第五章 蒸汽系統(tǒng)

1、第五章第五章 室內(nèi)蒸汽供熱系統(tǒng)室內(nèi)蒸汽供熱系統(tǒng)主要內(nèi)容n室內(nèi)蒸汽供暖系統(tǒng)室內(nèi)蒸汽供暖系統(tǒng)室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)蒸汽供暖系統(tǒng)附屬設備蒸汽供暖系統(tǒng)附屬設備n室內(nèi)低壓蒸汽供暖系統(tǒng)水力計算室內(nèi)低壓蒸汽供暖系統(tǒng)水力計算一、室內(nèi)蒸汽供熱系統(tǒng)一、室內(nèi)蒸汽供熱系統(tǒng)1、蒸汽供暖系統(tǒng)的特點蒸汽供暖系統(tǒng)的特點(1)蒸汽通過釋放汽化潛熱，所需蒸汽流量蒸汽通過釋放汽化潛熱，所需蒸汽流量小小(2)蒸汽和凝水狀態(tài)參數(shù)變化大蒸汽和凝水狀態(tài)參數(shù)變化大(3)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度高散熱器內(nèi)熱媒平均溫度高(4)蒸汽密度小，無水靜壓力，蒸汽流速高，蒸汽密度小，無水靜壓力，蒸汽流速高，熱惰性小，適宜于間歇供暖的用戶熱惰

2、性小，適宜于間歇供暖的用戶(5)適宜于工廠工藝及供暖用戶適宜于工廠工藝及供暖用戶蒸汽供暖系統(tǒng)原理圖二、室內(nèi)蒸汽供暖系統(tǒng)的分類n高壓蒸汽供暖：高壓蒸汽供暖：P表表70KPan低壓蒸汽供暖：低壓蒸汽供暖：P表表70KPan真空蒸汽供暖：真空蒸汽供暖：P表表0KPa低壓蒸汽供暖按照回水方式可分為低壓蒸汽供暖按照回水方式可分為重力回水和機械回水（供汽壓力高于重力回水和機械回水（供汽壓力高于20KPa）兩）兩種方式。種方式。三、低壓蒸汽供暖系統(tǒng)形式1、重力回水系統(tǒng)和機械回水系統(tǒng)、重力回水系統(tǒng)和機械回水系統(tǒng)重力回水系統(tǒng)見重力回水系統(tǒng)見P92，適用于小型，適用于小型系統(tǒng)。系統(tǒng)。機械回水系統(tǒng)見機械回水系統(tǒng)見P

3、93，適用于作用，適用于作用半徑較大的低壓蒸汽采暖系統(tǒng)。半徑較大的低壓蒸汽采暖系統(tǒng)。重力回水方式重力回水方式2、低壓蒸汽供暖系統(tǒng)設計、低壓蒸汽供暖系統(tǒng)設計（1）散熱器入口閥門前的蒸汽剩余壓力通常為）散熱器入口閥門前的蒸汽剩余壓力通常為15002000Pa（為什么？散熱器內(nèi)蒸汽流量為什么？散熱器內(nèi)蒸汽流量如何計算如何計算）。）。（2）可以在散熱器出口或凝水立管下端安裝疏水）可以在散熱器出口或凝水立管下端安裝疏水器（器（低壓系統(tǒng)一般采用恒溫型疏水器低壓系統(tǒng)一般采用恒溫型疏水器）。）。（3）室內(nèi)低壓蒸汽供）室內(nèi)低壓蒸汽供 暖管道盡量保持汽水同向暖管道盡量保持汽水同向流（流（防止水擊）防止水擊），供汽

4、宜低頭走，坡度，供汽宜低頭走，坡度0.003，凝水坡度凝水坡度0.005（4）蒸汽供暖排氣閥應安裝在散熱器高度的）蒸汽供暖排氣閥應安裝在散熱器高度的1/3處，而不應裝在頂部。處，而不應裝在頂部。（5）供汽干管與立管的連接方式：立管從上方接）供汽干管與立管的連接方式：立管從上方接出。出。四、室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)1、室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)原理、室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)原理2、室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)特點（供汽方式、回水方式及坡度、疏水器的安裝位供汽方式、回水方式及坡度、疏水器的安裝位置）置）蒸汽系統(tǒng)管道多采用雙管上供下回方式，蒸汽系統(tǒng)管道多采用雙管上供下回方式，回水方式均為機械回水，凝水坡度回水方式均為機械

5、回水，凝水坡度0.005 ，凝，凝水干管通過過門地溝時，必須設置空氣繞行管水干管通過過門地溝時，必須設置空氣繞行管在各個分支管的末端設置集中的疏水器，蒸汽在各個分支管的末端設置集中的疏水器，蒸汽管和凝水管須設置補償器和固定支架。管和凝水管須設置補償器和固定支架。五、疏水器1、作用、作用自動阻止蒸汽逸漏而且迅速排除用熱設備中的凝自動阻止蒸汽逸漏而且迅速排除用熱設備中的凝結(jié)水，同時排除系統(tǒng)中積存的空氣和其他不凝結(jié)水，同時排除系統(tǒng)中積存的空氣和其他不凝性氣體。性氣體。2、種類、種類機械型：浮筒式、浮子式、自由浮球式；機械型：浮筒式、浮子式、自由浮球式；熱動力型：圓盤式、脈沖式、孔板式、迷宮式；熱動力

6、型：圓盤式、脈沖式、孔板式、迷宮式；熱靜力型（恒溫型）：波紋管式、雙金屬片式、液體膨熱靜力型（恒溫型）：波紋管式、雙金屬片式、液體膨脹式；脹式；吊桶式疏水器（機械型）n特點特點體積大、排量小，體積大、排量小，活動部件多，活動部件多，筒內(nèi)易沉渣，筒內(nèi)易沉渣，維修量大。維修量大。熱動力型疏水器（熱動力型）n特點特點體積小，重量輕，體積小，重量輕，結(jié)構簡單，安裝結(jié)構簡單，安裝維修方便，維修方便，但有周期性漏氣現(xiàn)但有周期性漏氣現(xiàn)象，且當凝水量象，且當凝水量較小時，會發(fā)生較小時，會發(fā)生連續(xù)漏氣現(xiàn)象，連續(xù)漏氣現(xiàn)象，周圍環(huán)境溫度較周圍環(huán)境溫度較高時，排水量減高時，排水量減少。少。溫調(diào)式疏水器（熱靜力型）n熱

7、靜力型熱靜力型n特點特點要求加工工藝較要求加工工藝較高，適用于排高，適用于排除過冷凝水，除過冷凝水，但不易安裝在但不易安裝在周圍環(huán)境溫度周圍環(huán)境溫度高的場合高的場合恒溫式疏水器n對任意一款疏對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，漏氣量小，能排漏氣量小，能排除空氣，而且對除空氣，而且對凝水的溫度、壓凝水的溫度、壓力和溫度的適應力和溫度的適應性強性強結(jié)構：結(jié)構簡單、結(jié)構：結(jié)構簡單、活動件少，體積活動件少，體積小，使用壽命長小，使用壽命長3、疏水器的選擇（包括排水量、選擇倍率、前后壓力）（1）疏水器排水量）疏水器排水量即確定排水小孔的即確定排水小孔的直徑或面積直徑或面積G=

8、0.1APd2p kg/hAP疏水器的排水系數(shù)，查附錄疏水器的排水系數(shù)，查附錄5-1p疏水器前后的壓力差。疏水器前后的壓力差。（2）疏水器的選擇倍率）疏水器的選擇倍率K疏水器的實際排水量應大于用熱設備的理論排水量，即疏水器的實際排水量應大于用熱設備的理論排水量，即G=GLKGL用熱設備的理論排水量用熱設備的理論排水量K選擇倍率，查表選擇倍率，查表5-1（3）疏水器前后壓力確定）疏水器前后壓力確定P1疏水器前壓力疏水器前壓力 疏水器用于排除管路凝結(jié)水，疏水器用于排除管路凝結(jié)水，P1=Pb 疏水器安裝在用熱設備出口，疏水器安裝在用熱設備出口， P1=0.95Pb 疏水器安裝在凝水干管末端，疏水器安

9、裝在凝水干管末端，P1=0.7PbP2疏水器后壓力，疏水器后壓力， P2 不得大于疏水器的最大背壓不得大于疏水器的最大背壓P2max（廠家提供數(shù)（廠家提供數(shù)據(jù)），據(jù)）， 一般一般P2=0.5P1如果疏水器后按干式凝水管設計，如果疏水器后按干式凝水管設計， P2=04、疏水器的安裝（一般水平安裝）n見課本見課本P102，重點掌握疏水器的管路連接方式，各根，重點掌握疏水器的管路連接方式，各根接管的作用接管的作用nA方式：方式：不帶旁通，適用于室內(nèi)散熱設備不帶旁通，適用于室內(nèi)散熱設備nB方式：方式：帶旁通，水平安裝，適用于主要散熱設備出口帶旁通，水平安裝，適用于主要散熱設備出口nC方式：方式：帶旁通

10、，垂直安裝，適用于主要散熱設備出口帶旁通，垂直安裝，適用于主要散熱設備出口nD方式：不常見nE方式：不常見nF方式：不常見疏水器的安裝示意圖六、減壓閥1、原理：原理：通過調(diào)節(jié)閥孔大小，對蒸汽進行節(jié)流達到減壓通過調(diào)節(jié)閥孔大小，對蒸汽進行節(jié)流達到減壓目的，并將閥后壓力維持在一定范圍內(nèi)。目的，并將閥后壓力維持在一定范圍內(nèi)。2、種類種類活塞式減壓閥：工作可靠、工作溫度和壓力較高，使用活塞式減壓閥：工作可靠、工作溫度和壓力較高，使用范圍廣。范圍廣。波紋管式減壓閥：調(diào)節(jié)范圍大、壓力波動范圍小，適用波紋管式減壓閥：調(diào)節(jié)范圍大、壓力波動范圍小，適用于減為低壓的低壓蒸汽供暖系統(tǒng)。于減為低壓的低壓蒸汽供暖系統(tǒng)。薄

11、膜式減壓閥：薄膜式減壓閥：3、減壓閥選擇減壓閥選擇：根據(jù)所需減壓的前后壓力大小，：根據(jù)所需減壓的前后壓力大小，計算出蒸汽流量，然后確定閥孔面積。當減壓計算出蒸汽流量，然后確定閥孔面積。當減壓前后壓力比大于前后壓力比大于57倍時，應串聯(lián)兩個減壓閥。倍時，應串聯(lián)兩個減壓閥。選擇計算見課本選擇計算見課本P1031044、減壓閥的安裝：減壓閥的安裝：必須有旁通管，閥前后有關必須有旁通管，閥前后有關斷閥、壓力表等（詳見斷閥、壓力表等（詳見P105。n減壓閥減壓閥的安裝的安裝七、二次蒸發(fā)箱n1、作用：將用熱設備排出的凝結(jié)水，在、作用：將用熱設備排出的凝結(jié)水，在較低壓力下分離出一部分二次蒸汽，送較低壓力下分

12、離出一部分二次蒸汽，送到用戶加以利用。到用戶加以利用。n2、型號設計：首先根據(jù)凝水量計算出蒸、型號設計：首先根據(jù)凝水量計算出蒸發(fā)箱的容積，以后查標準圖集。詳見發(fā)箱的容積，以后查標準圖集。詳見P105n二次蒸發(fā)箱示意圖八、室內(nèi)低壓蒸汽管道的水力計算1、計算原理同水系統(tǒng)，同時忽略蒸汽管路沿途的密度降和流量變化。控制比壓降法（每米總阻力損失不超過100pa/m）或平均比摩阻法2、低壓蒸汽管路水力計算步驟（1）確定蒸汽系統(tǒng)最不利管路，（2）根據(jù)鍋爐工作壓力確定最不利管路平均比摩阻，建議不超過100pa/m,=60%代表意義）lPRgpj2000（3）根據(jù)每段的熱負荷和平均比摩阻，查附錄）根據(jù)每段的熱負

13、荷和平均比摩阻，查附錄5-3，確，確定每段管徑，同時計算出各管段的局部阻力和沿程阻定每段管徑，同時計算出各管段的局部阻力和沿程阻力力（4）計算其他并聯(lián)環(huán)路的資用壓力（詳細講解），求出）計算其他并聯(lián)環(huán)路的資用壓力（詳細講解），求出各管段比摩阻，根據(jù)比比摩阻和熱負荷，查附錄各管段比摩阻，根據(jù)比比摩阻和熱負荷，查附錄5-3，求出各管段管徑、流速，根據(jù)各管段局部阻力系數(shù)、求出各管段管徑、流速，根據(jù)各管段局部阻力系數(shù)、流速（流速（但不能超過最大流速但不能超過最大流速P106） ，計算出并聯(lián)環(huán)，計算出并聯(lián)環(huán)路實際阻力損失。路實際阻力損失。（5）凝水管徑確定）凝水管徑確定干式凝水管為非滿管流干式凝水管為非滿

14、管流濕式凝水管為滿管流濕式凝水管為滿管流凝水管徑可根據(jù)各段負荷查附錄凝水管徑可根據(jù)各段負荷查附錄5-5確定確定九、室內(nèi)高壓蒸汽管道的水力計算1、水力計算方法、水力計算方法平均比摩阻法、流速法、限制平均比摩阻法（常用前兩種）2、平均比摩阻法、平均比摩阻法已知蒸汽系統(tǒng)的初始壓力，最不利管路的阻力損失不應超過初始壓力的1/4。所以，平均比摩阻為為摩擦阻力占總的阻力損失的百分數(shù)，（高壓蒸汽系統(tǒng)=0.8 。 查附錄4-8）lPRpj25. 03、流速法通常室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)起始壓力較高，蒸汽管路采通常室內(nèi)高壓蒸汽供暖系統(tǒng)起始壓力較高，蒸汽管路采用較高的流速，仍能保證在用熱設備出口有較高的剩用較高的流速，仍能保證在用熱設備出口有較高的剩余壓力，因此余壓力，因此暖通規(guī)范暖通規(guī)范規(guī)定：高壓蒸汽供暖系統(tǒng)規(guī)定：高壓蒸汽供暖系統(tǒng)的最大允許流速不大于下列數(shù)值：的最大允許流速不大于下列數(shù)值： 汽水同向流動汽水同向流動 80m/s 汽水逆向流動汽水逆向流動 60m/s工程設計中