供热系统的组成(简要了解蒸汽供热系统)
供热系统的组成(简要了解蒸汽供热系统)蒸汽的干度-x(%)。蒸汽焓-H(kj/kg,kcal/kg);蒸汽压力-P( Pa,Mpa,kgf/cm2);蒸汽温度-T(℃,K,F);蒸汽比热容-c(J/m3.℃,J/kg.k,kj/kg.℃ );
蒸汽是工业领域内应用最为广泛的二次能源。
蒸汽是热能的载体。
与蒸汽相关的基本概念:
表现蒸汽性能的几个参数:
蒸汽压力-P( Pa,Mpa,kgf/cm2);
蒸汽温度-T(℃,K,F);
蒸汽比热容-c(J/m3.℃,J/kg.k,kj/kg.℃ );
蒸汽焓-H(kj/kg,kcal/kg);
蒸汽的干度-x(%)。
蒸汽分类与特性:
(一)蒸汽的分类:
饱和蒸汽-适用于加热热源;过热蒸汽-适用于动力源。
(二)蒸汽的特性:
热容量大-汽化潜热γ;传热系数高4652~17445W/(m2·K);便于输送、控制。
蒸汽的产生:
锅炉是能量转换装置,它是把燃料的化学能转化为热能,进而将热能传递给水或其他工质,以产生热水、蒸汽或其他高温工质(如:导热油)。
蒸汽的产生过程:q=q’ q”=(h’-h0) (h”-h’) (h-h”)=h-h0
锅炉的应用领域:
蒸汽锅炉的分类:
(一)按燃料种类分类:燃煤锅炉(链条、CFB 、煤粉);燃油锅炉;燃气锅炉;生物质锅炉。
(二)按蒸汽压力分类:高压锅炉(P≥10MPa);中压锅炉(3.82MPa≤P≤10MPa);低压锅炉(P≤3.82MPa)。
蒸汽锅炉的参数:
(一)锅炉容量:最大连续蒸发量(产热量),符号D(Q),单位t/h(kJ/h,MW)。
(二)蒸汽(热水)参数:
1.蒸汽参数:锅炉出口处蒸汽的额定压力(表压)和温度,符号p(t);单位MPa,℃;
2.给水温度:进入锅炉省煤器给水的温度值。(常见的:104℃、150℃、250℃;
(三)锅炉效率:锅炉产出蒸汽热量与燃煤低位发热量的比值。
蒸汽锅炉流程:
蒸汽锅炉的三个子系统:
锅炉系统由燃烧系统、风烟系统及汽水系统构成。
电站锅炉:
煤粉锅炉:
常见的工业锅炉-循环硫化床锅炉:
汽轮机-热能/机械能:
汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原动机。按其做功原理的不同,可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种类型。
按进口蒸汽额定压力来分类:
低压汽轮机,新蒸汽压力为1.2 MPa~2MPa;
中压汽轮机,新蒸汽压力为2.1 MPa~8MPa;
高压汽轮机,新蒸汽压力为8.1 MPa~12.5MPa;
超高压汽轮机,新蒸汽压力为12.6MPa~15.1MPa;
亚临界汽轮机,新蒸汽压力为15.1MPa~22MPa;
超临界汽轮机,新蒸汽压力为 22.12MPa~25MPa;
超超临界汽轮机,新蒸汽压力为25.0MPa以上。
按汽轮机排气形式分类:
凝汽式汽轮机(N);背压式汽轮机 (B);
抽凝式汽轮机(C/CC);抽背式汽轮机 (CB)。
热力管网的敷设方式:
热力管道的敷设方式:
热力管道系统:
一、热力管道种类及其参数
(—)蒸汽管道
(1)饱和蒸汽管道(压力PN≤1.6MPa)。
(2)过热蒸汽管道(压力PN≤3.82MPa,温度<450℃)
(二)热水管道
(1)低温水管道,供水温度≤95℃、回水温度≤70℃。
(2)高温水管道,供水温度与回水温度有三种组合:150℃/90℃、130 ℃ /70℃、110℃/70℃。
(三)凝结水管道
(1)自流式凝结水管道。
(2)余压式凝结水管道。
热力管道常用流速:
热力管道水力计算:
蒸汽输配管网效率:
(一)管网输配效率的计算公式:
η=(h0-xΔh)/h0
Δh=h0-xh1
η-管网效率
h0–起始点蒸汽比焓 kj/kg
x-终点蒸汽比例 %
h1–终点蒸汽比焓 kj/kg
Δh–蒸汽输送过程中的损耗(U PV)kj/kg
(二)蒸汽输配效率的内涵
蒸汽输送过程中的热能损失:蒸汽的冷凝Q 蒸汽温度的降低T;
蒸汽过程中的压力损失:P。
蒸汽的使用-换热器:
(一)热量传递的主要方式:
(1)热传导:依靠物体中微观粒子的热运动,如固体中的传热;
(2)热对流:流体质点(微团)发生宏观相对位移而引起的传热现象,对流传热只能发生在流体中,通常把传热表面与接触流体的传热也称为对流传热;
(3)热辐射:高温物体以电磁波的形式进行的一种传热现象,热辐射不需要任何介质做媒介;在高温情况下,辐射传热成为主要传热方式。
(二)热传递基本方程式:Q=K×A×Δt
式中:Q—传热热量;K—导热系数;A—传热面积;Δt—传热温差。
典型的蒸汽供热系统:
几种常见的换热器:
蒸汽换热的典型过程:
蒸汽换热过程由两部分构成:
(一)过热蒸汽-饱和蒸汽的过程 没有相变,放热系数数量级为十。
(二)饱和蒸汽-饱和水的过程。相变过程,膜态换热过程,数量级为千。
蒸汽供热系统的重要部件-疏水器
阻汽排水-最大的节能元件:
蒸汽供热系统常见的辅助元件:
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