![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов
.pdfОтопительные трубопроводы имеют цилиндрическую резьбу. Ко нусная, дающая более плотное, но и труднее разбираемое соедине ние, широкого распространения у нас не нашла. Трубы диаметром до 2" соединяют с помощью фасонных частей из ковкого чугуна
(муфт, тройников, |
крестовин и т. п.), а |
большего диаметра — на |
стальных фланцах |
(разборное соединение) |
или впритык, на сварке. |
Для. уплотнения |
резьбовых соединений при теплоносителе до |
|
95° С используется |
льняная прядь в суриковой замазке или специ |
|
альная паста; при паре или перегретой воде — асбестовый шнур, |
промазанный в графите. Прокладками между фланцами при /<95°С обычно служат тряпичный картон, проваренный в олифе,
и |
паронит, |
промазанный |
в графитовом порошке,— при |
паре или |
перегретой |
воде. |
|
|
|
|
Для уменьшения потерь тепла в неотапливаемом подвале, в под- • |
|||
польных каналах, на чердаке трубопроводы и арматуру |
изолируют. |
|||
В |
качестве |
теплоизоляции |
(о = 404-60 мм) используют |
различные |
мастики, минеральную вату и т. п. (Я,^0,1 ккал/м • ч • град). Мастичная изоляция — смесь асбеста или других волокнистых
материалов с вяжущими веществами — наносится на горячую трубу густой массой, затворенной на воде. Изоляция из диатомита, пено стекла, пенобетона, минеральной ваты изготовляется в виде сег
ментов, скорлуп, плит |
и матов, накладываемых на поверхность |
с последующим нанесением защитного слоя (рис. 7-1). |
|
Засыпная изоляция |
размещается в пространстве между трубой |
и стенкой канала или футляра. Основные засыпки: при /<100°С — инфузорная земля, очесы шерстяного и бумажного производства; при более высоких температурах — асбест, асбозурит н др.
Тепловой эффект изоляции оценивается ее к. п. д. |
|
|
т] = - ^ = ^ , |
|
(7-1) |
где Q и Que — теплопотери неизолированной |
и изолированной труб, |
|
отнесенные к 1 м длины. |
|
|
К. п. д. изоляции находится в пределах |
0,6—0,8 |
при толщине |
слоя 40—60 мм (мастичная изоляция) на |
трубах |
диаметром до |
150 лш. |
|
|
Прокладка отопительных трубопроводов нередко открытая. Для
помещений с отделкой |
повышенного качества — скрытая: |
в стено |
вых бороздах глубиной |
свыше 65 мм или в подпольных |
каналах. |
Размеры каналов зависят от числа и диаметра труб, их ширина 400—600 мм (больше при 2 трубах по горизонтали) ; высота зависит от уклона труб, она лежит в пределах 300—600 мм (больше при 2 трубах по вертикали).
Трубы должны свободно перемещаться при изменении тем
пературы теплоносителя. К стенам и перекрытиям они |
крепятся |
с помощью крючьев, хомутов, кронштейнов, подвесок, |
дюбелей |
(рис. 7-2), под пристрелку — строительно-монтажным пистолетом (СМП). Крепления для горизонтальных участков устанавливают
60
на расстояниях: для неизолированных труб диаметром до 50 л ш —
2,5+5 м, 0 70—100 мм — 6 м, 0125—150 мм —7—8 |
м\ для изоли |
||
рованных |
труб диаметром до 50 мм—1,5+-3 м, 0 |
70—100 мм — |
|
4+4,5 м, 0 |
125—150 л ш ^ - 5 + 6 м. |
|
|
Стояки крепятся через 3 м (не более одного |
крепления |
на |
|
этаж) ; в жилых и общественных зданиях при высоте этажа |
до |
4 м — одно крепление на этаж, при горизонтальной прокладке труб расстояние между креплениями не более 2 м; при высоте этаЖа более 4 м расстояние между креплениями не более 3 м. В местах прохода через ограждения трубы заключаются в металлические гильзы (температурное перемещение труб идет без повреждения стены, перегородки, перекрытия).
В качестве запорно-регулировочных устройств при горячей воде г<100°С применяют пробочные, трехходовые и другие краны, дрос сель-клапаны, вентили (с прямой и косой осью), а также (при dy^2") задвижки (рис. 7-3); при перегретой воде и паре — только вентили. В этом случае прижимные части пришлифовываются. При
воде /<100°С |
ограни |
а) |
|||
чиваются |
|
прокладкой |
|||
в вентиле |
фибры |
или |
0Suc"! 5 u S |
||
клингерита. |
|
|
|
|
|
Регулирование |
рас |
|
|||
хода |
теплоносителя |
|
|||
производят |
обычно по |
|
|||
принципу |
двойного ре |
|
|||
гулирования: |
пусково |
|
|||
го — монтажного |
(сле- |
|
Рис. 7-1. Тепловая изо ляция стальной трубы
/ — минеральная |
вата; |
2 — |
крафт-бумага; |
3— сетка |
из |
проволоки; 4 — проволочная затяжка; 5 — асбестоцементная корка; 6— антикорро зионное покрытие
Рис. 7-2. Средства креп ления трубопроводов
а — крючок; б — хомут
61
Рис. 7-3. Виды запорно-регулировочной арматуры для трубопроводов
а — пробочный |
кран: |
/ — корпус, |
2 — конусная |
пробка, |
3 — н а т я ж н а я гайка, |
4 — шайба: |
|||||
б — трехходовой |
кран: / — ограничитель хода; в — к р а н |
двойной |
регулировки: / — открытый |
||||||||
с торца цилиндр, 2 — вырезы |
в |
цилиндре, |
3 — ось, 4 — рукоять, |
5 — розетка; г — дроссель |
|||||||
ный |
кран: / — корпус, |
2 — ось, |
3 — маховик, |
4 — стопор для фиксирования положения круг |
|||||||
лого |
диска в проходном |
сечении |
крана, 5 — сальниковая гайка; |
о — з а д в и ж к а : |
/ — корпус, |
||||||
2— параллельные диски |
для плотного пришлифованного примыкания к латунным кольцам, |
||||||||||
|
|
|
запрессованным в корпус, |
3 — о с ь , |
4 — маховик |
|
сарем) и потребительского — эксплуатационного (населением). На рис. 7-3, в — двухходовой кран двойной регулировки у нагреватель ных приборов. Вращением оси слесарь-наладчик фиксирует откры тое положение вырезов в цилиндре на определенной высоте для пропуска устанавливаемого на участке количества воды (первая — пусковая, или монтажная, регулировка). При второй — потреби тельской регулировке, поворачивая рукоять крана (двухпозиционно в крайних пределах — «открыто», «закрыто»), изменяют проходное сечение выреза, оставленного первой регулировкой.
У паровых нагревательных приборов устанавливают не один (как при водяном отоплении), а два устройства: на паропроводе — регулирующий подачу пара паровой вентиль, лучше двойной регу лировки, на конденсатопроводе — также паровой вентиль (давле-
62
Рис. 7-4. Автоматический терморегулятор прямого действия
/—термобаллон; 2— настроечное устройство; 3— сильфон
Рис. |
7-5. |
Схема автоматического регулятора косвеи- |
|
|
|
. ного |
действия |
/ — термореле; 2 —клапан; |
3 — трансформатор; 4 — сильфон |
||
ние выше 0,7 |
ати) |
или тройник с пробкой (давление ниже 0,7 ати). |
Задача арматуры на конденсатопроводе — обеспечить конденсацию пара в приборе.
Более совершенной (главным образом для экономии тепла), но более сложной и дорогой является автоматическая арматура, чаще работающая по тому же двухпозиционному принципу («открыто», «закрыто»). Дополнительными деталями для автоматической
63
арматуры являются датчик, получающий импульс от температуры воздуха в помещении, а также устройства для передачи импульса к исполнительной части.
На рис. 7-4 — регулятор п р я м о г о д е й с т в и я . Он состоит из термобаллона, заполненного легко расширяющейся жидкостью, на строечного устройства (точность 0,5° С) и сильфона (полая гоф рированная коробка). При повышении температуры в помещении объем жидкости в термобаллоие увеличивается; сильфом и связан
ная с ним ось клапана, перемещаясь вниз, закрывают |
проходное |
||
сечение клапана на трубопроводе к нагревательному |
прибору. |
||
Схема электрического регулятора |
к о с в е н н о г о |
|
д е й с т в и я |
приведена на рис. 7-5. Терморегулятор |
состоит из термореле (два |
||
разнородных металла), клапана и трансформатора, |
понижающего |
||
напряжение до 6—8 в для безопасности и меньшего |
пригорания |
контактов. Управление клапаном осуществляется сильфоном с легко расширяющейся жидкостью (спирт и т. п.). При понижении биметаллическая пластинка изгибается вправо и, замыкая реле, создает электрическую цепь. Нагреваются обмотки сильфона, в по следнем увеличивается давление паров жидкости, сильфом расши
ряется и открывает проход воды через |
клапан. |
§ 19. Нагревательные приборы |
|
Задача этих приборов — передача |
тепла помещению от тепло |
носителя. К ним предъявляются свои гигиенические, технико-эко номические, архитектурно-строительные и эксплуатационные тре бования. Гигиеническим требованиям отвечают приборы, обла дающие гладкой скругленной формой (меньше оседает пыль),
доступные для очистки; архитектурно-строительным — те, |
которые |
||
хорошо отвечают отделке и конструкции помещения. |
|
||
Приборы, теплоотдача которых в основном происходит конвек |
|||
цией, относятся к |
к о н в е к т о р а м , а приборы, |
передающие суще |
|
ственную долю тепла лучеиспусканием (свыше 25%),— к |
р а д и а |
||
т о р а м . |
|
|
|
Для удобства |
сравнивания нагревательных |
приборов |
введено |
понятие об э к в и в а л е н т н о м к в а д р а т н о м м е т р е — экм, под которым понимается площадь внешней поверхности прибора,
отдающая 435 ккал/ч |
при разности |
средней температуры воды |
в приборе и воздуха в помещении |
|
|
Д'„, = 4р - к = |
- /. = |
^ f ^ - 1 8 = 64,5° С, |
отвечающей наиболее общим условиям водяного отопления. Характерным для теплотехнической оценки является «коэффи
циент пересчета» — отношение теплоотдачи 1 м2 того или иного
прибора |
к теплоотдаче 1 жм его |
поверхности при одинаковых Atm |
(64,5° С) |
и условиях подачи воды |
в прибор. |
Основными технико-экономическими показателями нагреватель ных приборов являются относящиеся к 1 экм: масса прибора (чу-
.64
а) |
<_ Рис. |
7-6. Приборы |
из |
гладких труб |
L=0,002 I . |
а |
— змеевнкопого |
типа; |
б — регистр |
b |
' |
L . |
9. |
гуна, стали), кг;, строительная ширина (по фронту прибора), мм; емкость, л; себестоимость, руб. Важно н снижение суммарной теп лоемкости (прибора и находящегося в нем теплоносителя), умень шающее инерционность регулирования теплоотдачи.
Чаще нагревательные приборы изготовляются из серого чугуна. Однако его хрупкость обусловливает значительную толщину стенки (ô=4-=-6 мм). Общая масса таких приборов доходит до 75-f-80% от массы металла, расходуемого на систему в целом.
Первыми для центрального отопления были приборы из гладких труб (рис. 7-6). Они обладают высокой теплоотдачей, но и значи тельными габаритами по фронту (собираются чаще на сварке).
65
Благодаря хорошей обтираемое™ сейчас они устанавливаются главным образом в нижней зоне запыляемых помещений (дерево обделочные цеха, шлифовальные "и т. п.), а также применяются для отопления теплиц, оранжерей, витрин и световых фонарей. Тепло отдача гладких труб несколько уменьшается с увеличением диа
метра |
и числа их рядов (по вертикали). Для |
одиночной трубы |
|
rfy^25 |
мм коэффициент пересчета 1,79 экм/м2; |
dy >32—1,57экм/м2 . |
|
В |
конце XIX века |
были созданы чугунные |
секционные радиа |
торы. Они называются |
«пристенными», если устанавливаются с за |
||
зором |
(20—30 мм) от стены; при отсутствии |
зазора — «панель |
ными». Из отдельных секций удобно собирать прибор с теплоотдающей поверхностью, близкой к расчетной.
Широко применяют двухканальные радиаторы, например М-140 (рис. 7-7). Каждая его секция состоит из двух .вертикальных ко лонок эллиптического сечения. Секция имеет размеры: полная вы сота /гп = 582 мм, монтажная /гм (между осями ниппельных отвер стий)— 500 мм; ширина Й = 96 ММ; глубина 6=140 мм; толщина стенки 6 = 6 мм (табл. 7-1).
Аналогичную конструкцию, но при несколько иных размерах, имеют и другие чугунные колонные радиаторы (табл. 7-1), предна значенные главным образом для жилых и общественных зданий и выдерживающие давление до 6 кгс/см2. Их секции (рис. 7-8) сое диняют друг с другом на ниппелях, имеющих правую и левую
резьбу, с помощью радиаторного ключа, |
расплющенная часть ко |
торого упирается в приливы ниппеля. |
|
|
Т а б л и ц а 7-1 |
Техническая характеристика одиночных нагревательных приборов |
|
Поверхность |
Строительные размеры, |
мм |
|
нагрева |
|
секции |
|
(панели) |
|
Н а и м е н о в а н н е ' п р н С о ра |
|
|
|
|
в» |
|
|
|
|
з§ |
|
|
|
|
|
|
|
|
га я |
|
|
|
|
|
|
|
|
•S.S. |
Радиаторы) |
0,254 |
0,310 |
1,22 |
582 |
500 |
96 |
140 |
|
М-140 |
7,60 |
|||||||
НМ-150 |
0,254 |
0,310 |
1,22 |
585 |
500 |
96 |
150 |
7,52 |
Польза Ni 6 |
0,460 |
0,492 |
1,07 |
1090 |
1000 |
80 |
185 |
17,50 |
РД - 90 |
0,203 |
0.275 |
1,35 |
582 |
500 |
96 |
90 |
6,96 |
РД - 26 |
0,205 |
0,275 |
1,34 |
582 |
500 |
100 |
90 |
6,87 |
В-85А |
0,176 |
0,240 |
1.36 |
593 |
500 |
88 |
87 |
5,45 |
Д в у х л н с т о в ы е стальные |
панели: |
|
|
|
|
|
|
|
M3-500-1 |
0,-64 |
0,83 |
1,3 |
564 |
500 |
518 |
25 |
7,5 |
M3-500-2 |
0,96 |
1,25 |
1.3 |
564 |
500 |
766 |
25 |
11,0 |
M3-500-3 |
1,20 |
1,56 |
1,3 |
564 |
500 |
952 |
25 |
13,8 |
МЗ-500-4 |
1,60 |
2,08 |
1,3 |
564 |
500 |
1260 |
25 |
18,8 |
МЗ-500-5 |
1,92 |
2,40 |
1,25 |
564 |
500 |
1510 |
25 |
22,6 |
МЗ-350-1 |
0,425 |
0,60 |
1.4 |
406 |
350 |
518 |
25 |
5,97 |
МЗ-350-2 |
0,637 |
0,89 |
1,4 |
406 |
350 |
766 |
25 |
8,65 |
МЗ-350-3 |
0,797 |
1,12 |
1,4 |
406 |
350 |
952 |
25 |
10,8 |
МЗ-350-4 |
1,062 |
1,49 |
1,4 |
406 |
350 |
1262 |
25 |
14,4 |
МЗ-350-5 |
1,275 |
1,78 |
1,4 |
406 |
350 |
1510 |
25 |
17,3 |
66
Т а б л и ц а 7-2
Техническая характеристика одиночных чугунных труб с круглыми ребрами
П о в е р х н о с т ь нагрева |
Коэффициент |
Масса |
||
Д л и н а , м |
||||
пересчета m |
с м' на |
одной трубы, |
||
экм |
экм |
|
кг |
0,5 |
1 |
0,69 |
0,69 |
18,8 |
0,75 |
1,5 |
1,03 |
0,69 |
28,2 |
1 |
2 |
1,37 |
0,69 |
37,5 |
1,5 |
3 |
2,07 |
0,69 |
56,5 |
2 |
4 |
2,76 |
0,69 |
75,2 |
Очень просты в изготовлении стальные панели из штампованных листов толщиной 1,25—1,5 мм (рис. 7-9). По исследованиям автора, применение двухлистовых панелей обеспечивает увеличение доли лучистой теплоотдачи до 50% и снижает расход металла по срав нению с чугунными радиаторами в 4—6 раз. При обработанной
Проушины для крепления
Рііс. 7-9. Стальная двухлистовая панель МЗ с шов ной сваркой по контуру и точечной (шаг 54 мм) — между колонками для циркулирующей воды
/ и
Рис. 7-10. Стальная однолнстовая панель
/ — лист; 2 — змеевик
67
теплофикационной воде корродирую щее действие ее незначительно. Ком пактные стальные панели рекоменду ются для водяных теплофикационных систем.
Целесообразно применение и однолнстовых панелей (рис. 7-10). Для единственного вертикального стального листа исключен не посредственный контакт с теплоносителем, циркулирующим по змеевику: Привариваемый к нему лист служит как для существенного увеличения поверхности нагрева прибора, так и для декоративного укрытия змеевика (или регистра). Однолистовая панель вполне при годна для необработанной воды и пара.
|
M . Н. Татаровым совместно с автором был |
|||||||||
исследован ряд |
конструкции |
(рис. 7-11), обе |
||||||||
спечивающих |
существенную |
интенсификацию |
||||||||
теплоотдачи |
трубопроводов. |
|
|
|
|
|
||||
|
Промышленностью |
уже давно |
вы |
|||||||
пускаются |
чугунные |
трубы |
с |
круг |
||||||
лыми |
ребрами и фланцами |
(рис. 7-12) |
||||||||
для |
несложного |
фланцевого |
присоеди |
|||||||
нения |
к трубопроводам. |
Теплоотдача |
||||||||
таких |
труб |
происходит |
|
конвекцией |
||||||
(95%) |
и незначительно |
(5%) |
излуче |
|||||||
нием. Другим недостатком их является |
||||||||||
ухудшенная |
прогреваемость |
ребер, |
||||||||
трудность очистки от пыли. Ребри |
||||||||||
стые трубы, обладающие большой по- |
||||||||||
Рис. |
7-11. |
Стальные листы, |
прикрепляемые |
|||||||
2 к трубопроводам |
с |
помощью |
хомутиков на |
|||||||
|
|
|
|
|
болтах |
|
|
|
|
|
/ — профилированный |
стальной |
лист; |
2 — х о м у т и к ; |
|||||||
|
|
а — т р у б а ; |
4—болт |
с |
гайкой |
|
|
Рис. 7-12. Чугунная труба с круглыми реб рами
68
верхИостыо нагрева, используются лишь для отопления |
помещений |
с повышенной влажностью (бани, прачечные и т. п.), с |
кратковре |
менным пребыванием людей, а также в производственных поме щениях с незначительным выделением пыли, при высокотемпера турном теплоносителе (£>100°С).
Приборы из ребристых и гладких труб из-за малой лучистой
теплоотдачи называются к о н в е к т о р а м и . На рис. 7-13 — |
откры |
тый конвектор плинтусного типа «КП» (К. Я. Кравцова и H. |
Е. Па |
щенко). Применение в нем коробчатого оребрения из листовой
стали |
(ô = 0,8-f-l,0 мм) |
позволяет резко увеличить поверхность на |
||||
грева |
(табл. 7-3), |
получить прибор значительной общей теплоотдачи |
||||
и небольшой массы. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7-3 |
|
Поверхность |
нагрева |
открытого |
одиночного конвектора |
КП, экм |
|
Диамети а м е тр трубы, |
|
|
Д л и н а конвектора |
м |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
мм |
0,75 |
1,00 |
1,25 |
1,50 |
1,75 |
|
|
|||||
|
15 |
0,34 |
0,46 |
0,60 |
0,75 |
0,86 |
|
20 |
0,43 |
0,57 |
0,72 |
0,89 |
1,04 |
Здесь необходимо отметить рост теплоотдачи нагревательных приборов QnP с увеличением скорости обдувающего их воздуха:
о. м/сек |
Qnp, % |
0,2 |
0 |
0,5 |
57 |
1,0 |
140 |
2,0 |
270 |
Такое повышение происходит за счет усиления естественной тяги с увеличением высоты канала. Реализация этого положения привела к созданию конвекторов в сравнительно высоких кожухах
(рис. 7-14, |
табл. 7-4). |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7-4 |
||
|
|
Характеристика |
конвектора |
«Комфорт» |
|
|
||||
|
|
Поверхность |
нагрева |
в |
экм |
Высота, |
мм |
|
||
Диаметр |
Ш а г |
при |
д л и н е конвектора, |
м |
Глубина, |
|||||
трубы, |
пластин, |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|||
мм |
мм |
0,71 |
1.U |
1,51 |
к о ж у х а |
полная |
||||
|
||||||||||
15 |
7,5 |
0,76 |
1,27 |
1,70 |
215 |
275 |
62 |
|||
15 |
7,5 |
0,985 |
1,64 |
2,30 |
215 |
315 |
124 |
|||
15 |
5,0 |
1,24 |
2,06 |
2,87 |
215 |
315 |
124 |
|||
20 |
7,5 |
1,53 |
2,55 |
3,57 |
215 |
315 |
124 |
69