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供熱工程,,GONG RE GONG CHENG,,單元6 蒸汽采暖系統(tǒng),單元6 蒸汽采暖系統(tǒng),知 識(shí) 目 標(biāo)： 1、熟悉蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn)； 2、熟悉常見蒸汽采暖系統(tǒng)形式 ； 3、掌握蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備安裝方法； 4、掌握低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算方法； 5、掌握高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計(jì)算方法。 能力目標(biāo)： 1、能熟練運(yùn)用常用的水力計(jì)算圖表，能夠進(jìn)行一般蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算； 2、能夠進(jìn)行蒸汽采暖系統(tǒng)的管路及設(shè)備的布置與安裝； 3、能夠進(jìn)行蒸汽采暖系統(tǒng)附屬設(shè)備的選擇及安裝。,,,,,目 錄,課題1 蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn),課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,1,2,3,4,,課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,5,以水蒸汽作為熱媒的采暖系統(tǒng)稱為蒸汽采暖系統(tǒng)。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壓力和溫度的蒸汽，蒸汽靠自身壓力作用通過管道流入散熱器內(nèi)，在散熱器內(nèi)放熱后，蒸汽變成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)過疏水器后沿凝結(jié)水管道返回凝結(jié)水箱內(nèi)，再由凝結(jié)水泵送入鍋爐重新被加熱變成蒸汽。,6.1.1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(diǎn),圖6.1 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(jié)水箱；5-凝水泵；6-空氣管,課題1 蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn),,蒸汽采暖系統(tǒng)的凝結(jié)水回收方式，應(yīng)根據(jù)二次蒸汽利用的可能性及室外地形，管道敷設(shè)方式等決定，可采用以下幾種回水方式： （1）閉式滿管回水； （2）開式水箱自流或機(jī)械回水； （3）余壓回水。,課題1 蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn),,散熱設(shè)備的熱負(fù)荷為Q時(shí)，散熱設(shè)備所需的蒸汽量可按下式計(jì)算 式中 Q——散熱設(shè)備的熱負(fù)荷，W； G——所需的蒸汽量，kg／h； ——蒸汽在凝結(jié)壓力下的汽化潛熱，kJ／kg； A——單位換算系數(shù)，1W=l J／S=3600／1000 kJ／h=3.6 kJ／h。,,課題1 蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn),,,與熱水相比，蒸汽作為熱媒有如下特點(diǎn)： （1）用蒸汽作為熱媒，可同時(shí)滿足對(duì)壓力和溫度有不同要求的多種用戶的用熱要求。 （2）蒸汽在散熱設(shè)備內(nèi)定壓放出汽化潛熱，熱媒平均溫度為相應(yīng)壓力下的飽和溫度。 （3）蒸汽和凝結(jié)水在管路內(nèi)流動(dòng)時(shí)，狀態(tài)參數(shù)(密度和流量)變化大，甚至伴隨相變。 （4）蒸汽密度比水小，適用作高層建筑高區(qū)的(特別是高度大于160m的特高層建筑)采暖熱媒，不會(huì)使建筑物底部的散熱器超壓。 （5）蒸汽熱惰性小，供汽時(shí)熱得快，停汽時(shí)冷得也快。 （6）蒸汽流動(dòng)的動(dòng)力來自于自身壓力。 （7）用蒸汽作熱媒時(shí)，散熱器和管道的表面溫度高于100℃。以水為熱媒時(shí)，大部分時(shí)間散熱器表面平均溫度低于80℃。 （8）蒸汽管道系統(tǒng)間歇工作。,課題1 蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn),課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),（1）根據(jù)蒸汽壓力大小不同可分：高壓蒸汽采暖系統(tǒng)(表壓＞0.07MPa)、低壓蒸汽采暖系統(tǒng)（表壓≤0.07MPa）和低真空蒸汽采暖系統(tǒng)(絕對(duì)壓力＜0.1Mpa)。根據(jù)供汽汽源的壓力、對(duì)散熱器表面最高溫度的限度和用熱設(shè)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)。低真空采暖系統(tǒng)因需要抽真空設(shè)備，同時(shí)運(yùn)行管理復(fù)雜，國(guó)內(nèi)外用得都很少。 （2） 根據(jù)立管的數(shù)量可分：?jiǎn)喂苷羝膳到y(tǒng)和雙管蒸汽采暖系統(tǒng)。單管系統(tǒng)易產(chǎn)生水擊和汽水沖擊噪聲，所以多采用垂直雙管系統(tǒng)。,6.2.1 蒸汽采暖系統(tǒng)的類型,,（3）根據(jù)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層散熱器上部、中部和下部。為了保證蒸汽、凝結(jié)水同向流動(dòng)，防止水擊和噪聲，上供下回式系統(tǒng)用得較多。 （4）根據(jù)凝結(jié)水回收動(dòng)力可分：重力回水和機(jī)械回水。 （5） 根據(jù)凝結(jié)水系統(tǒng)是否通大氣可分：開式系統(tǒng)(通大氣)和閉式系統(tǒng)(不通大氣)。 （6）根據(jù)凝結(jié)水充滿管道斷面的程度分為：干式回水和濕式回水。,課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),,6.2.2.1 重力回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng) 圖6-2為重力回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)原理圖。,圖6-2 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(jié)水管；4-濕式凝結(jié)水管；5-空氣管； 6-散熱器；7-截止閥；8-水封,6.2.2 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式,課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),,6.2.2.2 機(jī)械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng) 機(jī)械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是供汽壓力小于0.07MPa以及凝結(jié)水依靠水泵的動(dòng)力送回?zé)嵩粗匦录訜帷?圖6-3為中供式機(jī)械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)原理圖。,圖6-3 中供式機(jī)械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng) l-蒸汽管；2-凝結(jié)水管；3-回?zé)嵩吹哪Y(jié)水管；4-空氣管；5-通氣管； 6-凝結(jié)水箱；7-凝結(jié)水泵；8-止回閥；9-散熱器；lO-截止閥；11-疏水器,課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),,圖中的高度h應(yīng)滿足防止凝結(jié)水泵汽蝕的需求，見表6-1。機(jī)械回水低壓蒸汽采暖系統(tǒng)，適用于較大型系統(tǒng)。,表6-1 凝結(jié)水泵的凝水溫度、最大吸入壓力、最小正壓力,課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),6.2.3.1 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性 凡壓力大于70kpa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(diǎn)： （1）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(duì)于同樣的熱負(fù)荷，所需管徑?。坏绻爻棠Y(jié)水排除不暢時(shí)，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重水擊； （2）散熱器內(nèi)蒸汽壓力高，表面溫度也高，對(duì)于同樣的熱負(fù)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(jī)塵，衛(wèi)生和安全條件差； （3）凝水溫度高。容易產(chǎn)生二次蒸汽。,課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),6.2.3 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的形式,,6.2.3.2 開式高壓蒸汽采暖系統(tǒng) 圖6-4為開式上供下回式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的示意圖。,圖6-4 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(bǔ)償器；13-疏水器；14-凝結(jié)水箱；15-凝結(jié)水泵；16-通氣管,課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),,6.2.3.3 設(shè)置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng) 圖6-5是設(shè)置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng)。,圖6-5 設(shè)置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng) 1-高壓用汽設(shè)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(diào)節(jié)器,課題2 蒸汽采暖系統(tǒng),布置管道時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）為了便于檢修或停汽時(shí)泄水，當(dāng)汽水同向流動(dòng)時(shí)， 蒸汽干管坡度不應(yīng)小于0.002， 一般采用0.003，當(dāng)汽水逆向流動(dòng)時(shí)，蒸汽干管坡度不應(yīng)小于0.005。凝結(jié)水管道坡度不應(yīng)小于0.002，一般采用0.003。管道的最低點(diǎn)設(shè)泄水閥。管道設(shè)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(jié)水或管道內(nèi)的空氣。 （2）凝結(jié)水管過門需要進(jìn)行豎向繞彎前進(jìn)時(shí)，應(yīng)在繞彎的部分裝設(shè)空氣繞行管和泄水閥(或絲堵)，見圖6—6。,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,6.3.1 蒸汽采暖系統(tǒng)管道的布置,,（3）水平的蒸汽管道需要做豎向抬高時(shí)，應(yīng)裝設(shè)疏水器和排污閥，以防止在這些部位集聚凝結(jié)水和沉積雜質(zhì)。例如在地溝中布置干管時(shí)，由于管道必須有一定的坡度，所以當(dāng)管路很長(zhǎng)時(shí)，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(yīng)該把蒸汽管在適當(dāng)?shù)牡胤教Ц?，同時(shí)要把沿途凝結(jié)水就地排入凝結(jié)水管中。,圖6—6 凝結(jié)水管過門,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,（4）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(duì)于較長(zhǎng)的水平和垂直管段，應(yīng)裝伸縮器，或在管段中間增加可以進(jìn)行自然補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)彎。管道轉(zhuǎn)彎部分的彎曲半徑應(yīng)不小于6d～8d(d為管道直徑)。 （5）水平管道的管徑由粗變細(xì)時(shí)，宜采用偏心連接(包括焊接和采用偏心異徑管箍連接)。與熱水采暖系統(tǒng)供水管不同的是蒸汽管道變徑時(shí)應(yīng)使管道底部是平的，以使管道中凝結(jié)水流動(dòng)暢通。 （6）為了使立管能夠補(bǔ)償其本身的熱脹長(zhǎng)度，防止連接點(diǎn)過大的位移，立管上下兩端應(yīng)做成乙字彎或用彎管與干管連接。,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,6.3.2.1 疏水器 （1）疏水器的種類 根據(jù)作用原理不同，可分以下幾種： 1)利用疏水器內(nèi)凝結(jié)水液位變化動(dòng)作的機(jī)械型疏水器。浮筒式、吊桶式(倒吊桶式)、浮球式疏水器均屬于此類疏水器。 2)依靠蒸汽和凝結(jié)水流動(dòng)時(shí)熱動(dòng)力特性不同來工作的熱動(dòng)力型疏水器。熱動(dòng)力式、脈沖式屬于此類疏水器。 3)依靠疏水器內(nèi)凝結(jié)水的溫度變化來排水阻汽的熱靜力式(恒溫型)疏水型。波紋管式、雙金屬片式疏水器均屬于此類疏水器。,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,6.3.2 排除凝結(jié)水的設(shè)備,,（2） 疏水器的工作原理 1)浮筒式疏水器 浮筒式疏水器的構(gòu)造如圖6-7所示。,圖6-7 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,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,2)熱動(dòng)力式疏水器 熱動(dòng)力式疏水器的構(gòu)造原理如圖6-8所示。,圖6-8 熱動(dòng)力式疏水器 1-閥體；2-閥片；3-閥蓋；4-控制室；5-過濾器,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,3)恒溫式疏水器 恒溫式疏水器用于低壓蒸汽系統(tǒng)，其構(gòu)造原理如圖6-9所示。,圖6-9 恒溫式疏水器 1-外殼；2-波紋盒；3-錐形閥；4-閥孔,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,6.3.2.2 疏水器的選擇計(jì)算 (1) 疏水器的選擇 選擇疏水器時(shí)，應(yīng)使其排水能力大于用熱設(shè)備的理論排水量，即： 式中 ——疏水器設(shè)計(jì)排水量，kg／h； ——用熱設(shè)備的理論排水量， kg／h； K ——疏水器的選擇倍率。 不同熱用戶系統(tǒng)的疏水器選擇倍率K值，可按表6-2進(jìn)行選擇。,,,,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,表6-2 疏水器選擇倍率K值,注：P──表壓力。,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,(2)疏水器排水量的計(jì)算 疏水器的排水量可按下式計(jì)算： 式中 G —疏水器的排水量，kg／h； AP ——疏水器的排水系數(shù)； d ——疏水器的排水閥孔直徑，mm； △P ——疏水器前后壓差，kPa。 當(dāng)通過冷水時(shí)，疏水器的排水系數(shù)AP=32；當(dāng)通過飽和凝結(jié)水時(shí)，按設(shè)計(jì)手冊(cè)或生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品樣本選用。,,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,(3)疏水器前、后壓力的確定原則 疏水器前、后設(shè)計(jì)壓力及其設(shè)計(jì)壓差的數(shù)值，關(guān)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。疏水器前的表壓力P1取決于疏水器在蒸汽供熱系統(tǒng)中連接的位置。 當(dāng)疏水器用于排除蒸汽管路的凝結(jié)水時(shí)，Pl=Pb(Pb為疏水點(diǎn)處的蒸汽管中的表壓力)；當(dāng)疏水器安裝在用熱設(shè)備(如換熱器、暖風(fēng)機(jī)等)的出口凝結(jié)水支管上時(shí)，P1=0.95Pb(Pb為用熱設(shè)備前的蒸汽表壓力)；當(dāng)疏水器安裝在凝結(jié)水干管末端時(shí)，P1=0.7Pb(Pb為供熱系統(tǒng)入口蒸汽的表壓力)。 凝結(jié)水通過疏水器及其排水閥孔時(shí)，有能量損失，使其背壓P2比其進(jìn)口壓力Pl低。為保證疏水器正常工作，必須有一個(gè)最小的壓差ΔPmin。如Pl給定后，P2不得超過某一最大允許值P2max。 P2max≤P1-△Pmin,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,6.3.2.3 疏水器的安裝 如圖6-10所示為幾種常用的疏水器安裝方式。,圖6-10 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,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,疏水器的安裝要求是： (1)疏水器應(yīng)安裝在便于操作和檢修的位置，安裝應(yīng)平整，支架應(yīng)牢固。連接管路應(yīng)有坡度，其排水管與凝結(jié)水干管(回水)相接時(shí)，連接口應(yīng)在凝結(jié)水干管的上方； (2)管道和設(shè)備需設(shè)疏水器時(shí)，必須做排污短管(座)，排污短管(座)應(yīng)有不小于150mm的存水高度，在存水高度線上部開口接疏水器，排污短管(座)下端應(yīng)設(shè)法蘭蓋； (3)應(yīng)設(shè)置必要的法蘭和活接頭等，以便于檢修拆卸。,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,當(dāng)外網(wǎng)壓力超過用戶的允許壓力時(shí)，可設(shè)置減壓閥來減少建筑物入口供水干管上的壓力。 常用的減壓閥有活塞式減壓閥（Y43H-10、Y43H-16）、波紋管式（Y44T-10）減壓閥和彈簧薄膜式（Y42SD-25）減壓閥等，如圖6-11所示為活塞式減壓閥工作原理圖。,圖6-11 活塞式減壓閥工作原理圖,6.3.3 減壓閥,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,減壓閥的安裝是以閥組的形式表現(xiàn)的，如圖6-12所示。閥組由減壓閥、控制閥、壓力表、安全閥、沖洗管和旁通管等組成。其安裝尺寸見表6-3。,圖6-12 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3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,表6-3 減壓閥安裝尺寸(mm),課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,減壓閥的安裝要求： （1）減壓閥有方向性，安裝時(shí)不要將方向裝反，并應(yīng)使它垂直安裝在水平管道上。旁通管的直徑一般應(yīng)比減壓閥直徑小1～2號(hào)。 （2）為防止減壓閥后壓力超過允許的限度，閥后應(yīng)安裝安全閥。 （3）蒸汽系統(tǒng)的減壓閥前應(yīng)安裝疏水器。,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,二次蒸發(fā)箱的作用是將各用汽設(shè)備排出的凝結(jié)水，在較低壓力下擴(kuò)容，分離出一部分二次蒸汽，并將其輸送到熱用戶加以利用。二次蒸發(fā)箱實(shí)際上是一個(gè)擴(kuò)容器，構(gòu)造如圖6-13所示。,6.3.4 二次蒸發(fā)箱,圖6-13 二次蒸發(fā)箱,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,一般二次蒸發(fā)箱的容積V按每1m3容積每小時(shí)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式計(jì)算： 式中 V ——二次蒸發(fā)箱的容積，m3； G ——流入二次蒸發(fā)箱的凝結(jié)水量，kg／h； x ——每1kg凝結(jié)水的二次汽化率，kg／kg； υ ——蒸發(fā)箱內(nèi)的壓力所對(duì)應(yīng)的蒸汽比容，m3／kg。 蒸發(fā)箱其容積中20％存水，80％為蒸汽分離空間。 蒸發(fā)箱的截面積按蒸汽流速不大于2.0m／s來計(jì)算，水流速不應(yīng)大于O.25m／s。二次蒸發(fā)箱的型號(hào)及規(guī)格見國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集,,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,安全水封用于閉式凝結(jié)水回收系統(tǒng)，其組成如圖6-14所示。,6.3.5 安全水封,圖6-14 安全水封 A-壓力罐；B-真空貯水罐；C-下貯水罐,課題3 蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備,,6.4.1.1 蒸汽管路 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)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ΔPy，和局部阻力損失ΔPj。 單位長(zhǎng)度沿程阻力損失(比摩阻)，可由達(dá)西·維斯巴赫公式進(jìn)行計(jì)算。即,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,式中 R ——單位長(zhǎng)度沿程阻力損失，Pa/m λ——管段的摩擦阻力系數(shù)； d-——管子內(nèi)徑，m； υ——流體在管道內(nèi)的流速，m/s； ρ——流體的密度，kg/m3。,,6.4.1 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計(jì)算的原則和方法,,附錄6-1給出低壓蒸汽采暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算表，制表時(shí)蒸汽的密度取值均為0.6 kg/m3計(jì)算。 局部阻力損失的計(jì)算公式為： 各局部阻力系數(shù)ξ值同樣可按附錄4-2確定，其動(dòng)壓頭值可見附錄6-2。 在散熱器入口處，蒸汽應(yīng)有1500～2000Pa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(jìn)入散熱器，并將散熱器內(nèi)的空氣排出。,,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,,平均比摩阻法是在已知鍋爐或室內(nèi)入口處蒸汽壓力條件下進(jìn)行計(jì)算。 式中 ： Rpj——平均比摩阻，Pa/m; α——沿程壓力損失占總壓力損失的百分?jǐn)?shù)，取α=0.6； Pg——鍋爐出口或室內(nèi)用戶入口的蒸汽表壓力，Pa； 2000——散熱器入口處的蒸汽剩余壓力，Pa； ∑ ——最不利環(huán)路管段的總長(zhǎng)度，m。,,,Rpj=,,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,,6.4.1.2 凝結(jié)水管路 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結(jié)水管路，在排氣管前的管路為干凝結(jié)水管路，管路截面的上半部為空氣，管路截面下半部流動(dòng)凝結(jié)水，凝結(jié)水管路必須保證0.005以上的向下坡度，屬非滿管流狀態(tài)。 排氣管后面的凝結(jié)水管路，可以全部充滿凝結(jié)水，稱為濕凝結(jié)水干管,其流動(dòng)狀態(tài)為滿管流。在相同熱負(fù)荷條件下，濕式凝結(jié)水管選用的管徑比干式的小。 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)干凝結(jié)水管路和濕凝結(jié)水管路的管徑選擇表可見附錄6-3。,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,,【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(gè)支路。每個(gè)散熱器的熱負(fù)荷均為4000W。每根立管及每個(gè)散熱器的蒸汽支管上均裝有截止閥。每個(gè)散熱器凝水支管上裝一個(gè)恒溫式疏水器。總蒸汽立管保溫。,6.4.2 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計(jì)算示例,圖6-15 例題6-l的管路計(jì)算圖 圖中小圓圈內(nèi)的數(shù)字表示管段號(hào)。圓圈旁的數(shù)字：上行表示管段熱負(fù)荷(W)，下行表示管段長(zhǎng)度(m)。羅馬數(shù)字表示立管編號(hào)。,要求確定各管段的管徑及鍋爐蒸汽壓力。,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,表6.4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算表,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,表6-5 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的局部阻力系數(shù)匯總表,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,表6-6 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結(jié)水管徑,課題4 低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,,（1）平均比摩阻法 當(dāng)蒸汽系統(tǒng)的起始?jí)毫σ阎獣r(shí)，為使疏水器能正常工作和留有必要的剩余壓力使凝結(jié)水排入凝結(jié)水管網(wǎng)，在工程設(shè)計(jì)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(yīng)大于起始?jí)毫Φ?5％。平均比摩阻可按下式確定： 式中 Rpj ——平均比摩阻，Pa/m; α——摩擦壓力損失占總壓力損失的百分?jǐn)?shù)，按附錄4-8對(duì)高壓蒸汽采暖系統(tǒng)取α=0.8； P ——蒸汽采暖系統(tǒng)的起始表壓力，Pa； ∑l ——最不利環(huán)路的總長(zhǎng)度，m。,課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,6.5.1 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計(jì)算的基本原則和方法,,（2）流速法 如果室內(nèi)高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的起始?jí)毫^高，在保證用熱設(shè)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《暖通空調(diào)規(guī)范》規(guī)定，高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的最大允許流速不應(yīng)超過： 汽水同向流動(dòng)時(shí) 80m／s 汽水逆向流動(dòng)時(shí) 60m／s 在工程設(shè)計(jì)中，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)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υ=15～40m／s。,課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,,【例6-2 】 圖6-16所示為室內(nèi)高壓蒸汽采暖管路系統(tǒng)的一個(gè)支路。各散熱器的熱負(fù)荷均為4000W。用戶入口處設(shè)分汽缸，與室外蒸汽熱網(wǎng)相接。在每一個(gè)凝水支路上設(shè)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?jí)毫Α?6.5.2 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計(jì)算示例,圖6-16 例題6-2的管路計(jì)算圖,課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,【解】（1）計(jì)算最不利環(huán)路 按流速法確定最不利環(huán)路的各管段的管徑。附錄6-4為蒸汽表壓力200kPa時(shí)的水力計(jì)算表，按此表選擇管徑。 室內(nèi)高壓蒸汽系統(tǒng)局部壓力損失，通常按當(dāng)量長(zhǎng)度法計(jì)算。局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度值可查附錄6-5。 水力計(jì)算結(jié)果列在表6-7和表6-8中。 最不利環(huán)路的總壓力損失為25kPa，考慮10％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 Pb=200+1.1×25=227.5kPa,課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,（2）其它立管的水力計(jì)算 由于室內(nèi)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(diǎn)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(guān)小散熱器前的閥門方法來調(diào)節(jié)。 （3）凝結(jié)水管段管徑的確定 按附錄6-3，根據(jù)凝結(jié)水管段所擔(dān)負(fù)的熱負(fù)荷，確定各干凝結(jié)水管段的管徑，結(jié)果列于表6-9。,課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,,表6-7 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計(jì)算表,課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,,表6-8 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)各管段的局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度(m),課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,,表6-9 室內(nèi)高壓蒸汽采暖系統(tǒng)凝結(jié)水管徑表,課題5 高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算,本單元系統(tǒng)介紹了蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn)，常見蒸汽采暖系統(tǒng)形式 ，蒸汽采暖系統(tǒng)的管路布置及附屬設(shè)備的安裝方法，低壓蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算方法，高壓蒸汽采暖系統(tǒng)水力計(jì)算方法等內(nèi)容。 通過學(xué)習(xí)要求學(xué)生能熟練運(yùn)用常用的水力計(jì)算圖表，并能進(jìn)行一般蒸汽采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算；其中重點(diǎn)內(nèi)容是蒸汽采暖系統(tǒng)的管路及設(shè)備的布置與安裝和蒸汽采暖系統(tǒng)附屬設(shè)備的選擇及安裝?？山Y(jié)合工程參觀和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練進(jìn)行學(xué)習(xí)。,蒸汽采暖系統(tǒng)小結(jié),Thank You!,,