книги / Отопление и вентиляция. Отопление-1

длина всех расчетных колец — паровой линии плюс конденсацион­ ной — будет одинаковой.

Расчет трубопроводов паровой системы отопления высокого давления с попутным движением конденсата необходимо выполнять особенно тщательно. Метод расчета аналогичен расчету трубопро­ водов водяного отопления с попутным движением воды в маги­ стральных трубопроводах: определяют давление в точках присо­ единения стояков к паровой и конденсационной магистралям. При

Рис. V.9. Схема системы парового отопления высо­ кого давления с попутным движением конденсата

этом давление в точках ответвления от паропровода должно быть больше давления в соответствующих точках присоединения тех же стояков к конденсатопроводу. В противном случае конденсат мо­ жет двигаться снизу вверх, т. е. будет происходить своеобразная обратная циркуляция конденсата.

§ 26. ВАКУУМ-ПАРОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Недостатком паровых систем отопления является высокая тем­ пература нагревательных приборов (не ниже 100° С). Из-за высо­ кой температуры нагревательных приборов эти системы не удов­ летворяют санитарно-гигиеническим требованиям для применения

Из этой таблицы видно, что при давлении ниже атмосферного температура пара ниже 100° С. Следовательно, создавая в паровой системе давления ниже атмосферного, температура пара и нагрева­ тельных приборов будет ниже 100° С.

На рис. V.10 показана принципиальная схема вакуум-паровой системы отопления. Вырабатываемый в котле пар поступает в на­

сатопроводам, а пар поступает в нагревательные приборы вслед­

путем изменения величины вакуума в системе с помощью вакуум­ ного насоса.

Существенным недостатком этой системы являются трудно ус­ траняемые неплотности, через которые просачивается воздух в си­ стему отопления. Вакуум-паровые системы отопления в СССР рас­ пространения не получили.

§ 27. ДЕТАЛИ УСТРОЙСТВА ПАРОВЫХ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

Устройства для отвода конденсата. В паровых системах отопле­ ния устройствами для отвода конденсата служат U-образные петли или конденсатоотводчики. В паровых системах высокого давления такие петли не применяют вследствие того, что из-за высокого дав­ ления высота их была бы слишком большой.

Конденсатоотводчики по принципу действия различают на тер­ мические и поплавковые. По режиму работы они могут быть пери­ одического и непрерывного действия. На рис. V.11 изображено внутреннее устройство коиденсатоотводчика термического действия. Изогнутую трубку наполняют спиртом; под влиянием температуры входящих в трубку паров трубка выпрямляется и коническим золот­ ником закрывает входное отверстие (слева). Конденсатоотводчики

термического действия устанавливают в паровых системах как низкого, так .и высокого давления.

ливаемый конденсатом, опускается, открывая отверстие. После вы­ пуска из конденсатоотводчика конденсат еще сохраняет давление,

иым клапаном (золотником). При непрерывном поступлении кон­ денсата H конденсатоотводчик шар поплавка находится в припод­ нятом положении (плавает), открывая отверстие для выхода кон­ денсата. При отсутствии конденсата поплавок опущен, и золотник закрывает выходное отверстие.

Конденсйционный

Рис. V.13. Установка конденсационного горшка

Конденсатоотводчики устанавливают для отвода конденсата в паровых системах низкого и высокого давления. В паровых систе­

имеет герметичный люк, водомер­ ное стекло, переливную и спускную трубу. Одночасовой расход кон­ денсата определяют по формуле

V =<?/И ).

где Q — теплопроизводительность системы, ккал/ч; г — теплота па­ рообразования, ккал/кг; у — объемная масса конденсата, кг/м3.

Емкость конденсационного бака принимают равной объему кон­ денсата, поступающего из системы за 1—2 ч в небольших котель­ ных (с чугунными котлами); 0,5—1 ч — в крупных котельных.

Если конденсат может поступить в бак, минуя конденсатоотводчик, то бак рассчитывают на прочность по максимально возможно­ му давлению пара, поступающего в бак. При давлении пара более 0,7 кг/см2 он должен быть оборудован дву­ мя предохранительными клапанами.

Редукционные клапаны применяют для снижения давления пара перед вводом его в оистему (рис. V.15). Давление пара сни­ жается вследствие того, что он проходит под золотник через малое отверстие с боль­ шой скоростью. Регулируемое давление ус­ танавливают натяжением пружины.

С помощью |редукционного клапана можно поддерживать постоянное давление “пара в системе независимо от изменения давления перед клапаном. Достигается это тем, что площади поршня 2 и золотниково­ го отверстия 1 равны, вследствие чего из­ менение давления пара не оказывает воз­ действия на степень открытия золотниково­ го отверстия. Редукционный клапан слу­ жит и запорным вентилем.

Подбирают редукционные клапаны по номограммам. Компенсаторы. Для воспринятая трубами температурных удли­

нений и разгрузки их от температурных напряжений служат ком­ пенсаторы. При отсутствии компенсации в трубопроводе возникает большое напряжение сжатия.

Температурное удлинение стальных труб определяют по фор­ муле

k l = a { t i —t2)L

где а — коэффициент линейного удлинения трубы при нагревании ее на 1°, принимаемый равным 0,0012 см/град-м; t\ — температура трубопровода; t2— температура воздуха, окружающего трубопро­ вод; / — длина трубы, м.

Наиболее распространены гнутые и сальниковые компенсаторы. Гнутые компенсаторы — это трубы, выполняемые обычно в форме буквы П. Сальниковые компенсаторы применяют на трубопроводах

относительно больших диаметров (больше 75 мм). Компенсаторы устанавливают в тех случаях, когда естественная компенсадия труб за счет использования их поворотов бывает недостаточна.

При установке П-образных компенсаторов их растягивают на длину, равную половине теплового удлинения, т. е. на величину Д//2. П-образные компенсаторы устанавливают на середине между двумя неподвижными опорами.

§ 28. РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ ПАРОВЫХ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Методика расчета трубопроводов паровых систем отопления низкого давления в принципе не отличается от расчета трубопро­ водов водяных систем. Однако при прохождении пара по трубе вследствие его попутной конденсации изменяются количество пара, а из-за потери давления на преодоление гидравлических сопротив­ лений — объемная масса. Эти изменения ввиду их практической незначительности не принимают во внимание, т. е. на каждом участ­ ке паропровода считаются неизменными и расход пара, и его объ­ емная масса.

Диаметры паропроводов подбирают по таблицам или номограм­ мам. При расчете паропроводов рекомендуется:

на основании данных практики принимать начальное давление в системе не выше 0,7 кг/м2;

расчет начинать с ветви наибольшего протяжения, т. е. с ветви, подводящей пар к наиболее удаленному нагревательному прибору; диаметры паропроводов можно назначать во избежание шума и гидравлических ударов по скоростям, не превышая их предельных

значений (см.-СНиП П-Г. 7—62).

Максимально допустимые скорости пара следует принимать в целях уменьшения количества конденсирующего в трубопроводах пара.

Потери давления в отдельных участках не должны отличаться более чем на 25%. На неучтенные расчетом трубопроводов сопро­ тивления следует предусматривать запас в размере 10% от рас­ четных потерь давления.

Расчет первой ветви (к наиболее удаленному нагревательному прибору) можно вести, не задаваясь предварительно располагае­ мым давлением. Приняв для расчета рекомендуемые предельные скорости пара, следует выявить требуемое начальное давление, ко­ торое не должно превышать рекомендуемых величин.

При расчете паропроводов принимают, что сопротивление на­ гревательного прибора компенсируется запасом давления перед регулировочным вентилем прибора, равным 200 кг/м2.

Диаметры конденсатопроводов подбирают по таблицам. При этом следует иметь в виду, что диаметры, кроме количества тепла,

зонтального или вертикального положения его и длины.

/

Kl.

Рис. V.16, Схема парового отопления низкого давления (к примеру расчета трубопроводов)

Конденсатопроводы прокладывают с уклоном 0,005 для обеспе­ чения самотечного движения конденсата.

ный от главного стояка прибор, который является самым неблагоприятным' по 'расположению.

Разбиваем расчетную ветвь на участки. На последних указываем количество тепла, подразумевая под этим соответствующее количество пара.

Расчет заносим в табл. V.2, для которой используют тот же бланк, что и при расчете трубопроводов водяного отопления. Диаметры участков паропровода принимаем по таблице максимально допустимых скоростей движения пара, при­

Располагаемое давление p8= 2 (/? /+ Z )6,7=50,6 кг/м2.

Ветвь через стояк 1, прибор 1-го этажа, <2 = 1200 ккал/ч

симости от предельной скорости пара, которую принимаем немного меньше пре­ дельной, определяем потери на трение на 1 м длины паропровода и его диаметр.

* См., например П. Ю. Г а м б у р г . Таблицы и примеры для расчета тру­ бопроводов отопления и горячего водоснабжения. М., Госстройиздат, 1961.

= 15 мм; £=16; утка d = 15 мм; £=1,5; 2£7=19,0.

Значения Z в кг/м2 при расчете паропроводов систем низкого давления

Отсюда давление пара в котле р с учетом давления перед нагревательным прибором Рпр и 10%-ным запасом составит

P = 1Л 2 (Ш + Z)i_7 + /?пР = 1,1 • 365 + 200 = 600 кг/м2.

Расчет ветви через стояк 1 и прибор 1-го этажа. Определяем располагаемое давление для расчета этой ветви (новым в ней является только участок 10):

Рю = 2 (Ю + 2)6,7 = 50,6 кг/м2.

Находим /?срю на трение при 65% потерь давления на трение:

По этой средней потере давления по расчетной таблице принимаем ближай­ ший диаметр трубы, равный 15 мм. Определяем коэффициенты местных сопро­ тивлений для участка 10: крестовина поворотная £=3,0; вентиль ^=15 мм, £=» = 16,0; утка d=15 мм £=1,5; 2£ю=20,5.

На участке потери давления составят 21,9 кг/м2, а располагаемое давление — 50,6 кг/см2. Регулировку давления производим вентилем.

Таким образом, при расчете системы парового отопления низкого давления мы получили необходимое давление пара в котле р= 600 кг/м2. Эта величина не выходит за пределы рекомендуемого давления для радиуса действия системы до 100 м (1000 кг/м2).

кой для спуска воды на случай остановки системы и для прочистки самой пет­

Подобранные диаметры конденсатопроводов заносим в табл. V.3.