機(jī)械回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)

機(jī)械回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)是一個(gè)開式系統(tǒng)。凝水不直接返回鍋爐，而首先進(jìn)入凝水箱，然后再用凝水泵將水送回鍋爐重新加熱。在低壓蒸汽供暖系統(tǒng)中，凝水箱布置應(yīng)低于所有散熱器和凝水管，進(jìn)凝水箱的凝水干管應(yīng)做順流向下的坡度，以便從散熱器流出的凝水靠重力作用流入凝水箱。室內(nèi)各供暖系統(tǒng)的蒸汽在散熱器內(nèi)冷凝放熱，凝結(jié)水沿凝水管道流動(dòng)，經(jīng)疏水器后匯流到凝水箱，最后用凝結(jié)水泵壓送回鍋爐重新加熱。

由于蒸汽具有比容大，密度小的特點(diǎn)，因而在高層建筑供暖時(shí)，不會(huì)像熱水供暖那樣，產(chǎn)生很大的水靜壓力。此外，蒸汽供熱系統(tǒng)的熱惰性小，供汽時(shí)熱得快，停汽時(shí)冷得也快，很適宜用于間歇供熱的用戶。 蒸汽供熱系統(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：閉式滿管回水、開式水箱自流或機(jī)械回水、余壓回水。2100433B

圖2(1-低壓恒溫式疏水器；2-凝水箱；3-空氣管；4-凝水泵)所示是機(jī)械回水的中供式低壓蒸汽供暖系統(tǒng)的示意圖。不同于連續(xù)循環(huán)重力回水系統(tǒng)，機(jī)械回水系統(tǒng)是一個(gè)“斷開式”系統(tǒng)。凝水不直接返回鍋爐，而首先進(jìn)入凝水箱。然后再用凝水泵將凝水送回?zé)嵩粗匦录訜?。在低壓蒸汽供暖系統(tǒng)中，凝水箱布置應(yīng)低于所有散熱器和凝水管。進(jìn)凝水箱的凝水干管應(yīng)作順流向下的坡度，使從散熱器流出的凝水靠重力自流進(jìn)凝水箱。為了系統(tǒng)的空氣可經(jīng)凝水干管流入凝水箱，再經(jīng)凝水箱上的空氣管排往大氣，凝水干管同樣應(yīng)按干式凝水管設(shè)計(jì)。機(jī)械回水系統(tǒng)的最主要優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)大了供熱范圍，因而應(yīng)用最為普遍。

重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)是指在系統(tǒng)運(yùn)行前，鍋爐充水至平面。鍋爐加熱后產(chǎn)生的蒸汽在自身壓力作用下克服流動(dòng)阻力沿供汽管道輸送到散熱器內(nèi)，并將積聚在供汽管道和散熱器內(nèi)的空氣驅(qū)入凝水管，最后經(jīng)連接在凝水管末端的排氣閥將空氣排出。蒸汽在散熱器內(nèi)冷凝放熱，凝水靠重力作用沿凝水管路返回鍋爐。

靠蒸汽本身的壓力輸送，每公里壓降約為0.1兆帕，中國(guó)熱電廠所供蒸汽的參數(shù)多為0.8~1.3兆帕，供汽距離一般在3~4公里以內(nèi)。蒸汽供熱易滿足多種工藝生產(chǎn)用熱的需要;蒸汽的比重小，在高層建筑中不致產(chǎn)生過(guò)大的靜壓力;在管道中的流速比水大，一般為25~40米/秒;供熱系統(tǒng)易于迅速啟動(dòng);在換熱設(shè)備中傳熱效率較高。但蒸汽在輸送和使用過(guò)程中熱能及熱介質(zhì)損失較多，熱源所需補(bǔ)給水不僅量大，而且水質(zhì)要求也比熱網(wǎng)補(bǔ)給水的要求高。蒸汽供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。2100433B

圖1所示是重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)示意圖。圖1左圖所示是上供式，圖1右圖所示的是下供式。在系統(tǒng)運(yùn)行前，鍋爐充水至I-I平面。鍋爐加熱后產(chǎn)生的蒸汽在其自身壓力作用下，克服流動(dòng)阻力，沿供汽管道進(jìn)入散熱器內(nèi)，并將積聚在供汽管道和散熱器內(nèi)的空氣驅(qū)入凝水管，最后，經(jīng)連接在凝水管末端的B點(diǎn)處排出，蒸汽在散熱器內(nèi)冷疑放熱。凝水靠重力作用沿凝水管路返回鍋爐，重新加熱變成蒸汽。

從圖1可見，重力回水蒸氣供暖系統(tǒng)中的蒸汽管道、散熱器及凝結(jié)水管構(gòu)成一個(gè)循環(huán)回路。由于總凝水立管與鍋爐連通，在鍋爐工作時(shí)，在蒸汽壓力作用下，總凝水立管的水位將升高h(yuǎn)，達(dá)到Ⅱ-Ⅱ水面，當(dāng)凝水干管內(nèi)為大氣壓力時(shí)，h即為鍋爐壓力所折算的水柱高度。為使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能從圖1的B點(diǎn)處順利排出，B點(diǎn)前的凝水干管就不能充滿水。在干管的橫斷面，上部分應(yīng)充滿空氣，下部分充滿凝水，凝水靠重力流動(dòng)。這種非滿管流動(dòng)的凝水管，稱為干式凝水管。顯然，它必須敷設(shè)在Ⅱ-Ⅱ水面以上，再考慮鍋爐壓力波動(dòng)，B點(diǎn)處應(yīng)再高出Ⅱ-Ⅱ水面約200～250mm，第一層散熱器當(dāng)然應(yīng)在Ⅱ-Ⅱ水面以上才不致被凝水堵塞，排不出空氣，從而保證其正常工作。圖1中水面Ⅱ-Ⅱ以下的總凝水立管全部充滿凝水，凝水滿管流動(dòng)，稱為濕式凝水管。

重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)形式簡(jiǎn)單，無(wú)需如下述的機(jī)械回水系統(tǒng)那樣，需要設(shè)置凝水箱和凝水泵，運(yùn)行時(shí)不消耗電能，宜在小型系統(tǒng)中采用。但在供暖系統(tǒng)作用半徑較長(zhǎng)時(shí)，就要采用較高的蒸汽壓力才能將蒸汽輸送到最遠(yuǎn)散熱器。如仍用重力回水方式，凝水管里面Ⅱ-Ⅱ高度就可能達(dá)到甚至超過(guò)底層散熱器的高度，底層散熱器就會(huì)充滿凝水并積聚空氣，蒸汽就無(wú)法進(jìn)入，從而影響散熱。因此，當(dāng)系統(tǒng)作用半徑較大、供汽壓力較高(通常供汽表壓力高于20kPa)時(shí)，就都采用機(jī)械回水系統(tǒng)。