济南铁道职业技术学院88

1、第五章室内蒸汽供热系统SHI NEI ZHENG QI GONG RE XI TONG SHI NEI ZHENG QI GONG RE XI TONG 1蒸汽供热原理图 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点2 与热水作为供热(暖)系统的相对比，蒸汽具有的特点：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。 第一节 蒸汽作为

2、供热系统热媒的特点3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。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r2164kJkg。 过冷却度 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点4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 。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

3、成为干饱和蒸汽或过热蒸汽；凝水重新汽化，产生“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。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点5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。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。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点6 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点7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： 高温水130/70 供暖系统的散热

4、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 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点8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。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。蒸汽锻锤 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点9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 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点10室内蒸汽供暖系统按照供汽压力的大小分： 1、供汽的表压力高于70

5、KPa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 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点11室内蒸汽供暖系统按照蒸汽干管布置的不同分： 1、上供式 2、中供式 3、下供式 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点12室内蒸汽供暖系统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。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点13 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点14室内蒸汽供暖系统按照回水

6、动力不同分： 1、重力回水（点击观看动画) 2、机械回水（点击观看动画) 高压蒸气供暖系统都采用机械回水方式。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点15二、低压蒸汽供暖系统的基本型式(a) 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点16二、低压蒸汽供暖系统的基本型式(b) 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点17二、低压蒸汽供暖系统的基本型式工作原理: 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

7、汽。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点18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。 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 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点二、低压蒸汽供暖系统的基本型式191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 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点20机械回水低压蒸汽供暖系统机械回水系统是一个“断开式”系统。 凝水

8、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。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。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点21低压蒸汽供暖系统应注意的问题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。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。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点22低压蒸汽供暖系统应注意的问题 第一节

9、 蒸汽作为供热系统热媒的特点23低压蒸汽供暖系统应注意的问题“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”。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点24“水击”现象“水击”现象造成的危害: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。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点25“水击”现象减轻“水击”的方法：水平敷设的供气管路，必须具有足够的坡

10、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。供汽干管向上拐弯处，必须设置疏水装置 。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点26“水击”现象当供汽压力低时，也可用水封装置。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。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点27 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点28单管下供下回式低压蒸汽供暖系统 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点29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

11、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。 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点30 室内高压蒸汽供热系统在工厂，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 第一节 蒸汽作为供热系统热媒的特点31第三节 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。 第三节 室内高压蒸汽供热系统32室内高压蒸汽供热系

12、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。 第三节 室内高压蒸汽供热系统33室内高压蒸汽供热系统干凝水管路(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 第三节 室内高压蒸汽供热系统34室内高压蒸汽供热系统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。 第三节 室内高压蒸汽供热系统1、空气绕行管2、凝水管3、泄水口35室内高压蒸汽供热系统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

13、三节 室内高压蒸汽供热系统36(一)疏水器的分类和几种疏水器简介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 第四节 疏水器及其它附属设施371、浮筒式疏水器 第四节 疏水器及其它附属设施38浮筒式疏水器点击观看动画演示 第四节 疏水器及其它附属设施392圆盘式疏水器 （点击观看动画）(图514) 第四节 疏水器及其它附属设施403温调式疏水器 点击观看动画演示 第四节 疏水器及其它附属设施41温调式疏水器 第四节 疏水器及其它附属设施42疏水器前、后压力的确定原则疏水器前的表压力P1 (1)当疏水器用于排除蒸汽管路

14、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。 第四节 疏水器及其它附属设施43系统使用情况选择倍率 k供暖Ph=100kpaPh=200kphPh200kpa23配件单向换热器多嘴头24生产一般换热器大喜34注：Ph-表压力 第四节 疏水器及其它附属设施44二次蒸发箱(器) 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。二次蒸发箱

15、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。 第四节 疏水器及其它附属设施45二次蒸发箱(器) 第四节 疏水器及其它附属设施46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 第五节 室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法和例题47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。平均比摩阻建议控制比压降值按不超过100Pam设计 凝水管路必须保证0005以上的向下坡度，属非满管流状态。 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室内低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法当汽、水同向流动时 30m/s当汽、

16、水逆向流动时 20m/s 排气管后面的凝水管路，可以全部充满凝水，称为湿凝水干管。在相同热符合条件下，湿式凝水管选用的管径比干式的小48室内低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法R=式中 a-沿程压力损失占总压力的百分数，a=60（见附录4-B）； P-锅炉出口或室内用户入口的蒸汽表压力，Pa;2000-散热器入口处的蒸汽剩余压力，Pa;I-最不利管路管段的总长度，m。 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49 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二、室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤501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

17、统凝水管路管径选择根据各管段所担负的热量，按附录5-5选择管径即可。 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二、室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤 低压蒸汽供暖系统摩擦压力损失约占总压力损失的60%如计算管段1，热负荷Q1=7100w,安附录5-3，现选用d=70mm。根据表中数据可知：当d=70mm,Q=61900w时，相应的流速v=12.1m/s,比摩阻R=20Pa/m51 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，

18、调整近处立管或支管的阀门节流解决。 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二、室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤52iUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x

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