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

раска свинцовыми белилами — на 1,3%; окраска цинковыми бе­ лилами и белой эмалевой краской увеличивает теплоотдачу при­ бора на 1%, а терракотовой эмалевой краской — на 3,8%. Ввиду незначительных изменений теплоотдачи влияние окраски при­ боров не учитывают.

§13. Крепление нагревательных приборов и присоединение их к трубопроводам

Нагревательные приборы устанавливают на кронштейнах или на подставках. Число кронштейнов для установки радиаторов принимают из расчета один кронштейн на 1 м2 поверхности на­

грева прибора, но не менее трех кронштейнов на радиатор (кроме радиаторов из двух секций). Каждую ребристую трубу устанав­ ливают на двух кронштейнах. Кронштейны должны располагать­ ся под шейками радиаторов, а при ребристых трубах у фланцев.

Вместо верхних кронштейнов у радиаторов иногда устанав­ ливают «радиаторные» планки, которые располагают на 2/з высо­ ты радиатора.

При установке радиаторов на подставках для радиатора с количеством секций 1 0 и менее принимают две подставки; радиа­ тор с количеством секций более 1 0 устанавливают на трех под­

ставках; верх радиатора должен быть закреплен.

Кронштейны и подставка для радиаторов показаны на рис. IV. 16.

Заделку кронштейнов в каменные стены производят цемент­ ным раствором на глубину не менее 1 1 0 мм (без учета толщины

слоя штукатурки). Кронштейны должны быть установлены пер­ пендикулярно стене. При заделке кронштейнов применение дере­ вянных клиньев не допускается.

Приборы должны опираться на все кронштейны. Нагревательные приборы, располагаемые у деревянных стен,

у многослойных панелей наружных стен, а также у внутренних стен или перегородок облегченных конструкций, должны уста­ навливаться на подставках или специальных кронштейнах. Та­ кие кронштейны укрепляют к деревянным стенам при помощи шурупов или глухарей, к внутренним стенам и перегородкам облегченных конструкций — при помощи сквозных болтов со стальными планками.

Кронштейны для радиаторов укрепляют к бетонным стенам дюбелями, которые пристреливают строительно-монтажным пи­ столетом или заделывают в просверленные отверстия.

У прокатных панелей и стен из керамзитобетона, многопус­ тотного кирпича и других облегченных конструкций радиаторы устанавливают на напольных металлических подставках или спе­ циальных кронштейнах в соответствии с указаниями проекта.

Подводки к радиаторам бывают односторонние и разносто­ ронние (рис. IV. 17). Односторонние подводки имеют лучший вид

105

Рис. IV. 16. Кронштейны и подставка для радиаторов

а — обычный кронштейн; б — кронштейн для крепления на сквозных болтах; в — регулируемая подставка

и проще для монтажа. Разносторонние подводки применяют для радиаторов с числом секций более 25. Если к такому радиатору выполнить односторонние подводки, то наиболее удаленные от стояка секции прибора будут нагреваться недостаточно.

На рис. IV. 18 показано соединение радиаторов «на сцепке». Такое последовательное соединение приборов применяют обыч­ но в целях уменьшения числа стояков. Если «на сцепке» соеди-

* )

!

 

д )

 

 

 

 

 

V M

i

n * -

г

 

 

V--------------

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

1

Рис. IV. 17. Подводки к радиаторам

а — односторонние; б — разносторонние

*чДI

Рис. IV.18. Соединение радиаторов «на сцепке»

нено более двух радиаторов, то для них предусматривают раз­ носторонние подводки.

В водяных системах отопления радиаторы присоединяют к трубопроводам по одной из трех схем. Схема «сверху вниз» пре­ дусматривает поступление горячей воды в верхнюю часть радиа­ тора и отвод охлажденной воды снизу. При схеме «снизу вниз» вода поступает и отводится в нижней части радиатора. По схеме «снизу вверх» горячая вода подается в нижнюю часть радиато­ ра, а охлажденная вода отводится из верхней части. Наиболее часто применяют схему «сверху вниз». При паровом отоплении радиаторы присоединяют по схемам «сверху вниз» или «снизу вниз».

Подводки к ребристым трубам присоединяют при помощи фланцев с эксцентрично расположенными отверстиями, что обес­ печивает свободное удаление воздуха и сток воды или конден­ сата из труб. Подводки к регистрам из гладких труб присоеди­ няют аналогично при помощи приваренных эксцентрично муфт или патрубков. Для паровых подводок допускается концентрич­ ное присоединение.

§14. Определение необходимой поверхности

иподбор нагревательных приборов

Теплоноситель (вода или пар) передает тепло помещению че­ рез стенки нагревательного прибора; внутренняя поверхность прибора, омываемая теплоносителем, воспринимает тепло, а наружная поверхность, омываемая воздухом, отдает тепло. По­ этому наружную поверхность прибора называют поверхностью нагрева.

Передача тепла прибором характеризуется его коэффициен­ том теплопередачи k. Этот коэффициент показывает, сколько тепла отдает 1 м2 поверхности нагрева прибора в течение часа

при разности средней температуры теплоносителя и температу­ ры воздуха помещения 1°

Величина коэффициента теплопередачи зависит от вида и температуры теплоносителя, конструкции прибора и способа его установки.

При обогревании паром у всех нагревательных приборов ко­ эффициент теплопередачи больше, чем при обогревании водой. Это объясняется тем, что пар отдает тепло стенке прибора бо­ лее интенсивно, чем вода. Чем выше температура теплоносите­ ля, тем больше разность температур прибора и окружающего его воздуха; при увеличении этой разности возрастает теплоот­ дача конвекцией и лучеиспусканием, а следовательно, и коэф­ фициент теплопередачи.

Уприборов с гладкой поверхностью коэффициенты теплопе­ редачи больше, чем у ребристых, что объясняется уменьшением температуры ребра по направлению к его концу. Наряду с этим поверхности смежных ребер, обращенные одна к другой, взаим­ но поглощают лучистое тепло.

Уприборов одинакового типа коэффициент теплопередачи будет меньше при большей высоте прибора. Объясняется это тем, что верхняя часть высокого прибора омывается теплым: воздухом, нагретым у нижней части, поэтому теплоотдача верх­ ней части прибора снижена. По этой же причине коэффициент теплопередачи у гладких и ребристых труб, установленных в не­

сколько рядов по вертикали, всегда будет меньше, чем у тех же труб, расположенных в один ряд.

Меньшая теплопередача труб, установленных в несколько ря­ дов, объясняется также тем, что расположенные близко поверх-

ности труб взаимно поглощают лучистое тепло. Такое же явле­ ние происходит и у боковых поверхностей смежных секций ра­ диаторов. Лучистое тепло полностью передают помещению толь­ ко наружные боковые поверхности крайних секций, поэтому чем больший процент от поверхности нагрева радиатора составляет наружная поверхность крайних секций, тем больший коэффици­ ент теплопередачи будет у радиатора.

У радиаторов с малым количеством секций внешняя поверх­ ность крайних секций составляет значительный процент от об-

Т а б л и ц а IV.3

Коэффициенты теплопередачи k нагревательных приборов в ккал/м2 • ч град при открытой их установке

Тип нагревательного прибора

Значения k для воды при разности средней температуры воды в| приборе и температуры

воздуха помещения в грао

in

О

й

о

й

 

Щ

со

О

■ч*

иэ

со

 

г»

оо

о

о

о

о

о

О

о

о

CJ

ч

ч

ч

ч

ч

ч

ч

et

з

§

ю

ю

ю

со

tn

S

ю

3

 

ю

со

 

а

Значения k

для пара при давлении ваши

до 0,7 1 >1

Чугунные двухко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лонные радиаторы:

_

7,3

7,9

7,9

8,2

8.2

8,5

8,5

8,6

8^9

_

_

 

М-140

 

 

 

 

НМ-150

 

 

7,3

7,9

7,9

8,2

8,2

8,5

8,5

8,6

8,9

 

М-132 и М-150

6,3

6,6

6,8

7

7,2

7,4

7,5

7.7

7.9

8,2

8,5

9,1

 

H-13G и Н-150

5,8

6

6,2

6,4

6.7

6,8

7

7

7,3

7,9

 

 

БОР-2

 

тепло­

6,2

6,5

6,5

8,3

8,5

8,7

8,9

9,1

9,3

Чугунная

6,2

6,7

6,7

7

7

7,1

вая

панель

 

6

6

6

6,2

6,2

6,4

6,4

6,6

6.6

6,7

7,7

«Польза» №

«Нерис»

 

 

 

6,4

6,4

7

7

7,2

7,2

7,5

7.5

7,6

7,7

 

 

Чугунные трубы с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

круглыми

ребрами:

4,5

4,5

4,5

4,5

5

5

5

5

5

6

6,4

6.7

 

1 труба

 

(одна

 

2

трубы

 

4

4

4,25

4,5

4,5

4,5

4,5

4.5

4,5

5

5,4

5,6

 

над другой)

3,5

3,5

4

4

4

4

4

4

4

4,5

4,8

5

 

3

трубы

 

(одна

 

над другой)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одна горизонталь­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

или вертикаль­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

стальная

 

труба

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметром:

 

 

11

11

11,5 11,5 12

12

12,5 12,5 12,5 13

13,9 14,6

 

до

32 м м

108 м м

 

от

38

до

9,5

9,5 10

10

10,5 10,5 И

11

11,5 12

12,8 13,4

 

от

133 до

159 м м

9,5

9,5 10

10

10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 11,5 12,3 12,9

Несколько

 

гори­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зонтальных

сталь­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных труб,

располо­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

женных

одна

над

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

другой; расстояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

между трубами при­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мерно

равно

диа­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метру трубы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трубы диаметром

10

10

10

10

11

11

11

11

11,5112,5113,4114

 

до

32 м м

 

 

 

более

32 м м

8

8

 

8.5

9

9

9

9

9

11

11,€112,4

1 8

щей поверхности нагрева, поэтому коэффициент теплопередачи у них выше, чем у радиаторов с большим числом секций.

Коэффициент теплопередачи приборов зависит от многих различных условий, что затрудняет определение его расчетом. Поэтому в практических условиях коэффициенты теплопередачи определяют в лабораториях на основе испытаний.

Величины коэффициентов теплопередачи приборов при от­ крытой установке их у стен приведены в табл. IV.3.

Поверхность нагрева приборов F определяют по формуле

(IV. 1)

Я (*Ср-- *й)

где Qnp— количество тепла, которое должны отдавать прибо­ ры, в ккал/ч\

iCf — средняя расчетная температура теплоносителя в при­

боре в °С;

 

 

 

 

tB— расчетная

температура

воздуха в помещении в °С;

k — коэффициент

теплопередачи нагревательного прибо­

ра

в ккал/м2ч град,

принимаемый по табл. IV.3;

Рх— поправочный

коэффициент,

принимаемый в зависи­

мости от числа секций радиатора:

при количестве секций до

5 р1 =0,95;

 

 

то

же, 6— 10

Pi = 1;

 

 

 

11—20

PL= 1,05;

 

 

 

более 20

= 1,1 ;

Ра— коэффициент,

учитывающий остывание воды в тру­

бах

при

скрытой прокладке трубопровода, прини­

маемый по приложению 4; Ра— коэффициент, учитывающий характер установки при­

бора, принимаемый по приложению 5.

Среднюю расчетную температуру теплоносителя в приборе двухтрубной водяной системы отопления определяют по фор­ муле

* с р = ^ , (IV. 2)

где tr — температура воды, поступающей в прибор, в °С; t0— температура воды, выходящей из прибора, в °С.

При паровых системах отопления tc? принимают равной тем­

пературе насыщенного пара, поступающего в нагревательный

прибор; для систем парового отопления

с давлением пара до

0,7 anitcp допускается принимать равной

100° С.

Давление пара перед нагревательным прибором после венти­ ля принимают равным 0,015—0,02 ати.

В двухтрубных системах водяного отопления горячая вода поступает параллельно во все нагревательные приборы; из каж-

дого прибора охлажденная вода возвращается в котел, не за­ ходя в другие приборы. Если пренебречь охлаждением воды

втрубопроводах, то можно считать, что во все нагревательные приборы двухтрубной системы отопления вода подается с оди­ наковой температурой. Перепад температур воды в приборах таких систем также принимают одинаковым.

Воднотрубных системах водяного отопления горячая вода распределяется по нагревательным приборам последовательно: частично охладившись в одном нагревательном приборе, вода поступает в другой. Поэтому' в однотрубной системе температу­ ра воды, поступающей в приборы, и степень охлаждения (пере­ пад температур) ее в приборах различны; перепад температур воды в приборах может быть равен перепаду температур воды

всистеме, но может быть и больше или меньше его.

Для однотрубной системы отопления температуру воды, по­ ступающей в прибор, определяют по формуле

tTn — tf — Qnp^r~ - ,

(IV.3)

VCCT

 

где tn — температура воды, поступающей в

рассчитываемый

прибор, в °С;

tT— температура воды, поступающей в стояк, в °С;

Q„p — количество тепла, расходуемого вышерасположенными нагревательными приборами на стояке, в ккал/ч;

QCT— теплоотдача всех нагревательных приборов, присое­ диненных к стояку, в ккал/ч;

/„ — температура воды, выходящей из стояка, в °С.

Температуру воды, выходящей из прибора однотрубной си­ стемы отопления, следует определять по формуле

=

(IV.4)

 

^пр

где ?вых — температура воды, выходящей из прибора, в °С; trn— температура воды, поступающей в прибор, в °С;

Qn„— количество тепла, выделяемого прибором, в ккал/ч; Gnp — количество воды, проходящей через прибор, в кг/ч.

Величина

в формуле (IV.4) представляет собой перепад

бпр

температур воды в нагревательном приборе, т: е. Д t. Перепад температур Д t зависит от соотношения между количеством во­

ды, проходящей через нагревательный прибор, Gnp, и количест­ вом воды, проходящей по стояку, GCT. Чем больше будет вели­

чина этого отношения -^ПЕ_э т е. чем больше воды будет посту-

G C T

пать в нагревательный прибор, тем меньшая поверхность нагрева потребуется для этого прибора. Однако увеличение количества воды, проходящей через прибор, вызывает уменьшение перепа­ да температур в приборе, а следовательно, необходимость уве­

личивать диаметры трубопроводов, присоединяющих прибор к стояку.

Таким образом, при увеличении количества воды, проходя­ щей через нагревательные приборы, с одной стороны, умень­ шается их поверхность нагрева, а с другой стороны, увеличива­ ются диаметры подводок к приборам. Поскольку стоимость на­ гревательных приборов составляет около 70% стоимости систе­ мы, то уменьшение их поверхности позволяет значительно снизить стоимость устройства отопительной системы.

Отношение количества воды, проходящей через прибор Gnp,

к количеству воды, циркулирующей по стояку GCT,

называют

коэффициентом затекания а:

 

 

а _

.

(IV.5)

 

(?ст

 

Чем больше коэффициент затекания, тем больше воды посту­ пает в прибор.

Количество воды, проходящей через прибор, а следователь­ но, и коэффициент затекания зависят от способа присоединения приборов (одностороннее или двустороннее), соотношения диа­ метров узлов стояка, тепловой нагрузки приборов, влияющей на величину естественного давления, и скорости движения воды в стояке.

Значения коэффициентов затекания приведены в графиках, показанных на рис. IV. 19 и IV.20*.

Правила пользования графиками поясним примером.

Пример IV.I. Количество тепла, отдаваемого всеми приборами стояка, 9600 ккал/ч] теплоотдача прибора 2200 ккал/ч; узел стояка 174Х1Х3/4 дюйма;

присоединение приборов одностороннее; высота прибора 500 мм. Определить а.

Решение показано на графике (см. рис. IV. 19), а =0,24.

 

Определив коэффициент затекания а, находят Gnp

по фор­

муле

 

Gnp = aGCT.

(IV.6 )

Подставив значение Gnp в формулу (IV.4), находят tBUX.

Средняя расчетная температура воды в приборе однотрубной системы отопления будет равна:

4

^ГП -(■ ^вых ог>

* с р

----------- 2------

U

Для определения количества воды Gnp, поступающей в при­ бор однотрубного стояка с замыкающими участками, можно пользоваться номограммой, приведенной на рис. IV.21 (состав­ лена А. И. Орловым) для различных комбинаций диаметров стояка, замыкающего участка и подводок {а, б, в).

* Л. Ф. О ф и ц е р о в . Однотрубные системы водяного отопления (верти­

кальные с прямыми замыкающими участками). Госстройиздат, 1960.

Коэффициенты затекания для вертикальных однотрубных проточных систем отопления можно определять по номограмме (рис. IV.22). Из этой номограммы видно, что при увеличении длины подводки к одному из двух смежных приборов величина

Рис. IV. 19. Коэффициенты затекания воды в приборы однотрубных вертикальных водяных систем отопления с прямыми замыкающими участками и односторонним присоединением приборов

коэффициента затекания изменяется весьма незначительно. На­ пример, если расстояние от стояка до одного из приборов со­ ставляет 2 м, а до другого прибора — 0,5 м, то при одинаковых

диаметрах подводок 3/4" через ближайший к стояку прибор прой-

дет 56%, а через отдаленный прибор 44% воды, циркулирующей по стояку. Если у смежных приборов диаметры и длина подво­ док одинаковы, то через приборы независимо от величины их тепловых нагрузок будет проходить одинаковое количество воды.

Рис. IV.20. Коэффициенты затекания воды в приборы однотрубных вер­ тикальных водяных систем отопления с прямыми замыкающими участ­ ками и двусторонним присоединением приборов

При различной длине и разных диаметрах подводок к приборам количество воды, циркулирующей через один из приборов, соста­ вит Gnf i = a1GCT; количество воды, проходящей через другой

прибор, будет равно:

Gnp%— GCT ^npi•