книги / Отопление и вентиляция Ч. 1 Отопление

При пароводяном отоплении система отопления здания мо­

ч• град;

М— расчетная разность среднеарифметических темпера­ тур теплоносителя и нагреваемой воды в град.

Коэффициент теплопередачи змеевика принимают по табл. VII.1.

Расчет скоростных теплообменников подробно рассматривает­ ся в учебниках по теплоснабжению.

§ 39. Вакуум-паровое отопление

Область применения парового отопления ограничена, так как высокая температура пара, поступающего в нагревательные приборы, вызывает разложение и пригорание пыли на их поверх­ ности.

Этот основной недостаток парового отопления исключается в так называемой вакуум-паровой системе, в которой использо­ вано свойство насыщенного пара, заключающееся в том, что его температура снижается при понижении давления. В этой систе­ ме давление снижается ниже атмосферного при помощи вакуумнасоса, которым конденсат отсасывается из системы и перека­ чивается в котел. В результате снижения давления температура пара в приборах вакуум-паровой системы поддерживается в пределах 60—90° С.

Иногда в вакуум-паровых системах создают небольшое избы­ точное давление порядка 0,05—0,1 атиу которое расходуется только на преодоление сопротивлений в участках паропровода

до приборов, движение же пара в приборах и перемещение кон­ денсата в конденсатопроводах происходит под влиянием вакуу­ ма, создаваемого вакуум-насосом.

Н а рис. VI 1.34 показана схема вакуум-паровой системы отопления, в которой вакуум создается в приборах, конденсато­

вальной дверцей, управляемой цепочкой 9 и автоматом 10, р а ­ ботающим от термостата 11.

На паровой подводке к каж дому прибору устанавливается вентиль, а на конденсационной подводке — конденсатоотводчик термического действия, который пропускает воду и воздух, но задерж ивает пар.

Основным условием нормального действия вакуум-паровой системы является ее герметичность. Поэтому монтаж таких си­ стем должен быть выполнен тщательно, с обеспечением надле­ жащ ей герметичности соединений.

Вакуум-паровые системы применяются за рубежом для отоп­ ления высоких зданий, так как не создают большого гидроста­ тического давления. В связи с этим для вакуум-паровых систем могут применяться облегченные нагревательные приборы.

В СССР вакуум-паровые системы не применяют.

§ 40. Расчет трубопроводов систем парового отопления

Расчет трубопроводов паровых систем отопления низкого давления. В системах парового отопления низкого и высокого

давления движение пара по паропроводу от котла до нагрева­ тельного прибора происходит благодаря разности давлений в котле и перед вентилем прибора. Эта разность и является рас­ полагаемым давлением, которое расходуется на преодоление сопротивлений в паропроводе между котлом и вентилем прибо­ ра. Давление пара перед вентилем прибора принимают, как пра­ вило, равным 150—200 кг/м2. Это давление преодолевает сопро­ тивление вентиля и прибора и позволяет производить местную регулировку теплоотдачи прибора путем прикрывания вентиля.

Давление пара у котла или теплового ввода в зависимости от длины паропровода до наиболее удаленного прибора прини­ мают равным:

Метод расчета паропроводов низкого давления аналогичен ме­ тоду расчета трубопроводов водяного отопления. При предвари­ тельном расчете паропроводов из величины располагаемого дав­ ления вычитают 35% на местные сопротивления и, разделив оста­ ток на длину паропровода от котла до вентиля у прибора, нахо­

и 8. Потери давления в местных сопротивлениях Z находят из приложения 11.

Потери давления в системах парового отопления определя­ ются предельными скоростями движения пара, возможностью увязки потерь давления по отдельным ветвям и технико-эконо­ мическими соображениями и расчетами.

Потери давления в паровой системе должны быть не более располагаемого давления на вводе в здание или давления, кото­ рое допустимо по условиям обеспечения механической прочности нагревательных приборов.

Для обеспечения бесшумной работы системы не рекомендуется превышать предельные значения скоростей движения пара, ука­ занные в табл. V I.1.

Для преодоления сопротивлений, не учтенных расчетом паро­

проводов, следует предусматривать запас в размере до 10% расчетных потерь давления.

Увязка потерь давлений в ветвях систем парового отопления должна производиться с учетом только тех участков, которые не являю тся общими для сравниваемых ветвей систем. Потери дав­ ления во взаимосвязанных частях систем не должны отличаться более чем на 25% .

Диаметры конденсационных трубопроводов подбирают по приложению 12 в зависимости от их длины, количества тепла, выделенного паром при конденсации, н вида конденсатопровода (сухой, мокрый, вертикальный, горизонтальный).

Пример VII.1. Рассчитать паропроводы системы отопления низкого дав­ ления с верхней разводкой и сухим конденсатопроводом (рис. VII.35). Номе­ ра участков, их тепловые нагрузки и длины указаны на рисунке.

Расстояние от котла до наиболее удаленного прибора в первом этаже (общая длина участков 1—7) составляет 35 м.

Данные подбора заносим в расчетный бланк (табл. VII.2). Коэффициенты местных сопротивлений протнвоточных тройников прини­

интерполяции).

При подобранных диаметрах участков 8 , 9 и 10 потеря давления в них

Уменьшить принятые диаметры участков не имеем возможности, так как при уменьшении диаметров скорости движения пара будут выше предельных. Избыток давления должен быть поглощен вентилем у прибора.

Диаметры остальных участков паропровода подбираем в том же порядке. Диаметры кондеисатопровода находим по приложению 12, результаты за­

писываем в табл. VI 1.3.

веса пара для всей длины па-* ропровода, как это делается при подборе диаметров паропрово­ дов низкого давления.

Д ля паровых систем отопления высокого давления объемный вес пара в каждом участке паропровода может быть принят с достаточной для практики точностью по начальному давлению

вэтом участке.

Для наружных паропроводов высокого давления при значи­ тельной их длине и больших перепадах давления объемный вес пара должен соответствовать его среднему давлению на каждом расчетном участке.

Паропроводы высокого давления рассчитывают по таблицам и номограммам, составленным для объемного веса пара уУсл» равного 1, который соответствует давлению 0,8 кг!см2. По таким

(для систем отопления) или среднему давлению в участке (для наружных паропроводов).

Иногда при определении потерь давления в местных сопро­ тивлениях паропроводов эти потери выражаю т через эквива­ лентные длины 1 9КВ:

В таких случаях общая потеря давления в паропроводе будет равна:

приведена на рис. VII.36, а величины —-----в табл. VII.4.

А»

Коэффициенты местных сопротивлений для паропроводов вы­ сокого давления принимают по приложениям 7 и 8.

Расход пара в системе отопления определяют в зависимости от давления пара у нагревательных приборов по формуле

г — теплота парообразования при принятом давлении пара у прибора в ккал/кг.

Т а б л и ц а VII.4

Значения “Т" А,

3 * с. *

в паропроводах ввиду его незначительного количества можно не учитывать.

Ветви паропроводов рассчитывают таким образом, чтобы

Пример VI 1.2. Рассчитать паропровод без учета и с учетом попутного конденсата для следующих условий: длина паропровода 600 м, расход пара

ления: два вентиля, десять П-образных компенсаторов и шесть отводов. Па­ ропровод должен быть проложен в непроходном канале и изолирован. К. п. д.

маем равной 40% общих потерь давления. Тогда удельная потеря давления на трение составит:

0,6(40 000 — 20 000)

k =13,4 к к ал /м 2 • ч • град .

Количество тепла, теряемого паропроводом:

Q = 3,14-0,102-600-13,4 (142,8 — 40) (1—0,8) « 53000 к к а л /ч .

Вес попутного конденсата

53 000

104 к г / ч .

511,2

Потеря пара от конденсации

104-100

6,5% »

1500+ 104

С учетом конденсации в паропровод необходимо подавать пар:

1500+ 104= 1604 к г/ч .

Средний расход пара, проходящего через паропровод:

104 1500 + — = 1552 к г / ч % или 1,552 г/ч,

Для этого расхода пара по номограмме находим R yM =52 ке/л2; У?д=

52

=*24,5 к г / м 2.

2,124 Действительные потери давления с учетом конденсации пара: Я=

=24,5(600 + 37 • 4,7) =19 000 кг1м2~ 2 кг/см 2.

Результаты показывают, что расчет изолированных паропроводов можно производить с достаточной для практики точностью без учета попутной кон­ денсации пара.

§ 41. Область применения парового отопления

Системы парового отопления обладаю т рядом технико-эконо­ мических преимуществ. П режде всего они дешевле систем водя­ ного отопления. Объясняется это тем, что благодаря высокой тем­ пературе пара и большим коэффициентам теплопередачи нагре­ вательных приборов их требуется меньше, чем для водяного отопления, при низком давлении пара на 30—35% и при высо­ ком давлении на 40—45% .

П рактика проектирования показывает, что диаметры паро­ проводов низкого давления примерно на 15% больше, чем диа­ метры трубопроводов водяного отопления. Однако наряду с этим

В паровых системах отопления высокого давления диаметры трубопроводов значительно меньше, чем в системах водяного отопления.

При высоком давлении пара большой перепад давлений в н а­ чале и конце трубопровода дает возможность перемещать пар со значительной скоростью на большие расстояния.

ственными недостатками, которые ограничивают его применение. В паровых системах отопления как низкого, так и, в особен­ ности, высокого давления в течение всего отопительного перио­ да температура поверхности приборов значительно выше темпе­

ратуры, при которой разлагается органическая пыль.

В системах парового отопления нельзя производить цент­ ральную и местную регулировку приборов, в результате чего теплоотдачу приборов невозможно привести в соответствие с охлаждением помещений при изменениях наружной температу­ ры. При наружных температурах выше расчетной помещения перегреваются, что вызывает перерасход топлива.

Чтобы уменьшить теплоотдачу приборов при повышении на­ ружной температуры, применяют количественную регулировку «пропусками», временно прекращ ая подачу пара в ту или иную