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第七章集中供热系统 济南铁道职业技术学院 暖通教研室 JI ZHONG GONG RE XI TONG
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第七章 集中供热系统 第一节热水供热系统 第二节蒸汽供热系统 第三节集中供热系统热 源型式与热媒的选择 第四节热网系统型式
第七章 集中供热系统 集中供热系统是由热源、热网和热用户三部分组成的。使应用时，必须选择与热用户要求相适宜的供热系统形式及其管网与热用户的连接式。 集中供热系统，可按下列方式进行分类： 1、根据热媒不同，分为热水供热系统和蒸汽供热系统。 2、根据热源不同，可分为热电厂供热系统和区域锅炉房供热系统。此外，也有以核供热站、地热、工业余热作为热源的供热系统。 3、根据供热管道的不同，分为单管制、双管制和多管制的供热系统。 第一节热水供热系统 第二节蒸汽供热系统 第三节集中供热系统热 源型式与热媒的选择 第四节热网系统型式
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集中供热系统是由热源、热网和热用户三部分组成的。使应用时，必须选择与热用户要求相适宜的供热系统形式及其管网与热用户的连接式。
集中供热系统，可按下列方式进行分类： 1、根据热媒不同，分为热水供热系统和蒸汽供热系统。 2、根据热源不同，可分为热电厂供热系统和区域锅炉房供热系统。此外，也有以核供热站、地热、工业余热作为热源的供热系统。 3、根据供热管道的不同，分为单管制、双管制和多管制的供热系统。
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第一节 热水供热系统 热水供热系统主要采用两种型式：闭式系统和开式系统。在闭式系统中，热网的循环水仅作为热媒，供给热用户热量而不从热网中取出使用。在开式系统中，热网的循环水部分地或全部地从热网中取出，直接用于生产或热水供应热用户中。
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3．与上水混合的连接方式(图7—3c)。 见附图（图7—３a至3c)
第一节 热水供热系统 (—)供暖系统热用户与热水网路的连接 (二)通风系统热用户与热水网路的连接 (三)热水供应热用户与热网的连接 *一．闭式热水供热系统 开式热水供热系统的热水供应热用户与网路的连接，有下列几种形式： 1.无储水箱的连接方式(图7—3a)。 2.装设上水箱的连接方式(图7—3b)。 3．与上水混合的连接方式(图7—3c)。 见附图（图7—３a至3c) *二．开式热水供热系统 *三．开式热水供热系统 的优缺点 1.闭式热水供热系统的网路补水量少。在运行中，闭式热水供热系统容易监测网路系统的严密程度。 2.在闭式热水供热系统中，网路循环水通过表面式热交换器将城市上水加热，热水供应用水的水质与城市上水水质相同且稳定。 3.在闭式热水供热系统中，在热力站或用户入口处，需安装表面式热交换器。热力站或用户引入口处设备增多，投资增加，运行管理也较复杂。 4.在利用低位热能方面，开式系统比闭式系统要好些。
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第一节 热水供热系统 一、闭式热水供热系统 (—)供暖系统热用户与热水网 路的连接方式 (二)通风系统热用户与热水网路的连接方式
1．无混合装置的直接连接（动画） 2．装水喷射器的直接连接 （动画） 3．装混合水泵的直接连接 （动画） 4．间接连接（间接连接方式需要在建筑物用户入口处或热力站内设置表面式水—水换热器和供暖系统热用户的循环水泵等设备，造价比上述直接连接高得多。循环水泵需经常维护，并消耗电能，运行费用增加。）（图-1d） (—)供暖系统热用户与热水网 路的连接方式 (二)通风系统热用户与热水网路的连接方式 由于通风系统中加热空气的设备能承受较高压力，并对热媒参数无严格限制，因此通风用热设备 (如空气加热器等)与热网的连接，通常采用简单的连接形式.(图-1e） (三)热水供应热用户与热网的连接方式 1．无储水箱的连接方式（1f） 2．装设上部储水箱的连接方式（1g） 3．装设容积式换热器的连接方式（1h） 4．装设下部储水箱的连接方式（1i） 见附图（图7—1a至1i)
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第一节 热水供热系统 热水供应示意图
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闭式热水供热系统的热水供热用户与网路连接方式图解
第一节 热水供热系统 闭式热水供热系统的热水供热用户与网路连接方式图解 双管闭式热水供热系统（点击观看动画）
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开式热水供热系统的热水供热用户与网路的连接图解
第一节 热水供热系统 开式热水供热系统的热水供热用户与网路的连接图解 开式热水供热系统
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第二节 蒸汽供热系统 蒸汽供热系统，广泛的应用于工业厂房或工业区域，它主要承担向生产工艺热用户供热；同时也向热水供应、通风和供暖热用户供热。根据热用户的要求，蒸汽供热系统可用单管式或多根蒸汽管供热，同时凝结水也可采用回收或不回收的方式。
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第二节 蒸汽供热系统 凝结水回收系统 蒸汽在用热设备内放热凝结后，凝结水出用热设备，经疏水器、凝结水管道返回热源的管路系统及其设备组成的整个系统，称为凝结水回收系统。 如按凝水的流动方式不同，可分为单相流和两相流两大类；单相流又可分为满管流和非满管流两种流动方式。满管流是指凝水靠水泵动力或位能差，充满整个管道截面呈有压流动的流动形式；非满管流是指凝水并不充满整个管道断面，靠管路坡度流动的流动方式。 1．非满管流的凝结水回收系统(低压自流式系统) 2．两相流的凝结水回收系统(余压回水系统 3．重力式满管流凝结水回水系统
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第二节 蒸汽供热系统 非满管流的凝结水回收系统(低压自流式系统)
工厂各车间的低压蒸汽供暖的凝结水经疏水器2或不经疏水器，依靠重力，沿着坡向锅炉房凝结水箱的凝结水管道3，自流返回凝结水箱4，如图7—5所示。 低压自流式凝结水回收系统只适用于供热面积小，地形坡向凝结水箱的场合，锅炉房应位于全厂的最低处，共应用范围受到很大限制。
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第二节 蒸汽供热系统 两相流的凝结水回收系统(余压回水系统)
工厂内各车间的高压蒸汽供热的凝结水，经疏水器2后直接接到室外凝结水管网3，依靠疏水器后的背压将凝水送回锅炉房或凝结水分站的凝结水箱4去，如图7—6所示。（点击观看动画）
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第二节 蒸汽供热系统 重力式满管流凝结水回水系统
工厂中各车间用汽设备排出的凝结水，首先集中到一个承压的高位水箱4(或二次蒸发箱)，在箱中排出二次蒸汽后，纯凝水直接流入室外凝水管网6，如图7—7所示。靠着高位水箱(或二次蒸发箱)与锅炉房或凝结水分站的凝结水箱7顶部回形管之间的水位差，凝水充满整个凝水管道流回凝结水箱。由于室外凝水管网不含二次蒸汽，选择的凝水管径可小些。
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第二节 蒸汽供热系统 凝结水回收系统图解 1、车间用热设备 2、疏水器 3、室外自流凝结管 4、凝结水箱 5、排气管 6、凝结水管
低压自流凝结水回收系统 1、车间用热设备 2、疏水器 3、室外自流凝结管 4、凝结水箱 5、排气管 6、凝结水管
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第二节 蒸汽供热系统 凝结水回收系统图解 重力式满管流凝结水回收系统 1、车间用热设备2、疏水器3、余压凝结水管道4、高位水箱
5、排气管 6、室外凝结水管道7、凝结水箱8、凝结水泵
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第三节 集中供热系统热源型式与热媒的选择 在集中供热系统中，以水作为热媒与蒸汽相比，有下述优点：
1．热水供热系统的热能利用效率高。由于在热水供热系统中，没有凝结水和蒸汽泄漏，以及二次蒸汽的热损失，因而热能利用率比蒸汽供热系统好，实践证明，一般可节约燃料20％一40％。 2．以水作为热媒用于供暖系统时，可以改变供水温度来进行供热调节(质调节)，既能减少热网热损失，又能较好地满足卫生要求。 3．热水供热系统的蓄热能力高，由于系统中水量多，水的比热大，因此在水力工况和热力工况短时间失调时，也不会引起供暖状况的很大波动。 4．热水供热系统可以远距离输送，供热半径大。 以蒸汽作为热媒，与热水相比，有如下一些优点： 1．以蒸汽作为热媒的适用面广，能满足多种热用户的要求，特别是生产工艺用热，都要求蒸汽供热。 2．与热水网路输送网路循环水量所耗的电能相比，汽网中输送凝结水所耗的电能少得多。 3．蒸汽在散热器或热交换器中，因温度和传热系数都比水高，可以减少散热设备面积，降低设备费用。 4．蒸汽的密度很小，用户的连接方式简单，运行也较方便。 热媒的选择 我国地域辽阔、供暖季节时间差别很大(从l00天到200天左右)，供热区域不同．具体条件有别. 集中供热系统的热源型式、热媒的选择、参数的确定以及与之相互联系的管网和用户系统型式等问题，都应根据合理利用能源的政策，按照具体条件具体分析，因地制宜地进行技术经济比较后确定。
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第四节 热网系统形式 一、蒸汽供热系统 二、热水供热系统 热网系统型式
枝状管网布置简单，供热管道的直径，随距热源越远而逐渐减小；且金属耗量小，基建投资小，运行管理简单。但枝状管网不具后备供热的性能。当供热管网某处发生故障时，在故障点以后的热用户都将停止供热。由于建筑物具有一定的蓄热能力，通常可采用迅速消除热网故障的办法，以使建筑物室温不致大幅度地降低。因此，枝状管网是热水管网最普遍采用的方式。（见下页）
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第四节 热网系统形式
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第四节 热网系统形式 多热源联合供热系统主要的组合方式： 1.热电厂与区域锅炉房联合供热； 2.几个热电厂联合供热。
多热源联合供热的热水供热系统优点 由于热源数目增多，整个系统的供热安全率得到保证，个别热源锅炉出现事故，不致影响整个系统的供热能力； 合理地安排热效率高的锅炉先投入运行，还可以提高整个供热系统的热能利用率； 配置相应的热网系统图式，可以提高整个系统的供热后备能力。
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第四节 热网系统形式 热电厂与外置区域锅炉 房联合供热系统示意图 多热源供热系统的环状管网示意图
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