8.1. Циркуляционное давление в системах отопления с естественной циркуляцией воды

Естественное циркуляционное давление, возникающее в системах водяного отопления, в общем случае можно рассматривать как сумму двух величин давления ΔP_{е пр}, возникающего за счет охлаждения воды в отопительных приборах, и давления ΔP_{е тр} ,вызываемого охлаждением воды в теплопроводах:

ΔP_е =ΔP_{е пр}+ΔP_{е тр} , Па (8.1)

В системах отопления многоэтажных зданий первое слагаемое в большинстве случаев является основным по величине, а второе - дополнительным. Только в одноэтажных зданиях основным является Р_{е тр}.В•системах с естественной циркуляцией величина Р_еявляется расчетным циркуляционным давлением. Определим величину естественного циркуляционного давления, возникающего вследствие охлаждения воды в отопительных приборах в системе отопления, элементарная схема которой приведена на рис. 8.1. Система состоит из котла I, теплопроводов 2, соединяющих котел с отопительным прибором 4, и расширительного бака 3.

Рис. 8.1. Схема к определению естественного давления в двухтрубной системе водяного отопления

Основное изменение температуры воды в системе при условии хорошей теплоизоляции ее теплопроводов происходит в котле, где вода нагревается, и в отопительных приборах, где она охлаждается. При этом читают, что нагрев воды происходит в середине котла, ее охлаждение- в середине отопительного прибора, а в теплопроводах вода не охлаждается. Поэтому теплопроводы от котла до отопительных приборов заполнены горячей водой с температурой Т1(t_г),°С, и плотностью ρ₁,кг/м³, ; от приборов до котла - охлажденной водой с температурой Т2 (t₀),°С, и плотностью ρ₂, кг/м³. Подающие теплопроводы показана на схеме сплошной линией, а обратные - прерывистой.

Определяем гидростатическое давление воды, действующее на произвольное сечение А-А обратной магистрали слева и справа:

справа:

P_пр=g[h₀ρ₀+hρ₀+h₁ρ_г+h₂ρ_г]+P_б, (8.1)

где P_б- атмосферное давление, действующее на поверхность воды в расширительном баке, Па.

Давление воды в сечении А-А слева:

P_л=g[h₀ρ₀+hρг+h₁ρ_г+h₂ρ_г]+P_б, (8.2)

Разность давлений, или, как ее принято называть, естественное давление, ΔР_е, Па:

ΔР_е=P_прP_л=g[h₀ρ₀+hρ₀+h₁ρ_г+h₂ρ_г]+P_б-g[h₀ρ₀+hρг+h₁ρ_г+h₂ρ_г]+P_б

Произведя необходимые сокращения, получим:

ΔР_е=gh(ρ₀-ρ_г), Па (8.3)

Таким образом, естественное циркуляционное давление равно произведению ускорения свободного падения на вертикальные расстояние от середины котла (центра нагрева) до середины отопительного прибора (центра охлаждения) и на разность плотностей охлажденной и горячей воды.

Кроме того, из формулы (8.3) и схемы отопления, показанной на рис. 8.1, видно следующее. Атмосферное давление и высота расположения расширительного бака влияния на величину естественного давления не оказывают: для повышения естественного давления необходимо заглублять котел, чтобы расстояние от центра котла до центра прибора было больше.

При выводе формулы для определения естественного давления было допущено, что вода, движущаяся в системе, охлаждается только в отопительном приборе. В действительности она охлаждается и в теплопроводах системы. Общая величина естественного давления Р_е, Па, в кольце системы с учетом дополнительного давления, возникающего вследствие охлаждения воды в теплопроводах:

ΣР_е=h(ρ₀-ρ_г)g+Р_{е тр} , (8.4)

где Р_{е тр}- дополнительное естественное давление от охлаждения воды в теплопроводах системы с верхним расположением подающей магистрали, определяемое по графику прилож. 4 [2].

В системах с нижним расположением обеих магистралей охлаждение воды в подъемных стояках (горячих) уменьшает действующее давление, а в опускных (обратных) увеличивают. Поскольку уменьшение примерно равно увеличению, то в этих системах естественное давление от охлаждения воды в теплопроводах не учитывается.

В зданиях в два этажа и выше число циркуляционных колец в двухтрубной системе отопления равно числу отопительных приборов (без учета приборов, присоединенных на сцепке). Очевидно, что в кольце, проходящем через прибор второго этажа, естественное давление Р₂,Па, равно:

ΔР₂=ΔР₁+h΄(ρ₀-ρ_г) , (8.5)

где ΔР₁- естественное давление в кольце через прибор первого этаж Па;

h΄ - расстояние до центра прибора второго этажа, м.

В кольце через прибор третьего этажа :

ΔР₃=ΔР₂+h΄(ρ₀-ρ_г) , (8.6)

Где ΔР₂ - естественное давление в кольце через прибор второго этажа, Па;

П - расстояние от центра прибора второго этажа до центра прибора третьего этажа, м.

Избыточное давление для приборов верхних этажей приводит к более интенсивному движению воды в ответвлениях к прибору, в приборе, обратном стояке, что вызывает перегрев приборов верхних этажей и недогрев приборов нижних этажей .Поэтому приходится на этих участках теплопровода искусственно создавать повышенное сопротивление, а при монтажной регулировке системы поэтажно изменять степень открытых кранов у отопительных приборов.

В однотрубной системе число циркуляционных колец равно числу стояков. Вода охлаждается последовательно в приборах, присоединенных к стояку. Естественное давление в однотрубных системах определяется с учётом изменения температуры теплоносителя.

В проточной однотрубной .системе двухэтажного здания (рис78.2) естественное давление по аналогии с предыдущим будет равно:

ΔР₂^΄=[h₁(ρ₀-ρ_г)+(ρ_п-ρ_г)]g , (8.7)

Сопоставляя формулы (8.3) - (8.7), можно сделать вывод, что естественное давление в циркуляционном кольце однотрубной системы несколько меньше, чем в циркуляционном кольце через прибор верхних этажей двухтрубной системы, и значительно больше, чем -в кольце через прибор первого этажа двухтрубной системы.

Рис.8.2. Схема к определению естественного давления в проточной однотрубной системе водяного отопления

Температура воды t_п,⁰С, (см. рис.8.2) определяется по формуле:

где Δt - перепад температур в первом по направлению движения воды приборе;

Q_пр1+Q_пр2+…+Q_прn- тепловая нагрузка отопительных приборов, расположенных выше точки X, в которой определяется температура, Вт;

∑Q_пр-тепловая нагрузка всех отопительных прибор в, присоединенных к данному стояку, Вт.

t_г-температура горячей воды, поступающей в стояк, °С;

t₀-температура охлажденной воды, выходящей из стояка, °С.

Величина естественного давления, создаваемого охлаждением воды в отопительных приборах однотрубных систем с замыкающими участками ΔР_{е пр}, Па, определяется по следующим формулам:

ΔР_{е пр}=h₁΄g(ρ_см1-ρ_г)+h΄₂g(ρ_см2-ρ_г)+…+h_прg(ρ₀-ρ_г), (8.10)

h₁΄ и h΄₂-вертикальные расстояния от низа приборов одного этажа до низа приборов следующего этажа, м;

h_пр- вертикальное расстояние от середины центра генератора теплоты до низа приборов первого этажа, м;

ρ_г, ρ_см, ρ₀-плотность воды, поступающей в систему, смеси воды на соответствующем участке и охлажденной воды в системе, кг/м³.

Эта формула аналогична выражению (8.7) для проточного стояка, но высоты в нем отсчитываются от середины приборов одного этажа до середины приборов следующего этажа.

При нижнем расположении обеих магистралей:

ΔР_епр=h₁΄g(ρ_см1(0)-ρ_см1(п))+h₂΄g(ρ_см2(0)-ρ_см2(п))+…+h_прg(ρ₀-ρ_г), (8.11)

где h₁и h₂- вертикальное расстояние от центра приборов одного этажа до центров приборов следующего этажа, м;

h_пр- вертикальное расстояние от середины генератора теплоты до центра приборов первого этажа, м;

ρ_см1(п), ρ_см2(п),…,ρ_смn(п)- плотность смеси воды на участке подъемного стояка (1, 2,...i - номер этажа), кг/м³;

ρ_см1(0), ρ_см2(0), …,ρ_смn(0)- плотность смеси воды на участке опускного стояка, кг/м³.

Температура смеси воды, необходимая для определения плотности, рассчитывается по формуле, аналогичной выражению (8.9):

(8.12)

где Q_ст- тепловая нагрузка стояка, Вт;

ΣQ_i- тепловая нагрузка всех отопительных приборов стояка, (расположенных в системах с подачей воды по схеме "сверху вниз" выше рассчитываемых приборов, а в системах с подачей воды по схеме "снизу-вверх" - нижерасположенных приборов, считая по направлению движения воды, Вт;

Δt - температурный перепад теплоносителя в стояке, °С.

8.2. ЦИРКУЛЯЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ В СИСТЕМАХ С ИСКУССТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ВОДЫ.

Расчетное циркуляционное давление ΔР_рв системах с искусственной циркуляцией воды складывается из давления, создаваемого насосом ΔР_наси естественного давления ΔР_е. В общем виде ΔР_рв системах водяного отопления определяется по формуле:

ΔР_р=ΔР_нас +ΔР_е= ΔР_нас+Б (ΔР_{е пр}+ΔР_{е тр}), Па (8.13)

ΔР_нас- циркуляционное давление, создаваемое насосом или элеватора, Па;

Б - коэффициент, определяющий долю максимального естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетных условиях;

ΔР_{е пр}, ΔР_{е тр}– то же, что и в формулах (8.1).

При типовом проектировании ΔР_наспринимают равным10 - 12 кПа, а при подключении системы отопления к тепловым сетям ΔР_наспринимают равным и рассчитывают по формуле:

ΔР=1.4(11 U)²ΔР_нас, Па (8.14)

где U - коэффициент смешения элеватора.

При наличии циркуляционных насосов Р_наспринимают по их характеристикам, а диаметр теплопроводов - по допустимым скоростям движения воды.

Рекомендуется для двухтрубных систем принимать Б=0.4...0.5; для однотрубных систем Е=1. Естественное давление ΔР_е пр и ΔР_{е тр}можно не учитывать, если оно составляет не более 10% давления, создаваемого механическим повреждением.

ЛЕКЦИЯ 9

9.1. ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ТРУБОПРОВОДОВ

Системы отопления представляют собой разветвленную сеть теплопроводов, выполняющих важную функцию распределения теплоносителя по отопительным приборам, Целью гидравлического расчета является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.

При движении реальной жидкости по трубам всегда имеют место потери давления на преодоление сопротивления двух видов - трения и местных сопротивлений. К местным сопротивлениям относятся тройники, крестовины, отводы, вентили, краны, отопительные приборы, котлы, теплообменники и т.д.

Потери давления R_T, Па, на преодоление трения на участке теплопровода с постоянным расходом движущейся среды (воды, пара) и неизменным диаметром определяют по формуле:

(9.1)

где d - диаметр трубопровода, м;

λ - коэффициент гидравлического трения;

w - скорость движения воды в трубопроводе, м/с;

ρ - плотность движущейся среды, кг/м³;

R - удельная потеря давления, Па/м;

l - длина участка трубопровода, м.

Потери давления на преодоление местных сопротивлений, Па, определяют по формуле:

где Σζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений в данном участке трубопровода;

w²/2*ρ-динамическое давление воды в данном участке трубопровода, Па.

Суммарные потери давления, возникающие при движении воды в трубопроводе циркуляционного кольца, должны быть меньше расчетно-циркуляционного давления, установленного для данной системы. Под расчетным циркуляционным давлением понимается давление, необходимое для поддержания принятого гидравлического режима системы отопления. Это то давление, которое может быть израсходовано на преодоление гидравлических сопротивлений в системе.

9.2. СПОСОБЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

Гидравлический расчет выполняют по пространственной схеме системы отопления. На схеме системы выявляют циркуляционные кольца, делят их на участки и наносят тепловые нагрузки. В циркуляционное кольцо могут быть включены один (двухтрубная система) или несколько (однотрубная система) отопительных приборов, и всегда теплогенератор, а также побудитель циркуляции теплоносителя в насосной системе отопления.

Участком называют трубу или часть трубы с одним и тем же расходом теплоносителя и скоростью. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый контур циркуляции воды через теплогенератор, составляют циркуляционное кольцо системы.

Тепловая нагрузка прибора принимается равной расчетным теплопотерям помещений Q_п(за вычетом теплопоступлений, если они имеются).

Тепловая нагрузка участка Q_учсоставляется из тепловых нагрузок приборов, обслуживаемых протекающей по участку водой:

Q_уч=ΣQ_п, Вт (9.3)

Для участка подающего теплопровода тепловая нагрузка выражает теплоудержание горячей воды, предназначенное для последующей (на дальнейшем пути воды) теплопередачи в помещение; для участка обратного теплопровода - предшествующую теплопередачу в помещение охлаждённой водой, протекающей на участке.

Тепловая нагрузка на участке предназначена для определения расхода воды на участке в процессе гидравлического расчета.

Расход воды на участке G_yчпри расчетном перепаде температуры воды в системе TI-T2 с учетом дополнительной теплоотдачи в помещение:

(9.4)

Q_уч- тепловая нагрузка участка, Вт;

β₁ ,β₂- поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительную теплоотдачу;

С - удельная массовая теплоемкость воды, равная 4187Дж/(кг*К).

Тепловая нагрузка системы отопления в целом равна сумме тепловых нагрузок всех приборов (теплопотерь помещений). По общей теплопотребности для отопления зданий определяют расход воды в системе:

кг/с (9.5)

Гидравлический расчет водяного отопления выполняют различными способами. Рассмотрим два наиболее распространенных.

Первый наиболее распространенный - по удельной линейной потере давления, когда подбирают диаметр труб при равных перепадах температур воды во всех стояках и ветвях Δt_ст, таких же, как расчетный перепад температуры воды во всей сиcтеме Δt_с.

Потери давления в циркуляционном кольце системы:

при последовательном соединении N участков:

Р_общ=Па 9.6)

т.е. равны сумме потерь давления на участках, составляющих кольцо.

При параллельном соединении участков, стояков, ветвей:

ΔP_i=ΔP_j,

т.е. потери давления на параллельно соединенных участках, стояках или ветвях равны.

Второй способ гидравлического расчета - по характеристикам сопротивления и проводимостям; когда устанавливают распределение потоков воды в циркуляционных кольцах системы и получают неравные (переменные) перепады температуры воды в стояках и ветвях:

Δt_ст^>_<Δt_с, (9.7)

При этом допускают отклонение Δt_стот Δt_сна ±15% и ограничивают минимальную температуру воды, уходящей из стояков и ветвей в расчетных условиях, 60°С. Предварительно выбирают диаметр труб на каждом участке с учетом допустимой скорости движения воды и конструктивных соображений.

Потери давления на трение и местные сопротивления на участке определяют совместно по преобразованным формулам (9.1 и 9.2):

Па (9.8)

- скорость движения воды, м/с;

G - расход воды на участке, кг/с;

А - удельное гидродинамическое давление на участке, Па/(кг/с)², выражающая потери давления на участке при единичном расходе воды (1 кг/с); определяется по формуле:

Па/(кг/с)² (9.9)

или Р_уч=Аφ_прG²=SG², Па (9.10)

S - характеристика гидравлического сопротивления участка, Па /(кг/c²), выражающая потери давления на участке при единичном расходе воды, G=1кг/с.

Потери давления на участке могут быть найдены, еще исходя из проводимости участка:

Па (9.11)

σ -проводимость участка, кг/ (с* Па^0,5), показывающая расход при единичной потере давления на участке 1, Па.

Проводимость связана с характеристикой сопротивления зависимостью:

Характеристика сопротивления может быть получена как для отдельного участка, так и для нескольких участков, соединенных между собой последовательно или параллельно. Общая характеристика гидравлического сопротивления последовательно соединенных N участков:

Па (9.13)

т.е. равна сумме характеристик сопротивлений отдельных элементов участка.

Общая характеристика гидравлического сопротивления параллельно соединённых участков равна:

Па (9.14)

т.е. характеристика сопротивления узла параллельных участков равняется обратной величине квадрата суммы проводимостей участков, его составляющих.

Гидравлический расчет по первому способу раскрывает физическую картину распределения сопротивлений в системе, но выполняется с невязками потерь давления в смежных циркуляционных кольцах. Вследствие этого на практике после окончания монтажных работ требуется проводить пусконаладочные работы по регулированию системы во избежание нарушения расчетного сопротивления распределения воды по приборам.

Гидравлический расчет по второму способу применяют при повышенной скорости движения воды в системе, когда возможно использование постоянных значений коэффициентов λ и ζ. В результате расчета определяются действительные значения расхода и температуры воды в ветвях, стояках и приборах системы отопления.

ЛЕКЦИЯ 11.

11.1. ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Отопительные приборы являются основными элементами системы отопления и должны отвечать определенным теплотехническим, санитарно-гигиеническим, технико-экономическим, архитектурно-строительным и монтажным требованиям.

Теплотехнические требования заключаются в основном в том, что отопительные приборы должны хорошо передавать теплоту от теплоносителя отапливаемым помещениям, т.е. чтобы коэффициент теплопередачи их был как можно выше. Для современных конструкций отопительных приборов он находится в пределах 4.5-17 Вт/(м²*К).

Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к отопительным приборам, заключаются в том, чтобы конструкция и виды их поверхности не приводили к скоплению пыли и позволяли ее легко удалять.

Технико-экономические требования следующие: минимальная заводская стоимость; минимальный расход металла; соответствие конструкции прибора требованиям технологии их массового производства; секционность, позволяющая компоновать прибор с требуемой площадью поверхности нагрева прибора.

Критерием для теплотехнической и технико-экономической оценки металлических отопительных приборов служит тепловое напряжение металла прибора М, Вт/(кг*К), что представляет отношение величины теплового потока прибора при среднем температурном напоре в 1°С, отнесённой к массе металла прибора:

(11.1)

Q_пр– количество теплоты, отдаваемое прибором, Вт;

G - масса прибора, кг;

t_вхи t_вых-температура теплоносителя на входе и на выходе из отопительного прибора;

t_в-температура воздуха в помещении.

Современные приборы работают с тепловым напряжением металла 0.19- 1.6 Вт/(кг*К).

Архитектурно-строительные требования включают сокращение площади, занимаемой отопительными приборами, и обеспечение их приятного внешнего вида. Для выполнения этих требований отопительные приборы должны быть компактны, с легкодоступной для осмотра и очистки от пыли поверхностью, должны соответствовать интерьеру помещений.

Монтажные требования отражают прежде всего необходимость повышения производительности труда при изготовлении и монтаже отопительных приборов. Конструкция их должна благоприятствовать автоматизации процесса производства и быть удобной в монтаже. Приборы должны быть прочными, удобными для транспортирования и монтажа, а их стенки паро- и водонепроницаемыми, температуроустойчивыми.

Большое многообразие видов и типов отопительных приборов объясняется тем, что всем рассмотренным требованиям удовлетворить одновременно невозможно.

Отопительные приборы, применяемые в системах центрального отопления, подразделяются:

• по преобладающему способу теплоотдачи - на радиационные (подвесные панели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью и ребристые трубы);

• по виду материала - на приборы металлические, малометаллические и неметаллические;

• по характеру внешней поверхности — на гладкие и ребристые.

Радиаторы чугунные и стальные штампованные. Промышленность выпускает секционные и блочные чугунные радиаторы. Секционные радиаторы собирают из отдельных секций, блочные - из блоков в две-четыре секции. Отдельные блоки или секции соединяют между собой посредством ниппелей из ковкого чугуна, имеющих наружную левую и правую резьбу внутри два выступа для ключа. Ниппели одновременно ввертывает вверху и внизу в две секции или в два блока. Для уплотнения стыков между секциями радиатора ставят прокладку: при водяном отоплении (Т1 до 100 ⁰С) из прокладочного картона, смоченного в воде и проваренного в натуральной олифе, а при паре или перегретой воде - из паронита, смоченного в горячей воде.

Допускается прокладка из термостойкой резины и из других термостойких материалов, обеспечивающих герметичность соединений.

Наиболее распространены радиаторы чугунные MC-I40, МС-90, М-90(ГОСТ 8690-75*) с двумя колонками по глубине. Монтажная высота -расстояние между центрами ниппельных отверстий радиаторов – составляет h=500 мм, полная высота Н = 582-588 мм, строительная глубина b=140 мм и строительная длина секций l=98-108 мм.

Радиаторы МС-140 и МС-90 рассчитаны на избыточное давление теплоносителя до 0.9 МПа, что расширяет область их применения, а все стальные чугунные радиаторы - до 0.6 МПа.

По монтажной высоте радиаторы подразделяют на высокие - 1000мм, средние - 500 мм, низкие - 300 мм. Наиболее широко применяют средние радиаторы. Каждый радиатор имеет четыре чугунных пробки, ввернутые в ниппельные отверстия крайних секций; две из них сквозные, с внутренней резьбой 15-20 мм - служат для присоединения приборов к и теплопроводу.

Производство чугунных радиаторов требует большого расхода металла, они трудоемки в изготовлении и монтаже. Производство радиаторов приводит к загрязнению окружающей среды. Поэтому, несмотря на такие важные достоинства радиаторов, как коррозионная стойкость, отлаженность технологии изготовления, простота изменения мощности прибора путем изменения количества секций их производство должно сокращаться за счет увеличения выпусков приборов из стали, алюминия и его сплавов.

Рис.11.1. Основные типы чугунных радиаторов

Производство чугунных радиаторов требует большого расхода металла, они трудоемки в изготовлении и монтаже. Производство радиаторов приводит к загрязнению окружающей среды. Поэтому, несмотря на такие важные достоинства радиаторов, как коррозионная стойкость, отлаженность технологии изготовления, простота изменения мощности прибора путем изменения количества секций их производство должно сокращаться за счет увеличения выпусков приборов из стали, алюминия и его сплавов.

Изготавливают однорядные и двухрядные стальные панельные радиаторы: штампованные колончатые типа PCBI и штампованные змеевиковые типа РСГ2.

Однорядный стальной штампованный радиатор типа PCB-I (рис.11.2,а) состоит из двух штампованных стальных листов толщиной 1.4-1.5 мм, соединенных между собой контактной сваркой и образующих ряд параллельных вертикальных каналов, объединенных сверху и снизу горизонтальными коллекторами. Панель стального радиатора типа РСГ2 (рис.11.2, б), как и радиатора PCB-I состоит из двух стальных листов толщиной 1.4-1.5 мм, соединенных между собой контактной сваркой и образующих ряд горизонтальных каналов для прохода теплоносителя.

Рис. 11.2. Рис. 11.3.

Рис. 11.2. Стальные штампованные радиаторы .

а—радиатор РСВ1 однорядный концевой; б - радиатор РСГ2 четырехходовой однорядный.

Рис. 11.3. Ребристая труба.

Стальные радиаторы по сравнению с литыми чугунными имеют примерно вдвое меньшую массу, на 25-30% дешевле, на транспортирование и монтаж требуются меньше затрат. Благодаря малой строительной глубине их удобно устанавливать открыто под окнами у стены. Область применения стальных радиаторов-панелей ограничена системами отопления, использующими отработанную теплофикационную воду, коррозирующее действие которой незначительно.

Ребристые трубы изготавливают чугунными длиной 0.5; 0.75; 1,5 ;2,0 м с круглыми ребрами и поверхностью нагрева 1; 1.5; 2; 3; и 4м²(риc. 11.3). На концах трубы предусмотрены фланцы для присоединения их к фланцам теплопровода системы отопления.

Оребренность прибора увеличивает теплоотдающую поверхность, но затрудняет очистку его от пыли и понижает коэффициент теплопередачи. Ребристые трубы устанавливают в производственных, коммунально-бытоэых и ряде других помещений с кратковременным пребыванием людей.

К о н в е к т о р ы. В последние годы стали широко применяться конвекторы - отопительные приборы, передающие теплоту в основном конвективным путем, конвектор "Аккорд" (рис.11.4) предназначен для систем отопления жилых, общественных и производственных зданий с температурой теплоносителя до 105 °С и давления до I МПа.

Рис.11.4. Конвектор «Аккорд»

Он состоит из двух электросварных труб диаметром 20 мм и П-образных пластин оребрения, изготовляемых из листовой стали толщиной 0.8мм. Поверхность конвектора покрывается эмалью ПФ-115. Промышленность выпускает восемь типоразмеров конвекторов (проходных и концевых) в однорядном исполнении с площадью поверхности 0.98-3.26 м²и восемь типоразмеров конвекторов (концевых) в двухрядном по высоте исполнении с площадью поверхности нагрева 1.95-6.50 м².

Рис.11.5. Схемы конвекторов с кожухом (а) и без кожуха (б)

1 — нагревательный элемент;

2—кожух высотой h_к;

3—воздушный клапан;

4—оребрение труб высотой 300мм и глубиной 60 мм

Вторая группа - конвекторы с кожухом. Нагреватели распространенных конвекторов с кожухом типа «Комфорт-20» состоит из двух труб диаметром 20мм, на которые насажены прямоугольные ребра с шагом 6 мм. Конвекторы снабжены декоративной воздуховыпускной решеткой и воздушным клапаном для регулирования теплоотдачи (рис.11.5).

Могут устанавливаться отдельно (марка КН20-К с концевым нагревателем), а также соединяться последовательно (марка КН20-п с применением проходных нагревателей) в горизонтальные цепочки приборов. Регулирование теплоотдачи осуществляется за счет изменения количества воздуха, проходящего через прибор путем изменения местоположения воздушного клапана.

Бетонные отопительные панели могут иметь обетонированные нагревательные элементы змеевиковой или регистровой формы из стальных труб диаметром 15 и 20 мм.

Бетонные панели располагают в ограждающих конструкциях помещений (совмещенные панели) или приставляют к ним (приставные или подвесные панели), рис. 11.6, 11.7.

Рис11.6. Подоконные приставные бетонные отопительные панели с односторонней теплоотдачей (а), с двусторонней (б) и двусторонней теплоотдачей и каналом для подачи подогретого наружного воздуха (в)

1—тепловая изоляция; 2 — конвективный канал; 3 — отопительная панель; 4— приточный канал; 5—запорный клапан; 6 — стальной кран

Рис.11.7. Перегородочные приставные или встроенные бетонные отопительные панели с греющими элементами, соединенными по однотрубной схеме с замыкающим участком (а), двухтрубной (б) и бифилярной (в) схемам

Подоконные панели устанавливают в тех местах под окнами помещений, где обычно размещают металлические отопительные приборы. Панели могут быть как совмещенными, так и приставленными.

Совмещенные панели вместе со стояками (рис. 11.8) бетонируются в

Рис. 11.8. Бифилярный стояк и греющие элементы змеевиковой формы, совмещенные с трехслойной наружной стеной

1 - регулирующий кран КРТ; 2— тепловая изоляция; 3— греющие элементы; 4 — дверца; 5 — бетон

заводских условиях одновременно с изготовлением стен для полносборных зданий. На поверхности стеновой панели выходит лишь дверца,закрывающая нишу с краном.

Перегородочные панели, заполняющие часть внутренних стен или включенных в них, могут применяться с различно расположенными греющими трубами. Трубы в панели могут быть соединены по однотрубной системе с замыкающим участком, по двухтрубной схеме.

Бетонные панели обладают коэффициентом теплопередачи, близким к показателям других приборов с гладкой поверхностью, а также высоким тепловым напряжением металла. Приборы, особенно совмещенного типа отвечают строгим санитарно-гигиеническим требованиям, архитектурно-строительным и другим требованиям. К недостаткам совмещенных бетонных панелей относятся трудности ремонта, большая тепловая инерция, усложняющая регулирование теплоотдачи в помещения. Недостатками приборов приставного типа являются повышенные затраты рудного труда при их изготовлении и монтаже, сокращение площади пола помещений. Увеличиваются также теплопотери через дополнительно прогреваемые наружные ограждения.

Гладкотрубным называют прибор из нескольких соединенных вместе стальных труб, образующих каналы для теплоносителя змеевиковой (рис.11.9,а) или регистровой (рис.11.9, б) формы. В змеевике трубы соединены последовательно, по направлению движения теплоносителя, что увеличивает скорость его движения и гидравлическое сопротивление прибора.. При параллельном соединении труб в регистре поток теплоносителя делится, скорость движения его и гидравлическое сопротивление уменьшаются.

Рис. 10.9. Змеевиковая (а) и регистровая (б) формы соединения стальных труб в гладкотрубные отопительные приборы

1 —нитка; 2 — колонка.

Приборы сваривают из труб диаметром 32-100 мм, располагаемых одна от другой на расстоянии на 50 мм превышающих их диаметр, что уменьшает их взаимное облучение и соответственно увеличивает теплоотдачу в помещение. Гладкотрубные приборы обладают самым высоким коэффициентом теплопередачи, их пылесобирающая поверхность невелика и легко очищается.

Вместе с тем гладкотрубные приборы тяжелы и громоздки, занимают много места, увеличивают расход стали в системах отопления, имеют увлекательный внешний вид. Их применяют в редких случаях, когда не могут быть использованы приборы других видов.

11.2.РАЗМЕЩЕНИЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Отопительные приборы системы центрального отопления размещают у наружных стен (рис.11.10), преимущественно под окнами, так как в результате уменьшаются холодные потоки воздуха вблизи окон.

Рис.10.10. Минимальные расстояния от строительных конструкций до радиаторов и конвекторов

а—до радиаторов в помещениях зданий лечебно-профилактических, санаторно-курортных и детских учреждений; б—до радиаторов в помещениях с нормальными санитарно-гигиеническими требованиями; в—до конвекторов настенного типа «Комфорт» в помещениях зданий и сооружений различного назначения; г — до конвекторов плинтусного типа

Тип отопительного прибора выбирают в соответствии с характером. и назначением данного участка. При повышенных санитарно-гигиенических требованиях рекомендуются приборы с гладкой поверхностью, лучше всего панельные, совмещенные со строительными конструкциями; при нормальных санитарно-гигиенических требованиях можно применять приборы с гладкой и ребристой поверхностью; при пониженных требованиях в помещениях, предназначенных для кратковременного пребывания людей, используются приборы любого вида. Отопительные приборы, установленные в лестничных клетках, не должны выступать из плоскости стен на уровне движения людей и сокращать требуемую нормами ширину маршей и площадок. Согласно СНиП2.04.05-86 отопительные приборы в лестничных клетках следует устанавливать при входе и не переносить их на площадки. Чтобы вода в теплопроводе не замерзала, не допускается устанавливать отопительные приборы в тамбурах лестничных клеток, сообщающихся с наружным воздухом, а также у входных наружных одинарных дверей. Лестничные клетки многоэтажных зданий рекомендуется обогревать ре-циркуляционными воздухонагревателями, устанавливая их на первом этаже, и присоединяя к теплопроводу высокотемпературной воды. Окрашивание отопительных приборов в светлые тона уменьшает теплоотдачу по сравнению с неокрашенными на 1-2%, а при покрытии алюминиевой краской - до 25%; при окраске приборов в темные тона теплопередача увеличивается на 3-5%.

Присоединение отопительных приборов к теплопроводам может осуществляться по трем схемам, которые называются: "сверху вниз" (рис.l1.11,а), " снизу вниз" (рис. 11.11,6), "снизу вверх" (рис.11.11,в). Наиболее эффективная схема "сверху вниз", при которой плотность теплового потока отопительного прибора всегда выше за счет равномерной температуры поверхности прибора. Поэтому при схеме теплоносителя «сверху вниз» требуемая площадь поверхности прибора будет наименьшей. Схема движения воды в приборе обуславливается схемой присоединения приборов и теплопроводов.

В двухтрубных и однотрубных системах с верхней разводкой наиболее целесообразно размещать приборы по отношению к стоякам таким образом, чтобы каждый стояк имел двустороннюю нагрузку (рис.11.12.,а).

К стоякам, питающим приборы лестничных клеток, нельзя присоединять приборы других помещений. Питание приборов лестничных клеток рекомендуется осуществлять по однотрубной проточной схеме. Присоединение отопительных приборов "на сцепке" (рис.11.12, б, в) допускается только в пределах одного помещения, за исключением коридоров, туалетов и других вспомогательных помещений.

Разностороннее присоединение теплопроводов к отопительному Прибору по схеме "сверху вниз" применяется в тех случаях, когда обратная магистраль системы находится под прибором (рис. 11.12, г), над прибором (рис. 11.12, д) и при внутренней установке крупного прибора (рис. 11.12, г). Хотя теплотехнически преимущество имеет разностороннее присоединение теплопроводов, на практике чаще всего используется одностороннее присоединение, позволяющее унифицировать узел обвязки прибора, что важно для зданий массового строительства. Присоединение приборов по схеме "снизу вниз" чаще всего осуществляется в верхнем этаже вертикальных однотрубных и двухтрубных систем с нижней разводкой (рис.11.12, ж,з) и в горизонтальной системе однотрубной (рис. 11.12, и). Присоединение приборов по схеме "снизу-вверх" применяется в однотрубных (рис.11.12, к) и двухтрубных системах отопления с нижней разводкой.

11.3. РАСЧЕТ ЧИСЛА ЭЛЕМЕНТОВ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Задачей теплового расчета отопительных приборов является определение площади внешней нагревательной поверхности прибора и числа элементов их, обеспечивающих в расчетных условиях необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение.

Характеристикой отопительного прибора является номинальный тепловой поток q_ном, Вт. Его значения получены в результате тепловых испытаний в специальной климатической камере при стандартных условиях. При этом тепловой поток отопительных приборов определяем: при расходе теплоносителя через прибор, имеющего теплоотдачу порядка 800-1000 Вт,G=0.1 кг/с; при средней разности температур теплоносителя в приборе и окружающего воздуха Δtˉ =70°C; при барометрическом давлении в испытательной камере 101.33 кПа; при одностороннем подключении прибора по схеме "сверху вниз" и открытой его установке.

В реальных условиях эксплуатации расход теплоносителя через отопительные приборы, разность температур, способ подключения приборов к теплопроводам и ряд других факторов, влияющих на теплоотдачу, как правило, не совпадают с теми, при которых проводились испытания. Для учета перечисленных факторов на теплоотдачу приборов вводят поправочные коэффициенты. Влияние изменений среднего перепада температуры Δt¯_кри расхода теплоносителяGучитывают соответственно коэффициентами: φ₁и φ₂:

, ,(11.2)

где nиm- показатели степени, приведенные в табл.8.1[2]

Поправка на барометрическое давление φ₃существенна при значительном отличии его от значения 101.33 кПа тепловой поток конвекторов снижается на 4, а радиатора - на 3%. В общем случае значение φ₃рекомендуется определять по формуле:

φ₃=S+(1-S)(P₀/P)^2(n-1), (11.3)

где S- доля лучистой составляющей от общего теплового потока элемента отопительного прибора (S=0.3 для чугунных радиаторов, S =0.45 для однорядных стальных радиаторов, S = 0.05 для конвекторов с кожухом);

Р₀= 101.33 кПа;

Р - расчетное значение барометрического давления, кПа;

n- показатель степени.

При определении количества отопительных приборов, кроме упомянутых выше поправочных коэффициентов на номинальный тепловой поток необходимо учитывать влияние на теплоотдачу отопительных приборов, способа их подключения к трубопроводам, компоновка (рядности) по глубине и высоте, наличие декоративных укрытий. Поскольку упомянутые Факторы влияют на теплоотдачу различных типов отопительных приборов по-разному, то они рассматриваются применительно к рассчитываемому типу отопительных приборов.

Число секций в отопительных приборах чугунных типов M-I40 и М-90:

, шт. (11.4)

где β₁-коэффициент, учитывающий направление движения теплоносителя в приборе (для схемы "сверху вниз" β₁=1, для схемы "снизу-вверх" β₁=1.2, для схемы "снизу-вниз" β₁=1.1);

β₂- коэффициент, учитывающий способ установки прибора (открытая установка β₂=1, наличие перед приборами сплошного экрана, усиливающего естественную циркуляцию воздуха β₂=0.9, наличие декоративного укрытия β₂=1.1, при установке прибора в открытой нише или в два ряда по высоте β₂=1.05);

β₃- коэффициент, учитывающий число секций в одном приборе (при числе секций до 5 шт. β₃=0.93, от 5 до 10 шт. β₃=1, свыше 10 шт. β₃=1.03;

Q_пр- требуемая теплоотдача отопительного прибора, Вт.

Q_пр=Q_тп-0,9Q_тр, Вт (11.5)

где Q_тп- теплопотери помещения, Вт;

Q_тр- теплоотдача открыто проложенных теплопроводов, Вт;

Q_тр=q_гl_г+q_вl_в, (11.6)

где q_гиq_в -удельные теплоотдачи трубопровода, определяемые по [2],приложения 3, 4 , Вт/м;

l_гиl_в- Длины соответственно горизонтальных и вертикальных труб, находящихся в помещении, м.

Полученное по формуле (11.4) дробное значение n₀округляют. Тепловой поток от отопительного прибора нельзя принимать меньше, чем на 5%или на 60 Вт от требуемого по расчету.

11.4. РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ

Теплопотребности помещений, выявленные в расчетных условиях, определяют площадь отопительных приборов, которая является постоянной. Между тем известно, что расчетные условия наблюдаются при отоплении здания далеко не всегда. В течение отопительного сезона изменяется температура наружного воздуха, на здания эпизодически воздействуют ветер и солнечная радиация, тепловыделение в помещениях неравномерны. Поэтому для поддержания теплового режима помещений на заданном уровне необходимо в процессе эксплуатации регулировать теплопередачу отопительных приборов.

Эксплуатационное регулирование теплового потока отопительных приборов может быть качественным и количественным.

Качественное регулирование достигается изменением температуры теплоносителя, подаваемого в систему отопления. Качественное регулирование по месту осуществления может быть центральным, проводимым на тепловой станции, и местным, выполняемым в тепловом пункте здания. В жилищном строительстве проводят также групповое регулирование в центральных тепловых пунктах.

Местное качественное регулирование должно дополнять центральное, которое проводится на: некоторое обезличенное здание в районе действия станции. Кроме того, оно может нарушаться по различным причинам, в том числе из-за необходимости обеспечивать нагревание воды в системе горячего водоснабжения. При местном регулировании учитывают обеспеченность каждого здания, системы отопления и даже отдельной ее части.

Количественное регулирование теплопередачи приборов осуществляется изменением количества теплоносителя, подаваемого в систему или прибор. По месту проведения оно может быть не только центральным и местным, но и индивидуальным, т.е. выполняемым у каждого отопительного прибора.

В системах водяного отопления центральное и местное количественное регулирование также дополняется индивидуальным количественным регулированием теплопередачи каждого прибора.

Эксплуатационное регулирование теплопередачи приборов может быть автоматизировано. Местное автоматическое регулирование в тепловом пункте проводит, ориентируясь на изменение температуры наружного воздуха. Индивидуальные автоматическое регулирование теплопередачи прибора происходит при отклонении температуры воздуха в помещении.

Для индивидуального автоматического регулирования применяют регулятор температуры прямого и косвенного действия. Принцип работы регулятора прямого действия основан на изменении объема среды при повышении или понижении ее температуры. Изменение объема среды -термоактивного материала (например, резины) непосредственно вызывает перемещение клапана регулятора в потоке основного теплоносителя.

В регуляторе косвенного действия обычно используется электрическая энергия для нагревания термобаллона уменьшенного объема, который, в свою очередь, связан со штоком регулирующего клапана.

Для индивидуального ручного регулирования теплопередачи приборов служат краны и вентили и воздушные клапаны в кожухе конвекторов.

ЛЕКЦИЯ 13

13.1. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ. СХЕМЫ. ОЦЕНКА

Использование высокотемпературной воды (t_г= 105°С) в системах отопления значительно снижает металлоемкость и стоимость (в среднем на 20-30%). Причем металлоемкость отдельных приборов снижается за счет сокращения требуемой поверхности нагрева в связи с повышением температуры воды в отопительных приборах, а экономия металла на трубопроводах достигается за счет уменьшения их диаметра в связи с сокращением количества циркулирующей воды в системе отопления и увеличением располагаемого перепада давлений в ней. Однако использование высокотемпературной воды в указанных ранее системах отопления возможно только при отоплении промышленных и некоторых других зданий, где допускается повышенная температура поверхности отопительных приборов (более 95°С), высокотемпературная вода непосредственно не используется. В этом случае ее применяют по схеме присоединения к тепловой сети с элеватором или смесительным насосом. Поэтому с целью удешевления и снижения металлоемкости систем отопления жилых и общественных зданий разработан ряд новых децентрализованных систем отопления, позволяющих использовать высокотемпературную воду непосредственно в системе отопления при сохранении температуры поверхности отопительных приборов на уровне, допустимом по санитарно техническим требованиям.

Указанные системы отопления по способу использования высокотемпературной воды можно подразделить на такие группы:

• с непосредственным использованием высокотемпературной воды (зависимая схема);

• при децентрализованном смешении в отопительных приборах, стояках или определенных местах магистральных теплопроводов;

• с одинаковым (пониженным) или разным температурным перепадом в сдельных частях системы отопления;

• при децентрализованном нагреве в поверхностных водонагревателях на магистральных теплопроводах;

• с нагревом промежуточного теплоносителя в отопительных приборах по независимой схеме.

Б.Н.Лобачевым предложена однотрубная система отопления с нижней прокладкой распределительной магистрали (TI =150°С) и децентрализованным смешением воды в основании стояков с помощью микроэлеваторов. Несмотря на усложнение эксплуатации, установка микроэлеваторов обеспечивает получение давления, достаточного для нормальной работы стояков и экономию металла на магистральном трубопроводе.

Л.И. Рохлецовым также разработана схема однотрубной системы отопления с нижней прокладкой магистралей при непосредственном присоединении к тепловой сети и децентрализованном смешении воды в определенных местах распределительной магистрали. Такая система отопления состоит из нескольких последовательно соединенных групп П-образных стояков (рис.13.1). Количество групп и стояков в каждой подгруппе, расходы воды в них и диаметры отверстий дроссельных шайб на перемычках определяются в результате теплового и количественного баланса теплоносителя и гидравлического расчета системы. Эта система может быть рекомендована также в тех случаях, когда перепад давления на вводе тепловой сети в здание не может обеспечить работу элеватора.

Стоимость описанной системы отопления и расход металла по сравнению с обычными однотрубными системами с П-образными стояками уменьшается в среднем на 20%.

Перспективной является система отопления с децентрализованным нагревом местной воды в поверхностных подогревателях на магистральных трубопроводах, так называемая система со ступенчатой регенерацией теплоносителя (СРТ). Состоит она из нескольких подсистем, последовательно соединенных по теплоносителю. Каждая подсистема включает один или группу стояков при верхнем или нижнем расположении распределительной магистрали. Высокотемпературную воду (150°С) перед поступлением непосредственно в первую подсистему используют для подогрева охлажденной воды, прошедшей другие системы, до требуемых параметров (95 или 105°С) в установленных между подсистемами регенератора теплоносителя (РТ) - теплообменниках типа "труба в трубе" (рис.13.2). Потребители теплоты, для которых допускается использование высокотемпературной воды (например, воздухонагреватели лестничных клеток) подключаются перед первой подсистемой. Подсистемы имеют пусковые перемычки между распределительной и сборной магистралями с вентилем, который при работе системы находится в закрытом положении.

Проекты отопления СРТ экономичнее по сметной стоимости и металлоемкости применяемых типовых проектов на 15-20%.

Рис 13.1. Безэлеваторная система отопления с попутным подмешиванием высокотемпературной воды в определенных местах распределительной магистрали;

1 — ввод тепловой сети; 2 — воздухонагреватели лестничных клеток; 3-6— стояки, соответственно первой, второй, третьей и четвертой подсистем; 7— диафрагма.

Схема А

Схема Б

В- регенератор теплоносителя

L_рт

Рис. 13.2. Схемы систем отопления со ступенчатой регенерацией теплоносителя:

А — с параллельным соединением регенераторов теплоты (РТ); Б — с последовательным соединением РТ; В — схема РТ; 1 — ввод тепловой сети; 2— РТ; 3 — пусковая перемычка; 4 — внутренняя труба; 5 — корпус; 6 — патрубок; 7 — донышко; 8 — спускник с пробкой.

Система отопления СРТ с параллельным соединением регенераторов теплоносителя. (схема А, рис. 13.2) может применяться в зданиях различного типа и назначения. Более эффективна она в блок- секционных жилых домах при устройстве тупиковой посекционной системы отопления с автоматизированным абонентским вводом, оборудованном двумя комплектами автоматики, позволяющими пофасадно регулировать системы отопления. Для этого посекционные системы отопления конструируют по схеме А так, чтобы последняя по ходу движения воды подсистема отапливала ту сторону фасада, на которую ориентирована лестничная клетка, а тепловая нагрузка.противоположного фасада должна распределяться примерно поровну между двумя подсистемами, причем в качестве первой по ходу движения воды подсистемы необходимо выбрать подсистему с меньшей тепловой нагрузкой.

Система отопления СРТ с последовательным соединением регенераторов РТ (схема Б, рис. 13.2) в связи с невозможностью местного количественного регулирования теплопроизводительности входящих в нее подсистем может применяться в зданиях меридиальной ориентации (фасады обращены на запад-восток), оборудованных секционными системами отопления, а также в зданиях небольшой протяженности (например, точечных). Для зданий широтной ориентации (фасады обращены на север-юг) рекомендуется применять пофасадные системы отопления с устройством для каждого фасада системы отопления по схеме Б (объединяющей все подсистемы вдоль одного фасада) с автоматизированным абонентским вводом , оборудованного комплектом автоматики, позволяющим регулировать расход теплоносителя в зависимости от изменяющейся тепловой нагрузки помещений данного фасада.

К группе систем отопления, работающих при повышенной средней температуре воды в приборах, относится система отопления с двумя перепадами температур теплоносителя по кольцам системы. Состоит такая система из двух взаимосвязанных частей, работающих параллельно от одного элеваторного узла (рис. 13.3). После элеватора в первую часть - системы вода поступает с температурой 95 или 105°С ( в зависимости от принятой схемы расположения магистралей) и, охлаждаясь до температуры 80 или 85 °С, полностью возвращается в элеватор для подмешивания к высокотемпературной воде. Во второй части системы горячая вода после охлаждения в отопительных приборах до требуемой температуры (70⁰С), минуя элеватор, возвращается в тепловую сеть.

Рис. 13.3. Схема отопления с двумя перепадами температур по кольцам системы.

Системы отопления с двумя перепадами температур с экономической точки зрения рекомендуется проектировать в жилых зданиях высотой до 7 этажей однотрубными с нижней прокладкой обеих магистралей, а в зданиях от 7 до 12 этажей - с верхней прокладкой распределительной магистрали (TI=95°С). При этом перепад; температур в первой части системы следует принимать в зависимости от способа прокладки магистралей и располагаемой разности давлений на вводе тепловой сети.

Согласно расчетам, применение систем отопления с двумя перепадами температур, позволяет уменьшить массу отопительных приборов на 6-10% за счет увеличения теплоотдачи при более высоких температурах циркулирующего теплоносителя.

В ряде случаев планировка общественных зданий, а также производственных с неодинаковыми технологическими процессами в различных частях здания, позволяет использовать теплоноситель в одних помещениях с повышенной температурой (130-150°С), а в других - с более низкой (95-115⁰С). Для таких зданий рекомендуется использовать особый вид систем отопления - системы, последовательно соединенные по теплоносителю, в которых вода с повышенной температурой в первую очередь пропускается через отопительные системы помещений, где по нормам это допускается, а затем уже охлажденный теплоноситель направляется в отопительные приборы помещений, для которых ограничена температура теплоносителя Такие единые

Рис. 13.4. Принципиальные схемы последовательно присоединенных систем отопления;

а — вертикальная система с высокотемпературной (I) и среднетемпературной частями (II); б—с вертикальной высокотемпературной и горизонтальной среднетемпературной частями.

для всего здания системы отопления имеют меньшую металлоемкость трубопроводов и отопительных приборов по сравнению с двумя разделительными системами, (рис. 13.4).

Кроме приведенных выше систем с непосредственным использованием высокотемпературной воды, разработаны также системы отопления с децентрализованным нагревом высокотемпературной водой промежуточного теплоносителя в отопительных приборах по независимой схеме, (рис.13 .5).

В этом случае змеевик с высокотемпературной водой, включенный в однотрубную проточно- регулируемую систему отопления, вводится в безнапорный отопительный прибор с промежуточным теплоносителем (водой, маслом или другой жидкостью), нагревая его до требуемой температуры. В качестве таких приборов могут использоваться керамические или ситаловые блоки с отверстиями в верхней части для ввода змеевика или более совершенные стальные закрытые штампованные радиаторы со змеевиком, введённым сбоку. В системах отопления с керамическими блоками высокотемпературная вода может иметь температуру 110-70⁰С, в системах отопления со стальными радиаторами, заполненными минеральным маслом , 130-70⁰С. При этом температура поверхности приборов не превышает 95⁰С. Кроме того, при использовании керамических блоков испаряющаяся вода дополнительно увлажняет воздух в помещениях.

Рис.13.5. Отопительная панель с промежуточным теплоносителем.

ЛЕКЦИЯ 14

ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

По завершении монтажных работ монтажными организациями должны быть выполнены испытания систем отопления гидравлическим или манометрическим методом, с составлением акта испытании, тепловое испытание систем отопления на равномерный прогрев отопительных приборов.

Испытания должны проводиться до начала отделочных работ.

14.1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ.

До начала гидравлического испытания, если имеется возможность, систему следует прогреть до максимальной температуры. Необходимо иметь в виду, что прогрев и последующее охлаждение системы позволяет выявить те дефекты, которые могут появиться в соединениях труб и приборов под влиянием температурных изменений.

Когда система прогреется, нужно осмотреть ее и в случае необходимости подконтрить сгоны и подтянуть болты во фланцевых соединениях. Если будут обнаружены мелкие неисправности, которые нельзя устранить без спуска воды (например, течь в соединении радиаторных секций), то их следует четко отметить мелом с тем, чтобы после охлаждения системы спустить из нее воду и устранить замеченные дефекты.

Максимальную температуру воды в системе желательно поддерживать в течение суток. После этого систему нужно охладить и до спуска из нее воды еще раз проверить состояние соединений. Если в системе не окажется дефектов, которые требуют спуска воды, можно приступить к гидравлическому испытанию.

Следует отметить, что прогреть систему до испытания ее гидравлическим давлением удается сравнительно редко.

Объясняется это тем, что гидравлическое испытание систем производятся в основном в теплое время года, когда районные котельные и тепловая сеть ТЭЦ, как правило, бездействует. Поэтому в большинстве случаев приходится испытывать давлением без предварительного прогрева .

Гидравлическое испытание должно проводиться после устранения всех обнаруженных дефектов.

При наполнении системы для гидравлического испытания из нее надлежит полностью удалить воздух. Так как вода почти не сжимается, то даже незначительный объем воды, нагнетаемый в заполняемую систему, может создать в ней большое давление. Поэтому в системе, заполненной только водой, испытательное давление создается быстро. Если в трубах или приборах останется воздух, то при нагнетании воды в систему он будет сжиматься и давление в системе будет повышаться медленно ; чем больше воздуха в системе, тем медленнее будет возрастать давление. В процессе гидравлического испытания это создаст представление о недостаточной плотности соединений.

Испытание систем водяного отопления должно производиться при отключенных котлах и расширительных сосудах давлением, равным 1.5 рабочего давления, но не менее 0.2 МПа в самой нижней точке системы.

На всех трубах отключенного расширительного сосуда необходимо установить временные воздушные краны.

При наполнении системы водой открывает все регулирующие и воздушные краны, а также всю запорную арматуру, установленную на трубопроводах. Воду в систему пускают медленно по схеме "снизу-вверх", т.к. это способствует лучшему наполнению и удалению воздуха. Наполнение производится до тех пор, пока из воздушных кранов не пойдет вода. После этого их закрывают и создают необходимое давление.

Если в наружном водопроводе давление мало, то необходимое давление в системе создают с помощью гидравлического пресса.

Система признается выдержавшей испытание, если в течение 5 мин нахождение ее под пробным давлением падение давления не превысит 0.02МПа и отсутствуют течи в сварных швах, трубах, резьбовых соединениях, арматуре, отопительных приборах.

Если в процессе испытания будет обнаружена течь в сварных швах и резьбовых соединениях, то из системы следует спустить воду и ликвидировать эти дефекты путем подварки швов и перевертки фасонных частей. Устранение течи без спуска воды из системы при помощи подчеканки категорически запрещено, т.к. подчеканкой можно устранить течь на непродолжительное время.

Трубы, фасонные части и соединения должны выдерживать без разрушений и потери герметичности:

а) пробное давление воды, равное рабочему давлению воды в системе отопления в 1.5 раза, но не меньше 0.6 МПа при постоянной температуре воды 95° С;

б) постоянное давление воды, равное рабочему давлению воды в системе отопления, но не менее 0.4 МПа, при постоянной расчетной температуре теплоносителя, но не менее 80°С в течение 25-летнего расчетного периода эксплуатации.

Гидравлические испытания пластмассовых трубопроводов должны предусматривать повышение давления до требуемой величины в течение 30мин. Трубопровод считают выдержавшим испытание при падении давления в нем не более, чем на 0.06 МПа в течение следующих 30 мин и при дальнейшем падении давления в течение 2-х часов не более, чем . 0.02 МПа.

14.2.МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ.

Манометрические испытания системы отопления следует производить в следующей последовательности: систему заполнить воздухом пробным избыточным давлением 0.15 МПа (1.5 кгс/см²); при обнаружении дефектов монтажа на слух следует снизить давление до атмосферного и устранить дефекты, затем систему вновь заполнить воздухом давлением 0.1 МПа (1.0кгс/см²), выдержать под пробным давлением в течение 5 мин. Система признается выдержавшей испытание, если при нахождении ее под пробным давлением падение давления не превысит 0.01 МПа.

Системы панельного отопления должны быть испытаны, как правило, гидростатическим методом.

Гидростатическое испытание системы панельного отопления должно производиться (до заделки монтажных окон) давлением 1 МПа (10 кгс/см²) в течение 15 мин. При этом падение давления не должно превышать 0,01 МПа (0.1 кгс/см²).

Для систем панельного отопления, совмещенных с отопительными приборами, величина пробного давления не должна превышать предельного пробного давления для установленных в системе отопительных приборов.

Величина пробного давления систем панельного отопления паровых систем отопления при манометрическом испытании должна составлять 0.1МПа (I кгс/см²). Продолжительность испытания - 5 минут. Падение давления должно быть не более 0.01 МПа (0.1 кгс/см²).

Паровые системы отопления с рабочим давлением до 0.07 МПа должны испытываться гидростатическим методом , давлением, равным 0.25МПа (2.5кгс/см²) в нижней точке системы. Системы с рабочим давлением более 0.07МПа, - гидростатическим давлением, равным рабочему давлению плюс 0.1МПа (I кгс/см²), но не менее 0.3 МПа в верхней точке системы.

Система признается выдержавшей испытание давлением, когда в течение 5 мин нахождение ее под пробным давлением падение давления не превысит 0.02 МПа (0.2 кгс/см²) и отсутствуют течи в сварных швах, трубах, резьбовых соединениях, арматуре, отопительных приборах.

Система парового отопления после гидростатического испытания и парового должна быть проверена путем пуска пара с рабочим давлением системы. При этом утечка пара не допускается.

Тепловое испытание системы отопления при положительной температуре наружного воздуха должно производиться при температуре воды в подающих магистралях системы не менее 333°К (60°С). При этом все отопительные приборы должны прогреваться равномерно.

При отсутствии в теплое время года источников теплоты тепловое испытание системы отопления должно быть произведено подключением к источнику теплоты. Тепловое испытание систем отопления должно источнику теплоты. Тепловое испытание систем отопления должно быть произведено подключением системы отопления к источнику теплоты. Тепловое испытание систем отопления при отрицательной температуре дружного воздуха должно производиться при температуре теплоносителя в подающем трубопроводе, соответствующей температуре наружного воздуха во время испытаний по температурному графику, но не менее 323°К (50°С) и величине циркуляционного давления в системе согласно рабочей документации.

Тепловое испытание систем отопления следует производить в течение 7 часов, при этом проверяется равномерность прогрева отопительных приборов (на ощупь).

ЛЕКЦИЯ 13.

13.1. ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ.

Надежная работа систем отопления обеспечивается проведением организационных и технических мероприятий. Организационные мероприятия заключаются в разработке структуры службы эксплуатации и ремонта систем теплопотребления, в задачи которой входят планирование, материально-техническое снабжение, разработка технической документации, контроль за правильной эксплуатацией и соблюдением техники безопасности, подготовка кадров и т.п. Технические мероприятия предусматривают техническое обслуживание и ремонт систем отопления, соблюдение требуемых режимов работы систем теплопотребления.

Организационная структура эксплуатации систем теплопотребления зависит от типа и мощности системы теплоснабжения, ее ведомственной подчиненности, характера теплопотребления.

В некоторых городах организованы специализированные хозрасчетные предприятия - дирекция объединения котельных и тепловых сетей.

Создание объединенных диспетчерских систем при дистанционном Правлении инженерным оборудованием зданий обеспечивает бесперебойную работу и управление оборудованием жилых и общественных зданий, повышает уровень обслуживания населения, снижает затраты тепловой и электрической энергии, уменьшает численность обслуживающего персонала.

|В общественных зданиях и коммунальных предприятиях техническое обслуживание и ремонт санитарно-технических систем, как правило, осуществляет служба эксплуатации, в которую входит инженер (техник) и слесаря-сантехники. Ремонт этих систем может производиться также по договору специализированными организациями.

На промышленных предприятиях служба эксплуатации и ремонта санитарно-технических систем подчиняется главному энергетику (главному механику) предприятия. Структура этой службы может быть различной. На крупных предприятиях техническим обслуживанием и ремонтом систем отопления руководит специальное бюро, которое составляет графики ремонта, контролирует качество эксплуатации, выполняет работы по реконструкции систем. Эксплуатацию и ремонт систем отопления осуществляет специальный цех или ремонтная мастерская. На некоторых предприятиях межремонтное обслуживание и ремонты систем теплопотребления выполняют цеховые ремонтные группы, в состав которых входят дежурные слесаря.

На небольших предприятиях эксплуатация систем отопления возлагается на инженеров или техников, находящихся в подчинении главного механика предприятия и руководящих дежурными слесарями-сантехниками. Ремонт всех санитарно-технических систем, как правило, выполняется силами производственных цехов и ремонтно-механическим цехом предприятия; большой объем ремонтных работ, например, при капитальном ремонте, может быть выполнен по договору специализированной ремонтно-строительной организацией.

Надежная и экономичная работа систем отопления и тепловых пунктов обеспечивается выполнением следующих мероприятий системы планово-предупредительных ремонтов (ППР); планированием профилактических и ремонтных работ с определением их трудоемкости для различного вида оборудования; установлением продолжительности ремонтных циклов, межремонтных периодов и структуры ремонтных циклов с учетом специфики работ оборудования; организацией проведения планируемых работ; обеспечение их необходимыми материалами, запасными частями, технической документацией; разработкой основных правил по обслуживанию и ремонту оборудования с соблюдением требований техники безопасности; контроль за качеством производимых работ.

Планирование и оформление отчетной документации планово-предупредительных ремонтов тепловых пунктов и систем теплопотребления осуществляют эксплуатирующие организации, руководствуясь действующими инструкциями, нормами, положениями. Планирование ППР должно предусматривать разработку перспективных и годовых планов-графиков ремонта и профилактического обслуживания основного оборудования, определение объемов ремонтных работ, составление сметы на капитальный ремонт, подготовку ведомости дефектов для выполнения текущего ремонта и т.д.

Система ППР включает межремонтное обслуживание, периодические профилактические работы, плановые (текущие и капитальные) ремонты.

Межремонтное обслуживание заключается в наблюдении за состоянием оборудования, устранением мелких неисправностей, наладке тепловых пунктов и систем отопления, соблюдения в условиях эксплуатации действующих инструкций и правил техники безопасности.

Основными задачами обслуживания тепловых пунктов являются: соблюдение в системе отопления требуемых расходов и параметров теплоносителя; устранение утечек теплоносителя; обеспечение бесперебойной и эффективной работы всего оборудования. В зависимости от структуры эксплуатации тепловые пункты обслуживают слесари-обходчики теплосети или дежурный персонал потребителя.

Обслуживающий персонал должен: знать оборудование теплового пункта и устройство системы отопления, номер элеватора, диаметр сопла, режим работы теплосети и системы теплопотребления, величину статического давления в системе отопления; выполнять указания диспетчера тепловой сети; содержать помещение теплового пункта в чистоте, не допускать в него посторонних лиц; в аварийных случаях отключать узел ввода от тепловой сети и немедленно извещать об этом район теплосети; знать и выполнять правила техники безопасности Включение и выключение тепловых пунктов и систем отопления, а также регулирование расхода сетевой воды осуществляет обычно персонал тепловой сети. Перед включением в эксплуатацию тепловой пункт должен быть отремонтирован, промыт и опресован. Слесари-обходчики не менее одного раза в две недели проверяют состояние помещений, оборудования, запорно-регулирующей арматуры, трубопроводов, контрольно-измерительных приборов и средств автоматики, наличие пломб на элеваторах, дроссельных диафрагмах и приборах, предназначенных для учета тепловой энергии. Затем в журнал теплового пункта заносят показания манометров, термометров, водомеров, тепломеров, записывают все обнаруженные неисправности и отметки по их устранению, отмечают все случаи отключения и подключения вводов к тепловой сети. На каждый тепловой пункт по установленной форме необходимо составлять паспорт, один экземпляр которого должен находиться на тепловом пункте, а второй - в эксплуатационном районе тепловой сети.

Основными задачами технического обслуживания системы отопления являются: поддержание системы в исправном состоянии; систематический контроль за ее работой; устранение легких неисправностей, обеспечение правильной ее эксплуатации.

Слесари-сантехники по техническому обслуживанию обязаны периодически осматривать систему отопления для выявления недостатков в ее работе и их устранения. Отопительные приборы, трубопроводы и запорно- регулирующую арматуру следует осматривать не менее двух раз за I отопительный сезон с целью контроля качества обогрева помещений, проверки плотностей соединения и состояния крепления отопительных приборов и трубопроводов. Трубопроводы, прокладываемые в технических подпольях, подвалах, чердаках и лестничных клетках подлежат ежемесячному осмотру с целью проверки качества тепловой изоляции, плотности запорно-регулирующей арматуры и соединений трубопроводов. Обход всей системы отопления осуществляют два раза в год: осенью при проверке готовности системы к отопительному сезону, весной - для выявления неисправностей и уточнения объемов работ по плановому ремонту, производимому в летнее время. Мелкие неисправности (уплотнение сальниковой набивки в арматуре, затягивание резьбовых и фланцевых соединений) устраняют немедленно. При небольших течах в трубах допускается установка временных хомутов. Пришедшую в негодность тепловую изоляцию удаляют, трубы очищают от ржавчины, покрывают антикоррозионным слоем, после чего накладывают новую тепловую изоляцию.

Обслуживающий персонал должен устранять неисправности по заявкам потребителей, выполнять текущий ремонт, участвовать в проведении плановых ремонтов системы отопления, ликвидации аварий.

Все выявленные во время обходов неисправности и меры по их устранению должны быть зафиксированы в специальном журнале. Неисправности, не влияющие на работу системы отопления и которые не могут быть устранены немедленно, записывают в ведомость дефектов для устранения их в межотопительный период.

При каждом обходе системы отопления необходимо из нее выпускать воздух через воздухосборники, воздушные трубы и воздушные краны у отопительных приборов.

Обслуживающий персонал должен знакомить потребителей с правилами эксплуатации систем отопления, способом регулирования теплоотдачи отопительных приборов, объяснять причины их неудовлетворительной работы из-за закрытия приборов мебелью, декоративными решетками с малым живым сечением для прохода воздуха и т.п. Для сведения потребителя необходимо довести, что при закрытом воздушном клапане тепловая мощность конвектора "Комфорт" уменьшается в 3.3 раза, а при снятых панелях кожуха - в 1.5 раза. Очистку конвекторов от пыли с помощью пылесоса или щетки необходимо производить в начале отопительного сезона и один-два раза во время работы системы отопления. После окончания отопительного сезона клапан необходимо закрыть, что предохраняет нагревательный элемент конвектора от попадания пыли в межотопительный период.

После окончания отопительного сезона для предотвращения попадания воздуха в систему отопления до начала ремонта ее оставляют заполненной сетевой водой. В процессе подготовки к отопительному сезону система должна быть отремонтирована,_ промыта и подвергнута гидравлическому испытанию

Профилактические работы, проводимые согласно графику ППР, включают периодические осмотры и профилактические испытания.

Осмотры как самостоятельные операции, входящие в состав ремонтного цикла, планируют как для водоподогревателей, насосов центральных и районных тепловых пунктов, т.е. для оборудования, которое характеризуется большой трудоемкостью ремонта. Во время осмотров проверяют состояние оборудования, производят легкий ремонт, чистку, промывку, выявляют дефекты эксплуатации, уточняют состав и объем работы, подлежащий выполнению при очередном плановом ремонте. Периодичность осмотров устанавливает главный инженер предприятия, эксплуатирующего тепловые пункты и системы отопления. Как правило, для большей части оборудования осмотры проводят в порядке межремонтного обслуживания.

Профилактические испытания, как самостоятельные операции, планируют и проводят раз в год в летнее время между двумя очередными плановыми ремонтами только для особо ответственного оборудования с целью выявления его эксплуатационной надежности, безопасности обслуживания и предупреждения возникновения аварии.

Текущий ремонт является основным видом профилактического ремонта, направленного на обеспечение бесперебойной и длительной работы системы отопления, предупреждения ее износа и устранения неисправностей, возникших в процессе эксплуатации. Во время его проведения оборудование теплового пункта и систему отопления отключают от тепловой сети и производят необходимые ремонтные операции. Текущий ремонт тепловых пунктов и систем отопления осуществляют в летний период.

Наиболее характерными работами по текущему ремонту являются: замена отдельных участков трубопроводов и пришедших в негодность родительных приборов; частичная замена вышедших из строя запорно-регулирующей арматуры, фланцев и прокладок, смена сальниковой набивки в арматуре; восстановление тепловой изоляции трубопроводов и оборудования; чистка насосов, проверка их центровки с электродвигателями, чистка и смазка подшипников, чистка и ремонт воздухосборников, вантузов, конденсатоотводчиков, водоподогревателей, грязевиков, средств автоматического регулирования и другого оборудования тепловых пунктов и систем отопления; снятие контрольно-измерительных приборов и сдача их на проверку; ремонт креплений трубопроводов и оборудования; промывка системы, ее гидравлическое испытание, окраска трубопроводов и оборудования.

Капитальный ремонт является наиболее сложным и полным по объему видом планового ремонта. При его проведении производится полная замена изношенных деталей, узлов и участков трубопроводов системы. отопления, испытание и наладка оборудования и сети трубопроводов, полная разборка оборудования тепловых пунктов. В объем капитального ремонта, кроме работ, выполняемых при текущем ремонте, входят также дополнительные работы, которые выявляются и фиксируются в ведомости дефектов при последнем в ремонтном цикле текущем ремонте: замена типа отопительных приборов; присоединение существующей системы отопления, снабжаемой теплом от местной котельной, к тепловой сети ТЭЦ или районной котельной; автоматизация и диспетчеризация системы теплопотребления; замена тепловой изоляции оборудования и теплопровода; все строительные работы, связанные с капитальным ремонтом теплового пункта.

.

ЛЕКЦИЯ 14

НЕИСПРАВНОСТИ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И МЕРЫ ПО ИХ

УСТРАНЕНИЮ.

Отсутствие циркуляции теплоносителя в системе отопления или в отдельных ее частях может вызвано наличием в ней воздуха из-за недостаточного заполнения системы водой или при утечке теплоносителя, что возможно при независимой схеме присоединения сети или при теплоснабжении от местной котельной. Как правило, при этом в системах с верхней разводкой в первую очередь прекращается циркуляция теплоносителя в стояках, присоединенных к распределительной магистрали вблизи воздухосборника. При несвоевременном обнаружении этой неисправности может возникнуть опасность промерзания не только узлов присоединения этих стояков к магистралям, но и самих магистральных трубопроводов. В двухтрубных системах с нижней разводкой и в горизонтальных системах при наличии воздуха в первую очередь не работают отопительные приборы верхнего этажа. Для возобновления циркуляции воздух необходимо выпустить через воздушные краны, установленные в этих приборах.

Уменьшение или даже прекращение циркуляции воды в отдельных частях системы отопления может быть вызвано их засорением при изготовлении, монтаже или ремонте, что наиболее часто наблюдается в запорно-регулирующей арматуре, в резьбовых соединениях труб при небрежной подмотке льняной пряди и особенно при неснятых заусеницах; при переходе с одного диаметра на другой, в местах изгиба трубопроводов; в корпусе центробежного насоса и др.

Определение и устранение засоров иногда бывает затруднительно. Обычно места засоров находятся на границе прогрева и непрогрева трубопроводов. Если простукиванием ликвидировать засор не удается, его интенсивно промывают.

Тяжелые частицы, образующие засор, обычно оседают в определенных местах и легко удаляются после разборки труб. Однако устранение засоров, создаваемых легким мусором (например, щепками или льняной прядью) затруднено, т.к. при спуске воды из засоренного участка легкие частицы, перемещаясь с водой, могут образовать засор в новом месте.

Неплотности в трубопроводах, являющиеся частично встречающейся неисправностью систем отопления, могут возникать в резьбовых, фланцевых и сварных соединениях, а также при возникновении трещин в трубах, ниппелях радиаторов и т.д.

Течь в резьбовых соединениях наблюдается при недостаточном их уплотнении, особенно в сгонах между муфтами и контргайкой, при очень глубокой и сорваной резьбе, при наличии трещины в фасонной части; в зависимости от установленной причины неплотности резьбовое соединение уплотняют или заменяют непригодную деталь.

Неплотности фланцевых соединений могут быть вызваны недостаточным затягиванием болтов, перекосом во фланцах или некачественной уплотнительной прокладкой. Если после дополнительного затягивания болтов течь не устраняется, прокладку меняют. Нельзя забивать клинья во фланцевые соединения, которые подтекают, или устанавливать косые прокладки между фланцами при их перекосе.

Причиной неплотности сварных соединений может быть низкое качество сварных швов; устраняют этот недостаток дополнительной проваркой швов.

Неправильное гнутье труб может вызвать появление трещин. Если ширина трещины не превышает 5 мм, трубы заваривают сплошным швом, а при ее ширине 6-20 мм и длине до 200 мм к трубе приваривают накладку из листовой стали толщиной не менее 4 мм, при больших размерах щели производят замену участка трубопровода.

Причинами появления неплотностей также могут быть коррозия труб, отсутствие или недостаточная компенсация температурных удлинений трубопроводов, превышение допустимого давления теплоносителя, гидравлические удары и т.д.

Низкое качество заготовительных и монтажных работ, а также отступления от проекта могут повлиять на эффективность всей системы отопления или отдельных ее частей.

К числу дефектов монтажа относится неправильная установка запорно-регулирующей арматуры. В вентиле теплоноситель должен перемещаться через золотниковое отверстие в сторону клапана.

Проходные краны, устанавливаемые для отключения стояков, при высокой температуре теплоносителя прикипают, если ими длительное время не пользуются. Во избежание этого пробки этих кранов периодически (2-3раза в год) следует прокручивать.

Причиной неудовлетворительной работы отопительных приборов П-образного стояка, когда одни приборы недогреваются, а другие перегреваются, может явиться ошибочное присоединение подъемной части стояка к сборной магистрали, а опускной - к распределительной. Такие неисправности подлежат устранению, так как регулировка системы отопления при их наличии не может дать положительных результатов.

Непрогревы отдельных стояков могут наблюдаться в таких случаях: при не полностью открытой запорно-регулирующей арматуре в местах подключения стояков (ветвей) к распределительным или сборным магистралям; система отопления не отрегулирована, в результате чего часть стояков не прогревается, а часть перегревается; засорился участок трубопровода, в результате чего уменьшилась или полностью прекратилась циркуляция воды; образовалась воздушная пробка в верхней части П-образного стояка или в узле подключения стояка к сборной магистрали при верхней разводке циркуляция воды прекратилась, если часть системы опорожнена ввиду недостаточного давления в обратной магистрали или при утечке воды из системы, присоединенной к теплосети по независимой схеме и т.д.

Недостаточный прогрев отдельных отопительных приборов может быть обусловлен следующими причинами: не полностью открыт регулирующий кран на ответвлении к отопительному прибору; наличие обратного уклона на ответвлениях к отопительному прибору, что затрудняет полное удаление из него воздуха; не полностью открыт воздушный клапан на конвекторе типа "Комфорт"; неправильно установлен отопительный прибор (не выдержаны требуемые зазоры между ним и ограждением помещения - стеной, полом, подоконной доской); отопительный прибор закрыт декоративной решеткой с малым живым сечением для смывания воздухом; засорение отопительного прибора, ответвлений трубопровода к нему и регулирующих кранов.

Эффективность системы отопления может быть снижена неудовлетворительной работой насосов, предназначенных для создания циркуляции теплоносителя. Производительность Gи развиваемое насосом давление Р резко уменьшаются при неправильном направлении вращения его рабочего колеса. Вращение должно происходить в сторону разворота улиткообразного корпуса насоса. Для изменения направления вращения колеса достаточно поменять местами две любые фазы на клеммах электродвигателя или электрического щита. Уменьшение частоты вращения насоса по сравнению с ее расчетной величиной также приводит к снижению величинGи Р . Следует помнить, что изменение расхода воды в системе отопления прямо пропорционально изменению частоты вращения насоса. При этом изменение гидравлического сопротивления системы и потребляемая электродвигателем мощность соответственно пропорциональны второй и третьей степени изменения частоты вращения. Увеличенный перепад температур в системе отопления по сравнению с температурным графиком, как правило, свидетельствует о недостаточной производительности насоса, а небольшой перепад может быть вызван завышенным расходом теплоносителя. В этих случаях соответствующим образом следует изменить частоту вращения насоса. Неудовлетворительная работа системы отопления может быть также вызвана неправильным подбором насоса при проектировании, несоответствием характеристики установленного насоса паспортным данным, подсосом воздуха через сальник или фланцы на всасывающем патрубке, неплотным закрытием задвижки, на обводной линии насоса, засорением насоса и т.д.

Перегрев электродвигателя насоса или выход его из строя может быть вызван недостаточной его мощностью или засорением насоса. Если устранить обнаруженные неисправности не удается, насос следует заменить.

В системах парового отопления чаще всего не прогреваются отопительные приборы, расположенные в самых удаленных от узла ввода стояках. Причиной непрогрева может быть: недостаточное давление и расход пара в системе отопления; поступление пара в конденсатопровод; особенно через отопительные приборы в ближайших к тепловому узлу стояках, что создает подпор конденсата для других стояков; наличие воздушных и водяных пробок в магистральных трубопроводах и ответвлениях к стоякам и отопительным приборам; засоры трубопроводов и т.д.

Воздушные или водяные пробки в системах парового отопления наблюдаются при несоблюдении уклонов трубопроводов, их переломе. Даже при правильных уклонах необходимо периодически выпускать воздух из системы отопления. После перерыва в работе системы выпуск воздуха необходимо осуществлять при пуске ее в действие.

Неудовлетворительная работа системы отопления или отдельных ее частей может быть вызвана несколькими причинами. Поэтому, прежде, чем устранять обнаруженные неисправности, систему следует тщательно обследовать. Например, часто пытаются ликвидировать непрогрев некоторых смещений увеличением диаметров отдельных участков трубопроводов, увеличением поверхности отопительных приборов, что следует делать только после технического обоснования и выполненных расчетов.

Лекция №15