济南铁道职业技术学院
教 师 授 课 教 案
20____/20____学年 第____学期 课程 供热工程 章节课题 授课方法 授课时间 授课班级 §5．5室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法和例题 讲授 月 日 节 月 日 节 所需教具 月 日 节 多媒体 目的要求：
1、掌握室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算原则和方法。 2、掌握室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算例题。 旧知复习：
1、室内热水供暖的经济比摩阻。 2、室内热水供暖水力计算步骤。
重点难点：
重点: 室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法。
教学过程：（包括主要教学环节、时间分配）
一、复习 （5分钟） 二、新课
１、室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法 （15分钟） ２、选择计算最不利环路 （30分钟） ３、计算其他立管的管径 （25分钟） ４、低压蒸汽供暖系统凝水管路管径选择 （10分钟） 三、小结及作业 （5分钟） 课后作业：
１、凝结水管路如何分类，各种凝结水管路的管径如何确定？
２、按例题所给条件，当每个散热器的热负荷改为5000W时，进行最不利环路的水力计算。 教学后记：
蒸汽供暖系统水力计算相对简单，但应注意与热水供暖系统的区别。
郑枫 张风琴 任课教师 教研室主任：
济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页
第五节 室内低压蒸汽供暖系统管路的水力计算方法和例题
一、室内低压蒸汽供暖系统水力计算原则和方法
在低压蒸汽供暖系统中，靠锅炉出口处蒸汽本身的压力，使蒸汽沿管道流动，最后进入散热器凝结放热。
蒸汽在管道流动时，有摩擦压力损失?Py和局部阻力损失?Pj。 室内低压蒸汽供暖系统管壁的粗糙度K＝0．2mm。
在散热器入口处，蒸汽应有1500一2000P a的剩余压力，以克服阀门和散热器入口的局部阻力，使蒸汽进入散热器，并将散热器内的空气排出。 在进行低压蒸汽供暖系统管路的水力计算时，同样先从最不利的管路开始。进行最不利的管路的水力计算时，通常采用控制比压降或按平均比摩阻方法进行计算。
１、按控制比压降法 将最不利管路的每1m总压力损失约控制在100
Pa／m来设计。
２、平均比摩阻法 在已知锅炉或室内入口处蒸汽压力条件下进行计
算。
Rpj??(Pg?2000)?l Pa／m
当锅炉出口或室内用户入口处蒸汽压力高时仍建议控制比压降值按不超过100Pa／m设计。
最不利管路各管段的水力计算完成后，即可进行其它立管的水力计算。可按平均比摩阻法来选择其它立管的管径，但管内流速不得超过下列的规定最大允许流速：
当汽、水同向流动时 30m／s 当汽、水逆向流动时 20m／s
规定最大允许流速为了避免水击和噪声，便于排除蒸汽管路中的凝水； 任课教师 郑枫 教研室主任 张风琴 年 月 日
对汽水逆向流动时，蒸汽在管道中的流速限制得低一些，实际工程设计中，常采用比上述数值更低一些的流速，使运行更可靠些。
排气管后面的凝水管路，可以全部充满凝水，称为湿凝水干管； 其流动状态为满管流。在相同热负荷条件下，湿式凝水管选用的管径比干式的小。
二、室内低压蒸汽供暖系统管路水力计算例题
[例题5—1] 要求确定各管段的管径及锅炉蒸汽压力。
[解] 1．确定锅炉压力
如按控制每米总压力损失(比压降)为100Pa／m设计，并考虑散热器前所需的蒸汽剩余压力为2000Pa，则锅炉的运行表压力Pb应为 Pb＝80×100十2000＝10 KP a
在锅炉正常运行时，凝水总立管在比锅炉蒸发面高出约1.0m下面的管段必然全部充满凝水。考虑锅炉工作压力波动因素，增加200一250m m的安全高度。因此，重力回水的干凝水干管的布置位置，至少要比锅炉蒸发面高出h＝1.0+0.25＝1．25m。否则，系统中的空气无法从排气管排出。 2．最不利管路的水力计算
采用控制比压降法进行最不利管路的水力计算。
低压蒸汽供暖系统摩擦压力损失约占总压力损失的60％，因此，根据预计
的平均比摩阻：
Rpj=100×0.6＝60Pa／m左右和各管段的热负荷，选择各管段的管径及计算其压力损失。
如计算管段1，热负荷Ql＝71000 w，按附录5—3，现选用d＝70mm。根据表中数据可知：当d＝70mm，Q＝61900W时，相应的流速?＝12．1m／s，比摩阻R＝20Pa／m。当选用相同的管径d＝70mm，热负荷改变为Ql＝71000w时，相应的流速?1和比摩阻R1的数值，可按下式关系式折算得出 ?1???Q171000?12.1??13.9 m／s Q61900 R1?R(Q12710002)?20?()?26.3pa／m Q61900 计算结果列于表5—2和在5—3中。
3．其它立管的水力计算
通过最不利管路的水力计算后，即可确定其它立管的资用压力。该立管的资用压力应等于从该立管与供汽干管节点起到最远散热器的管路的总压力损失值。
在蒸汽供暖系统中，疏水器工作正常情况下，当近处散热器流量增多后，疏水器蒸汽工作，使近处散热器压力升高，进入近处散热器就自动减少；待近处疏水器正常排水后，进入近处散热器的蒸汽量又再增多，因此，蒸汽供暖系统水平失调具有自调性和周期性的特点。
4．低压蒸汽供暖系统凝水管路管径选择
如图5—21所示，排气管A处前的凝水管路为干凝水管路。计算方法简单，根据各管段所担负的热量，它属于湿凝水管路，因管路不长，仍按干式选择管径，将管径稍选粗一些。计算结果见表5-4。
小结：低压蒸汽供暖系统凝水管路管径选择方法。
第五章 室内蒸汽供热系统
