Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Отопление и вентиляция Ч. 1 Отопление

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
13.74 Mб
Скачать

рое для прибора 1 выражается величиной А3

Yr + Yi

— Yr). Это

2

 

 

давление способствует циркуляции воды через прибор.

Таким образом, давление, которое можно использовать для преодоления сопротивлений в приборе и подводках к нему, оп­ ределяют по уравнению

^отв — 2 (RI +

2 ) â;iMiy4 -f- h3 Уг + У°

кг,1м?

 

или в общем

виде

 

2

 

 

 

 

 

 

Яотв =

2 (RI +

Z) 3ai(.y4 +

Лпр (Уср.п — Узам.уч) 1сг/мй.

(V.4)

Уравнение

(V.4) показывает,

что циркуляционное давление,

которое может быть использовано для преодоления сопротивле­ ний прибора и подводок к нему, равно сопротивлению замыкаю­ щего участка плюс произведение высоты прибора на разность объемных весов воды в приборе и в замыкающем участке.

Из уравнения (V.4) можно сделать вывод, что количество воды, поступающей в прибор, зависит от сопротивления замы­ кающего участка. В этом можно убедиться, установив кран на замыкающем участке. Чем больше закрывать кран, тем больше будет сопротивление замыкающего участка и тем больше воды поступит в прибор. При полностью закрытом кране вся вода пойдет через прибор.

Если диаметры трубопроводов подобраны по циркуляцион­ ному давлению Япр [см. формулу (V.2)], то диаметры замыкаю­ щих участков находят по уравнению

2 (RI -f- 2 ) зам.уч =

Я отв АПр (Уср.п Уззм.уч)*

(V .5 )

При расчете однотрубной системы отопления более удобно

сначала по давлению Яст

определить диаметры магистралей и

стояков, а затем находить диаметры подводок к приборам. Од­ нако можно сделать и наоборот: сначала определить диаметры

участков по кольцу

приборов,

а затем — диаметры замыкаю­

щих участков.

давления,

определенные по формулам

Циркуляционные

(V.1) и (V.2 ), увеличивают на

величину дополнительного дав­

ления, возникающего от охлаждения воды в трубопроводах. Это давление принимают по приложению б с поправочным коэффи­ циентом 0,5, так как в однотрубных системах длина стояков меньше, чем в двухтрубных, в связи с чем вода в стояках мень­ ше охлаждается.

§ 19. Квартирные системы водяного отопления

Величина естественного циркуляционного давления незна­ чительна, поэтому в системах с естественной циркуляцией водц необходимо применять трубы больших диаметров, а при двух-

трубных

системах, кроме

того, значительно заглублять котлы.

В связи с этим системы с естественной циркуляцией приме­

няются

редко, в основном

для

отопления небольших отдельно

стоящих зданий и отдельных квартир.

 

В квартирных системах котлы не заглубляю тся

и устанавли­

ваются

почти на одном уровне

с нагревательными

приборами.

В некоторых случаях середина нагревательного прибора может оказаться даж е ниже середины котла.

Циркуляционные давления в квартирных системах вы зы ва­ ются в основном охлаждением воды в трубах и по своей величи­ не ничтожны.

Для нагревания воды в квартирных системах отопления слу­

жат обычно небольшие чугунные котлы, которые устанавлива­ ют в кухнях. Вместо чугунных котлов иногда применяют змееви­ ки или радиаторы, располагаемые в очагах кухонных плит, а

также водогрейные котелки, вмонтированные в плиты.

К вартирная система отопления показана на рис. V.10. М аги­ стральные трубопроводы расположены: подающие под потол­ ком, обратные над полом.

Расположение обратной магистрали под полом или над по­ лом не всегда возможно. В таких случаях обратный трубопро­

вод

прокладывают под потолком помещения так, как указано

на

схеме

рис. V.11.

 

В этой

схеме обратный трубопровод от дальнего прибора II

сначала поднимается вверх, а затем у следующей группы прибо­ ров опускается вниз и включается в обратную линию от этих приборов. После этого обратный трубопровод от трех приборов поднимается вверх, проходит под потолком помещения и, опу­ скаясь, включается в котел.

При таком расположении обратных трубопроводов исключа­ ется возможность возникновения точек нагрева, расположенных выше котла, которые уменьшили бы циркуляционное давление. Если воду из дальних приборов направлять непосредственно в обратную магистраль, то точки нагрева могли бы возникать в точках смешения охлажденной воды из приборов, так как вода, выходящая из какого-либо прибора, может оказаться менее ох­ лажденной, чем в других приборах.

Рис. V.11. Квартирная система водяного отопления с обрат­ ным трубопроводом, проложенным под потолком помещения

Основной недостаток системы, показанной на рис. V.11, сос­ тоит в том, что из нее нельзя выпустить воду в одном месте; для спуска воды приходится вывертывать нижние пробки у ра­ диаторов или устанавливать дополнительные спускные краны.

Чтобы сократить длину трубопроводов и уменьшить стои­ мость системы, нагревательные приборы иногда устанавливают у внутренних стен. При таких условиях для увеличения циркуля­ ционного давления приборы целесообразно располагать на рас­ стоянии 300—400 мм от пола.

В квартирных системах отопления за расчетный уровень на­ грева воды принимают не середину котла, а уровень, находя­ щийся на 250 мм выше колосниковой решетки, где вода нагре­ вается наиболее интенсивно.

Циркуляционное давление в квартирной системе отопления равно разности объемных весов горячей и охлажденной воды, умноженной на вертикальное расстояние от середины прибора

до уровня нагрева воды в котле плюс

давление, возникающее

от охлаждения воды в трубопроводах:

 

H = h (уо — Yr) + A И

кг/м2.

Если уровень нагрева воды расположен выше середины при­ бора, то выражение h (у0 — Yr) будет отрицательным и цирку­

ляция

воды будет происходить только под влиянием ее охлаж ­

дения

в трубопроводах.

Непрерывная топка квартирных систем отопления усложня­ ет их эксплуатацию . Поэтому, чтобы иметь возможность топить систему с перерывами, предусматривают установку таких кот­ лов, которые могут загруж аться топливом на несколько часов. С этой ж е целью иногда устанавливаю т баки-аккумуляторы го­ рячей воды, которые при перерывах в топке служ ат генератора­ ми тепла. Такие баки дороги и занимаю т в квартирах много места.

Ориентировочную величину циркуляционного давления с учетом охлаждения воды в трубопроводах находят по эмпири­ ческой формуле (см. рис. V.10).

 

Н = ЬН ОГ0 +

А) ± Ai (Yo -

Yr) * ф с \

(V .6)

где

ft— высота

расположения

подающей магистрали

 

над уровнем нагрева воды в котле в м\

 

— расстояние от рассчитываемого стояка до верти­

 

кальной оси котла в м\

 

 

 

1гг — вертикальное

расстояние от середины нагрева­

 

тельного прибора до уровня нагрева воды в кот­

 

ле в м\ принимается со знаком плюс, когда се­

 

редина прибора выше, и со знаком минус, когда

 

она ниже уровня нагрева воды в котле;

 

Yo—Yr — разность

объемных весов воды,

выходящей из

 

прибора и поступающей в него, в кг/м3;

 

6 — поправочный коэффициент, имеющий следующие

 

значения:

при изолированном главном подаю ­

 

щем стояке

и неизолированных

остальных тру­

 

бах Ь = 0,4; при изолированных главном стояке и

 

обратной

 

магистрали

6 = 0,36; когда все трубы

 

изолированы

6 = 0,16.

 

 

Формула (V.6) показывает, что при изолированном главном стояке и неизолированных остальных трубопроводах циркуля­ ционное давление в системе увеличивается.

Рассчитывая систему квартирного отопления, предваритель­ но принимают, что 50% давления расходуется на местные со­

противления и остальные 5 0 % — на

трение в трубопроводах.

Подобрав, пользуясь формулой (V.6),

предварительные диамет­

ры трубопроводов, определяют охлаждение в них воды, находят температуру воды в начале и конце каждого участка и средний объемный вес воды в вертикальных участках. После этого опре­ деляю т действительное циркуляционное давление для каждого стояка, вычитая из уточненного веса воды в стояке вес воды в общем обратном стояке, котле и подающем стояке.

Если на схеме рис. V.10 в результате учета охлаждения во­ ды в трубах будут определены средние объемные веса, то дей­ ствительное циркуляционное давление для прибора / составит:

AQYcp.i ”h К Ycp.n + Аа Yep.а

(A3 Yep.з Ак Yep.к ~Ь A4 Yep.4)

.

Действительное циркуляционное давление для прибора II на рис. V.11 будет равно:

н = ht Ycp.i + h„ Ycp.n'+ Л3 Ycp.s — (^aYcp.2 + ht ycpA + hKyr) кг/м*.

Вквартирных системах отопления в наиболее невыгодных ус­ ловиях находятся приборы, расположенные ближе к котлу, так как в коротком циркуляционном кольце вода охлаждается мень­ ше, в связи с чем уменьшается и циркуляционное давление.

Поверхность нагревательных приборов определяют с учетом действительной температуры воды при входе в прибор и при вы­ ходе из него.

§20. Размещение нагревательных приборов, трубопроводов и арматуры

Всистемах отопления с естественной циркуляцией в качест­

ве нагревательных приборов применяют радиаторы, ребристые и гладкие трубы. Так же как и в других системах, приборы рас­ полагают преимущественно под окнами.

Температура воды в системах с естественной циркуляцией не превышает 95° С, поэтому к размещению приборов в таких систе­ мах противопожарных требований не предъявляют.

На лестничных клетках, чтобы увеличить циркуляционное давление, радиаторы иногда располагают на высоте 0,45—0,5 м

от

площадки.

 

Если радиатор соединяют на сцепке, то диаметр труб сцеп­

ки

принимают 32 мм.

 

Все нагревательные приборы устанавливают по отвесу и

уравню. В пределах одного помещения приборы должны быть установлены единообразно и на одной высоте.

Трубопроводы систем отопления, как правило, прокладывают открыто. Скрытую прокладку трубопроводов в бороздах допу­ скают при наличии технологических, гигиенических, конструк­ тивных или архитектурных требований.

В жилых, общественных и вспомогательных зданиях при нижней разводке магистральных трубопроводов их прокладыва­ ют в подвалах, технических подпольях, под полом или над по­ лом нижнего этаж а, разводящие и сборные магистрали диамет­ ром до 40 мм могут прокладываться в толще бетонной подготов­ ки пола. При верхней разводке подающие магистрали прокладывают на чердаке или под потолком верхнего этаж а.

Стояки трубопроводов устанавливают вертикально. Отклоне­ ние от вертикали при открытой прокладке допускается не более 2 мм на 1 м длины трубопровода.

В системах отопления жилых, общественных и вспомогатель­ ных зданий промышленных предприятий, а такж е подобных им по характеру помещений в зданиях и сооружениях другого наз-

начения

рекомендуется

прогревать углы

наружных ограж де­

ний, размещ ая в них отопительные стояки.

 

В жилых домах и общественных зданиях расстояние от по­

верхности

ш тукатурки

или облицовки до

оси неизолированных

стояков и горизонтальных трубопроводов систем отопления при их открытой прокладке должно составлять 35 мм при диаметре труб до 32 мм и 50 мм при диаметре труб от 40 до 50 мм с допу­ скаемым отклонением + 5 мм.

Стальные водогазопроводные неоцинкованные трубы соеди­ няются на резьбе или сваркой. Тонкостенные трубы соединяют­ ся на накатанной резьбе или тоже сваркой.

Трубопроводы из стальных неоцинкованных труб при скры­ той и открытой прокладке в производственных, жилых и общест­ венных зданиях допускается соединять сваркой без сгонов и со­ единительных гаек на стояках, кроме мест установки арматуры.

Соединения трубопроводов при их открытой прокладке не должны располагаться в стенах, перегородках, перекрытиях и других строительных конструкциях зданий.

Разборные соединения стальных трубопроводов (фланцы, сгоны и соединительные гайки) располагаю т в местах, доступ­ ных для осмотра и ремонта.

При скрытой прокладке трубопроводов в бороздах и каналах во всех местах расположения разборных соединений и запорной арматуры устанавливаю т люки, обеспечивающие доступ к арм а­ туре и соединениям.

Стальные трубопроводы, по которым циркулирует вода с температурой 40— 100° С, в местах пересечения их с перекрытия­ ми, внутренними стенами и перегородками заклю чаю т в гильзы, обеспечивающие свободное движение труб при изменении тем­ пературы воды. Края гильз должны быть расположены заподли­ цо с поверхностями стен, перегородок и потолков и выступать выше отметки чистого пола на 20—30 мм.

Утки и скобы на трубопроводах, расположенные в толще пе­ рекрытий, обертывают асбестом. Гильзы на утках и скобах не

устанавливают.

 

 

 

 

М агистральные трубопроводы

прикрепляют к строительным

конструкциям

на

подвесках

и кронштейнах. Допускается про­

кладка таких

трубопроводов

на кирпичных и бетонных опорах.

Уклоны магистральных трубопроводов должны быть не ме­

нее 0,002.

 

 

 

 

 

Подводки

к

нагревательным

приборам

прокладывают

с уклоном не

менее 10 мм

на всю длину ответвления. При

длине подводок

400—600 мм

уклон может быть

уменьшен до

5мм.

Вдвухтрубных системах отопления расстояние между осями смежных неизолированных стояков диаметром до 32 мм должно

составлять

80 мм с допускаемым отклонением + 5 мм\ подаю ­

щие стояки

располагаю т справа.

При пересечении стояков и подводок к приборам скобы на стояках должны огибать подводки со стороны помещения.

В системах отопления с естественной циркуляцией в качест­ ве запорно-регулирующей арматуры применяют краны двойной регулировки, вентили, пробочные краны и параллельные зад ­ вижки.

Пробочный кран с сальником показан на рис. V.12. В корпусе этого крана помещена коническая пробка, имеющая сквозной прямоугольный вырез (проход). Часть пробки, выступающая из корпуса, заканчивается четырех­ гранной головкой, на ко­ торую для вращения пробки надевают съем­ ный ключ. Вращ ая проб­ ку, изменяют положение выреза, увеличивая или уменьшая проход для во­ ды. На четырехгранной головке имеется риска,

Рис. V.12.

Пробоч­

Рис. V.13. Задвижка па­

ный кран с

сальником

раллельная

показывающая направление прохода в пробке; например, при полностью открытом кране риска будет параллельна оси тру­ бопровода.

П араллельная задвиж ка (рис. V.13) представляет собой чу­ гунный корпус /, внутри которого находятся два чугунных дис­ ка 2, укрепленных на шпинделе 3. На верхнем конце шпинделя имеется нарезка, при помощи которой его можно перемещать в гайке, соединенной с маховиком 4. При вращении маховика шпиндель поднимается или опускается, а вместе с ним переме­ щаются и диски, открывая или закры вая проход задвижки. При опускании оба диска садятся на клинообразный выступ, который раздвигает диски в стороны и прижимает их к корпусу зад ­ вижки.

П араллельные задвижки устанавливают на магистралях диаметром 50 мм и более.

К установке арматуры предъявляют следующие требования: однотипная арматура, располагаемая в одном помещении, долж на быть установлена единообразно и на одной высоте, если

в проекте не имеется иных указаний; установка задвижек, пробочных кранов и вентилей шпинде­

лем (штоком) вниз не допускается; арматура, устанавливаемая на трубопроводах, не должна

находиться в толще стен или других строительных конструкций; запорная и регулирующ ая арматура кроме вентилей и кра­

нов

на стояках долж на

иметь ручки и маховики;

 

 

 

в местах установки

арматуры следует предусматривать

на

трубопроводах разборные соединения;

 

 

 

расстояние от магистрали до установленного на

стояке

или

на

ответвлении вентиля

(крана) должно быть не более 120 мм\

 

при установке вентиля направление имеющейся

на корпусе

стрелки должно совпадать с направлением движения теплоноси­ теля;

шпиндели регулировочных кранов при установке нагрева­ тельных приборов без ниш должны располагаться вертикально, а при установке в нишах — под углом 45°

Гильзы термометров, устанавливаемых на трубопроводе, должны находиться в потоке теплоносителя. Гильзы должны быть залиты минеральным маслом.

§ 21. Тепловая изоляция трубопроводов

Отопительные трубопроводы покрывают тепловой изоляцией при следующих условиях:

при прокладке трубопроводов в местах, опасных в отношении зам ерзания теплоносителя (например, в неотапливаемых поме­ щениях, в подпольных каналах, у наружных дверей и т. п.) ;

при необходимости сохранения определенных параметров те­ плоносителя в транзитных магистралях;

при прокладке в искусственно охлаждаемых помещениях; при прокладке в помещениях, где наличие горячих трубопро­

водов опасно в пожарном отношении (воспламенение или взрыв) или может вызвать перегрев помещения.

Тепловая изоляция может быть блочной или сегментной, оберточной, набивной, литой и мастичной (рис. V.14).

Блочная или сегментная изоляция выполняется из отдельных заранее заготовленных формованных сегментов, которые накла­ дываю т на трубы вразбеж ку, скрепляют проволокой, бан даж а­ ми или сетками. Снаружи такую изоляцию иногда покрывают мастикой, тканью, штукатуркой и гидроизоляцией.

Оберточная изоляция состоит из матов и полотнищ, изгото­ вляемых из минеральной ваты и других теплоизоляционных м а­

териалов. М атами или полотнищами трубы обертывают в один или несколько слоев и укрепляют бандажами или специальными скрепками. Снаружи изоляцию покрывают тканью и красят.

Д ля набивной изоляции вокруг трубопроводов монтируют специальные чехлы, оболочки и сетки, которые набивают тер*

моизоляционнными

материалами. Такими ж е материалами мо­

гут быть набиты

и каналы для трубопроводов. Д ля изоляции

Рис. V.14. Мастичная тепловая изоляция трубопро­ вода

/ — подмазочнмй

слой

(прокидка);

2 основной слой

изоляции; 3 — каркас

из проволоки;

4 штукатурный

слой;

5 — оклейка; 6 — окраска

применяют перемешанные между собой сыпучие и волокнистые материалы. К набивным материалам относятся минеральная вата, пенобетонная крошка, совелит, асботрепельные материалы

и др.

Применять ш лак в качестве набивной изоляции нельзя, так как он вызывает интенсивную коррозию труб.

Литую изоляцию применяют при прокладках трубопроводов о непроходных каналах и при бесканальных прокладках. Д ля литья используют пенобетоны и пеносиликаты. Изоляция моно­ литна и прочна.

Способ мастичной изоляции состоит в том, что мастичную изоляционную массу набрасывают слоями по 15—20 мм на го­ рячую поверхность трубопроводов. После высыхания первого слоя набрасывают второй слой, затем третий. Д ля такой изоля­ ции применяют совелит, ныовель, асботрепел и вулканит.

Иногда мастичную изоляцию выполняют из шерстяных оче­ сов с белой глиной. Рекомендовать эти материалы не следует,

так как они не обладаю т хорошими теплоизоляционными свой­ ствами.

Блочная и мастичная изоляции применяются для отопитель­ ных трубопроводов наиболее часто.

§ 22. Устройства для удаления воздуха из систем отопления

В систему отопления воздух попадает вместе с водой, в ко­ торой он растворен; это происходит как при первоначальном наполнении системы, так и при всех последующих добавках. Кроме того, часть воздуха может остаться в системе при слиш ­ ком быстром ее наполнении.

При нагревании воды растворенный в ней воздух выделяется в виде отдельных пузырьков. Так как воздух легче воды, он бу­ дет собираться в верхних точках системы, стремясь занять наи­ высшее положение. Д ля нормальной работы системы необходи­ мо, чтобы воздух, находившийся в ней до наполнения водой и выделяющийся из воды при ее нагревании, легко удалялся в атмосферу. Если не будет обеспечен выход воздуха, он будет скапливаться в трубопроводах и приборах, образуя воздуш ­ ные пробки, нарушающие циркуляцию воды в системе отоп­ ления.

В системах отопления с естественной циркуляцией, где вода движется с небольшой скоростью, воздух не может увлекаться потоками воды и всегда будет занимать наивысшую точку. П о­ этому удаление воздуха в таких системах решается в основном соблюдением правильных уклонов трубопроводов, дающих воз­ можность свободного выхода воздуха в расширительный сосуд.

Чтобы полностью удалить воздух при наполнении системы, ее нужно наполнять водой возможно медленнее и обязательно че­ рез обратные трубопроводы. При соблюдении этого условия вода в системе будет подниматься равномерно и весь воздух, на­ ходившийся в приборах и стояках, будет беспрепятственно вы ­ ходить в открытые воздушные сборники. Если наполнение уско­ рить, то стояки окажутся наполненными раньше, чем нагрева­ тельные приборы, так как для заполнения радиаторов требуется значительно большее количество воды; в результате находящ ий­ ся в приборах воздух будет заперт водой.

Перед наполнением системы необходимо открыть все краны на подводках к приборам, а такж е на стояках и магистральных линиях; это мероприятие обеспечивает свободный выход возду­ ха к точкам его удаления.

Воздушные сборники. При естественной циркуляции воды воздух отводится через расширительный сосуд только в систе­ мах с верхней разводкой. Иногда даж е и в таких системах уда­ лить весь воздух через расширительный сосуд не представляет­ ся возможным; вследствие этого для отвода воздуха из части