中南机电专业从事暖通中央空调设计,销售与安装事业.下面是对暖通行业关于蒸汽做热媒的分析与对比.蒸汽是暖通空调系统中常用的热媒之一。在暖通空调系统中除了用于采暖之外,还用于通风、空调、制冷和热水供应。
(1)采暖热媒。作为采暖系统的热媒。蒸汽采暖系统的蒸汽压力一般不大于0.39MPa。供暖设备可以是暖风机和散热器。
中南机电在中央空调安装方面经过长期的实践发现与热水相比,蒸汽作为热媒有如下特点:
1)某些工业生产过程只能用蒸汽。为了符合这些工艺生产的要求,采用压力和温度较高的蒸汽作热媒,这时蒸汽可同时满足对压力和温度有不同要求的多种热用户的用热需求。
2)蒸汽在用热设备中主要靠相变放出热量(放出汽化潜热)。就单位质量热媒而言,蒸汽放出的汽化潜热比热水温降放出的显热大许多倍。当热负荷相同时,蒸汽比热水供热的热媒质量流量小得多,因而凝结水管管径小、流量小,使得蒸汽系统节省管道初投资。
3)蒸汽在散热设备内定压凝结放热,散热设备的热媒平均温度是相应压力下的饱和温度,因此在相同热负荷前提下,蒸汽系统散热设备的传热温差大,所需散热设备面积比热水系统小得多。
4)当蒸汽和凝结水在管路内流动时,由于压力损失,状态参数(密度和流量)发生变化,甚至伴随相变。饱和蒸汽沿管路流动时,管壁散热产生凝结水,变成湿蒸汽;湿蒸汽流经阻力较大的阀门等管路附件时,被绝热节流,可变成饱和蒸汽或过热蒸汽。这些都是流动过程中的相变。从用热设备流出的饱和凝结水通过疏水器和凝结水管路,压力下降的速率快于温降。多余的热量使部分凝结水重新汽化,形成“二次蒸汽”。这些特点使得蒸汽供热系统的设计计算和运行管理都更复杂了。
5)蒸汽密度比水小得多,用于高层建筑高区(特别是对管第道和设备承压能力为1.6MPa,而高度大于160m的特高层建筑),不会使建筑物散热器和底层的设备超压。
6)蒸汽供热系统热惰性小,因此供汽时热得快,停汽时冷得也快。
7)蒸汽流动的动力来自于自身压力。蒸汽压力与温度有关,但是压力变化时,温度变化不大。使得蒸汽采暖系统用户室内温度波动大,间歇工作时有噪声,供暖质量受到影响。因此,蒸汽采暖只能采用间歇调节,不能采用改变热媒温度的质调节。
8)灰尘在65~70℃时开始分解,在温度高于80℃时分解过程便加剧。当用蒸汽作热媒时,散热器和管道表面温度高于100℃,表面有机灰尘就会分解和升华,不利于提高室内空气质量。
9)当蒸汽系统间歇工作时,蒸汽管内时而流动蒸汽,时而充斥空气;凝结水管内时而充满凝结水,时而进入空气,并且管道(特别是凝结水管)易受到氧腐蚀,使用寿命短。
10)蒸汽管道温度高、无效热损失大。鉴于蒸汽和热水作为热媒有各自的优缺点,因此要从节能、降耗、减少运行费用和投资等方面进行综合技术经济比较,根据热源和热用户的用热要求等具体条件来选择热媒。
(2)加热空气。加热通过热空气幕的空气。在寒冷地区为阻挡室外冷风侵入建筑物,常在人员出入频繁、经常开启的外门处设置热空气幕。蒸汽作热媒的热空气幕供热能力大,一般使用表压不大于0.39MPa的蒸汽,但也可以使用0.5~0.6MPa的蒸汽。 冬季用蒸汽-空气换热器加热通风机组、空调机组和新风处理机组中的空气,供给通风系统、全空气空调系统或空气-水空调系统。
(3)制备热水。用汽-水换热器制备热水,供给全水空调系统、空气-水空调系统或全空气系统使用。用汽-水换热器直接或间接加热自来水,供给热水供应系统满足工业、商业服务和生活用热水的需求。
(4)加湿空气。有现成的蒸汽热源时,用干蒸汽加湿器对空气进行加湿。它不仅加湿迅速、均匀、稳定、效率高(接近1 00%)、不带细菌和水滴,而且节省电能、运行费用低、布置方便。所需蒸气压力为O.02~O.4MPa。
(5)制冷热源。吸收式制冷是用热能作动力的制冷方法。单效溴化锂吸收式制冷机可使用热水和蒸汽作为热媒,蒸汽压力p=0.02~O.1MPa(表压),热水温度不超过150℃。双效溴化锂吸收式制冷机采用压力p=O.6~O.8MPa(表压)的蒸汽作为热媒时,热力系数比单效溴化锂制冷机高60%~70%。为提高热力系数,应尽量使用压力高的饱和蒸汽,但一般表压不能高于0.8MPa,温度不超过1 75℃。
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