蒸汽供熱系統是一種以蒸汽形式供熱的系統，具體指城市集中供熱系統中用水為供熱介質，以蒸汽的形態，從熱源攜帶熱量，經過熱網送至用戶的。 靠蒸汽本身的壓力輸送，每公里壓降約為0.1兆帕，中國熱電廠所供蒸汽的參數多為0.8～1.3兆帕，供汽距離一般在3～4公里以內。蒸汽供熱易滿足多種工藝生產用熱的需要；蒸汽的比重小，在高層建築中不致產生過大的靜壓力；在管道中的流速比水大，一般為25～40米/秒；供熱系統易於迅速啟動；在換熱設備中傳熱效率較高。但蒸汽在輸送和使用過程中熱能及熱介質損失較多，熱源所需補給水不僅量大，而且水質要求也比熱網補給水的要求高。詞條詳細介紹了蒸汽供熱系統的特點、分類、室內高壓蒸汽供暖系統以及水擊等內容。
基本介紹
- 中文名：蒸汽供熱系統
- 外文名：Steam heating system
- 簡介：系統節能技術
- 基本原理：創造性
- 技術關健：裝置配合套用
- 學科：熱力學工程
簡介,供暖系統定義,蒸汽供暖系統,蒸汽供熱系統的特點,蒸汽供熱系統的分類,按照供汽壓力的大小,按照蒸汽乾管布置的不同,按照蒸汽立管布置特點,按照回水動力不同,室內高壓蒸汽供熱系統,高壓供熱系統的形式,凝水管道的設計,高壓蒸汽供熱系統的回水方式,水擊,水擊產生的原因,水擊的危害,減輕水擊的方法,
簡介
供暖系統定義
在冬季，室外溫度低於室內溫度，房間內的熱量 通過圍護結構（牆、窗、門、地面、屋頂等）不斷 向外散失，為使室內保持所需的溫度，就必須向 室內供給相應的熱量，這種向室內供給熱量的工程 設備叫做供暖系統。
蒸汽供暖系統
蒸汽供暖是以水蒸氣為熱媒，水蒸氣在散熱器中 進行相變（凝結）放出汽化潛熱，具體指城市集中供熱系統中用水為供熱介質，以蒸汽的形態，從熱源攜帶熱量，經過熱網送至用戶的。 靠蒸汽本身的壓力輸送，每公里壓降約為0.1兆帕，中國熱電廠所供蒸汽的參數多為0.8～1.3兆帕，供汽距離一般在3～4公里以內。蒸汽供熱易滿足多種工藝生產用熱的需要；蒸汽的比重小，在高層建築中不致產生過大的靜壓力；在管道中的流速比水大，一般為25～40米/秒；供熱系統易於迅速啟動；在換熱設備中傳熱效率較高。
蒸汽供熱系統的特點
與熱水作為供熱(暖)系統的相對比，蒸汽具有的特點：
1、蒸汽在系統散熱設備中，靠水蒸汽凝結成水放出熱量。
每1kg蒸汽在散熱設備中凝結時放出的熱量q，可按下式計算：
q = i- q1 kJ/kg
當進入散熱設備的蒸汽是飽和蒸汽，流出的凝水是飽和凝水時：
q = r kJ/kg
如採用高溫水130/70 ℃供暖，每1kg水放出的熱量為Q=c△tG =251.2kJ/kg。
採用蒸汽表壓力200kPa供熱，相應的汽化潛熱r=2164kJ/kg。
2、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 。
濕飽和蒸汽在沿途產生凝水；濕飽和蒸汽經過閥門等節流後可能成為乾飽和蒸汽或過熱蒸汽；凝水重新汽化，產生“二次蒸汽”。
引起系統中出現所謂“跑、冒、滴、漏’’問題。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。
3、蒸汽供暖系統中的散熱器熱媒平均溫度高。
例如：
高溫水130/70 ℃供暖系統的散熱器熱媒平均溫度為（130+70）/2=100 ℃；
採用蒸汽表壓力200kPa供熱，散熱器熱媒平均溫度為133.5℃；
4、蒸汽供暖系統中的蒸汽比容，較熱水比容大得多。可大大減輕前後加熱滯後的現象。
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。 水靜壓力比熱水系統小。
如：在高層建築供暖中，不會像熱水供暖那樣，產生很大的水靜壓力。
5、蒸汽作為供熱系統的熱媒，其適用範圍廣。
蒸汽供熱系統的熱惰性小。適宜於間歇供熱的用戶。
蒸汽的飽和溫度隨壓力增高而增高。
6、低位熱能利用，節能
7、熱容量大
8、運行費用高
9、壽命短（進空氣）
10、調節不易（間歇）
11、衛生，但燙人
蒸汽供熱系統的分類
按照供汽壓力的大小
1、供汽的表壓力高於70KPa時，稱為高壓蒸汽供暖系統。
高壓蒸汽供暖的壓力一般由管路和設備的耐壓強度確定。
2、供汽的表壓力等於或低於70kPa時，稱為低壓蒸汽供暖系統
3、當系統中的壓力低於大氣壓力時，稱為真空蒸汽供暖系統，系統複雜，衛生條件好。
按照蒸汽乾管布置的不同
1、上供式
2、中供式
3、下供式
按照蒸汽立管布置特點
1、單管式
2、雙管式
目前國內絕大多數蒸汽供暖系統採用雙管式。
按照回水動力不同
1、重力回水
2、機械回水
高壓蒸氣供暖系統都採用機械回水方式。
室內高壓蒸汽供熱系統
利用高壓蒸汽作為熱媒，向工廠車間及其軸助建築物各種不同用途的熱用戶(生產工藝、熱水供應、通風及供暖熱用戶等)供熱，是一種常用的供熱方式。
高壓供熱系統的形式
室內高壓蒸汽供暖系統大多採用雙管上供下回式布置。 各散熱器的凝水通過室內凝水管路進入集中的疏水器。採用集中的疏水器，故排水量較大
凝水管道的設計
1)散熱設備到疏水器前的凝水管路
乾式凝水管路設計，沿凝水流動方向的坡度不得小於0．005 。
2)疏水器到凝水箱的凝水管路
此段管道，由於凝水會部分重新汽化，生成二次蒸汽。同時，疏水器因動作滯後或阻汽不嚴也會有部分漏氣現象。因此，疏水器後的管道設計應按兩相流考慮。
管徑要比輸送純凝水(如採用機械回水方式)的大很多。
高壓蒸汽供熱系統的回水方式
1)余壓回水方式
靠疏水器後的余壓輸送凝水的方式，通常稱為余壓回水。余壓回水設備簡單，是套用最為普遍的一種凝水回收方式。
2)設定二次蒸發器的凝水回收方式
當蒸汽供熱系統使用較高壓力時，凝水管道內生成的二次氣量就會增多。可將使用壓力較高的室內各用戶的高溫凝水先引入專門設定的二次蒸發器，通過二次蒸發器分離出二次蒸汽，再就地利用。
兩種回水方式的比較：
與余壓回水方式相比，設定二次蒸發器的凝水回收方式設備增多，但它可避免室外余壓水系統汽水兩相流動易產生水擊，高低壓凝水合流相互干擾，外網管徑較粗等缺點。
水擊
水擊產生的原因
在蒸汽供暖系統中，沿管壁凝結凝水可能被高速的蒸汽流裹帶，形成隨蒸汽流動的高速水滴；落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀起，形成“水塞”，並隨蒸汽一起高速流動，在遭到閥門、拐彎或向上的管段等使流動方向改變時，水滴或水塞在高速下與管件或管子撞擊，就產生“水擊”。
水擊的危害
1、噪聲
2、振動
3、局部高壓，嚴重時能破壞管件接口的嚴密性和管路支架。
減輕水擊的方法
1、供汽主立管管徑大些，速度低；下端裝輸水器。
2、設坡
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i宜採用0.003，不得小於0.002。散熱器支管的坡度i=0.01-0.02。
3、乾管
供汽乾管向上拐彎處，必須設定疏水裝置 。
4、供汽乾管與立管的連線方式
為了保持蒸汽的乾度，避免沿途凝水進人供汽立管，供汽立管宜從供水乾管的上方或側上方接出。
