Методика выполнения работы.

1. Системы водяного и парового отопления

Водяное отопление. Систему водяного отопления классифицируют по нескольким признакам:

По способу обеспечения циркуляции воды различают системы с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае движение воды происходит за счет разности плотностей нагретой и охлажденной воды. Во втором случае циркуляция воды создается насосами.

В зависимости от схемы присоединения нагревательных приборов к проводящим и отводящим трубопроводам системы водяного отопления подразделяют на двухтрубные и однотрубные. В двухпроводной системе горячая и охлажденная вода соответственно подводятся к нагревательному прибору и отводятся от него по отдельным трубам.

По способу прокладки магистральных трубопроводов системы отопления бывают с нижней и верхней разводкой (расположенные соответственно ниже и выше нагревательных приборов).

По способу присоединения нагревательных приборов к трубам системы делят на вертикальные и горизонтальные.

В зависимости от направления движения воды в горячей и обратной магистралях различают тупиковые системы и системы с попутным движением. Для тупиковых систем характерно встречное движение горячей и охлажденной воды. В системах с попутным движением направления потов нагретой и охлажденной воды совпадают.

В зависимости от способа теплоснабжения различают индивидуальное теплоснабжение, когда для каждого здания предусмотрена своя котельная, и централизованное теплоснабжение – от районной котельной или ТЭЦ.

Водяное отопление с естественной циркуляцией предназначено для отопления многоэтажных жилых, административных, конторских зданий и личных домов сельского населения. В этом случае используют местные котельные с радиусом действия до 30 м.

Системы водяного отопления с естественным побуждением могут быть с верхней или нижней разводкой и выполняются только по тупиковой схеме. Они могут быть в одно- и двухтрубном исполнении. Наибольшее распространение получила однотрубная система с верхней разводкой. Однотрубные системы менее металлоемки и проще в монтаже.

Двухтрубная вертикальная система водяного отопления может быть с верхней и нижней разводкой. Схема системы с верхней разводкой приведена на рисунке 1а. В той системе путь воды следующий. Из источника теплоснабжения (котла или теплового пункта) горячая вода через главный стояк 2 и горизонтальную магистраль 4 поступает через стояки 7 к отопительным приборам 9. Из последних охлажденная вода через обратные стояки 8 и обратные магистрали 10 возвращается в источник теплоснабжения 1.

Рисунок 1. Схемы двухтрубной системы отопления с искусственной циркуляцией:

а – с верхней разводкой; б – с нижней разводкой; 1 – источник теплоты; 2 – главный стояк; 3 – расширительный бак; 4 – подающая магистраль; 5 – воздухосборник; 6 – воздушный кран; 7 – подающий стояк; 8 – обратный стояк; 9 – отопительный прибор; 10 - обратная магистраль; 11 – циркуляционный насос; 12 – регулирующий кран; 13 – циркуляционная труба; 14 – соединительная труба; 15 – вентиль; 16 – сигнальная трубка; 17 – переливная трубка; 18 – воздушная линия; 19 – воздушный затвор.

На схеме приведена тупиковая система. Для удаления воздуха служат воздухосборники. Они представляют собой цилиндр, выполненный из трубы большого диаметра, в результате чего скорость воды снижается до 0,05 м/с и ниже, что обеспечивает удаление воздушных (газовых) пузырьков из воды. Воздухосборники оснащены специальными штуцерами.

Горизонтальные магистральные трубопроводы прокладываются с уклоном 0,002. Трубы подводок к приору должны иметь разность уровней 5…10 мм на всю длину подводки. Для регулирования тепловой мощности нагревательных приборов применяют краны двойного регулирования.

В системе с нижней разводкой (рис. 1б) удаление воздуха производят с помощью воздушного трубопровода 18 и воздухосборника 5. На воздушной линии предусматривают воздушный затвор 19, что предотвращает циркуляцию воды по воздушной линии. Воздух из системы может также удаляться через краны, установленные в верхних пробках отопительных приборов, расположенных на верхних этажах.

Паровое отопление. В зависимости от давления пара различают системы низкого давления (давление в системе равно 0,15…0,17 МПа) и системы высокого давления (давление 0,17…0,47 МПа).

По способу прокладки паро- и конденсатопроводов различают системы с нижней и верхней разводкой. При верхней разводке паропровод расположен выше нагревательных приборов, а конденсатопровод ниже их. При нижней разводке как паропровод, так и конденсатопровод расположены ниже нагревательных приборов.

В зависимости от способа возврата конденсата системы делят на замкнутые и разомкнутые. В замкнутых системах конденсат самотеком возвращается в котел. В разомкнутых системах конденсат направляется в конденсатный бак, откуда перекачивается насосом в котел. Конденсатопроводы могут быть сухими, когда конденсат не полностью заполняет сечение трубопровода, и мокрыми, когда все сечение трубопровода заполнено конденсатом.

Перед началом работы системы парового отопления заполняют котел водой до нормального уровня, после чего его растапливают.

Паровые котлы с избыточным давлением пара до 68,7 кПа. Большинство чугунных секционных котлов, оборудованных паросборниками и соответствующей арматурой, могут работать в режиме паровых котлов при избыточном давлении пара до 68,7 кПа. Барабан – паросборник устанавливают над пакетами секций котла и соединяют с ними циркуляционными трубами. Пароводяная смесь из полостей секций поднимается в паросборник, где происходит отделение пара от воды. Полученный пар поступает непосредственно к потребителю или подается в бойлеры для нагревания воды систем отопления и горячего теплоснабжения.

Стальные паровые котлы низкого давления (котлы - парообразователи) применяют для централизованного теплоснабжения животноводческих ферм. Пар, вырабатываемый этими котлами, используют для запаривания кормов, пастеризации молока, обработки молочной посуды, отопления бытовых и производственных помещений, нагрева воды и других технологических целей.

Основные технические данные котлов - парообразователей приведены в таблице 1.

Паровой котел КВ-300М работает на жидком топливе (дизельном или печном). Котел состоит из двух цилиндров разного диаметра, вставленных один в другой и соединенных между собой торцовыми днищами. Внутренний цилиндр представляет из себя жаровую трубу диаметром 900 мм, изготовленную из стали толщиной 5 мм. В передней части ее размещена топка, а в задней части находятся кипятильные трубы. Для защиты труб от пережога и улучшения процесса горения топлива перед ними поставлен экран из шамотных кирпичей, закрывающих нижнюю половину жаровой трубы.

К наружному цилиндру (барабану) котла сверху приварен паросборник, который сообщается с пароводяным пространством котла через несколько отверстий, сделанных в верхней части барабана по его образующей. На паросборнике установлены манометры и два предохранительных клапана.

Вода для питания котла поступает вначале в паросборник из водопровода (если давление в магистрали достаточное) или от ручного насоса через питательную трубу с обратным клапаном. В паросборнике питательная вода подогревается до кипения, в результате чего из нее выделяются соли жесткости, которые затем выносятся паром из котла. Умягченная вода стекает через отверстия в барабан котла. Насыщенный пар из паросборника поступает в пароперегреватель и далее к тепловым потребителям.

Котел вырабатывает перегретый пар с температурой до 130 ^оС и при помощи трубчатого подогревателя, размещенного в водяном пространстве котла, подогревает до 70 ^оС 1500 кг/ч проточной воды для технологических нужд.

Регулятор уровня поддерживает нормальный уровень воды в котле. При падении избыточного давления в водопроводе ниже 98,1 кПа котел подпитывают электронасосом или ручным насосом. В линию подпитки воды встроено противонакипное магнитное устройство (ПМУ).

Топливная система включает топливный бак, поплавковое устройство для поддержания постоянного уровня топлива перед горелкой, пневматическую низконапорную горелку ПНГ-2. Топливный бак монтируют в отдельном помещении, изолированном от котельной кирпичной стеной, но его можно устанавливать и вне помещения под навесом. Бак крепят на высоких опорах, благодаря чему топливо поступает к горелке самотеком.

Пульт управления обеспечивает ручное и автоматическое управление котлом и защиту его от возникновения аварийных режимов. Если давление превысит допустимое, погаснет пламя горелки или опустится уровень воды, то котел автоматически отключается от электросети, прекратится подача топлива к горелке и одновременно с этим включится световая сигнализация.

Таблица 1. Основные технические данные котлов - парообразователей.

Водогрей- ные котлы	Производительность, кг/ч	Тепловая мощность, кВт	Температура, оС	Площадь пов-ти нагрева, м2	КПД котла, %	Масса, кг
КВ-300М	400	298	130	14	85	1490
Д-721А	900	668	115	16,85	До 91	1870