第五章 室内蒸汽供热系统
第一节：蒸汽供暖系统概述
第二节：低压蒸汽供暖系统 第三节：高压蒸汽供暖系统 第四节：蒸汽系统主要附属设备 第五节：室内蒸汽供暖系统的水力计算
Chap5 室内蒸汽供热系统
第一节 蒸汽供暖系统概述
蒸汽作为供热（暖）系统 的热媒，应用极为普遍。左 图是蒸汽供热的原理图。蒸 汽从热源沿蒸汽管路进入散 热设备，蒸汽凝结放出热量 后，凝水通过疏水器再返回 热源重新加热。
二、机械回水系统
1. 与重力回水系统的区别 系统多了凝结水箱和凝结水泵 不同于重力回水系统，机械回水系统是“断开式”系统。凝水不直接返回 锅炉，而首先进入凝水箱，然后再用凝水泵将凝水送回热源重新加热。
i≥0.003
i≥0.005
2. 对系统的要求 凝水箱布置应低于所有散热器和凝水管。进凝水箱的凝水干管应作顺流 向下的坡度，使从散热器流出的凝水靠重力自流进入凝水箱。为了使系统的 空气经凝水干管流入凝水箱，再经凝水箱上的空气管排往大气,凝水干管应按 干式凝水管设计。 3.优点 扩大了供热范围，应用最为普遍。
第二节 低压蒸汽供暖系统
一、重力回水系统
1. 工作原理
在系统运行前，锅炉充水至
Ⅰ―Ⅰ面。锅炉加热后产生的蒸汽， 在其自身压力作用下，克服流动阻 力，沿供汽管道输进散热器内，并 将积聚在供汽管道和散热器内的空 气驱入凝水管，最后，经连接在凝 水管末端的空气管排出。蒸汽在散 热器内冷凝放热。凝水靠重力作用 沿凝水管路返回锅炉，重新加热变 成蒸汽，继续循环。
到氧腐蚀，使用寿命短。有条件的工程宜采用镀锌钢管，散热器宜采用铸铁
制品，容易腐蚀的钢制散热器不宜用在蒸汽采暖系统中。 10.蒸汽管温度高，凝结水难以回收，热损失大。
二、蒸汽采暖系统的类型
1.按供汽压力分类： 高压蒸汽供暖系统：表压P0.07MPa； 低压蒸汽供暖系统：表压P≤0.07MPa； 真空蒸汽供暖系统：绝对压力P0.1MPa ,饱和温度低于100℃。 2. 根据立管的根数分类：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，应多采用垂直双管系统。 3.根据蒸汽干管的位置分类 ：上供式、中供式和下供式 为了保证蒸汽、凝结水同向流动，防止水击和噪声，上供式系统用得较多 4.按回水动力不同分类： 重力回水系统；余压回水系统；机械回水系统
在实际运行过程中，为了避免未凝结
的蒸汽窜入凝水管，可在每个散热器 出口或在每根凝水立管下端安装疏水
器。
2.真空度， 应打开空气管的阀门，使空气通过干凝水干管迅速进入系统，以免空气从系
第一节 蒸汽供暖系统概述
一、蒸汽作为热媒的特点（与热水相比较 ） 1.凝结放热，同样Q，流量少，省管材，省电。
蒸汽释放热量主要是通过蒸汽的凝结放出汽化潜热，发生相变，其温度变化很小； 热水靠降低温度释放热量。就单位质量热媒而言，蒸汽放出的汽化潜热比热水温降放
出的显热要大许多倍。因而同样热负荷，蒸汽质量流量要小许多，凝结水管管径小，
2. 管路布置特点： 1）供汽干管低头走，汽水同向，坡度宜采用0.003，不小于0.002。当汽水 逆向流动时管道坡度≥0.005，进入散热器支管坡度i=0.01~0.02。 2）锅炉工作时，在蒸汽压力作用下，总凝水立管的水位将升高h值，达到 Ⅱ-Ⅱ水面。当凝水干管内为大气压力时，h值即为锅炉压力所折算的水柱 高度。为使系统内的空气能从P点处顺利排出，P点前的凝水干管就不能充 满水。干管的横断面，上部分应充满空气，下部分充满凝水，凝水靠重力 流动。这种非满管流动的凝水管，称为干式凝水管。它必须敷设在Ⅱ-Ⅱ水 面以上，再考虑锅炉压力波动，P点处应再高出Ⅱ-Ⅱ水面约200～250mm。 水面Ⅱ-Ⅱ以下的总凝水立管全部充满凝水，凝水满管流动，称为湿式凝水 管。
5. 静压力小，流速大，可减小管径。
由于蒸汽比容大、密度小，因而在高层建筑中，不会象热水供暖那样产生很大的水 静压力。由于蒸汽密度比水小，相同质量流量时，可采用较大的流速而不会产生过大 的阻力，从而可减小管径，节省投资。
5.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。
蒸汽的饱和温度可随压力增高而增高，变换蒸汽压力可满足各种不同工厂内生产 工艺用热对热媒温度的需要，甚至可以作为动力使用（蒸汽锻锤）。
三、低压蒸汽供暖系统在设计中应注意的问题
1.保证合适的供汽压力。在设计低压蒸汽供暖系统时，一方面尽可能采用 较低的供汽压力，另一方面系统的干式凝水管又与大气相通；因此，散热器 内的蒸汽压力只需比大气压力稍高一点即可，靠剩余压力以保证蒸汽流入散 热器所需的压力损失，并靠蒸汽压力将散热器中的空气驱入凝水管。设计时， 散热器入口阀门前的蒸汽剩余压力通常为1500～2000Pa。
3. 重力回水低压蒸汽供暖系统的特点 优点：系统型式简单，无凝水箱、凝水泵，运行时不消耗电能，适用于小
型系统。
缺点：供暖系统作用半径不能过大。 当系统作用半径较大，供汽压力较高（表压高于20KPa)时，一般采用机
械回水系统。室内系统的作用半径一般控制在50m以内，若超过50m，可
通过调整入口或分支点的位置来解决，多分成几个小系统。
7.室内空气品质差，卫生条件差。
散热器的tpj高，易使沉积在散热设备表面的有机灰尘焦化而产生异味，降低室内 空气品质，散热器的热媒平均温度高，易烫伤人，卫生条件差。
8.状态参数变化大，设计计算和运行管理复杂，“跑、冒、滴、漏”现象严 重，降低其经济性。
9.管路易腐蚀，寿命短.
蒸汽管道间歇工作，蒸汽管内时而流动蒸汽，时而充斥空气，凝结水管道 时而充满水，时而进入空气，管道特别是凝结水管，反复和空气接触，易受
水泵电耗省。
2.散热器的tpj高，同样Q，节省散热器面积。
蒸汽在散热器内在定压下凝结放热，热媒温度为该压力下的饱和温度。平均温度高。
3.有相态变化，状态变化大 相态变化大，输送过程密度变化大，在凝结水管路中易出现二次蒸汽，管路内流动 复杂
4.热惰性小，适用于间歇供暖。
热得快，冷得快（适用于影剧院观众厅）；热水系统水的贮热能力大，热惰性大。