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第1页/共54页 蒸汽供热原理图第2页/共54页第一节第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特蒸汽作为供热系统热媒的特点点 与与热热水水作作为为供供热热(暖暖)系系统统的的相相对对比比，蒸蒸汽汽具具有的特点：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。第3页/共54页蒸汽作为供热系统热媒的特点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。v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-qq=i-q1 1 kJkgv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 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。过冷却度第4页/共54页蒸汽作为供热系统热媒的特点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。v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”。v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。第5页/共54页蒸汽作为供热系统热媒的特点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。v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。v 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。第6页/共54页第7页/共54页蒸汽作为供热系统热媒的特点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：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第8页/共54页蒸汽作为供热系统热媒的特点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。v蒸汽供热系统的热惰性小。适宜于间歇供热的用户。v蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。蒸汽锻锤第9页/共54页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统 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第10页/共54页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统n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 第11页/共54页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统n按照蒸汽干管布置的不同分：按照蒸汽干管布置的不同分：1、上供式 2、中供式 3、下供式 第12页/共54页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统n按照立管的布置特点分：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。第13页/共54页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统n按照回水动力不同分：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。第14页/共54页二、低压蒸汽供暖系统的基本型式二、低压蒸汽供暖系统的基本型式(a)a)第15页/共54页二、低压蒸汽供暖系统的基本型式二、低压蒸汽供暖系统的基本型式(b)b)第16页/共54页二、低压蒸汽供暖系统的基本型式二、低压蒸汽供暖系统的基本型式n工作原理工作原理: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。第17页/共54页二、低压蒸汽供暖系统的基本型式二、低压蒸汽供暖系统的基本型式n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，运行时不消不消耗电能耗电能，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。n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第18页/共54页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第19页/共54页机械回水低压蒸汽供暖系统机械回水低压蒸汽供暖系统n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。n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。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。第20页/共54页低压蒸汽供暖系统应注意的问题第21页/共54页第22页/共54页低压蒸汽供暖系统在应注意的问题第23页/共54页低压蒸汽供暖系统应注意的问题n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。n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。第24页/共54页低压蒸汽供暖系统应注意的问题第25页/共54页低压蒸汽供暖系统应注意的问题n“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”。第26页/共54页“水击”现象n“水击”现象造成的危害:v噪声v振动v局部高压，严重时能破坏管件接口的严密性和管路支架。第27页/共54页“水击”现象n减轻“水击”的方法：v水平敷设的供供气气管管路路，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。v供汽干管向上拐弯处，必须设置疏水装置。第28页/共54页“水击”现象v当供汽压力低时，也可用水封装置。v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。第29页/共54页第30页/共54页疏水器n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。第31页/共54页温调式疏水器 n点击详细 第32页/共54页圆盘式疏水器 n(图514)第33页/共54页单管下供下回式低压蒸汽供暖系统第34页/共54页 课间休息第35页/共54页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。第36页/共54页 室内高压蒸汽供热系统n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37页/共54页第38页/共54页第39页/共54页第三节 室内高压蒸汽供热系统n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。第40页/共54页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。第41页/共54页室内高压蒸汽供热系统n干凝水管路(无论低压或高压蒸汽系统)通过过门地沟时，必须设空气绕行管 第42页/共54页室内高压蒸汽供热系统n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。n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43页/共54页第四节第四节 疏水器及其它附属设备疏水器及其它附属设备一、疏水器 第44页/共54页(一)疏水器的分类和几种疏水器简介n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 第45页/共54页1浮筒式疏水器点击详细第46页/共54页2圆盘式疏水器 n(图514)第47页/共54页3温调式疏水器 n点击详细 第48页/共54页疏水器前、后压力的确定原则n疏水器前的表压力P1(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。(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。第49页/共54页二次蒸发箱(器)n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。n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50页/共54页第五节 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第51页/共54页室内低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法n 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。n平均比摩阻建议控制比压降值按不超过100Pam设计 n凝水管路必须保证0005以上的向下坡度，属非满管流状态。第52页/共54页二、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第53页/共54页二、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。第54页/共54页