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1、第5章 5.1 蒸汽供暖系统的工作原理 5.2 蒸汽供暖系统 5.3 疏水器,第5章,5.1 蒸汽供暖系统的工作原理,1) 蒸汽在散热设备中发生相变、凝结成水放出热量。 2)蒸汽在散热设备中定压凝结放热。 3)蒸汽供暖系统的管路分为蒸汽管和凝结水管两大部分。 4)蒸汽管路和散热设备在供汽之前充满空气。 5)蒸汽沿管输送过程中除有压降外，因管壁向四周散热也产生焓降。 6)对于蒸汽压力大于大气压力的常规供暖系统，目前，经常采用集中的间歇工作制度来调节供热量；配合就地阀门的开关，来满足用户不同的用热量需求。,5.1 蒸汽供暖系统的工作原理,7)凝结水的回收。 8)供暖技术中使用的蒸汽，其比体积较热水
2、大得多。 9)蒸汽供暖时，系统的热惰性小，供汽时它热得快，停汽时冷得也快。 10)蒸汽供暖系统的管路和设备的内腐蚀概率高、附件多、管理工作量大。,5.1 蒸汽供暖系统的工作原理,图5-1 蒸汽供暖原理图 1热源 2蒸汽管路 3分水器 4散热设备 5疏水器 6凝结水管路 7凝结水箱 8空气管 9凝结水泵 10凝结水管,水击现象,图5-2 水击现象,5.2 蒸汽供暖系统,5.2.1 分类 5.2.2 低压蒸汽供暖系统 5.2.3 室内高压蒸汽供暖系统,5.2.1 分类,目前在我国工程上还是按供汽压力的大小，将蒸汽供暖系统分为三类：供汽压力高于0.7105Pa表压时，称为高压蒸汽供暖；供汽压力等于或
3、低于0.7105Pa表压时，称为低压蒸汽供暖；蒸汽压力低于大气压力时，称为真空蒸汽供暖。 按照蒸汽干管相对于散热设备的位置的不同，蒸汽供暖系统可分为上供式、下供式和中供式三种。,5.2.2 低压蒸汽供暖系统,1) 图5-3是重力回水低压蒸汽供暖系统图。 2) 图5-5是机械回水式低压蒸汽供暖系统简图。 3) 低压蒸汽凝结水回收和空气的排出还可靠真空泵，叫做真空回水式。 4)室内低压蒸汽供暖系统图式有双管式和单管式之分。 0.040.05)。,1) 图5-3是重力回水低压蒸汽供暖系统图。,0503.tif,2) 图5-3是重力回水低压蒸汽供暖系统图。,0504.tif,3) 图5-5是机械回水式
4、低压蒸汽供暖系统简图。,0505.tif,4)室内低压蒸汽供暖系统图式有双管式和单管式之分。,图5-6a 中供式双管低压蒸汽供暖系统,4)室内低压蒸汽供暖系统图式有双管式和单管式之分。,0506B.tif,一般的设计与施工注意事项：为了使各散热器热得均匀和凝结水不再二次汽化，设计中低压蒸汽供暖系统应使用尽可能低的初始供汽压力；采用较小的供汽干管比压降(100Pa/m以下)；采用比限制流速(避免水击)低得多的流速。,0507A.tif,0507B.tif,5.2.3 室内高压蒸汽供暖系统,1.技术经济特点 2.系统形式 3.凝结水回收方式,1.技术经济特点,1)高压蒸汽供汽压力高、流速大、系统作
5、用半径大。 2)散热设备内蒸汽压力高，因而散热表面温度高。 3)凝结水温度高。 4)凝结水回送的动力，除可靠重力回水外，也可靠疏水器出口处的背压(指疏水器出口处凝结水具有的压力)回水，或借助电泵或借助高压蒸汽本身，通过所谓凝结水自动泵回送。 5)高压蒸汽供暖系统的供汽压力一般由管路和设备的耐压强度来确定。,2.系统形式,图5-8 高压蒸汽室内供暖系统示意图 1室外蒸汽管 2室内高压蒸汽供热管 3室内蒸汽供暖管 4减压装置 5补偿器 6疏水装置 7热水供应自来水进入管 8热水供应热水管 9水-水换热器 10凝结水箱 11凝结水泵,2.系统形式,0509.tif,3.凝结水回收方式,0510.ti
6、f,5.3 疏水器,5.3.1 疏水器的技术要求和分类 5.3.2 疏水器的结构和性能 5.3.3 疏水器的选择与连接,5.3.1 疏水器的技术要求和分类,1.疏水器的技术要求 2.疏水器的分类,1.疏水器的技术要求,1) 排水量大，漏汽量小。 2) 能提供较大的背压，在较小的进出口压差下便能正常工作。 3) 能排出空气、CO2及一切不凝性气体。 4) 有较宽的凝结水压力、温度、流量的工作范围，不需经常的人工调节。 5) 体积小，质量轻，有色金属耗量少，结构简单，活动部件少，价格便宜。 6) 耐高压，耐高温，耐水击，不怕垢渣，不怕冻裂。 7) 寿命长，维修量少。,2.疏水器的分类,1)机械型疏
7、水器：靠汽液密度之不同，形成液位，使活动部件沉浮而自动启闭排水阀孔的疏水器。 2)热静力型疏水器：也称恒温型疏水器，靠汽液温度之不同，引起恒温元件膨胀或变形，使活动部件启闭阀孔的疏水器。 3)热动力型疏水器：利用汽液流过孔口时的热动力学特性之不同，如比体积、流速、压力变化的不同，而控制阀孔启闭阻汽排水的疏水器。 表5-1 疏水器的特点及性能比较,表5-1 疏水器的特点及性能比较,表5-1 疏水器的特点及性能比较,5.3.2 疏水器的结构和性能,1.孔板式疏水器 2.自由浮球式疏水器 3.热动力式疏水阀(圆盘式疏水阀) 4.波纹管式疏水器,1.孔板式疏水器,(1)若p1、p2值不变，该孔板在p1
8、压力下的饱和蒸汽漏汽量Gq； (2)该孔板流过冷凝结水时的流量Gl。,1.孔板式疏水器,0511.tif,1.孔板式疏水器,图5-12 例题5-1图,2.自由浮球式疏水器,0513.tif,3.热动力式疏水阀(圆盘式疏水阀),0514A.tif,3.热动力式疏水阀(圆盘式疏水阀),0514B.tif,3.热动力式疏水阀(圆盘式疏水阀),0515.tif,4.波纹管式疏水器,0516.tif,4.波纹管式疏水器,0517A.tif,4.波纹管式疏水器,0517B.tif,5.3.3 疏水器的选择与连接,1.疏水器的排水能力 2.疏水器的设计计算用排水量Gj 3.疏水器入口和出口凝结水压力的确定
9、4.疏水器与管路的连接,3.疏水器入口和出口凝结水压力的确定,(1) 疏水器入口处的凝结水压力p1值 (2)疏水器出口处的凝结水压力(背压)p2值 设计时，对p2值的要求有两个方面的考虑：一方面是要保证凝结水回送，p2应能满足从疏水器出口到此段凝结水管路末端凝结水流动阻力损失、凝结水位能提高和出口处凝结水剩余压力的需要；另一方面，从保证疏水器工作来看，各种类型的疏水器都必须保证阀的前后有一个最小的压差，以使其能正常排水阻汽。,4.疏水器与管路的连接,图5-18 疏水器的安装方式 a) 不带旁通管水平安装 b) 带旁通管水平安装 c) 旁通管垂直安装 d) 旁通管垂直安装(上返) e) 不带旁通管并联安装 f) 带旁通管并联安装 1旁通管 2冲洗管 3检查管 4止回阀,
