建工社課件第5章蒸汽供熱系統Contents目錄5.1蒸汽供熱系統概述5.2低壓蒸汽供暖系統5.3低壓蒸汽供暖系統水力計算5.4高壓蒸汽供暖系統5.5高壓蒸汽供暖系統水力計算5.6蒸汽供熱系統的輔助設備1蒸汽供熱系統概述5.1蒸汽供熱系統概述蒸汽供熱系統以蒸汽作熱媒，通過管道將它輸送到熱用戶。蒸汽放熱后凝結成凝結水，由氣態變為液態，放出汽化潛熱，溫度并不降低。蒸汽供熱通用性較高，除了可以滿足工業生產工藝用熱的參數要求外，還可以用于民用供暖、空氣調節和熱水供應。例如常用的工業蒸汽鍋爐的表壓可達1.275MPa（13kgf/cm2）,相應的飽和蒸汽溫度約為195℃，蒸汽的飽和溫度隨壓力增高而增高。可滿足供熱形式多樣化的要求。5.1.1蒸汽供熱系統分類根據蒸汽的表壓力大小，可將蒸汽供熱系統分為三類：高壓蒸汽供熱系統、低壓蒸汽供熱系統和真空蒸汽供熱系統。供汽的表壓力高于70kPa時，稱為高壓蒸汽供熱；供汽的表壓力等于或低于70kPa時，稱為低壓蒸汽供熱；當供汽的表壓力低于大氣壓力時，稱為真空蒸汽供熱。由于表壓為70kPa時的蒸汽密度約相等20℃時的空氣密度。而蒸汽隨著飽和壓力升高密度增加，低于70kPa壓力的蒸汽比空氣輕，而高于70kPa壓力的蒸汽比空氣重，所以將70kPa作為區別高、低壓蒸汽供熱系統的分界值。蒸汽供熱系統在機械、造紙、紡織印染、食品制造等行業作為熱媒應用很普遍，根據各自的工藝流程及熱媒溫度、壓力等參數要求不同，因而各自的系統設計也有所不同。本章主要介紹蒸汽供暖系統設計。5.1.2蒸汽供暖系統分類1.根據蒸汽的表壓力可將蒸汽供暖系統分為三類即高壓蒸汽供暖系統、低壓蒸汽供暖系統和真空蒸汽供暖系統。供汽的表壓力低于大氣壓力時，稱為真空蒸汽供暖系統；供汽的表壓力高于或低于70kPa時，稱為高壓蒸汽供暖系統或低壓蒸汽供暖系統。2.根據凝結水回水動力不同，可分為機械回水和重力回水兩類機械回水就是系統回水管路中設置凝結水泵，高壓蒸汽供暖系統和大多數低壓蒸汽供暖系統都采用機械回水方式。而重力回水就是系統中沒有凝結水泵、凝結水靠自重流回鍋爐，所以凝結水管必須高于鍋爐。該系統運行時不消耗電能，宜在流動阻力較小的小型低壓蒸汽供暖系統中采用。5.1.3蒸汽供暖系統的特點從八十年代后期開始，工業方面主要用于工藝用汽的廠區內車間及辦公室供暖，民用建筑已經很少使用蒸汽供暖系統，原有供暖系統也大多改為熱水供暖系統。與熱水供熱系統相比，蒸汽供暖系統有如下特點：系統投資比熱水系統少系統因高差形成的靜壓力小系統難以量化調節容易引起管道滲漏不利于居民健康2低壓蒸汽供暖系統5.2.1低壓蒸汽供暖系統形式根據干管布置形式，低壓蒸汽供暖系統可有上供式、中供式、下供式三種；而按立管的布置特點分為單管式和雙管式。下分式系統比上分式系統節省立管管材，并且由于干管敷設在室內地溝內，所以無效熱損耗小，但在使用上卻有嚴重的缺點，蒸汽在立管中會發生沿途凝結水下落和上升的蒸汽相撞即水擊現象。特別是系統剛開始運行的階段，管壁溫度較低，水擊現象更為劇烈，不僅容易損壞管道，并且會產生很大的噪聲。為了減少水擊，常加大立管管徑以降低蒸汽流速，這樣又增加了所用管材，因此，采用上分式系統較多。5.2.2低壓蒸汽供暖系統流程重力回水系統圖5-1上分式重力回水低壓蒸汽供暖流程圖1-蒸汽總立管；2-室內蒸汽干管；3-蒸汽立管；4-蒸汽支管；2.機械回水系統圖5-2上分式機械回水低壓蒸汽供暖系統流程圖1-鍋爐；2-分汽缸；3-減壓閥；4-室外蒸汽管；5-室內蒸汽干管；6-蒸汽立管；7-散熱器；8-散熱器支管；9-凝結水支管；10-凝結水立管；11-凝結水干管；12-疏水器；13-室外凝結水管；14-凝結水箱；15-凝結水泵；16-止回閥5.2.3低壓蒸汽供暖系統設計

3低壓蒸汽供暖系統水力計算5.3.1低壓蒸汽管道水力計算低壓蒸汽依靠自身壓力沿管道流動，最后進入散熱器凝結放熱。蒸汽在管內流動時，同樣有摩擦壓力損失△Py和局部阻力損失△Pj。低壓蒸汽管段的壓力損失按下式計算△P＝△Py+△PjPa/m （5-1）式中：△Py—管道摩擦（沿程）壓力損失，Pa；△Pj—管段局部壓力損失，Pa。1.沿程阻力損失計算管段的沿程（摩擦）壓力損失按下式計算△Py＝R·LPa （5-2）式中：R—單位長度摩擦阻力損失（比摩阻），Pa/m；L—計算管段長度，m。

5.3.1低壓蒸汽管道水力計算2.局部阻力損失計算局部壓力損失的確定方法與熱水供暖管路相同，按下式計算△Pj=Pa（5-5）式中:

—管段中總的局部阻力系數，見熱水及蒸汽供暖系統局部阻力系數值；—低壓蒸汽水力計算得動壓力，Pa。3.水力計算方法在進行低壓蒸汽管道水力計算時，同樣先從最不利的管路開始，即從分汽缸到最遠散熱器的管路開始計算，通常采用“控制比壓降法”或“平均比摩阻法”進行計算。（1）控制比壓降法：是將最不利管路壓力損失控制在約100Pa/m來設計。（2）平均比摩阻法：是已知鍋爐（或分汽缸減壓閥）出口或室內入口處蒸汽壓力條件下進行計算，根據平均比摩阻選取管徑。平均比摩阻按下式計算：Rpj=Pa/m（5-6）式中：—沿程壓力損失占總壓力損失的百分數，取＝60％；Pg—鍋爐（分汽缸減壓閥）出口或室內用戶入口的蒸汽壓力，Pa；—最不利管路管段的總長度，m。計算完最不利環路后，再進行其他并聯環路的水力計算。（3）選取管徑可按“平均比摩阻”法來選擇管徑，但管內流速不得超過規定的最大允許流速。

△Pj＝

△Pj＝

Rpj=

—

5.3.2低壓蒸汽供暖凝結水管計算低壓蒸汽供暖系統的凝結水管分干式和濕式兩類：干式即非滿管流動，管道的部分截面充水、部分截面可以從系統中排除空氣，但是會產生二次蒸汽，故管徑較大，且腐蝕嚴重。濕式凝水管為滿管流動，當系統不產生二次蒸汽時使用，但要安裝專設的排除空氣管。低壓蒸汽供暖系統干式凝結水管和濕式凝結水管的管徑選擇表見附錄5-3，根據凝結水管承擔的供熱量來確定，但是要求凝水干管的坡度不小于0.005，且凝水干管始端管徑一般不小于25mm；個別始端負荷不大時，可不小于20mm。散熱器凝水支管一般用15mm；濕式凝水管的空氣管管徑一般采用15mm。5.3.3低壓蒸汽供暖水力計算例題[例題5－1]某車間采用重力回水低壓蒸汽供暖系統，見圖5-4，試計算系統的一個支路。每個散熱器的熱負荷均為400W，每根立管及每個散熱器的蒸汽支管裝有截止閥，每個散熱器凝水支管上裝一個恒溫式疏水器，總蒸汽立管保溫。圖5-4上小圓圈內的數字表示管段號，圓圈旁的數字：上行表示熱負荷（W），下行表示管段長度（m），羅馬數字表示立管編號。要求確定各管段的管徑和鍋爐蒸汽壓力。圖5-4例題5-1的管路計算系統圖4高壓蒸汽供暖系統5.4.1高壓蒸汽供暖特點

高壓蒸汽供暖系統的下限用70kPa表壓力，上限因為系統的一切部件及其接口的強度所限制，因此通常取不超過400kPa表壓力。高壓蒸汽供暖與低壓蒸汽供暖相比，有以下特點：1.供汽壓力高、流速大，輸送距離遠，作用半徑大。但在輸送過程中允許的壓力損失也大；對同樣的熱負荷，所需管道管徑較小。2.散熱器內蒸汽壓力大、溫度高，其表面溫度也高，對同樣的散熱量，所需的散熱面積小；但易燙傷人和燒焦落在散熱器上的有機塵，衛生和安全條件差。3.高壓蒸汽和凝結水溫度高，管道的熱伸長量大，應設置固定支架和補償器，熱補償問題比較突出。4.由于高壓蒸汽流速大，如果沿途的凝結水排流不暢時會產生嚴重水擊，噪聲大，附屬設備和配件容易損壞。5.4.2高壓蒸汽供暖系統形式

一般都采用雙管系統，由于單管系統汽水在一根管子里流動，容易產生水擊現象，所以很少采用。小的供暖系統可采用異程式系統。蒸汽從室外管網引入，必要時設分汽缸與減壓裝置，然后進入供暖系統。散熱后形成的凝結水經疏水器流入外網的凝結水管。供汽干管及凝結水干管，根據管道長度情況，要考慮管道熱脹量而設補償器。散熱器的供汽支管及凝結水管均應裝截止閥。根據蒸汽干管和凝結水干管布置位置，常用的系統形式有：上供下回式；上供上回式和水平串連式。序號型式名稱圖式適用范圍特點1上供下回式單層公用建筑或工業廠房·常用的做法，可節約地溝2上供上回式工業廠房暖風機供暖系統·除節省地溝外檢修方便·系統泄水不便3水平串連式單層公用建筑·構造最簡單，造價低·散熱器接口處易漏水漏汽室內蒸汽供暖系統管道布置大多采用上供下回式。5.4.2高壓蒸汽供暖系統形式圖5-5室內上供下回式高壓蒸汽供暖系統示意圖1-室外蒸汽管網；2-室內高壓蒸汽供熱管；3-室內高壓蒸汽供暖管；4-減壓裝置；5-補償器；6-疏水器；7-開式凝水箱；8-空氣管；9-凝水泵；10-固定支點；11-安全閥但當車間地面不宜布置凝水管時，也可采用上供上回式。圖5-6上供上回供暖系統1-散熱設備；2-泄水閥；3-疏水器；4-止回閥5.4.3高壓蒸汽供暖系統設計

由于高壓蒸汽的壓力較高，容易引起水擊，為了使蒸汽管道的蒸汽與沿途凝水同向流動，減輕水擊現象，室內高壓蒸汽供暖系統大多采用上供下回式布置。為保證散熱設備正常工作，同樣必須解決好供汽、疏水和排出空氣等方面問題。1.供汽問題由于室內高壓蒸汽供暖壓力應高于70kPa而低于400kPa，所以從車間工業分汽缸接出管道經過減壓閥進入供暖分汽缸供室內各供熱系統的蒸汽。分汽缸要安裝壓力表、安全閥及疏水裝置。2.排空問題在布置高壓蒸汽供暖系統時，同樣必須進行空氣的排除。3.疏水問題疏水器前的凝結水管不應向上抬升，疏水器后的凝水管向上抬升的高度應經計算確定。當疏水器本身無止回功能時，應在疏水器后的凝水管上設置止回閥。4.凝結水回收系統根據是否與大氣相通，凝結水回收系統可分為開式系統和閉式系統。5.熱漲冷縮問題高壓蒸汽和凝水溫度高，在供汽和凝水干管上，需要設置固定支架和補償器，以補償管道的受熱伸長量。5高壓蒸汽供暖系統水力計算5.5.1室內高壓蒸汽供暖系統水力計算

—

為使疏水器能正常工作和留有必要的剩余壓力使凝水排入凝水管網，最遠用熱設備處還應有較高的蒸汽壓力，這就是最不利管路的總壓力損失不宜太大的原因。總壓力損失一般采用當量長度法，公式為：△P=（5-8）式中：—管道局部阻力當量長度，m。根據流體力學達西·維斯巴赫公式、阿里特蘇里公式和管壁的絕對粗糙度K=0.2mm，制成不同蒸汽壓力下的蒸汽管路計算表，以便水力計算時選擇管徑和計算其壓力損失。—

5.5.1室內高壓蒸汽供暖系統水力計算

2.流速法蒸汽管路計算采用流速法，首先進行最不利管路水力計算，然后計算最不利環路的壓力損失。一般按推薦流速選取最不利環路的管徑。在工程實踐中，總結出不同管徑的允許流速和推薦流速，如表5-7。—

（二）室內高壓蒸汽供暖凝結水管路水力計算散熱器至疏水器之間的凝結水管屬于干式凝結水管，為非滿管流的流動狀態，選擇管徑是根據凝結水管負擔的供熱量，查附錄5-3確定。根據《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）4.8.18條規定：“對于汽水同向流動的蒸汽管和凝結水管，坡度宜采用0.003，不得小于0.002；對于汽水逆向流動的蒸汽管，坡度不得小于0.005。”—

5.5.1室內高壓蒸汽供暖系統水力計算

（三）室內高壓蒸汽管路水力計算例題[例題5－2]某車間采用蒸汽供暖，散熱器的蒸汽工作壓力要求為200kPa，各散熱器的熱負荷均為Q＝4000w，見系統圖5-8。試選擇高壓蒸汽供暖管路的管徑和用戶入口處的供暖蒸汽管路起始壓力。—

—

圖5-8例題5-2的管路計算圖5.5.2室外高壓蒸汽管網的水力計算

（一）室外高壓蒸汽管網水力計算方法常采用“平均比摩阻法”進行計算。1.室外高壓蒸汽管道水力計算表在進行水力計算時，計算比摩阻的達西·維斯巴赫公式：，將其代入流速與流量的關系后，得到—

—

，式中流量G的單位是kg/h。室外高壓蒸汽管路輸送距離遠、負擔的用戶多而且蒸汽流量大，因此蒸汽網路的流量通常以噸/時（T/h）表示。如果將流量G的單位改為噸/時（T/h），比摩阻的計算公式就為

里公式代入比摩阻公式，可得到所以蒸汽網路的流量、管徑和比摩阻的三者關系式為：Pa/m。

Pa/m（5-9）

m（5-10）

t/h（5-11）

—

5.5.2室外高壓蒸汽管網的水力計算

蒸汽管網水力計算的特點是在計算壓力損失時應考慮蒸汽密度的變化。在設計中，為了簡化計算，蒸汽密度采用平均密度，即以管段的起點和終點密度的平均值作為該管段的計算密度。當計算管段的平均密度不等于1kg/m3時，可按如下公式，對比摩阻及流速值進行換算：—

—

2.水力計算步驟（1）確定各管段的流量確定蒸汽網路各管段的計算流量，各熱用戶的計算流量，應根據各熱用戶的蒸汽參數及其計算熱負荷，按下式確定：—

Pa/m（5-12）

m/s（5-13）式中、、—制表時蒸汽密度，在表中查出的比摩阻及流速值；、、—水力計算中蒸汽的實際密度，比摩阻及流速值。

Pa/m（5-14）式中—熱用戶的計算流量，t/h；

—熱用戶的計算熱負荷,GJ/h，MW或Mkcal/h；

r—用汽壓力下的汽化潛熱，kJ/kg或kcal/kg；A

—采用不同計算單位的系數，見表5-11。—

—

5.5.2室外高壓蒸汽管網的水力計算

（2）繪制蒸汽管網平面圖并在圖中標注所有管道附件、管道長度等。（3）確定主干線平均比摩阻—

—

—

Pa（5-15）平均比摩阻Pa/m（5-16）

kg/m3（5-18）式中：、—計算管段的始端和末端的蒸汽密度，kg/m3。—

—

式中—蒸汽管道附件局部阻力當量長度，m；（k＝0.2mm）。—

式中—汽網主干線始端與末端的蒸汽壓力差，Pa；

—主干線總長度，m；

—局部阻力所占比例系數。—

—

—

（4）確定管段末端壓力按主干線上壓力損失均勻分布來假定

Pa（5-17）式中：、—該管段的終端、始端蒸汽壓力，Pa—該計算管段的長度，m（5）計算管段中蒸汽的平均密度（6）將平均比摩阻換算成查表用的比摩阻

Pa/m（5-19）式中:—查表用比摩阻，Pa/m。式中：—查表用比摩阻，Pa/m。

（7）選定合適的管徑，從而得出相應的比摩阻及流速（8）將表中查出的比摩阻、流速修正成實際條件下的比摩阻及流速。5.5.2室外高壓蒸汽管網的水力計算

（9）檢查管內流速是否超過限定流速。見表5-12。—

—

（12）校核計算驗算該管段的實際平均密度與原假設的蒸汽平均密度是否相等。如果兩者相差較大，則應重新假設，然后按同一計算步驟和方法進行計算，直到兩者相等或差別很小為止。（13）蒸汽管道分支線的水力計算蒸汽網路主干線所有管段逐次進行水力計算結束后，即可以分支線與主干線節點處的蒸汽壓力，作為分支線的始端蒸汽壓力，按主干線水力計算的步驟和方法進行水力計算。—

—

—

（10）計算管段的實際壓力損失根據已選定的管徑，查表附錄5-7，得出局部阻力當量長度，并（11）確定該管段的蒸汽的實際平均密度根據該管段的始端壓力和實際末端壓力kg/m3（5-20）式中—實際末端壓力下的蒸汽密度，kg/m3。查附錄5-8，飽和蒸汽和過熱蒸汽的密度表。5.5.2室外高壓蒸汽管網的水力計算

（二）室外高壓蒸汽管網水力計算例題—

—

—

—

—

【例題5－3】某廠區蒸汽供熱管網，其平面布置圖見圖5-9，鍋爐出口的飽和蒸汽表壓力為10bar。各用戶系統所要求的蒸汽表壓力及流量見圖。試進行蒸汽網路的水力計算。主干線不考慮同時使用系數。5.5.3.凝結水管網的水力工況和水力計算

蒸汽在用熱設備內放熱凝結后，凝結水流出用熱設備，經疏水器、凝結水管道返回熱源的管路系統及其設備組成的整個系統，稱為凝結水回收系統。根據《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2003）4.8.11條規定：“蒸汽采暖系統的凝結水回收方式，應根據二次蒸汽利用的可能性以及室外地形、管道敷設方式等情況，分別采用以下回收方式：1、閉式滿管回水；2、開式水箱自流或機械回水；3、余壓回水。凝結水回收系統按其是否與大氣相通，可分為開式凝結水回收系統和閉式凝結水回收系統。按凝水的流動方式不同，可分為單相流和兩相流兩大類。單相流又可分為滿管流和非滿管流兩種流動方式。滿管流是指凝水靠水泵動力或位能差，充滿整個管道截面呈有壓流動的流動形式；非滿管流是指凝水并不充滿整個管道截面，靠管路坡度流動的流動形式。如按驅使凝水流動的動力不同，可分為重力回水和機械回水。機械回水是利用水泵動力驅使凝水滿管有壓流動。重力回水是利用凝水位能差或管線坡度，驅使凝水滿管或非滿管流動的方式。—

—

—

—

—

5.5.3.凝結水管網的水力工況和水力計算

為了正確地布置凝水管路和確定其管徑，應對凝水管中的壓力分布狀況有所了解。下面結合一個包括各種流動狀況的凝水管路系統進行壓力狀況的分析說明，并介紹各種管路確定管徑的具體方法（見圖5-10）:—

—

—

—

—

圖5-10包括各種流動狀況的凝結水回收系統示意圖1-用汽設備；2-疏水器；3-二次蒸發箱；4-凝水箱；5-凝水泵；6-總凝水箱；7-壓力調節器1.管段AB由用熱設備出口至疏水器入口的管段，這段管的凝水流動狀態屬于非滿管流。2.管段BC從疏水器出口至二次蒸發箱（或高位水箱）或凝水箱入口的管段。3.管段CD從二次蒸發箱（或高位水箱）出口到凝水箱的管段。4.管段DE分站凝結水箱后的凝結水管，即機械回水系統，管中流過純凈水，為滿管流動狀態。5.5.3.凝結水管網的水力工況和水力計算

—

—

—

—

—

[例題5－4]某廠區的室外余壓凝水回收系統如圖5-15，用熱設備的凝結水計算流量t/h，疏水器的凝水表壓力bar，疏水器后表壓力bar。二次蒸發箱的蒸汽最高表壓力為bar。管段的計算長度m。疏水器后凝水的提升高度m。二次蒸發箱下面減壓水封出口與凝水箱的回形管標高差m。外網的管段長度m。閉式凝水箱的蒸汽墊層壓力kPa。試選擇各管段的管徑。圖5-15閉式滿管流凝水系統圖1-用汽設備；2-疏水器；3-二次蒸發箱；4-多級水封；5-閉式凝水箱；6-安全水封5.5.3.凝結水管網的水力工況和水力計算

—

—

—

—

—

[例題5－5]某廠區的室外各用戶凝結水箱至總凝結水箱管路布置如圖5-16，凝結水量、地形標高見圖，試確定其凝水管徑，并確定凝水泵流量及揚程。圖5-16加壓回水系統凝水圖6蒸汽供熱系統的輔助設備5.6.1低壓蒸汽供暖系統的輔助設備

—

—

—

—

—

（一）二次蒸發箱二次蒸發箱一般架設在車間引入口距地面近3m的高度上。二次蒸發箱內的壓力，一般情況下，設計為0.02～0.04MPa。二次蒸發箱的作用是將室內各用汽設備排出的凝水在較低的壓力下分離出一部分二次蒸汽，并將低壓的二次蒸汽輸送到熱用戶。按國家標準圖（R405），二次蒸發箱的容積為0.05～1.5m3，分為六種型號，見圖5-17。選用前應先按下式計算出所需要的二次蒸發箱的容積：圖5-17二次蒸發箱5.6.1低壓蒸汽供暖系統的輔助設備

—

—

—

—

—

（二）凝結水箱凝結水箱用以收集凝結水。有開式（無壓）和閉式（有壓）兩種。凝結水箱容積一般應按各用戶的1/4～1/3最大小時凝水量設計。當凝水泵無自動啟動和停車裝置時，水箱容積應增大到1/2～2/3最大小時凝水量。在熱源處的總凝水箱也可做到1/2～1小時的最大小時凝水量容積。1.開式水箱通常做成長方形（圖5-18），上面設有人孔蓋、水位計。水箱上連接有凝水進出管、溢流管、泄水管及放氣管。為了避免新進入的凝水接觸空氣，凝水進入管應插入水面以下。2.閉式水箱由于有內壓力，水箱應做成圓筒形，見圖5-19。水箱上通常安裝一個安全水封，它有以下作用：（1）防止水箱內壓力過高；（2）當水箱被凝水泵抽空時，防止空氣進入箱內；（3）可作溢流管。5.6.1低壓蒸汽供暖系統的輔助設備

—

—

—

—

—

（三）疏水器圖5-20所示是低壓疏水裝置中常用的一種疏水器，稱為恒溫式疏水器，屬于熱靜力型疏水器。凝結水流入疏水器后經過一個縮小的孔口排出。此孔的啟閉由一個能熱脹冷縮的薄金屬片波紋管盒操縱。盒中裝有少量受熱易蒸發的液體（如酒精）。當蒸汽流入疏水器時，小盒被迅速加熱，液體蒸發產生壓力，使波紋盒伸長，帶動盒底的錐形閥，堵住小孔，防止蒸汽逸露，直到疏水器內蒸汽冷凝成飽和水，波紋管收縮，閥孔打開，排出凝結水。當空氣或較冷的凝結水流入時，閥門一直打開，他們可以順利地通過。5.6.2高壓蒸汽供暖系統的輔助設備

—

—

—

—

—

（一）疏水器蒸汽疏水器的作用是自動而且迅速地排出用熱設備及管道中的凝結水，并能阻止蒸汽溢漏。在排出凝結水的同時，排除系統中積留的空氣和其他非凝結性氣體。疏水器的工作狀況對蒸汽供熱系統運行的可靠性與經濟性影響極大，必須十分重視。疏水器根據作用原理不同，可分為三種類型。機械型疏水器。利用蒸汽和凝結水的密度不同，形成凝水液位，以控制凝水排水孔自動啟閉工作的疏水器。主要產品有浮桶式、鐘形浮子式、自由浮球式、倒吊筒式疏水器等。熱動力型疏水器。利用蒸汽和凝水動力學（流動）特殊的不同來工作的疏水器。主要產品有圓盤式、脈沖式、孔板或迷宮式疏水器。熱靜力型（恒溫型）疏水器，利用蒸汽和凝水的溫度不同引起恒溫元件膨脹或變形來工作的疏水器。主要產品有波紋管式、雙金屬片式和液體膨脹式疏水器等。下面就上述三大類型疏水器，各選擇一種疏水器，對其工作原理，結構特點等予以簡要介紹。5.6.2高壓蒸汽供暖系統的輔助設備

—

—

—

—

—

1.浮桶式疏水器的構造和原理浮桶式疏水器屬機械型疏水器。浮桶式疏水器的構造見圖5-21。其工作原理為：凝結水從疏水器入口進入后，沿擋板下流（有的疏水器沒有擋板），使疏水器內下部水位逐漸升高，于是浮桶隨著浮起，連于浮桶底部的閥針沿中央套管與浮桶一起上浮，閥針即頂住疏水器上蓋的閥座，關閉閥孔，截斷出水通路。當凝結水繼續流入疏水器時，凝結水就溢過浮桶邊緣，流入浮桶中，浮桶由于重量增加而下沉，使閥針離開上蓋閥座。浮桶中的凝結水，在蒸汽壓力的作用下，沿中央套管與閥針桿之間的間隙經閥孔流走，此時為排水狀態。5.6.2高壓蒸汽供暖系統的輔助設備

—

—

—

—

—

2.圓盤式疏水器的構造和原理圓盤式疏水器屬于熱動力型疏水器，圓盤式疏水器的構造見圖5-22。圓盤式疏水器的工作原理是：當過冷的凝水流入孔A時，靠圓盤形閥片上下的壓差頂開閥片2，水經環形槽B，從向下開的小孔排出。由于凝水的比容幾乎不變，凝水流動通暢，閥片常開，連續排水。當凝水帶有蒸汽時，蒸汽在閥片下面從A孔經B槽流向出口；在通過閥片和閥座之間的狹窄通道時，壓力下降，蒸汽比容急驟增大，閥片下面蒸汽流速激增，造成閥片下面的靜壓下降。與此同時，蒸汽在B槽與出口孔處受阻，被迫從閥片和閥蓋3之間的縫隙沖入閥片上部的控制室，動壓轉化為靜壓，在控制室內形成比閥片下更高的壓力，迅速將閥片向下關閉而阻汽。閥片關閉一段時間后，由于控制室內蒸汽凝結，壓力下降，會使閥片瞬時開啟，造成周期性漏汽。因此，新型的圓盤式疏水器凝水先通過閥蓋夾套再進入中心孔，以減緩控制室內蒸汽凝結。與機械型相比，圓盤型具有體積小、重量輕、結構簡單、安裝維修方便等優點，故應用日益廣泛，但有周期性漏汽發生，如果疏水器前后壓差過小，會造成連續性漏汽。5.6.2高壓蒸汽供暖系統的輔助設備

—

—

—

—

—

3.溫調式疏水器的構造和原理溫調式疏水器是一種熱靜力式疏水器，是靠凝結水的溫度變化而工作的。圖5-24所示為SS－1型溫調式疏水器。其敏感元件為一波紋管，內裝易揮發的液體當蒸汽或飽和溫度的凝水進入時，溫度超過波紋管內液體的蒸發溫度，液體蒸發，使波紋管伸長，閥芯關閉閥孔，而進行阻汽。當凝結水散熱溫度降低時，波紋管內蒸汽凝結，壓力降低，波紋管收縮，打開閥孔，排放凝水。溫調式疏水器加工工藝要求較高，適用于排除過冷凝水，安裝位置不受水平限制，但不宜安裝在周圍環境溫度高的場合。5.6.2高壓蒸汽供暖系統的輔助設備

—

—

—

—

—

4.疏水器的選擇計算（1）疏水器排水量計算選擇疏水器的規格尺寸，主要是選擇閥孔的直徑或截面積，使其能滿足凝結水排水量的要求。各類疏水器的排水閥孔大小，用其接管管徑表示。但決不應以凝結水管的管徑作為選擇疏水器的依據。不同型號的疏水器在不同壓差作用下的排水量應根據廠家提供樣本來選用。（2）疏水器的選擇倍率選擇疏水器閥孔尺寸時，應使疏水器的排水能力大于用熱設備的理論排水量，即：