重力回水低压蒸汽供暖系统

重力回水低压蒸汽供暖系统是指在系统运行前，锅炉充水至平面。锅炉加热后产生的蒸汽在自身压力作用下克服流动阻力沿供汽管道输送到散热器内，并将积聚在供汽管道和散热器内的空气驱入凝水管，最后经连接在凝水管末端的排气阀将空气排出。蒸汽在散热器内冷凝放热，凝水靠重力作用沿凝水管路返回锅炉。

靠蒸汽本身的压力输送，每公里压降约为0.1兆帕，中国热电厂所供蒸汽的参数多为0.8~1.3兆帕，供汽距离一般在3~4公里以内。蒸汽供热易满足多种工艺生产用热的需要;蒸汽的比重小，在高层建筑中不致产生过大的静压力;在管道中的流速比水大，一般为25~40米/秒;供热系统易于迅速启动;在换热设备中传热效率较高。但蒸汽在输送和使用过程中热能及热介质损失较多，热源所需补给水不仅量大，而且水质要求也比热网补给水的要求高。蒸汽供热管网的系统节能技术。2100433B

图1所示是重力回水低压蒸汽供暖系统示意图。图1左图所示是上供式，图1右图所示的是下供式。在系统运行前，锅炉充水至I-I平面。锅炉加热后产生的蒸汽在其自身压力作用下，克服流动阻力，沿供汽管道进入散热器内，并将积聚在供汽管道和散热器内的空气驱入凝水管，最后，经连接在凝水管末端的B点处排出，蒸汽在散热器内冷疑放热。凝水靠重力作用沿凝水管路返回锅炉，重新加热变成蒸汽。

从图1可见，重力回水蒸气供暖系统中的蒸汽管道、散热器及凝结水管构成一个循环回路。由于总凝水立管与锅炉连通，在锅炉工作时，在蒸汽压力作用下，总凝水立管的水位将升高h，达到Ⅱ-Ⅱ水面，当凝水干管内为大气压力时，h即为锅炉压力所折算的水柱高度。为使系统内的空气能从图1的B点处顺利排出，B点前的凝水干管就不能充满水。在干管的横断面，上部分应充满空气，下部分充满凝水，凝水靠重力流动。这种非满管流动的凝水管，称为干式凝水管。显然，它必须敷设在Ⅱ-Ⅱ水面以上，再考虑锅炉压力波动，B点处应再高出Ⅱ-Ⅱ水面约200～250mm，第一层散热器当然应在Ⅱ-Ⅱ水面以上才不致被凝水堵塞，排不出空气，从而保证其正常工作。图1中水面Ⅱ-Ⅱ以下的总凝水立管全部充满凝水，凝水满管流动，称为湿式凝水管。

重力回水低压蒸汽供暖系统形式简单，无需如下述的机械回水系统那样，需要设置凝水箱和凝水泵，运行时不消耗电能，宜在小型系统中采用。但在供暖系统作用半径较长时，就要采用较高的蒸汽压力才能将蒸汽输送到最远散热器。如仍用重力回水方式，凝水管里面Ⅱ-Ⅱ高度就可能达到甚至超过底层散热器的高度，底层散热器就会充满凝水并积聚空气，蒸汽就无法进入，从而影响散热。因此，当系统作用半径较大、供汽压力较高(通常供汽表压力高于20kPa)时，就都采用机械回水系统。

图2(1-低压恒温式疏水器；2-凝水箱；3-空气管；4-凝水泵)所示是机械回水的中供式低压蒸汽供暖系统的示意图。不同于连续循环重力回水系统，机械回水系统是一个“断开式”系统。凝水不直接返回锅炉，而首先进入凝水箱。然后再用凝水泵将凝水送回热源重新加热。在低压蒸汽供暖系统中，凝水箱布置应低于所有散热器和凝水管。进凝水箱的凝水干管应作顺流向下的坡度，使从散热器流出的凝水靠重力自流进凝水箱。为了系统的空气可经凝水干管流入凝水箱，再经凝水箱上的空气管排往大气，凝水干管同样应按干式凝水管设计。机械回水系统的最主要优点是扩大了供热范围，因而应用最为普遍。

机械回水低压蒸汽供暖系统是一个开式系统。凝水不直接返回锅炉，而首先进入凝水箱，然后再用凝水泵将水送回锅炉重新加热。在低压蒸汽供暖系统中，凝水箱布置应低于所有散热器和凝水管，进凝水箱的凝水干管应做顺流向下的坡度，以便从散热器流出的凝水靠重力作用流入凝水箱。室内各供暖系统的蒸汽在散热器内冷凝放热，凝结水沿凝水管道流动，经疏水器后汇流到凝水箱，最后用凝结水泵压送回锅炉重新加热。

由于蒸汽具有比容大，密度小的特点，因而在高层建筑供暖时，不会像热水供暖那样，产生很大的水静压力。此外，蒸汽供热系统的热惰性小，供汽时热得快，停汽时冷得也快，很适宜用于间歇供热的用户。 蒸汽供热系统的凝结水回收方式，应根据二次蒸汽利用的可能性及室外地形，管道敷设方式等决定，可采用以下几种回水方式：闭式满管回水、开式水箱自流或机械回水、余压回水。2100433B