蒸汽供暖系統(tǒng)

蒸汽供暖系統(tǒng)第1頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、蒸汽采暖的特點(diǎn)

與熱水作為供熱(暖)系統(tǒng)的相對(duì)比，蒸汽具有的特點(diǎn)：蒸汽在系統(tǒng)散熱設(shè)備中，靠水蒸汽凝結(jié)成水放出熱量。蒸汽和凝水在系統(tǒng)管路內(nèi)流動(dòng)時(shí),其狀態(tài)參數(shù)變化比較大，還會(huì)伴隨相態(tài)變化。第2頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蒸汽在散熱設(shè)備中定壓凝結(jié)放熱,散熱設(shè)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3頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、蒸汽在系統(tǒng)散熱設(shè)備中，靠水蒸汽凝結(jié)成水放出熱量。每1kg蒸汽在散熱設(shè)備中凝結(jié)時(shí)放出的熱量q，可按下式計(jì)算：

q=i-q1

kJ／kg當(dāng)進(jìn)入散熱設(shè)備的蒸汽是飽和蒸汽，流出的凝水是飽和凝水時(shí)：

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(yīng)的汽化潛熱r＝2164kJ／kg。第4頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、蒸汽和凝水在管路里流動(dòng)時(shí)，會(huì)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(guò)閥門等節(jié)流后可能成為干飽和蒸汽或過(guò)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(wèn)題。蒸汽供暖系統(tǒng)比熱水供暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理上較為復(fù)雜。第5頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(huì)像熱水供暖那樣，產(chǎn)生很大的水靜壓力。第6頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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7頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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8頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.低位熱能利用，節(jié)能7.熱容量8.運(yùn)行費(fèi)用高9.壽命短（進(jìn)空氣）10.調(diào)節(jié)不易（間歇）11.衛(wèi)生，但燙人第9頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、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(shí)，稱為高壓蒸汽供暖

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

系統(tǒng)復(fù)雜，衛(wèi)生條件好。

第10頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按照蒸汽干管布置的不同上供式中供式下供式第11頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月單管式雙管式

目前國(guó)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(diǎn)第12頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月重力回水機(jī)械回水

高壓蒸氣供暖系統(tǒng)都采用機(jī)械回水方式。

按照回水動(dòng)力不同第13頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月水擊1.水擊產(chǎn)生的原因

在蒸汽供暖系統(tǒng)中，沿管壁凝結(jié)凝水可能被高速的蒸汽流裹帶，形成隨蒸汽流動(dòng)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(dòng)，在遭到閥門、拐彎或向上的管段等使流動(dòng)方向改變時(shí)，水滴或水塞在高速下與管件或管子撞擊，就產(chǎn)生“水擊”。第14頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月噪聲振動(dòng)局部高壓，嚴(yán)重時(shí)能破壞管件接口的嚴(yán)密性和管路支架。2.水擊的危害第15頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(shè)坡

水平敷設(shè)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(dòng)。

蒸汽干管汽水同向流動(dòng)時(shí)，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16頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.減輕水擊的方法干管

供汽干管向上拐彎處，必須設(shè)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(jìn)人供汽立管，供汽立管宜從供水干管的上方或側(cè)上方接出。第17頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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(yīng)、通風(fēng)及供暖熱用戶等)供熱，是一種常用的供熱方式。第18頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高壓供暖系統(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(guò)室內(nèi)凝水管路進(jìn)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19頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凝水管道的設(shè)計(jì)散熱設(shè)備到疏水器前的凝水管路

干式凝水管路設(shè)計(jì)，沿凝水流動(dòng)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(huì)部分重新汽化，生成二次蒸汽。同時(shí)，疏水器因動(dòng)作滯后或阻汽不嚴(yán)也會(huì)有部分漏氣現(xiàn)象。因此，疏水器后的管道設(shè)計(jì)應(yīng)按兩相流考慮。管徑要比輸送純凝水(如采用機(jī)械回水方式)的大很多。第20頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高壓蒸汽供熱系統(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(shè)備簡(jiǎn)單，是應(yīng)用最為普遍的一種凝水回收方式。設(shè)置二次蒸發(fā)器的凝水回收方式

當(dāng)蒸汽供熱系統(tǒng)使用較高壓力時(shí)，凝水管道內(nèi)生成的二次氣量就會(huì)增多?？蓪⑹褂脡毫^高的室內(nèi)各用戶的高溫凝水先引入專門設(shè)置的二次蒸發(fā)器，通過(guò)二次蒸發(fā)器分離出二次蒸汽，再就地利用。第21頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩種回水方式的比較：與余壓回水方式相比，設(shè)置二次蒸發(fā)器的凝水回收方式設(shè)備增多，但它可避免室外余壓水系統(tǒng)汽水兩相流動(dòng)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(diǎn)。第22頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)置二次蒸發(fā)器的室內(nèi)高壓蒸汽供熱系統(tǒng)第23頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、疏水器及其附屬設(shè)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(jī)械型疏水器

(2)熱動(dòng)力型疏水器

(3)熱靜力型(恒溫型)疏水器第24頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月浮筒式疏水器幾種常用的疏水器簡(jiǎn)介：浮筒式疏水器第25頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：漏汽量很小排出具有飽和溫度的凝水啟動(dòng)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(diǎn)：體積大排量小筒內(nèi)易沉渣垢，閥孔易磨損活動(dòng)部件多維修量較大安裝：水平安裝。適用用戶出口。第26頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圓盤式疏水器第27頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：體積小重量輕結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單安裝維修方便，排水能力大圓盤式疏水器缺點(diǎn)：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(guò)小(P1-P2<0.5P1)第28頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月溫調(diào)式疏水器第29頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第30頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：排除過(guò)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(diǎn)：不宜安裝在周圍環(huán)境溫度高的場(chǎng)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31頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月疏水器選擇計(jì)算1．疏水器排水量計(jì)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(dāng)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(shí)，可直接采用這些數(shù)據(jù)來(lái)選擇疏水器，而不必計(jì)算。第32頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．疏水器疏水倍率

選擇疏水器閥孔尺寸時(shí)，應(yīng)使疏水器的排水能力大于用熱設(shè)備的理論排水量，即：式中——疏水器設(shè)計(jì)排水量，kg/h；

——用熱設(shè)備的理論排水量，kg/h；

K一選擇疏水器的倍率。第33頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

引入K值因素：安全因素，理論計(jì)算與實(shí)際運(yùn)行情況不會(huì)一致。輸水器的排水能力下降，凝水量也會(huì)增多等。使用情況，用熱設(shè)備在低壓力，大負(fù)荷的情況下起動(dòng)時(shí)，或需要迅速加熱用熱設(shè)備時(shí)，疏水器的排水能力要大于設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的疏水量。

第34頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

引入K值因素：

此外，對(duì)間歇工作的疏水器(如浮筒式疏水器)，選擇倍率K值應(yīng)適當(dāng)，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35頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(dāng)疏水器用于排除蒸汽管路的凝水時(shí)，P1＝Pb，此處Pb表示疏水點(diǎn)處的蒸汽表壓力

(2)當(dāng)疏水器安裝在用熱沒(méi)備(如熱交換器暖風(fēng)機(jī)等)的出口凝水支管上時(shí)，P1=0.95Pb，此處Pb表示用熱設(shè)備前的蒸汽表壓力。第36頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．疏水器前、后壓力的確定原則

(3)當(dāng)疏水器安裝在凝水干管末端時(shí)，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(jiàn)第六節(jié)水力計(jì)算說(shuō)明)。第37頁(yè)，課件共39頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月為保證疏水器正常工作，必須保證疏水器有一個(gè)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(guò)某—最大允許背壓