3.2.2 Естественное циркуляционное давление

Движение теплоносителя в циркуляционном кольце СВО возникает за счет естественного давления и при его недостаточности усиливается с помощью установки насоса.

Естественное циркуляционное давление Р_Е складывается из давления Р_Е.ПР, возникающего за счет охлаждения воды в отопительных приборах, и давления Р_Е.ТР, вызываемого охлаждением воды в теплопроводах:

Р_Е = Р_Е.ПР+Р_Е.ТР. (3.1)

Естественное давление в циркуляционном кольце, возникающее за счет охлаждения воды в ОП, равно произведению ускорения свободного падения на вертикальное расстояние от середины котла (центра нагрева) до середины ОП (центра охлаждения) и разности плотностей охлажденной и горячей воды:

Р_Е.ПР = gh(_О-_Г). (3.2)

Значения Р_Е.ТР обычно принимаются по таблицам.

В двухтрубных системах (см. рисунок 3.1,в) количество циркуляционных колец равно количеству ОП. Естественное циркуляционное давление по этажам определяется следующим образом:

Р_Е1=gh₁(_О-_Г)+Р_Е.ТР;

Р_Е2=gh₁(_О-_Г)+gh₂(_О-_Г)+Р_Е.ТР; (3.3)

Р_Е3=gh₁(_О-_Г)+gh₂(_О-_Г)+gh₃(_О-_Г)+Р_Е.ТР.

Т.о. в двухтрубных системах с верхней разводкой Р_Е возрастает с каждым этажом.

В однотрубных системах (см. рисунок 3.1,а,б) количество циркуляционных колец равно количеству отопительных стояков. Естественное циркуляционное давление в стояке определяется по формуле

Р_Е =gh1(_О-_Г)+gh₂(_Х-_Г)+gh₃(_У-_Г)+Р_Е.ТР. (3.3)

Температура в любой точке трубопровода определяется следующим образом:

t_X=t_Г-(Q_ПР.1+Q_ПР.2+...+Q_ПР.n)(t_Г-t_О)/Q_ПР, (3.4)

где t_Г - температура горячей воды, поступающей в стояк; t_О - температура охлажденной воды, выходящей из стояка; Q_ПР.n - теплоотдача приборов, расположенных выше точки Х, в которой определяется температура воды; Q_ПР - теплоотдача всех ОП стояка.

Величина естественного давления для однотрубных систем с замыкающими участками (см. рисунок 3.1,б) определяется по той же формуле (3.3). Разница заключается в определении высоты h, которая берется от центра нагрева до низа ОП, где происходит смешивание двух потоков воды.

В системах с нижним расположением магистралей горячей и охлажденной воды Р_Е.ТР незначительно и в расчетах не учитывается.

Лекция 4

3.2.3 Конструирование систем водяного отопления здания

Конструирование систем отопления начинается с расстановки на поэтажных планах ОП. Отопительные приборы должны обеспечивать равномерное обогревание помещений. ОП следует размещать, как правило, под световыми проемами в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки (СНиП). Желательно, чтобы под окнами длина приборов составляла не менее 50  длины проемов (как правило, не менее 70  в больницах, детских дошкольных учреждениях, школах, домах престарелых и инвалидов). Под витринами и витражами приборы располагают по всей их длине. При размещении приборов под окнами вертикальные оси оконного проема и приборов совмещают (допустимо отклонение не более 50 мм). В жилых зданиях, гостиницах, общежитиях, административно-бытовых зданиях приборы могут быть совмещены от оси проемов.

ОП в лестничных клетках многоэтажных зданий (до 12 этажей) располагают внизу за входным тамбуром, применяя высокие конвекторы. В малоэтажных зданиях используют ОП того же типа, который принят для отопления основных помещений. ОП располагают так, чтобы не сокращать ширину маршей, не образовывать выступы плоскости стен на уровне движения людей.

На поэтажных планах ОП условно показываются прямоугольником 2х12 мм независимо от их физической длины. В жилых и гражданских зданиях ОП оборудуются арматурой, позволяющей осуществлять монтажную и эксплуатационную регулировку. У приборов лестничных клеток регулировочная арматура не ставится.

Продолжается конструирование системы отопления следующим образом: на поэтажных планах расставляются стояки (в том числе и главный) и на планах чердака и подвала наносятся подающие и обратные магистрали. Для пропуска теплоносителя могут использоваться металлические (стальные, медные, свинцовые и др.) и неметаллические (пластмассовые, стеклянные и др.) трубы.

Стояки к магистралям должны быть присоединены таким образом, чтобы все параллельные ветви систем имели примерно одинаковую тепловую нагрузку и длину. В большинстве случаев прокладку стояков следует предусматривать открытой. По специальным требованиям прокладка труб может быть скрытой: магистрали переносят в технические помещения, стояки и подводки к приборам скрывают в каналах и бороздах или замоноличивают (в местах расположения разборных соединений труб и арматуры предусматривают лючки.

Расстановка стояков в здании производится следующим образом (рисунок 3.6).

газ. трубы

  

ЖК ЖК ЖК ЛК под маршем

Рисунок 3.6

В угловых жилых комнатах стояки устанавливаются в углу (для предотвращения их промерзания), ОП смежных комнат можно подсоединять к одному стояку. Лестничные клетки оборудуются отдельными стояками по однотрубной проточной схеме.

При конструировании системы необходимо учитывать правила производства монтажных работ. В частности, следует выдерживать расстояние 80 мм между осями двухтрубных неизолированных стояков D_у32 мм, при этом подающие располагать справа. Расстояние от поверхности строительных конструкций до оси неизолированных стояков или горизонтальных труб принимать: 35 мм при D_у32 мм, 50 мм при D_у32 мм с допуском 5 мм.

Ввод в здание удобнее осуществлять с фасада здания ближе к центру.

В гражданских зданиях шириной более 9 м предусматривают прокладку магистралей, обеспечивающую разделение системы отопления на две пофасадные части. Для СВО с верхней разводкой вычерчивается план чердака (рисунок 3.7), с нижней разводкой - план подвала (рисунок 3.8). На чердаке теплопроводы прокладываются по полу, подводки к стоякам имеют длину 11,5 м (для удобства монтажа трубопроводов), выполняется теплоизоляция теплопроводов.

11,5м 50-100

           

ГС 

           

Рисунок 3.7 Рисунок 3.8

При размещении магистралей предусматривают свободный доступ к ним для осмотра, ремонта и замены, а также уклон (рекомендуется 0,003), при необходимости по СНиП допустим минимальный уклон 0,002) и компенсацию теплового удлинения труб.

В СВО, где колебания температуры и длина прямолинейных участков сравнительно невелики, а также имеется много углов и поворотов, компенсаторы не требуются. В зданиях высотой более семи этажей для компенсации удлинения главных стояков и длинных прямолинейных участков магистралей применяют П-образные компенсаторы, размеры которых рассчитывают.

Запорно-регулирующая арматура.

На подводках к ОП устанавливают: при однотрубных стояках – регулирующие краны (только для эксплуатационного регулирования), имеющий пониженный (до 5) коэффициент местного сопротивления (ручные краны – проходные КРП и трехходовые КРТ, автоматические краны); при двухтрубных стояках (в том числе для приборов с воздушными клапанами) – регулирующие краны (для пуско-наладочного и эксплуатационного регулирования), имеющие повышенный коэффициент местного сопротивления (ручные краны двойного регулирования КРД, краны КРП с дросселирующим устройством, автоматические краны). Регулирующие краны у ОП не устанавливают в местах, где может замерзать циркулирующая вода, это относится к приборам при входе в лестничные клетки, у ворот, у загрузочных наружных проемов и т.п. местах.

Арматуру на стояках в малоэтажных (один-три этажа) зданиях не ставят (рисунок 3.9, а).

a) б) в)

Т1 Т1 Т1

Т2 Т2

в)

Т1

Т2 Т2

Рисунок 3.9 - Схемы присоединения стояков к магистралям систем отопления двух-трехэтажных зданий (а), четырех-семиэтажных при верхней разводке (б) и при нижней разводке (в), восьмиэтажных и более высоких зданий (г)

В четырех-семи этажных зданиях на стояках устанавливают проходные пробочные краны (рисунок 3.9, б, в), вместо спускных кранов можно применять тройники или муфты с пробками для выпуска воздуха.

В зданиях, имеющих восемь и более этажей (рисунок 3.9, г), обязательна установка спускных кранов (вместо тройников с пробками); проходные краны заменяют вентилями также и при гидростатическом давлении, превышающем 0,6 МПа.

На стояках в лестничных клетках запорные краны устанавливают независимо от числа этажей.