8.4. Полотенцесушители

Полотенцесушители служат для обогрева ванных комнат и сушки белья. Наибольшее распространение в отечественной практике получили полотенцесушители из труб:

- водогазопроводных (оцинкованных и эмалированных);

- латунных (никелированных или хромированных).

Рис. Полотенцесушитель из оцинкованных труб.

8.5. Водонагреватели

Емкостные водонагреватели

В системах городского водоснабжения получили применение емкостные и скоростные водонагреватели.

В емкостных нагревателях совмещается два аппарата: водонагреватель и аккумулятор тепла. Они применяются: а) в системах с естественной циркуляцией; б) в системах с неравномерным водоразбором, где требуется запас воды для часа максимального водопотребления. Емкостные нагреватели относятся к аппаратам малой теплопроизводительности и большой теплоемкости.

Схема емкостного пароводяного водонагревателя.

1. Змеевик гребенчатый. 2. Трубопровод теплоносителя.

3.Трубопрово использованного теплоносителя. 4. Трубопровод холодной воды. 5. Трубопровод горячей воды. 6. манометр. 7. Термометр. 8. Предохранительный клапан. 9. Спускной кран.

Технические характеристики типовых емкостных пароводонагревателей:

- длина 1514 - 4313 мм;

- диаметр 712 -1216 мм;

- объём 440 - 4460 л;

- продолжительность нагрева воды до 75 ⁰С – 1 час.

В системах ЦГВ емкостные пароводяные водонагреватели широкого распространения не получили.

Скоростные водонагреватели

Для ЦГВ чаще применяется водонагреватели скоростные проточного типа. У них большая теплопроизводительность и малая теплоемкость. Поэтому они применяются при большом малоизменяющимся теплопотреблении. При залповом теплопотреблении они комплектуются с теплоаккумуляторами.

Водонагреватели проточного типа делятся на односекционные (пароводяные) и многосекционные (водоводяные разъёмные).

Рис. Схема скоростного односекционного пароводяного двухходового водонагревателя с плоским днищем

1. Передняя водная камера. 2. Задняя водная камера (свободно закреплена и поэтому движется в месте с трубками при температурном удлинении). 3. Пучок латунных трубок d 1416 мм толщиной 1 мм с числом трубок n = 68-176 шт. 4. Жестко закрепленная трубная решетка. 5. Днище.

Технические характеристики типовых скоростных односекционных пароводяных двухходовых водонагревателей с плоским днищем:

- диаметр 325 – 1220 мм;

- длина 2548 - 4040 мм;

- площадь поверхности нагрева воды 6,3 – 53,9 м ².

Нагрев воды происходит за счет скрытой теплоты образования пара, конденсирующегося на поверхности теплообмена.

Давление в трубках должно поддерживаться на 0,01 – 0,02 МПа больше, давления пара. Это исключает прорыв пара в систему водоснабжения. При максимальной температуре теплоносителя (пара) до 300 ^оС давление пара и воды должно быть не более 1 МПа, а при температуре пара до 200 ^оС - не более 1,6 МПа.

Подобные водонагреватели применяются на промышленных предприятиях, где имеется технический перегретый пар. Водонагреватели бывают:

а) по движению пара - двухходовые и четырехходовые;

б) по форме днища - с плоским и выпуклым днищем.

Их соединяют по параллельной и последовательной схемам в зависимости от требуемой площади водонагрева.

Рис.Схема водоводяного скоростного секционного разъемного нагревателя.

1.Трубная решетка. 2.Трубный пучок (4450). 3. Трубчатый отвод.

Технические характеристики типовых скоростных водоводяных секционных разъемных нагревателей:

- скорость движения воды в латунных трубках 0,52,5 м/с;

- площадь поверхности нагрева одной секции 0,37 – 83,4 м².

В скоростном водонагревателе теплоноситель – вода. Большая теплопроизводительность водонагревателя обеспечивается благодаря большой поверхности теплообмена латунных трубок.

Для небольших временных систем горячего водоснабжения могут применяться водонагреватели кожуховые типа «труба в трубе», которые могут рассматриваться как скоростные водоводяные нагреватели с одной трубкой для нагрева воды.

Рис. Водонагреватели кожуховые типа «труба в трубе»

Такие нагреватели имеют небольшую поверхность теплообмена и широкого распространения не получили. Они просты в использовании, но металлоёмкие.

Температурный напор в водонагревателях

По способу подачи воды и теплоносителя водонагреватели могут быть прямоточными и противоточными.

Критерием оценки эффективности способа подачи воды и теплоносителя является температурный напор. Температурный напор – это средняя разница (Δt_ср.) между температурами горячей воды и теплоносителе водонагревателя. Чем больше Δt_ср., тем эффективнее теплоснабжение.

Рис. Температурный напор в водонагревателях.

А) Прямоточная схема. Б) Противоточная схема.

В противоточной схеме Δt_ср. почти всегда больше, чем в прямоточной. Поэтому поверхность нагрева теплообменника с противотоком меньше. Таким образом, водоводяные водонагреватели все противоточные.

Этот вывод справедлив только для теплоносителя - воды. Если теплоноситель - пар, то направление движения теплоносителя и нагревателя воды не имеет значения. Пар в момент теплопередачи имеет постоянную по длине водонагревателя расчетную температуру – 100^оС.