室內蒸汽供暖系統

蒸汽作為供暖系統的熱媒，套用極為普遍。蒸汽供暖的原理是蒸汽從熱源沿蒸汽管路進入散熱設備，蒸汽凝結放出熱量後，凝水通過疏水器再返回熱源重新加熱。

基本介紹

• 中文名：室內蒸汽供暖系統
• 外文名：indoor steam heating system
• 性質：科學
• 領域：供熱工程
• 優點：適用範圍廣

相比熱水供暖系統的優點

（1）熱水在系統散熱設備中，靠其溫度降低放出熱量，而且熱水的相態不發生變化。蒸汽在系統散熱設備中，靠蒸汽凝結成水放出熱量，相態發生變化。

（2）熱水在封閉系統內循環流動，其狀態參數（主要指流量和比容）變化很小。蒸汽和凝水在系統管路內流動時，其狀態參數變化比較大，還會伴隨相態變化。例如濕飽和蒸汽沿管路流動時，由於管壁散熱會產生沿途凝水，使輸送的蒸汽量有所減少；當濕飽和蒸汽經過阻力較大的閥門時，蒸汽被絕熱節流，雖焓值不變，但壓力下降，體積膨脹，同時，溫度一般要降低。濕飽和蒸汽可成為節流後壓力下的飽和蒸汽或過熱蒸汽。在這些變化中，蒸汽的密度會隨著發生較大的變化。又例如，從散熱設備流出的飽和凝水，通過疏水器和在凝結水管路中壓力下降，沸點改變，凝水部分重新汽化，形成所謂“二次蒸汽”，以兩相流的狀態在管路內流動。
蒸汽和凝水狀態參數變化較大的特點是蒸汽供暖系統比熱水供暖系統在設計和運行管理上較為複雜的原因之一。由這一特點而引起系統中出現所謂“跑、冒、滴、漏”問題，解決不當時，會降低蒸汽供熱系統的經濟性和適用性。
（3）在熱水供暖系統中，散熱設備內熱媒溫度為熱水流進和流出散熱設備的平均溫度。蒸汽在散熱設備中定壓凝結放熱，散熱設備的熱媒溫度為該壓力下的飽和溫度。如仍以高溫水130℃/70℃供暖和採用蒸汽表壓力為200kPa的供暖為例。高溫水供暖系統的散熱器熱媒平均溫度為（130+70）/2=100℃，而蒸汽供暖系統散熱器熱媒平均溫度為t=133．5℃。因此，對同樣熱負荷，蒸汽供熱要比熱水供熱節省散熱設備的面積。但蒸汽供暖系統散熱器表面溫度高，易燒烤積在散熱器上的有機灰塵，產生異味，衛生條件較差。由於上述跑、冒、滴、漏而影響能耗以及衛生條件等兩個主要原因，因而在民用建築中，不宜使用蒸汽供暖系統。
（4）蒸汽供暖系統中的蒸汽比容，較熱水比容大得多。例如採用蒸汽表壓力200kPa供暖時，飽和蒸汽的比容是水的比容的600多倍。因此，蒸汽管道中的流速，通常可採用比熱水流速高得多的速度，可大大減輕前後加熱滯後的現象。
（5）由於蒸汽具有比容大，密度小的特點，因而在高層建築供暖時，不會像熱水供暖系統那樣，產生很大的水靜壓力。此外，蒸汽供熱系統的熱惰性小，供汽時熱得快，停汽時冷得也快，很適用於間歇供熱的用戶。

室內蒸汽供暖系統的分類

（1）按照供汽壓力的大小，將蒸汽供暖分為為三類：供汽的表壓力高於70kPa時，稱為高壓蒸汽供暖；供汽的表壓力等於或低於70kPa時，稱為低壓蒸汽供暖；當系統中的壓力低於大氣壓力時，稱為真空蒸汽供暖。

（2）按照蒸汽乾管布置的不同，蒸汽供暖系統可有上供式、中供式、下供式三種。
（3）按照立管的布置特點，蒸汽供暖系統可分為單管式和雙管式。當前國內絕大多數蒸汽供暖系統採用雙管式。

（4）按照回水動力不同，蒸汽供暖系統可分為重力回水和機械回水兩類。高壓蒸汽供暖系統都採用機械回水方式。

低壓蒸汽供暖系統設計中應注意的事項

（1）在設計低壓蒸汽供暖系統時，一方面儘可能採用較低的供汽壓力，另一方面系統的乾式凝水管又與大氣相通，因此，散熱器內的蒸汽壓力只需比大氣壓力稍高一點即可，靠剩餘壓力以保證蒸汽流入散熱器所需的壓力損失，並靠蒸汽壓力將散熱器中的空氣驅入凝水管。設計時散熱器入口閥門前的蒸汽剩餘壓力通常為1500～20000pa。

（2）在實際運行過程中，供汽壓力總有波動，為了避免供汽壓力過高時未凝結的蒸汽竄入凝水管，可在每個散熱器出口或在每根凝水立管下端安裝疏水器。

（3）為了減輕水擊現象，水平敷設的供汽管路，必須具有足夠的坡度，並儘可能保持汽水同向流動，蒸汽乾管汽水同向流動時，坡度a宜採用0.003，不得小於0.002。進入散熱器支管的坡度i=0.01～0.02。