河南城院供热工程课件第7章 集中供热系统

第七章

集中供热系统主要内容：

第一节热水供热系统

第二节蒸汽供热系统

第三节集中供热系统型式、热源型式与热媒选择

第四节热力站

第五节换热器和喷射装置

一、热水供热系统与独立锅炉房的连接

如图为热水锅炉房集中供热系统。热源处主要设备有热水锅炉、循环水泵、补给水泵及水处理设备。室外管网由一条供水管和一条回水管组成。热用户包括供暖用户、生活热水供应用户等。第一节

热水供热系统

系统中的水在锅炉中被加热到需要的温度，以循环水泵做动力使水沿供水管流人各用户，散热后回水沿回水管返回锅炉，水不断地在系统中循环流动。系统在运行过程中的漏水量或被用户消耗的水量，由补给水泵把经过处理后的水从回水管补充到系统内。补充水量的多少可通过压力调节阀控制。除污器设在循环水泵吸人口侧，用以清除水中的污物、杂质，避免进入水泵与锅炉内。二、闭式双管式供热系统

按用户是否直接取用热网循环水，热水供应系统又分为闭式系统和开式系统。闭式系统：热用户不从热网中取用热水，热网循环水仅作为热媒，起转移热能的作用，供给用户热量。开式系统：热用户全部或部分地取用热网循环水，热网循环水直接消耗在生产和热水供应用户上，只有部分热媒返回热源。三、开式热水供热系统与热水网路的连接方式第二节

蒸汽供热系统

蒸汽供热系统能够向供暖、通风空调和热水供应用户提供热能，同时还能满足各类生产工艺用热的要求。它在工业企业中得到了广泛的应用。蒸汽供热管网一般采用双管制，即一根蒸汽管，一根凝结水管。有时，根据需要还可以采用三管制，即一根管道供应生产工艺用汽和加热生活热水用汽，一根管道供给供暖、通风用汽，它们的回水共用一根凝结水管道返回热源。蒸汽供热管网与用户的连接方式取决于外网蒸汽的参数和用户的使用要求。也分为直接连接和间接连接两大类。

蒸汽供热系统连接图第三节集中供热系统型式、热源型式与热媒选择

集中供热系统的型式取决于热源与热用户的相互位置、热用户的类型、热负荷大小和性质、对热媒参数的要求等。

1、热电厂供热系统

a、抽汽式热电厂供热系统b、背压式热电厂供热系统2、区域锅炉房集中供热系统

a、区域热水锅炉房集中供热系统

b、区域蒸汽锅炉房集中供热系统

第四节热力站

集中供热系统的热力站

根据热网的工况和用户的需要，采用合理的连接方式，将热网输送的热媒，调节转换后输入用户系统以满足用户需要，并集中计量、检测热媒的参数和流量。热力站︱用户热力站小区热力站

一、用户热力站又叫用户引入口。设置在单幢民用建筑及公共建筑的地沟入口或该用户的地下室或底层处，通过它向该用户或相邻几个用户分配热能。

如果用户引入口前的分支管线较长，应在用户供、回水总管的阀门前设置旁通管，当用户停止供暖或检修时，可将用户引入口总阀门关闭，将旁通管阀门打开，使水在分支管线内循环，避免分支管线内的水冻结。用户引入口要求有足够的操作和检修空间，净高一般不小于2m，各设备之间检修、操作通道不应小于0.7m。对于位置较高而需要经常操作的入口装置应设操作平台，扶梯和防护栏等设施。应有良好的照明，通风设施，还应考虑设置集水坑或其他排水设施。

（旁通管的作用）

通常又叫集中热力站，多设在单独的建筑物内，向多栋房屋或建筑小区分配热能。集中热力站比用户引入口装置更完善，设备更复杂，功能更齐全。二、小区热力站用水一水式热交换器间接连接的热力站1－热交换器；2－二级热网循环水泵；3－除污器；4－简易水处理装置；5－补水定压装置

第五节换热器和喷射装置

一、换热器（又叫水加热器）

根据热媒种类的不同

汽—水换热器（以蒸汽为热媒）水－水换热器（以高温热水为热媒）

根据换热方式的不同表面式换热器（被加热热水与热媒不接触，通过金属表面进行换热）

混合式换热器（被加热热水与热媒直接接触，如淋水式换热器，喷管式换热器等）

1、壳管式换热器(1)壳管式汽－水换热器固定管板式汽－水换热器

蒸汽在管束外表面流过，被加热水在管束的小管内流过，通过管束的壁面进行热交换。为了强化传热，通常在前室、后室中间加隔板，使水由单流程变成多流程，流程通常取偶数，这样进出水口在同一侧，便于管道布置。采用高温水作热媒时，为提高热交换强度，常常需要使冷热水尽可能地采用逆流方式，并提高水的流速，为此常采用分段式或套管式的水一水换热器。(2)分段式水－水换热器

分段式水一水换热器是将管壳式的整个管束分成若干段，将各段用法兰连接起来。每段采用固定管板，外壳上有波形膨胀节，以补偿管子的热膨胀。分段后既能使流速提高，又能使冷、热水的流动方向接近于纯逆流的方式，此外换热面积的大小还可以根据需要的分段数来调节。为了便于清除水垢，高温水多在管外流动，被加热水则在管内流动。(3)套管式水－水换热器它是用标准钢管组成套管组焊接而成的，结构简单，传热效率高，但占地面积大。

2、板式换热器板式换热器是一种新型的热交换器，它重量轻、体积小，传热效率高，拆卸容易，如图。它是由许多传热板片叠加而成，板片之间用密封垫密封，冷、热水在板片之间流动，两端用盖板加螺栓压紧。

换热板片的结构型式有很多种，板片的形状既要有利于增强传热，又要使板片的钢性好，图为人字形换热板片。在安装时应注意水流方向要和人字纹路的方向一致，板片两侧的冷、热水应逆向流动。

板片之间密封用的垫片型式如图，密封垫的作用不仅把流体密封在换热器内，而且使加热和被加热流体分隔开，不互相混合。通过改变垫片的左右位置，使加热与被加热流体在换热器中交替通过人字形板面。信号孔可检查内部是否密封，如果密封不好而有渗漏时，信号孔就会有流体流出。板式换热器传热系数高，结构紧凑，适应性好、拆洗方便、节省材料。但板片间流通截面窄，水质不好形成水垢或沉积物时容易堵塞，密封垫片耐温性能差时，容易渗漏和影响使用寿命。3、容积式换热器容积式换热器分为容积式汽－水换热器（如图）和容积式水－水的热器。这种换热器兼起储水箱的作用，外壳大小应根据储水的容量确定。换热器中U形弯管管束并联在一起，蒸汽或加热水自管内流过。容积式换热器易于清除水垢，主要用于热水供应系统，但其传热系统数比壳管式换热器低。4、混合式换热器

混合式换热器是一种直接式热交换器，热媒和水在交换器中直接接触，将水加热。（1）淋水式汽－水换热器淋水式水加热器可以代替热水供暖系统中的膨胀水箱，同时还可以利用壳体内的蒸汽压力对系统进行定压。

淋水式换热器换热效率高，在同样热负荷时换热面积小，设备紧凑。由于直接接触换热，不能回收纯凝水，这会增加集中供热系统热源处水处理设备的容量。

喷射式汽－水换热器体积小，制造简单，安装方便，调节灵敏，加热温差大，运行平稳。但换热量不大，一般只用于热水供应和小型热水供暖系统上。用于供暖系统时，多设于循环水泵的出水口侧。（2）喷射式汽－水换热器二、喷射器

喷射器可以使不同压力下的两种流体相互混合，在混合过程中进行能量交换，形成一种中间压力的混合流体。喷射器结构简单，工作可靠，在供暖系统中得到广泛的应用。根据工作流体和被引射流体的性质

1、汽－汽喷射器(两相流体均为蒸汽)，俗称蒸汽引射器。常用于工业废气的回收利用，在供暖系统中也用于凝水回收中的二次蒸汽利用。2、汽－水喷射器（工作流体蒸汽，被引射的流体为水），俗称蒸汽喷射泵。它可代替表面式水加热和循