各种不同用途的热用户供热，是一种常用的供热方式。,生产工艺、热水供应、通风及供暖热用户等,第三节 室内高压蒸汽供热系统,利用高压蒸汽作为热媒，向工厂车间及其轴助建筑物各种不同用途的热用户(生产工艺、热水供应、通风及供暖热用户等)供热，是一种常用的供热方式。,室内高压蒸汽供热系统,利用高压蒸汽作为热媒，向工厂车间及其轴助建筑物各种不同用途的热用户(生产工艺、热水供应、通风及供暖热用户等)供热，是一种常用的供热方式。,室内高压蒸汽供热系统,干凝水管路(无论低压或高压蒸汽系统)通过过门地沟

11、时，必须设空气绕行管,室内高压蒸汽供热系统,但当车间地面不便布置凝水管时，也可采用如图所示的上供上回式。 通常只有在散热量较大的暖风机供暖系统等，且又难以在地面敷设凝水管时(如在多跨车间中部布置暖风机等场合)，才考虑采用上供上回布置方式。,第四节 疏水器及其它附属设备,一、疏水器,(一)疏水器的分类和几种疏水器简介,根据疏水器的作用原理不同，可分为三种类型的疏水器 (1)机械型疏水器 (2)热动力型疏水器 (3)热静力型(恒温型)疏水器,1浮筒式疏水器,点击详细,2圆盘式疏水器,(图514),3温调式疏水器,点击详细,疏水器前、后压力的确定原则,疏水器前的表压力P1 (1)当疏水器用于排除蒸汽

12、管路的凝水时，P1Pb，此处Pb表示疏水点处的蒸汽表压力， (2)当疏水器安装在用热没备(如热交换器暖风机等)的出口凝水支管上时，P1=0.95Pb，此处Pb表示用热设备前的蒸汽表压力。 (3)当疏水器安装在凝水干管末端时，P10.7 Pb。此处Pb表示该供热系统的入口蒸汽表压力。,二次蒸发箱(器),二次蒸发箱的作用 将室内各用汽设备排出的凝水，在较低的压力下分离出一部分二次蒸汽。 二次蒸发箱的工作原理 高压含汽凝水沿切线方向的管道进入箱内，分离出二次蒸汽。,第五节 室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法和例题,一、室内低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法,室内低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法,在进行低压蒸汽供暖系统管路的水力计算时，先从最不利的管路开始。 平均比摩阻建议控制比压降值按不超过100Pam设计 凝水管路必须保证0005以上的向下坡度，属非满管流状态。,二、室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤,1确定锅炉压力 2最不利管路的水力计算 3其它立管的水力计算 4低压蒸汽供暖系统凝水管路管径选择,二、室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤,通过水力计算可见，低压蒸汽供暖系统并联环路压力损失的相对差额，即所谓节点压力不平衡率是较大的，特别是近处的立管即使选用了较小的管径，蒸汽流速已采用得很高，也不可能达到平衡的要求，只好靠系统投入运行时，调整近处立管或支管的阀门节流解决。,