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第三节 蒸汽供暖系统.

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低压蒸汽供暖系统第三节

低压蒸汽供暖系统第三节

7.室内空气品质差，卫生条件差。
散热器的tpj高，易使沉积在散热设备表面的有机灰尘焦化而产生异味，降低室内 空气品质，散热器的热媒平均温度高，易烫伤人，卫生条件差。
8.状态参数变化大，设计计算和运行管理复杂，“跑、冒、滴、漏”现象严 重，降低其经济性。
9.管路易腐蚀，寿命短.
蒸汽管道间歇工作，蒸汽管内时而流动蒸汽，时而充斥空气，凝结水管道 时而充满水，时而进入空气，管道特别是凝结水管，反复和空气接触，易受
第五章 室内蒸汽供热系统
第一：蒸汽供暖系统概述
第二节：低压蒸汽供暖系统 第三节：高压蒸汽供暖系统 第四节：蒸汽系统主要附属设备 第五节：室内蒸汽供暖系统的水力计算
Chap5 室内蒸汽供热系统
第一节 蒸汽供暖系统概述
蒸汽作为供热（暖）系统 的热媒，应用极为普遍。左 图是蒸汽供热的原理图。蒸 汽从热源沿蒸汽管路进入散 热设备，蒸汽凝结放出热量 后，凝水通过疏水器再返回 热源重新加热。
四、高压蒸汽供暖系统设计中应注意的问题 1. 系统中空气的排出：系统中每个环路末端疏水器前设空气管排空气 2. 不同压力凝结水合流
3. 蒸汽管道、凝水管道上需设置热
补偿装置 4. 二次蒸汽的利用
第四节 疏水器及其它附属设备
一、疏水器
1. 疏水器的作用 自动阻隔蒸汽漏逸，快速排除用热设备和管道中的凝水，同时能排除系统 中积存的空气和其他不凝气体 2. 疏水器的分类 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 利用蒸汽和凝水的密度不同，形成凝水液位，以控制 凝水排水孔自动启闭工作的疏水器。主要产品有浮筒式、钟形浮子式、自由 浮球式、倒吊筒式疏水器等。
三、高压蒸汽供暖系统的凝水回收方式
根据凝水回流动力的不同，分成余压回水、闭式满管回水和加压回水；

室内蒸汽供热系统

室内蒸汽供热系统
❖ 通常可采用比热水流速高得多的速度。可大大减轻前 后加热滞后的现象。
❖ 水静压力比热水系统小。 如：在高层建筑供暖中，不会像热水供暖那样，产生很 大的水静压力。
蒸汽作为供热系统热媒的特点
5、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。
❖ 蒸汽供热系统的热惰性小。适宜于间歇供热的用户。 ❖ 蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。
为该压力下的饱和温度。 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。 5、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。
蒸汽作为供热系统热媒的特点
1、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。
❖ 每1kg蒸汽在散热设备中凝结时放出的热量q，可按下式计算：
q = i - q1
第四节 疏水器及其它附属设备
一、疏水器
(一)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
1．浮筒式疏水器
浮筒式疏水器
2．圆盘式疏水器
(图5—14)
3．温调式疏水器
疏水器前、后压力的确定原则
二次蒸发箱(器)
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 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。
二次蒸发箱(器)
第五节 室内低压蒸汽供暖系统管路 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
0.002。进入散热器支管的坡
度i＝0.01—0.02。
蒸汽
1 i≥ 0.005
3

三节蒸汽供暖系统

三节蒸汽供暖系统
但蒸汽供暖系统散热器表面温度高， 易烧烤积在散热器上的有机灰尘， 产生异味，卫生条件较差。上述跑、 冒、滴、漏而影响能耗以及卫生条 件差两个主要原因，。
2.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
3.对同样热负荷蒸汽供暖要比热水供暖 节省散热设备的面积。
4.蒸汽供暖系统静压小，升温快，适 用于某些公共场所。
5.蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度,采用 间歇运行时，系统腐蚀较快，使用年限 比热水采暖系统短。
为什么民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系 统？
2.机械回水低压蒸汽系统
（1）是一个开式系统** 凝结水返回凝结水箱，再由凝结水泵送 回锅炉加热。
（2）水击 蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动的蒸 汽推动产生的浪花或水塞与管件相撞产 生振动和巨响的现象。
（3）减少水击的措施 及时排除凝结水；降低蒸汽流速；设置 合适的坡度使
1 i≥0.005 3
2
4 凝水
机械回水低压蒸汽供暖系统 1—低压恒温式疏水器 2—凝水箱 3—膨胀水箱 4—凝水泵
三、高压蒸汽供暖系统
高压蒸汽－分汽缸 －减压－分汽缸－供暖
|
－供热
回水
锅炉
凝结 水泵
凝结 水箱
四、热水供暖与蒸汽供暖的比较
1.蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比 热水流量少得多（相同负荷时）
i≥0.003
B
Ⅱ ⅠⅠ
Ⅱ
i≥0.005
上水
排水
≥0.005
i≥0.003 B Ⅱ
ⅠⅠ
重力回水 上水
低压蒸汽
供暖系统
排水
示意图
上供式
i≥0.003
B
Ⅱ
Ⅱ
ⅠⅠ
h 200～250

蒸汽供暖系统[1]

蒸汽供暖系统[1]

i≥0.003
蒸汽 3 2 4 凝水
i≥0.005
1
机械回水低压蒸汽供暖系统 1—低压恒温式疏水器 2—凝水箱 3—膨胀水箱 4—凝水泵
三、高压蒸汽供暖系统
高压蒸汽－分汽缸 －供热 | 锅炉
－减压－分汽缸－供暖 回水
凝结 水泵
凝结 水箱
四、热水供暖与蒸汽供暖的比较
1.蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比
第三节 蒸汽供暖系统
一、蒸汽供暖系统的分类 1.按供气压力大小 高压蒸汽供暖系统 P70kPa 低压蒸汽供暖系统 P 70kPa 真空真气供暖系统 P 大气压
2.按蒸汽干管布置
上供式
中供式
下供式
3.按立管的布置特点
单管式 双管式
4.按回水方式
重力回水 机械回水
（高压蒸汽系统均采用机械回水方式）
二、低压蒸汽供暖系统的基本形式 1.重力回水低压蒸汽供暖系统 由蒸汽管道+散热器+凝结水管构成 一个循环回路。
i≥0.003
上供式
B i≥0.003 B Ⅱ Ⅰ Ⅰ
200～250
Ⅰ
下供式
上水 排水
上水 排水
200～250
≥0.005
i≥0.003 B Ⅱ Ⅰ Ⅰ
但蒸汽供暖系统散热器表面温度高，
易烧烤积在散热器上的有机灰尘， 产生异味，卫生条件较差。上述跑、 冒、滴、漏而影响能耗以及卫生条 件差两个主要原因，。
200～250
Ⅱ Ⅰ
Ⅱ
h
i≥0.005
h
Ⅱ
i≥0.0
ห้องสมุดไป่ตู้
A Ⅱ i≥0.005
h
重力回水 低压蒸汽 供暖系统 示意图

蒸汽供暖系统

蒸汽供暖系统

蒸汽供暖系统一、蒸汽采暖的特点与热水作为供热(暖)系统的相对照，蒸汽具有的特点：蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。

每1kg蒸汽在散热设备中凝结时放出的热量q，可按下式计算：q = i - q1 kJ／kg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 = r kJ／kg如采纳高温水130/70 ℃供暖，每1kg水放出的热量为Q=c△tG kJ／kg。

采纳蒸汽表压力200kPa供热，相应的汽化潜热r＝2164 kJ／kg。

蒸汽和凝水在系统管路内流动时,其状态参数转变比较大，还会伴随相态转变。

(1)湿饱和蒸汽在沿途产生凝水；湿饱和蒸汽通过阀门等节流后可能成为干饱和蒸汽或过热蒸汽；凝水从头汽化，产生“二次蒸汽”。

(2)引发系统中显现所谓“跑、冒、滴、漏’’问题。

蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和运行治理上较为复杂。

3.蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。

(1)通常可采纳比热水流速高得多的速度。

可大大减轻前后加热滞后的现象。

(2)水静压力比热水系统小。

如：在高层建筑供暖中，可不能像热水供暖那样，产生专门大的水静压力。

4、蒸汽供暖系统中的散热器热媒平均温度高。

例如：(1)温水130/70 ℃供暖系统的散热器热媒平均温度为（130+70）/2=100 ℃；(2)采纳蒸汽表压力200kPa供热，散热器热媒平均温度为℃；5、蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。

(1)蒸汽供热系统的热惰性小。

适宜于间歇供热的用户。

(2)蒸汽的饱和温度随压力增高而增高。

二、蒸汽采暖的分类1、按供气压力的大小①供汽的表压力高于70KPa时，称为高压蒸汽供暖高压蒸汽供暖的压力一样由管路和设备的耐压强度确信。

②供汽的表压力等于或低于70kPa时，称为低压蒸汽供暖③当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽供暖系统复杂，卫生条件好。

2、依照蒸汽干管布置的不同上供式、中供式、下供式3、依照蒸汽立管布置的特点单管式双管式目前国内绝大多数蒸汽供暖系统采纳双管式。

第四章蒸汽供热系统

第四章蒸汽供热系统
但需安装排空气装置。 • 凝结水管管径：根据凝结水管负担的供热量来确定，见附录
4-3。 • 凝水干管的坡度：i≮0.005，且凝水干管始端管径一般
≮25mm；个别始端负荷不大时，可≮20mm。 • 散热器凝水支管一般用15mm。 • 湿式凝水管的空气管管径一般采用15mm。
第二节 低压蒸汽供暖系统的水力计算
第四章蒸汽供热系统
第一节 低压蒸汽供热系统
以蒸汽为热媒，向供暖、通风、热水供应、 空气调节、生产工艺等热用户供热的供热系统， 称蒸汽供热系统。
第一节 低压蒸汽供热系统
一、蒸汽热媒的特点 特点：与热水相比，有如下特点： （1）可同时满足不同用户对不同压力，程度，动力要求； （2）相变放热，单位质量携能多，流量小，管径小； （3）平均温度高，在相同负荷下，节省散热设备面积； （4）状态变化大，有相变设计和运行管理复杂，易出现“跑、 冒、滴、漏”； （5）密度小，无水静压问题，适用于高层建筑高压；
图式：
适用范围 室温需调节的多层
建筑 特点
可缓解上热下冷 现象
供汽立管需加大 需设地沟 室内顶层无供汽 水平干管，美观
第一节 低压蒸汽围 当顶层无法布置水
平干管的多层建筑 特点
缓解上热下冷现象 接层方便
第一节 低压蒸汽供热系统
单管下供下回式 图式：
适用范围 三层以下建筑
Q=58900<71000W，所以只能选70mm管径。但d=70mm,Q=619000W
较接近，相应的流速v=12.1m/s，比摩阻R=20Pa/m，当选相同
的管径d=70mm，热负荷改变为Q1=71000W时，相应的计算流速v1
和比摩阻R1的数值，可按下式折算出：
Q
71000
v1 v Q1 12.1 61900 13.9m / s

蒸汽供暖系统

蒸汽供暖系统
1
2
引入K值因素：
01
此外，对间歇工作的疏水器(如浮筒式疏水器)，选择倍率K值应适当，以避免疏水器间歇频率太大，阀孔及阀座很快磨损。
02
不同热用户系统的输水器选择倍率K值，可查表7-1。
引入K值因素：
3．疏水器前、后压力的确定原则
疏水器前的表压力P1取决于疏水器在蒸汽供热系统中连接的位置。 (1)当疏水器用于排除蒸汽管路的凝水时，P1＝Pb，此处Pb表示疏水点处的蒸汽表压力 (2)当疏水器安装在用热没备(如热交换器暖风机等)的出口凝水支管上时，P1=0.95Pb，此处Pb表示用热设备前的蒸汽表压力。
如采用高温水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＝2164kJ／kg。
蒸汽和凝水在管路里流动时，会伴随相态变化 。
湿饱和蒸汽在沿途产生凝水；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”。
引起系统中出现所谓“跑、冒、滴、漏’’问题。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。
蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。
通常可采用比热水流速高得多的速度。可大大减轻前后加热滞后的现象。
水静压力比热水系统小。 如：在高层建筑供暖中，不会像热水供暖那样，产生很大的水静压力。
4、蒸汽供暖系统中的散热器热媒平均温度高。 例如： 高温水130/70 ℃供暖系统的散热器热媒平均温度为（130+70）/2=100 ℃； 采用蒸汽表压力200kPa供热，散热器热媒平均温度为133.5℃；
01
02
两种回水方式的比较： 与余压回水方式相比，设置二次蒸发器的凝水回收方式设备增多，但它可避免室外余压水系统汽水两相流动易产生水击，高低压凝水合流相互干扰，外网管径较粗等缺点。

室内蒸汽供热系统

室内蒸汽供热系统
二、低压蒸汽供暖系统的基本型式(b)
二、低压蒸汽供暖系统的基本型式
工作原理: 锅炉充水至I—I平面。锅炉加热后产生的蒸汽，在其自身压力作用下，克服流动阻力，沿供汽管道输进散热器内，并将积聚在供汽管道和散热器内的空气驱入凝水管，最后，经连接在凝水管末端的B点处排出。蒸汽在散热器内冷疑放热。凝水靠重力作用沿凝水管路返回锅炉，重新加热变成蒸汽。
04
自动排气阀应装在散热器1/3的高度处。
在工厂，生产工艺用热往往需要使用较高压力的蒸汽。 利用高压蒸汽作为热媒，向工厂车间及其辅助建筑物各种不同用途的热用户供热，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
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。
2
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。
3
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。
4
蒸汽作为供热系统的热媒，其适用范围广。
5
蒸汽作为供热系统热媒的特点
1、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。 每1kg蒸汽在散热设备中凝结时放出的热量q，可按下式计算： q = i - q1 kJ／kg 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 = r kJ／kg 如采用高温水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＝2164kJ／kg。
饱和温度可为45 ℃
室内蒸汽供暖系统
按照蒸汽干管布置的不同分： 上供式 中供式 下供式

供暖之蒸汽供暖系统

供暖之蒸汽供暖系统

2.机械回水低压蒸汽系统
（1）是一个开式系统** 凝结水返回凝结水箱，再由凝结水泵送 回锅炉加热。 （2）水击 蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动的蒸 汽推动产生的浪花或水塞与管件相撞产 生振动和巨响的现象。 （3）减少水击的措施 及时排除凝结水；降低蒸汽流速；设置 合适的坡度使凝结水与蒸汽同向流动。
i≥0.003
蒸汽 3 2 4 凝水
i≥0.005
1
机械回水低压蒸汽供暖系统 1—低压恒温式疏水器 2—凝水箱 3—膨胀水箱 4—凝水泵
三、高压蒸汽供暖系统
高压蒸汽－分汽缸 －供热 | 锅炉
－减压－分汽缸－供暖比较
1.蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比
机械回水低压蒸汽供暖系统1低压恒温式疏水器2凝水箱3膨胀水箱4凝水泵三高压蒸汽供暖系统减压分汽缸供暖高压蒸汽分汽缸供热回水锅炉凝结水箱凝结水泵2
第三节 蒸汽供暖系统
一、蒸汽供暖系统的分类 1.按供气压力大小 高压蒸汽供暖系统 P70kPa 低压蒸汽供暖系统 P 70kPa 真空真气供暖系统 P 大气压
2.按蒸汽干管布置
上供式
中供式
下供式
3.按立管的布置特点
单管式 双管式
4.按回水方式
重力回水 机械回水
（高压蒸汽系统均采用机械回水方式）
二、低压蒸汽供暖系统的基本形式 1.重力回水低压蒸汽供暖系统 由蒸汽管道+散热器+凝结水管构成 一个循环回路。
i≥0.003
但蒸汽供暖系统散热器表面温度高，
易烧烤积在散热器上的有机灰尘， 产生异味，卫生条件较差。上述跑、 冒、滴、漏而影响能耗以及卫生条 件差两个主要原因，。
上供式
B i≥0.003 B Ⅱ Ⅰ Ⅰ

5室内蒸汽供热系统

5室内蒸汽供热系统

3、疏水器前、后压力的确定原则
P1——疏水器前压力 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， P1=0.95Pb 疏水器安装在凝水干管末端，P1=0.7Pb P2——疏水器后压力， P2 不得大于疏水器的最大背压P2max（厂家提供数 据）， 一般P2=0.5P1 如果疏水器后按干式凝水管设计， P2=0
二、室内高压蒸汽供热系统

特点:
1、上供下回式
2、每个疏水器的排水能力远远超过每组散热器 的凝水量，通常仅安装在凝水干管的末端 3、在每组散热器的进出口支管上均安装阀门， 以便调节供汽量和检修散热器时关断管路 4、因为高压蒸汽和凝水温度高，管路应注意设 置补偿器和固定支架
第四节 疏水器及其他附属设备
i≥0.003
蒸汽 3 2 4 凝水
i≥0.005
1

“水击”现象

当供汽压力低时，也可 用水封装置。 为了保持蒸汽的干度， 避免沿途凝水进人供汽 立管，供汽立管宜从供 水干管的 上方或侧上方 接出。
第三节 室内高压蒸汽供热系统

一、特点
1、供汽压力高，流速大，作用半径大，同样热负荷所需 管径小，但沿程热损失大。 2、散热器温度高，所需散热面积小，但卫生条件差 3、凝水温度高，二次闪蒸加剧，凝水回收麻烦。 一般多用于具有高压蒸汽热源的工厂里
蒸汽作为供热系统热媒的特点
1、蒸汽在系统散热设备中，靠水蒸汽凝结成水放出热量。 每1kg蒸汽在散热设备中凝结时放出的热量q，可按下式计算：
q = i蒸汽 – i凝水

kJ／kg
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 = r kJ／kg 如采用高温水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＝2164kJ／kg。
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i≥0.003
蒸汽 3 2 4 凝水
i≥0.005
1
机械回水低压蒸汽供暖系统 1—低压恒温式疏水器 2—凝水箱 3—膨胀水箱 4—凝水泵
三、高压蒸汽供暖系统
高压蒸汽－分汽缸 －供热 | 锅炉
－减压－分汽缸－供暖 回水
凝结 水泵
凝结 水箱
四、热水供暖与蒸汽供暖的比较
1.蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比
（高压蒸汽系统均采用机械回水方式）
二、低压蒸汽供暖系统的基本形式 1.重力回水低压蒸汽供暖系统 由蒸汽管道+散热器+凝结水管构成 一个循环回路。
i≥0.003
上供式
B i≥0.003 B Ⅱ Ⅰ Ⅰ
200～250
Ⅰ
下供式
上水 排水
上水 排水
200～250
≥0.005
i≥0.003 B Ⅱ Ⅰ Ⅰ
200～250
Ⅱ Ⅰ
Ⅱ
h
i≥0.005
h
Ⅱ
i≥0.0
A Ⅱ i≥0.005
h
重力回水 低压蒸汽 供暖系统 示意图
上水 排水
200～250
h

重力回水低压蒸汽宜在小型系统中采用。 当供暖系统作用半径较大时，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 里水面II-II高度就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，蒸汽就无法进入，从 而影响散热。
但蒸汽供暖系统散热器表面温度高，
易烧烤积在散热器上的有机灰尘， 产生异味，卫生条件较差。上述跑、 冒、滴、漏而影响能耗以及卫生条 件差两个主要原因，。
2.机械回水低压蒸汽系统
（1）是一个开式系统** 凝结水返回凝结水箱，再由凝结水泵送 回锅炉加热。 （2）水击 蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动的蒸 汽推动产生的浪花或水塞与管件相撞产 生振动和巨响的现象。 （3）减少水击的措施 及时排除凝结水；降低蒸汽流速；设置 合适的坡度使凝结水与蒸汽同向流动。
第三节 蒸汽供暖系统
一、蒸汽供暖系统的分类 1.按供气压力大小 高压蒸汽供暖系统 P70kPa 低压蒸汽供暖系统 P 70kPa 真空真气供暖系统 P 大气压
2.按蒸汽干管布置
上供式
中供式
下供式
3.按立管的布置特点
单管式 双管式
4.按回水方式
重力回水 机械回水
热水流量少得多（相同负荷时）
2.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
3.对同样热负荷蒸汽供暖要比热水供暖 节省散热设备的面积。
4.蒸汽供暖系统静压小，升温快，适 用于某些公共场所。
5.蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度,采用 间歇பைடு நூலகம்行时，系统腐蚀较快，使用年限 比热水采暖系统短。

为什么民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系 统？