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刚才我们介绍的是

热水供暖系统

下面给大家介绍的是蒸汽供暖系统

蒸汽供暖系统以它的压力

来进行分类的话有三种

一种是高压蒸汽系统

表压在70千帕以上

多用于工业建筑

表压70千帕是怎么样一个概念

表压在70千帕的时候

饱和水蒸气的温度是115℃

而表压达到200千帕的时候

饱和水蒸气的温度是133.5℃

那么表压200千帕的时候

相当于是3个大气压力

而低压蒸汽供暖

它的表压都在0到70千帕之间

也就是说蒸汽锅炉

提供的蒸汽它的压力

在一个大气压到1.7个大气压之间

多用于民用建筑

在这个压力范围内饱和蒸汽的温度

就在100℃到115℃之间

它的温度并不是很高

第三种压力就是真空蒸汽供暖

它的绝对压力是低于一个大气压力的

其实并不见得是完全的真空

它的特点是它提供的蒸汽温度

是在100℃以下的

我们可以看看一些具体的数值

当绝对压力在10个千帕

也就说0.1个大气压的时候

饱和蒸汽的温度是45℃

那么45℃直接供暖就有点像

我们用45℃的水直接供暖差不多

散热器的表面温度

就可以维持在45℃左右

用这种真空蒸汽供暖可以

随着室外的气温去调节供汽压力

它有个长处就是卫生条件好

因为我们可以避免高温的暖气片

烤热空气中的污染物

再生成次生的污染

这样就可以保证它对室内空气的质量

没有负面的影响

那么这种真空蒸汽供暖

尽管有上述这个好处

但是它需要有真空泵

系统也是相当复杂

所以在我国目前来讲还是很少用的

这是一个室内蒸汽供暖系统的示意图

高温蒸汽从锅炉里出来

那么进入到分水器

在分水器里要把凝水

排掉让干蒸汽进入管道

然后送出去

那么进入到散热器里

这是一个光管散热器

由于蒸汽的表面温度非常高

所以并不用翅片管来加大换热面积

光管散热器已经够用

蒸汽在散热器中散热

然后就会凝结 变为饱和水

这些就是我们说的凝结水

当然凝结水也可能温度

不是饱和而是过冷的

然后通过疏水器

把水中含有的蒸汽拦回到散热器中

让真正的水流入到这个凝水管

回到这个蓄水箱中

实际上进入到凝水箱中的水的

温度也是相当高的

里面会融入很多空气

那么在凝水箱中降温之后

水中的空气又会溢出

凝水箱中的凝水会通过

水泵重新打入到锅炉里

由锅炉烧热再变成蒸汽

这里我们可以看到有多处

都是要汽水进行分离的

一个是分水器要把凝水排出去

蒸汽进入到散热器中

另外就是散热器出口

这一侧有疏水器

也是要把水和汽分开的

那么从分水器进入到散热器的

蒸汽的焓值如果是i

而凝结水的焓值是ql的话

那么一公斤蒸汽的

供热量就等于i减ql

如果散热器入口的是饱和蒸汽

出口是饱和凝结水

那么一公斤蒸汽提供的热量

就等于它的汽化潜热

如果蒸汽存在过热

而凝结水存在过冷的话

又是怎么样的

过冷度表示的是出口凝水温度

与凝结压力下饱和温度的差

而过热度表达的是入口蒸汽温度

与入口压力对应的饱和温度之差

在多数的情况下

这个过冷度和过热度都是很小的

他们形成的显热放热量也很小

与这个汽化潜热相比

是可以忽略不计的

所以我们在计算这个锅炉

所需要提供蒸汽量的时候

就可以用下面这个公式

蒸汽量等于3.6乘以热负荷除以

水的汽化潜热 蒸汽供暖系统

具有与热水供暖系统不同的特点

热水供热所需要的质量流量

是蒸汽供热的数倍

我可以举个例子来说明这个问题

比如说我可以用高压水来进行供热

用130℃的水供热

而回水温度只有70℃

中间有60℃的温差

在这种条件下热水供热的水量

已经是非常小

我用来对比的是蒸汽供暖的表压

是80个千帕

那也就是说供暖的蒸汽温度是116.9℃

即便如此

这二者的流量相差是8.8倍

也就是说我循环的水泵的量

用热水供热系统这个水量

是蒸汽供热系统的8.8倍

由于蒸汽供热的水流量小

所以它的热惯性也小

非常适合间歇供暖的场所

比如说间歇使用的公共建筑

如电影院 大会堂等

在使用前马上供热

房间就会非常快的热起来

那么蒸汽供热系统

它的内部参数变化是很大的

那么遇到节流后就会降低 膨胀 降温

就会出现蒸发和凝结现象

所以蒸汽供热系统里面

它的流动经常会出现两相流动

这是使得它这个系统就变的比较复杂

蒸汽供暖它的散热器表面温度

与水供热散热器的表面温度

相比它是比较高的

它的优势就是可以节省换热器的面积

但是它的劣势是容易烫伤人

所以一定要防止人能够直接接触它

所以蒸汽供暖的散热器

是很少用于民用建筑的

也是出于安全的考虑

另外我们常用的高压蒸汽供暖和

低压蒸汽供暖 它的表面温度都非常高

所以就会出现容易烤焦空气中的

有机灰尘影响室内的空气质量

由于上述的特征

蒸汽供暖系统比热水供暖系统

在设计和运行管理方面都要复杂的多

而且蒸汽供暖系统

相当于一个开式的系统

我们可以看到凝水箱

这就是一个开式的液面

凝水中的空气需要出去

那么在锅炉里燃烧的时候

水变成蒸汽的过程中又会融入空气

所以这种系统在间歇运行的时候

管道里面的空气会对散热器和

管道产生腐蚀作用

所以导致它的设备的寿命比较短

我们来看一看

蒸汽供暖系统的系统形式

这是一个重力回水的低压蒸汽供暖系统

它的供蒸汽侧完全靠的

是锅炉本身的驱动力

因为它的压力是高于大气压的

所以这个蒸汽是有驱动力的

红色的管道就是供汽的干管

而蓝色的管道就是凝水的回水干管

蒸汽被锅炉里面的

压力驱动进入到散热器

在散热器里逐渐相变凝结

变成了水 然后自然流出了这个散热器

这是因为散热器与凝水的

这个干管存在着高差

然后利用这个凝水干管与锅炉之间的高差

让这个凝水自然回到锅炉中

这样的重力回水低压蒸汽供暖系统

适用于小型系统

它的作用半径比较小

它的供蒸汽压力往往小于20个千帕

我们需要注意的是凝水水管的水位

这个水位不能过高 如果过高的话

就会导致底层的散热器充满了凝水和空气

减少它的换热面积

也就会阻碍蒸汽从上面进入

但是这个凝水的水位也不能过低

过低的话呢它就缺乏足够的动力

把这个水推回到锅炉中

所以这个凝水的水位

与锅炉顶部的高差

必须能够恰好抵消掉锅炉的蒸汽压力

下面我们再看机械回水的

低压蒸汽供暖系统

由于重力回水依赖于凝水管的水位

所以它是非常受限的

那么在很多条件下这种重力回水

是不能够充分发挥作用的

所以就要用水泵来进行机械回水

这是机械回水的低压蒸汽

供暖系统的示意图

我们可以看到只要凝水箱

它的水位低于最下部的散热器

那么散热器中的凝水

就会自然流回到这个凝水箱里面

那么从凝水箱里把水送回到锅炉

就由水泵来完成这个任务

这个依然是一个开式系统

散热器里面的压力

应该略高于大气压力

那么这种机械回水系统

还会产生一个现象

就是水击 由于机械回水系统

适用于供汽压力比较高的锅炉

那么在供汽管道中沿途冷却

会产生凝结水 而这些凝结水

是往下流动的

而高速运动的蒸汽是往上运动的

这个方向是正好相反的

那么高速运动的蒸汽就会

把沿途的凝结水推着向前走

这样就会产生浪花

或者水塞撞击管件产生振动和噪声

解决这个问题的措施是

要及时排除凝结水 在很多环节

都要设置排除凝结水的设备

而且要保证管道有适合的坡度

使这个凝结水和蒸汽同向流动

在这个图中我们可以看到

这个水平方向的有一根供水干管

我们可以看到下游的位置

比上游的位置低

这就是为保证让蒸汽的流动方向

与凝水的流动方向一致所设置的

下面这张表给出的是

低压蒸汽供暖系统的常用形式

这张表分别给出了双管上供下回

双管下供下回

双管中供以及单管下供下回

单管上供下回五种蒸汽供暖系统的图式

适用范围以及它的特点

请大家在课后自己去认认真真看一下

了解它们的作用

另外这张表给出的是

高压蒸汽供暖系统的常用形式

分别描述了上供下回式 上供上回式

以及水平串联式三种系统形式的

图式适用范围和特点

同样也希望大家在课后

自己认真去复习一下