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1、室内蒸汽供热系统室内蒸汽供热系统第一节第一节第一节第一节 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 与热水作为供热与热水作为供热与热水作为供热与热水作为供热(暖暖暖暖)系统的相对比，蒸汽具有的特点：系统的相对比，蒸汽具有的特点：系统的相对比，蒸汽具有的特点：系统的相对比，蒸汽具有的特点：1 1、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。2 2、蒸蒸汽汽和和凝凝水水在在系系统统管管路路内内流流动动时时,其其状状态态参参数数变变化化比比较较大大，还还会会伴伴随随相相态态变变化化
2、。3 3、蒸汽在散热设备中定压凝结放热、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。散热设备的热媒温度为该压力下的饱和温度。4 4、蒸蒸汽汽供供暖暖系系统统中中的的蒸蒸汽汽比比容容，较较热热水水比比容容大大得得多多。可可大大大大减减轻轻前前后后加加热热滞滞后后的现象。的现象。5 5、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。第1页/共58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 1、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结
3、成水放出热量。vv每每1kg1kg蒸汽在散热设备中凝结时放出的热量蒸汽在散热设备中凝结时放出的热量q q，可按下式计算：，可按下式计算：q=i-qq=i-qq=i-qq=i-q1 1 1 1 kJ kJkgkgvv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：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 =rq =rq =rq =r kJ kJkgkg 如采用高温水如采用高温水130/70 130/70 供暖，每供暖，每1kg1kg水放出的热量为水放出的热量为Q=cQ=ctGtG =251.2kJ=251.2kJkgkg。采用蒸汽表压力采用蒸汽表压力200kPa200k
4、Pa供热，相应的汽化潜热供热，相应的汽化潜热r r2164kJ2164kJkgkg。过冷却度第2页/共58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 2、蒸汽和凝水在管路里流动时，会伴随相态变化、蒸汽和凝水在管路里流动时，会伴随相态变化 。vv湿湿饱饱和和蒸蒸汽汽在在沿沿途途产产生生凝凝水水；湿湿饱饱和和蒸蒸汽汽经经过过阀阀门门等等节节流流后后可可能能成成为为干干饱饱和和蒸汽或过热蒸汽；凝水重新汽化，产生蒸汽或过热蒸汽；凝水重新汽化，产生“二次蒸汽二次蒸汽”。vv引引起起系系统统中中出出现现所所谓谓“跑跑、冒冒、滴滴、漏漏 问问
5、题题。蒸蒸汽汽供供暖暖系系统统比比热热水水供供暖暖系统在设计和运行管理上较为复杂。系统在设计和运行管理上较为复杂。第3页/共58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 3、蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大、蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多得多。vv通通常常可可采采用用比比热热水水流流速速高高得得多多的的速速度度。可可大大大大减减轻轻前前后加热滞后的现象。后加热滞后的现象。vv 水静压力比热水系统小。水静压力比热水系统小。如如：在在高高层层建建筑筑供供暖暖中中，不不会会像像热热水水供供暖暖那那样样，产产生生很大
6、的水静压力。很大的水静压力。第4页/共58页第5页/共58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 4、蒸汽供暖系统中的散热器热媒平均温度高、蒸汽供暖系统中的散热器热媒平均温度高例如：例如：例如：例如：高温水高温水130/70 130/70 供暖系统的散热器热媒平均温度供暖系统的散热器热媒平均温度为（为（130+70130+70）/2=100/2=100；采用蒸汽表压力采用蒸汽表压力200kPa200kPa供热，散热器热媒平均温度供热，散热器热媒平均温度为为133.5133.5；该压力下的饱和温度第6页/共58页蒸汽作为供热系
7、统热媒的特点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蒸汽作为供热系统热媒的特点5 5、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。vv蒸汽供热系统的热惰性小。适宜于间歇供热的用户。蒸汽供热系统的热惰性小。适宜于间歇供热的用户。vv蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。蒸汽锻锤第7页/共58页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统 蒸汽供暖系统分类蒸汽供暖系统分类1 1、按照供汽压力的大小分、按照供汽压力的大小分2 2、按照蒸汽干管布置的不同分、按照蒸汽干管布置的不同分3 3、按照立管的布置特点分、
8、按照立管的布置特点分 4 4、按照回水动力不同分、按照回水动力不同分第8页/共58页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统按照供汽压力的大小分：按照供汽压力的大小分：1 1、供汽的表压力高于、供汽的表压力高于70KPa70KPa时，称为高压蒸汽供暖；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。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 2、供汽的表压力等于或低于、供汽的表压力等于或低于70kPa70kPa时，称为低压蒸汽供暖；时，称为低压蒸汽供暖；3 3、当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽供暖。、当系统中的压力低于大气压力
9、时，称为真空蒸汽供暖。卫生条件好，系统复杂。卫生条件好，系统复杂。饱和温度可为45 第9页/共58页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统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10页/共58页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统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11页/共58页第12页/共58页室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统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
10、械回水 高压蒸气供暖系统都采用机械回水方式。第13页/共58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)(a)(a)第14页/共58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)(b)(b)第15页/共58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工作原理工作原理工作原理工作原理:锅锅炉炉充充水水至至I II I平平面面。锅锅炉炉加加热热后
11、后产产生生的的蒸蒸汽汽，在在其其自自身身压压力力作作用用下下，克克服服流流动动阻阻力力，沿沿供供汽汽管管道道输输进进散散热热器器内内，并并将将积积聚聚在在供供汽汽管管道道和和散散热热器器内内的的空空气气驱驱入入凝凝水水管管，最最后后，经经连连接接在在凝凝水水管管末末端端的的B B点点处处排排出出。蒸蒸汽汽在在散散热热器器内内冷冷疑疑放放热热。凝凝水水靠靠重重力力作作用用沿沿凝水管路返回锅炉，重新加热变成蒸汽。凝水管路返回锅炉，重新加热变成蒸汽。第16页/共58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重力回水低压蒸
12、汽供暖系统型式简单，无需如机械回水系统那样，需要设置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，运行时凝水箱和凝水泵，运行时不消耗电能不消耗电能不消耗电能不消耗电能，宜在小型系统中采用。，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。到最远散热器。当当系系统统作作用用半半径径较较大大，供供汽汽压压力力较较高高(通通常常供供汽汽表表压压力力高高于于20kPa)20kPa)时时，就就都都采采用机械回水系统。用机械回水系统。h+200250第17页
13、/共58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18页/共58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机械回水低压蒸汽供暖系统机械回水低压蒸汽供暖系统机械回水系统是一个机械回水系统是一个“断开式断开式”系统。系统。凝水不直按返回锅炉，而首先进入凝水箱。然后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。再用凝水泵将凝水送回热源重新加热。在在低低压压蒸蒸汽汽供供暖暖系系统统中中，凝凝水水箱箱布布置置应应低低于于所所有有散散热热器和凝水管。器和凝水管。
14、进进凝凝水水箱箱的的凝凝水水干干管管应应作作顺顺流流向向下下的的坡坡度度，使使从从散散热热器器流流出出的的凝凝水水靠靠重重力力自自流流进进入入凝凝水水箱箱。为为了了系系统统的的空空气气可可经经凝凝水水干干管管流流入入凝凝水水箱箱，再再经经凝凝水水箱箱上上的的空空气管排往大气，气管排往大气，凝水干管同样应按干式凝水管设计凝水干管同样应按干式凝水管设计。第19页/共58页低压蒸汽供暖系统应注意的问题低压蒸汽供暖系统应注意的问题第20页/共58页第21页/共58页低压蒸汽供暖系统应注意的问题低压蒸汽供暖系统应注意的问题为为了了保保持持蒸蒸汽汽的的干干度度，避避免免沿沿途途凝凝水水进进人人供供汽汽立立
15、管管，供供汽汽立立管管宜宜从供水干管的从供水干管的上方或侧上方上方或侧上方接出。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。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22页/共58页低压蒸汽供暖系统应注意的问题低压蒸汽供暖系统应注意的问题第23页/共58页低压蒸汽供暖系统应注意的问题低压蒸汽供暖系统应注意的问题“水击”现象产生的原因:在在蒸蒸汽汽供供暖暖系系统统中中，沿沿管管壁壁凝凝结结的的沿沿途途凝凝水水可可能能被被高高速速的的蒸蒸汽汽流流裹裹带带，形形成成随随蒸蒸汽汽流流动动的的高高速速水水滴滴；落落在在管管底底的的沿沿途途凝凝水水也也可可能能被被高高
16、速速蒸蒸汽汽流流重重新新掀掀起起，形形成成“水水塞塞”，并并随随蒸蒸汽汽一一起起高高速速流流动动，在在遭遭到到阀阀门门、拐拐弯弯或或向向上上的的管管段段等等使使流流动动方方向向改改变变时时，水水滴滴或或水水塞塞在在高高速速下下与与管管件件或或管管子子撞撞击击，就就产产生生“水击水击”。第24页/共58页“水击水击”现象现象“水击水击”现象造成的危害现象造成的危害:vv噪声噪声vv振动振动vv局部高压，严重时能破坏管件接口的严密性和管路支架。局部高压，严重时能破坏管件接口的严密性和管路支架。第25页/共58页“水击水击”现象现象减轻减轻“水击水击”的方法：的方法：vv水水平平敷敷设设的的供供供供
17、气气气气管管管管路路路路，必必须须具具有有足足够够的的坡坡度度，并并尽尽可可能能保持汽、水同向流动。保持汽、水同向流动。蒸蒸汽汽干干管管汽汽水水同同向向流流动动时时，坡坡度度i i宜宜采采用用0.0030.003，不不得得小小于于0.0020.002。进进入入散散热热器器支支管管的坡度的坡度i i0.010.010.020.02。vv供供汽汽干干管管向向上上拐拐弯弯处处，必必须须设置疏水装置设置疏水装置 。第26页/共58页“水击水击”现象现象vv当当供供汽汽压压力力低低时时，也也可可用水封装置。用水封装置。vv为为了了保保持持蒸蒸汽汽的的干干度度，避避免免沿沿途途凝凝水水进进人人供供汽汽立立
18、管管，供供汽汽立立管管宜宜从从供供水水干干管管的的上上方方或或侧侧上上方方接出。接出。第27页/共58页第28页/共58页单管下供下回式低压蒸汽供暖系统单管下供下回式低压蒸汽供暖系统第29页/共58页单管下供下回式低压蒸汽供暖系统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30页/共58页 室内高压蒸汽供热系统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。在工厂，生产工艺用热往往需要使用较高压力的蒸汽。利利用用高高压压蒸
19、蒸汽汽作作为为热热媒媒，向向工工厂厂车车间间及及其其辅辅助助建建筑筑物物各各种种不不同同用用途途的的热热用用户供热，是一种常用的供热方式。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31页/共58页第32页/共58页第三节第三节 室内高压蒸汽供热系统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33页/共58页室内高压蒸汽供热系统室内高压蒸汽供热系统 利利用用高高压压蒸蒸汽汽作作为为热热媒媒，向向工工厂厂车车间间及及其其轴轴助助建建筑筑物物各各种种不不同同用
20、用途途的的热热用用户户(生生产产工工艺艺、热热水水供供应应、通通风风及及供供暖暖热热用用户户等等)供供热热，是是一一种常用的供热方式。种常用的供热方式。第34页/共58页室内高压蒸汽供热系统室内高压蒸汽供热系统干凝水管路干凝水管路(无论低压或高压蒸汽无论低压或高压蒸汽系统系统)通过过门地沟时，必须设空通过过门地沟时，必须设空气绕行管气绕行管 第35页/共58页室内高压蒸汽供热系统室内高压蒸汽供热系统但当车间地面不便布置凝水但当车间地面不便布置凝水管时，也可采用如图所示的管时，也可采用如图所示的上供上回式。上供上回式。第36页/共58页室内高压蒸汽供热系统通通常常只只有有在在散散热热量量较较大大
21、的的暖暖风风机机供供暖暖系系统统等等，且且又又难难以以在在地地面面敷敷设设凝凝水水管管时时(如如在在多多跨跨车车间间中中部部布布置置暖暖风风机机等等场场合合)，才才考考虑虑采采用用上上供上回布置方式。供上回布置方式。第37页/共58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38页/共58页(一一)疏水器的分类和几种疏水器简介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39页/共58页1浮筒式疏水器第40页/共58页第41页/共58页浮筒式疏水器第42页/共58页2
22、圆盘式疏水器(图514)第43页/共58页第44页/共58页3温调式疏水器 第45页/共58页第46页/共58页疏水器前、后压力的确定原则疏水器前、后压力的确定原则疏水器前的表压力疏水器前的表压力P P1 1 (1)(1)当当疏疏水水器器用用于于排排除除蒸蒸汽汽管管路路的的凝凝水水时时，P P1 1P Pb b，此处，此处P Pb b表示疏水点处的蒸汽表压力，表示疏水点处的蒸汽表压力，(2)(2)当当疏疏水水器器安安装装在在用用热热没没备备(如如热热交交换换器器暖暖风风机机等等)的的出出口口凝凝水水支支管管上上时时，P P1 1=0.95P=0.95Pb b，此处此处P Pb b表示用热设备前
23、的蒸汽表压力。表示用热设备前的蒸汽表压力。(3)(3)当疏水器安装在凝水干管末端时，当疏水器安装在凝水干管末端时，P P1 10.7 0.7 P Pb b。此处。此处P Pb b表示该供热系统的入口蒸汽表表示该供热系统的入口蒸汽表压力。压力。第47页/共58页第48页/共58页二次蒸发箱(器)二次蒸发箱的作用二次蒸发箱的作用 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。二次蒸发箱的工作原理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49页/共58页二次蒸发箱(器)第50页/共58页第五节第五节 室内低压蒸汽供暖系统管路室内低压蒸汽供暖系统管路
24、的水力计算方法和例题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58页室内低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法 在进行低压蒸汽供暖系统管路的水力计算时，先从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。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平均比摩阻建议控制比压降值按不超过100Pa100Pam m设计设计 凝水管路必须保证凝水管路必须保证0 0005005以上的向下坡度，属非满管以上的向下坡度，属非满管流状态。流状态。第52页/共58页室内低压蒸汽供暖系统水力计算室内低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法原则和方法第53页/共58页室内
25、低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤第54页/共58页二、室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤1 1确定锅炉压力确定锅炉压力 2 2最不利管路的水力计算最不利管路的水力计算3 3其它立管的水力计算其它立管的水力计算4 4低压蒸汽供暖系统凝水管路管径选择低压蒸汽供暖系统凝水管路管径选择根根据据各各管管段段所所担担负负的的热热量量，按按附附录录5-55-5选选择择管管径径即可。即可。第55页/共58页二、室内低压蒸汽供暖系统管路二、室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算的步骤水力计算的步骤 通通通通过过过过水水水水力力力力计计计计算算算算可可可可见见见见，低低低低压
26、压压压蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽供供供供暖暖暖暖系系系系统统统统并并并并联联联联环环环环路路路路压压压压力力力力损损损损失失失失的的的的相相相相对对对对差差差差额额额额，即即即即所所所所谓谓谓谓节节节节点点点点压压压压力力力力不不不不平平平平衡衡衡衡率率率率是是是是较较较较大大大大的的的的，特特特特别别别别是是是是近近近近处处处处的的的的立立立立管管管管即即即即使使使使选选选选用用用用了了了了较较较较小小小小的的的的管管管管径径径径，蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流速速速速已已已已采采采采用用用用得得得得很很很很高高高高，也也也也不不不不可可可可能能能能达达达达到到到到平平平平衡衡衡衡的的的的要要要要求求求求，只只只只好好好好靠靠靠靠系系系系统统统统投投投投入入入入运运运运行行行行时时时时，调调调调整整整整近近近近处处处处立立立立管管管管或或或或支支支支管管管管的的的的阀阀阀阀门门门门节流解决。节流解决。节流解决。节流解决。第56页/共58页第57页/共58页