高壓蒸汽采暖系統(tǒng)
高壓蒸汽采暖系統(tǒng)多用于對采暖衛(wèi)生條件和室內(nèi)溫度均勻性要求不高、不要求調(diào)節(jié)每一組散熱器散熱量的生產(chǎn)廠房。高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的供汽表壓力P>0.07MPa,但一般不超過0.39MPa。
一般高壓蒸汽采暖系統(tǒng)與工業(yè)生產(chǎn)用汽共用汽源,而且蒸汽壓力往往大于采暖系統(tǒng)允許最高壓力,必須減壓后才能和采暖系統(tǒng)連接。高壓蒸汽采暖系統(tǒng)原則上也可以采用上供式、中供式或下供式。為了簡化系統(tǒng)及防止水擊,應(yīng)盡可能采用上供式,使立管中蒸汽與沿途凝結(jié)水同向流動。
圖4-6為開式上供高壓蒸汽采暖系統(tǒng)的示意圖。由鍋爐房將蒸汽輸送到熱用戶。首先進入高壓分汽缸1,將高壓蒸汽分配給工藝生產(chǎn)用汽。高壓分汽缸上可分出多個分支,向有不同壓力要求的工藝用汽設(shè)備供汽。蒸汽經(jīng)減壓閥4減壓后進入低壓分汽缸3。減壓閥設(shè)有旁通管5,供修理減壓閥時旁通蒸汽用。安全閥7限制進入采暖系統(tǒng)的最高壓力不超過額定值。從低壓分汽缸3上還可以分出許多供汽管,分別供通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的蒸汽加濕、汽水換熱器以及蒸汽加熱器和用蒸汽的暖風(fēng)機等用汽設(shè)備。系統(tǒng)中設(shè)有疏水器13,將沿途以及系統(tǒng)產(chǎn)生的凝結(jié)水排到凝結(jié)水箱14中,凝結(jié)水箱上有通氣管16通大氣、排除箱內(nèi)的空氣和二次蒸汽,也因此稱為開式系統(tǒng)。凝結(jié)水箱中的水由凝結(jié)水泵15送回凝結(jié)水泵站或熱源。
高壓蒸汽采暖系統(tǒng)每一組散熱器的供汽支管和凝結(jié)水支管上都要安裝閥門,用于調(diào)節(jié)供汽量或關(guān)閉散熱器,防止修理、更換散熱器時高壓蒸汽或凝結(jié)水汽化產(chǎn)生的蒸汽進入室內(nèi)。高壓蒸汽采暖系統(tǒng)溫度高,對管道的熱脹冷縮問題應(yīng)更加重視。圖4-6中水平供汽干管和凝結(jié)水干管上設(shè)置方形補償器12,用補償器的變形來吸收管道熱脹冷縮時產(chǎn)生的應(yīng)力,防止管道被破壞。凝結(jié)水在流動過程中壓力降低,飽和溫度也降低。凝結(jié)水管管壁的散熱量比較小,凝結(jié)水壓力降低的速率快于焓值降低的速率,凝結(jié)水中多余的焓值會使部分凝結(jié)水重新汽化變成“二次蒸汽”。在開式系統(tǒng)中二次蒸汽從通氣管16排出,浪費了能源。在閉式高壓蒸汽采暖系統(tǒng)中采用圖4-7所示閉式凝結(jié)水箱。由補汽管5向箱內(nèi)補給蒸汽,使其內(nèi)部壓力維持在5kPa左右(由壓力調(diào)節(jié)器3控制)。水箱上設(shè)置安全水封2,防止箱內(nèi)壓力升高、二次蒸汽逸散和隔絕空氣,從而減輕系統(tǒng)腐蝕、節(jié)省熱能。
當(dāng)工業(yè)廠房中用汽設(shè)備較多,用汽量大時,凝結(jié)水系統(tǒng)產(chǎn)生的二次蒸汽量大,還可以利用二次蒸。發(fā)箱將二次汽匯集起來加以利用。圖4-8是設(shè)置二次蒸發(fā)箱的高壓蒸汽采暖系統(tǒng)。高壓用汽設(shè)備1的凝結(jié)水通過疏水器3進入二次蒸發(fā)箱5。二次蒸發(fā)箱設(shè)置在車間內(nèi)3m左右高度處。蒸汽在二次蒸發(fā)箱內(nèi)擴容后產(chǎn)生的二次汽可加以利用。當(dāng)二次汽量較小時,由高壓蒸汽供汽管補充。靠壓力調(diào)節(jié)器7控制補汽量,以保持箱內(nèi)壓力20-40kPa(表壓力),并滿足二次蒸汽熱用戶的用汽量要求。當(dāng)二次蒸發(fā)箱內(nèi)二次汽量超過二次蒸汽熱用戶的用汽量時,二次蒸發(fā)箱內(nèi)壓力增高,箱上安裝的安全閥6開啟,排汽降壓。