室内蒸汽供暖系统

蒸汽作为供暖系统的热媒，应用极为普遍。蒸汽供暖的原理是蒸汽从热源沿蒸汽管路进入散热设备，蒸汽凝结放出热量后，凝水通过疏水器再返回热源重新加热。

相比热水供暖系统的优点（1）热水在系统散热设备中，靠其温度降低放出热量，而且热水的相态不发生变化。蒸汽在系统散热设备中，靠蒸汽凝结成水放出热量，相态发生变化。

（2）热水在封闭系统内循环流动，其状态参数（主要指流量和比容）变化很小。蒸汽和凝水在系统管路内流动时，其状态参数变化比较大，还会伴随相态变化。例如湿饱和蒸汽沿管路流动时，由于管壁散热会产生沿途凝水，使输送的蒸汽量有所减少；当湿饱和蒸汽经过阻力较大的阀门时，蒸汽被绝热节流，虽焓值不变，但压力下降，体积膨胀，同时，温度一般要降低。湿饱和蒸汽可成为节流后压力下的饱和蒸汽或过热蒸汽。在这些变化中，蒸汽的密度会随着发生较大的变化。又例如，从散热设备流出的饱和凝水，通过疏水器和在凝结水管路中压力下降，沸点改变，凝水部分重新汽化，形成所谓“二次蒸汽”，以两相流的状态在管路内流动。
蒸汽和凝水状态参数变化较大的特点是蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计和运行管理上较为复杂的原因之一。由这一特点而引起系统中出现所谓“跑、冒、滴、漏”问题，解决不当时，会降低蒸汽供热系统的经济性和适用性。
（3）在热水供暖系统中，散热设备内热媒温度为热水流进和流出散热设备的平均温度。蒸汽在散热设备中定压凝结放热，散热设备的热媒温度为该压力下的饱和温度。如仍以高温水130℃/70℃供暖和采用蒸汽表压力为200kPa的供暖为例。高温水供暖系统的散热器热媒平均温度为（130+70）/2=100℃，而蒸汽供暖系统散热器热媒平均温度为t=133．5℃。因此，对同样热负荷，蒸汽供热要比热水供热节省散热设备的面积。但蒸汽供暖系统散热器表面温度高，易烧烤积在散热器上的有机灰尘，产生异味，卫生条件较差。由于上述跑、冒、滴、漏而影响能耗以及卫生条件等两个主要原因，因而在民用建筑中，不宜使用蒸汽供暖系统。
（4）蒸汽供暖系统中的蒸汽比容，较热水比容大得多。例如采用蒸汽表压力200kPa供暖时，饱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，通常可采用比热水流速高得多的速度，可大大减轻前后加热滞后的现象。
（5）由于蒸汽具有比容大，密度小的特点，因而在高层建筑供暖时，不会像热水供暖系统那样，产生很大的水静压力。此外，蒸汽供热系统的热惰性小，供汽时热得快，停汽时冷得也快，很适用于间歇供热的用户。

室内蒸汽供暖系统的分类（1）按照供汽压力的大小，将蒸汽供暖分为为三类：供汽的表压力高于70kPa时，称为高压蒸汽供暖；供汽的表压力等于或低于70kPa时，称为低压蒸汽供暖；当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽供暖。

（2）按照蒸汽干管布置的不同，蒸汽供暖系统可有上供式、中供式、下供式三种。
（3）按照立管的布置特点，蒸汽供暖系统可分为单管式和双管式。当前国内绝大多数蒸汽供暖系统采用双管式。

（4）按照回水动力不同，蒸汽供暖系统可分为重力回水和机械回水两类。高压蒸汽供暖系统都采用机械回水方式。

低压蒸汽供暖系统设计中应注意的事项（1）在设计低压蒸汽供暖系统时，一方面尽可能采用较低的供汽压力，另一方面系统的干式凝水管又与大气相通，因此，散热器内的蒸汽压力只需比大气压力稍高一点即可，靠剩余压力以保证蒸汽流入散热器所需的压力损失，并靠蒸汽压力将散热器中的空气驱入凝水管。设计时散热器入口阀门前的蒸汽剩余压力通常为1500～20000pa。

（2）在实际运行过程中，供汽压力总有波动，为了避免供汽压力过高时未凝结的蒸汽窜入凝水管，可在每个散热器出口或在每根凝水立管下端安装疏水器。

（3）为了减轻水击现象，水平敷设的供汽管路，必须具有足够的坡度，并尽可能保持汽水同向流动，蒸汽干管汽水同向流动时，坡度a宜采用0.003，不得小于0.002。进入散热器支管的坡度i=0.01～0.02。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学