1、河南城建学院建能系 第二篇第二篇 集中供热集中供热河南城建学院建能系 知识点回顾:1、热负荷分类:季节性热负荷概念 特点 常年性热负荷概念 特点2、供暖设计热负荷的概算:体积、面积、规划 通风设计热负荷:体积、百分数 热水供应用热:平均热负荷、最大热负荷 小时变化系数3、热负荷图:作用、画法4、集中供热系统的方案包括:热源、热网、热用户河南城建学院建能系 主要内容:主要内容:第一节第一节 热水供热系统热水供热系统 第二节第二节 蒸汽供热系统蒸汽供热系统 第三节第三节 热网系统型热网系统型式与多热源式与多热源联合供热联合供热河南城建学院建能系 闭式与开式热水供热系统的型式。闭式与开式热水供热系统
2、的型式。集中供热系统热源型式与热媒的选集中供热系统热源型式与热媒的选择。择。热网系统的形式。热网系统的形式。重点重点:难点难点:不同形式的热水供热系统的特点及应不同形式的热水供热系统的特点及应用。用。热网型式。热网型式。河南城建学院建能系 组成组成 热源热源热网热网热用户热用户分分类类按热媒不同按热媒不同 热水供热系统、蒸汽供热系统热水供热系统、蒸汽供热系统 根据热源不同根据热源不同 热电厂供热系统热电厂供热系统 区域锅炉房供热系统区域锅炉房供热系统 根据供热管道的不同根据供热管道的不同 双管制双管制 单管制单管制 多管制多管制 根据热源的数量不同根据热源的数量不同 单一热源供热系统单一热源供
3、热系统 多热源联合供热系统多热源联合供热系统根据系统加压泵设置数量不同根据系统加压泵设置数量不同 单一网路循环泵供热系统单一网路循环泵供热系统 分布式加压泵供热系统分布式加压泵供热系统 河南城建学院建能系 一、热水供热系统与独立锅炉房的连接一、热水供热系统与独立锅炉房的连接 如图为热水锅炉房集中供热系统。热源处主要设备有热如图为热水锅炉房集中供热系统。热源处主要设备有热水锅炉、循环水泵、补给水泵及水处理设备。室外管网由水锅炉、循环水泵、补给水泵及水处理设备。室外管网由一条供水管和一条回水管组成。热用户包括供暖用户、生一条供水管和一条回水管组成。热用户包括供暖用户、生活热水供应用户等。活热水供应
4、用户等。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 系统中的水在锅炉中被加热到需要的温系统中的水在锅炉中被加热到需要的温度,以循环水泵做动力使水沿供水管流人各度,以循环水泵做动力使水沿供水管流人各用户,散热后回水沿回水管返回锅炉,水不用户,散热后回水沿回水管返回锅炉,水不断地在系统中循环流动。系统在运行过程中断地在系统中循环流动。系统在运行过程中的漏水量或被用户消耗的水量,由补给水泵的漏水量或被用户消耗的水量,由补给水泵把经过处理后的水从回水管补充到系统内。把经过处理后的水从回水管补充到系统内。补充水量的多少可通过压力调节阀控制。除补充水量的多少可通过压力调节阀控制。除污器设在循环水泵吸人口侧,用
5、以清除水中污器设在循环水泵吸人口侧,用以清除水中的污物、杂质,避免进入水泵与锅炉内。的污物、杂质,避免进入水泵与锅炉内。河南城建学院建能系 二、闭式双管式供热系统二、闭式双管式供热系统 按用户是否直接取用热网循环水,热按用户是否直接取用热网循环水,热水供应系统又分为闭式系统和开式系统。水供应系统又分为闭式系统和开式系统。闭式系统:热用户不从热网中取用热闭式系统:热用户不从热网中取用热水,热网循环水仅作为热媒,起转移热能水,热网循环水仅作为热媒,起转移热能的作用,供给用户热量。的作用,供给用户热量。开式系统:热用户全部或部分地取用开式系统:热用户全部或部分地取用热网循环水,热网循环水直接消耗在生
6、产热网循环水,热网循环水直接消耗在生产和热水供应用户上,只有部分热媒返回热和热水供应用户上,只有部分热媒返回热源。源。河南城建学院建能系 分类分类直接连接直接连接间接连接间接连接无混水无混水有混水有混水通过水水换热器通过水水换热器 用户水力工况用户水力工况受热网影响受热网影响用户水力工况与用户水力工况与热网无关热网无关河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 热水由热网供水管直接进入供暖系统热水由热网供水管直接进入供暖系统热用户,在散热器内放热后,返回热网回热用户,在散热器内放热后,返回热网回水管去水管去。这种直接连接方式最简单,造价低。这种直接连接方式最简单,造价低。只能只
7、能在设计供水温度不超过规定的散在设计供水温度不超过规定的散热器供暖系统的最高热媒温度时才能采用。热器供暖系统的最高热媒温度时才能采用。用户引入口处热网的供回水管的资用用户引入口处热网的供回水管的资用压差大于供暖系统用户要求的压力损失时压差大于供暖系统用户要求的压力损失时才能应用才能应用。绝大多数绝大多数低温热水供热系统低温热水供热系统是采用这是采用这种方式。种方式。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 喷射器的喷射器的工作原理工作原理:热网的高温高压水在喷热网的高温高压水在喷射器的喷嘴处射器的喷嘴处造成负压造成负压,在引水室中抽引系在引水室中抽引系统回水统回水,使外网的高
8、温供水与系统的低温回使外网的高温供水与系统的低温回水在喷射器的混合室中混合成中间温度的水在喷射器的混合室中混合成中间温度的用户供水用户供水。喷射器喷嘴的阻力损失较大。喷射器喷嘴的阻力损失较大,要要求外网必须有足够高的资用压力。求外网必须有足够高的资用压力。特点特点:喷射器作为混水装置,喷射器作为混水装置,无电耗无电耗,造价,造价低,无活动部件不易损坏。低,无活动部件不易损坏。河南城建学院建能系 适用条件适用条件:用户供水温度低于外网供水温度;用户供水温度低于外网供水温度;同时外网有足够的资用压力同时外网有足够的资用压力(812mH2O),一般靠近热源的,一般靠近热源的 供暖用户适供暖用户适用用
9、,远端供暖用户资用压力往往不够远端供暖用户资用压力往往不够。由于抽引回水需要消耗能量,热网供由于抽引回水需要消耗能量,热网供回水之间需要回水之间需要足够的资用压差足够的资用压差,才能保证,才能保证水喷射器正常工作。水喷射器正常工作。装水喷射器的直接连接方式,通常只装水喷射器的直接连接方式,通常只用在单栋建筑物的供暖系统上,需要分散用在单栋建筑物的供暖系统上,需要分散管理。管理。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 工作原理:用混水泵代替喷射泵。来自热工作原理:用混水泵代替喷射泵。来自热网供水管的高温水,在建筑物用户入口或网供水管的高温水,在建筑物用户入口或专设热力站处,与
10、混合水泵抽引的用户或专设热力站处,与混合水泵抽引的用户或街区网路回水相混合,降低温度后,再进街区网路回水相混合,降低温度后,再进入用户供暖系统。入用户供暖系统。特点:特点:耗电大,但可调节流量耗电大,但可调节流量。适用条件:用户水温低于外网水温,用户适用条件:用户水温低于外网水温,用户入口处资用压力不大时(不足以克服喷射入口处资用压力不大时(不足以克服喷射泵的阻力时)泵的阻力时)河南城建学院建能系 来自热网供水管的高温水,在来自热网供水管的高温水,在建筑物建筑物用户入口用户入口或者或者专设热力站专设热力站处,与混合水泵处,与混合水泵抽引的用户或者街区网路回水相混合降低抽引的用户或者街区网路回水
11、相混合降低温度后,再进入用户供暖系统。为防止混温度后,再进入用户供暖系统。为防止混合水泵扬程高于热网供回水管的压差而将合水泵扬程高于热网供回水管的压差而将热网回水抽入热网供水管内,在热网供水热网回水抽入热网供水管内,在热网供水管入口处应装设管入口处应装设止回阀止回阀,通过调节混合水,通过调节混合水泵的阀门和热网供回水管进出口处的泵的阀门和热网供回水管进出口处的阀门阀门开启度开启度,可以在较大的范围内调节进入用,可以在较大的范围内调节进入用户供热系统的供水温度和流量。户供热系统的供水温度和流量。河南城建学院建能系 在热力站处设置混合水泵的连接方式可在热力站处设置混合水泵的连接方式可以适当地以适当
12、地集中管理集中管理。混合设备连接方式的混合设备连接方式的造价造价比采用水喷比采用水喷射器的方式高,运行中需要经常维护并消射器的方式高,运行中需要经常维护并消耗电能。耗电能。装混合水泵的连接方式是我国目前高装混合水泵的连接方式是我国目前高温水供暖系统中应用较多的一种直接连接温水供暖系统中应用较多的一种直接连接方式。方式。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 1)原理原理:热网供水管的热水进入设置在建筑热网供水管的热水进入设置在建筑物用户引入口或热力站的物用户引入口或热力站的表面式水表面式水-水换热水换热器器内,通过换热器的表面将热能传递给供内,通过换热器的表面将热能传递给供暖系统热用户的循环水
13、,冷却后的回水返暖系统热用户的循环水,冷却后的回水返回到热网回水管去。供暖系统的循环水由回到热网回水管去。供暖系统的循环水由热用户系统的热用户系统的循环水泵循环水泵驱动循环流动。驱动循环流动。2)特点特点:需投入需投入换热设备造价高换热设备造价高,循环水泵循环水泵耗电多耗电多,需常维修需常维修,运行费用高。运行费用高。3)适用条件适用条件:用户水温与外网水温不相同用户水温与外网水温不相同时或热水网路与热用户的压力状况不适应时或热水网路与热用户的压力状况不适应时时。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 采用直接连接采用直接连接,由于热用户系统漏损水量大多由于热用户系统漏损水量大多超过超过热网规
14、范热网规范规定的补水率(补水率不规定的补水率(补水率不宜大于总循环水量的宜大于总循环水量的1%),造成造成热源水处理热源水处理量增大量增大,影响供热系统的供热能力和经济性。影响供热系统的供热能力和经济性。采用间接连接采用间接连接,需要在建筑物用户入口处或热需要在建筑物用户入口处或热力站内力站内设置表面式水设置表面式水-水换热器和循环水泵水换热器和循环水泵等等设备设备,造价高。但热源的补水率大大减少造价高。但热源的补水率大大减少,同同时热网的压力工况和流量工况不受用户的影时热网的压力工况和流量工况不受用户的影响响,便于热网运行管理便于热网运行管理。河南城建学院建能系 由于通风系统中由于通风系统中
15、加热空气的设备加热空气的设备能承受较高压力能承受较高压力,并对热媒参数无并对热媒参数无严格限制,因此严格限制,因此通风用热设备通风用热设备 (如空气加热器等如空气加热器等)与热网的连接,与热网的连接,通常采用最简单通常采用最简单的连接形式。的连接形式。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 热水网路供水通过热水网路供水通过表面式水表面式水-水水换热器换热器将城市上水加热。冷却将城市上水加热。冷却了的网路水全部返回热网回水了的网路水全部返回热网回水管。在热水供应系统的供水管管。在热水供应系统的供水管上宜装置上宜装置温度调节器温度调节器,使系统,使系统的供水温度控制在的供水温度控制在6065oC
16、范围内,否则供应热水的温度范围内,否则供应热水的温度将会随用水量的大小而剧烈地将会随用水量的大小而剧烈地变化。变化。应用应用:常用于常用于一般的住宅或公用一般的住宅或公用建筑建筑中。中。河南城建学院建能系 在表面式水在表面式水-水换热水换热器中被加热的城市器中被加热的城市上水,先送到设置上水,先送到设置在在建筑物高处的储建筑物高处的储水箱水箱中,然后热水中,然后热水再沿配水管送到各再沿配水管送到各取水点使用。上部取水点使用。上部储水箱起储水箱起储存热水储存热水和和稳定水压稳定水压的作用。的作用。常用在浴室和用常用在浴室和用水量较大的工业企水量较大的工业企业中。业中。河南城建学院建能系 在建筑物
17、用户引入口在建筑物用户引入口或热力站处装设或热力站处装设容积容积式换热器式换热器,换热器兼,换热器兼起起换热和储存热水换热和储存热水的的作用,不必再设置上作用,不必再设置上部储水箱。部储水箱。应用:宜用于应用:宜用于工业企工业企业业和和公用建筑的小型公用建筑的小型热水供应系统热水供应系统上。上。河南城建学院建能系 装设循环管路和装设循环管路和热水供应循环水热水供应循环水泵目的,是使热泵目的,是使热水能不断地循环水能不断地循环流动,以避免开流动,以避免开始用热水时,要始用热水时,要先放出大量冷水先放出大量冷水。河南城建学院建能系 下部储水箱与换热器用管道连接,形成一下部储水箱与换热器用管道连接,
18、形成一个封闭的循环环路。当热水供热系统用水个封闭的循环环路。当热水供热系统用水量较小时,从换热器出来的一部分热水,量较小时,从换热器出来的一部分热水,流进储水箱蓄热,而当系统的用水量较大流进储水箱蓄热,而当系统的用水量较大时,从换热器出来的热水量不足,储水箱时,从换热器出来的热水量不足,储水箱内的热水就会被城市上水自下而上挤出,内的热水就会被城市上水自下而上挤出,补充一部分热水量。为了使储水箱能自动补充一部分热水量。为了使储水箱能自动地充水和放水,应将储水箱上部的连接管地充水和放水,应将储水箱上部的连接管尽可能选粗一些。尽可能选粗一些。应用:宜在应用:宜在对用热水要求较高的旅馆或住对用热水要求
19、较高的旅馆或住宅宅中使用。中使用。河南城建学院建能系 在热水供热系统中:在热水供热系统中:1、如果各热用户并联连接在热水网路上,则网如果各热用户并联连接在热水网路上,则网路循环水量等于各热用户所需最大水量之和路循环水量等于各热用户所需最大水量之和。2、热网循环水量与网路的连接方式有关。、热网循环水量与网路的连接方式有关。如热如热水供应用户系统没有储水箱水供应用户系统没有储水箱,网路水量应按热水,网路水量应按热水供应的最大小时用热量来确定;供应的最大小时用热量来确定;3、而装有足够体积的储水箱时,、而装有足够体积的储水箱时,可按热水供应可按热水供应平均小时用热量来确定平均小时用热量来确定。4、热
20、水网路的水温常随室外温度的升高而降低、热水网路的水温常随室外温度的升高而降低供水温度,而热水供应用热量变化较小,所以,供水温度,而热水供应用热量变化较小,所以,循环水量应按最不利情况循环水量应按最不利情况(即网路供水温度最低)(即网路供水温度最低)计算。计算。河南城建学院建能系 尽管热水供应热负荷占总供热负荷比尽管热水供应热负荷占总供热负荷比例不大,但在例不大,但在计算循环水量时,却占很大计算循环水量时,却占很大比例比例,为减少网路循环水量,可采用供暖,为减少网路循环水量,可采用供暖系统与热水供应系统串联的方式。系统与热水供应系统串联的方式。在此方式中,在此方式中,利用了供暖系统回水的利用了供
21、暖系统回水的部分热量预热上水部分热量预热上水,可减少网路的总计算,可减少网路的总计算循环水量,适宜用在热水供应热负荷较大循环水量,适宜用在热水供应热负荷较大的城市热水供热系统上。的城市热水供热系统上。河南城建学院建能系 回 水上 水网 路 供 水热 水供 应网 路 供 水热 水 供 应上 水网 路 回 水1234567891011126b6a()()(a)闭式双级串联水加热器的连接图式;)闭式双级串联水加热器的连接图式;(b)闭式混合联接的示意图)闭式混合联接的示意图1-1-级热水供应水加热器;级热水供应水加热器;2-级热水供应水加热器;级热水供应水加热器;3-水温调节器;水温调节器;4-流量
22、调节器;流量调节器;5-水喷水喷射器;射器;6-热水供应水加热器;热水供应水加热器;7-供暖系统水加热器;供暖系统水加热器;8-流量调节器;流量调节器;9-供暖热用户系统;供暖热用户系统;10-供暖供暖系统循环水泵;系统循环水泵;11-热水供应系统的循环水泵;热水供应系统的循环水泵;12-膨胀水箱;膨胀水箱;6a-水加热器的预热段;水加热器的预热段;6b-水加热水加热器的终热段器的终热段河南城建学院建能系 作用原理:作用原理:热水供应系统的用水首先由串联在热水供应系统的用水首先由串联在网路回水管上的水加热器(网路回水管上的水加热器(级加热器)级加热器)1加热。如经过第加热。如经过第级加热后,热
23、水供应水级加热后,热水供应水温仍低于所要求的温度,则通过水温调节温仍低于所要求的温度,则通过水温调节器器3将阀门打开,进一步利用网路中的高温将阀门打开,进一步利用网路中的高温水通过第水通过第加热器皿,将水加热到所需温加热器皿,将水加热到所需温度。经过第度。经过第级加热器放热后的网路供水,级加热器放热后的网路供水,再进入供暖系统中去。为了稳定供暖系统再进入供暖系统中去。为了稳定供暖系统的水力工况,在供水管上安装流量调节器的水力工况,在供水管上安装流量调节器械,控制用户系统的流量。械,控制用户系统的流量。河南城建学院建能系 三、开式热水供热系统与热水网路的连接方式三、开式热水供热系统与热水网路的连
24、接方式 有下列几种形式:有下列几种形式:1.1.无储水箱无储水箱的连接方式的连接方式 2.2.装设装设上水箱上水箱的连接方式的连接方式 3.3.与上水混合与上水混合的连接方式的连接方式河南城建学院建能系 (1)工作原理:热水直接从网路的供、回工作原理:热水直接从网路的供、回水管取出,通过混合三通后的水温可由温水管取出,通过混合三通后的水温可由温度调节器来控制。为了防止网路供水管的度调节器来控制。为了防止网路供水管的热水直接流入回水管,回水管应设热水直接流入回水管,回水管应设止回阀止回阀。(2)适用条件:适用条件:由于直接取水,因此网路由于直接取水,因此网路供、回水管的压力都大于热水供热用户系供
25、、回水管的压力都大于热水供热用户系统的水静压力、管路阻力损失以及取水栓统的水静压力、管路阻力损失以及取水栓5自由水头的总和自由水头的总和。(3)应用:这种连接方式最为简单,它可应用:这种连接方式最为简单,它可用于小型住宅和公用建筑中。用于小型住宅和公用建筑中。河南城建学院建能系 l常用于浴室、洗衣房和常用于浴室、洗衣房和用水量很大用水量很大的工业的工业厂房中。厂房中。l网路供水和回水先在混合三通中混合,然网路供水和回水先在混合三通中混合,然后送到上部储水箱,热水在沿着配水管送后送到上部储水箱,热水在沿着配水管送到各取水栓。到各取水栓。河南城建学院建能系 u当热水供应用户的当热水供应用户的用水量
26、很大用水量很大,建筑物中,建筑物中(如浴室、洗衣房等)来自供暖通风用户(如浴室、洗衣房等)来自供暖通风用户系统的系统的回水量不足与供水管中的热水混合回水量不足与供水管中的热水混合时,可采用这种连接方式。时,可采用这种连接方式。u为了便于调节水温,网路为了便于调节水温,网路供水管的压力应供水管的压力应高于上水管的压力高于上水管的压力。在上水管上要安装。在上水管上要安装止止回阀回阀,以防止网路水流入上水管路。如上,以防止网路水流入上水管路。如上水压力高于热网供水管压力时,在上水管水压力高于热网供水管压力时,在上水管上要安装上要安装减压阀减压阀。河南城建学院建能系 1.1.闭式热水供热系统的网路补水
27、量少。闭式热水供热系统的网路补水量少。在运行中,闭式热水供热系统容易监测网在运行中,闭式热水供热系统容易监测网路系统的严密程度。路系统的严密程度。2.2.在闭式热水供热系统中,网路循环在闭式热水供热系统中,网路循环水通过表面式热交换器将城市上水加热,水通过表面式热交换器将城市上水加热,热水供应用水的水质与城市上水水质相同热水供应用水的水质与城市上水水质相同且稳定。且稳定。河南城建学院建能系 3.3.在闭式热水供热系统中,在热力站在闭式热水供热系统中,在热力站或用户入口处,需安装表面式热交换器。或用户入口处,需安装表面式热交换器。热力站或用户引入口处设备增多,投资增热力站或用户引入口处设备增多,
28、投资增加,运行管理也较复杂。加,运行管理也较复杂。4.4.在利用低位热能方面,开式系统比在利用低位热能方面,开式系统比闭式系统要好些。闭式系统要好些。在我国,由于热水供应热负荷很小,城市供在我国,由于热水供应热负荷很小,城市供热系统主要是并联闭式热水供热系统,开式热水热系统主要是并联闭式热水供热系统,开式热水供应系统没有得到应用。供应系统没有得到应用。河南城建学院建能系 蒸汽供热系统能够向供暖、通风空调和热水蒸汽供热系统能够向供暖、通风空调和热水供应用户提供热能,同时还能满足各类生产工艺供应用户提供热能,同时还能满足各类生产工艺用热的要求。它在工业企业中得到了广泛的应用。用热的要求。它在工业企
29、业中得到了广泛的应用。蒸汽供热管网一般采用双管制,即一根蒸汽蒸汽供热管网一般采用双管制,即一根蒸汽管,一根凝结水管。有时,根据需要还可以采用管,一根凝结水管。有时,根据需要还可以采用三管制,即一根管道供应生产工艺用汽和加热生三管制,即一根管道供应生产工艺用汽和加热生活热水用汽,一根管道供给供暖、通风用汽,它活热水用汽,一根管道供给供暖、通风用汽,它们的回水共用一根凝结水管道返回热源。们的回水共用一根凝结水管道返回热源。蒸汽供热管网与用户的连接方式取决于外网蒸汽供热管网与用户的连接方式取决于外网蒸汽的参数和用户的使用要求。也分为蒸汽的参数和用户的使用要求。也分为直接连接直接连接和和间接连接间接连
30、接两大类。两大类。河南城建学院建能系 蒸汽供热系统连接图蒸汽供热系统连接图河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 蒸汽供热系统,广泛地应用于工业厂蒸汽供热系统,广泛地应用于工业厂房或工业区域,它主要承担向生产工艺热房或工业区域,它主要承担向生产工艺热用户供热;同时也向热水供应、通风和供用户供热;同时也向热水供应、通风和供暖热用户供热。暖热用户供热。根据热用户的要求,蒸汽供热系统可根据热用户的要求,蒸汽供热系统可用单管式用单管式(同一蒸汽压力参数)(同一蒸汽压力参数)或多根蒸或多根蒸汽管供热汽管供热(不同蒸汽压力参数)(不同蒸汽压力参数),同时凝,同时凝结水也可采用回收或不回收的方式。结水也可采
31、用回收或不回收的方式。河南城建学院建能系 生产工艺热用户与蒸汽网路连接方式:生产工艺热用户与蒸汽网路连接方式:蒸汽在生产工艺用热设备蒸汽在生产工艺用热设备5 5,通过间,通过间接式热交换器放热后,凝结水返回热源。接式热交换器放热后,凝结水返回热源。如蒸汽在生产工艺用热设备应用后,凝结如蒸汽在生产工艺用热设备应用后,凝结水有玷污可能或回收凝结水在技术经济上水有玷污可能或回收凝结水在技术经济上不合理时,凝结水可采用不回收的方式。不合理时,凝结水可采用不回收的方式。此时,应在用户内对其凝结水及其热量加此时,应在用户内对其凝结水及其热量加以就地利用。对于直接用蒸汽加热的生产以就地利用。对于直接用蒸汽加
32、热的生产工艺,凝结水当然不回收。工艺,凝结水当然不回收。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 蒸汽供暖用户系统与蒸汽网路的连接蒸汽供暖用户系统与蒸汽网路的连接方式高压蒸汽通过减压阀方式高压蒸汽通过减压阀4 4减压后进入用户减压后进入用户系统,凝结水通过疏水器系统,凝结水通过疏水器6 6进入凝结水箱进入凝结水箱7 7,再用凝结水泵再用凝结水泵8 8将凝结水送回热源。将凝结水送回热源。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 采用采用蒸汽喷射装置蒸汽喷射装置的连接方式的连接方式 :蒸汽喷射器与前述的水喷射器的构造蒸汽喷射器与前述的水喷射器的构造和工作原理基本相同。蒸汽在蒸汽喷射器和工作原理基本相同
33、。蒸汽在蒸汽喷射器1313的喷嘴处,产生低于热水供暖系统回水的喷嘴处,产生低于热水供暖系统回水的压力,回水被抽引进入喷射器并被加热,的压力,回水被抽引进入喷射器并被加热,通过蒸汽喷射器的扩压管段,压力回升,通过蒸汽喷射器的扩压管段,压力回升,使热水供暖系统的热水不断循环,系统中使热水供暖系统的热水不断循环,系统中多余的水量通过水箱的溢流管多余的水量通过水箱的溢流管1414返回凝结返回凝结水管。水管。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 蒸汽在用热设备内放热凝结后,凝结蒸汽在用热设备内放热凝结后,凝结水出用热设备,经疏水器、凝结水管道返水出用热设备,经疏水器、凝结水管道返回热源的管路系统及其设
34、备组成的整个系回热源的管路系统及其设备组成的整个系统,称为凝结水回收系统。统,称为凝结水回收系统。凝结水水温较高凝结水水温较高(一般为一般为8080一一l00l00左右左右),同时又是良好的锅炉补水,应,同时又是良好的锅炉补水,应尽可尽可能回收能回收。正确地设计凝结水回收系统,运行中正确地设计凝结水回收系统,运行中提高凝结水回收率,保证凝结水的质量是提高凝结水回收率,保证凝结水的质量是蒸汽供热系统设计与运行的关键性技术问蒸汽供热系统设计与运行的关键性技术问题。题。河南城建学院建能系 是否与大气相通满管流满管流 非满管流非满管流闭式闭式开式开式凝水流动方式凝水流动方式两相流两相流单相流单相流流动
35、的动力流动的动力重力回水重力回水 凝水靠水泵动力或位凝水靠水泵动力或位能差,充满整个管道能差,充满整个管道截面呈有压流动的流截面呈有压流动的流动形式动形式 凝水并不充凝水并不充满整个管道满整个管道断面,靠管断面,靠管路坡度流动路坡度流动的流动方式的流动方式 利用水泵动利用水泵动力驱使凝水力驱使凝水满管有压流满管有压流动动 利用凝水位能差利用凝水位能差或管线坡度,驱或管线坡度,驱使凝水满管或非使凝水满管或非满管流动的方式。满管流动的方式。机械回水机械回水河南城建学院建能系 工厂各车间的低压蒸汽供暖的凝结水经疏水工厂各车间的低压蒸汽供暖的凝结水经疏水器或不经疏水器,依靠重力,沿着坡向锅炉房凝器或不
36、经疏水器,依靠重力,沿着坡向锅炉房凝结水箱的凝结水管道,自流返回凝结水,结水箱的凝结水管道,自流返回凝结水,低压自流式凝结水回收系统只适用于供热面低压自流式凝结水回收系统只适用于供热面积小,地形坡向凝结水箱的场合,积小,地形坡向凝结水箱的场合,锅炉房应位于锅炉房应位于全厂的最低处全厂的最低处,其应用范围受到很大限制。,其应用范围受到很大限制。河南城建学院建能系 1)工作原理:高压蒸汽供热的凝结水,经疏工作原理:高压蒸汽供热的凝结水,经疏水器后直接接到室外凝结水管网,依靠疏水水器后直接接到室外凝结水管网,依靠疏水器后的器后的背压背压将凝水送回锅炉房或凝结水分站将凝水送回锅炉房或凝结水分站的凝结水
37、箱。的凝结水箱。河南城建学院建能系 2)特点:由于饱和凝水通过疏水器及其后特点:由于饱和凝水通过疏水器及其后管道造成压降,产生管道造成压降,产生二次蒸汽二次蒸汽,以及不可,以及不可避免的疏水器漏汽,因而在疏水器后的管避免的疏水器漏汽,因而在疏水器后的管道流动属道流动属两相流两相流的流动状态,凝结水管的的流动状态,凝结水管的管径较粗;余压回水系统设备简单,根据管径较粗;余压回水系统设备简单,根据疏水器的背压大小,疏水器的背压大小,系统作用半径可达系统作用半径可达5001000m,并对地势起伏有较好的,并对地势起伏有较好的适应性适应性。3)适用范围:适用于全厂耗汽量少、用汽适用范围:适用于全厂耗汽
38、量少、用汽点分散、用汽参数比较一致的蒸汽供热系点分散、用汽参数比较一致的蒸汽供热系统。统。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 1)工作原理:用汽设备排出的凝结水,工作原理:用汽设备排出的凝结水,首首先集中到高位水箱先集中到高位水箱,在箱中排出二次蒸汽,在箱中排出二次蒸汽后,纯凝水直接流入室外凝水管网。靠高后,纯凝水直接流入室外凝水管网。靠高位水箱与锅炉房或凝结水分站的凝结水箱位水箱与锅炉房或凝结水分站的凝结水箱顶部回形管之间的顶部回形管之间的水位差水位差,凝水充满整个凝水充满整个凝水管道凝水管道流回凝结水箱。由于室外凝水管流回凝结水箱。由于室外凝水管网不含二次蒸汽,选择的凝水管径可小些。网
39、不含二次蒸汽,选择的凝水管径可小些。2)适用范围:适用于地势较平坦且坡向热适用范围:适用于地势较平坦且坡向热源的蒸汽供热系统。源的蒸汽供热系统。河南城建学院建能系 系统中的凝结水箱或高位水箱与大系统中的凝结水箱或高位水箱与大气相通。在系统运行期间,二次蒸汽通过气相通。在系统运行期间,二次蒸汽通过凝结水箱或高置水箱顶设置的排汽管排出。凝结水箱或高置水箱顶设置的排汽管排出。开式凝结水回收系统,在系统作业运行期开式凝结水回收系统,在系统作业运行期间,间,空气通过空气管进入系统空气通过空气管进入系统,使凝水管,使凝水管道道易腐蚀易腐蚀。河南城建学院建能系 闭式余压凝结水回收系统的工作情况,闭式余压凝结
40、水回收系统的工作情况,与上述与上述图式无原则性的区别,只是系统的图式无原则性的区别,只是系统的凝结水箱必需是凝结水箱必需是承压水箱承压水箱和需设置一个和需设置一个安安全水封全水封,安全水封的作用是使凝水系统与,安全水封的作用是使凝水系统与大气隔断。大气隔断。二二河南城建学院建能系 当二次汽压力过高时,二次汽从安全水封当二次汽压力过高时,二次汽从安全水封排出,在系统停止运行时,安全水封可防排出,在系统停止运行时,安全水封可防止空气进入止空气进入。河南城建学院建能系 1)工作原理:用汽设备的凝结水集中送)工作原理:用汽设备的凝结水集中送到二次蒸发箱,二次蒸发箱内的凝结水经到二次蒸发箱,二次蒸发箱内
41、的凝结水经多级水封引入室外凝水管网,靠多级水封多级水封引入室外凝水管网,靠多级水封与凝结水箱顶的回形管的水位差,使凝水与凝结水箱顶的回形管的水位差,使凝水返回凝结水箱,凝结水箱应设置安全水封,返回凝结水箱,凝结水箱应设置安全水封,以保证凝水系统不与大气相通。以保证凝水系统不与大气相通。河南城建学院建能系 2)适用范围:适用于分散利用二次蒸汽、)适用范围:适用于分散利用二次蒸汽、厂区地形起伏不大,地形坡向凝结水箱的厂区地形起伏不大,地形坡向凝结水箱的场合。场合。3)特点:热能利用好,回收率高,外网管)特点:热能利用好,回收率高,外网管径较小;但各季节的二次蒸汽供求不易平径较小;但各季节的二次蒸汽
42、供求不易平衡,设备增加。衡,设备增加。河南城建学院建能系 1)工作原理:在用户处设置凝结水箱,收工作原理:在用户处设置凝结水箱,收集该用户或邻近几个用户流来的凝结水,集该用户或邻近几个用户流来的凝结水,然后用水泵将凝结水输送回热源的总凝结然后用水泵将凝结水输送回热源的总凝结水箱。水箱。2)特点:这种利用水泵的机械功输送凝结特点:这种利用水泵的机械功输送凝结水的系统称为加压回水。这种系统凝水流水的系统称为加压回水。这种系统凝水流动工况呈动工况呈满管流动满管流动,可以是开式,也可以可以是开式,也可以是闭式是闭式。加压回水系统增加了设备和运行。加压回水系统增加了设备和运行费用,多用于较大的蒸汽供热系
43、统。费用,多用于较大的蒸汽供热系统。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 集中供热系统的型式取决于热源与热用户的相集中供热系统的型式取决于热源与热用户的相互位置、热用户的类型、热负荷大小和性质、对互位置、热用户的类型、热负荷大小和性质、对热媒参数的要求等。热媒参数的要求等。河南城建学院建能系 1、热电厂供热系统、热电厂供热系统 a、抽汽式热电厂供热系统、抽汽式热电厂供热系统河南城建学院建能系 b、背压式热电厂供热系统、背压式热电厂供热系统河南城建学院建能系 2、区域锅炉房集中供热系统、区域锅炉房集中供热系统 a、区域热水锅炉房集中供热系统区域热水锅炉房集中供热系统 b、区
44、域蒸汽锅炉房集中供热系统、区域蒸汽锅炉房集中供热系统 河南城建学院建能系 集中供热集中供热系统的热系统的热力站力站 根据热网的工况和用户的需根据热网的工况和用户的需要,采用合理的连接方式,要,采用合理的连接方式,将热网输送的热媒,调节转将热网输送的热媒,调节转换后输入用户系统以满足用换后输入用户系统以满足用户需要,并集中计量、检测户需要,并集中计量、检测热媒的参数和流量。热媒的参数和流量。热力站热力站用户热力站用户热力站小区热力站小区热力站河南城建学院建能系 一、用户热力站一、用户热力站 又叫用户引入口。又叫用户引入口。设置在单幢民用建筑及公共建筑的地沟入设置在单幢民用建筑及公共建筑的地沟入口
45、或该用户的地下室或底层处,通过它向该口或该用户的地下室或底层处,通过它向该用户或相邻几个用户分配热能。用户或相邻几个用户分配热能。河南城建学院建能系 如果用户引入口前的分支管线较长,应在用如果用户引入口前的分支管线较长,应在用户供、回水总管的阀门前设置户供、回水总管的阀门前设置旁通管旁通管,当用户停,当用户停止供暖或检修时,可将用户引入口总阀门关闭,止供暖或检修时,可将用户引入口总阀门关闭,将旁通管阀门打开,使水在分支管线内循环,避将旁通管阀门打开,使水在分支管线内循环,避免分支管线内的水冻结。免分支管线内的水冻结。用户引入口要求有足够的操作和检修空间,用户引入口要求有足够的操作和检修空间,净
46、高一般不小于净高一般不小于2m,各设备之间检修、操作通,各设备之间检修、操作通道不应小于道不应小于0.7m。对于位置较高而需要经常操。对于位置较高而需要经常操作的入口装置应设操作平台,扶梯和防护栏等设作的入口装置应设操作平台,扶梯和防护栏等设施。应有良好的照明,通风设施,还应考虑设置施。应有良好的照明,通风设施,还应考虑设置集水坑或其他排水设施。集水坑或其他排水设施。(旁通管的作用)(旁通管的作用)河南城建学院建能系 通常又叫集中热力站,多设在单独的建筑物内,通常又叫集中热力站,多设在单独的建筑物内,向多栋房屋或建筑小区分配热能。集中热力站比用向多栋房屋或建筑小区分配热能。集中热力站比用户引入
47、口装置更完善,设备更复杂,功能更齐全。户引入口装置更完善,设备更复杂,功能更齐全。二、小区热力站二、小区热力站用水一水式热交换器间接连接的热力站用水一水式热交换器间接连接的热力站1热交换器;热交换器;2二级热网循环水泵;二级热网循环水泵;3除污器;除污器;4简易水处简易水处理装置;理装置;5补水定压装置补水定压装置河南城建学院建能系 一、换热器(又叫水加热器)一、换热器(又叫水加热器)根据热媒种类的不同根据热媒种类的不同 汽汽水换热器水换热器(以蒸汽为热媒)(以蒸汽为热媒)水水换热器水水换热器(以高温热水为热媒)(以高温热水为热媒)根据换热方式的不同根据换热方式的不同 表面式换热器表面式换热器
48、(被加热热水与热媒(被加热热水与热媒不接触,通过金属表面进行换热)不接触,通过金属表面进行换热)混合式换热器混合式换热器(被加热热水与热媒直接接(被加热热水与热媒直接接触,如淋水式换热器,喷管式换热器等)触,如淋水式换热器,喷管式换热器等)河南城建学院建能系 1、壳管式换热器、壳管式换热器(1)壳管式汽水换热器壳管式汽水换热器固定管板式汽水换热器固定管板式汽水换热器 河南城建学院建能系 蒸汽在管束外表面流过,被加热水在管束的蒸汽在管束外表面流过,被加热水在管束的小管内流过,通过管束的壁面进行热交换。小管内流过,通过管束的壁面进行热交换。河南城建学院建能系 为了强化传热,通常在前室、后室中间加隔
49、板,为了强化传热,通常在前室、后室中间加隔板,使水由单流程变成多流程,流程通常取偶数,使水由单流程变成多流程,流程通常取偶数,这样进出水口在同一侧,便于管道布置。这样进出水口在同一侧,便于管道布置。河南城建学院建能系 河南城建学院建能系 采用高温水作热媒时,为提高热交换强度,常常需要采用高温水作热媒时,为提高热交换强度,常常需要使冷热水尽可能地采用逆流方式,并提高水的流速,使冷热水尽可能地采用逆流方式,并提高水的流速,为此常采用为此常采用分段式分段式或或套管式套管式的水一水换热器。的水一水换热器。河南城建学院建能系 (2)分段式水水换热器分段式水水换热器 分段式水一水换热器是将管壳式的整个管束
50、分成若干段,分段式水一水换热器是将管壳式的整个管束分成若干段,将各段用法兰连接起来。每段采用固定管板,外壳上有波形将各段用法兰连接起来。每段采用固定管板,外壳上有波形膨胀节,以补偿管子的热膨胀。分段后既能使流速提高,又膨胀节,以补偿管子的热膨胀。分段后既能使流速提高,又能使冷、热水的流动方向接近于纯逆流的方式,此外换热面能使冷、热水的流动方向接近于纯逆流的方式,此外换热面积的大小还可以根据需要的分段数来调节。为了便于清除水积的大小还可以根据需要的分段数来调节。为了便于清除水垢,高温水多在管外流动,被加热水则在管内流动。垢,高温水多在管外流动,被加热水则在管内流动。河南城建学院建能系 (3)套管
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