课题4低压蒸汽采暖系统的水力计算.PPT

供热工程 单元6 蒸汽采暖系统 单元6 蒸汽采暖系统 知 识 目 标： 1、熟悉蒸汽采暖系统的基本原理和特点； 2、熟悉常见蒸汽采暖系统形式 ； 3、掌握蒸汽采暖系统的管路布置及附属设备安装方法； 4、掌握低压蒸汽采暖系统的水力计算方法； 5、掌握高压蒸汽采暖系统水力计算方法。 能力目标： 1、能熟练运用常用的水力计算图表，能够进行一般蒸汽采暖系统的水力计算； 2、能够进行蒸汽采暖系统的管路及设备的布置与安装； 3、能够进行蒸汽采暖系统附属设备的选择及安装。 目 录 课题1 蒸汽采暖系统的基本原理和特点 以水蒸汽作为热媒的采暖系统称为蒸汽采暖系统。图6-1是蒸汽采暖系统的原理图。水在锅炉中被加热成具有一定压力和温度的蒸汽，蒸汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内，在散热器内放热后，蒸汽变成凝结水，凝结水经过疏水器后沿凝结水管道返回凝结水箱内，再由凝结水泵送入锅炉重新被加热变成蒸汽。 图6.1 蒸汽采暖系统原理图 l-蒸汽锅炉；2-散热器；3-疏水器；4-凝结水箱；5-凝水泵；6-空气管 蒸汽采暖系统的凝结水回收方式，应根据二次蒸汽利用的可能性及室外地形，管道敷设方式等决定，可采用以下几种回水方式： （1）闭式满管回水； （2）开式水箱自流或机械回水； （3）余压回水。 散热设备的热负荷为Q时，散热设备所需的蒸汽量可按下式计算 式中 Q——散热设备的热负荷，W； G——所需的蒸汽量，kg／h； ——蒸汽在凝结压力下的汽化潜热，kJ／kg； A——单位换算系数，1W=l J／S=3600／1000 kJ／h=3.6 kJ／h。 与热水相比，蒸汽作为热媒有如下特点： （1）用蒸汽作为热媒，可同时满足对压力和温度有不同要求的多种用户的用热要求。 （2）蒸汽在散热设备内定压放出汽化潜热，热媒平均温度为相应压力下的饱和温度。 （3）蒸汽和凝结水在管路内流动时，状态参数(密度和流量)变化大，甚至伴随相变。 （4）蒸汽密度比水小，适用作高层建筑高区的(特别是高度大于160m的特高层建筑)采暖热媒，不会使建筑物底部的散热器超压。 （5）蒸汽热惰性小，供汽时热得快，停汽时冷得也快。 （6）蒸汽流动的动力来自于自身压力。 （7）用蒸汽作热媒时，散热器和管道的表面温度高于100℃。以水为热媒时，大部分时间散热器表面平均温度低于80℃。 （8）蒸汽管道系统间歇工作。 课题2 蒸汽采暖系统 （1）根据蒸汽压力大小不同可分：高压蒸汽采暖系统(表压＞0.07MPa)、低压蒸汽采暖系统（表压≤0.07MPa）和低真空蒸汽采暖系统(绝对压力＜0.1Mpa)。根据供汽汽源的压力、对散热器表面最高温度的限度和用热设备的承压能力来选择高压或低压蒸汽采暖系统。工业建筑及其辅助建筑可用高压蒸汽采暖系统。低真空采暖系统因需要抽真空设备，同时运行管理复杂，国内外用得都很少。 （2） 根据立管的数量可分：单管蒸汽采暖系统和双管蒸汽采暖系统。单管系统易产生水击和汽水冲击噪声，所以多采用垂直双管系统。 （3）根据蒸汽干管的位置可分：上供下回式、中供式和下供下回式。其蒸汽干管分别位于各层散热器上部、中部和下部。为了保证蒸汽、凝结水同向流动，防止水击和噪声，上供下回式系统用得较多。 （4）根据凝结水回收动力可分：重力回水和机械回水。 （5） 根据凝结水系统是否通大气可分：开式系统(通大气)和闭式系统(不通大气)。 （6）根据凝结水充满管道断面的程度分为：干式回水和湿式回水。 6.2.2.1 重力回水低压蒸汽采暖系统 图6-2为重力回水低压蒸汽采暖系统原理图。 6.2.2.2 机械回水低压蒸汽采暖系统 机械回水低压蒸汽采暖系统的主要特点是供汽压力小于0.07MPa以及凝结水依靠水泵的动力送回热源重新加热。 图6-3为中供式机械回水低压蒸汽采暖系统原理图。 图中的高度h应满足防止凝结水泵汽蚀的需求，见表6-1。机械回水低压蒸汽采暖系统，适用于较大型系统。 6.2.3.1 高压蒸汽采暖系统的技术经济特性 凡压力大于70kpa的蒸汽称为高压蒸汽。高压蒸汽与低压蒸汽相比，有下列特点： （1）供汽压力高，流速大，系统作用半径大，但沿程管道热损失也大。对于同样的热负荷，所需管径小；但如果沿程凝结水排除不畅时，会产生严重水击； （2）散热器内蒸汽压力高，表面温度也高，对于同样的热负荷，所需散热面积少；但易烫伤人和烧焦落在散热器上的有机尘，卫生和安全条件差； （3）凝水温度高。容易产生二次蒸汽。 6.2.3.2 开式高压蒸汽采