16.9 Система пароводяного отопления

Пароводяную систему отопления применяют при централизованном теплоснабжении промышленного предприятия паром и необходимости устройства в одном из зданий водяного отопления, отличающегося пониженной (и переменной в течение отопительного сезона) температурой теплоносителя.

Систему пароводяного отопления применяют также в верхней части высотных зданий, куда без больших затруднений может быть подан первичный теплоноситель — пар. При вертикальном подъеме пара — теплоноеителя малой плотности — обеспечивают лишь отведение попутно образующегося конденсата. Конденсат удаляется через конден-сатоотводчики в конденсатопровод, по которому стекает конденсат из вышерасположенного теплообменника. Так устроено, в частности, отопление верхней (четвертой) зоны центральной части главного корпуса Московского государственного университета.

Подобная система пароводяного отопления называется централизованной. В централизованной системе вода может нагреваться в емкостном или скоростном теплообменнике.

В емкостном теплообменнике вода заполняет цилиндрический корпус, а пар поступает в змеевик, находящийся в нижней части корпуса. Пар подается в верхний патрубок змеевика, где превращается в конденсат, который удаляется через нижний патрубок змеевика, не смешиваясь е водой, циркулирующей в системе отопления. Нагреваемая вода попадает в теплообменник снизу, нагретая более легкая вода через верхний патрубок поступает в систему отопления.

Емкостные теплообменники отличаются незначительным сопротивлением (ξ=2,0) движению через них воды, поэтому применяются в системе отопления с естественной циркуляцией воды. Система может быть выполнена по любой известной схеме с верхней разводкой подающей магистрали.

Существенным недостатком емкостных теплообменников является их громоздкость, обусловленная тем, что коэффициент теплопередачи змеевиков не превышает при стальных трубах 700 Вт/(м²К), при латунных или медных трубах — 840 Вт(м²К). Благодаря большому объему находящейся в 1еплообменниках воды пар в них может подаваться с большими или меньшими перерывами в зависимости от температуры наружного воздуха.

С ущественно меньшие размеры имеют скоростные теплообменники, в которых нагреваемая вода движется последовательно через два пучка стальных или латунных трубок с большой скоростью (от 0,5 до 2,5 м/с). Теплоноситель пар подается сверху в межтрубное пространство цилиндри­ческого корпуса, конденсат отводится снизу. Площадь

Рис 16.12 Радиаторы децентрализованной пароводяной системы отопления

а—стандартный чугунный, б—безнапорный стальной, 1 — паровой стояк; 2 — паровой вентиль. 3 — чугунный радиатор, 4 — конденсатный стояк; 5 — вентиль (нормально закрыт), 6 — перфорированная труба; 7 — стальной радиа­тор, 8 — водоналивной патрубок; 9 — водонагревательная труба

нагревательной поверхности трубок скоростных теплообменников значительно меньше площади змеевика емкостных теплообменников в связи о повышением (примерно в 3 раза) коэффициента теплопередачи. Вместе с тем вследствие большого гидравлического сопротивления скоростные теплообменники могут применяться только в системе отопления с насосной циркуляцией воды. Для регулирования температуры воды, поступающей в систему отопления, вокруг теплообменников устраивают обводную линию с регулирующим клапаном.

В системе пароводяного отопления для обеспечения бесперебойной работы устанавливают два теплообменника, каждый из которых рассчитывается на половину тепловой мощности системы.

В децентрализованной системе пароводяного отопления вода нагревается паром непосредственно в отопительных приборах.

В одной из конструкций децентрализованной системы применяются стандартные чугунные радиаторы, в нижнюю часть которых закладываются перфорированные трубы с заглушенным концом. С одной стороны в эти трубы подается пар, который через ряд мелких отверстий выходит в радиатор. Образующийся конденсат заполняет радиаторы, и во время работы системы отопления радиаторы всегда залиты конденсатом до уровня верхней сливной подводки.

Необходимая температура воды в радиаторах поддерживается путем впуска в них большего или меньшего количества пара через подводку, начинающуюся от. парового стояка несколько выше верха приборов. Излишек конденсата сливается в конденсатный стояк.

Выпуск воды из радиаторов в случае необходимости осуществляется через нормально закрытый вентиль на нижней конденсатной подводке в конденсатный стояк.

В другой конструкции децентрализованной системы (рис. 16.12 б) пар из парового стояка подается в водонагревательную трубу (без отверстий), помещенную также в нижней части приборов. Безнапорные стальные приборы — радиаторы заполняются водой через специальный патрубок в их верхней части.

Вода в радиаторах нагревается при теплопередаче че­рез стенки трубы в процессе конденсации пара. Конденсат удаляется через конденсатную подводку в стояк.

Достоинствами децентрализованной системы пароводя­ного отопления являются меньший расход металла по сравнению с обычными системами водяного отопления и температура поверхности радиаторов ниже 100 °С (в системе парового отопления даже низкого давления она составляет 100 °С и выше).

Недостатки этой системы существенны. К ним относятся сложное регулирование, шум и вероятность гидравлических ударов в отопительных приборах. Децентрализованная система пароводяного отопления распространения не полу­чила.

ЛЕКЦИЯ 17