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1、 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统本讲主要内容蒸汽采暖的特点 蒸汽采暖的分类 室内高压蒸汽采暖系统 疏水器及其附属设备供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统一、蒸汽采暖的特点与热水作为供热(暖)系统的相对比，蒸汽 具有的特点： 蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水 放出热量。 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 。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统 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。 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。 蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。供 热 工 程第
2、十九讲 蒸汽供暖系统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r 2164kJkg。 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统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
3、“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 为复杂。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统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。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统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
4、力下的饱 和温度供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统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。适宜于间歇供热的用户 。 蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统6. 低位热能利用，节能 7.热容量 8.运行费用高 9.寿命短（进空气） 10.调节不易（间歇） 11.卫生，但烫人供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统二、蒸汽采暖的分类1.按照供汽压力的大小 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。 供汽的表压力等于或低于70kPa时，称为低压蒸汽供 暖 当系统中的压力低于大气压力时，称
5、为真空蒸汽供 暖系统复杂，卫生条件好。 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统2.按照蒸汽干管布置的不同上供式中供式下供式 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统 单管式 双管式目前国内绝大多数蒸汽供暖系统采用双管 式。 3.按照蒸汽立管布置特点供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统 重力回水 机械回水高压蒸气供暖系统都采用机械回水方式。 4.按照回水动力不同供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统水击1.水击产生的原因在蒸汽供暖系统中，沿管壁凝结凝水可 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
6、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”。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统 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。2.水击的危害供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统3.减轻水击的方法 供汽主立管管径大些，速度低；下端装输 水器。 设坡水平敷设的供汽管路，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。散热器支管 的坡度i0.01-0.02。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统3.减轻水击的方法 干管供汽干管向上拐弯处，必须设置疏水装置 。 供汽干
7、管与立管的连接方式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。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统三、室内高压蒸汽供暖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。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统1.高压供暖系统的形式室内高压蒸汽供暖系统大多采用双 管上供下回式布置。各散热器的凝水通过室内凝水管路 进入集中的疏水器。采用集中的疏水 器，故排水量较大 为什么采用这 样的系统？疏水器的作用？供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统2.凝水管道的设计1)
8、散热设备到疏水器前的凝水管路2) 干式凝水管路设计，沿凝水流动方向的坡度不得 小于0005 。2) 疏水器到凝水箱的凝水管路1. 此段管道，由于凝水会部分重新汽化，生成二次 蒸汽。同时，疏水器因动作滞后或阻汽不严也会有 部分漏气现象。因此，疏水器后的管道设计应按两 相流考虑。2.管径要比输送纯凝水(如采用机械回水方式)的大很 多。 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统3.高压蒸汽供热系统的回水方式1) 余压回水方式1. 靠疏水器后的余压输送凝水的方式，通常称 为余压回水。余压回水设备简单，是应用最为普遍 的一种凝水回收方式。 2) 设置二次蒸发器的凝水回收方式3) 当蒸汽供热系统使用较高压力时
9、，凝水管道 内生成的二次气量就会增多。可将使用压力较高的 室内各用户的高温凝水先引入专门设置的二次蒸发 器，通过二次蒸发器分离出二次蒸汽，再就地利用 。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统两种回水方式的比较：与余压回水方式相比，设置二次蒸发器的 凝水回收方式设备增多，但它可避免室外 余压水系统汽水两相流动易产生水击，高 低压凝水合流相互干扰，外网管径较粗等 缺点。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统设置二次蒸发器的室内高压蒸汽供热系统供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统四、疏水器及其附属设备1、疏水器疏水器分类：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
10、动力型疏水器 (3)热静力型(恒温型)疏水器 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统浮筒式疏水器几种常用的疏水器简介：浮筒式疏水器供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统优点：漏汽量很小 排出具有饱和温度的凝水 启动压力小 疏水器阻力小，疏水器的背压可较高。 浮筒式疏水器缺点：体积大排量小筒内易沉渣垢，阀孔易磨损活动部件多维修量较大 安装：水平安装。适用用户出口。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统圆盘式疏水器供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统优点：体积小重量轻结构简单安装维修方便，排水能力大圆盘式疏水器缺点：周期性漏气受周围环境影响安装：水平安装。散热器之后。漏气原因？凝水量小或 疏水器前后压差
11、过小(P1- P20.5P1) 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统温调式疏水器供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统优点：排除过冷凝水安装位置不受水平限制不汽化，不产生二次蒸 汽 温调式疏水器缺点：不宜安装在周围环境温度高的 场合加工难度大安装：水平、垂直或一定角度安装。立管下或散热器之后。为什么？供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统疏水器选择计算1疏水器排水量计算选择疏水器的规格尺寸，确定疏水器的排 水能力，就是选择其内部排水小孔的直径或面 积。当生产厂家在产品样本中已提供各种不同规 格和不同情况下的排水量数据时，可直接采用 这些数据来选择疏水器，而不必计
12、算。 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统2疏水器疏水倍率选择疏水器阀孔尺寸时，应使疏水器的排 水能力大于用热设备的理论排水量，即：式中 疏水器设计排水量，kg/h ；用热设备的理论排水量，kg/h；K一选择疏水器的倍率。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统引入K值因素： 安全因素，理论计算与实际运行情况不会一致。 输水器的排水能力下降，凝水量也会增多等。 使用情况，用热设备在低压力，大负荷的情况下 起动时，或需要迅速加热用热设备时，疏水器的 排水能力要大于设备正常运行时的疏水量。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统引入K值因素：此外，对间歇工作的疏水器(如浮筒式疏 水器)，选择倍率K值应适当
13、，以避免疏水器间 歇频率太大，阀孔及阀座很快磨损。不同热用户系统的输水器选择倍率K值，可 查表7-1。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统3疏水器前、后压力的确定原则 疏水器前的表压力P1取决于疏水器在蒸汽供 热系统中连接的位置。(1)当疏水器用于排除蒸汽管路的凝水时，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。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统3疏水器前、后压力的确定原则 (3)当疏水器安装在凝水干管末端时，P10.75 Pb 。此处Pb表示该供热系统的入口蒸汽
14、表压力(注：考虑高 压蒸汽管道供汽管的压力损失约为0.25P b，见第六节水 力计算说明)。供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统 为保证疏水器正常工作，必须保证疏水器有 一个最小的压差，亦即在疏水器前压力Pl给 定后，疏水器后的压力P2不得超过某最大 允许背压。 多数疏水器的 约为0.5Pl左右。 疏水器后的背压P2值不得高于疏水器的最大 允许背压值。通常采用 ，作为疏水器 后的设计背压值。 供 热 工 程第十九讲 蒸汽供暖系统四、疏水器及其附属设备2、减压阀减压阀通过调节阀孔大小，对蒸汽进行节流 而达到减压目的，并能自动地将阀后压力维持 在一定范围内。P114-116，自学3、二次蒸发箱 P16，自学
