Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

16.6 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 376 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

ц и п и а л ь н ая схема водяной двухтрубной системы отопления с есте

ственной циркуляцией. Здесь вода поступает		в три		параллельных
друг другу нагревательных прибора или в		три	циркуляционных
кольца (через к а ж д ы й	нагревательный прибор) . Кольцо представ
ляет собой замкнутый	контур, состоящий из	последовательно рас
положенных участков	и проходящий через	один	из	нагреватель

ных приборов. Система называется двухтрубной потому, что имеет

две самостоятельные трубы д		л я питания нагревательных		приборов
горячей водой	и для отвода	охлажденной	воды.
В системе с	верхней разводкой горячая		магистраль	распола

гается выше нагревательных приборов (обычно на чердаке или под

потолком

верхнего

э т а ж а ) .

Расчетное давление для циркуляционного кольца через нагре

вательный

прибор

составит:

на

первом

э т а ж е

H\ = h\

(р0

— рг );

иа

втором

э т а ж е

Н2

— Іі2

(р0

— рг )ï

на

третьем

э т а ж е

— h3(o0

— рг ).

реальных условиях

работы

системы отопления

трубопроводы

теряют тепло, вследствие чего температура в них понижается

по

мере удаления от котла. В результате

понижения

температуры

воды в трубопроводах появляется дополнительное

циркуляционное

давление, которое составляет значительную величину по

сравне

нию с давлением, определяемым формулой

(3.1).

Полное

давление

системе

отопления

верхней

разводкой,

обеспечивающее движение воды

циркуляционных

кольцах

си

стемы, определяется

по

формуле:

/ =

/ , ( Р о

_ ы

+ д / / ,

(3.2)

где

АН—

дополнительное давление

от

о х л а ж д е н и я

воды

трубо

проводах

системы

отопления

с верхней

разводкой.

Величина АН принимается в зависимости от горизонтального

расстояния м е ж д у

главным стояком

стояком, через

нагреватель -

« ный

прибор которого

проходит

расчетное

кольцо,

числа

этажей

в здании. Например, д л я зданий

в три

или

четыре э т а ж а

при гори

зонтальном протяжении системы от 50 до 75 м величина

АН

со

ставляет 52—73%

величины

основного

располагаемого

давления,

причем дополнительное давление возрастает с увеличением

радиу

са

действия

системы

отопления.

Схема двухтрубной системы водяного отопления с верхней раз водкой и обозначением основных ее элементов показана на рис. 3.5. Горячая вода из котла направляется через главный стояк в разво д я щ у ю магистраль, а затем через горячие стояки поступает в на гревательные приборы.

Нэп	(ff;ïD r d"a.T .o
8 7	! L\ 10 6

Рис. 3.5. Принципиальная				схема двухтрубной			системы водяного			отопления
				с верхней		разводкой
1—котел:		2—главный подающий (горячий)			стояк; 3—горячий			трубопровод;		4—обратный
трубопровод; б—горячие стояки; б—обратные стояки: 7—нагревательные приборы;											ре
гулирующие краны; Р—расширительный сосуд; 10—сигнальная								труба; И—запорный			вен
тиль на сигнальной трубе: 12—водопроводная						линия	с запорным вентилем;			13—спускная
линия	в канализацию		с запорным вентилем: И — запорнорегулирующне						задвижки или
краны	на	стояках (обязательно устанавливаются в зданиях высотою б о л е е двух этажеіу;
15—тройники с газовой пробкой; 16—магистральные							эадвнжкн; 17—магистральные				трой
				ники с	пробками
Схема		двухтрубной		системы	с	нижней разводкой			показана на
рис. 3.6.		Вода из	котла	поступает		в р а з в о д я щ у ю трубу,				проложен
ную под		потолком	подвала, а при отсутствии					подвала — в каналах,

расположенных под полом первого э т а ж а .

В системах с верхней разводкой воздух удаляется через расши рительный сосуд. Чтобы обеспечить хорошее перемещение воздуха, горячую магистраль прокладывают с подъемом в сторону этого сосуда: величина подъема принимается от 0,01 до 0,005 м на 1 м

длины	горячей	магистрали . Подводки к приборам прокладывают
с уклоном 0,01		(горячая •— в сторону прибора, обратная — в сто
рону	обратного	с т о я к а ) .

В системах с нижней разводкой расширительный сосуд д л я удаления воздуха не используют, т а к как верхние точки горячих стояков, где скапливается воздух, с ним не соединены. Чтобы вы пустить воздух из этих систем, прокладывают специальную воз душную трубу 18 или устанавливают воздушные краны 19 на при борах' верхних этажей .

Рис. 3.6. Принципиальная схема	двухтрубной системы		водяного отопления
с нижней разводкой
Позиции 1—І7 имеют те же значения,	что и на рис. 3.5; IS—воздушная			линия; 19—кра
ны для выпуска воздуха; 20— воздушная		петля; 2/—выпуск		воздуха
Чтобы облегчить подъем	воздуха	по стоякам	к	воздушной ли

нии, горячую магистраль прокладывают с подъемом от 0,01 до

0,005 м на 1 м длины			в сторону движения	воды. Д л я предупрежде
ния попадания		воды	в воздухоотводящие	трубы их с н а б ж а ю т	пет
левым затвором		в месте присоединения к главному стояку. Линия
а—а	определяет высший уровень воды в воздухоотводящей				сети.
При	выпуске воздуха		через краны приборов верхнего э т а ж а		горя
чую	линию магистрали прокладывают с подъемом в сторону				при
бора.	О б р а т н а я	магистраль прокладывается с уклоном от 0,01 до

0,005 в сторону котельной, вследствие чего воду из системы спу скают через трубу 13, проложенную в котельной.

Стояки двухтрубной системы монтируют по двум схемам: стол

бовой	(левые	части рисунков 3.5 и 3.6) и цепочной. По столбовой
схеме	к а ж д а я	пара стояков (горячий и обратный) и обслуживае

мые ими приборы выключаются кранами 14. По цепочной — горя

чие и обратные стояки в к а ж д о м		э т а ж е	соединены	друг с другом
ветками,	идущими к приборам,	что не	позволяет	выключать от
дельные	стояки при ремонте, д а ж е если		бы они были оборудованы

пробочными кранами . Д л я пропуска стояков по цепочной схеме в

м е ж д у э т а ж н ы х перекрытиях пробивают больше отверстий, чем по столбовой схеме. Кроме того, при цепочной схеме значительно за трудняется регулировка системы в целом вследствие взаимосвя занности всех приборов. По этим причинам предпочтение отдают столбовым схемам двухтрубных систем как с верхней, так и с ниж ней разводкой.

Насосные системы водяного отопления. В насосных системах вода перемещается по трубопроводам и нагревательным приборам под действием напора, развиваемого насосом, и гравитационного давления . Циркуляционные насосы устанавливают перед котлом и включают в общую обратную линию. Применяют следующие на сосы: центробежные, винтовые или водоструйные.

Удаление воздуха в насосной системе водяного отопления про изводится не через расширительный сосуд, как в системах с верх ней разводкой и естественной циркуляцией, а через специальные устройства для спуска воздуха. Расширительный сосуд служит для того, чтобы вмещать прирост объема воды при ее нагревании. Он, как правило, присоединяется к обратной магистрали со стороны

всасывающего	патрубка	циркуляционного		насоса.
На рис. 3.7	показаны следующие схемы насосной системы водя
ного отопления:
рис. 3.7, а,	б — системы двухтрубные		(с	верхней разводкой а и
с нижней разводкой б).		Применяются в	зданиях высотой не более

трех этажей . Двухтрубные системы с нижней разводкой исполь

зуются	для	отопления бесчердачных	зданий;
рис.	3.7,	в — однотрубная система	отопления с з а м ы к а ю щ и м и

участками. Применяется д л я отопления жилых, общественных и

промышленных

зданий

высотой более трех

э т а ж е й ;

рис. 3.7, г — однотрубная система отопления проточная. Приме

няется д л я отопления общественных зданий, в которых

не

требует

ся местная регулировка

нагревательных

приборов,

и промышлен

ных зданий;

рис. 3.7, д — однотрубная

горизонтальная

система

отопления

с з а м ы к а ю щ и м и

участками.

Применяется

для

отопления

общест

венных

промышленных

зданий;

рис. 3.7, е — вертикальная однотрубная система с нижней

раз

водкой. Воздух из системы удаляется при

помощи воздушных

кра

нов, установленных на приборах верхнего

э т а ж а . Регулировка

теп

лоотдачи

нагревательными

приборами производится

трехходовыми

кранами .

Применяется

для

отопления

ж и л ы х

общественных

зданий.

Скорость движения воды

в трубах насосных систем значительно

больше,

чем в

гравитационных

системах, и

достигает

0,4

м/сек.

При таких скоростях вода уносит с собой пузырьки воздуха		и не
позволяет им скапливаться в верхних точках сети. Д л я	лучшего
удаления воздуха из насосных систем горячие магистральные		тру
бопроводы прокладывают с подъемом по ходу воды (при		этом
происходит попутное движение воды и пузырьков в о з д у х а ) ,	в	верх-

6) 6)

Pi	f 0 !
Pi	" г о
- p = i	ÇCZ1

3 d

-_J

- е

Уплон труб

д) - J

ft.

I	I
• = j = o	I
• = j = o
	I
I
I	,	J
. _ _ L _ _	X I
	X I
	7 •
	Puc. 3.7. Схемы насосной системы	отопления

1 — насосы; 2 — котлы; З - р а с ш и р и т е л ь н ы е сосуды; 4 — воздухосборники; 5—воздушная линия

них точках системы устанавливают проточные воздухосоорники, в которых интенсивно отделяется воздух от воды.

Располагаемое давление, под действием которого происходит циркуляция воды в насосной системе с верхней разводкой, опре деляется по формуле:

				/ / = Я н	а	с + А ( р 0	- Р	г ) +	ДЯ,	(3.3)
где	Я \| 1 а		с — давление,			создаваемое			насосом;
	Мро—Рг) — г р а в и т а ц и о н н о е						давление;
		АН — дополнительное давление, возникающее при осты
				вании воды системы с верхней						разводкой.
	Насос	подбирают в зависимости						от его характеристики или по
каталогам		заводов-изготовителей. Д л я подбора								насоса надо зиать
его производительность					и расчетное давление.
	Производительность насоса — общее количество воды, цирку
лирующей		в	системе отопления, —					определяют		по формуле:
				г .		E Q 3 6 0 0		,		,п , ч
где	ZQ — о б щ а я			тепловая		мощность		системы отопления, вт;
	С р — теплоемкость				воды,		дж/кгград.
	Расчетное давление насоса H определяют с учетом 50% грави
тационного давления от о х л а ж д е н и я								воды в трубопроводах и на
гревательных			приборах:
			H	- Я с -	0,5 [Ii ( Р о -		Р г ) + àH\,			(3.5)
где	Я с — о б щ а я			потеря		давления		в системе.
	Величина давления, создаваемого насосом, может быть оценена
по в ы р а ж е н и ю :
						Я = Е / Я Э К ,				(3.6)
где	2 / — длина			циркуляционного			кольца		трубопроводов;

—удельная потеря давления на 1 м длины (обычно вы является на основе технико-экономического анализа; ве личина Я э к колеблется в пределах 5—10).

Мощность электродвигателя дл я привода циркуляционного на соса определяется по формуле:

				д/			ß	П 71
				J	—	3600 • 102 тін-гіп '		v	'
где G — производительность						насоса;
H — давление,			создаваемое				насосом;
ß — коэффициент				з а п а с а			мощности,	принимаемый 1,5	дл я
электродвигателя					мощностью до 0,5 кет и 1,1 дл я электро
двигателей			мощностью				0,5—5 кет;
т)„ — к. п. д. насоса,				устанавливаемый				по характеристике	насо
са	или	по данным				каталога;
т)п — к.	п. д.	ременной				передачи (0,95—0,97).

§ 3.2. Паровое отопление
Принцип работы парового отопления. Паровое отопление отли
чается от водяного тем, что вместо воды в нагревательные	прибо
ры подается пар, который в них о х л а ж д а е т с я (если при	входе в
нагревательные приборы пар перегрет) и конденсируется.	Образо
вавшийся конденсат возвращается в котлы или в бойлерные уста

новки для последующего использования. Система парового отоп

ления	работает и в			том случае, если конденсат у д а л я ю т				из нее,
но это не выгодно,			так как связано с потерей			тепла.
В системах парового отопления обычно применяют								насы
щенный пар,		при		конденсации	которого	выделяется		теплота
парообразования			(например, при		давлении	1,1 бар	выделяется
2254,3	кдж/кг,	при		этом теплосодержание		воды	составляет
426,2 кдж/кг),		идущая на нагревание воздуха				отапливаемого поме

щения. Применение перегретого пара не дает существенных пре

имуществ по сравнению с насыщенным паром. Массовая теплоем
кость	перегретого пара м а л а по сравнению с теплотой			парообразо
вания.	Поэтому	д а ж е	при значительном перегреве пара количество
тепла,	которое	отдает	пар воздуху отапливаемого	помещения в

результате о х л а ж д е н и я до температуры насыщения, на много меньше теплоты парообразования . Но повышение температуры пара от его перегрева существенно увеличивает потери тепла при транспортировке пара в нагревательные приборы.

При конденсации	насыщенного	пара в нагревательных прибо
рах его температура	не изменяется.	Коэффициент теплообмена на

стороне конденсирующегося пара на много больше, чем на стороне нагреваемого воздуха. Поэтому термическое сопротивление нагре

вательных приборов на внутренней поверхности значительно		мень
ше, чем на наружной, и средняя	температура нагревательных	при
боров существенно не отличается	от температуры насыщения	кон

денсирующегося пара . Если давление пара превышает атмосфер ное, то температура насыщения будет выше 100°С, что нарушает санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к системам отопления ж и л ы х и общественных зданий .

В случае передачи отапливаемому помещению одинакового количества тепла необходимая поверхность нагрева приборов при

паровом отоплении низкого и высокого давления	будет	меньше,
чем при водяном отоплении. Это объясняется более	высокой тем
пературой поверхности приборов и большими значениями		коэффи

циентов теплопередачи приборов при паровом отоплении по сравне

нию с теми		ж е данными	при водяном отоплении. Поверхности при
боров	при паровом отоплении			на 30—40% меньше,	чем при водя
ном.	М а л а я	плотность	пара,	б о л ь ш а я энтальпия	и увеличенный

коэффициент теплопередачи нагревательных приборов уменьшают тепловую инерцию систем парового отопления. Система быстро остывает и быстро нагревается в отличие от систем водяного отоп ления — весьма теплоемких и поэтому обладающих большой теп-

ловой инерцией. М а л а я		инерционность парового отопления			делает
его пригодным для отопления тех помещений, в которых				периоди
чески поддерживают нормальную температуру (театры,				кинотеат
ры, спортивные залы,		мастерские, работающие	в одну	или две
смены) .
При паровом отоплении пар в паропроводах и нагревательных
приборах	перемещается	за счет разности его	давлений	в	начале
и в конце	паропровода.	П о д д е р ж и в а я разность	давлений	на	необ

ходимом уровне, пар транспортируют с большой скоростью и на

большие	расстояния.
Трубопроводы в паровой системе разделяются				на	паропроводы
(до нагревательного прибора) и конденсатопроводы					(от	нагрева
тельного	прибора	до генератора т е п л а ) .
Системы парового отопления низкого давления могут быть двух
трубными	и однотрубными, с		верхней, нижней и	средней		развод
кой, с самотечным		возвратом	конденсата в котлы	или бойлеры, а
т а к ж е разомкнутыми с конденсационным баком,				тупиковой и по
путной разводкой трубопроводов, с «сухим» и «мокрым»						конденса-
топроводом.

В нашей стране наибольшее распространение получили двух трубные системы парового отопления с верхней разводкой. Двух трубные системы с нижней разводкой пара применяются в тех слу чаях, когда по местным условиям невозможно проложить паро провод под потолком или на чердаке. Среднюю разводку паропро водов применяют в тех случаях, когда по местным условиям не возможно проложить паропровод под потолком, на чердаке, у пола или в подпольных каналах . В двухтрубных системах с нижней и средней разводкой распределительные стояки, по которым конден

сат направляется против движения пара,	д о л ж н ы иметь высоту	не
более двух этажей .
Вертикальные однотрубные системы	парового отопления	с

верхней и нижней разводкой у нас не применяют, так как в тру бопроводах таких систем конденсат движется навстречу пару, что вызывает гидравлические удары, сопровождающиеся резким шу мом. В редких случаях применяются однотрубные системы паро

вого	отопления	с горизонтальной разводкой пара.
Системы парового отопления с самотечным возвратом			конден
сата могут применяться при избыточном давлении пара			не	более
0,05	бар. Р а д и у с	действия таких систем не превышает 50 м.		При
более высоком		давлении для самотечного возврата конденсата
необходимо заглублять котлы, что связано с устройством			подвалов
и увеличением		стоимости строительства.

Обычно применяют разомкнутые системы парового отопления с перекачкой конденсата центробежным насосом.

Если конденсат пара не полностью заполняет сечение конденсатопровода, системы парового отопления называют с «сухим» кон-

денсатопроводом. «Сухие»	конденсатопроводы с л у ж а т одновре
менно д л я отвода воды и	воздуха.

Если конденсат заполняет все сечение кондепсатопровода, си стемы парового отопления н а з ы в а ю т с «мокрым» конденсатопроводом; в этом случае прокладывают отдельный воздушный трубопро вод, располагаемый выше уровня воды в конденсатопроводе.

Применяются в основном «сухие» конденсатопроводы. «Мок рые» конденсатопроводы предусматривают в тех случаях, когда по каким - либо причинам (например, при большой длине кондепсато провода) конденсатопроводы не удается расположить с требуемым уклоном.

При движении по паропроводам насыщенного пара происходит

частичная его	конденсация вследствие отдачи тепла трубами в
о к р у ж а ю щ у ю	среду. Особенно много конденсата образуется при

запуске системы отопления, когда пар проходит по холодным тру

бопроводам . Чтобы		исключить	скопление	конденсата,	могущее
вызывать местную закупорку всего сечения				паропровода и		как
следствие	резкий гидравлический		удар, все	паропроводы	прокла
д ы в а ю т с уклоном		не менее 0,002 в сторону движения пара.				Кон
денсационные линии п р о к л а д ы в а ю т с таким				ж е уклоном	по	на
правлению	к котлу	или конденсационному баку.

Таким образом, паровая система отопления отличается от водя ной следующими признаками: в паровой системе нет расширитель ного сосуда; воздух удаляется из системы не через верхнюю точку

системы^'а внизу (в подвале, в помещении котельной),								перед	мес
том	попадания			конденсата в котел, через специально				устраивае
мую	воздушную			трубу.
На' рис.		3.8	показана		схема	двухтрубной	системы	парового
отопления		с самотечным			возвратом конденсата в котел. Из котла
пар	поступает		в	главный	стояк	/, затем в магистральные паропро-
	а)_					6)
	э					6)
	э					и
	'л					и	T	U	M
	I			I		n^-r -OYb/-r -nf
	I 7			I

Кгидравлическому затвору •

Рис. 3.8. Схема двухтрубной системы отопления с самотечным возвратом конденсата в котел

а - в е р х н я я разводка; ff—средняя (промежуточная) разводка

воды 2 и паровые стояки, а из них через подводки 4 входит в на гревательные приборы 6. О б р а з о в а в ш и й с я конденсат через ветки 5 по конденсатным стоякам 7, конденсато-сборную магистраль 8 и общий стояк 9 самотеком возвращается в котел. Воздух, запол няющий трубопроводы и приборы до пуска системы и выделяю

щийся

при

конденсации пара,

вытесняется

паром из

паропровода

в нагревательные

приборы, откуда вместе

с конденсатом

попадает

в магистраль 3,

которая через

открытую

воздухоотводящую

трубу

/ /

сообщается

атмосферой

в точке

10.

Эта

точка

находится

на

0,2—0,3 м выше уровня воды

I I — I I

в трубе

9. Коиденсатная

ма

гистраль 8 не полностью заполняется

конденсатом;

над

верхним

его

уровнем

движется

воздух. Сечение

I I — I I

отстоит от

сечения

I — I ,

обозначающего

уровень

воды

котле до его растопки, на

расстоянии

/г, которое

соответствует

избыточному давлению

пара

в котле

(например, при избыточном

давлении

пара

0,2

бар

вели

чина

равна

м).

Все нагревательные приборы в такой

системе располагают

вы

ше сборной

коиденсатной магистрали,

чтобы их не з а л и в а л о

водой.

В схеме, показанной на рис. 3.8, а, пар поступает в нагрева тельные приборы по стоякам сверху вниз, при этом конденсат, об разующийся в стояках - паропроводах, стекает по стоякам труб вниз в одном направлении с движением пара. Исключение составляет главный стояк, в котором образующийся при движении пара (вследствие тепловых потерь трубопроводами) конденсат стекает навстречу пару. В схеме, показанной на рис. 3.8, б, паровая маги страль прокладывается под потолком одного из этажей, и часть си стемы, расположенная выше паровой магистрали, аналогична си стеме с нижней разводкой, а другая часть, расположенная ниже паровой магистрали, аналогична системе с верхней разводкой. Д о стоинство этой схемы заключается в том, что магистральный паро провод прокладывается в отапливаемом помещении.

На рис. 3.9, а показана схема двухтрубной системы отопления

с нижней	разводкой пара . Д л я	удаления	конденсата	из	магист
ральных	паропроводов низшая	точка магистрального		паропровода
2 соединяется через водяной затвор с коиденсатной				линией. Вы
сота h\ водяного затвора несколько больше высоты столба						воды,
соответствующего давлению пара в точке О. При верхней					и	про
межуточной разводках попутный конденсат			удаляется	из	магист

ральных паропроводов непосредственно через нагревательные при боры.

На рис. 3.9, б показана		двухтрубная	схема парового	отопления
с промежуточной	разводкой	и «мокрым»	конденсатопроводом.
При давлении	пара на выходе из котла выше 1,2 бар,			а	т а к ж е
при расположении нагревательных приборов немного выше					котла,
на одном с ним	уровне или	ниже его применяют системы			отопле

ния с перекачкой конденсата в котел насосом. В этом случае в схе му включают сборный конденсатный бак, куда самотеком стекает

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 376 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ