第一讲 室内蒸汽供热系统

1、室内蒸汽供热系统室内蒸汽供热系统 5-1、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一、蒸汽作为供热（暖）系统的热媒，应用极为普遍。图5-1是蒸汽供热的原理图。蒸汽从热源1沿蒸汽管路2进入散热设备4，蒸汽凝结放出热量后，凝水通过疏水器5再返回热源重新加热。蒸汽供热原理图1-热源；2-蒸汽管路；3-分水器；4-散热设备；5-疏水器；6-凝水管路；7-凝水箱；8-空气管；9-凝水泵；10-凝水管 l与热水作为供热（暖）系统的热媒相对比，蒸汽具有如下一些特点。l1.热水在系统散热设备中，靠其温度降放出热量，而且热水的相态不发生变化。蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量，相态发生

2、了变化。 l 2.热水在封闭系统内循环流动，其状态参数（主要指流量和比容）变化很小。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。 l3.在热水供暖系统中，散热设备内热媒温度为热水流进和流出散热设备的平均温度。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。l4.蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。 l5.由于蒸汽具有比容大，密度小的特点，因而在高层建筑供暖时，不会像热水供暖那样，产生很大的水静压力。 5-2、室内蒸汽供暖系统、室内蒸汽供暖系统 一、蒸汽供暖系统分类一、蒸汽供暖系统分类 按照供汽压力的大小，将蒸汽供暖分为三类：供汽的表压力高

3、于70kPa时，称为高压蒸汽供暖；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，称为真空蒸汽供暖。 按照蒸汽干管布置的不同，蒸汽供暖系统可有上供式、中供式、下供式三种。按照立管的布置特点，蒸汽供暖系统可分为单管式和双管式。目前国内绝大多数蒸汽供暖系统采用双管式。按照回水动力不同，蒸汽供暖系统可分为重力回水和机械回水两类。高压蒸汽供暖系统都采用机械回水方式。 一、低压蒸汽供暖系统的基本型式一、低压蒸汽供暖系统的基本型式图5-2所示是重力回水低压蒸汽供暖系统示意图。图5-2（a）是上供式，图5-2（b）是下供式。在系统运行前，锅炉充水至I-I平面。锅炉加热后产

4、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。 ABB （a）上供式 （b）下供式 一、低压蒸汽供暖系统的基本型式一、低压蒸汽供暖系统的基本型式图5-3是机械回水的中供式低压蒸汽供暖系统的示意图。不同于连续循环重力回水系统，机械回水系统是一个“断开式”系统。凝水不直接返回锅炉，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。进凝水箱的凝水干管应作顺流

5、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。机械回水低压蒸汽供暖系统示 l简要介绍欧美国家常采用的一种单管下供下回式低压蒸汽供暖系统的图式 单管下供下回式低压蒸汽供暖系统1-阀门；2-自动排气阀5-3、室内高压蒸汽供热系统、室内高压蒸汽供热系统 l在工厂中，生产工艺用热往往需要使用较高压力的蒸汽。因此，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（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。 l图5-8所示是一个厂房的用户入口和室内高压蒸汽

6、供热系统示意图。 l凝水通过疏水器的排水孔和沿疏水器后面的凝水管路流动时，由凝水通过疏水器的排水孔和沿疏水器后面的凝水管路流动时，由于压力降低，相应的饱和温度降低，凝水会部分重新汽化，生成于压力降低，相应的饱和温度降低，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必会有部分漏二次蒸汽。同时，疏水器因动作滞后或阻汽不严也必会有部分漏气现象。因此，疏水器后的管道流动状态属两相流（蒸汽与凝气现象。因此，疏水器后的管道流动状态属两相流（蒸汽与凝水）。靠疏水器后的余压输送凝水的方式，通常称为水）。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。l当工业厂房的蒸汽供热系统

7、使用较高压力时，凝水管道内生成的当工业厂房的蒸汽供热系统使用较高压力时，凝水管道内生成的二次汽量就会增多。如有条件利用二次汽，则可将使用压力较高二次汽量就会增多。如有条件利用二次汽，则可将使用压力较高的室内各热用户的高温凝水先引入专门设置的二次蒸发箱（器），的室内各热用户的高温凝水先引入专门设置的二次蒸发箱（器），通过二次蒸发箱分离出二次蒸汽，再就地利用。分离后留下的纯通过二次蒸发箱分离出二次蒸汽，再就地利用。分离后留下的纯凝水靠压差作用送回凝水箱。凝水靠压差作用送回凝水箱。 l各种凝水回收方式的有关问题，将在各种凝水回收方式的有关问题，将在“集中供热集中供热”有关章节中再有关章节中再详细阐述

8、。详细阐述。 设置二次蒸发箱的室内高压蒸汽供暖示意图 5-4、疏水器及其它附属设备疏水器及其它附属设备 一、疏水器一、疏水器 l（一）疏水器的分类 l 根据疏水器的作用原理不同，可分为三种类型的疏水器。l （1）机械型疏水器 利用蒸汽和凝水的密度不同，形成凝水液位，以控制凝水排水孔自动启闭工作的疏水器。主要产品有浮筒式、钟形浮子式、自由浮球式、倒吊筒式疏水器等。l （2）热动力型疏水器 利用蒸汽和凝水热动力学（流动）特性的不同来工作的疏水器。主要产品有圆盘式、脉冲式、孔板或迷宫式疏水器等。l （3）热静力型（恒温型）疏水器 利用蒸汽和凝水的温度不同引起恒温元件膨胀或变形来工作的疏水器。主要产品

9、有波纹管式、双金属片式和液体膨胀式疏水器等。 二、减压阀二、减压阀 l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。l目前国产减压阀有活塞式、波纹管式和薄膜式等几种。下面就前两种的工作原理加以说明。波纹管减压阀 三、二次蒸发箱（器）三、二次蒸发箱（器） l二次蒸发箱的作用是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，并将低压的二次蒸汽输送到热用户利用，二次蒸发箱构造简单，如图5-20所示。高压含汽凝水沿切线方向的管道进入箱内，由于进口阀的节流作用，压力下降，凝水分离出一部分二次蒸汽。水的旋转运动更易使汽水分离，水向下流动，沿凝水管送回凝水箱去。 二次蒸发箱 5-5、室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计、室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法和例题算方法和例题【例题例题5-1】 图5-21为重力回水的低压蒸汽供暖管路系统的一个支路。锅炉房设在车间一侧。每个散热器的热负荷均为4000W。每根立管及每个散热器的蒸汽立管上均装有截止阀。每个散热器凝水支管上装一个恒温式疏