
- •Понятие теплоты, работы, энергии
- •2. Параметры состояния: давление, удельный объем, температура
- •3. Первый и второй закон термодинамики
- •4. Схемы совместной и раздельной выработки энергии
- •5. Принципы построения систем теплоснабжения
- •6. Источники тепловой энергии
- •7. Классификация систем теплоснабжения
- •8. Виды тепловых нагрузок
- •9. Регулирование тепловой нагрузки
- •11. Гидравлической расчет тепловой сети
- •13. Состав природного газа
- •14. Теплота сгорания (Высшая и низшая)
- •15. Условия и пределы воспламенения
- •16. Природные и искусственные газы
- •17. Основные свойства газообразного топлива
- •18. Трубы, арматура и оборудование газопроводов
- •24. Классификация горелок
- •19. Магистральные газопроводы
- •20. Сети высокого, низкого и среднего давления
- •21. Системы газоснабжения городов.
- •22. Методы сжигания газа: диффузионный, кинетический, смешанный.
- •25. Классификация и устройство систем вентиляции.
- •Признаки классификации систем вентиляции
- •26. Оборудование для систем вентиляции.
- •27. Конструкции воздуховодов и фасонных частей.
- •Сеть воздуховодов компонуется из унифицированных деталей :
- •28. Материалы, применяемые при изготовлении воздуховодов.
- •29. Виды соединений воздуховодов.
- •30. Аэродинамический расчет.
18. Трубы, арматура и оборудование газопроводов
Конструктивные элементы системы отопления
Трубопроводы. Для пропуска теплоносителя могут использоваться металлические (стальные, медные, свинцовые) и неметаллические (пластмассовые, стеклянные) трубопроводы. Преимущественно применяют стальные шовные трубы. Бесшовные трубы устанавливают в местах, недоступных для ремонта. Из стальных шовных труб используются неоцинкованные (воздушные и дренажные линии выполняют из оцинкованных труб) водогазопроводные трубы (ГОСТ 3262-75*) обыкновенные, усиленные и легкие DУ=10,20,25,30,32,40,50мм и стальные электросварные (ГОСТ 10704-76*), если диаметр.50мм, применяются в основном для магистральных теплопроводов. Стальные трубы выдерживают большое гидростатическое давление (не менее 1МПа), что гораздо выше, чем для отопительных приборов. Предельное гидростатическое давление в С.О. устанавливают на рабочее давление, на которое рассчитаны не трубы, а другие элементы с.о., менее прочные. _ Стояк размещается у наружных стен. В угловых помещениях их следует устанавливать в углах, образованных наружными стенами, чтобы предохранить стены от сырости и промерзания. Длина подводки или сцепки не должна превышать 1,25-1,5 м, уклон подводки – 5-10мм на всю ее длину (при длине до 0,5 м допускается прокладка подводки без уклона). Подводки могут быть прямыми или с отступом (с уткой). В гражданском здании шириной более 9м предусматривают прокладку магистралей, обеспечивающую разделение системы отопления на две пофасадные части. При размещении магистралей предусматривают свободный доступ к ним для осмотра, а также уклон 0,003 (минимальный 0,002) и компенсацию теплового удлинения труб. При конструировании системы необходимо учитывать правила производства монтажных работ. Следует выдерживать расстояние 80мм между осями двухтрубных неизолированных стояков DУ.32мм, при этом подающие трубы располагать справа. Расстояние от поверхности строительной конструкции до оси неизолированных стояков или горизонтальных труб принимать: 35мм при DУ.32мм, 50мм при DУ.32мм. Запорно-регулирующая арматура. На подводках к отопительным приборам устанавливают: при однотрубных стояках – регулирующие краны, имеющие пониженный коэффициент местного сопротивления (ручные краны – проходные КРП и трехходовые КРТ, автоматические краны); при двухтрубных стояках – регулирующие краны (для пуско-наладочного и эксплуатационного регулирования), имеющие повышенный коэффициент местного сопротивления (ручные краны двойного регулирования КРД, краны КРП с дросселирующим устройством, автоматические краны). При теплоносителе - высокотемпературной воде необходимо применять регулирующие краны вентильного типа. Регулирующие краны у отопительных приборов не устанавливают в местах, где может замерзать циркулирующая вода, - это относится к приборам при входе в лестничные клетки. При высокой температуре воды вместо проходных кранов применяют вентили, а тройники с пробками заменяют спускными кранами со штуцерами для присоединения гибких шлангов. В зданиях, имеющих восемь и более этажей, установка спускных кранов обязательна; проходные краны заменяют вентилями также и при гидростатическом давлении, превышающем 0,6МПа. Фасонные части. Трубы электросварные соединяются посредством сварки и с помощью фланцев. Водогазопроводные трубы отличаются более толстыми стенками и наличием на их концах резьбы. Для соединения водогазопроводных труб, изменения их направления или диаметра применяют соединительные части (муфты, тройники, крестовины, футорки). В тех участках теплопровода, в которых может возникнуть необходимость в его разборке, предусматривают разъемное соединение (сгон), представляющее собой кусок трубы длиной 100 или 300мм с короткой и длинной резьбой на концах, с навернутой муфтой и контргайкой (рис.7.10 Тихомиров) Воздухосборники и воздухоотводчики. При подпитке водопроводной водой (рис 10.1а) в систему может вносится свыше 30г/т растворенного (абсорбированного) воздуха; при подпитке деаэрированной
теплофикационной водой – менее 0,1 г/т. Растворенный воздух переходит в свободное состояние при повышенной температуре и пониженном давлении воды, т.е. в верхней части подающих теплопроводов системы. Перемещение и сбор свободного воздуха связаны со скоростью витания и всплывания воздушных пузырьков. Скорость витания пузырьков воздуха составляет: в вертикальных трубах 0,2-0,25м/с, в наклонных и горизонтальных трубах 0,1-0,15м/с. Скорость их всплывания не превышает скорости витания. В насосной системе с верхней разводкой (рис.10.7а) для перемещения пузырьков воздуха к воздухосборникам уклон магистралей рекомендуется делать против направления движения воды (рис.10.15а). Так же делается уклон обратных магистралей и в насосной системе с опрокинутой циркуляцией воды (рис 10.7в) для перемещения воздушных скоплений к центральному воздухосборнику или расширительному баку, помещаемому над главным обратным стояком (рис. 10.15б). Минимальный внутренний диаметр dВ, мм, проточного воздухосборника (dВ должен превышать диаметр примыкающей магистрали в 2 раза) определяют по формуле dВ=2G0,5, где G – расход воды в воздухосборнике, кг/ч. Длина горизонтальных воздухосборников должна в 2-2,5 раза превышать их диаметр. В стояках насосной однотрубной системы с нижней разводкой (рис. 10.7б) рекомендуется скорость движения воды не менее 0,25-0,3м/с для уноса пузырьков воздуха. Воздушные краны, устанавливаемые на отопительных приборах, предназначены для использования при проведении пуско-наладочных и ремонтных работ. В двухтрубной системе с нижней разводкой для сбора воздуха используются отопительные приборы на верхнем этаже или воздушные трубы (рис.10.9). Воздушные трубы стояков объединяются воздушной линией – горизонтальной оцинкованной трубой DУ 15мм, с одной воздушной петлей h=500мм, которая соединяется с вертикальным непроточным воздухосборником (рис. 10.16а) или с трубами открытого расширительного бака (рис. 10.16б). _ Воздух, скопившийся в воздухосборниках, выпускают в атмосферу вручную через спускные краны или через автоматические воздухоотводчики.
Оборудование абонентских вводов
Сначала в выбранном помещении теплового пункта определяются места установки основного оборудования (распределительного и сборного коллекторов, водоводяного теплообменника с.о., группы циркуляционных насосов). Различают независимую и зависимую схемы присоединения с.в.о. к наружным теплопроводам. Принципиальная схема местного теплового пункта при независимом присоединении системы насосного водяного отопления к наружным теплопроводам (рис.6.9 Богословский). Воду для заполнения системы забирают из обратного теплопровода. Независимую схему применяют тогда, когда в системе не допускается повышение гидростатического давления до давления, под которым находится вода в наружном обратном теплопроводе. Для нагревания воды до температуры tГ служит теплообменник. В настоящее время применяют теплообменники скоростного типа. Греющая вода из наружного теплопровода пропускается по латунным трубкам, нагреваемая из системы отопления – противотоком в межтрубном пространстве. Объем воды в процессе эксплуатации системы претерпевает изменения: при повышении температуры воды он увеличивается, при понижении – уменьшается. Изменяется соответственно внутреннее гидростатическое давление. Эти изменения не должны отражаться на работоспособности с.о., поэтому в с.в.о вводится дополнительный элемент – расширительный бак. Основное назначение расширительного бака – прием прироста воды в системе, при этом в системе поддерживается определенное гидростатическое давление. Так же бак предназначен для восполнения убыли объема воды при небольшой утечки и при понижении ее температуры, для сигнализации об уровне воды в системе и управления действием подпиточных приборов. Открытый бак может служить воздухоотделителем и воздухоотводчиком. Принципиальная схема местного теплового пункта при зависимом присоединении с.в.о. к наружным теплопроводам со смешением воды при помощи водоструйного элеватора (рис.6.10). Смесительную установку (смесительный насос или водоструйный элеватор) применяют в с.о. для понижения температуры воды, поступающей из наружного подающего теплопровода, до температуры, допустимой в с.о. Смесительную установку используют также для местного качественного регулирования теплопередачи отопительных приборов системы, дополняющего центральное регулирование на тепловой станции. Поток охлажденной воды, возвращающейся из местной с.о., делится на два: первый – направляется к точке смешения, второй – в наружный обратный теплопровод. Соотношение масс двух смешиваемых потоков воды – охлажденной и высокотемпературной называют коэффициентом смешения. Смесительный насос можно включать в перемычку Б-А между обратной и подающей магистралями и в обратную или подающую магистраль (рис. 6.16). Насос на перемычке, обеспечивая смешение, не влияет на величину циркуляционного давления для местной с.о., которая определяется разностью давления в наружных теплопроводах. Смесительный насос включают непосредственно в магистрали с.о., когда разность давления в наружных теплопроводах недостаточна для нормальной циркуляции воды в системе. Насос при этом, обеспечивая помимо смешения необходимую циркуляцию воды, становится циркуляционно-смесительным. А насос, включаемый
в подающую магистраль, предназначают не только для смешения и циркуляции, но и для подъема воды в верхнюю часть системы, и смесительный насос становится циркуляционно-повысительным. Смесительных насосов устанавливают два с параллельным включением в теплопровод, действует один, а другой – резервный. Водоструйный элеватор получил распространение как дешевый, простой и надежный в эксплуатации аппарат. Он сконструирован так, что подсасывает охлажденную воду для смешения с высокотемпературной водой и передает часть давления, создаваемого сетевым насосом на тепловой станции, в с.о. для обеспечения циркуляции воды. Схема элеватора (рис.6.18). Недостатки: низкий КПД, прекращение циркуляции воды в с.о. при аварии в наружной тепловой сети, что ускоряет охлаждение отапливаемых помещений и замерзание воды в системе; постоянство коэффициента смешения, исключающее местное качественное регулирование с.о. Насос, действующий в замкнутых кольцах с.о., заполненных водой, воду не поднимает, а только перемещает ее, создавая циркуляцию, называется циркуляционным. В процессах заполнения и возмещения потери (утечки) воды в с.о. циркуляционный насос не участвует; заполнение происходит под воздействием давления в наружных теплопроводах, водопроводе или, если этого давления недостаточно, с помощью специального подпиточного насоса. Циркуляционный насос включают в обратную магистраль с.о. для увеличения срока службы деталей, взаимодействующих с горячей водой. При необходимости несколько понизить гидростатическое давление в теплообменнике или котле насос может быть включен и в подающую магистраль с.о., если его конструкция рассчитана на перемещение более горячей воды.