[科普中國(guó)]-室內(nèi)蒸汽供暖系統(tǒng)

蒸汽作為供暖系統(tǒng)的熱媒，應(yīng)用極為普遍。蒸汽供暖的原理是蒸汽從熱源沿蒸汽管路進(jìn)入散熱設(shè)備，蒸汽凝結(jié)放出熱量后，凝水通過(guò)疏水器再返回?zé)嵩粗匦录訜帷?/p>

相比熱水供暖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（1）熱水在系統(tǒng)散熱設(shè)備中，靠其溫度降低放出熱量，而且熱水的相態(tài)不發(fā)生變化。蒸汽在系統(tǒng)散熱設(shè)備中，靠蒸汽凝結(jié)成水放出熱量，相態(tài)發(fā)生變化。

（2）熱水在封閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，其狀態(tài)參數(shù)（主要指流量和比容）變化很小。蒸汽和凝水在系統(tǒng)管路內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其狀態(tài)參數(shù)變化比較大，還會(huì)伴隨相態(tài)變化。例如濕飽和蒸汽沿管路流動(dòng)時(shí)，由于管壁散熱會(huì)產(chǎn)生沿途凝水，使輸送的蒸汽量有所減少；當(dāng)濕飽和蒸汽經(jīng)過(guò)阻力較大的閥門時(shí)，蒸汽被絕熱節(jié)流，雖焓值不變，但壓力下降，體積膨脹，同時(shí)，溫度一般要降低。濕飽和蒸汽可成為節(jié)流后壓力下的飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽。在這些變化中，蒸汽的密度會(huì)隨著發(fā)生較大的變化。又例如，從散熱設(shè)備流出的飽和凝水，通過(guò)疏水器和在凝結(jié)水管路中壓力下降，沸點(diǎn)改變，凝水部分重新汽化，形成所謂“二次蒸汽”，以兩相流的狀態(tài)在管路內(nèi)流動(dòng)。
蒸汽和凝水狀態(tài)參數(shù)變化較大的特點(diǎn)是蒸汽供暖系統(tǒng)比熱水供暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理上較為復(fù)雜的原因之一。由這一特點(diǎn)而引起系統(tǒng)中出現(xiàn)所謂“跑、冒、滴、漏”問(wèn)題，解決不當(dāng)時(shí)，會(huì)降低蒸汽供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和適用性。
（3）在熱水供暖系統(tǒng)中，散熱設(shè)備內(nèi)熱媒溫度為熱水流進(jìn)和流出散熱設(shè)備的平均溫度。蒸汽在散熱設(shè)備中定壓凝結(jié)放熱，散熱設(shè)備的熱媒溫度為該壓力下的飽和溫度。如仍以高溫水130℃/70℃供暖和采用蒸汽表壓力為200kPa的供暖為例。高溫水供暖系統(tǒng)的散熱器熱媒平均溫度為（130+70）/2=100℃，而蒸汽供暖系統(tǒng)散熱器熱媒平均溫度為t=133．5℃。因此，對(duì)同樣熱負(fù)荷，蒸汽供熱要比熱水供熱節(jié)省散熱設(shè)備的面積。但蒸汽供暖系統(tǒng)散熱器表面溫度高，易燒烤積在散熱器上的有機(jī)灰塵，產(chǎn)生異味，衛(wèi)生條件較差。由于上述跑、冒、滴、漏而影響能耗以及衛(wèi)生條件等兩個(gè)主要原因，因而在民用建筑中，不宜使用蒸汽供暖系統(tǒng)。
（4）蒸汽供暖系統(tǒng)中的蒸汽比容，較熱水比容大得多。例如采用蒸汽表壓力200kPa供暖時(shí)，飽和蒸汽的比容是水的比容的600多倍。因此，蒸汽管道中的流速，通常可采用比熱水流速高得多的速度，可大大減輕前后加熱滯后的現(xiàn)象。
（5）由于蒸汽具有比容大，密度小的特點(diǎn)，因而在高層建筑供暖時(shí)，不會(huì)像熱水供暖系統(tǒng)那樣，產(chǎn)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(shí)熱得快，停汽時(shí)冷得也快，很適用于間歇供熱的用戶。

室內(nèi)蒸汽供暖系統(tǒng)的分類（1）按照供汽壓力的大小，將蒸汽供暖分為為三類：供汽的表壓力高于70kPa時(shí)，稱為高壓蒸汽供暖；供汽的表壓力等于或低于70kPa時(shí)，稱為低壓蒸汽供暖；當(dāng)系統(tǒng)中的壓力低于大氣壓力時(shí)，稱為真空蒸汽供暖。

（2）按照蒸汽干管布置的不同，蒸汽供暖系統(tǒng)可有上供式、中供式、下供式三種。
（3）按照立管的布置特點(diǎn)，蒸汽供暖系統(tǒng)可分為單管式和雙管式。當(dāng)前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)蒸汽供暖系統(tǒng)采用雙管式。

（4）按照回水動(dòng)力不同，蒸汽供暖系統(tǒng)可分為重力回水和機(jī)械回水兩類。高壓蒸汽供暖系統(tǒng)都采用機(jī)械回水方式。

低壓蒸汽供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）在設(shè)計(jì)低壓蒸汽供暖系統(tǒng)時(shí)，一方面盡可能采用較低的供汽壓力，另一方面系統(tǒng)的干式凝水管又與大氣相通，因此，散熱器內(nèi)的蒸汽壓力只需比大氣壓力稍高一點(diǎn)即可，靠剩余壓力以保證蒸汽流入散熱器所需的壓力損失，并靠蒸汽壓力將散熱器中的空氣驅(qū)入凝水管。設(shè)計(jì)時(shí)散熱器入口閥門前的蒸汽剩余壓力通常為1500～20000pa。

（2）在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，供汽壓力總有波動(dòng)，為了避免供汽壓力過(guò)高時(shí)未凝結(jié)的蒸汽竄入凝水管，可在每個(gè)散熱器出口或在每根凝水立管下端安裝疏水器。

（3）為了減輕水擊現(xiàn)象，水平敷設(shè)的供汽管路，必須具有足夠的坡度，并盡可能保持汽水同向流動(dòng)，蒸汽干管汽水同向流動(dòng)時(shí)，坡度a宜采用0.003，不得小于0.002。進(jìn)入散熱器支管的坡度i=0.01～0.02。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

鄭國(guó)忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)