《蒸汽采暖系统》PPT课件

LOGO GONG RE GONG CHENG 武 汉 理 工 大 学 出 版 社 u知 识 目 标 ：u1、 熟 悉 蒸 汽 采 暖 系 统 的 基 本 原 理 和 特 点 ； u2、 熟 悉 常 见 蒸 汽 采 暖 系 统 形 式 ；u3、 掌 握 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 安 装 方 法 ；u4、 掌 握 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 方 法 ；u5、 掌 握 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 水 力 计 算 方 法 。 u能 力 目 标 ：u1、 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 ；u2、 能 够 进 行 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 及 设 备 的 布 置 与 安 装 ；u3、 能 够 进 行 蒸 汽 采 暖 系 统 附 属 设 备 的 选 择 及 安 装 。 12345 u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 。 课 题 1 蒸 汽 采 暖 系 统 的 基 本 原 理 和 特 点 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 管课 题 1 蒸 汽 采 暖 系 统 的 基 本 原 理 和 特 点 u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 ：u（ 1） 闭 式 满 管 回 水 ；u（ 2） 开 式 水 箱 自 流 或 机 械 回 水 ；u（ 3） 余 压 回 水 。课 题 1 蒸 汽 采 暖 系 统 的 基 本 原 理 和 特 点 u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 u式 中 Q 散 热 设 备 的 热 负 荷 ， W；u G 所 需 的 蒸 汽 量 ， kg h；u 蒸 汽 在 凝 结 压 力 下 的 汽 化 潜 热 ， kJ kg；u A 单 位 换 算 系 数 ， 1W=l J S=36001000 kJ h=3.6 kJ h。 QQAQG 6.310003600 课 题 1 蒸 汽 采 暖 系 统 的 基 本 原 理 和 特 点 u与 热 水 相 比 ， 蒸 汽 作 为 热 媒 有 如 下 特 点 ：u（ 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 。 u（ 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 。 u（ 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 。 u（ 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 。u（ 5） 蒸 汽 热 惰 性 小 ， 供 汽 时 热 得 快 ， 停 汽 时 冷 得 也 快 。u（ 6） 蒸 汽 流 动 的 动 力 来 自 于 自 身 压 力 。 u（ 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 。 u（ 8） 蒸 汽 管 道 系 统 间 歇 工 作 。 课 题 1 蒸 汽 采 暖 系 统 的 基 本 原 理 和 特 点 课 题 2 蒸 汽 采 暖 系 统u（ 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 。u（ 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 。 u（ 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 。u（ 4） 根 据 凝 结 水 回 收 动 力 可 分 ： 重 力 回 水 和 机 械 回 水 。u（ 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 )。u（ 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 。课 题 2 蒸 汽 采 暖 系 统 u6.2.2.1 重 力 回 水 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统u图 6-2为 重 力 回 水 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 原 理 图 。 图 6-2 重 力 回 水 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统(a)上 供 式 ； (b)下 供 式l-锅 炉 ； 2-蒸 汽 管 ； 3-干 式 自 流 凝 结 水 管 ； 4-湿 式 凝 结 水 管 ； 5-空 气 管 ； 6-散 热 器 ； 7-截 止 阀 ； 8-水 封 课 题 2 蒸 汽 采 暖 系 统 u6.2.2.2 机 械 回 水 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统u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 。u图 6-3为 中 供 式 机 械 回 水 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 原 理 图 。 图 6-3 中 供 式 机 械 回 水 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 l-蒸 汽 管 ； 2-凝 结 水 管 ； 3-回 热 源 的 凝 结 水 管 ； 4-空 气 管 ； 5-通 气 管 ；6-凝 结 水 箱 ； 7-凝 结 水 泵 ； 8-止 回 阀 ； 9-散 热 器 ； lO-截 止 阀 ； 11-疏 水 器 课 题 2 蒸 汽 采 暖 系 统 u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 。 凝 结 水 温 度（ ） 0 20 40 50 60 75 80 90 100最 大 吸 入 压 力（ kp a） 64 59 47 37 23 0最 小 正 压 力（ kpa） 2 3 6表 6-1 凝 结 水 泵 的 凝 水 温 度 、 最 大 吸 入 压 力 、 最 小 正 压 力 课 题 2 蒸 汽 采 暖 系 统 u6.2.3.1 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 技 术 经 济 特 性u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 ：u（ 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 ；u（ 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 ；u（ 3） 凝 水 温 度 高 。 容 易 产 生 二 次 蒸 汽 。课 题 2 蒸 汽 采 暖 系 统 u6.2.3.2 开 式 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统u图 6-4为 开 式 上 供 下 回 式 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 示 意 图 。 图 6-4 开 式 上 供 下 回 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 示 意 图1-高 压 分 汽 缸 ； 2-工 艺 用 户 供 汽 管 ； 3-低 压 分 汽 缸 ； 4-减 压 阀 ； 5-减 压 阀 旁 通 管 ；6-压 力 表 ； 7-安 全 阀 ； 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 补 偿 器 ； 13-疏 水 器 ； 14-凝 结 水 箱 ； 15-凝 结 水 泵 ； 16-通 气 管 课 题 2 蒸 汽 采 暖 系 统 u6.2.3.3 设 置 二 次 蒸 发 箱 的 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统u图 6-5是 设 置 二 次 蒸 发 箱 的 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 。 图 6-5 设 置 二 次 蒸 发 箱 的 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统1-高 压 用 汽 设 备 ； 2-放 水 阀 ； 3-疏 水 器 ； 4-止 回 阀 ； 5-二 次 蒸 发 箱 ； 6-安 全 阀 ； 7-压 力 调 节 器 课 题 2 蒸 汽 采 暖 系 统 u布 置 管 道 时 应 注 意 以 下 几 点 ：u（ 1） 为 了 便 于 检 修 或 停 汽 时 泄 水 ， 当 汽 水 同 向 流 动 时 ， 蒸 汽 干 管 坡 度 不 应 小 于 0.002， 一 般 采 用 0.003， 当 汽水 逆 向 流 动 时 ， 蒸 汽 干 管 坡 度 不 应 小 于 0.005。 凝 结 水 管道 坡 度 不 应 小 于 0.002， 一 般 采 用 0.003。 管 道 的 最 低 点设 泄 水 阀 。 管 道 设 有 坡 度 不 仅 是 为 了 便 于 泄 水 ， 也 是 为 了便 于 排 除 蒸 汽 管 道 中 的 凝 结 水 或 管 道 内 的 空 气 。u（ 2） 凝 结 水 管 过 门 需 要 进 行 竖 向 绕 弯 前 进 时 ， 应 在 绕 弯的 部 分 装 设 空 气 绕 行 管 和 泄 水 阀 (或 丝 堵 )， 见 图 6 6。课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u（ 3） 水 平 的 蒸 汽 管 道 需 要 做 竖 向 抬 高 时 ， 应 装 设 疏 水 器和 排 污 阀 ， 以 防 止 在 这 些 部 位 集 聚 凝 结 水 和 沉 积 杂 质 。 例如 在 地 沟 中 布 置 干 管 时 ， 由 于 管 道 必 须 有 一 定 的 坡 度 ， 所以 当 管 路 很 长 时 ， 末 端 和 始 端 的 高 度 差 必 然 很 大 ， 地 沟 需要 很 深 。 为 了 减 小 地 沟 深 度 ， 应 该 把 蒸 汽 管 在 适 当 的 地 方抬 高 ， 同 时 要 把 沿 途 凝 结 水 就 地 排 入 凝 结 水 管 中 。图 66 凝 结 水 管 过 门课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u（ 4） 蒸 汽 管 道 的 温 度 变 化 比 热 水 管 道 大 ， 因 此 管 道 热 胀冷 缩 比 较 剧 烈 。 为 了 防 止 管 道 被 破 坏 ， 对 于 较 长 的 水 平 和垂 直 管 段 ， 应 装 伸 缩 器 ， 或 在 管 段 中 间 增 加 可 以 进 行 自 然补 偿 的 转 弯 。 管 道 转 弯 部 分 的 弯 曲 半 径 应 不 小 于 6d8d(d为 管 道 直 径 )。 u（ 5） 水 平 管 道 的 管 径 由 粗 变 细 时 ， 宜 采 用 偏 心 连 接 (包 括焊 接 和 采 用 偏 心 异 径 管 箍 连 接 )。 与 热 水 采 暖 系 统 供 水 管不 同 的 是 蒸 汽 管 道 变 径 时 应 使 管 道 底 部 是 平 的 ， 以 使 管 道中 凝 结 水 流 动 畅 通 。u （ 6） 为 了 使 立 管 能 够 补 偿 其 本 身 的 热 胀 长 度 ， 防 止 连 接点 过 大 的 位 移 ， 立 管 上 下 两 端 应 做 成 乙 字 弯 或 用 弯 管 与 干管 连 接 。课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u6.3.2.1 疏 水 器u（ 1） 疏 水 器 的 种 类u根 据 作 用 原 理 不 同 ， 可 分 以 下 几 种 ：u 1)利 用 疏 水 器 内 凝 结 水 液 位 变 化 动 作 的 机 械 型 疏 水 器 。浮 筒 式 、 吊 桶 式 (倒 吊 桶 式 )、 浮 球 式 疏 水 器 均 属 于 此 类 疏水 器 。u 2)依 靠 蒸 汽 和 凝 结 水 流 动 时 热 动 力 特 性 不 同 来 工 作 的热 动 力 型 疏 水 器 。 热 动 力 式 、 脉 冲 式 属 于 此 类 疏 水 器 。 u 3)依 靠 疏 水 器 内 凝 结 水 的 温 度 变 化 来 排 水 阻 汽 的 热 静力 式 (恒 温 型 )疏 水 型 。 波 纹 管 式 、 双 金 属 片 式 疏 水 器 均 属于 此 类 疏 水 器 。课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u（ 2） 疏 水 器 的 工 作 原 理 u1)浮 筒 式 疏 水 器 u浮 筒 式 疏 水 器 的 构 造 如 图 6-7所 示 。 图 6-7 浮 筒 式 疏 水 器 1-浮 筒 ； 2-外 壳 ； 3-顶 针 ； 4-阀 孔 ；5-放 气 阀 ； 6-重 块 ； 7-水 封 套 筒 排 气 孔 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u2)热 动 力 式 疏 水 器u热 动 力 式 疏 水 器 的 构 造 原 理 如 图 6-8所 示 。 图 6-8 热 动 力 式 疏 水 器1-阀 体 ； 2-阀 片 ； 3-阀 盖 ； 4-控 制 室 ； 5-过 滤 器 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u3)恒 温 式 疏 水 器 u恒 温 式 疏 水 器 用 于 低 压 蒸 汽 系 统 ， 其 构 造 原 理 如 图 6-9所示 。 图 6-9 恒 温 式 疏 水 器1-外 壳 ； 2-波 纹 盒 ； 3-锥 形 阀 ； 4-阀 孔 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u 6.3.2.2 疏 水 器 的 选 择 计 算u(1) 疏 水 器 的 选 择 u选 择 疏 水 器 时 ， 应 使 其 排 水 能 力 大 于 用 热 设 备 的 理 论 排 水量 ， 即 ： u式 中 疏 水 器 设 计 排 水 量 ， kg h；u 用 热 设 备 的 理 论 排 水 量 ， kg h；u K 疏 水 器 的 选 择 倍 率 。u不 同 热 用 户 系 统 的 疏 水 器 选 择 倍 率 K值 ， 可 按 表 6-2进 行选 择 。 Lsh KGG shGlG 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 系 统 使 用 情 况 选 择 倍 率 K 系 统 使 用 情 况 选 择 倍 率 K采 暖 P lOOkPaP 100kPa 2 34 淋 浴 单 独 换 热 器多 喷 头 24热 风 P 200kPaP 200kPa 23 生 产 一 般 换 热 器大 容 量 、 常间 歇 、 速加 热 34表 6-2 疏 水 器 选 择 倍 率 K 值 注 ： P表 压 力 。课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u(2)疏 水 器 排 水 量 的 计 算u疏 水 器 的 排 水 量 可 按 下 式 计 算 ：u式 中 G 疏 水 器 的 排 水 量 ， kg h；u AP 疏 水 器 的 排 水 系 数 ；u d 疏 水 器 的 排 水 阀 孔 直 径 ， mm；u P 疏 水 器 前 后 压 差 ， kPa。u 当 通 过 冷 水 时 ， 疏 水 器 的 排 水 系 数 AP=32； 当 通 过 饱和 凝 结 水 时 ， 按 设 计 手 册 或 生 产 厂 家 的 产 品 样 本 选 用 。PdA.G p 210课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u(3)疏 水 器 前 、 后 压 力 的 确 定 原 则u疏 水 器 前 、 后 设 计 压 力 及 其 设 计 压 差 的 数 值 ， 关 系 到 疏 水 器 孔径 的 选 择 以 及 疏 水 器 后 余 压 回 水 管 路 资 用 压 力 的 大 小 。 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 。u当 疏 水 器 用 于 排 除 蒸 汽 管 路 的 凝 结 水 时 ， Pl=Pb(Pb为 疏 水 点 处 的蒸 汽 管 中 的 表 压 力 )； 当 疏 水 器 安 装 在 用 热 设 备 (如 换 热 器 、 暖风 机 等 )的 出 口 凝 结 水 支 管 上 时 ， P1=0.95Pb(Pb为 用 热 设 备 前 的蒸 汽 表 压 力 )； 当 疏 水 器 安 装 在 凝 结 水 干 管 末 端 时 ， P1=0.7Pb(Pb为 供 热 系 统 入 口 蒸 汽 的 表 压 力 )。 u凝 结 水 通 过 疏 水 器 及 其 排 水 阀 孔 时 ， 有 能 量 损 失 ， 使 其 背 压 P2比 其 进 口 压 力 Pl低 。 为 保 证 疏 水 器 正 常 工 作 ， 必 须 有 一 个 最 小的 压 差 Pmin。 如 Pl给 定 后 ， P 2不 得 超 过 某 一 最 大 允 许 值 P2max。u P2max P1- Pmin 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u6.3.2.3 疏 水 器 的 安 装u如 图 6-10所 示 为 几 种 常 用 的 疏 水 器 安 装 方 式 。 图 6-10 疏 水 器 的 安 装 l-疏 水 器 ； 2-旁 通 管 ； 3-冲 洗 管 ； 4-检 查 管 ； 5、 6-截 止 阀 ； 7-止 回 阀课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u疏 水 器 的 安 装 要 求 是 ：u(1)疏 水 器 应 安 装 在 便 于 操 作 和 检 修 的 位 置 ， 安 装 应 平 整 ，支 架 应 牢 固 。 连 接 管 路 应 有 坡 度 ， 其 排 水 管 与 凝 结 水 干 管(回 水 )相 接 时 ， 连 接 口 应 在 凝 结 水 干 管 的 上 方 ；u(2)管 道 和 设 备 需 设 疏 水 器 时 ， 必 须 做 排 污 短 管 (座 )， 排污 短 管 (座 )应 有 不 小 于 150mm的 存 水 高 度 ， 在 存 水 高 度 线上 部 开 口 接 疏 水 器 ， 排 污 短 管 (座 )下 端 应 设 法 兰 盖 ；u(3)应 设 置 必 要 的 法 兰 和 活 接 头 等 ， 以 便 于 检 修 拆 卸 。课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u当 外 网 压 力 超 过 用 户 的 允 许 压 力 时 ， 可 设 置 减 压 阀 来 减 少建 筑 物 入 口 供 水 干 管 上 的 压 力 。u常 用 的 减 压 阀 有 活 塞 式 减 压 阀 （ Y43H-10、 Y43H-16） 、 波 纹 管 式 （ Y44T-10） 减 压 阀 和 弹 簧 薄 膜 式（ Y42SD-25） 减 压 阀 等 ， 如 图 6-11所 示 为 活 塞 式 减 压阀 工 作 原 理 图 。 图 6-11 活 塞 式 减 压 阀 工 作 原 理 图 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u减 压 阀 的 安 装 是 以 阀 组 的 形 式 表 现 的 ， 如 图 6-12所 示 。 阀组 由 减 压 阀 、 控 制 阀 、 压 力 表 、 安 全 阀 、 冲 洗 管 和 旁 通 管等 组 成 。 其 安 装 尺 寸 见 表 6-3。图 6-12 减 压 阀 安 装（ a） 活 塞 式 旁 通 管 垂 直 安 装 ； （ b） 活 塞 式 旁 通 管 水 平 安 装 ；（ c） 薄 膜 式 、 波 纹 管 式 旁 通 管 水 平 安 装课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 减 压 阀 直 径 A B C D E F G25 1100 400 350 200 1350 250 20032 1160 400 350 200 1350 250 20040 1300 500 400 250 1500 300 25050 1400 500 450 250 1600 300 25065 1400 500 500 300 1650 350 30080 1500 550 650 350 1750 350 350100 1600 550 750 400 1850 400 400125 1800 600 800 450150 2000 650 850 500表 6-3 减 压 阀 安 装 尺 寸 (mm) 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u 减 压 阀 的 安 装 要 求 ：u（ 1） 减 压 阀 有 方 向 性 ， 安 装 时 不 要 将 方 向 装 反 ， 并 应 使它 垂 直 安 装 在 水 平 管 道 上 。 旁 通 管 的 直 径 一 般 应 比 减 压 阀直 径 小 1 2号 。u（ 2） 为 防 止 减 压 阀 后 压 力 超 过 允 许 的 限 度 ， 阀 后 应 安 装安 全 阀 。u（ 3） 蒸 汽 系 统 的 减 压 阀 前 应 安 装 疏 水 器 。 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u二 次 蒸 发 箱 的 作 用 是 将 各 用 汽 设 备 排 出 的 凝 结 水 ， 在 较 低压 力 下 扩 容 ， 分 离 出 一 部 分 二 次 蒸 汽 ， 并 将 其 输 送 到 热 用户 加 以 利 用 。 二 次 蒸 发 箱 实 际 上 是 一 个 扩 容 器 ， 构 造 如 图6-13所 示 。 图 6-13 二 次 蒸 发 箱课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u 一 般 二 次 蒸 发 箱 的 容 积 V按 每 1m3容 积 每 小 时 分 离 出2000m3蒸 汽 来 确 定 ， 则 所 需 二 次 蒸 发 箱 的 蒸 汽 容 积 可 按 下式 计 算 ：u式 中 V 二 次 蒸 发 箱 的 容 积 ， m3；u G 流 入 二 次 蒸 发 箱 的 凝 结 水 量 ， kg h；u x 每 1kg凝 结 水 的 二 次 汽 化 率 ， kg kg；u 蒸 发 箱 内 的 压 力 所 对 应 的 蒸 汽 比 容 ， m3 kg。u 蒸 发 箱 其 容 积 中 20 存 水 ， 80 为 蒸 汽 分 离 空 间 。u 蒸 发 箱 的 截 面 积 按 蒸 汽 流 速 不 大 于 2.0m s来 计 算 ， 水 流速 不 应 大 于 O.25m s。 二 次 蒸 发 箱 的 型 号 及 规 格 见 国 家 标准 图 集 GxGxV 41052000/ 课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u安 全 水 封 用 于 闭 式 凝 结 水 回 收 系 统 ， 其 组 成 如 图 6-14所示 。 图 6-14 安 全 水 封A-压 力 罐 ； B-真 空 贮 水 罐 ； C-下 贮 水 罐课 题 3 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设 备 u6.4.1.1 蒸 汽 管 路u低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 原 理 、 基 本 公 式 与 热 水 采 暖系 统 相 同 。 同 样 有 沿 程 阻 力 损 失 Py， 和 局 部 阻 力 损 失 Pj。u 单 位 长 度 沿 程 阻 力 损 失 (比 摩 阻 )， 可 由 达 西 维 斯 巴 赫公 式 进 行 计 算 。 即u 课 题 4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算式 中 R 单 位 长 度 沿 程 阻 力 损 失 ， Pa/m 管 段 的 摩 擦 阻 力 系 数 ； d-管 子 内 径 ， m； 流 体 在 管 道 内 的 流 速 ， m/s； 流 体 的 密 度 ， kg/m 3。 2 2 dR u附 录 6-1给 出 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 管 路 水 力 计 算 表 ， 制 表 时蒸 汽 的 密 度 取 值 均 为 0.6 kg/m3计 算 。u局 部 阻 力 损 失 的 计 算 公 式 为 ：u各 局 部 阻 力 系 数 值 同 样 可 按 附 录 4-2确 定 ， 其 动 压 头 值可 见 附 录 6-2。u在 散 热 器 入 口 处 ， 蒸 汽 应 有 1500 2000Pa的 剩 余 压 力 ， 以克 服 阀 门 和 散 热 器 入 口 的 局 部 阻 力 ， 使 蒸 汽 进 入 散 热 器 ，并 将 散 热 器 内 的 空 气 排 出 。 2 2PPj 课 题 4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 u平 均 比 摩 阻 法 是 在 已 知 锅 炉 或 室 内 入 口 处 蒸 汽 压 力 条 件 下进 行 计 算 。 u式 中 ：u Rpj 平 均 比 摩 阻 ， Pa/m;u 沿 程 压 力 损 失 占 总 压 力 损 失 的 百 分 数 ， 取 =0.6；u Pg 锅 炉 出 口 或 室 内 用 户 入 口 的 蒸 汽 表 压 力 ， Pa；u 2000 散 热 器 入 口 处 的 蒸 汽 剩 余 压 力 ， Pa；u 最 不 利 环 路 管 段 的 总 长 度 ， m。l Rpj= lPa g )2000(课 题 4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 u6.4.1.2 凝 结 水 管 路u低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 凝 结 水 管 路 ， 在 排 气 管 前 的 管 路 为 干 凝结 水 管 路 ， 管 路 截 面 的 上 半 部 为 空 气 ， 管 路 截 面 下 半 部 流动 凝 结 水 ， 凝 结 水 管 路 必 须 保 证 0.005以 上 的 向 下 坡 度 ，属 非 满 管 流 状 态 。u排 气 管 后 面 的 凝 结 水 管 路 ， 可 以 全 部 充 满 凝 结 水 ， 称 为 湿凝 结 水 干 管 ,其 流 动 状 态 为 满 管 流 。 在 相 同 热 负 荷 条 件 下 ，湿 式 凝 结 水 管 选 用 的 管 径 比 干 式 的 小 。u低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 干 凝 结 水 管 路 和 湿 凝 结 水 管 路 的 管 径 选择 表 可 见 附 录 6-3。课 题 4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 u 【 例 6-1】 图 6-15所 示 为 重 力 回 水 的 低 压 蒸 汽 管 路 系 统 的 一 个 支 路 。每 个 散 热 器 的 热 负 荷 均 为 4000W。 每 根 立 管 及 每 个 散 热 器 的 蒸 汽 支 管上 均 装 有 截 止 阀 。 每 个 散 热 器 凝 水 支 管 上 装 一 个 恒 温 式 疏 水 器 。 总 蒸汽 立 管 保 温 。 图 6-15 例 题 6-l的 管 路 计 算 图 图 中 小 圆 圈 内 的 数 字 表 示 管 段 号 。 圆 圈 旁 的 数 字 ： 上 行 表 示 管 段 热 负 荷 (W)， 下 行 表 示 管 段 长 度 (m)。 罗 马 数 字 表 示 立 管 编 号 。要 求 确 定 各 管 段 的 管 径 及 锅 炉 蒸 汽 压 力 。 课 题 4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 表 6.4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 管 路 水 力 计 算 表课 题 4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 表 6-5 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 局 部 阻 力 系 数 汇 总 表 课 题 4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 表 6-6 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 凝 结 水 管 径 管 段 编 号 7 6 5 4 3 2 l 其 它 立 管 的凝 水 立 管 段热 负 荷 (W)管 径 DN(mm) 400015 800020 1600020 2400025 3200025 4000032 7100032 800020课 题 4 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 u （ 1） 平 均 比 摩 阻 法u 当 蒸 汽 系 统 的 起 始 压 力 已 知 时 ， 为 使 疏 水 器 能 正 常 工 作 和 留 有 必 要 的剩 余 压 力 使 凝 结 水 排 入 凝 结 水 管 网 ， 在 工 程 设 计 中 ， 高 压 蒸 汽 采 暖 系统 最 不 利 环 路 的 供 汽 管 ， 其 总 压 力 损 失 不 应 大 于 起 始 压 力 的 25 。 平均 比 摩 阻 可 按 下 式 确 定 ：u式 中 Rpj 平 均 比 摩 阻 ， Pa/m;u 摩 擦 压 力 损 失 占 总 压 力 损 失 的 百 分 数 ， 按 附 录4-8对 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 取 =0.8；u P 蒸 汽 采 暖 系 统 的 起 始 表 压 力 ， Pa；u l 最 不 利 环 路 的 总 长 度 ， m。课 题 5 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 laPRpj 25.0 u（ 2） 流 速 法u如 果 室 内 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 起 始 压 力 较 高 ， 在 保 证 用 热 设备 有 足 够 的 剩 余 压 力 的 情 况 下 。 蒸 汽 管 路 可 以 采 用 较 高 的 流速 ， 但 暖 通 空 调 规 范 规 定 ， 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 最 大 允许 流 速 不 应 超 过 ：u 汽 水 同 向 流 动 时 80m su 汽 水 逆 向 流 动 时 60m su在 工 程 设 计 中 ， 为 保 证 系 统 正 常 运 行 ， 最 不 利 环 路 的 推 荐 流速 值 要 比 最 大 允 许 流 速 低 得 多 。 通 常 采 用 =15 40m s。 课 题 5 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 u 【 例 6-2 】 图 6-16所 示 为 室 内 高 压 蒸 汽 采 暖 管 路 系 统 的 一 个 支 路 。各 散 热 器 的 热 负 荷 均 为 4000W。 用 户 入 口 处 设 分 汽 缸 ， 与 室 外 蒸 汽 热 网相 接 。 在 每 一 个 凝 水 支 路 上 设 置 疏 水 器 。 散 热 器 的 蒸 汽 工 作 表 压 力 要求 为 200kPa。 试 选 择 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 径 和 用 户 入 口 处 的 采 暖 蒸汽 系 统 起 始 压 力 。图 6-16 例 题 6-2的 管 路 计 算 图 课 题 5 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 u【 解 】 （ 1） 计 算 最 不 利 环 路 u按 流 速 法 确 定 最 不 利 环 路 的 各 管 段 的 管 径 。 附 录 6-4为 蒸汽 表 压 力 200kPa时 的 水 力 计 算 表 ， 按 此 表 选 择 管 径 。u 室 内 高 压 蒸 汽 系 统 局 部 压 力 损 失 ， 通 常 按 当 量 长 度 法 计算 。 局 部 阻 力 当 量 长 度 值 可 查 附 录 6-5。u 水 力 计 算 结 果 列 在 表 6-7和 表 6-8中 。u最 不 利 环 路 的 总 压 力 损 失 为 25kPa， 考 虑 10 的 安 全 裕量 ， 则 蒸 汽 入 口 处 采 暖 蒸 汽 系 统 起 始 的 表 压 力 不 得 低 于 Pb=200+1.1 25=227.5kPa 课 题 5 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 u（ 2） 其 它 立 管 的 水 力 计 算u 由 于 室 内 高 压 蒸 汽 系 统 供 汽 干 管 各 管 段 的 压 力 损 失 较 大 ，各 分 支 立 管 的 节 点 压 力 难 以 平 衡 ， 通 常 按 流 速 法 选 用 立 管管 径 。 剩 余 过 高 压 力 ， 可 通 过 关 小 散 热 器 前 的 阀 门 方 法 来调 节 。u（ 3） 凝 结 水 管 段 管 径 的 确 定u按 附 录 6-3， 根 据 凝 结 水 管 段 所 担 负 的 热 负 荷 ， 确 定 各 干凝 结 水 管 段 的 管 径 ， 结 果 列 于 表 6-9。 课 题 5 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 表 6-7 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 水 力 计 算 表 课 题 5 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 表 6-8 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 各 管 段 的 局 部 阻 力 当 量 长 度 (m) 课 题 5 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 表 6-9 室 内 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 凝 结 水 管 径 表 课 题 5 高 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 u本 单 元 系 统 介 绍 了 蒸 汽 采 暖 系 统 的 基 本 原 理 和 特 点 ， 常 见蒸 汽 采 暖 系 统 形 式 ， 蒸 汽 采 暖 系 统 的 管 路 布 置 及 附 属 设备 的 安 装 方 法 ， 低 压 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 方 法 ， 高 压蒸 汽 采 暖 系 统 水 力 计 算 方 法 等 内 容 。u通 过 学 习 要 求 学 生 能 熟 练 运 用 常 用 的 水 力 计 算 图 表 ， 并 能进 行 一 般 蒸 汽 采 暖 系 统 的 水 力 计 算 ； 其 中 重 点 内 容 是 蒸 汽采 暖 系 统 的 管 路 及 设 备 的 布 置 与 安 装 和 蒸 汽 采 暖 系 统 附 属设 备 的 选 择 及 安 装 。 可 结 合 工 程 参 观 和 实 际 现 场 训 练 进 行学 习 。 蒸 汽 采 暖 系 统 小 结 LOGO