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

книги / Отопление и вентиляция. Отопление

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
16.16 Mб
Скачать

Имея в виду, что значение величины т для турбулент­ ного движения обычно находится в пределах между 1,75 и 2,0, а при малых диаметрах труб (на подводке к нагревательным приборам) арматура и фасонные части в некоторой степени искусственно турбулизируют ламинарное движение, можно в первом грубом приближении для упрощения расчетов при­

нять показатель корня

т = 2.

 

Тогда

 

 

 

5 = ^ = 1 /

(41,6)

При сравнительно

небольших изменениях

расхода

1,6 > — > 0,6 ошибка

при пользовании формулой (41,6) не

и

 

 

превышает 10%.

§ И. РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ СОСУД И ВОПРОСЫ УДАЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Как упоминалось, для помещения увеличивающегося объема воды в системе отопления при ее нагревании служит расширительный сосуд, устанавливаемый обычно на чердаке в специальном отепленном помещении.

Максимальная средняя расчетная температура в системе

95 + 70 со

водяного отопления обычно равна---- ----- = 82,5 , а мини­

мальная средняя температура равна + 18° (когда температура приборов отопления равна температуре помещения, а тепло­ отдача прибора равна нулю). Таким образом, максимальное возможное колебание средней температуры воды в системе водяного отопления составляет:

82,5 - 18 = 64,5°.

Следовательно, если известен объем воды Vc , заполняю­ щий систему, то объем расширительного сосуда 1/ р можно найти из выражения:

VP = 0,0006-64,5- Ve == 0,0388 Ve я,

(42, а)

где Vc — объем воды, заполняющий систему, л;

0,0006 — средний коэффициент расширения воды (при различ­

ных температурах он

различен). По СН 5-57 его

принимают с запасом:

 

 

1/р = 0,045 14 л.

(42,6)

Согласно статистическим данным, в среднем

на каждый

кдэ/с

системы водяного

отопления

1 ------ расчетной теплоотдачи

час

 

 

приходится следующий объем воды:

Е -2 1 8 .-6

81

н а г р е в а т е л ь н ы е п р и б о р ы :

 

0,00148

л

ребристые трубы...........................................................................................

 

чугунные радиаторы типа «Польза» и «Гамма»...............................

0,00595

л

то же, типа Н-136 ....................................................................................

 

0,00344

л

с е т ь т р у б о п р о в о д о в :

 

0,00384

л

при естественной циркуляции.............................................................

 

при насосной циркуляции..................................................

 

0,00191

л

котлы:

0,00715 л

стальные жаротрубные ...........................

чугунные секционны е.............................................................................

 

0,000715

л

Так как жаротрубные котлы применяются в настоящее время крайне редко, то при самом невыгодном случае (есте­ ственная циркуляция) получим объем воды, приходящийся на 1 кдж/час расчетной теплоотдачи системы, равным

0,00595 + 0,00381 + 0,000715 ss 0,0105 л.

 

 

 

Отсюда

 

 

 

 

Vp = 0,0006 • 64,5 • 0,0105 • Qpac4ss 0,0004 Qpac4л.

 

(42, в)

где QpaC4 — расчетная теплоотдача всей системы отопления,

равная расчетной теплопотере

здания,

кдж/час.

Р а с ш и р и т е л ь ­

ный

с о с у д

пред­

ставляет собой цилин­

дрический

или прямо­

угольный

в

плане

стальной

к

резервуар

(рис. 24),

которому

присоединяют следую­

щие

трубы:

расшири­

тельную /, переливную

2, сигнальную 3, спуск­

ную 4 и иногда цирку­

ляционную 5.

 

Расширительная тру­

ба 1 соединяет са­

мую

высокую

точку

системы

с

расшири­

тельным сосудом. Что­

бы в нее

не пойадала

грязь, которая может скапливаться на дне резервуара, конец этой трубы следует помещать несколько выше дна резер­ вуара.

Переливную трубу 2, на которой никакой запорной арма­ туры не ставится, выводят в специальную раковину, установ­ ленную в подвале, в удобном для надзора месте. Труба 2 гарантирует расширительный сосуд от переполнения.

83

Сигнальная труба 3, выводимая в ту же раковину, но снабженная перед переливом в раковину запорным краном, дает возможность обслуживающему персоналу, не поднимаясь на чердак, судить о том, не опустился ли уровень воды ниже места присоединения сигнальной трубы и не следует ли добавить в систему отопления воды (из водопровода). При пользовании сигнальной трубой приходится, однако, учиты­ вать, что при понижении уровня воды в расширительном сосуде в самой сигнальной трубе остается определенный объем застойной воды, которому надо дать стечь.

Спускная труба 4 служит при открывании соответствую­ щего крана для спуска из нижней части расширительного сосуда скопившейся в нем грязи.

Если возникает опасение, что из-за недостаточного отепле­ ния вода в расширительном сосуде может замерзнуть, то к расширительному сосуду подводят еще циркуляционную трубу 5, присоединяемую к обратной трубе ближайшего стояка (по которой стекает охлажденная в приборах отопле­ ния вода). Тогда расширительный сосуд становится как бы самым высоко расположенным над котлом нагревательным прибором, через который циркулирует горячая вода.

Для уменьшения потерь от испарения воды расширитель­ ный сосуд обычно снабжают отепленной крышкой. При на­ личии такой крышки расширительный сосуд сообщается с атмосферной через переливную трубу.

Диаметры трубопроводов, присоединяемых к расширитель­ ному сосуду, принимаются без расчета, согласно табл. 8.

о QL о

до 400 . 1 .......................

более 400 л ...................

 

 

 

 

Т а б л и ц а 8

 

d,

•к

 

d,

 

1"

i’//'

V

ZU"

 

I7

VI,"

V

•7/'

11 L"

27

7<"

\"

1

14

В системах водяного отопления с нижней разводкой для удаления воздуха из верхних нагревательных приборов при­ меняют различного вида воздушные краны. Один из подоб­ ных кранов (рис. 25) ввертывается в верхнюю пробку радиа-

-торной батареи. Воздух может выходить из радиатора через цилиндрические каналы ./ и 2. Проход воздуху открывается

и закрывается с помощью специальной иглы 3, снабженной резьбой и имеющей на конце квадратное сечение, чтс| позволяет ввинчивать ее внутрь крана с помощью специального торцового ключа. Воздушные краны с неснимаемыми ручками не оправдали себя, так как, пользуясь ими, иногда получают из прибора отопления воду для бытовых целей, что будет нарушать нормальную работу системы отопления.

 

 

Рис 25

 

 

В тех случаях, когда, кроме расширительного

сосуда, в

сети имеются такие высоко расположенные точки

вкоторых

может

скапливаться

воздух, отвод его

производится с по­

мощью

в а н т у з о в .

На рис. 26 изображен один из наиболее

надежных в действии

типов вантузов. Он

состоит

из чугун­

ного корпуса /, внутри которого расположен шаровой

поплавок 2, свободно

насаженный на длинное плечо

рычага

3, вращающегося на оси 4.

Левое короткое

плечо

рычага

связано

с подвижным клапаном 5, внутри которого находится

резиновый вкладыш 6. Этот вкладыш плотно

закрывает при

опускании короткого

плеча

рычага

ниппельное

отверстие

7 для

выпуска

воздуха.

 

 

 

 

 

 

К трубам системы отопления вантуз присоединяется своим

отверстием 8, находящимся под шаровым

поплавком

2.

Вантуз работает

автоматически. Если через

отверстие

8 в

корпус, поступает воздух, то шаровой

поплавок

отжимается

вниз, и воздух свободно уходит через ниппельное отверстие 7 наружу. После этого поплавок под напором воды, находя­ щейся в системе отопления, снова поднимается вверх, и от­ верстие для выхода воздуха закрывается. Данный вантуз исправно работает даже при весьма небольших давлениях воды порядка 200—300 н/м2.

Вантуз любой конструкции требуется периодически осматривать и ремонтировать. Поэтому на патрубке, с помо­ щью которого вантуз присоединяется к данной точке систе­ мы, необходимо устанавливать пробочный кран.

Для того чтобы пузырек воздуха, возникший в силу тех или иных причин в любой точке трубопроводов системы

84

отопления, мог бы выйти в атмосферу через расширительный сосуд или вантуз, трубы необходимо прокладывать с укло­ ном, обеспечивающим возможность полного опорожнения системы при выпуске из нее воды.

При сравнительно небольших скоростях воды, которые характерны для систем с естественной циркуляцией, доста­

точно иметь уклон

трубопроводов не менее 0,002. На ветках

к

нагревательным

приборам желательно доводить уклон

до

0,005.

 

85

§ 12. СХЕМЫ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ

Подачу воды от котла в нагревательные приборы и воз­ вращение ее обратно в котел можно производить самым разнообразным образом. Рассмотрим типичные схемы присое­ динения приборов к трубопроводам.

На рис. 27 изображена вертикальная двухтрубная тупико­ вая система с верхней разводкой. Двухтрубной она назы­

вается

потому,

что любой

нагревательный прибор получает

горячую воду из специальной

трубы,

предусмотренной для

подачи

горячей

воды, а охлажденная

вода уходит из при­

бора в

другую

трубу,

специально

предусмотренную для

отвода

охлажденной

воды.

 

 

горячая вода (подаю­

Трубопроводы, по которым проходит

щие трубы), обозначены

сплошными линиями, а те по кото­

рым проходит

охлажденная

вода (обратные трубы), штрих-

пунктиром.

 

 

 

 

система называется потому,

Вертикальной описываемая

что подвод горячей

воды к

приборам

и отвод от них охла­

жденной воды, осуществляется

по вертикальным трубам —

с т о я к а м .

 

 

 

 

 

 

S6

Приборы можно присоединять к стоякам по столбовой схеме (стояки / и II) или по ц е п о ч е ч н о й (стояки III

и/I/).

Кпреимуществам столбовой схемы относится возможность

выключения из работы всех приборов, питаемых от данного

стояка, путем перекрытия пробочного

крана вверху горячего

и внизу обратного

стояка. Обычно

ниже верхнего и выше

нижнего

крана

устанавливают

тройники

с пробками, что

дает возможность

опорожнить приборы и трубы для ремон­

та. После

открывания

пробки

на нижнем

тройнике можно

слить воду из стояка.

Если открыть пробку на верхнем

тройнике,

то возможно

заполнить трубы

и приборы возду­

хом, что значительно ускоряет сливание воды.

К недостатку

столбовой схемы относится то, что прихо­

дится огибать одни трубы другими (обычно подающие трубы стояка огибают ветки к приборам).

В цепочечной схеме (стояки /// и IV) необходимости огибать одни трубы другими нет. Однако при этой схеме для отключения приборов, питаемых одним каким-либо стояком (например, стояком III), требуется не только закры­

вать пробочный кран вверху стояка

и два пробочных крана

на обратных

стояках,

но и закрывать

все

краны

на прибо­

рах, питаемых

стояками

III и IV. Так

как

краны у нагрева­

тельных

приборов

при спуске

воды

 

оказываются под дей­

ствием

гидростатического

давления

и начинают пропускать

воду, то при цепочечной

схеме отключать

часть приборов

и сливать из них

воду

практически

 

невозможно.

Поэтому

цепочечная схема почти не применяется.

 

тупиковой

Изображенная

на рис. 27

схема

называется

потому, что каждый стояк является тупиком, после прохож­ дения которого вода должна возвратиться в котел по напра­ влению, обратному тому, по которому она подавалась в данный стояк.

Способ присоединения нагревательных приборов к стояку

/ и II носит название

о д н о с т о р о н н е г о ,

так как подаю­

щая и обратная труба

расположены

с одной стороны при­

бора.

присоединения нагревательного прибора

к стояку

Схема

III и IV

называется

разносторонней,

так

как

указанные

трубы расположены с противоположных сторон нагреватель­

ного прибора.

следует

помнить

указание,

приведенное

 

Кроме

того,

выше, о

том, что все

приборы

присоединены

по схеме

с в е р х у

вниз .

воздуха как при заполнении системы водой,

так

Для отвода

и воздуха,

выделяющегося

из воды при ее

нагревании,

все

трубы прокладываются, как

уже упоминалось,

с некото­

#7

рым уклоном, обеспечивающим подъем трубы в сторону движения воздуха и выхода его через расширительный сосуд, присоединенный к системе в самой высшей ее точке.

На рис. 28 изображена двухтрубная вертикальная система с нижней разводкой. Отличие ее от рассмотренной выше заключается в том, что раздающая горячую воду труба

расположена не в верхней, а в нижней части системы. Стоя­

ки /

и // являются столбовыми — остальные цепочечными.

При

вертикальной системе и нижней разводке приходится

принимать специальные меры для отвода воздуха от верхних нагревательных приборов. Отвод может осуществляться двумя способами: или с помощью описанных ранее воздуш­

ных кранов, пли централизованно, путем устройства сети

так

называемых воздушных труб (см. пунктирные

линии

на

рис. 28). Воздушные

трубы присоединяют с одной стороны

к

верхним нагревательным приборам, а с другой

стороны —

к

расширительному

сосуду. Для того чтобы в этих трубах

не возникла циркуляция воды, в месте присоединения к рас­ ширительному сосуду устраивают специальный изгиб трубы л-б-с. Воздух, поднимаясь наверх, заполняет трубу а-а' и постепенно оттесняет воду в трубе а-б вниз. Постепенно весь участок а-б заполняется воздухом, и отдельные пузырь­ ки его через трубу с-б выходят в расширительный сосуд. Таким образом, изгиб трубы а-б-с, позволяя воздуху уходить

88

через расширительный сосуд, поддерживает трубу a-а’ в заполненном воздухом состоянии и не дает возможности циркулировать в ней воде.

Сопоставляя вертикальные системы с верхней и нижней разводкой, можно сделать следующие выводы о их преиму­ ществах и недостатках:

1. При верхней разводке верхнюю разводящую магистраль ( л е жак) приходится прокладывать или по чердаку, или под потолком верхнего этажа (если между потолком и верхом окон остается достаточно места для прокладки трубы с дол­ жным уклоном, не заслоняя окон). Прокладка лежака под потолком верхнего этажа хотя и позволяет использовать теплопотерю труб для отопления помещений, но портит вид помещений, поэтому предпочитают прокладку делать по чердаку. Однако в этом случае, несмотря на теплоизоляцию труб, они все же теряют некоторое количество тепла (на нагревание воздуха чердака).

2. При нижней разводке горячая и обратная магистрали прокладываются по подвалу. Теплоотдача этих трубопрово­

дов используется

полезно

для поддержания в подвале дос­

таточно высокой температуры. В случае

надстройки здания,

на систему можно нарастить дополнительные

трубы, не

изменяя

систему в целом

(если

возможность

надстройки

была заранее учтена при расчете

системы).

При

верхней

разводке в случае

надстройки приходится

демонтировать

все разводящие магистрали.

 

для

прокладки

стояков

3. При вертикальных системах

требуется

пробивать в междуэтажных

перекрытиях

много­

численные отверстия. Указанного недостатка нет в горизон­

тальных системах.

система с различными вариантами

при-

Горизонтальная

ч соединения

нагревательных приборов

изображена на рис. 29.

На верхнем

этаже

(схема /) показана

горизонтальная

тупи­

ковая система с верхней разводкой

и приключением прибо­

ров по столбовой

схеме,

а на нижележащем этаже (схема

//) —по цепочечной

схеме.

В нижних двух этажах показаны

эти же два случая, но при

наличии нижней разводки (подаю­

щая магистраль проходит не над

прибором, а под ним).

Большим преимуществом

горизонтальных

систем

является

возможность регулировать

или выключать

приборы на всем

этаже (см. кран А на рис.

29) путем

установки крана

в на­

чале подающей магистрали. Это очень удобно,

если

весь

этаж занят одним помещением.

В горизонтальных системах все трубы нужно обязательно прокладывать с уклоном, позволяющим воздуху свободно выходить из системы через расширительный сосуд или вантузы.

89

Помимо двухтрубных систем, в СССР весьма распростра­ нены о д н о т р у б н ы е системы. Пример вертикальной одно­ трубной системы с верхней разводкой и различной схемой включения нагревательных приборов показан на рис. 30. На

стояках

/, II и III

показана проточная

схема

однотрубной

тупиковой

системы.

На

стояке I

расположение

приборов

принято двухстороннее

обеих

сторон

стояка),

а на стоя­

ках II

и / / / —одностороннее. На

стояке

II

схема

присоеди­

нения

труб

к приборам — односторонняя, а

на

стояке /// —

разносторонняя.

и

V

показана

схема

включения с замы­

На стояках IV

кающими участками.

На

стояке IV

расположение

приборов

двухстороннее, на стояке

V — одностороннее.

часть

тепла

Как

видно из схем,

горячая

вода,

отдав

верхним

нагревательным

приборам,

попадает затем

в ниже­

лежащие приборы.

Таким образом,

в однотрубных системах,

температура

воды,

входящей в приборы

различных

этажей,

неодинакова. При проточной схеме с односторонним приклю­ чением приборов (стояки II и III) с уменьшением количе­ ства воды, поступающей в какой-либо из приборов данного стояка, уменьшится количество воды, проходящей через остальные приборы, а при выключении одного из приборов остальные тоже окажутся выключенными. Этот недостаток

90