哈工大-供熱工程-第四章蒸汽系統(tǒng)(已修改)
2025-01-31 14:26 本頁面
【正文】 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 1 第四章 蒸汽系統(tǒng) ZH 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 2 概述 蒸汽是最常用的熱媒之一。特別是在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 3 蒸汽系統(tǒng)示意圖 圖 4—1蒸汽系統(tǒng)示意圖 （ a）工藝設(shè)備供汽系統(tǒng)；（ b）蒸汽采暖系統(tǒng)；（ c）熱水采暖供汽系統(tǒng)；（ d）熱水供應(yīng)供汽系統(tǒng)；（ e）通風(fēng)、空調(diào)供汽系統(tǒng) 1—蒸汽管； 2—凝結(jié)水管； 3—減壓閥； 4工藝用汽設(shè)備； 5—疏水器； 6—汽水換熱器； 7—凝結(jié)水箱； 8—凝結(jié)水泵； 9—散熱器； 10—膨脹水箱； 11—熱水貯水箱； 12—通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備； 13—溫度調(diào)節(jié)器 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 4 蒸汽系統(tǒng)示意圖 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 5 蒸汽系統(tǒng)示意圖 圖 4—1表示了用蒸汽為熱媒向工業(yè)用熱設(shè)備（汽錘、干燥、印染等）（圖（ a））、采暖（圖（ b）、（ c））、熱水供應(yīng)（圖（ d））、通風(fēng)、空調(diào)（圖（ e））等用戶供熱的示意圖。 蒸汽采暖系統(tǒng)分有凝結(jié)水回收和無凝結(jié)水回收兩種型式。圖中給出的是有凝結(jié)水回收的型式。用熱設(shè)備出口都有疏水器 凝結(jié)水箱 7和凝結(jié)水泵 8，凝結(jié)水泵將凝結(jié)水沿凝結(jié)水管 2送回?zé)崃φ净驘嵩础? 為了節(jié)約能耗、減少費(fèi)用，凝結(jié)水都應(yīng)回收。 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 6 蒸汽系統(tǒng)示意圖 在凝結(jié)水可以就地利用、而且經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，方案合理時，才能采用無凝結(jié)水回收的型式。用熱系統(tǒng)與室外蒸汽網(wǎng)路的連接取決于用熱系統(tǒng)和設(shè)備的特點(diǎn)。如熱用戶使用蒸汽，則采用直接連接（圖 4—1中的（ a）、（ b）、（ e））；如果用戶使用熱水，可通過汽水換熱器間接連接（圖 4—1中的（ c）、（ d））。如各用戶用汽參數(shù)不同，供汽壓力應(yīng)滿足最高壓力用戶的要求。如果供汽壓力高于其它用戶要求，則在其它用戶入口安裝減壓閥。 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 7 蒸汽作為熱媒的特點(diǎn) 與熱水相比，蒸汽作為熱媒有如下特點(diǎn)： 1. 某些工藝生產(chǎn)只能用蒸汽；某些工藝生產(chǎn)要求熱媒的壓力和溫度較高，用蒸汽作熱媒，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。在為生產(chǎn)創(chuàng)造條件的同時，兼作其它熱用戶的熱媒。 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 8 蒸汽作為熱媒的特點(diǎn) 2. 蒸汽在散熱設(shè)備中主要靠相變放出熱量（ 放出汽化潛熱 ） 。 水在散熱設(shè)備內(nèi)溫度降低放出熱量 ， 不發(fā)生相變 。 就單位質(zhì)量熱媒而言 ， 蒸汽放出的汽化潛熱比熱水溫降放出顯熱要大許多倍 。 對相同熱負(fù)荷 ， 蒸汽比熱水供熱的熱媒質(zhì)量流量要小得多 ， 因而凝結(jié)水管流量小 、 管徑小 。使得蒸汽系統(tǒng)節(jié)省管道初投資 。 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 9 蒸汽作為熱媒的特點(diǎn) 3. 蒸汽在散熱設(shè)備內(nèi)定壓凝結(jié)放熱 ， 散熱設(shè)備的熱媒平均溫度為相應(yīng)壓力下的飽和溫度 。 熱水在散熱設(shè)備內(nèi)靠溫降供熱 ， 散熱設(shè)備的熱媒平均溫度為其進(jìn) 、 出口水溫平均值 。 因此在相同熱負(fù)荷下 ， 蒸汽系統(tǒng)散熱設(shè)備的傳熱溫差大 ， 所需散熱設(shè)備面積比熱水系統(tǒng)少得多 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 10 蒸汽作為熱媒的特點(diǎn) 4. 蒸汽和凝結(jié)水在管路內(nèi)流動時 ， 狀態(tài)參數(shù) （ 密度和流量 ） 變化大 ， 甚至伴隨相變 。 飽和蒸汽沿管路流動時 ， 管壁散熱產(chǎn)生凝結(jié)水 ， 變成濕蒸汽；濕蒸汽流經(jīng)阻力較大的閥門時 ， 被絕熱節(jié)流 ， 可能變成飽和蒸汽或過熱蒸汽 。 這些都是流動過程中的相變 。 從散熱設(shè)備流出的飽和凝結(jié)水通過疏水器和凝結(jié)水管路 ， 壓力下降的速率快于溫降 。 多余的熱焓 ， 使部分凝結(jié)水重新汽化 ， 形成 “ 二次蒸汽 ” 。 這些特點(diǎn)使得蒸汽供熱系統(tǒng)的設(shè)計計算和運(yùn)行管理復(fù)雜 。 出現(xiàn) “ 跑 、 冒 、 滴 、 漏 ” 問題 ， 解決不當(dāng)時 ， 降低蒸汽供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性 。 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 11 蒸汽作為熱媒的特點(diǎn) （ 5） 蒸汽密度比水小得多 ， 用于高層建筑高區(qū) （ 特別是高度大于 160m的特高層建筑 ） ，不會使建筑物底部的設(shè)備和散熱器超壓 （ 見圖 3—20） 。 （ 6） 蒸汽供熱系統(tǒng)熱惰性小 ， 供汽時熱得快 ， 停汽時冷得也快 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 12 蒸汽作為熱媒的特點(diǎn) （ 7） 蒸汽流動的動力來自于自身壓力 。蒸汽壓力與溫度有關(guān) ， 而且壓力變化時 ， 溫度變化不大 。 因此蒸汽采暖不能采用改變熱媒溫度的質(zhì)調(diào)節(jié) ， 只能采用間歇調(diào)節(jié) 。 因此使蒸汽采暖系統(tǒng)用戶室內(nèi)溫度波動大 ， 間歇工作時有噪聲 ， 供暖質(zhì)量受到影響 。 2022/2/16 采暖通風(fēng)與空調(diào) 13 蒸汽作為熱媒的特點(diǎn) （ 8） 灰塵在 65~70℃ 時開始分解 ， 在溫度高于 80℃ 時分解過程加劇 。 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
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