課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備課件

供熱工程

GONGREGONGCHENG武漢理工大學(xué)出版社單元11集中供熱系統(tǒng)的熱力站及主要設(shè)備供熱工程

GONGREGONGCHE1單元11集中供熱系統(tǒng)的熱力站及主要設(shè)備【知識目標(biāo)】1.掌握熱力站的分類、基本形式、適用范圍、熱力站設(shè)計注意事項；2.了解凝結(jié)水箱的分類、組成、選用方法；3.了解常用換熱器的構(gòu)造、優(yōu)缺點、適用范圍；4.了解閥門的一般分類、閥門型號的表示方法；了解噴射器的工作原理；5.掌握常用閥門的構(gòu)造、使用調(diào)節(jié)方法及特點?！灸芰δ繕?biāo)】1.能夠進(jìn)行用戶熱力引入口的設(shè)計；2.能夠進(jìn)行凝結(jié)水箱、換熱器的選用；3.能夠正確布置和使用閥門。。單元11集中供熱系統(tǒng)的熱力站及主要設(shè)備【知識目標(biāo)】2目錄課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站課題2集中拱熱系統(tǒng)的主要設(shè)備12目錄課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站課題2集中拱熱系統(tǒng)3課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站所謂熱力站，是指根據(jù)熱網(wǎng)的工況和用戶需要，采用合理的連接方式，轉(zhuǎn)換熱介質(zhì)種類，改變供熱介質(zhì)參數(shù)，分配、控制、集中計量及檢測供給熱用戶熱量的場所。其中熱用戶是指從供熱系統(tǒng)獲得熱能的用熱裝置，它是集中供熱系統(tǒng)中的末端裝置。熱力站是為某一區(qū)域的建筑服務(wù)的，它有自己的二級網(wǎng)路。熱力站可以是單獨的建筑，也可以設(shè)在某一建筑物內(nèi)。而熱用戶是指某一單體建筑(或用熱單位)，它沒有自己的二級網(wǎng)路。一般從熱源向外供熱有兩種基本方式：第一種方式為熱媒由熱源經(jīng)過熱網(wǎng)直接(連接)進(jìn)入熱用戶，如圖11-l（a）所示；第二種為熱媒由熱源經(jīng)過熱網(wǎng)進(jìn)入熱力站(也叫熱力點)，再進(jìn)入各個熱用戶，如圖11-1（b）所示。課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站所謂熱力站，是指根據(jù)熱網(wǎng)的工況4課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-1熱力站、熱用戶示意圖課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-1熱力站、熱用戶示意圖5用戶熱力站又叫用戶引入口，設(shè)置在單幢民用建筑及公共建筑的地溝入口或建筑物底層的專用房間、建筑物的地下室、入口豎井內(nèi)，通過它向該用戶或相鄰幾個用戶分配熱能。引入口有民用用戶和工業(yè)用戶兩種類型。在用戶引入口處，在用戶供回水總管上應(yīng)設(shè)置閥門、壓力表、溫度計、閥件及監(jiān)測計量儀表等。一般每個用戶只設(shè)一個引入口。圖11-2是用戶引入口示意圖11.1.1用戶熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站用戶熱力站又叫用戶引入口，設(shè)置在單幢民用建筑及公共建筑的地溝6用戶引入口的主要作用是為用戶分配、轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)供熱量，以達(dá)到設(shè)計要求；監(jiān)測并控制進(jìn)入用戶的熱媒參數(shù)；計量、統(tǒng)計熱媒流量和用熱量。因此，用戶引入口是按局部系統(tǒng)需要進(jìn)行熱量分配、轉(zhuǎn)換、調(diào)節(jié)、控制、計量的樞紐。圖11-2用戶引入口示意圖l-壓力表；2-用戶供回水總管閥門；3-除污器；4-手動調(diào)節(jié)閥；5-溫度計；6-旁通管閥門課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-2用戶引入口示意圖課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站7向一個或多個街區(qū)分配熱能，裝有換熱設(shè)備、分配閥門、測量儀表和水泵的專用機(jī)房，稱為集中熱力站，通常又叫小區(qū)熱力站。大多是單獨的建筑物，也可布置在建筑物的底層或地下室內(nèi)。熱水供熱熱力站示意圖如圖11-3所示。熱水供應(yīng)用戶a與熱水網(wǎng)路通過水-水熱交換器進(jìn)行熱交換，其連接形式是間接連接。用戶的回水和城市上水一起進(jìn)入水-水換熱器4被外網(wǎng)水加熱，用戶供水靠熱水供應(yīng)循環(huán)水泵6形成循環(huán)，用戶供水與熱網(wǎng)水完全隔開。溫度調(diào)節(jié)器5是依據(jù)用戶的供水溫度要求調(diào)節(jié)進(jìn)入循環(huán)環(huán)路的水量，并通過設(shè)置在用戶上水管的上水流量計8統(tǒng)計熱水供應(yīng)用戶的用水量。熱水供應(yīng)用戶b與熱水網(wǎng)路采用直接連接形式。在熱力站內(nèi)設(shè)置采暖系統(tǒng)混合水泵9，熱網(wǎng)供水抽引采暖系統(tǒng)的回水進(jìn)入采暖系統(tǒng)供水管路送入用戶。11.1.2熱水供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站11.1.2熱水供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力8圖11-3熱水供熱熱力站l-壓力表；2-溫度計；3-熱網(wǎng)流量計；4-水-水換熱器；5-溫度調(diào)節(jié)器；6-熱水供應(yīng)循環(huán)水泵；7-手動調(diào)節(jié)閥；8—上水流量計；9-采暖系統(tǒng)混合水泵；lO-除污器；11-旁通管；12-熱水供應(yīng)循環(huán)管路課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-3熱水供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站9蒸汽供熱熱力站常用于工廠企業(yè)用熱單位。下面以圖11-4所示為例，介紹具有多類熱負(fù)荷的工業(yè)蒸汽熱力站。熱網(wǎng)蒸汽首先進(jìn)入分汽缸1，然后根據(jù)各類熱用戶要求的工作壓力、溫度，經(jīng)減壓閥（或減溫器）調(diào)節(jié)后分別輸送出去。如工廠采用熱水采暖系統(tǒng)，則多采用汽-水式換熱器，將熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)水加熱11.1.3蒸汽供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站11.1.3蒸汽供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站10圖11-4工業(yè)蒸汽熱力站示意圖l-分汽缸；2-汽-水換熱器；3-減壓閥；4-壓力表；5-溫度計；6-蒸汽流量計；7-疏水器；8-凝水箱；9-凝水泵；l0-調(diào)節(jié)閥；11-安全閥；12-循環(huán)水泵；13-凝水流量計課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-4工業(yè)蒸汽熱力站示意圖課題1集中供熱系統(tǒng)的1111.1.4.1補(bǔ)給水的處理二級熱網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)給水應(yīng)進(jìn)行處理，以保證熱力站換熱設(shè)備的正常運行。補(bǔ)給水的處理主要方法有：(1)在熱力站內(nèi)設(shè)置簡易的補(bǔ)給水水處理設(shè)備，把處理后的城市給水補(bǔ)入二級熱網(wǎng)，如整體式水處理裝置、復(fù)合被膜加藥裝置等。(2)將一級熱網(wǎng)的回水作為二級熱網(wǎng)補(bǔ)水。由于增加一級熱網(wǎng)的失水量，使熱源處的水處理量增大。由于二級熱網(wǎng)水溫不高，一般不會超過90℃，不必進(jìn)行除氧處理，采用簡單的水處理即可滿足水質(zhì)要求。將一級熱網(wǎng)的回水作為二級熱網(wǎng)補(bǔ)水的處理方案不夠經(jīng)濟(jì)。但是當(dāng)二級熱網(wǎng)系統(tǒng)對補(bǔ)水水質(zhì)要求較高，且水量不大時，可考慮采用此補(bǔ)水方案11.1.4熱力站設(shè)計注意事項課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站11.1.4熱力站設(shè)計注意事項課題1集中供熱系統(tǒng)的熱1211.1.4.2蒸汽供熱熱力站的凝結(jié)水回收問題

蒸汽在用熱設(shè)備內(nèi)放熱后的冷凝水經(jīng)過疏水器疏水，通過凝水管進(jìn)入凝結(jié)水箱，收集后的凝水返回?zé)嵩吹南到y(tǒng)，稱為凝結(jié)水回收系統(tǒng)。凝結(jié)水回收設(shè)備是蒸汽供熱熱力站的重要組成部分，主要包括凝結(jié)水泵、凝結(jié)水箱等。以蒸汽作為加熱熱媒的熱力站中，蒸汽加熱后的凝結(jié)水一般應(yīng)回收，且應(yīng)盡可能利用凝結(jié)水的二次汽的余熱。凝結(jié)水箱是用來收集、儲存系統(tǒng)凝水的設(shè)備，有開式(無壓)凝結(jié)水箱和閉式(有壓)凝結(jié)水箱。通常用3～10mm厚的鋼板焊接而成。課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站11.1.4.2蒸汽供熱熱力站的凝結(jié)水回收問題課題1集131)開式水箱開式水箱與通大氣相同，承壓較小，多為長方形(圖11-5)。應(yīng)設(shè)人孔、水位計、溫度計、水封、溢流管、泄水管、進(jìn)出水管、排汽管和取樣裝置等附件。當(dāng)水箱高度大于1.5m時，應(yīng)設(shè)內(nèi)、外扶梯。圖11.5開式凝結(jié)水箱1-空氣管；2-人孔蓋；3-凝水進(jìn)入管；4-水位計；5-凝水排出管；6-泄水管；7-溢流管課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站1)開式水箱圖11.5開式凝結(jié)水箱課題1集中供熱系統(tǒng)的142)閉式水箱閉式水箱不與大氣相通，為承壓水箱，多做成圓筒形(圖11-6)閉式水箱上應(yīng)設(shè)置安全水封。它的作用有：防止水箱壓力過高，防止空氣進(jìn)入箱內(nèi)，兼作溢流管用。圖11-6閉式凝結(jié)水箱l-凝水進(jìn)入管；2-凝水排出管；3-泄水管；4-安全水封；5-水位計課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站2)閉式水箱圖11-6閉式凝結(jié)水箱課題1集中供熱系統(tǒng)的15換熱器是用來把溫度較高流體的熱能傳遞給溫度較低流體的一種熱交換設(shè)備。熱水換熱器，根據(jù)參與熱交換的介質(zhì)的不同，換熱器可分為汽-水（式）換熱器和水-水（式）換熱器；根據(jù)換熱方式的不同，熱水換熱器可分為表面式換熱器(被加熱熱水與熱媒不直接接觸，通過金屬壁面進(jìn)行傳熱，如殼管式、容積式、板式和螺旋板式換熱器等)和混合式換熱器(冷熱兩種介質(zhì)直接接觸，進(jìn)行熱交換，如淋水式、噴管式換熱器等)。目前供熱系統(tǒng)常用的表面式水加熱器有用蒸汽作為熱媒的汽-水式換熱器，也有用高溫水作為熱媒的水-水式換熱器。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.1蒸汽供熱熱力站課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.1蒸汽供熱熱力1611.2.1.1表面式換熱器一、殼管式換熱器

（1）殼管式汽-水換熱器①固定管板式汽-水換熱器

這種換熱器的典型構(gòu)造示意圖如圖11-7(a)所示。它是由帶有蒸汽進(jìn)出口連接短管的圓柱形外殼1；多根管子所組成的管束2；固定管束的管柵板3；帶有被加熱水進(jìn)出口連接短管的前水室4及后水室5組成。蒸汽從管束外表面流過，被加熱水在管束內(nèi)流過，兩者通過管束的壁面進(jìn)行熱交換。為了增加流體在管外空間的流速，強(qiáng)化傳熱，通常在前水室、后水室間加折流隔板，使管束中的水由單行程變成二行程、多行程，為便于檢修，行程通常取偶數(shù)，使進(jìn)出水口在同一側(cè)。

圖11-7(b)是帶膨脹節(jié)的殼管式汽-水換熱器構(gòu)造示意圖。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.1.1表面式換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備17②U形殼管式汽-水換熱器

U形管式換熱器構(gòu)造示意圖如圖11-7(c)所示。它是將換熱器換熱管彎成U形，兩端固定在同一管板上，因此，每個換熱管可以自由地伸縮，解決了熱膨脹問題，同時管束可以隨時從殼體中整體抽出進(jìn)行清洗。但其管內(nèi)無法用機(jī)械方法清洗，管束中心部位的管子拆卸不方便。U形殼管式汽-水換熱器多用于溫差大、管束內(nèi)流體較干凈、不易結(jié)垢的場合。③浮頭式殼管汽-水換熱器

浮頭式殼管汽-水換熱器構(gòu)造示意圖如圖11-7(d)所示。一端管板與殼體固定，而另一端的管板可以在殼體內(nèi)自由浮動，不相連的一頭稱為浮頭，即使兩介質(zhì)溫差較大，管束和殼體之間也不產(chǎn)生溫差應(yīng)力。浮頭端可拆卸，便于檢修和清洗。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備②U形殼管式汽-水換熱器課題2集中供熱18圖11-7殼管式汽-水換熱器(a)固定管板式汽-水換熱器；(b)帶膨脹節(jié)的殼管式汽-水換熱器；(c)U形殼筲式汽-水換熱器；(d)浮頭殼管汽-水換熱器1-外殼；2-管束；3-固定管柵板；4-前水室；5-后水室；6-膨脹節(jié)；7-浮頭；8-擋板；9-蒸汽入口；10-凝水出口；11-汽側(cè)排氣管；12-被加熱水出口；13-被加熱水入口；14-水側(cè)排氣管課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-7殼管式汽-水換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要19（2）殼管式水-水換熱器①分段式水-水換熱器

分段式水-水換熱器是由帶有管束的幾個分段組成，各段之間用法蘭連接。每段采用固定管板，外殼上設(shè)有波形膨脹節(jié)，以補(bǔ)償管子的熱膨脹。為了便于清除水垢，被加熱水（水溫較低）在管內(nèi)流動，而加熱用熱水（水溫較高）在管外流動，且兩種流體為逆向流動，傳熱效果較好。分段式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖11-8所示。

②套管式水-水換熱器

套管式水-水換熱器是由若干個標(biāo)準(zhǔn)鋼管做成的套管焊接而成，形成“管套管”的型式，是一種最簡單的殼管式。與分段式水-水換熱器一樣，為提高傳熱效果,換熱流體為逆向流動。套管式水-水換熱器構(gòu)造示意圖如圖11-9所示。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備（2）殼管式水-水換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備20圖11-8分段式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-8分段式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖課題2集中供熱系21圖11-9套管式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-9套管式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖課題2集中供22二、容積式換熱器

容積式換熱器分為容積式汽-水換熱器和容積式水-水換熱器。容積式換熱器有一定的儲水作用，傳熱系數(shù)小，熱交換效率低。圖11-10為容積式汽-水換熱器的構(gòu)造示意圖。圖11-10容積式汽-水換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備二、容積式換熱器圖11-10容積式汽-水換熱器課題2集23二、板式換熱器板式換熱器是一種傳熱系數(shù)高、結(jié)構(gòu)緊湊、容易拆卸、熱損失小、不需保溫、重量輕、體積小，適用范圍大的新型換熱器。板式換熱器缺點是板片間截面積較小，易堵塞，且周邊很長、密封麻煩、容易滲漏、金屬板片薄、剛性差。不適用于高溫高壓系統(tǒng)，主要應(yīng)用于水-水換熱系統(tǒng)。板式換熱器是由許多平行排列的傳熱板片疊加而成，板片之間用密封墊密封，冷、熱水在板片之間的間隙里流動。換熱板片的結(jié)構(gòu)形式有很多種，我國目前生產(chǎn)的主要是“人字形片板”，它是一種典型的“網(wǎng)狀板”板片如圖11-11，左側(cè)上下兩孔通加熱流體，右側(cè)上下兩側(cè)通被加熱流體。板片的形狀既有利于增強(qiáng)傳熱，又可以增大板片的鋼性。為增大換熱效果，冷、熱水應(yīng)逆向流動。板片之間密封墊形式如圖11-12所示，課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備二、板式換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備24圖11-11人字形換熱板片

圖11-12密封墊片

課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-11人字形換熱板片圖11-12密封墊片課題22511.2.1.2混合式換熱器（1）淋水式換熱器淋水式換熱器是由殼體和帶有篩孔的淋水板組成的圓柱形罐體，淋水式換熱器的示意圖如圖11-13所示。淋水式加熱器的特點是容量大，可兼作膨脹水箱起儲水、定壓作用；由于汽水之間直接接觸換熱，換熱效率高。由于采用直接接觸式換熱，凝結(jié)水不能回收，增加了集中供熱系統(tǒng)熱源處的水處理量。由于不斷凝結(jié)的凝水，使加熱器水位升高，通常設(shè)水位調(diào)節(jié)器控制循環(huán)水泵將多余的水送回鍋爐。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.1.2混合式換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備26圖11-13淋水式加熱器示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-13淋水式加熱器示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)27（2）噴管式汽-水換熱器

噴管式加熱器的構(gòu)造如圖11-14所示，被加熱水從左側(cè)進(jìn)入噴管，蒸汽從噴管外側(cè)，通過在管壁上的許多向前傾斜的噴嘴噴入水中，在高速流動中，蒸汽凝結(jié)放熱，變成凝結(jié)水；被加熱水吸收熱量，與凝水混合。噴射式汽-水換熱器可以減少蒸汽直接通入水中產(chǎn)生的振動和噪聲。為保證蒸汽與水正?；旌?，要求使用的蒸汽壓力至少應(yīng)比換熱器入口水壓高0.1MPa以上。噴管式汽-水換熱器的構(gòu)造簡單、體積小、加熱效率高、安裝維修方便及運行平穩(wěn)、調(diào)節(jié)靈敏，但其換熱量不大，一般只用于熱水供應(yīng)和小型熱水采暖系統(tǒng)上。應(yīng)根據(jù)額定熱水流量的大小選擇噴管式加熱器，直接由產(chǎn)品樣本或手冊選擇型號及接管直徑。用于采暖系統(tǒng)時，多設(shè)于循環(huán)水泵的出水口側(cè)。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備（2）噴管式汽-水換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備28圖11-14噴管式汽-水加熱器1-外殼；2-多孔噴管；3-泄水閥；4-網(wǎng)蓋；5-填料課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-14噴管式汽-水加熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要29噴射器可以使不同壓力下的兩種流體相互混合并進(jìn)行能量交換，形成一種中間壓力的混合流體。根據(jù)工作流體和被引射流體的性質(zhì)，在供暖系統(tǒng)中有三種不同形式的噴射器。兩種流體均為水的水-水噴射器，俗稱水噴射泵或混水器，它常設(shè)在用戶入口處，將熱網(wǎng)的高溫水和室內(nèi)采暖系統(tǒng)的部分回水混合，以滿足供水溫度的要求。工作流體為蒸汽，被引射的流體為水的汽-水噴射器，俗稱蒸汽噴射泵，它可代替表面式汽-水加熱器和循環(huán)水泵，適用于中小型的熱水采暖系統(tǒng)。兩相流體均為蒸汽的汽-汽噴射器，俗稱蒸汽引射器。常用于工業(yè)廢氣的回收利用，即用新蒸汽提高廢氣的壓力和溫度，在采暖系統(tǒng)中也用于凝水回收中的二次蒸汽利用。11.2.2噴射器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.2噴射器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備3011.2.2.1蒸汽噴射器如圖11-15所示，蒸汽噴射器由噴管、引水室、混合室和擴(kuò)壓管組成。蒸汽噴射器用于熱水采暖系統(tǒng)上，是采用噴射器以蒸汽作為熱媒和動力，來加熱和推動采暖系統(tǒng)中的循環(huán)水，使系統(tǒng)工作的。當(dāng)系統(tǒng)工作時，壓力為P0的蒸汽進(jìn)入噴嘴，在噴嘴中汽壓從P0降低到PP，比容從ν0絕熱膨脹到νP，流速從ω0猛增到ωP，其蒸汽焓降轉(zhuǎn)變?yōu)楹艽蟮膭幽?，造成噴嘴出口附近壓力降低．而將壓力PH的回水經(jīng)引水室以流速ω2、壓力P2吸入混合室；在混合室內(nèi)高速汽流與水進(jìn)行動能交換，同時蒸汽凝結(jié)成水放出汽化潛熱使水溫升高；兩者完成了動能和熱能交換之后，熱水以流速ω3、壓力P3進(jìn)入擴(kuò)壓管，由于流通截面逐漸擴(kuò)大，動能逐漸轉(zhuǎn)化為位能，在擴(kuò)壓管中流速逐漸降低為ω4，而靜壓逐漸升高到P4，最后熱水在P4壓力下送入供暖系統(tǒng)。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.2.1蒸汽噴射器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備31圖11-15蒸汽噴射器工作原理圖1-噴管；2-引水室；3-混合室；4-擴(kuò)壓管課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-15蒸汽噴射器工作原理圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要3211.2.2.2水噴射器水噴射器也稱混水器，構(gòu)造、工作原理與蒸汽噴射器基本相同。在熱水供熱系統(tǒng)中，混水器是由噴嘴、引水室、混合室和擴(kuò)壓管所組成，如圖11-16所示?；焖鞯墓ぷ髁黧w與被引射流體均為水。從管網(wǎng)供水管進(jìn)入混水器的高溫水在其壓力作用下，由噴嘴高速噴射出來，進(jìn)入引水室，動能增加，壓力下降，形成噴嘴出口處的壓力低于引水室入口的壓力，將用戶系統(tǒng)的一部分回水吸入并一起進(jìn)入混合室。在混合室內(nèi)兩者進(jìn)行熱能交換與動量交換，使混合后的兩種流體的溫度、速度趨于一致，再進(jìn)入擴(kuò)壓管。在漸擴(kuò)型的擴(kuò)壓管內(nèi)，熱水的流速逐漸降低而壓力逐漸升高，當(dāng)壓力升至足以克服用戶系統(tǒng)阻力時被送入供暖用戶系統(tǒng)課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.2.2水噴射器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備33圖11-16水噴射器工作原理圖1-噴嘴；2-引水室；3-混合室；4-擴(kuò)壓管課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-16水噴射器工作原理圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)3411.2.3.1常用閥門

(1)截止閥

截止閥是關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動的閥門，在管路中主要作切斷用，其調(diào)節(jié)性能不好，不適于用來調(diào)節(jié)流量。截止閥按介質(zhì)流向的不同可分為直通式、直角式和直流式(斜桿式)三種。按閥桿螺紋的位置可分為明桿截止閥和暗桿截止閥兩種結(jié)構(gòu)型式。圖11-17是常用的直通式截止閥結(jié)構(gòu)示意圖。截止閥按連接方式分內(nèi)螺紋截止閥、外螺紋截止閥、法蘭截止閥、卡套式截止閥。按閥門的結(jié)構(gòu)型式分為直通式、直流式、直角式。11.2.3調(diào)節(jié)控制設(shè)備課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.3調(diào)節(jié)控制設(shè)備課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備35圖11-17直通式截止閥

課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-17直通式截止閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備36(2)閘閥

閘閥的啟閉件（閘板）沿通路中心線的垂直方向移動，在管路中主要作切斷用，其調(diào)節(jié)性能不好，不適于用來調(diào)節(jié)流量。閘閥按連接方式分為螺紋閘閥和法蘭閘閥。閘閥的結(jié)構(gòu)型式，有明桿閘閥（開啟時，閥干伸出手掄，從閥桿的外伸長度就能識別出閥門的開啟程度，閥桿不與輸送介質(zhì)相接觸）和暗桿閘閥；按閘板的結(jié)構(gòu)特征分有楔式閘板與平行式閘板；按閘板的數(shù)目分為單板和雙板。圖11-18是明桿平行式雙板閘閥，該型閥門結(jié)構(gòu)簡單，密封性能差，適用于壓力不超過1.0Mpa,溫度不超過200℃的介質(zhì)。閘閥介質(zhì)流動阻力小，安裝所需空間較大，關(guān)閉時，嚴(yán)密性不如截止閥好。常用于公稱直徑大于200mm的管道上。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備(2)閘閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備37圖11-18明桿平行式雙閘板閘閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-18明桿平行式雙閘板閘閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主38(3)蝶閥

蝶閥是閥板在閥體內(nèi)沿垂直管道軸線的固定軸旋轉(zhuǎn)的閥門，當(dāng)閥板與管道軸線垂直時，閥門全閉；閥板與管道軸線平行時，閥門全開。圖11-19是蝶閥結(jié)構(gòu)示意圖。蝶閥的結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、外形尺寸小，流動阻力小，全開時，閥座通道有效流通面積較大，啟閉較省力，調(diào)節(jié)性能稍優(yōu)于截止閥和閘閥，但造價高。截止閥、閘閥和蝶閥可用法蘭、螺紋或焊接連接方式。傳動方式有手動傳動(小口徑)、齒輪、電動、液動和氣動等，公稱直徑大于或等于600mm的閥門，應(yīng)采用電動驅(qū)動裝置。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備(3)蝶閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備3911-19蝶閥結(jié)構(gòu)示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11-19蝶閥結(jié)構(gòu)示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備40(4)止回閥(逆止閥)

止回閥用來防止管道或設(shè)備中的介質(zhì)倒流，它利用介質(zhì)本身流動而自動啟閉閥瓣的閥門。在供熱系統(tǒng)中，止回閥常設(shè)在水泵的出口、疏水器的出口管道以及其他不允流體反向流動的地方。常用的止回閥有旋啟式止回閥和升降式止回閥兩種。圖11-20是旋啟式止回閥，圖11-21是升降式止回閥。升降式止回閥密封性能較好，但只能安裝在水平管道上，一般多用于公稱直徑小于200mm的水平管道上。旋啟式止回閥閥瓣繞閥座外的銷軸旋轉(zhuǎn)，介質(zhì)的流動方向基本沒有改變，介質(zhì)的流通面積較大，因此其阻力比升降式止回閥小，但密封性能較升降式止回閥差些，一般多用在垂直管道上，介質(zhì)自下而上流動或大直徑的管道課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備(4)止回閥(逆止閥)課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備41圖11-20旋啟式止回閥l-閥瓣；2-主體；3-閥蓋圖11-21升降式止回閥l-閥體；2-閥瓣；3-閥蓋課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-20旋啟式止回閥圖11-21升降式止回閥課題2集4211.2.3.2平衡閥

平衡閥屬于手動調(diào)節(jié)閥的范疇，不同之處在于閥體上有開度指示、開度鎖定裝置及兩個測壓小閥,具有流量測量,流量設(shè)定、關(guān)斷和泄水等功能。(1)自力式流量控制閥也稱流量限制器、流量調(diào)節(jié)器、定流量閥等，自力式流量控制閥是無需外加能量即可工作的比例調(diào)節(jié)器。通過手動調(diào)節(jié)可使閥門流量調(diào)至設(shè)計流量。當(dāng)閥前后壓差偏離設(shè)計值時，閥門自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以移動閥錐而使閥前后壓差趨于恒定，從而保持流量不變。如圖11-22所示，雙座自力式流量調(diào)節(jié)閥在結(jié)構(gòu)上分為兩個部分：一個是相當(dāng)于靜態(tài)平衡元件的手動的可調(diào)孔板（包括7，8，9的流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥）和一個相當(dāng)于動態(tài)平衡元件的自動的可調(diào)孔板（由兩個閥瓣5及彈簧2、膜片3、自動閥桿4組成）組成。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.3.2平衡閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備43圖11-22雙座自力式流量調(diào)節(jié)閥l-彈簧罩；2-彈簧；3-膜片；4-自動閥桿；5-自動閥瓣；6-頂桿；7-流量刻度尺；8-手動閥桿，9-手動閥瓣；10-閥體；11-下蓋課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-22雙座自力式流量調(diào)節(jié)閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主要44(2)自力式壓差控制閥自力式壓差控制閥也稱定壓差閥、壓差調(diào)節(jié)器等，是以控制系統(tǒng)壓差恒定為目的的自力式比例調(diào)節(jié)器，當(dāng)系統(tǒng)壓差升高時，閥芯關(guān)小，反之，則發(fā)新開大。調(diào)節(jié)器可以使超量的壓差減小，直至達(dá)到預(yù)設(shè)定值壓差調(diào)節(jié)器需安裝在回水管路上，調(diào)節(jié)器壓力感應(yīng)元件須與毛細(xì)管相連通并通過毛細(xì)管于進(jìn)水管相連。毛細(xì)管不可安裝在進(jìn)水管的底部，并應(yīng)避免粉塵微粒堵住毛細(xì)管。調(diào)節(jié)器安裝之前，必須將管網(wǎng)清洗干凈，并在閥前安裝過濾器。自力式壓差調(diào)節(jié)閥也屬于動態(tài)類調(diào)節(jié)閥。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備(2)自力式壓差控制閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備45本單元系統(tǒng)介紹了集中供熱系統(tǒng)熱力站的分類、基本形式、適用范圍；凝結(jié)水箱的分類、組成和選用方法；常用換熱器的構(gòu)造、特點及適用范圍；噴射器的基本原理；閥門的一般分類、型號表示及使用方法等基本知識。通過學(xué)習(xí)，使同學(xué)們熟悉集中供熱系統(tǒng)熱力站的內(nèi)部構(gòu)造及設(shè)備，為以后學(xué)習(xí)熱力站的運行管理提供一定基礎(chǔ)。小結(jié)本單元系統(tǒng)介紹了集中供熱系統(tǒng)熱力站的分類、基本形式、適用范圍46ThankYou!ThankYou!47供熱工程

GONGREGONGCHENG武漢理工大學(xué)出版社單元11集中供熱系統(tǒng)的熱力站及主要設(shè)備供熱工程

GONGREGONGCHE48單元11集中供熱系統(tǒng)的熱力站及主要設(shè)備【知識目標(biāo)】1.掌握熱力站的分類、基本形式、適用范圍、熱力站設(shè)計注意事項；2.了解凝結(jié)水箱的分類、組成、選用方法；3.了解常用換熱器的構(gòu)造、優(yōu)缺點、適用范圍；4.了解閥門的一般分類、閥門型號的表示方法；了解噴射器的工作原理；5.掌握常用閥門的構(gòu)造、使用調(diào)節(jié)方法及特點。【能力目標(biāo)】1.能夠進(jìn)行用戶熱力引入口的設(shè)計；2.能夠進(jìn)行凝結(jié)水箱、換熱器的選用；3.能夠正確布置和使用閥門。。單元11集中供熱系統(tǒng)的熱力站及主要設(shè)備【知識目標(biāo)】49目錄課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站課題2集中拱熱系統(tǒng)的主要設(shè)備12目錄課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站課題2集中拱熱系統(tǒng)50課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站所謂熱力站，是指根據(jù)熱網(wǎng)的工況和用戶需要，采用合理的連接方式，轉(zhuǎn)換熱介質(zhì)種類，改變供熱介質(zhì)參數(shù)，分配、控制、集中計量及檢測供給熱用戶熱量的場所。其中熱用戶是指從供熱系統(tǒng)獲得熱能的用熱裝置，它是集中供熱系統(tǒng)中的末端裝置。熱力站是為某一區(qū)域的建筑服務(wù)的，它有自己的二級網(wǎng)路。熱力站可以是單獨的建筑，也可以設(shè)在某一建筑物內(nèi)。而熱用戶是指某一單體建筑(或用熱單位)，它沒有自己的二級網(wǎng)路。一般從熱源向外供熱有兩種基本方式：第一種方式為熱媒由熱源經(jīng)過熱網(wǎng)直接(連接)進(jìn)入熱用戶，如圖11-l（a）所示；第二種為熱媒由熱源經(jīng)過熱網(wǎng)進(jìn)入熱力站(也叫熱力點)，再進(jìn)入各個熱用戶，如圖11-1（b）所示。課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站所謂熱力站，是指根據(jù)熱網(wǎng)的工況51課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-1熱力站、熱用戶示意圖課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-1熱力站、熱用戶示意圖52用戶熱力站又叫用戶引入口，設(shè)置在單幢民用建筑及公共建筑的地溝入口或建筑物底層的專用房間、建筑物的地下室、入口豎井內(nèi)，通過它向該用戶或相鄰幾個用戶分配熱能。引入口有民用用戶和工業(yè)用戶兩種類型。在用戶引入口處，在用戶供回水總管上應(yīng)設(shè)置閥門、壓力表、溫度計、閥件及監(jiān)測計量儀表等。一般每個用戶只設(shè)一個引入口。圖11-2是用戶引入口示意圖11.1.1用戶熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站用戶熱力站又叫用戶引入口，設(shè)置在單幢民用建筑及公共建筑的地溝53用戶引入口的主要作用是為用戶分配、轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)供熱量，以達(dá)到設(shè)計要求；監(jiān)測并控制進(jìn)入用戶的熱媒參數(shù)；計量、統(tǒng)計熱媒流量和用熱量。因此，用戶引入口是按局部系統(tǒng)需要進(jìn)行熱量分配、轉(zhuǎn)換、調(diào)節(jié)、控制、計量的樞紐。圖11-2用戶引入口示意圖l-壓力表；2-用戶供回水總管閥門；3-除污器；4-手動調(diào)節(jié)閥；5-溫度計；6-旁通管閥門課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-2用戶引入口示意圖課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站54向一個或多個街區(qū)分配熱能，裝有換熱設(shè)備、分配閥門、測量儀表和水泵的專用機(jī)房，稱為集中熱力站，通常又叫小區(qū)熱力站。大多是單獨的建筑物，也可布置在建筑物的底層或地下室內(nèi)。熱水供熱熱力站示意圖如圖11-3所示。熱水供應(yīng)用戶a與熱水網(wǎng)路通過水-水熱交換器進(jìn)行熱交換，其連接形式是間接連接。用戶的回水和城市上水一起進(jìn)入水-水換熱器4被外網(wǎng)水加熱，用戶供水靠熱水供應(yīng)循環(huán)水泵6形成循環(huán)，用戶供水與熱網(wǎng)水完全隔開。溫度調(diào)節(jié)器5是依據(jù)用戶的供水溫度要求調(diào)節(jié)進(jìn)入循環(huán)環(huán)路的水量，并通過設(shè)置在用戶上水管的上水流量計8統(tǒng)計熱水供應(yīng)用戶的用水量。熱水供應(yīng)用戶b與熱水網(wǎng)路采用直接連接形式。在熱力站內(nèi)設(shè)置采暖系統(tǒng)混合水泵9，熱網(wǎng)供水抽引采暖系統(tǒng)的回水進(jìn)入采暖系統(tǒng)供水管路送入用戶。11.1.2熱水供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站11.1.2熱水供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力55圖11-3熱水供熱熱力站l-壓力表；2-溫度計；3-熱網(wǎng)流量計；4-水-水換熱器；5-溫度調(diào)節(jié)器；6-熱水供應(yīng)循環(huán)水泵；7-手動調(diào)節(jié)閥；8—上水流量計；9-采暖系統(tǒng)混合水泵；lO-除污器；11-旁通管；12-熱水供應(yīng)循環(huán)管路課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-3熱水供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站56蒸汽供熱熱力站常用于工廠企業(yè)用熱單位。下面以圖11-4所示為例，介紹具有多類熱負(fù)荷的工業(yè)蒸汽熱力站。熱網(wǎng)蒸汽首先進(jìn)入分汽缸1，然后根據(jù)各類熱用戶要求的工作壓力、溫度，經(jīng)減壓閥（或減溫器）調(diào)節(jié)后分別輸送出去。如工廠采用熱水采暖系統(tǒng)，則多采用汽-水式換熱器，將熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)水加熱11.1.3蒸汽供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站11.1.3蒸汽供熱熱力站課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站57圖11-4工業(yè)蒸汽熱力站示意圖l-分汽缸；2-汽-水換熱器；3-減壓閥；4-壓力表；5-溫度計；6-蒸汽流量計；7-疏水器；8-凝水箱；9-凝水泵；l0-調(diào)節(jié)閥；11-安全閥；12-循環(huán)水泵；13-凝水流量計課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站圖11-4工業(yè)蒸汽熱力站示意圖課題1集中供熱系統(tǒng)的5811.1.4.1補(bǔ)給水的處理二級熱網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)給水應(yīng)進(jìn)行處理，以保證熱力站換熱設(shè)備的正常運行。補(bǔ)給水的處理主要方法有：(1)在熱力站內(nèi)設(shè)置簡易的補(bǔ)給水水處理設(shè)備，把處理后的城市給水補(bǔ)入二級熱網(wǎng)，如整體式水處理裝置、復(fù)合被膜加藥裝置等。(2)將一級熱網(wǎng)的回水作為二級熱網(wǎng)補(bǔ)水。由于增加一級熱網(wǎng)的失水量，使熱源處的水處理量增大。由于二級熱網(wǎng)水溫不高，一般不會超過90℃，不必進(jìn)行除氧處理，采用簡單的水處理即可滿足水質(zhì)要求。將一級熱網(wǎng)的回水作為二級熱網(wǎng)補(bǔ)水的處理方案不夠經(jīng)濟(jì)。但是當(dāng)二級熱網(wǎng)系統(tǒng)對補(bǔ)水水質(zhì)要求較高，且水量不大時，可考慮采用此補(bǔ)水方案11.1.4熱力站設(shè)計注意事項課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站11.1.4熱力站設(shè)計注意事項課題1集中供熱系統(tǒng)的熱5911.1.4.2蒸汽供熱熱力站的凝結(jié)水回收問題

蒸汽在用熱設(shè)備內(nèi)放熱后的冷凝水經(jīng)過疏水器疏水，通過凝水管進(jìn)入凝結(jié)水箱，收集后的凝水返回?zé)嵩吹南到y(tǒng)，稱為凝結(jié)水回收系統(tǒng)。凝結(jié)水回收設(shè)備是蒸汽供熱熱力站的重要組成部分，主要包括凝結(jié)水泵、凝結(jié)水箱等。以蒸汽作為加熱熱媒的熱力站中，蒸汽加熱后的凝結(jié)水一般應(yīng)回收，且應(yīng)盡可能利用凝結(jié)水的二次汽的余熱。凝結(jié)水箱是用來收集、儲存系統(tǒng)凝水的設(shè)備，有開式(無壓)凝結(jié)水箱和閉式(有壓)凝結(jié)水箱。通常用3～10mm厚的鋼板焊接而成。課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站11.1.4.2蒸汽供熱熱力站的凝結(jié)水回收問題課題1集601)開式水箱開式水箱與通大氣相同，承壓較小，多為長方形(圖11-5)。應(yīng)設(shè)人孔、水位計、溫度計、水封、溢流管、泄水管、進(jìn)出水管、排汽管和取樣裝置等附件。當(dāng)水箱高度大于1.5m時，應(yīng)設(shè)內(nèi)、外扶梯。圖11.5開式凝結(jié)水箱1-空氣管；2-人孔蓋；3-凝水進(jìn)入管；4-水位計；5-凝水排出管；6-泄水管；7-溢流管課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站1)開式水箱圖11.5開式凝結(jié)水箱課題1集中供熱系統(tǒng)的612)閉式水箱閉式水箱不與大氣相通，為承壓水箱，多做成圓筒形(圖11-6)閉式水箱上應(yīng)設(shè)置安全水封。它的作用有：防止水箱壓力過高，防止空氣進(jìn)入箱內(nèi)，兼作溢流管用。圖11-6閉式凝結(jié)水箱l-凝水進(jìn)入管；2-凝水排出管；3-泄水管；4-安全水封；5-水位計課題1集中供熱系統(tǒng)的熱力站2)閉式水箱圖11-6閉式凝結(jié)水箱課題1集中供熱系統(tǒng)的62換熱器是用來把溫度較高流體的熱能傳遞給溫度較低流體的一種熱交換設(shè)備。熱水換熱器，根據(jù)參與熱交換的介質(zhì)的不同，換熱器可分為汽-水（式）換熱器和水-水（式）換熱器；根據(jù)換熱方式的不同，熱水換熱器可分為表面式換熱器(被加熱熱水與熱媒不直接接觸，通過金屬壁面進(jìn)行傳熱，如殼管式、容積式、板式和螺旋板式換熱器等)和混合式換熱器(冷熱兩種介質(zhì)直接接觸，進(jìn)行熱交換，如淋水式、噴管式換熱器等)。目前供熱系統(tǒng)常用的表面式水加熱器有用蒸汽作為熱媒的汽-水式換熱器，也有用高溫水作為熱媒的水-水式換熱器。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.1蒸汽供熱熱力站課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.1蒸汽供熱熱力6311.2.1.1表面式換熱器一、殼管式換熱器

（1）殼管式汽-水換熱器①固定管板式汽-水換熱器

這種換熱器的典型構(gòu)造示意圖如圖11-7(a)所示。它是由帶有蒸汽進(jìn)出口連接短管的圓柱形外殼1；多根管子所組成的管束2；固定管束的管柵板3；帶有被加熱水進(jìn)出口連接短管的前水室4及后水室5組成。蒸汽從管束外表面流過，被加熱水在管束內(nèi)流過，兩者通過管束的壁面進(jìn)行熱交換。為了增加流體在管外空間的流速，強(qiáng)化傳熱，通常在前水室、后水室間加折流隔板，使管束中的水由單行程變成二行程、多行程，為便于檢修，行程通常取偶數(shù)，使進(jìn)出水口在同一側(cè)。

圖11-7(b)是帶膨脹節(jié)的殼管式汽-水換熱器構(gòu)造示意圖。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.1.1表面式換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備64②U形殼管式汽-水換熱器

U形管式換熱器構(gòu)造示意圖如圖11-7(c)所示。它是將換熱器換熱管彎成U形，兩端固定在同一管板上，因此，每個換熱管可以自由地伸縮，解決了熱膨脹問題，同時管束可以隨時從殼體中整體抽出進(jìn)行清洗。但其管內(nèi)無法用機(jī)械方法清洗，管束中心部位的管子拆卸不方便。U形殼管式汽-水換熱器多用于溫差大、管束內(nèi)流體較干凈、不易結(jié)垢的場合。③浮頭式殼管汽-水換熱器

浮頭式殼管汽-水換熱器構(gòu)造示意圖如圖11-7(d)所示。一端管板與殼體固定，而另一端的管板可以在殼體內(nèi)自由浮動，不相連的一頭稱為浮頭，即使兩介質(zhì)溫差較大，管束和殼體之間也不產(chǎn)生溫差應(yīng)力。浮頭端可拆卸，便于檢修和清洗。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備②U形殼管式汽-水換熱器課題2集中供熱65圖11-7殼管式汽-水換熱器(a)固定管板式汽-水換熱器；(b)帶膨脹節(jié)的殼管式汽-水換熱器；(c)U形殼筲式汽-水換熱器；(d)浮頭殼管汽-水換熱器1-外殼；2-管束；3-固定管柵板；4-前水室；5-后水室；6-膨脹節(jié)；7-浮頭；8-擋板；9-蒸汽入口；10-凝水出口；11-汽側(cè)排氣管；12-被加熱水出口；13-被加熱水入口；14-水側(cè)排氣管課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-7殼管式汽-水換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要66（2）殼管式水-水換熱器①分段式水-水換熱器

分段式水-水換熱器是由帶有管束的幾個分段組成，各段之間用法蘭連接。每段采用固定管板，外殼上設(shè)有波形膨脹節(jié)，以補(bǔ)償管子的熱膨脹。為了便于清除水垢，被加熱水（水溫較低）在管內(nèi)流動，而加熱用熱水（水溫較高）在管外流動，且兩種流體為逆向流動，傳熱效果較好。分段式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖11-8所示。

②套管式水-水換熱器

套管式水-水換熱器是由若干個標(biāo)準(zhǔn)鋼管做成的套管焊接而成，形成“管套管”的型式，是一種最簡單的殼管式。與分段式水-水換熱器一樣，為提高傳熱效果,換熱流體為逆向流動。套管式水-水換熱器構(gòu)造示意圖如圖11-9所示。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備（2）殼管式水-水換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備67圖11-8分段式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-8分段式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖課題2集中供熱系68圖11-9套管式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-9套管式水-水換熱器的構(gòu)造示意圖課題2集中供69二、容積式換熱器

容積式換熱器分為容積式汽-水換熱器和容積式水-水換熱器。容積式換熱器有一定的儲水作用，傳熱系數(shù)小，熱交換效率低。圖11-10為容積式汽-水換熱器的構(gòu)造示意圖。圖11-10容積式汽-水換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備二、容積式換熱器圖11-10容積式汽-水換熱器課題2集70二、板式換熱器板式換熱器是一種傳熱系數(shù)高、結(jié)構(gòu)緊湊、容易拆卸、熱損失小、不需保溫、重量輕、體積小，適用范圍大的新型換熱器。板式換熱器缺點是板片間截面積較小，易堵塞，且周邊很長、密封麻煩、容易滲漏、金屬板片薄、剛性差。不適用于高溫高壓系統(tǒng)，主要應(yīng)用于水-水換熱系統(tǒng)。板式換熱器是由許多平行排列的傳熱板片疊加而成，板片之間用密封墊密封，冷、熱水在板片之間的間隙里流動。換熱板片的結(jié)構(gòu)形式有很多種，我國目前生產(chǎn)的主要是“人字形片板”，它是一種典型的“網(wǎng)狀板”板片如圖11-11，左側(cè)上下兩孔通加熱流體，右側(cè)上下兩側(cè)通被加熱流體。板片的形狀既有利于增強(qiáng)傳熱，又可以增大板片的鋼性。為增大換熱效果，冷、熱水應(yīng)逆向流動。板片之間密封墊形式如圖11-12所示，課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備二、板式換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備71圖11-11人字形換熱板片

圖11-12密封墊片

課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-11人字形換熱板片圖11-12密封墊片課題27211.2.1.2混合式換熱器（1）淋水式換熱器淋水式換熱器是由殼體和帶有篩孔的淋水板組成的圓柱形罐體，淋水式換熱器的示意圖如圖11-13所示。淋水式加熱器的特點是容量大，可兼作膨脹水箱起儲水、定壓作用；由于汽水之間直接接觸換熱，換熱效率高。由于采用直接接觸式換熱，凝結(jié)水不能回收，增加了集中供熱系統(tǒng)熱源處的水處理量。由于不斷凝結(jié)的凝水，使加熱器水位升高，通常設(shè)水位調(diào)節(jié)器控制循環(huán)水泵將多余的水送回鍋爐。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.1.2混合式換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備73圖11-13淋水式加熱器示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-13淋水式加熱器示意圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)74（2）噴管式汽-水換熱器

噴管式加熱器的構(gòu)造如圖11-14所示，被加熱水從左側(cè)進(jìn)入噴管，蒸汽從噴管外側(cè)，通過在管壁上的許多向前傾斜的噴嘴噴入水中，在高速流動中，蒸汽凝結(jié)放熱，變成凝結(jié)水；被加熱水吸收熱量，與凝水混合。噴射式汽-水換熱器可以減少蒸汽直接通入水中產(chǎn)生的振動和噪聲。為保證蒸汽與水正?；旌?，要求使用的蒸汽壓力至少應(yīng)比換熱器入口水壓高0.1MPa以上。噴管式汽-水換熱器的構(gòu)造簡單、體積小、加熱效率高、安裝維修方便及運行平穩(wěn)、調(diào)節(jié)靈敏，但其換熱量不大，一般只用于熱水供應(yīng)和小型熱水采暖系統(tǒng)上。應(yīng)根據(jù)額定熱水流量的大小選擇噴管式加熱器，直接由產(chǎn)品樣本或手冊選擇型號及接管直徑。用于采暖系統(tǒng)時，多設(shè)于循環(huán)水泵的出水口側(cè)。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備（2）噴管式汽-水換熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備75圖11-14噴管式汽-水加熱器1-外殼；2-多孔噴管；3-泄水閥；4-網(wǎng)蓋；5-填料課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-14噴管式汽-水加熱器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要76噴射器可以使不同壓力下的兩種流體相互混合并進(jìn)行能量交換，形成一種中間壓力的混合流體。根據(jù)工作流體和被引射流體的性質(zhì)，在供暖系統(tǒng)中有三種不同形式的噴射器。兩種流體均為水的水-水噴射器，俗稱水噴射泵或混水器，它常設(shè)在用戶入口處，將熱網(wǎng)的高溫水和室內(nèi)采暖系統(tǒng)的部分回水混合，以滿足供水溫度的要求。工作流體為蒸汽，被引射的流體為水的汽-水噴射器，俗稱蒸汽噴射泵，它可代替表面式汽-水加熱器和循環(huán)水泵，適用于中小型的熱水采暖系統(tǒng)。兩相流體均為蒸汽的汽-汽噴射器，俗稱蒸汽引射器。常用于工業(yè)廢氣的回收利用，即用新蒸汽提高廢氣的壓力和溫度，在采暖系統(tǒng)中也用于凝水回收中的二次蒸汽利用。11.2.2噴射器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.2噴射器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備7711.2.2.1蒸汽噴射器如圖11-15所示，蒸汽噴射器由噴管、引水室、混合室和擴(kuò)壓管組成。蒸汽噴射器用于熱水采暖系統(tǒng)上，是采用噴射器以蒸汽作為熱媒和動力，來加熱和推動采暖系統(tǒng)中的循環(huán)水，使系統(tǒng)工作的。當(dāng)系統(tǒng)工作時，壓力為P0的蒸汽進(jìn)入噴嘴，在噴嘴中汽壓從P0降低到PP，比容從ν0絕熱膨脹到νP，流速從ω0猛增到ωP，其蒸汽焓降轉(zhuǎn)變?yōu)楹艽蟮膭幽埽斐蓢娮斐隹诟浇鼔毫档停鴮毫H的回水經(jīng)引水室以流速ω2、壓力P2吸入混合室；在混合室內(nèi)高速汽流與水進(jìn)行動能交換，同時蒸汽凝結(jié)成水放出汽化潛熱使水溫升高；兩者完成了動能和熱能交換之后，熱水以流速ω3、壓力P3進(jìn)入擴(kuò)壓管，由于流通截面逐漸擴(kuò)大，動能逐漸轉(zhuǎn)化為位能，在擴(kuò)壓管中流速逐漸降低為ω4，而靜壓逐漸升高到P4，最后熱水在P4壓力下送入供暖系統(tǒng)。課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.2.1蒸汽噴射器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備78圖11-15蒸汽噴射器工作原理圖1-噴管；2-引水室；3-混合室；4-擴(kuò)壓管課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-15蒸汽噴射器工作原理圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要7911.2.2.2水噴射器水噴射器也稱混水器，構(gòu)造、工作原理與蒸汽噴射器基本相同。在熱水供熱系統(tǒng)中，混水器是由噴嘴、引水室、混合室和擴(kuò)壓管所組成，如圖11-16所示?；焖鞯墓ぷ髁黧w與被引射流體均為水。從管網(wǎng)供水管進(jìn)入混水器的高溫水在其壓力作用下，由噴嘴高速噴射出來，進(jìn)入引水室，動能增加，壓力下降，形成噴嘴出口處的壓力低于引水室入口的壓力，將用戶系統(tǒng)的一部分回水吸入并一起進(jìn)入混合室。在混合室內(nèi)兩者進(jìn)行熱能交換與動量交換，使混合后的兩種流體的溫度、速度趨于一致，再進(jìn)入擴(kuò)壓管。在漸擴(kuò)型的擴(kuò)壓管內(nèi)，熱水的流速逐漸降低而壓力逐漸升高，當(dāng)壓力升至足以克服用戶系統(tǒng)阻力時被送入供暖用戶系統(tǒng)課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.2.2水噴射器課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備80圖11-16水噴射器工作原理圖1-噴嘴；2-引水室；3-混合室；4-擴(kuò)壓管課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-16水噴射器工作原理圖課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)8111.2.3.1常用閥門

(1)截止閥

截止閥是關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動的閥門，在管路中主要作切斷用，其調(diào)節(jié)性能不好，不適于用來調(diào)節(jié)流量。截止閥按介質(zhì)流向的不同可分為直通式、直角式和直流式(斜桿式)三種。按閥桿螺紋的位置可分為明桿截止閥和暗桿截止閥兩種結(jié)構(gòu)型式。圖11-17是常用的直通式截止閥結(jié)構(gòu)示意圖。截止閥按連接方式分內(nèi)螺紋截止閥、外螺紋截止閥、法蘭截止閥、卡套式截止閥。按閥門的結(jié)構(gòu)型式分為直通式、直流式、直角式。11.2.3調(diào)節(jié)控制設(shè)備課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備11.2.3調(diào)節(jié)控制設(shè)備課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備82圖11-17直通式截止閥

課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備圖11-17直通式截止閥課題2集中供熱系統(tǒng)的主要設(shè)備83(2)閘閥

閘閥的啟閉件（閘板）沿通路中心線的垂直方向移動，在管路中主要作切斷用，其調(diào)節(jié)性能不好，不適于用來調(diào)節(jié)流量。閘閥按連接方式分為螺紋閘閥和法蘭閘閥。閘閥的結(jié)構(gòu)型式，有明桿閘閥（開啟時，閥干伸出手掄，從閥桿的外伸長度就能識別出閥門的開啟程度，閥桿不與輸送介質(zhì)相接觸）和暗桿