哈工大 供热工程 课件第四章 蒸汽系统-2

4.3蒸汽在通风与空调系统(xìtǒng)中的应用

蒸汽除了直接用于采暖系统外，还可以用于通风与空调系统中加热、加湿空气(kōngqì)，制备空调用热水及制冷等。精品资料2/4/20231采暖通风与空调4.3.1用蒸汽(zhēnɡqì)加热空气

通风系统、全空气空调系统或空气—水空调系统在冬季运行时，其空气可用蒸汽—空气换热器在空调机组、新风处理机组中进行加热。在北方地区蒸汽—空气换热器宜垂直安装，即肋片管处于垂直状况。这样，在停止工作时换热器没有冻结(dòngjié)危险，接通工作时启动快。精品资料2/4/20232采暖通风与空调4.3.1用蒸汽加热(jiārè)空气

多台换热器的蒸汽管路应并联。蒸汽入口装压力表和调节阀，出口装疏水器。当被加热空气温升大时，空气行程宜采用串联(chuànlián)；而空气量大时，应采用并联安装。图4—10中四台空气—蒸汽换热器的蒸汽管路为并联安装。精品资料2/4/20233采暖通风与空调4.3.1用蒸汽加热(jiārè)空气

多台换热器的蒸汽管路应并联。蒸汽入口(rùkǒu)装压力表和调节阀，出口装疏水器。当被加热空气温升大时，空气行程宜采用串联；而空气量大时，应采用并联安装。图4—10中四台空气—蒸汽换热器的蒸汽管路为并联安装。精品资料2/4/20234采暖通风与空调4.3.1用蒸汽加热(jiārè)空气精品资料2/4/20235采暖通风(tōngfēng)与空调4.3.1用蒸汽(zhēnɡqì)加热空气

车间中采暖用的暖风机常用蒸汽作为热媒。蒸汽压力(yālì)不大于0.39MPa。蒸汽型暖风机供热能力大，同样的暖风机，用蒸汽作热媒时的供热量约比热水（130/70℃高温水）作热媒时供热量多一倍。精品资料2/4/20236采暖通风与空调4.3.1用蒸汽(zhēnɡqì)加热空气

在寒冷地区为阻挡室外冷风侵入建筑物，常在经常开启的外门(wàimén)附设热空气幕。热空气幕加热空气的热媒有蒸汽、热水、电。蒸汽作热媒的热空气幕供热能力大，适宜用在车间大门、特别是出入汽车等交通工具的大门处。蒸汽型热空气幕一般使用表压≤0.39MPa的蒸汽。精品资料2/4/20237采暖通风与空调4.3.1用蒸汽(zhēnɡqì)加热空气

暖风机、热空气幕的蒸汽系统宜采用(cǎiyòng)上供式系统。设备进口的蒸汽管应设止回阀，出口凝结水设疏水器。精品资料2/4/20238采暖通风与空调4.3.2用蒸汽(zhēnɡqì)加热空调系统用热水

全水空调系统或空气—水空调系统或全空气系统中所用的热水可用汽—水换热器进行加热(jiārè)。图4—11是多台汽—水换热器加热(jiārè)热水的系统。蒸汽管路与热水管路都是并联连接。在水系统最高点应设排气装置，在最低点设泄水和排污阀。精品资料2/4/20239采暖通风与空调4.3.2用蒸汽加热空调系统(xìtǒng)用热水精品资料2/4/202310采暖通风(tōngfēng)与空调4.3.2用蒸汽(zhēnɡqì)加热空调系统用热水精品资料2/4/202311采暖通风(tōngfēng)与空调4.3.3用蒸汽(zhēnɡqì)等温加湿空气

用干蒸汽加湿器对空气进行加湿是空调系统中常用的加湿法之一。它不仅加湿迅速、均匀(jūnyún)、稳定、效率高（接近100%）、不带水滴和细菌，而且节省电能，运行费用低，布置方便。但由于必须有汽源和输汽管道，初投资高，不可能专门为采用蒸汽加湿而建造热源，但在有现成蒸汽热源时，应优先采用蒸汽加湿。所需蒸气压力为0.02～0.4MPa。精品资料2/4/202312采暖通风与空调4.3.3用蒸汽(zhēnɡqì)等温加湿空气

接到干蒸汽加湿器的供汽管道宜用镀锌管道，必须从供汽管道顶部引出，而且接管(jiēguǎn)越短越好，以防过多沿途凝结水带入加湿器。其入口供汽管减压阀和调节阀的前、后应安装阀门，其出口装疏水器。精品资料2/4/202313采暖通风与空调4.3.4溴化锂吸收式制冷(zhìlěng)用蒸汽吸收式制冷(zhìlěng)是用热能作动力的制冷(zhìlěng)方法。单效溴化锂吸收式制冷(zhìlěng)机使用的热媒有热水和蒸汽，蒸汽压力P=0.02~0.1MPa（表压），热水温度≤150℃。单效溴化锂吸收式制冷(zhìlěng)机热力系数（制冷(zhìlěng)量与消耗热量之比）小，除了用废热作热源外，一般不提倡使用这种制冷(zhìlěng)机。双效溴化锂吸收式制冷(zhìlěng)机，当采用P=0.6~0.8MPa（表压）的蒸汽作热媒时，热力系数约比单效溴化锂制冷(zhìlěng)机高60%~70%。精品资料2/4/202314采暖通风与空调4.3.4溴化锂吸收式制冷(zhìlěng)用蒸汽虽然其一次能源效率仍不敌用电驱动的制冷机，但由于我国煤价便宜(biànyí)，有的地方电力尚紧缺，尤其在工厂中有现成蒸汽源的地方，因此目前这类制冷机也用得很多。为提高热力系数，应尽量使用压力高的饱和蒸汽，但一般不能高于0.8MPa(表压)。由于溴化锂吸收式制冷机对使用温度有限制，一般最高不超过175℃，因此不允许有较大过热度的蒸汽进入设备。如蒸汽过热度大而超过使用温度时，应在蒸汽管内喷凝结水使蒸汽降到饱和温度后再供给制冷机。精品资料2/4/202315采暖通风与空调4.4蒸汽(zhēnɡqì)采暖系统专用设备

与热水采暖系统相比，蒸汽采暖系统有一些专用的设备。正确选择(xuǎnzé)、计算这些设备，不仅关系到充分发挥设备的功能，而且关系到系统的正常运行和节能。精品资料2/4/202316采暖通风与空调4.4.1排除(páichú)凝结水的设备

如蒸汽在散热器内不能全部凝结，则就会窜入凝结水管。蒸汽管沿途凝结水不及时排除会产生水击。因此在蒸汽管路上以及在散热器和换热器出口要安装凝结水排除设备。它们能顺利排除凝结水（有的还能同时排除空气），阻碍(zǔài)蒸汽逸漏。其性能影响到系统运行的可靠性和经济性。排除凝结水的设备有疏水器、水封和孔板式疏水阀。精品资料2/4/202317采暖通风与空调4.4.1排除(páichú)凝结水的设备

4.4.1.1疏水器1．疏水器的种类及工作(gōngzuò)原理精品资料2/4/202318采暖通风与空调4.4.1.1疏水器

疏水器根据作用原理不同，可分为三种类型：（1）利用疏水器内凝结水液位变化动作的机械型疏水器。浮筒式、吊桶式（倒吊桶式）、浮球式疏水器均属于此类疏水器。（2）靠蒸汽和凝结水流动时热动力特性不同来工作(gōngzuò)的热动力型疏水器。热动力式、脉冲式属于此类疏水器。（3）靠疏水器内凝结水的温度变化来排水阻汽的热静力式（恒温型）疏水器。波纹管式、双金属片式疏水器均属于此类疏水器。精品资料2/4/202319采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.1疏水器精品资料2/4/202320采暖通风(tōngfēng)与空调4.4.1.1疏水器精品资料2/4/202321采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.1疏水器

疏水器根据(gēnjù)作用原理不同，可分为三种类型：（1）利用疏水器内凝结水液位变化动作的机械型疏水器。浮筒式、吊桶式（倒吊桶式）、浮球式疏水器均属于此类疏水器。（2）靠蒸汽和凝结水流动时热动力特性不同来工作的热动力型疏水器。热动力式、脉冲式属于此类疏水器。（3）靠疏水器内凝结水的温度变化来排水阻汽的热静力式（恒温型）疏水器。波纹管式、双金属片式疏水器均属于此类疏水器。精品资料2/4/202322采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.1疏水器精品资料2/4/202323采暖通风(tōngfēng)与空调4.4.1.1疏水器

2.疏水器的选择(xuǎnzé)计算（1）选择(xuǎnzé)疏水器时，应使其排水能力大于用热设备的理论排水量，即：

（4—5）式中疏水器设计排水量，kg/s或kg/h；用热设备的理论排水量，kg/s或kg/h；K--疏水器的选择(xuǎnzé)倍率。精品资料2/4/202324采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.1疏水器

疏水器的选择倍率是考虑实际条件与理论计算情况不可能完全一致而引入的系数。使用条件经常会有变化，用汽压力下降，背压升高时将导致疏水器的排水能力下降；设备用汽量增加时，凝结水量会增加等。此外用热设备的工作情况也可能有变化，在低压力，大负荷下启动或要求用热设备迅速投入使用时，疏水器的瞬时(shùnshí)排水量都要大于设备正常运行时的疏水量。精品资料2/4/202325采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.1疏水器

应适当确定(quèdìng)疏水器选择倍率K的数值，不是越大越好。对浮筒式疏水器，值大，疏水器体积大，造价高；对热动力式疏水器，值大，易造成漏汽；大多数疏水器间歇工作，应防止疏水器动作频繁，阀孔及阀座很快磨损。精品资料2/4/202326采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.1疏水器

（2）疏水器排水量的计算(jìsuàn)疏水器的排水量可按下式计算(jìsuàn)：

（4—6）式中—疏水器的排水量，kg/h；—疏水器的排水系数；—疏水器的排水阀孔直径，mm；—疏水器前后压差，kPa，；—疏水器前、后的蒸汽压力，kPa。精品资料2/4/202327采暖通风(tōngfēng)与空调4.4.1.1疏水器

3．疏水器与管路的连接方式疏水器与管路的连接方式见图4—16。疏水器1通常多为水平安装。截止阀5、6用于维修时将疏水器与凝结水管路隔开(ɡékāi)。冲洗管3位于截止阀5的前面，用于冲洗管路时排水和放气。检查管4位于疏水器后，用以检查疏水器的工作情况。精品资料2/4/202328采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.1疏水器

4—16疏水器的安装(ānzhuāng)1—疏水器；2—旁通管；3—冲洗管；4—检查管；5、6—截止阀；7——止回阀精品资料2/4/202329采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.2水封(shuǐfēnɡ)和孔板式疏水阀精品资料2/4/202330采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.1.1疏水器

旁通管2可以水平安装（图（b））或垂直安装（图（c））（旁通管在疏水器上绕行）。图（e）为多台疏水器并联安装设旁通管的情况。旁通管的作用是：（1）系统启动时排除凝结水和空气；（2）检修(jiǎnxiū)疏水器时不中断供汽。为了防止蒸汽窜入凝结水系统，运行时旁通管上的阀门应关闭，以免影响其它用热设备凝结水的排除、干扰凝结水管路的正常工作及浪费热能。疏水器有活动部件，需要经常维修、更换，因此，对不允许中断供汽的生产设备，为了进行检修(jiǎnxiū)时不影响生产，应安装旁通管。对一般的蒸汽供暖系统，疏水器可不设旁通管（如图（a）、（d）），以免旁通管上阀门关闭不严造成泄漏。蒸汽用热设备经常为间歇工作，为了防止启动时产生蒸汽冲击，疏水器后可装止回阀7。精品资料2/4/202331采暖通风(tōngfēng)与空调4.4.1.2水封(shuǐfēnɡ)和孔板式疏水阀

水封和孔板式疏水阀都起到阻汽疏水的作用。其优点是：结构简单、无活动部件。水封中积存的凝结水阻止了蒸汽的通过，水封的高度H应等于水封安装处前后的压力差相当的水柱高度，并考虑(kǎolǜ)10%的富余值。水封用于蒸汽压力小于0.05MPa的地方。孔板式疏水器阻汽的作用原理是：纯凝结水的密度大，能顺利通过孔板内面积很小的阀孔；蒸汽或含汽凝结水的密度小，通过孔板内面积很小的阀孔时受到阻碍。从而达到阻汽疏水的作用。精品资料2/4/202332采暖通风与空调4.4.1.2水封(shuǐfēnɡ)和孔板式疏水阀精品资料2/4/202333采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.2减压阀

减压阀通过调节阀孔大小，对蒸汽进行节流达到减压目的(mùdì)，并能自动地将阀后压力维持在一定范围内。 目前国产减压阀有活塞式、波纹管式和薄膜式等几种。精品资料2/4/202334采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.2减压阀

图4—19活塞式减压阀工作原理图1— 主阀；2—活塞；3—下弹簧(tánhuáng)；4—针阀；5—薄膜片；6—上弹簧(tánhuáng)；7—旋紧螺丝精品资料2/4/202335采暖(cǎinuǎn)通风与空调4.4.2减压阀

图4—21减压阀接管安装图（a）活塞式减压阀旁通(pánɡtōnɡ)管垂直