《供热工程》第5章室内蒸汽供暖系统.pptx

低压蒸汽供暖系统应注意的问题
2散热器不正常工作
(2)当供汽压力过高时，进入散热器的蒸汽量超过 了散热表面的凝结能力，便会有未凝结的蒸汽窜 入凝水管；同时，散热器的表面温度随蒸汽压力 升高而高出设计值，散热器散热量增加
低压蒸汽供暖系统应注意的问题
3排水阻汽 实际运行过程中， 供汽压力总有波动， 为了避免供汽压力 过高时未凝结的蒸 汽窜入凝水管，可 在每个散热器出口 或在每根凝水立管 下端安装疏水器。
➢ 干式凝水管必须敷设在水面Ⅱ-Ⅱ以上。再考虑锅炉压 力波动，B点处应再高出Ⅱ-Ⅱ水面约200～250mm。
➢ 水面Ⅱ-Ⅱ以下的总凝水立管全部充满凝水，凝水满管 流动，称为湿式凝水管。
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二.低压蒸汽供暖系统的基本型式
1.重力回水式
蒸汽管道
工作特点:
凝结干管 a.上供式
➢ 重力回水低压蒸汽供暖系统型式简单,宜在小型系统 中采用。
5.产生的水静压力不大。
6.蒸汽作为供热系统的热媒， 其适用范围广。
分水器
散
蒸汽管路
热
设
疏水器
备
空气管
凝水管路
蒸汽锅炉 凝水管
凝水箱 凝水泵
蒸汽供热原理图
§5-2 室内蒸汽供暖系统
一. 蒸汽供暖系统分类
>70kPa 高压蒸汽供暖
1.按照供汽压力的大小分 ≤70kPa 低压蒸汽供暖
<0 真空蒸汽供暖
力 下 的 汽 化 潜 凝水管 热，kJ/kg
凝水管路 凝水箱 凝水泵
蒸汽量： G AQ 3600Q 3.6 Q (kg / h) 蒸汽供热原理图
r 1000r
r
采用高温水130/70 ℃供暖，每1kg水放出的热量
为Q=c△tG =251.2kJ／kg。
采用蒸汽表压力200kPa供热，相应的汽化潜热 r＝2164 kJ／kg。
凝水箱
“跑、冒、滴、漏’’ 凝水管 问题;
凝水泵
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。
蒸汽供热原理图
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。
蒸汽供暖系统中的散热器热媒 平均温度高
高温水130/70 ℃供暖系统 的散热器热媒平均温度为 （130+70）/2=100 ℃；
空气管 凝水箱
凝水泵
疏水器
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。
一、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
单管式 双管式
国内绝大多数蒸汽供暖系统 都是采用双管式
二、低压蒸汽供暖系统的基本型式
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。如 仍用重力回水方式，凝水管里的Ⅱ-Ⅱ水面高度 可能达到甚至超过底层散热器的高度，底层散 热器就会充满凝水并积聚空气，导致蒸汽无法 进入从而影响散热。 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。
对同样的热负荷，蒸汽供热时所需的蒸汽质 量流量要比热水流量要少得多。
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。
湿饱和蒸汽经过阀门等节流 后可能成为干饱和蒸汽或过 热蒸汽；
凝水重新汽化，产生“二 次蒸汽”;
分水器
散
蒸汽管路
热
设
疏水器
备
空气管
凝水管路
引起系统中出现所谓 蒸汽锅炉
散热器正常工作：当供汽压力符 合设计要求时，散热器内充满蒸汽。 进入的蒸汽量恰能被散热器表面冷却 下来，形成一层凝水薄膜，凝水顺利 流出，不积留在散热器内，空气排除 干净，散热器正常工作。
低压蒸汽供暖系统应注意的问题
2散热器不正常工作
(1)当供汽压力降低，进入散热器中的 蒸汽量减少，不能充满整个散热器， 散热器内的空气不能排净，或由于蒸 汽冷凝，造成微负压而从干式凝水管 吸入空气。由于低压蒸汽的比容比空 气大，蒸汽只占据散热器上部空间， 空气则停留在散热器下部。沿散热器 壁流动的凝水，在通过散热器下部的 空气区时，将因蒸汽饱和分压力降低 及器壁的散热而发生过冷却，散热器 表面平均温度降低，散热器的散热量 减少。蒸汽供热系统散热器的排气阀 应在散热器的下1/3处。
采用蒸汽表压力200kPa供热，
分水器
散
蒸汽管路
热
设
疏水器
备
空气管
散热器热媒平均温度为 133.5℃；
凝水管路
蒸汽锅炉
对相同热负荷，蒸汽供暖 系统中的散热器面积小
凝水管
凝水泵
凝水箱
蒸汽供热原理图
§5-1 蒸汽作为供热系统热媒的特点
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。
第五章 室内蒸汽供热系统
§5-1 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
分水器
蒸汽凝结成水放出热量，相 态发生了改变。
蒸汽管路
散 热
进入散热设备时蒸汽的焓
设
q h h1
流出散热设备 时凝水的焓
疏水器
备
空气管
1kg蒸汽在散热设备中凝 结时放出的热量，kJ/kg
q r 蒸 汽 在 凝 结 压 蒸汽锅炉
上供式
2.按照蒸汽干管布置的不同 中供式
下供式
单管式
重力回水
3.按照立管的布置
4. 按照回水动力
双管式
机械回水
二.低压蒸汽供暖系统的基本型式
1.重力回水式
蒸汽管道
工作原理:
凝结干管
工作特点:
a.上供式
➢ 在干管的断面，上部分应充满空气，下部分充满凝水， 凝水靠重力流动，这种非满管流动的凝水管，称为干 式凝水管。
二.低压蒸汽供暖系统的基本型式
1.重力回水式
蒸汽管道
凝结干管
b.下供式
二.低压蒸汽供暖系统的基本型式
2.机械回水式
工作原理及特点
机械回水系统是一个“断开 式”系统。
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。
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。
低压蒸汽供暖系统应注意的问题
1 供汽压力保证散热器正常工作 2 散热器不正常工作 3 排水阻汽 4 防止水击 5 设置自动排气阀
低压蒸汽供暖系统应注意的问题
1 供汽压力保证散热器正常工作
散热器内的蒸汽压力只需比大气压力 稍高一点即可，靠剩余压力以保证蒸 汽流入散热器所需的压力损失，并靠 蒸汽压力将散热器中的空气驱入凝水 管。设计时，散热器入口阀门前的蒸 汽剩余压力通常为1500～2000Pa。