供热工程(第四版)第8章 集中供热系统

4) 5)
图8-11 枝状管网
图8-11 枝状管网 1-热源； 2-主干线； 3-分支干线；4-用户支线； 5-热用户的用户引入口 注: 双线管路以单线表示,阀门未标出
图8-12 大型热水供热系统的热网示意图
图8-12 大型热水供热系统示意图
1-热电厂；2-区域锅炉房； 3-热源出口分段阀门； 4-输送干线； 5-输配 干线；6-支干线； 7-用户支线； 8-二级热力站；9、10、11、12-输配干线上的分段阀门； 13-连通管 注: 双线管路以单线表示
(f)
(g)
(h)
蒸汽供热系统示意图 （a）生产工艺热用户与蒸汽网连接 图；（b）蒸汽供暖用户系统与蒸汽网直 接连接图；（c）采用蒸汽-水换热器的 连接图；（d）采用蒸汽喷射器的连接图； （e）通风系统与蒸汽网路的连接图； （f）蒸汽直接加热的热水供应图式； （g）采用容积式加热器的热水供应图式； （h）无储水箱的热水供应图式 1-蒸汽锅炉；2-锅炉给水泵；3-凝结 水箱；4-减压阀；5-生产工艺用热设备； 6-疏水器；7-用户凝结水箱；8-用户凝结 水泵；9-散热器；10-供暖系统用的蒸汽水换热器；11-膨胀水箱；12-循环水泵； 13-蒸汽喷射器；14-溢流管；15-空气加 热装置；16-上部储水箱；17-容积式换热 器；18-热水供应系统的蒸汽-水换热器
1
2
5 4 3 凝水
6
余压回收系统
1-用汽设备；2-疏水器；3-两向流凝水管道； 4-凝结水箱；5-排汽管；6-凝结水泵
§8-2 蒸汽供热系统

3.重力式满管流凝结水 回收系统 特点 a.对地势有要求 b.室外管不含汽，管径小 c.开式
5 P1 蒸汽管 P2 4
6 2 1 7 3
凝水
8
小结：上述三种开式， 重力式满管流凝结水回收系统 排汽管放掉二次蒸汽，空 1-车间用热设备；2-疏水器；3-余压凝结水管道； 气进入系统，会腐蚀管道。4-高位水箱（或二次蒸发箱）；5-排汽管；6-室外
A B
§8-2 蒸汽供热系统
二 凝水回收系统
定义
蒸汽放热后凝结水出用热设备，经疏水 器、凝结水管道返回热源的管道系统及 其设备组成的整个系统
a.水温高(80~100℃)
特点
b.水质保证条件下是良好的锅炉补水
c.能否合理设计与运行是凝水回收的关键 注：凝水回收系统条件复杂
§8-2 蒸汽供热系统
§8-1 热水供热系统
闭式双级串联和混联连接的热水供应 系统。 目的：减少热水供应负荷所需的网路循环 水量。 方式：在热网与生活热水换热过程，局部 加大供、回水热网温差而减小热网流量。 下面是图8-2：
§8-1 热水供热系统
热水 供应 网路供水
2 8 12
3
5
热水供应
( ) 6b
9
网路供水
4 11
二、热水供热系统
在城市热水供热(暖)系统中，有为数众多的建筑 物的用户系统与热水网路相连接，且供热区域较大。 目前国内以区域锅炉房为热源的热水供热系统，其供 暖建筑面积—般为数万至数十万平方米，个别系统甚 至超过百万平方米。以热电厂为热源或具有几个热源 的大型热水供热系统，其供暖建筑面积可高达数百万 平方米。因此，在确定热水供热系统型式时，应特别 注意供热的可靠性，当部分管段出现故障后，热网具 有后备供热的可能性问题。
一、蒸汽供热系统
蒸汽作为热媒主要用于工厂的生产工艺用热上。 热用户主要是工厂的各生产设备，比较集中且数量不 多，因此单根蒸汽管和凝结水管的热网系统型式是最 普遍采用的方式。 主要型式：1.双管的枝状管网（蒸汽管，凝水管） 2.单管的枝状管网 仅有蒸汽管， 当凝水回收明显不经济。 3.双管或多根蒸汽管 （1）供汽不允许间断（有些工艺上要求） （2）参数有多种要求（且差别很大）
凝水管道；7-凝结水箱；8-凝结水泵
§8-2 蒸汽供热系统

4.闭式余压凝结水回收系统
特点： 闭式余压系统 就是用闭式水 箱代替余压系 统种的开式水箱， 系统腐蚀 减弱，运行复杂。
闭式余压凝结水回收系统
1-车间用热设备；2-疏水器；3-余压凝水管；4-闭式凝 结水箱；5-安全水封；6-凝结水泵；7-二次汽管道； 8-利用二次汽的换热器；9-压力调节器
热网主要型式：
1) 2) 3) 单独热源且规模不大条件下：采用图8-11 枝状管网； 规模较大条件下：采用图8-12 大型热水供热系统的热网示意图； 多热源枝状管网 图8-13； 是热电厂区域锅炉房联合供热系统； 具有一定规模枝状管网； 多热源环状管网 图8-14； 多热源联合供热的特点: 可靠性高、备用率下降、经济运行、设计与运行水力工况复杂, 要求配置一定水平的自动化系统。
§8-2 蒸汽供热系统

5.闭式满管流 凝水回收系统
特点
用二次蒸发箱代替重力式满 管流的高位水箱，利用二次汽 设备投资大，应用不广泛。
闭式满管流凝结水回收系统
1-车间生产工艺用汽设备；2-疏水器；3-二次蒸发箱； 4-安全阀；5-补汽的压力调节阀；6-散热器； 7-多级水封；8-室外凝水管道；9-闭式水箱；10-安全 水封；11-凝结水泵；12-压力调节器
A B ( ) ( ) ()
( )
( )
( )
双管闭式热水供热系统示意图 （a）、（b）、（c）、（d）、（e） 无混合装置的直接连接；（f）装水喷射器 的直接连接； （g）、（h）、（i）装混合水泵的直 接连接；（j）供暖热用户与热网的间接连 接； （k）通风热用户与热网的连接；（l） 无储水箱的连接方式；（m）装设上部储水 箱的连接方式； （n）装置容积式换热器的连接方式； （o）装设下部储水箱的连接方式 1-热源的加热装置；2-网路循环水泵； 3-补给水泵；4-补给水压力调节器；5-散热 器； 6-水喷射器；7-混合水泵；8-间壁式水水换热器；9-供暖热用户系统的循环水泵； 10-膨胀水箱；11-空气加热器；12-温度 调节器；13-水-水式换热器；14-储水箱； 15-容积式换热器；16-下部储水箱；17热水供应系统的循环水泵；18-热水供应系 统的循环管路
§8-1 热水供热系统
三 闭式与开式热水供热系统的优缺点
A.闭式热水供热系统的网路补水量少
B.在闭式热水供暖系统中，网路循环水通过表面式热 交换器将城市上水加热，热水供应用水的水质与城市 上水水质相同且稳定 C.在闭式热水供暖系统中，在热力站或用户入口 处，需安装表面式热交换器 D.在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些
§8-2 蒸汽供热系统

特点
a.应用在以工业区、工业负荷为主要负荷
b.可用单管(用汽参数大致相同)或多管(按压力分送)供热
C.回收或不回收凝水(由用汽性质、经济性决定 )
11 9 14
5 6 4 7 8 10 12 13
15
1 3 2
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
上水 16
17 上水
Hale Waihona Puke 18 上水A B第八章
集中供热系统
概述

组成 热源
热网
热用户
热水供热系统
按热媒不同 分 类 根据热源不同
蒸汽供热系统
热电厂供热系统
区域锅炉房供热系统 单管制 双管制 多管制
根据供热管 道的不同
§8-1 热水供热系统
分类 开式热水供暖系统 闭式热水供暖系统
1. 闭式热水供热系统
图8-1所示为双管制闭式热水供热系统 方式：热水沿热网供水管输送到各个热用户， 在用户内的用热设备放出热量后，沿网中回 水管返回热源。 特点：应用最广泛的供热方式。
§8-2 蒸汽供热系统

6.加压回水系统
特点 对大系统设凝结水分站
加压 返回总站
开式或闭式
加压回水系统
1-车间用汽设备；2-疏水器；3-车间或凝结水泵分站内 的凝结水箱；4-车间或凝结分站内的凝结水泵；5-室外 凝水管道；6-热源总凝结水箱；7-凝结水泵
§8-2 蒸汽供热系统

各种凝水设备主要矛盾 选择凝结水回收系统时，必须全面考虑热源、外网 和室内用户系统的情况；各用户的回水方式应相互适 应，不得各自为政，相互脱节，干扰整个系统的凝结 水回收，同时，要尽可能地利用凝水的热量。
热网系统形式与多热源联合供热
第三节 热网系统型式
热网是集中供热系统重要组成部分，担 负热能输送任务。热网系统型式取决热媒(蒸 汽或热水)、热源(热电厂或区域锅炉房等)与 热用户的相互位置和供热地区热用户种类、 热负荷大小和性质等。选择热网系统型式应 遵循的基本原则是安全供热和经济性。 种类：蒸汽网； 水网； 蒸汽与水网。
§8.3 阻力分布式加压泵热水供热系统
概述
常见集中供热系统都具备同一特点：系统循环泵 安装在热源，为整个系统热媒循环流动提供动力。 随着集中供热的发展，供热规模越来越大，长输 管线阀门节流能耗越来越大，因此造成的能耗就越大。 阻力分布式加压泵供热系统
定义与型式
阻力分布式变频泵供热系统是把热源循环泵的动 力分解到热源循环泵、管网循环泵（即管网加压泵） 和用户循环泵（即用户加压泵），三部分循环水泵变 频控制、串联运行。阻力分布式变频泵作为一种新型 的循环泵多点串联布形式，与传统的循环泵单点布置 形式相比具有显著的节电效果，管网整体压力低、用 户便于混水直连等优点。分布式变频泵供热系统如图 8-15～8-17。
§8-1 热水供热系统
a.供暖与热网的连接方式 无混水 直接连接 有混水 分类 用户水力工况 受热网影响
间接连接
通过水－水换热器 用户水力工况与 热网无关
图8-1
5
1
6
7
2
A B
4
(a)
(b)
(c)
(d)
14
(e)
(f)
( )
( )
()
3
10
12 9 11 13
16
18 15 17
8
上水 上水 上水 供水管 回水管
凝水
6
低压自流式凝结水回收系统
1-车间用热设备；2-疏水器；3-室外自流凝结 水管；4-凝结水箱；5-排汽管；6-凝结水泵
§8-2 蒸汽供热系统

2.两相流的凝水回收系 统(余压回水系统) 特点
P1
P2
1.汽、水两相流 2.凝水管粗 3.作用半径由背压值确定。 4.地势起伏无影响，应用于用汽参数 5.一致用汽点分散蒸汽系统中 6.开式

非满管流的凝结水回收系统
开式
按是否与大气相同分类
闭式 满管流 单相 按流动方式分类 两相 重力回水 按流动动力分类 机械回水(加压回水)
非满管流
§8-2 蒸汽供热系统

1 非满管流的凝结水回收系 统(低压自流式)
特点：
1
2
3 5 i 0.005 4
管内有蒸汽，适用于供热 区域小地形坡向凝水箱， 锅炉房位置应是该区最低 处。开式系统
§8-1 热水供热系统
二
开式热水 供热系统
7 5
热水供应用水 直接取自热水 网路的热水供 应系统
图中 a为无储水箱的连接方式 b设上部储水箱的连接方式 c.与上水混合的连接方式
3 1
4
6 2
上水
供水管 回水管
(a)
(b)
(c)
开式热水供热系统中，热水供应热用户 与网路的连接方式 1、2-进水阀门；3-温度调节器；4-混合三通； 5-取水栓；6-止回阀；7-上部储水箱
7 6
回水
( ) 6a
上水 上水
1
网路回水
10
（a）闭式双级串联水加热器的连接图式； （b）闭式混合联接的示意图 1-Ⅰ级热水供应水加热器；2-Ⅱ级热水供应水加热器；3-水温调节器；4-流量调节器； 5-水喷射器；6-热水供应水加热器；7-供暖系统水加热器；8-流量调节器；9-供暖热用 户系统；10-供暖系统循环水泵；11-热水供应系统的循环水泵；12-膨胀水箱；6a-水加 热器的预热段；6b-水加热器的终热段
9b
图8-13 热电厂与外置区域锅炉房联合供热系统示意图 1-热电厂；2-热源出口阀门； 3-主干线； 4-支干线； 5-分支管段； 6-通 向区域锅炉房的输配干线；7-区域锅炉房； 8-区域锅炉房供热范围内的管线； 9、10-区域锅炉房供热范围内的用户引 入口和热力站； 11-整个供暖季节只由热电厂供热的热力站； 12-隔绝阀门 注: 双线管路以单线表示
图8-13 热电厂与外置区域锅炉房联合供热系统 示 图8-14 多热源供热系统的环状管网示意图
9a 5 8 7a 4 2 3 6 12a
2 5
10a 10a
11
4
6
3 1
1
12b 7b
1
10b 10b
图8-14多热源供热系统的环状管网示意图 1-热电厂；2-区域锅炉房； 3-环状管网； 4-支干线； 5-分支管线； 6-热力站 注: 双线管路以单线表示,阀门未表出
型式一
1.图8-15为热源循环泵、沿途加压泵、用户供水加压泵的分布式集中供热系 统。该系统适合于地势平坦的长输管线供热系统，可有效地降低系统的工作压 力。