機械回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)

機械回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)是一個開式系統(tǒng)。凝水不直接返回鍋爐，而首先進入凝水箱，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，凝水箱布置應低于所有散熱器和凝水管，進凝水箱的凝水干管應做順流向下的坡度，以便從散熱器流出的凝水靠重力作用流入凝水箱。室內各供暖系統(tǒng)的蒸汽在散熱器內冷凝放熱，凝結水沿凝水管道流動，經(jīng)疏水器后匯流到凝水箱，最后用凝結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，因而在高層建筑供暖時，不會像熱水供暖那樣，產生很大的水靜壓力。此外，蒸汽供熱系統(tǒng)的熱惰性小，供汽時熱得快，停汽時冷得也快，很適宜用于間歇供熱的用戶。 蒸汽供熱系統(tǒng)的凝結水回收方式，應根據(jù)二次蒸汽利用的可能性及室外地形，管道敷設方式等決定，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)，機械回水系統(tǒng)是一個“斷開式”系統(tǒng)。凝水不直接返回鍋爐，而首先進入凝水箱。然后再用凝水泵將凝水送回熱源重新加熱。在低壓蒸汽供暖系統(tǒng)中，凝水箱布置應低于所有散熱器和凝水管。進凝水箱的凝水干管應作順流向下的坡度，使從散熱器流出的凝水靠重力自流進凝水箱。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，凝水干管同樣應按干式凝水管設計。機械回水系統(tǒng)的最主要優(yōu)點是擴大了供熱范圍，因而應用最為普遍。

重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)是指在系統(tǒng)運行前，鍋爐充水至平面。鍋爐加熱后產生的蒸汽在自身壓力作用下克服流動阻力沿供汽管道輸送到散熱器內，并將積聚在供汽管道和散熱器內的空氣驅入凝水管，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。蒸汽供熱易滿足多種工藝生產用熱的需要;蒸汽的比重小，在高層建筑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(tǒng)易于迅速啟動;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(wǎng)補給水的要求高。蒸汽供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)節(jié)能技術。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)運行前，鍋爐充水至I-I平面。鍋爐加熱后產生的蒸汽在其自身壓力作用下，克服流動阻力，沿供汽管道進入散熱器內，并將積聚在供汽管道和散熱器內的空氣驅入凝水管，最后，經(jīng)連接在凝水管末端的B點處排出，蒸汽在散熱器內冷疑放熱。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、散熱器及凝結水管構成一個循環(huán)回路。由于總凝水立管與鍋爐連通，在鍋爐工作時，在蒸汽壓力作用下，總凝水立管的水位將升高h，達到Ⅱ-Ⅱ水面，當凝水干管內為大氣壓力時，h即為鍋爐壓力所折算的水柱高度。為使系統(tǒng)內的空氣能從圖1的B點處順利排出，B點前的凝水干管就不能充滿水。在干管的橫斷面，上部分應充滿空氣，下部分充滿凝水，凝水靠重力流動。這種非滿管流動的凝水管，稱為干式凝水管。顯然，它必須敷設在Ⅱ-Ⅱ水面以上，再考慮鍋爐壓力波動，B點處應再高出Ⅱ-Ⅱ水面約200～250mm，第一層散熱器當然應在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，稱為濕式凝水管。

重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)形式簡單，無需如下述的機械回水系統(tǒng)那樣，需要設置凝水箱和凝水泵，運行時不消耗電能，宜在小型系統(tǒng)中采用。但在供暖系統(tǒng)作用半徑較長時，就要采用較高的蒸汽壓力才能將蒸汽輸送到最遠散熱器。如仍用重力回水方式，凝水管里面Ⅱ-Ⅱ高度就可能達到甚至超過底層散熱器的高度，底層散熱器就會充滿凝水并積聚空氣，蒸汽就無法進入，從而影響散熱。因此，當系統(tǒng)作用半徑較大、供汽壓力較高(通常供汽表壓力高于20kPa)時，就都采用機械回水系統(tǒng)。