Системы отопления

Содержание

1.      Системы отопления………………………………….. 1

2.      Оборудование отопительных систем………………...3

3.      Проектная документация……………………………..7

4.      Монтаж отопительных приборов………………….…9

5.      Испытания  систем отопления……………………….13

6.      Ремонт…………………………………………………16

7.      Охрана труда…………………………………………..17

8.      Графическая часть…………………………………….20

9.      Литература…………………………………………….22

Системы отопления

В зависимости от используемого в системах отопления теплоносителя — воды, пара, воздуха или нескольких сразу — они называются водяными, паровыми, воздушными или комбинированными.* Воду для систем отопления используют температурой не более 150°С, водяной пар — температурой не более 130°С, воздух — нагретый до 45—70°С. В некоторых случаях применяют также электрические и газовые системы отопления.

Системы отопления могут быть местные и центральные. В мест­ных системах генератор теплоты и отопительный прибор конструк­тивно скомпонованы вместе и установлены в отапливаемом помеще­нии. К местным системам относятся печное отопление, воздушно-отопительные агрегаты, работающие на твердом, жидком или газообразное топливе, электрические и газовые нагреватели. В центральных системах генератор теплоты расположен за пределами отапливаемых помещений и обслуживает целый ряд зданий или помещении.

Системы водяного и воздушного отопления по способу циркуляции теплоносителя бывают с естественной (гравитационные) и искусственной (насосные) циркуляцией.

Системы водяного отопления состоят из следующих основных  элементов: генератора теплоты или теплообменника для получения теплоты от другого источника; отопительных приборов для передачи теплоты от теплоносителя воздуху и ограждающим конструкциям помещения; магистралей для перемещения теплоносителя между ис­точником теплоты и отопительными приборами; расширительного сосуда, служащего для поддержания заданного гидростатического давления в системе отопления при разных температурах теплоноси­теля. В системах с искусственным побуждением устанавливают эле­ваторные узлы или циркуляционные насосы.

Системы водяного отопления подразделяют на низкопотенциаль­ные с предельной температурой горячей воды до 65°С (обычно сис­темы гелиоотопления и системы с тепловыми насосами), низкотем­пературные с температурой 85—105°С и высокотемпературные — 110-150°С.

В системах водяного и парового отопления при расположении отопительных приборов (радиаторов, конвекторов, приставных ото­пительных панелей) на высоте не более 1 м от пола предельную тем­пературу теплоносителя принимают: для жилых и общественных зданий —- не более 105°С, а при использовании конвекторов с кожу­хом — 130°С, для некоторых производственных помещений и лест­ничных клеток — до 150°С.

По расположению труб, соединяющих отопительные приборы, системы водяного и парового отопления бывают вертикальные и го­ризонтальные. Теплопроводы вертикальных систем подразделяют на магистрали, стояки и подводки: подающие — для горячей воды или пара к приборам и обратные — для отведения охлажденной воды или конденсата.

По конструкции стояков и схеме присоединения к ним отопитель­ных приборов системы отопления могут быть одно- или двухтрубны­ми или бифилярными (с подводом к одному отопительному прибору или к двум приборам в одном помещении теплоносителей с разной температурой).

По размещению магистралей различают системы с верхней и нижней разводкой.

Движение теплоносителя в подающей и обратной магистралях может совпадать по направлению или быть встречным. В первом случае системы называют с попутным движением воды, во втором — с тупиковым.

Оборудование отопительных систем

Расширительный сосуд (бак) — емкость, служащая для приема из­бытка воды в системе, образующегося при ее нагревании, а также для создания определенного запаса воды с целью компенсации возмож­ных ее утечек из системы, поддержания заданного гидравлического давления, удаления лишней воды из системы в водосток и в некото­рых случаях для воздухоудаления. (рис 1) Расширительный сосуд применяют в изолированной системе отопления одного здания и в системе отопления нескольких зданий при их тепловой мощности не более 6 МВт, когда утечка воды в распределительных теплопро­водах еще не вызывает постоянного действия подпиточных насосов на тепловой станции. Расширительный сосуд может быть открытым, сообщающимся с атмосферой, и закрытым, находящимся под пере­менным избыточным давлением газовой «подушки».

Расширительный сосуд изготовляют стандартных размеров, ци­линдрическим или прямоугольным, из листовой стали толщиной 3— 4 мм. Внутри и снаружи сосуд окрашивают свинцовым суриком, разведенным на натуральной олифе. Для нормальной работы систе­мы к расширительному сосуду присоединяют трубы: расширитель­ную диаметром 25—32 мм, соединяющую бак с высшей точкой сис­темы; циркуляционную диаметром 20—25 мм, присоединяемую к дну сосуда и предназначенную для циркуляции воды в сосуде, что предохраняет ее от замерзания; контрольную (сигнальную) диамет­ром 20 мм, прокладываемую от расширительного сосуда к раковине в котельной, чтобы определить степень заполнения системы, и присоединяемую на высоте 250 мм от дна сосуда; переливную диамет­ром 32—50 мм для отвода излишней воды из сосуда, которую при­соединяют на расстоянии 100 мм от верха сосуда. Трубы диаметром 20—32 мм применяют для сосудов вместимостью от 100 до 500 л; диаметром 25—50 мм — вместимостью до 4000 л. Расширительные сосуды, устанавливаемые в холодном помещении, например на чер­даке, утепляют теплоизоляционной мастикой.

Открытый расширительный сосуд в гравитационных системах во­дяного отопления присоединяют к главному стояку. В насосной си­стеме отопления расширительную и циркуляционную трубы присо­единяют к общей обратной магистрали близ всасывающего патрубка насоса на расстоянии не менее 2 м между точками присоединения этих труб для обеспечения надежной циркуляции воды через бак. Полезный объем сосуда зависит от вида отопительных приборов: он максимален при использовании секционных радиаторов и минима­лен при использовании конвекторов.

Закрытый расширительный сосуд присоединяют перед насосом, но не обязательно в верхней точке системы отопления. Часто его уста­навливают рядом с котлом, при этом не нужно монтировать пере­ливную и контрольную трубы, теплоизолировать сосуд. Кроме того, в этом случае не приходится тратить теплоту на подогрев воды в со­суде и насыщать теплоноситель кислородом воздуха. Закрытый рас­ширительный сосуд представляет собой герметичную стальную ем­кость, внутри которой закреплен эластичный баллон (обычно из бутил каучука), сообщающийся с теплопроводами системы отопле­ния. При повышении температуры воды увеличение ее объема в сис­теме отопления воспринимается баллоном, который, увеличиваясь в размерах, вытесняет часть воздуха, постоянно находящегося в зазоре между ним и внутренними стенками сосуда. При снижении темпера­туры воды и уменьшении объема баллона количество воздуха, необ­ходимое для поддержания постоянного давления воды в системе ото­пления, подается специальным устройством или компрессором.

В насосных системах центрального отопления расширительный сосуд не может в полной мере обеспечить удаление воздуха из сис­темы, что приводит к нарушению циркуляции теплоносителя и вы­зывает ускоренную коррозию стальных труб и приборов.

Воздух попадает в систему при заполнении ее теплоносителем, а также вносится водой в процессе эксплуатации. Количество раство­ренного воздуха, переходящего в свободное состояние, зависит от температуры и давления теплоносителя в системе. Эксплуатация систем отопления на деаэрированной воде, из которой удален воздух, не устраняет опасности образования газовых пробок, так как в резуль­тате химической реакции с образованием гидроксида железа II, пре­вращающегося затем в окалину, выделяется водород. Поэтому в сис­темах отопления необходимо устанавливать воздухосборники.

В гравитационных системах отопления, в которых скорость воды небольшая, подающую магистраль прокладывают с подъемом к рас­ширительному сосуду, через который и выпускается воздух. Горячие подводки прокладывают с подъемом к стоякам, а обратные — к при­борам. В насосных системах отопления с верхней разводкой воздух выпускают через воздухосборники, устанавливаемые на наиболее удаленных стояках. Подающую магистраль прокладывают с подъе­мом к удаленному стояку, благодаря чему направления движения воздуха и воды совпадают и воздух полностью удаляется.

А                                                                      б

              Рис 1. Расширительные баки:

а — А16В041; б— А16В042; в — А16В043: / — корпус бака; 2 — поплавковое реле; 3 — спускной штуцер; 4 — люк

При ниж­ней разводке воздух, собирающийся в отопительных приборах, ко­торые расположены в верхней части системы, удаляется в атмосфе­ру периодически с помощью ручных и автоматических воздушных кранов или централизованно через специальную воздушную трубу. Проточный горизонтальный воздухосборник обеспечивает наиболее полное удаление воздуха из системы . Диаметр воздухосбор­ника значительно больше диаметра магистральной трубы, что при-

водит к резкому уменьшению скорости воды в нем (менее 0,1 м/с). При этом пузырьки воздуха всплывают и скапливаются в верхней ча­сти воздухосборника, откуда по воздухоотводящей трубе он перио­дически удаляется при открывании вентиля вручную. Такие возду­хосборники устанавливают в местах, где их можно обслуживать. Более удобен в эксплуатации проточный воздухосборник с автома­тическим воздухоотводчиком.

Магистральные теплопроводы, чтобы обеспечивать надежное воз-духо- и газоудаление, прокладывают с уклонами. Если скорость дви­жения воды в магистральных теплопроводах диаметром более 50 мм превышает 0,25 м/с, то допускается их прокладка без уклона.

В системах парового отопления воздух, будучи тяжелее пара, скапливается в нижней части в конденсатных трубах и удаляется из них или из конденсатосборника с помощью воздушных трубок.

В отопительных котельных помимо запорной и регулирующей арматуры, применяемой в системах отопления, используется и спе­циальная: предохранительные самопритирающиеся безрычажные грузовые полноподъемные клапаны КПС-0,7 и петлевые приспособ ления, предохраняющие котлы от повышения в них давления выше максимально допустимого, редукционные клапаны. Значительная часть арматуры регулируется автоматически в зависимости от режи­ма работы котлов. Для этого котлы оборудуются водоуказательными приборами (для наблюдения за уровнем воды), манометрами, термометрами, электротехническими устройствами, средствами ав­томатизации и сигнализации.

Испытания систем отопления и теплоснабжения

Перед испытанием все трубопроводы санитарно-технических си­стем должны быть промыты. До испытаний проверяют соответствие испытуемой системы проекту, производят внешний осмотр трубо­проводов, соединений, оборудования, приборов, арматуры.

Испытанию подвергают системы в целом и отдельные виды обо­рудования, а также производят их регулирование. По результатам испытаний оформляются акты,

Испытания выполняют гидростатическими и манометрическими (пневматическими) методами.

Гидростатические испытания производят путем заполнения всех элементов системы водой (при полном удалении воздуха), повыше­ния давления до пробного, выдержки системы под пробным давле­нием в течение определенного времени, снижения давления и при необходимости опорожнения системы.

Испытания систем отопления, теплоснабжения, котлов, водонаг­ревателей выполняют до отделки помещений и при положительной температуре в здании. Температура воды, которой заполняют систе­му, должна быть не ниже 278 К (5°С).

Манометрические испытания во многом лишены недостатков гидростатических испытаний, но они более опасны, так как при слу­чайном разрушении трубопроводов или элементов систем под дей­ствием сжатого воздуха их куски могут попасть в людей, проводящих испытания.

Манометрические испытания проводят, наполняя систему сжа­тым воздухом под давлением, равным пробному, и выдерживая ее под этим давлением в течение определенного периода, затем давление снижают до атмосферного. Для испытаний применяют пневмогид-равлический агрегат ЦСТМ-10, выполненный в виде двухосного прицепа, на котором смонтированы емкость объемом 2,5 м3 и все оборудование, необходимое для проведения испытаний.

Испытание систем отопления. Гидростатические испытания систе­мы водяного отопления проводят по окончании ее монтажа и осмот­ра. Для этого систему наполняют водой и полностью удаляют из нее воздух, открыв все воздухосборники, краны на стояках и у отопи­тельных приборов. Заполняют систему через обратную магистраль, подключив ее к постоянному или временному водопроводу. После наполнения системы закрывают все воздухосборники и включают ручной или приводной гидравлический пресс, которым создают тре­буемое давление.

Системы водяного отопления испытывают давлением, равным 1,5 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа в самой низкой точке. На время испытания котлы и расширительный сосуд отсоединяют от системы. Падение давления во время испытания не должно превы­шать 0,02 МПа в течение 5 мин. Контролируют давление проверен­ным и опломбированным манометром с делениями на шкале через

0,01 МПа. Обнаруженные мелкие неисправности, не мешающие гид­ростатическому испытанию, отмечают мелом, а затем исправляют.

Гидростатическое испытание систем панельного отопления про­водят до заделки монтажных окон давлением 1 МПа в течение 15 мин. При этом падение давления не должно превышать 0,01 МПа. При отрицательной температуре наружного воздуха допускается ма­нометрическое испытание этих систем.