單元6 蒸汽采暖系統(tǒng)

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1、LOGO 供供熱熱工程工程GONG RE GONG CHENG單元單元6 蒸汽采暖系統(tǒng)蒸汽采暖系統(tǒng)u知知 識識 目目 標：標：u1、熟悉蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點；、熟悉蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點；u2、熟悉常見蒸汽采暖系統(tǒng)形式、熟悉常見蒸汽采暖系統(tǒng)形式；u3、掌握蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備安裝方法；、掌握蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備安裝方法；u4、掌握低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算方法；、掌握低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算方法；u5、掌握高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算方法。、掌握高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算方法。u能力目標：能力目標：u1、能熟練運用常用的水力計算圖表，能夠進行一般蒸汽、能熟練運

2、用常用的水力計算圖表，能夠進行一般蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算；采暖系統(tǒng)的水力計算；u2、能夠進行蒸汽采暖系統(tǒng)的管路及設備的布置與安裝；、能夠進行蒸汽采暖系統(tǒng)的管路及設備的布置與安裝；u3、能夠進行蒸汽采暖系統(tǒng)附屬設備的選擇及安裝。、能夠進行蒸汽采暖系統(tǒng)附屬設備的選擇及安裝。目目 錄錄課題課題課題課題1 1 蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點課題課題課題課題2 2 蒸汽采暖系統(tǒng)蒸汽采暖系統(tǒng)蒸汽采暖系統(tǒng)蒸汽采暖系統(tǒng)課題課題課題課題3 3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及

3、附屬設備蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備課題課題課題課題4 4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算1234 課題課題課題課題5 5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算5u以水蒸汽作為熱媒的采暖系統(tǒng)稱為蒸汽采暖系統(tǒng)。以水蒸汽作為熱媒的采暖系統(tǒng)稱為蒸汽采暖系統(tǒng)。圖圖6-1是蒸汽采暖系統(tǒng)的原理圖。水在鍋爐中被加熱成具有一定是蒸汽采暖系統(tǒng)的原理圖。水在鍋爐中被加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽，蒸汽靠自身壓力作用通過管道流入散壓力和溫度的蒸汽，蒸汽靠自身壓力作用通過管

4、道流入散熱器內，在散熱器內放熱后，蒸汽變成凝結水，凝結水經熱器內，在散熱器內放熱后，蒸汽變成凝結水，凝結水經過疏水器后沿凝結水管道返回凝結水箱內，再由凝結水泵過疏水器后沿凝結水管道返回凝結水箱內，再由凝結水泵送入鍋爐重新被加熱變成蒸汽。送入鍋爐重新被加熱變成蒸汽。6.1.16.1.1蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理課題1 蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點圖圖6.1 蒸汽采暖系統(tǒng)原理圖蒸汽采暖系統(tǒng)原理圖l-蒸汽鍋爐；2-散熱器；3-疏水器；4-凝結水箱；5-凝水泵；6-空氣管u蒸汽采暖系統(tǒng)的凝結水回收方式，應根據二次蒸汽利用的蒸汽采暖系統(tǒng)的凝結

5、水回收方式，應根據二次蒸汽利用的可能性及室外地形，管道敷設方式等決定，可采用以下幾可能性及室外地形，管道敷設方式等決定，可采用以下幾種回水方式：種回水方式：u（1）閉式滿管回水；）閉式滿管回水；u（2）開式水箱自流或機械回水；）開式水箱自流或機械回水；u（3）余壓回水。）余壓回水。u散熱設備的熱負荷為散熱設備的熱負荷為Q時，散熱設備所需的蒸汽量可按下時，散熱設備所需的蒸汽量可按下式計算式計算 u式中式中 Q散熱設備的熱負荷，散熱設備的熱負荷，W；u G所需的蒸汽量，所需的蒸汽量，kgh；u 蒸汽在凝結壓力下的汽化潛熱，蒸汽在凝結壓力下的汽化潛熱，kJkg；u A單位換算系數，單位換算系數，1W

6、=l JS=36001000 kJh=3.6 kJh。u與熱水相比，蒸汽作為熱媒有如下特點：與熱水相比，蒸汽作為熱媒有如下特點：u（1）用蒸汽作為熱媒，可同時滿足對壓力和溫度有不同）用蒸汽作為熱媒，可同時滿足對壓力和溫度有不同要求的多種用戶的用熱要求。要求的多種用戶的用熱要求。u（2）蒸汽在散熱設備內定壓放出汽化潛熱，熱媒平均溫）蒸汽在散熱設備內定壓放出汽化潛熱，熱媒平均溫度為相應壓力下的飽和溫度。度為相應壓力下的飽和溫度。u（3）蒸汽和凝結水在管路內流動時，狀態(tài)參數）蒸汽和凝結水在管路內流動時，狀態(tài)參數(密度和流密度和流量量)變化大，甚至伴隨相變。變化大，甚至伴隨相變。u（4）蒸汽密度比水小

7、，適用作高層建筑高區(qū)的）蒸汽密度比水小，適用作高層建筑高區(qū)的(特別是高特別是高度大于度大于160m的特高層建筑的特高層建筑)采暖熱媒，不會使建筑物底采暖熱媒，不會使建筑物底部的散熱器超壓。部的散熱器超壓。u（5）蒸汽熱惰性小，供汽時熱得快，停汽時冷得也快。）蒸汽熱惰性小，供汽時熱得快，停汽時冷得也快。u（6）蒸汽流動的動力來自于自身壓力。）蒸汽流動的動力來自于自身壓力。u（7）用蒸汽作熱媒時，散熱器和管道的表面溫度高于）用蒸汽作熱媒時，散熱器和管道的表面溫度高于100。以水為熱媒時，大部分時間散熱器表面平均溫度。以水為熱媒時，大部分時間散熱器表面平均溫度低于低于80。u（8）蒸汽管道系統(tǒng)間歇工

8、作。）蒸汽管道系統(tǒng)間歇工作。u（1）根據蒸汽壓力大小不同可分：高壓蒸汽采暖系統(tǒng)）根據蒸汽壓力大小不同可分：高壓蒸汽采暖系統(tǒng)(表表壓壓0.07MPa)、低壓蒸汽采暖系統(tǒng)（表壓、低壓蒸汽采暖系統(tǒng)（表壓0.07MPa）和低真空蒸汽采暖系統(tǒng)）和低真空蒸汽采暖系統(tǒng)(絕對壓力絕對壓力0.1Mpa)。根據供汽汽源的壓力、對散熱器表面最高溫。根據供汽汽源的壓力、對散熱器表面最高溫度的限度和用熱設備的承壓能力來選擇高壓或低壓蒸汽采度的限度和用熱設備的承壓能力來選擇高壓或低壓蒸汽采暖系統(tǒng)。工業(yè)建筑及其輔助建筑可用高壓蒸汽采暖系統(tǒng)。暖系統(tǒng)。工業(yè)建筑及其輔助建筑可用高壓蒸汽采暖系統(tǒng)。低真空采暖系統(tǒng)因需要抽真空設備，同

9、時運行管理復雜，低真空采暖系統(tǒng)因需要抽真空設備，同時運行管理復雜，國內外用得都很少。國內外用得都很少。u（2）根據立管的數量可分：單管蒸汽采暖系統(tǒng)和雙管蒸根據立管的數量可分：單管蒸汽采暖系統(tǒng)和雙管蒸汽采暖系統(tǒng)。單管系統(tǒng)易產生水擊和汽水沖擊噪聲，所以汽采暖系統(tǒng)。單管系統(tǒng)易產生水擊和汽水沖擊噪聲，所以多采用垂直雙管系統(tǒng)。多采用垂直雙管系統(tǒng)。6.2.1 6.2.1 蒸汽采暖系統(tǒng)的類型蒸汽采暖系統(tǒng)的類型蒸汽采暖系統(tǒng)的類型蒸汽采暖系統(tǒng)的類型課題課題2 蒸汽采暖系統(tǒng)蒸汽采暖系統(tǒng)u（3）根據蒸汽干管的位置可分：上供下回式、中供式和）根據蒸汽干管的位置可分：上供下回式、中供式和下供下回式。其蒸汽干管分別位于各

10、層散熱器上部、中部下供下回式。其蒸汽干管分別位于各層散熱器上部、中部和下部。為了保證蒸汽、凝結水同向流動，防止水擊和噪和下部。為了保證蒸汽、凝結水同向流動，防止水擊和噪聲，上供下回式系統(tǒng)用得較多。聲，上供下回式系統(tǒng)用得較多。u（4）根據凝結水回收動力可分：重力回水和機械回水。）根據凝結水回收動力可分：重力回水和機械回水。u（5）根據凝結水系統(tǒng)是否通大氣可分：開式系統(tǒng)根據凝結水系統(tǒng)是否通大氣可分：開式系統(tǒng)(通大氣通大氣)和閉式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)(不通大氣不通大氣)。u（6）根據凝結水充滿管道斷面的程度分為：干式回水和）根據凝結水充滿管道斷面的程度分為：干式回水和濕式回水。濕式回水。u6.2.2.1

11、6.2.2.1 重力回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)重力回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)u圖圖6-26-2為重力回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)原理為重力回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)原理圖。圖。圖圖6-2 重力回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)重力回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)(a)上供式；(b)下供式l鍋爐；2蒸汽管；3干式自流凝結水管；4濕式凝結水管；5空氣管；6散熱器；7截止閥；8水封6.2.2 6.2.2 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式u6.2.2.2 6.2.2.2 機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)u機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的主要特點是供汽壓力小于機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的主要

12、特點是供汽壓力小于0.07MPa0.07MPa以及凝結水依靠水泵的動力送回熱源重新加熱。以及凝結水依靠水泵的動力送回熱源重新加熱。u圖圖6-36-3為中供式機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)原理圖。為中供式機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)原理圖。圖圖6-3 6-3 中供式機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)中供式機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)l-蒸汽管；2-凝結水管；3-回熱源的凝結水管；4-空氣管；5-通氣管；6-凝結水箱；7-凝結水泵；8-止回閥；9-散熱器；lO-截止閥；11-疏水器u圖中的高度圖中的高度h應滿足防止凝結水泵汽蝕的需求，見表應滿足防止凝結水泵汽蝕的需求，見表6-1。機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)，適用于較大型系統(tǒng)

13、。機械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)，適用于較大型系統(tǒng)。凝結水溫度凝結水溫度（）0 02020404050506060757580809090100100最大吸入壓力最大吸入壓力（kpa）646459594747373723230 0最小正壓力最小正壓力（kpa）2 23 36 6表表6-1 凝結水泵的凝水溫度、最大吸入壓力、最小正壓力凝結水泵的凝水溫度、最大吸入壓力、最小正壓力 u6.2.3.1 6.2.3.1 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的技術經濟特性高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的技術經濟特性u凡壓力大于凡壓力大于70kpa70kpa的蒸汽稱為高壓蒸汽。高壓蒸汽與低壓蒸的蒸汽稱為高壓蒸汽。高壓蒸汽與低壓蒸汽相比，有下列特點

14、：汽相比，有下列特點：u（1 1）供汽壓力高，流速大，系統(tǒng)作用半徑大，但沿程管道）供汽壓力高，流速大，系統(tǒng)作用半徑大，但沿程管道熱損失也大。對于同樣的熱負荷，所需管徑小；但如果沿熱損失也大。對于同樣的熱負荷，所需管徑小；但如果沿程凝結水排除不暢時，會產生嚴重水擊；程凝結水排除不暢時，會產生嚴重水擊；u（2 2）散熱器內蒸汽壓力高，表面溫度也高，對于同樣的熱）散熱器內蒸汽壓力高，表面溫度也高，對于同樣的熱負荷，所需散熱面積少；但易燙傷人和燒焦落在散熱器上負荷，所需散熱面積少；但易燙傷人和燒焦落在散熱器上的有機塵，衛(wèi)生和安全條件差；的有機塵，衛(wèi)生和安全條件差；u（3 3）凝水溫度高。容易產生二次蒸

15、汽。）凝水溫度高。容易產生二次蒸汽。6.2.3 6.2.3 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式u6.2.3.2 6.2.3.2 開式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)開式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)u圖圖6-46-4為開式上供下回式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的示意圖。為開式上供下回式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的示意圖。圖圖6-4 開式上供下回高壓蒸汽采暖系統(tǒng)示意圖開式上供下回高壓蒸汽采暖系統(tǒng)示意圖1高壓分汽缸；2工藝用戶供汽管；3低壓分汽缸；4減壓閥；5減壓閥旁通管；6壓力表；7安全閥；8供汽主立管；9水平供汽干管；lO供汽立管；1l供汽支管；12方形補償器；13疏水器；14凝結水箱；15

16、凝結水泵；16通氣管u6.2.3.3 6.2.3.3 設置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng)設置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng)u圖圖6-56-5是設置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng)。是設置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng)。圖圖6-5 設置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng)設置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng)1高壓用汽設備；2放水閥；3疏水器；4止回閥；5二次蒸發(fā)箱；6安全閥；7壓力調節(jié)器u布置管道時應注意以下幾點：布置管道時應注意以下幾點：u（1）為了便于檢修或停汽時泄水，當汽水同向流動時，為了便于檢修或停汽時泄水，當汽水同向流動時，蒸汽干管坡度不應小于蒸汽干管坡度不應小于0.002，一般采用一般采用0.003，當汽

17、，當汽水逆向流動時，蒸汽干管坡度不應小于水逆向流動時，蒸汽干管坡度不應小于0.005。凝結水管。凝結水管道坡度不應小于道坡度不應小于0.002，一般采用，一般采用0.003。管道的最低點。管道的最低點設泄水閥。管道設有坡度不僅是為了便于泄水，也是為了設泄水閥。管道設有坡度不僅是為了便于泄水，也是為了便于排除蒸汽管道中的凝結水或管道內的空氣。便于排除蒸汽管道中的凝結水或管道內的空氣。u（2）凝結水管過門需要進行豎向繞彎前進時，應在繞彎凝結水管過門需要進行豎向繞彎前進時，應在繞彎的部分裝設空氣繞行管和泄水閥的部分裝設空氣繞行管和泄水閥(或絲堵或絲堵)，見，見圖圖66。課題課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路

18、布置及附屬設備蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備6.3.1 6.3.1 蒸汽采暖系統(tǒng)管道的布置蒸汽采暖系統(tǒng)管道的布置蒸汽采暖系統(tǒng)管道的布置蒸汽采暖系統(tǒng)管道的布置u（3）水平的蒸汽管道需要做豎向抬高時，應裝設疏水器水平的蒸汽管道需要做豎向抬高時，應裝設疏水器和排污閥，以防止在這些部位集聚凝結水和沉積雜質。例和排污閥，以防止在這些部位集聚凝結水和沉積雜質。例如在地溝中布置干管時，由于管道必須有一定的坡度，所如在地溝中布置干管時，由于管道必須有一定的坡度，所以當管路很長時，末端和始端的高度差必然很大，地溝需以當管路很長時，末端和始端的高度差必然很大，地溝需要很深。為了減小地溝深度，應該把蒸汽管在適當的

19、地方要很深。為了減小地溝深度，應該把蒸汽管在適當的地方抬高，同時要把沿途凝結水就地排入凝結水管中。抬高，同時要把沿途凝結水就地排入凝結水管中。圖圖66 凝結水管過門凝結水管過門u（4）蒸汽管道的溫度變化比熱水管道大，因此管道熱脹蒸汽管道的溫度變化比熱水管道大，因此管道熱脹冷縮比較劇烈。為了防止管道被破壞，對于較長的水平和冷縮比較劇烈。為了防止管道被破壞，對于較長的水平和垂直管段，應裝伸縮器，或在管段中間增加可以進行自然垂直管段，應裝伸縮器，或在管段中間增加可以進行自然補償的轉彎。管道轉彎部分的彎曲半徑應不小于補償的轉彎。管道轉彎部分的彎曲半徑應不小于6d8d(d為管道直徑為管道直徑)。u（5）

20、水平管道的管徑由粗變細時，宜采用偏心連接水平管道的管徑由粗變細時，宜采用偏心連接(包括包括焊接和采用偏心異徑管箍連接焊接和采用偏心異徑管箍連接)。與熱水采暖系統(tǒng)供水管不。與熱水采暖系統(tǒng)供水管不同的是蒸汽管道變徑時應使管道底部是平的，以使管道中同的是蒸汽管道變徑時應使管道底部是平的，以使管道中凝結水流動暢通。凝結水流動暢通。u（6）為了使立管能夠補償其本身的熱脹長度，防止連接為了使立管能夠補償其本身的熱脹長度，防止連接點過大的位移，立管上下兩端應做成乙字彎或用彎管與干點過大的位移，立管上下兩端應做成乙字彎或用彎管與干管連接。管連接。u6.3.2.1 6.3.2.1 疏水器疏水器u（1）疏水器的種

21、類）疏水器的種類u根據作用原理不同，可分以下幾種：根據作用原理不同，可分以下幾種：u 1)利用疏水器內凝結水液位變化動作的機械型疏水器。利用疏水器內凝結水液位變化動作的機械型疏水器。浮筒式、吊桶式浮筒式、吊桶式(倒吊桶式倒吊桶式)、浮球式疏水器均屬于此類疏、浮球式疏水器均屬于此類疏水器。水器。u 2)依靠蒸汽和凝結水流動時熱動力特性不同來工作的依靠蒸汽和凝結水流動時熱動力特性不同來工作的熱動力型疏水器。熱動力式、脈沖式屬于此類疏水器。熱動力型疏水器。熱動力式、脈沖式屬于此類疏水器。u 3)依靠疏水器內凝結水的溫度變化來排水阻汽的熱靜依靠疏水器內凝結水的溫度變化來排水阻汽的熱靜力式力式(恒溫型恒

22、溫型)疏水型。波紋管式、雙金屬片式疏水器均屬疏水型。波紋管式、雙金屬片式疏水器均屬于此類疏水器。于此類疏水器。6.3.2 6.3.2 排除凝結水的設備排除凝結水的設備排除凝結水的設備排除凝結水的設備u（2）疏水器的工作原理疏水器的工作原理 u1)浮筒式疏水器浮筒式疏水器 u浮筒式疏水器的構造如浮筒式疏水器的構造如圖圖6-76-7所示。所示。圖圖6-7 浮筒式疏水器浮筒式疏水器1浮筒；2外殼；3頂針；4閥孔；5放氣閥；6重塊；7水封套筒排氣孔u2)熱動力式疏水器熱動力式疏水器u熱動力式疏水器的構造原理如熱動力式疏水器的構造原理如圖圖6-86-8所示。所示。圖圖6-8 熱動力式疏水器熱動力式疏水器

23、1閥體；2閥片；3閥蓋；4控制室；5過濾器u3)3)恒溫式疏水器恒溫式疏水器 u恒溫式疏水器用于低壓蒸汽系統(tǒng)，其構造原理如圖6-9所示。圖圖6-9 恒溫式疏水器恒溫式疏水器1外殼；2波紋盒；3錐形閥；4閥孔u 6.3.2.2 6.3.2.2 疏水器的選擇計算疏水器的選擇計算u(1)疏水器的選擇疏水器的選擇 u選擇疏水器時，應使其排水能力大于用熱設備的理論排水選擇疏水器時，應使其排水能力大于用熱設備的理論排水量，即：量，即：u式中式中 疏水器設計排水量，疏水器設計排水量，kgh；u 用熱設備的理論排水量，用熱設備的理論排水量，kgh；u K 疏水器的選擇倍率。疏水器的選擇倍率。u不同熱用戶系統(tǒng)的

24、疏水器選擇倍率不同熱用戶系統(tǒng)的疏水器選擇倍率K值，可按值，可按表表6-2進行進行選擇。選擇。系統(tǒng)使用情況選擇倍率K系統(tǒng)使用情況選擇倍率K采暖PlOOkPaP100kPa234淋浴單獨換熱器多噴頭24熱風P200kPaP200kPa23生產一般換熱器大容量、常間歇、速加熱34表表6-2 疏水器選擇倍率疏水器選擇倍率K值值 注：P表壓力。u(2)(2)疏水器排水量的計算疏水器排水量的計算u疏水器的排水量可按下式計算疏水器的排水量可按下式計算：u式中式中 G G 疏水器的排水量，疏水器的排水量，kgkgh h；u A AP P 疏水器的排水系數；疏水器的排水系數；u d d 疏水器的排水閥孔直徑，疏

25、水器的排水閥孔直徑，mmmm；u P P 疏水器前后壓差，疏水器前后壓差，kPakPa。u 當通過冷水時，疏水器的排水系數當通過冷水時，疏水器的排水系數A AP=32P=32；當通過飽和；當通過飽和凝結水時，按設計手冊或生產廠家的產品樣本選用。凝結水時，按設計手冊或生產廠家的產品樣本選用。u(3)(3)疏水器前、后壓力的確定原則疏水器前、后壓力的確定原則u疏水器前、后設計壓力及其設計壓差的數值，關系到疏水器孔疏水器前、后設計壓力及其設計壓差的數值，關系到疏水器孔徑的選擇以及疏水器后余壓回水管路資用壓力的大小。疏水器徑的選擇以及疏水器后余壓回水管路資用壓力的大小。疏水器前的表壓力前的表壓力P P

26、1取決于疏水器在蒸汽供熱系統(tǒng)中連接的位置。取決于疏水器在蒸汽供熱系統(tǒng)中連接的位置。u當疏水器用于排除蒸汽管路的凝結水時，當疏水器用于排除蒸汽管路的凝結水時，P Pl=P Pb(P Pb為疏水點處的為疏水點處的蒸汽管中的表壓力蒸汽管中的表壓力)；當疏水器安裝在用熱設備；當疏水器安裝在用熱設備(如換熱器、暖如換熱器、暖風機等風機等)的出口凝結水支管上時，的出口凝結水支管上時，P P1=0.95=0.95P Pb(P Pb為用熱設備前的為用熱設備前的蒸汽表壓力蒸汽表壓力)；當疏水器安裝在凝結水干管末端時，；當疏水器安裝在凝結水干管末端時，P P1=0.7=0.7P Pb(P Pb為供熱系統(tǒng)入口蒸汽的

27、表壓力為供熱系統(tǒng)入口蒸汽的表壓力)。u凝結水通過疏水器及其排水閥孔時，有能量損失，使其背壓凝結水通過疏水器及其排水閥孔時，有能量損失，使其背壓P P2比比其進口壓力其進口壓力P Pl低。為保證疏水器正常工作，必須有一個最小的低。為保證疏水器正常工作，必須有一個最小的壓差壓差PPminmin。如。如P Pl l給定后，給定后，P P2不得超過某一最大允許值不得超過某一最大允許值P P2max。u P P2maxP P1-PPmin u6.3.2.3 6.3.2.3 疏水器的安裝疏水器的安裝u如如圖圖6-106-10所示為幾種常用的疏水器安裝方式。所示為幾種常用的疏水器安裝方式。圖圖6-10 疏水

28、器的安裝疏水器的安裝 l疏水器；2旁通管；3沖洗管；4檢查管；5、6截止閥；7止回閥u疏水器的安裝要求是：疏水器的安裝要求是：u(1)(1)疏水器應安裝在便于操作和檢修的位置，安裝應平整，疏水器應安裝在便于操作和檢修的位置，安裝應平整，支架應牢固。連接管路應有坡度，其排水管與凝結水干管支架應牢固。連接管路應有坡度，其排水管與凝結水干管(回水回水)相接時，連接口應在凝結水干管的上方；相接時，連接口應在凝結水干管的上方；u(2)(2)管道和設備需設疏水器時，必須做排污短管管道和設備需設疏水器時，必須做排污短管(座座)，排污，排污短管短管(座座)應有不小于應有不小于150mm150mm的存水高度，在

29、存水高度線上部的存水高度，在存水高度線上部開口接疏水器，排污短管開口接疏水器，排污短管(座座)下端應設法蘭蓋；下端應設法蘭蓋；u(3)(3)應設置必要的法蘭和活接頭等，以便于檢修拆卸。應設置必要的法蘭和活接頭等，以便于檢修拆卸。u當外網壓力超過用戶的允許壓力時，可設置減壓閥來減少當外網壓力超過用戶的允許壓力時，可設置減壓閥來減少建筑物入口供水干管上的壓力。建筑物入口供水干管上的壓力。u常用的減壓閥有活塞式減壓閥（常用的減壓閥有活塞式減壓閥（Y43H-10、Y43H-16）、波紋管式（）、波紋管式（Y44T-10）減壓閥和彈簧薄膜式）減壓閥和彈簧薄膜式（Y42SD-25）減壓閥等，如）減壓閥等，

30、如圖圖6-11所示為活塞式減壓所示為活塞式減壓閥工作原理圖。閥工作原理圖。圖圖6-11 活塞式減壓閥工作原理圖活塞式減壓閥工作原理圖 6.3.3 6.3.3 減壓閥減壓閥減壓閥減壓閥u減壓閥的安裝是以閥組的形式表現的，如減壓閥的安裝是以閥組的形式表現的，如圖圖6-126-12所示。閥所示。閥組由減壓閥、控制閥、壓力表、安全閥、沖洗管和旁通管組由減壓閥、控制閥、壓力表、安全閥、沖洗管和旁通管等組成。其安裝尺寸見等組成。其安裝尺寸見表表6-36-3。圖圖6-12 減壓閥安裝減壓閥安裝（a）活塞式旁通管垂直安裝；（b）活塞式旁通管水平安裝；（c）薄膜式、波紋管式旁通管水平安裝課題課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)

31、的管路布置及附屬設備蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備減壓閥直徑ABCDEFG2511004003502001350250200321160400350200135025020040130050040025015003002505014005004502501600300250651400500500300165035030080150055065035017503503501001600550750400185040040012518006008004501502000650850500表表6-3 減壓閥安裝尺寸減壓閥安裝尺寸(mm)u 減壓閥的安裝要求：減壓閥的安裝要求：u（1）減壓閥有方向

32、性，安裝時不要將方向裝反，并應使減壓閥有方向性，安裝時不要將方向裝反，并應使它垂直安裝在水平管道上。旁通管的直徑一般應比減壓閥它垂直安裝在水平管道上。旁通管的直徑一般應比減壓閥直徑小直徑小12號。號。u（2）為防止減壓閥后壓力超過允許的限度，閥后應安裝為防止減壓閥后壓力超過允許的限度，閥后應安裝安全閥。安全閥。u（3）蒸汽系統(tǒng)的減壓閥前應安裝疏水器。蒸汽系統(tǒng)的減壓閥前應安裝疏水器。u二次蒸發(fā)箱的作用是將各用汽設備排出的凝結水，在較低二次蒸發(fā)箱的作用是將各用汽設備排出的凝結水，在較低壓力下擴容，分離出一部分二次蒸汽，并將其輸送到熱用壓力下擴容，分離出一部分二次蒸汽，并將其輸送到熱用戶加以利用。二

33、次蒸發(fā)箱實際上是一個擴容器，構造如圖戶加以利用。二次蒸發(fā)箱實際上是一個擴容器，構造如圖6-136-13所示。所示。6.3.4 6.3.4 二次蒸發(fā)箱二次蒸發(fā)箱二次蒸發(fā)箱二次蒸發(fā)箱圖圖6-13 二次蒸發(fā)箱二次蒸發(fā)箱u 一般二次蒸發(fā)箱的容積一般二次蒸發(fā)箱的容積V按每按每1m3容積每小時分離出容積每小時分離出2000m3蒸汽來確定，則所需二次蒸發(fā)箱的蒸汽容積可按下蒸汽來確定，則所需二次蒸發(fā)箱的蒸汽容積可按下式計算：式計算：u式中式中 V 二次蒸發(fā)箱的容積，二次蒸發(fā)箱的容積，m3；u G 流入二次蒸發(fā)箱的凝結水量，流入二次蒸發(fā)箱的凝結水量，kgh；u x 每每1kg凝結水的二次汽化率，凝結水的二次汽化

34、率，kgkg；u 蒸發(fā)箱內的壓力所對應的蒸汽比容，蒸發(fā)箱內的壓力所對應的蒸汽比容，m3kg。u 蒸發(fā)箱其容積中蒸發(fā)箱其容積中20存水，存水，80為蒸汽分離空間。為蒸汽分離空間。u 蒸發(fā)箱的截面積按蒸汽流速不大于蒸發(fā)箱的截面積按蒸汽流速不大于2.0ms來計算，水流來計算，水流速不應大于速不應大于O.25ms。二次蒸發(fā)箱的型號及規(guī)格見國家標。二次蒸發(fā)箱的型號及規(guī)格見國家標準圖集準圖集 u安全水封用于閉式凝結水回收系統(tǒng)，其組成如安全水封用于閉式凝結水回收系統(tǒng)，其組成如圖圖6-14所所示。示。6.3.5 6.3.5 安全水封安全水封安全水封安全水封圖圖6-14 安全水封安全水封A壓力罐；B真空貯水罐；

35、C下貯水罐u6.4.1.1 6.4.1.1 蒸汽管路蒸汽管路u低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算原理、基本公式與熱水采暖系統(tǒng)相低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算原理、基本公式與熱水采暖系統(tǒng)相同。同樣有沿程阻力損失同。同樣有沿程阻力損失PPy，和局部阻力損失，和局部阻力損失PPj。u 單位長度沿程阻力損失單位長度沿程阻力損失(比摩阻比摩阻)，可由達西，可由達西維斯巴赫公式進維斯巴赫公式進行計算。即行計算。即u 課題課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算式中 R 單位長度沿程阻力損失，Pa/m 管段的摩擦阻力系數；d管子內徑，m；流體在管道內的流速，m/s；流體的密度，kg/m3。6.4.1

36、 6.4.1 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算的原則和方法低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算的原則和方法低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算的原則和方法低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算的原則和方法u附錄附錄6-16-1給出低壓蒸汽采暖系統(tǒng)管路水力計算表，制表時蒸給出低壓蒸汽采暖系統(tǒng)管路水力計算表，制表時蒸汽的密度取值均為汽的密度取值均為0.6 kg/m0.6 kg/m3 3計算。計算。u局部阻力損失的計算公式為：局部阻力損失的計算公式為：u各局部阻力系數各局部阻力系數值同樣可按附錄值同樣可按附錄4-24-2確定，其動壓頭值可確定，其動壓頭值可見附錄見附錄6-26-2。u在散熱器入口處，蒸汽應有在散熱器入口處，蒸汽應有1500150

37、02000Pa2000Pa的剩余壓力，以的剩余壓力，以克服閥門和散熱器入口的局部阻力，使蒸汽進入散熱器，克服閥門和散熱器入口的局部阻力，使蒸汽進入散熱器，并將散熱器內的空氣排出。并將散熱器內的空氣排出。u平均比摩阻法平均比摩阻法是在已知鍋爐或室內入口處蒸汽壓力條件下是在已知鍋爐或室內入口處蒸汽壓力條件下進行計算。進行計算。u式中式中：u Rpj平均比摩阻，平均比摩阻，Pa/m;u 沿程壓力損失占總壓力損失的百分數，取沿程壓力損失占總壓力損失的百分數，取=0.6；u Pg鍋爐出口或室內用戶入口的蒸汽表壓力，鍋爐出口或室內用戶入口的蒸汽表壓力，Pa；u 2000散熱器入口處的蒸汽剩余壓力，散熱器入

38、口處的蒸汽剩余壓力，Pa；u 最不利環(huán)路管段的總長度，最不利環(huán)路管段的總長度，m。Rpj=u6.4.1.2 6.4.1.2 凝結水管路凝結水管路u低壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結水管路，在排氣管前的管路為干凝低壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結水管路，在排氣管前的管路為干凝結水管路，管路截面的上半部為空氣，管路截面下半部流結水管路，管路截面的上半部為空氣，管路截面下半部流動凝結水，凝結水管路必須保證動凝結水，凝結水管路必須保證0.0050.005以上的向下坡度，屬以上的向下坡度，屬非滿管流狀態(tài)。非滿管流狀態(tài)。u排氣管后面的凝結水管路，可以全部充滿凝結水，稱為濕排氣管后面的凝結水管路，可以全部充滿凝結水，稱為濕凝結水干管凝

39、結水干管,其流動狀態(tài)為滿管流。在相同熱負荷條件下，其流動狀態(tài)為滿管流。在相同熱負荷條件下，濕式凝結水管選用的管徑比干式的小。濕式凝結水管選用的管徑比干式的小。u低壓蒸汽采暖系統(tǒng)干凝結水管路和濕凝結水管路的管徑選低壓蒸汽采暖系統(tǒng)干凝結水管路和濕凝結水管路的管徑選擇表可見附錄擇表可見附錄6-36-3。u【例6-1】圖6-15所示為重力回水的低壓蒸汽管路系統(tǒng)的一個支路。每個散熱器的熱負荷均為4000W。每根立管及每個散熱器的蒸汽支管上均裝有截止閥。每個散熱器凝水支管上裝一個恒溫式疏水器?？傉羝⒐鼙亍?.4.2 6.4.2 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算示例低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算示例低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水

40、力計算示例低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算示例圖圖6-15 例題例題6-l的管路計算圖的管路計算圖 圖中小圓圈內的數字表示管段號。圓圈旁的數字：上行表示管段熱負荷(W)，下行表示管段長度(m)。羅馬數字表示立管編號。要求確定各管段的管徑及鍋爐蒸汽壓力。要求確定各管段的管徑及鍋爐蒸汽壓力。表表6.4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)管路水力計算表低壓蒸汽采暖系統(tǒng)管路水力計算表表表6-5 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的局部阻力系數匯總表低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的局部阻力系數匯總表 表表6-6 6-6 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結水管徑低壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結水管徑 管段編號765432l其它立管的凝水立管段熱負荷(W)管徑DN(mm)400015800

41、02016000202400025320002540000327100032800020u（1 1）平均比摩阻法）平均比摩阻法u當蒸汽系統(tǒng)的起始壓力已知時，為使疏水器能正常工作和留有必要的當蒸汽系統(tǒng)的起始壓力已知時，為使疏水器能正常工作和留有必要的剩余壓力使凝結水排入凝結水管網，在工程設計中，高壓蒸汽采暖系剩余壓力使凝結水排入凝結水管網，在工程設計中，高壓蒸汽采暖系統(tǒng)最不利環(huán)路的供汽管，其總壓力損失不應大于起始壓力的統(tǒng)最不利環(huán)路的供汽管，其總壓力損失不應大于起始壓力的2525。平。平均比摩阻可按下式確定：均比摩阻可按下式確定：u式中式中 Rpj 平均比摩阻，平均比摩阻，Pa/m;u 摩擦壓力損

42、失占總壓力損失的百分數，按附錄摩擦壓力損失占總壓力損失的百分數，按附錄4-8對高壓蒸汽采暖系統(tǒng)取對高壓蒸汽采暖系統(tǒng)取=0.8；u P 蒸汽采暖系統(tǒng)的起始表壓力，蒸汽采暖系統(tǒng)的起始表壓力，Pa；u l 最不利環(huán)路的總長度，最不利環(huán)路的總長度，m。課題課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算6.5.1 6.5.1 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算的基本原則和方法高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算的基本原則和方法高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算的基本原則和方法高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算的基本原則和方法u（2 2）流速法）流速法u如果室內高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的起始壓力較高，在保證用熱設如果室內高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的起

43、始壓力較高，在保證用熱設備有足夠的剩余壓力的情況下。蒸汽管路可以采用較高的流備有足夠的剩余壓力的情況下。蒸汽管路可以采用較高的流速，但速，但暖通空調規(guī)范暖通空調規(guī)范規(guī)定，高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的最大允規(guī)定，高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的最大允許流速不應超過：許流速不應超過：u 汽水同向流動時汽水同向流動時 80m80ms su 汽水逆向流動時汽水逆向流動時 60m60ms su在工程設計中，為保證系統(tǒng)正常運行，最不利環(huán)路的推薦流在工程設計中，為保證系統(tǒng)正常運行，最不利環(huán)路的推薦流速值要比最大允許流速低得多。通常采用速值要比最大允許流速低得多。通常采用=15=1540m40ms s。u【例6-2】圖6-16所示為

44、室內高壓蒸汽采暖管路系統(tǒng)的一個支路。各散熱器的熱負荷均為4000W。用戶入口處設分汽缸，與室外蒸汽熱網相接。在每一個凝水支路上設置疏水器。散熱器的蒸汽工作表壓力要求為200kPa。試選擇高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的管徑和用戶入口處的采暖蒸汽系統(tǒng)起始壓力。6.5.2 6.5.2 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算示例高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算示例高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算示例高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算示例圖圖6-16 例題例題6-2的管路計算圖的管路計算圖 u【解解】（1）計算最不利環(huán)路）計算最不利環(huán)路 u按流速法確定最不利環(huán)路的各管段的管徑。附錄按流速法確定最不利環(huán)路的各管段的管徑。附錄6-4為蒸為蒸汽表壓力汽表壓力2

45、00kPa時的水力計算表，按此表選擇管徑。時的水力計算表，按此表選擇管徑。u 室內高壓蒸汽系統(tǒng)局部壓力損失，通常按當量長度法計室內高壓蒸汽系統(tǒng)局部壓力損失，通常按當量長度法計算。局部阻力當量長度值可查附錄算。局部阻力當量長度值可查附錄6-5。u 水力計算結果列在水力計算結果列在表表6-7和和表表6-8中。中。u最不利環(huán)路的總壓力損失為最不利環(huán)路的總壓力損失為25kPa，考慮，考慮10的安全裕的安全裕量，則蒸汽入口處采暖蒸汽系統(tǒng)起始的表壓力不得低于量，則蒸汽入口處采暖蒸汽系統(tǒng)起始的表壓力不得低于 Pb=200+1.125=227.5kPa u（2）其它立管的水力計算）其它立管的水力計算u 由于室

46、內高壓蒸汽系統(tǒng)供汽干管各管段的壓力損失較大，由于室內高壓蒸汽系統(tǒng)供汽干管各管段的壓力損失較大，各分支立管的節(jié)點壓力難以平衡，通常按流速法選用立管各分支立管的節(jié)點壓力難以平衡，通常按流速法選用立管管徑。剩余過高壓力，可通過關小散熱器前的閥門方法來管徑。剩余過高壓力，可通過關小散熱器前的閥門方法來調節(jié)。調節(jié)。u（3）凝結水管段管徑的確定）凝結水管段管徑的確定u按附錄按附錄6-3，根據凝結水管段所擔負的熱負荷，確定各干，根據凝結水管段所擔負的熱負荷，確定各干凝結水管段的管徑，結果列于凝結水管段的管徑，結果列于表表6-9。表表6-7 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算表高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算表 表表6-8 高

47、壓蒸汽采暖系統(tǒng)各管段的局部阻力當量長度高壓蒸汽采暖系統(tǒng)各管段的局部阻力當量長度(m)管段編號管段編號223344556677其它立管的其它立管的凝水立管段凝水立管段熱負荷熱負荷（W W）管徑管徑DNDN（m mm m）40000400002525320003200025252400024000202016000160002020800080002020400040001515800080002020 表表6-9 室內高壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結水管徑表室內高壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結水管徑表 u本單元系統(tǒng)介紹了蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點，常見本單元系統(tǒng)介紹了蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點，常見蒸汽采暖系統(tǒng)形式

48、蒸汽采暖系統(tǒng)形式 ，蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備，蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設備的安裝方法，低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算方法，高壓蒸的安裝方法，低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算方法，高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計算方法等內容。汽采暖系統(tǒng)水力計算方法等內容。u通過學習要求學生能熟練運用常用的水力計算圖表，并能通過學習要求學生能熟練運用常用的水力計算圖表，并能進行一般蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算；其中重點內容是蒸汽進行一般蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計算；其中重點內容是蒸汽采暖系統(tǒng)的管路及設備的布置與安裝和蒸汽采暖系統(tǒng)附屬采暖系統(tǒng)的管路及設備的布置與安裝和蒸汽采暖系統(tǒng)附屬設備的選擇及安裝。可結合工程參觀和實際現場訓練進行設備的選擇及安裝。可結合工程參觀和實際現場訓練進行學習。學習。小結小結LOGO