哈工大-供热工程-第四章 蒸汽系统

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1、第四章蒸汽系统ZH9/7/20211采暖通风与空调4.1概述蒸汽是最常用的热媒之一。特别是在工业生产中被广泛应用。9/7/20212采暖通风与空调4.1.1蒸汽系统示意图图4—1蒸汽系统示意图（a）工艺设备供汽系统；（b）蒸汽采暖系统；（c）热水采暖供汽系统；（d）热水供应供汽系统；（e）通风、空调供汽系统1—蒸汽管；2—凝结水管；3—减压阀；4--工艺用汽设备；5—疏水器；6—汽水换热器；7—凝结水箱；8—凝结水泵；9—散热器；10—膨胀水箱；11—热水贮水箱；12—通风、空调设备；13—温度调节器9/7/20213采暖通风与空调4.1.1蒸汽系统示意图9/7/20214采暖通风与空调4.

2、1.1蒸汽系统示意图图4—1表示了用蒸汽为热媒向工业用热设备（汽锤、干燥、印染等）（图（a））、采暖（图（b）、（c））、热水供应（图（d））、通风、空调（图（e））等用户供热的示意图。蒸汽采暖系统分有凝结水回收和无凝结水回收两种型式。图中给出的是有凝结水回收的型式。用热设备出口都有疏水器5、凝结水箱7和凝结水泵8，凝结水泵将凝结水沿凝结水管2送回热力站或热源。为了节约能耗、减少费用，凝结水都应回收。9/7/20215采暖通风与空调4.1.1蒸汽系统示意图在凝结水可以就地利用、而且经过技术经济比较，方案合理时，才能采用无凝结水回收的型式。用热系统与室外蒸汽网路的连接取决于用热系统和设备的特点

3、。如热用户使用蒸汽，则采用直接连接（图4—1中的（a）、（b）、（e））；如果用户使用热水，可通过汽水换热器间接连接（图4—1中的（c）、（d））。如各用户用汽参数不同，供汽压力应满足最高压力用户的要求。如果供汽压力高于其它用户要求，则在其它用户入口安装减压阀。9/7/20216采暖通风与空调4.1.2蒸汽作为热媒的特点与热水相比，蒸汽作为热媒有如下特点：1.某些工艺生产只能用蒸汽；某些工艺生产要求热媒的压力和温度较高，用蒸汽作热媒，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。在为生产创造条件的同时，兼作其它热用户的热媒。9/7/20217采暖通风与空调4.1.2蒸汽作为热媒的特点

4、2.蒸汽在散热设备中主要靠相变放出热量（放出汽化潜热）。水在散热设备内温度降低放出热量，不发生相变。就单位质量热媒而言，蒸汽放出的汽化潜热比热水温降放出显热要大许多倍。对相同热负荷，蒸汽比热水供热的热媒质量流量要小得多，因而凝结水管流量小、管径小。使得蒸汽系统节省管道初投资。9/7/20218采暖通风与空调4.1.2蒸汽作为热媒的特点3.蒸汽在散热设备内定压凝结放热，散热设备的热媒平均温度为相应压力下的饱和温度。热水在散热设备内靠温降供热，散热设备的热媒平均温度为其进、出口水温平均值。因此在相同热负荷下，蒸汽系统散热设备的传热温差大，所需散热设备面积比热水系统少得多9/7/20219采暖通风

5、与空调4.1.2蒸汽作为热媒的特点4.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。饱和蒸汽沿管路流动时，管壁散热产生凝结水，变成湿蒸汽；湿蒸汽流经阻力较大的阀门时，被绝热节流，可能变成饱和蒸汽或过热蒸汽。这些都是流动过程中的相变。从散热设备流出的饱和凝结水通过疏水器和凝结水管路，压力下降的速率快于温降。多余的热焓，使部分凝结水重新汽化，形成“二次蒸汽”。这些特点使得蒸汽供热系统的设计计算和运行管理复杂。出现“跑、冒、滴、漏”问题，解决不当时，降低蒸汽供热系统的经济性。9/7/202110采暖通风与空调4.1.2蒸汽作为热媒的特点（5）蒸汽密度比水小得多，用于高层建

6、筑高区（特别是高度大于160m的特高层建筑），不会使建筑物底部的设备和散热器超压（见图3—20）。（6）蒸汽供热系统热惰性小，供汽时热得快，停汽时冷得也快9/7/202111采暖通风与空调4.1.2蒸汽作为热媒的特点（7）蒸汽流动的动力来自于自身压力。蒸汽压力与温度有关，而且压力变化时，温度变化不大。因此蒸汽采暖不能采用改变热媒温度的质调节，只能采用间歇调节。因此使蒸汽采暖系统用户室内温度波动大，间歇工作时有噪声，供暖质量受到影响。9/7/202112采暖通风与空调4.1.2蒸汽作为热媒的特点（8）灰尘在65~70℃时开始分解，在温度高于80℃时分解过程加剧。用蒸汽作热媒时，散热器和管道的表

7、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℃。用蒸汽时散热器表面有机灰尘的分解和升华，不利于提高室内空气质量。9/7/202113采暖通风与空调4.1.2蒸汽作为热媒的特点（9）蒸汽管道系统间歇工作。蒸汽管内时而流动蒸汽，时而充斥空气；凝结水管时而充满水，时而进入空气。管道（特别是凝结水管）受到氧腐蚀，使用寿命短。（10）蒸汽管温度高，无效热损失大。9/7/202114采暖通风与空