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集中供热系统的热力站及主要设备
集中供热系统的热力站及主要设备
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课题2 集中供热系统的主要设备
11.2.1.1表面式换热器 一、壳管式换热器 (1) 壳管式汽-水换热器 ① 固定管板式汽-水换热器 这种换热器的典型构造示意图如图11-7(a)所示。它 是由带有蒸汽进出口连接短管的圆柱形外壳1;多根管子 所组成的管束 2;固定管束的管栅板3;带有被加热水进 出口连接短管的前水室4及后水室5组成。蒸汽从管束外表 面流过,被加热水在管束内流过,两者通过管束的壁面进 行热交换。为了增加流体在管外空间的流速,强化传热, 通常在前水室、后水室间加折流隔板,使管束中的水由单 行程变成二行程、多行程,为便于检修,行程通常取偶数, 使进出水口在同一侧。 图11-7(b)是带膨胀节的壳管式汽-水换热器构造示意图。
课题2 集中供热系统的主要设备
图11-11人字形换热板片
图11-12密封垫片
课题2 集中供热系统的主要设备
11.2.1.2混合式换热器 (1)淋水式换热器 淋水式换热器是由壳体和带有筛孔的淋水板组成的圆柱形 罐体,淋水式换热器的示意图如图11-13所示。 淋水式加热器的特点是容量大,可兼作膨胀水箱起储水、 定压作用;由于汽水之间直接接触换热,换热效率高。由 于采用直接接触式换热,凝结水不能回收,增加了集中供 热系统热源处的水处理量。由于不断凝结的凝水,使加热 器水位升高,通常设水位调节器控制循环水泵将多余的水 送回锅炉。
课题2 集中供热系统的主要设备
② U形壳管式汽-水换热器 U形管式换热器构造示意图如图11-7(c)所示。它是将 换热器换热管弯成U形,两端固定在同一管板上,因此, 每个换热管可以自由地伸缩,解决了热膨胀问题,同时管 束可以随时从壳体中整体抽出进行清洗。但其管内无法用 机械方法清洗,管束中心部位的管子拆卸不方便。U形壳 管式汽-水换热器多用于温差大、管束内流体较干净、不 易结垢的场合。 ③ 浮头式壳管汽-水换热器 浮头式壳管汽-水换热器构造示意图如图11-7(d)所示。 一端管板与壳体固定,而另一端的管板可以在壳体内自由 浮动,不相连的一头称为浮头,即使两介质温差较大,管 束和壳体之间也不产生温差应力。浮头端可拆卸,便于检 修和清洗。但其结构较复杂。
课题2 集中供热系统的主要设备
图11-8分段式水-水换热器的构造示意图
课题2 集中供热系统的主要设备
图11-9 套管式水-水换热器的构造示意图
课题2 集中供热系统的主要设备
二、容积式换热器 容积式换热器分为容积式汽-水换热器和容积式水-水换热 器。容积式换热器有一定的储水作用,传热系数小,热交 换效率低。图11-10为容积式汽-水换热器的构造示意图。
课题1 集中供热系统的热力站
图11-1热力站、热用户示意图
课题1 集中供热系统的热力站
11.1.1 用户热力站
用户热力站又叫用户引入口,设置在单幢民用建筑及公共 建筑的地沟入口或建筑物底层的专用房间、建筑物的地下 室、入口竖井内,通过它向该用户或相邻几个用户分配热 能。 引入口有民用用户和工业用户两种类型。在用户引入口处, 在用户供回水总管上应设置阀门、压力表、温度计、阀件 及监测计量仪表等。一般每个用户只设一个引入口。 图11-2是用户引入口示意图
图11-4 工业蒸汽热力站示意图 l-分汽缸;2-汽-水换热器;3-减压阀;4-压力表;5-温度计; 6-蒸汽流量计;7-疏水器;8-凝水箱;9-凝水泵;l0-调节阀; 11-安全阀;12-循环水泵;13-凝水流量计
课题1 集中供热系统的热力站
11.1.4 热力站设计注意事项
11.1.4.1补给水的处理 二级热网系统应进行补水,补给水应进行处理,以保证热 力站换热设备的正常运行。补给水的处理主要方法有: (1)在热力站内设置简易的补给水水处理设备,把处理后 的城市给水补入二级热网,如整体式水处理装置、复合被 膜加药装置等。 (2)将一级热网的回水作为二级热网补水。由于增加一级 热网的失水量,使热源处பைடு நூலகம்水处理量增大。由于二级热网 水温不高,一般不会超过90℃,不必进行除氧处理,采用 简单的水处理即可满足水质要求。将一级热网的回水作为 二级热网补水的处理方案不够经济。但是当二级热网系统 对补水水质要求较高,且水量不大时,可考虑采用此补水 方案
课题1 集中供热系统的热力站
1)开式水箱 开式水箱与通大气相同,承压较小,多为长方形(图11-5)。 应设人孔、水位计、温度计、水封、溢流管、泄水管、进 出水管、排汽管和取样装置等附件。当水箱高度大于1.5m 时,应设内、外扶梯。
图11.5 开式凝结水箱
1-空气管;2-人孔盖;3-凝水进入管;4-水位计; 5-凝水排出管;6-泄水管;7-溢流管
课题1 集中供热系统的热力站
图11-2 用户引入口示意图 l-压力表;2-用户供回水总管阀门;3-除污器;4-手动调节阀;5-温度计;6-旁通管阀门
用户引入口的主要作用是为用户分配、转换和调节供热量, 以达到设计要求;监测并控制进入用户的热媒参数;计量、 统计热媒流量和用热量。因此,用户引入口是按局部系统 需要进行热量分配、转换、调节、控制、计量的枢纽。
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供热工程
GONG RE GONG CHENG
单元11 集中供热系统的 热力站及主要设备
武汉理工大学出版社
单元11 集中供热系统的热力站及主要设备
【知识目标】 1.掌握热力站的分类、基本形式、适用范围、热力站设计 注意事项; 2.了解凝结水箱的分类、组成、选用方法; 3.了解常用换热器的构造、优缺点、适用范围; 4.了解阀门的一般分类、阀门型号的表示方法;了解喷射 器的工作原理; 5.掌握常用阀门的构造、使用调节方法及特点。 【能力目标】 1.能够进行用户热力引入口的设计; 2.能够进行凝结水箱、换热器的选用; 3.能够正确布置和使用阀门。。
课题1 集中供热系统的热力站
2)闭式水箱 闭式水箱不与大气相通,为承压水箱,多做成圆筒形(图 11-6) 闭式水箱上应设置安全水封。它的作用有:防止水箱压力 过高,防止空气进入箱内,兼作溢流管用。
图11-6闭式凝结水箱 l-凝水进入管;2-凝水排出管;3-泄水管;4-安全水封;5-水位计
课题1 集中供热系统的热力站
图11-3 热水供热热力站 l-压力表;2-温度计;3-热网流量计;4-水-水换热器;5-温度调节器 ; 6-热水供应循环水泵;7-手动调节阀;8—上水流量计;9-采暖系统混合水泵; lO-除污器;11-旁通管;12-热水供应循环管路
课题1 集中供热系统的热力站
11.1.3 蒸汽供热热力站
目 录
1
课题1 集中供热系统的热力站 课题2 集中拱热系统的主要设备
2
课题1 集中供热系统的热力站
所谓热力站,是指根据热网的工况和用户需要,采用合理 的连接方式,转换热介质种类,改变供热介质参数,分配、 控制、集中计量及检测供给热用户热量的场所。其中热用 户是指从供热系统获得热能的用热装置,它是集中供热系 统中的末端装置。热力站是为某一区域的建筑服务的,它 有自己的二级网路。热力站可以是单独的建筑,也可以设 在某一建筑物内。而热用户是指某一单体建筑(或用热单 位),它没有自己的二级网路。 一般从热源向外供热有两种基本方式:第一种方式为热媒 由热源经过热网直接(连接)进入热用户,如图11-l(a) 所示;第二种为热媒由热源经过热网进入热力站(也叫热 力点),再进入各个热用户,如图11-1(b)所示。
课题2 集中供热系统的主要设备
图11-7 壳管式汽-水换热器 (a)固定管板式汽-水换热器;(b)带膨胀节的壳管式汽-水换热器; (c)U形壳筲式汽-水换热器;(d)浮头壳管汽-水换热器 1-外壳;2-管束;3-固定管栅板;4-前水室;5-后水室;6-膨胀节;7-浮头;8-挡板; 9-蒸汽入口;10-凝水出口;11-汽侧排气管;12-被加热水出口;13-被加热水入口;14-水侧排气管
课题1 集中供热系统的热力站
11.1.2 热水供热热力站
向一个或多个街区分配热能,装有换热设备、分配阀门、测量仪 表和水泵的专用机房,称为集中热力站,通常又叫小区热力站。 大多是单独的建筑物,也可布置在建筑物的底层或地下室内。 热水供热热力站示意图如图11-3所示。热水供应用户a与热水网 路通过水-水热交换器进行热交换,其连接形式是间接连接。用 户的回水和城市上水一起进入水-水换热器4被外网水加热,用户 供水靠热水供应循环水泵6形成循环,用户供水与热网水完全隔 开。温度调节器5是依据用户的供水温度要求调节进入循环环路 的水量,并通过设置在用户上水管的上水流量计8统计热水供应 用户的用水量。 热水供应用户b与热水网路采用直接连接形式。在热力站内设置 采暖系统混合水泵9,热网供水抽引采暖系统的回水进入采暖系 统供水管路送入用户。
图11-10容积式汽-水换热器
课题2 集中供热系统的主要设备
二、板式换热器 板式换热器是一种传热系数高、结构紧凑、容易拆卸、热 损失小、不需保温、重量轻、体积小,适用范围大的新型 换热器。板式换热器缺点是板片间截面积较小,易堵塞, 且周边很长、密封麻烦、容易渗漏、金属板片薄、刚性差。 不适用于高温高压系统,主要应用于水-水换热系统。 板式换热器是由许多平行排列的传热板片叠加而成,板片 之间用密封垫密封,冷、热水在板片之间的间隙里流动。 换热板片的结构形式有很多种,我国目前生产的主要是 “人字形片板”,它是一种典型的“网状板”板片如图 11-11,左侧上下两孔通加热流体,右侧上下两侧通被加 热流体。板片的形状既有利于增强传热,又可以增大板片 的钢性。为增大换热效果,冷、热水应逆向流动。 板片之间密封垫形式如图11-12所示,
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课题2 集中供热系统的主要设备
11.2.1 蒸汽供热热力站
换热器是用来把温度较高流体的热能传递给温度较低流体 的一种热交换设备。 热水换热器,根据参与热交换的介质的不同,换热器可分 为汽-水(式)换热器和水-水(式)换热器;根据换热方 式的不同,热水换热器可分为表面式换热器(被加热热水 与热媒不直接接触,通过金属壁面进行传热,如壳管式、 容积式、板式和螺旋板式换热器等)和混合式换热器(冷热 两种介质直接接触,进行热交换,如淋水式、喷管式换热 器等)。目前供热系统常用的表面式水加热器有用蒸汽作 为热媒的汽-水式换热器,也有用高温水作为热媒的水-水 式换热器。
课题1 集中供热系统的热力站
11.1.4.2蒸汽供热热力站的凝结水回收问题 蒸汽在用热设备内放热后的冷凝水经过疏水器疏水,通过 凝水管进入凝结水箱,收集后的凝水返回热源的系统,称 为凝结水回收系统。 凝结水回收设备是蒸汽供热热力站的重要组成部分,主要 包括凝结水泵、凝结水箱等。以蒸汽作为加热热媒的热力 站中,蒸汽加热后的凝结水一般应回收,且应尽可能利用 凝结水的二次汽的余热。 凝结水箱是用来收集、储存系统凝水的设备,有开式(无 压) 凝结水箱和闭式(有压) 凝结水箱。通常用3~10mm厚 的钢板焊接而成。
蒸汽供热热力站常用于工厂企业用热单位。下面以图11-4 所示为例,介绍具有多类热负荷的工业蒸汽热力站。 热网蒸汽首先进入分汽缸1,然后根据各类热用户要求的 工作压力、温度,经减压阀(或减温器)调节后分别输送 出去。如工厂采用热水采暖系统,则多采用汽-水式换热 器,将热水供暖系统的循环水加热
课题1 集中供热系统的热力站
课题2 集中供热系统的主要设备
(2)壳管式水-水换热器 ① 分段式水-水换热器 分段式水-水换热器是由带有管束的几个分段组成, 各段之间用法兰连接。每段采用固定管板,外壳上设有波 形膨胀节,以补偿管子的热膨胀。为了便于清除水垢,被 加热水(水温较低)在管内流动,而加热用热水(水温较 高)在管外流动,且两种流体为逆向流动,传热效果较好。 分段式水-水换热器的构造示意图11-8所示。 ② 套管式水-水换热器 套管式水-水换热器是由若干个标准钢管做成的套管 焊接而成,形成“管套管”的型式,是一种最简单的壳管 式。与分段式水-水换热器一样,为提高传热效果,换热流 体为逆向流动。套管式水-水换热器构造示意图如图11-9 所示。
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