第五章 蒸汽系统

1、第五章第五章 室内蒸汽供热系统室内蒸汽供热系统主要内容n室内蒸汽供暖系统室内蒸汽供暖系统室内高压蒸汽供暖系统室内高压蒸汽供暖系统蒸汽供暖系统附属设备蒸汽供暖系统附属设备n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一、室内蒸汽供热系统一、室内蒸汽供热系统1、蒸汽供暖系统的特点蒸汽供暖系统的特点(1)蒸汽通过释放汽化潜热，所需蒸汽流量蒸汽通过释放汽化潜热，所需蒸汽流量小小(2)蒸汽和凝水状态参数变化大蒸汽和凝水状态参数变化大(3)散热器内热媒平均温度高散热器内热媒平均温度高(4)蒸汽密度小，无水静压力，蒸汽流速高，蒸汽密度小，无水静压力，蒸汽流速高，热惰性小，适宜于间歇供暖的用户热惰

2、性小，适宜于间歇供暖的用户(5)适宜于工厂工艺及供暖用户适宜于工厂工艺及供暖用户蒸汽供暖系统原理图二、室内蒸汽供暖系统的分类n高压蒸汽供暖：高压蒸汽供暖：P表表70KPan低压蒸汽供暖：低压蒸汽供暖：P表表70KPan真空蒸汽供暖：真空蒸汽供暖：P表表0KPa低压蒸汽供暖按照回水方式可分为低压蒸汽供暖按照回水方式可分为重力回水和机械回水（供汽压力高于重力回水和机械回水（供汽压力高于20KPa）两）两种方式。种方式。三、低压蒸汽供暖系统形式1、重力回水系统和机械回水系统、重力回水系统和机械回水系统重力回水系统见重力回水系统见P92，适用于小型，适用于小型系统。系统。机械回水系统见机械回水系统见P

3、93，适用于作用，适用于作用半径较大的低压蒸汽采暖系统。半径较大的低压蒸汽采暖系统。重力回水方式重力回水方式2、低压蒸汽供暖系统设计、低压蒸汽供暖系统设计（1）散热器入口阀门前的蒸汽剩余压力通常为）散热器入口阀门前的蒸汽剩余压力通常为15002000Pa（为什么？散热器内蒸汽流量为什么？散热器内蒸汽流量如何计算如何计算）。）。（2）可以在散热器出口或凝水立管下端安装疏水）可以在散热器出口或凝水立管下端安装疏水器（器（低压系统一般采用恒温型疏水器低压系统一般采用恒温型疏水器）。）。（3）室内低压蒸汽供）室内低压蒸汽供 暖管道尽量保持汽水同向暖管道尽量保持汽水同向流（流（防止水击）防止水击），供汽

4、宜低头走，坡度，供汽宜低头走，坡度0.003，凝水坡度凝水坡度0.005（4）蒸汽供暖排气阀应安装在散热器高度的）蒸汽供暖排气阀应安装在散热器高度的1/3处，而不应装在顶部。处，而不应装在顶部。（5）供汽干管与立管的连接方式：立管从上方接）供汽干管与立管的连接方式：立管从上方接出。出。四、室内高压蒸汽供暖系统1、室内高压蒸汽供暖系统原理、室内高压蒸汽供暖系统原理2、室内高压蒸汽供暖系统特点（供汽方式、回水方式及坡度、疏水器的安装位供汽方式、回水方式及坡度、疏水器的安装位置）置）蒸汽系统管道多采用双管上供下回方式，蒸汽系统管道多采用双管上供下回方式，回水方式均为机械回水，凝水坡度回水方式均为机械

5、回水，凝水坡度0.005 ，凝，凝水干管通过过门地沟时，必须设置空气绕行管水干管通过过门地沟时，必须设置空气绕行管在各个分支管的末端设置集中的疏水器，蒸汽在各个分支管的末端设置集中的疏水器，蒸汽管和凝水管须设置补偿器和固定支架。管和凝水管须设置补偿器和固定支架。五、疏水器1、作用、作用自动阻止蒸汽逸漏而且迅速排除用热设备中的凝自动阻止蒸汽逸漏而且迅速排除用热设备中的凝结水，同时排除系统中积存的空气和其他不凝结水，同时排除系统中积存的空气和其他不凝性气体。性气体。2、种类、种类机械型：浮筒式、浮子式、自由浮球式；机械型：浮筒式、浮子式、自由浮球式；热动力型：圆盘式、脉冲式、孔板式、迷宫式；热动力

6、型：圆盘式、脉冲式、孔板式、迷宫式；热静力型（恒温型）：波纹管式、双金属片式、液体膨热静力型（恒温型）：波纹管式、双金属片式、液体膨胀式；胀式；吊桶式疏水器（机械型）n特点特点体积大、排量小，体积大、排量小，活动部件多，活动部件多，筒内易沉渣，筒内易沉渣，维修量大。维修量大。热动力型疏水器（热动力型）n特点特点体积小，重量轻，体积小，重量轻，结构简单，安装结构简单，安装维修方便，维修方便，但有周期性漏气现但有周期性漏气现象，且当凝水量象，且当凝水量较小时，会发生较小时，会发生连续漏气现象，连续漏气现象，周围环境温度较周围环境温度较高时，排水量减高时，排水量减少。少。温调式疏水器（热静力型）n热

7、静力型热静力型n特点特点要求加工工艺较要求加工工艺较高，适用于排高，适用于排除过冷凝水，除过冷凝水，但不易安装在但不易安装在周围环境温度周围环境温度高的场合高的场合恒温式疏水器n对任意一款疏对任意一款疏水器的要求水器的要求性能：排水量大，性能：排水量大，漏气量小，能排漏气量小，能排除空气，而且对除空气，而且对凝水的温度、压凝水的温度、压力和温度的适应力和温度的适应性强性强结构：结构简单、结构：结构简单、活动件少，体积活动件少，体积小，使用寿命长小，使用寿命长3、疏水器的选择（包括排水量、选择倍率、前后压力）（1）疏水器排水量）疏水器排水量即确定排水小孔即确定排水小孔的直径或面积的直径或面积G=

8、0.1APd2p kg/hAP疏水器的排水系数，查附录疏水器的排水系数，查附录5-1p疏水器前后的压力差。疏水器前后的压力差。（2）疏水器的选择倍率）疏水器的选择倍率K疏水器的实际排水量应大于用热设备的理论排水量，即疏水器的实际排水量应大于用热设备的理论排水量，即G=GLKGL用热设备的理论排水量用热设备的理论排水量K选择倍率，查表选择倍率，查表5-1（3）疏水器前后压力确定）疏水器前后压力确定P1疏水器前压力疏水器前压力 疏水器用于排除管路凝结水，疏水器用于排除管路凝结水，P1=Pb 疏水器安装在用热设备出口，疏水器安装在用热设备出口， P1=0.95Pb 疏水器安装在凝水干管末端，疏水器安

9、装在凝水干管末端，P1=0.7PbP2疏水器后压力，疏水器后压力， P2 不得大于疏水器的最大背压不得大于疏水器的最大背压P2max（厂家提供数（厂家提供数据），据）， 一般一般P2=0.5P1如果疏水器后按干式凝水管设计，如果疏水器后按干式凝水管设计， P2=04、疏水器的安装（一般水平安装）n见课本见课本P102，重点掌握疏水器的管路连接方式，各根，重点掌握疏水器的管路连接方式，各根接管的作用接管的作用nA方式：方式：不带旁通，适用于室内散热设备不带旁通，适用于室内散热设备nB方式：方式：带旁通，水平安装，适用于主要散热设备出口带旁通，水平安装，适用于主要散热设备出口nC方式：方式：带旁通

10、，垂直安装，适用于主要散热设备出口带旁通，垂直安装，适用于主要散热设备出口nD方式：不常见nE方式：不常见nF方式：不常见疏水器的安装示意图六、减压阀1、原理：原理：通过调节阀孔大小，对蒸汽进行节流达到减压通过调节阀孔大小，对蒸汽进行节流达到减压目的，并将阀后压力维持在一定范围内。目的，并将阀后压力维持在一定范围内。2、种类种类活塞式减压阀：工作可靠、工作温度和压力较高，使用活塞式减压阀：工作可靠、工作温度和压力较高，使用范围广。范围广。波纹管式减压阀：调节范围大、压力波动范围小，适用波纹管式减压阀：调节范围大、压力波动范围小，适用于减为低压的低压蒸汽供暖系统。于减为低压的低压蒸汽供暖系统。薄

11、膜式减压阀：薄膜式减压阀：3、减压阀选择减压阀选择：根据所需减压的前后压力大小，：根据所需减压的前后压力大小，计算出蒸汽流量，然后确定阀孔面积。当减压计算出蒸汽流量，然后确定阀孔面积。当减压前后压力比大于前后压力比大于57倍时，应串联两个减压阀。倍时，应串联两个减压阀。选择计算见课本选择计算见课本P1031044、减压阀的安装：减压阀的安装：必须有旁通管，阀前后有关必须有旁通管，阀前后有关断阀、压力表等（详见断阀、压力表等（详见P105。n减压阀减压阀的安装的安装七、二次蒸发箱n1、作用：将用热设备排出的凝结水，在、作用：将用热设备排出的凝结水，在较低压力下分离出一部分二次蒸汽，送较低压力下分

12、离出一部分二次蒸汽，送到用户加以利用。到用户加以利用。n2、型号设计：首先根据凝水量计算出蒸、型号设计：首先根据凝水量计算出蒸发箱的容积，以后查标准图集。详见发箱的容积，以后查标准图集。详见P105n二次蒸发箱示意图八、室内低压蒸汽管道的水力计算1、计算原理同水系统，同时忽略蒸汽管路沿途的密度降和流量变化。控制比压降法（每米总阻力损失不超过100pa/m）或平均比摩阻法2、低压蒸汽管路水力计算步骤（1）确定蒸汽系统最不利管路，（2）根据锅炉工作压力确定最不利管路平均比摩阻，建议不超过100pa/m,=60%代表意义）lPRgpj2000（3）根据每段的热负荷和平均比摩阻，查附录）根据每段的热负

13、荷和平均比摩阻，查附录5-3，确，确定每段管径，同时计算出各管段的局部阻力和沿程阻定每段管径，同时计算出各管段的局部阻力和沿程阻力力（4）计算其他并联环路的资用压力（详细讲解），求出）计算其他并联环路的资用压力（详细讲解），求出各管段比摩阻，根据比比摩阻和热负荷，查附录各管段比摩阻，根据比比摩阻和热负荷，查附录5-3，求出各管段管径、流速，根据各管段局部阻力系数、求出各管段管径、流速，根据各管段局部阻力系数、流速（流速（但不能超过最大流速但不能超过最大流速P106） ，计算出并联环，计算出并联环路实际阻力损失。路实际阻力损失。（5）凝水管径确定）凝水管径确定干式凝水管为非满管流干式凝水管为非满

14、管流湿式凝水管为满管流湿式凝水管为满管流凝水管径可根据各段负荷查附录凝水管径可根据各段负荷查附录5-5确定确定九、室内高压蒸汽管道的水力计算1、水力计算方法、水力计算方法平均比摩阻法、流速法、限制平均比摩阻法（常用前两种）2、平均比摩阻法、平均比摩阻法已知蒸汽系统的初始压力，最不利管路的阻力损失不应超过初始压力的1/4。所以，平均比摩阻为为摩擦阻力占总的阻力损失的百分数，（高压蒸汽系统=0.8 。 查附录4-8）lPRpj25. 03、流速法通常室内高压蒸汽供暖系统起始压力较高，蒸汽管路采通常室内高压蒸汽供暖系统起始压力较高，蒸汽管路采用较高的流速，仍能保证在用热设备出口有较高的剩用较高的流速，仍能保证在用热设备出口有较高的剩余压力，因此余压力，因此暖通规范暖通规范规定：高压蒸汽供暖系统规定：高压蒸汽供暖系统的最大允许流速不大于下列数值：的最大允许流速不大于下列数值： 汽水同向流动汽水同向流动 80m/s 汽水逆向流动汽水逆向流动 60m/s工程设计中