Тема 14 особенности гидравлического расчета систем

Классификация, схемы и оборудование систем парового отопления

Свойства пара, как теплоносителя в системах отопления. Область применения систем парового отопления

ТЕМА 13 СИСТЕМЫ ПАРОВОГО ОТОПЛЕНИЯ

В системах парового отопления используется свойство пара при конденсации выделять скрытую теплоту фазового превращения. При конденсации в нагревательном приборе 1 кг пара помещение получает около 2260 кДж теплоты.

Преимущества:

1) благодаря малой плотности пара он перемещается с большими скоростями, вследствие чего требуются меньшие диаметры трубопроводов, чем при водяном отоплении, поэтому стоимость теплопроводов в системах парового отопления ниже, чем в системах водяного отопления;

2) больший коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам отопительного прибора, благодаря этому и высокой температуре пара площадь поверхности отопительных приборов в системах парового отопления на 25-30% меньше, чем в системах водяного отопления;

3) быстрый прогрев помещения и выключение системы из работы;

4) возможность использования системы отопления в зданиях повышенной этажности вследствие малой плотности пара.

Недостатки:

1) невозможность центрального (качественного) регулирования (изменения температуры теплоносителя) подачи теплоты, вследствие чего в помещении трудно поддерживать постоянную и равномерную температуру;

обеспечение постоянной температуры достигается путем периодического выключения системы;

2) загрязнение воздуха продуктами сухой возгонки органической пыли, оседающей на поверхность отопительных приборов;

3) большие теплопотери паропроводов;

4) сокращение срока службу паропроводов в результате попадания воздуха в систему при периодическом ее отключении, вызывающего интенсификации коррозии, особенно конденсатопроводов.

Недостатки пара как теплоносителя, не позволяют использовать его для отопления жилых домов, общежитий, детских и лечебных учреждений и др.

В соответствии со СНиП 2.04.05-86 системы парового отопления рекомендуется устраивать в производственных помещениях, в лестничных клетках, пешеходных переходах, вестибюлях и тепловых пунктах.

Системы парового отопления подразделяют: по наличию связи с атмосферой, по величине начального давления пара, способу возврата конденсата в котел или в тепловую сеть, месту расположения паропровода и схеме стояков. В настоящее время применяют открытые системы отопления.

По величине давления, подаваемого в систему отопления, различают системы отопления высокого (Р_изб > 0.07 МПа), низкого (Р_изб<0.07 МПа) давления и вакуум-паровые.

По способу возврата конденсата системы парового отопления подразделяются на замкнутые (конденсат самотеком возвращается из отопительных приборов в котел или в тепловую сеть) и разомкнутые (конденсат поступает сначала в конденсаторный бак, а затем перекачивается насосом в котел или тепловую сеть).

По месту расположения паропровода и схеме стояков системы парового отопления можно выполнять аналогично системам водяного отопления, т.е. с верхним, нижним и промежуточным распределением пара при однотрубной и двухтрубной схемах обслуживания отопительных приборов.

В замкнутой системе парового отопления пар из котла по главному стояку поднимается в магистральный паропровод и по паровым стоякам и ответвлениям, снабженными вентилями, доходит до отопительных приборов. Здесь пар конденсируется, отдавая в отапливаемое помещение через стенки приборов открытую теплоту парообразования. Образующийся при этом конденсат по конденсатным стоякам и сборному конденсатопроводу, прокладываемому с уклоном (не меньше 0.005) в направлении его движения, самотеком возвращается в котел, находящийся значительно ниже отопительных приборов, с тем, чтобы столб конденсата h уравновешивал давление пара в котле.

Для нормального удаления воздуха из системы диаметр конден-сатопровода должен быть таким, чтобы стекающий конденсат заполнял не больше половины диаметра трубы. Соблюдение этого условия позволяет воздушное пространство конденсатопровода с помощью трубы сообщить с атмосферой. Место присоединения трубы к конденсатопроводу должно быть выше уровня воды не менее чем на 250 мм; запорную арматуру на ней не устанавливают. При этом условии магистральный конденсатопровод никогда полностью не будет заполняться водой. Такие системы называют системами парового отопления с "сухим" конденсатопроводом.

При большой протяженности паропровода в замкнутых системах для уменьшения заглубления котельных конденсатопровод прокладывают ниже уровня воды в котле. Такой конденсатопровод называют "мокрым", т.к. он весь заполняется конденсатом. Воздух удаляется из системы отопления с мокрым конденсатопроводом через специальную воздушную сеть из труб диаметром 15-20 мм, присоединяемую к конденсатным стоякам выше возможного уровня конденсата в них на 250 мм.

Система парового отопления низкого давления с низким распределением пара отличается от системы с верхним распределением пара расположением магистрального паропровода, при котором устанавливают специальный гидравлический затвор или устанавливают водоотводчик у дальнего стояка для отвода конденсата из стояков ми магистрального паропровода.

Разомкнутые системы парового отопления применяют при давлении пара Р_изб =30 кПа и выше. В отличие от замкнутой системы конденсат в ней стекает не в котел I, а в конденсатный бак, откуда насосом подается в котел. В этих системах парового отопления отопительные приборы могут быть расположены на произвольной высоте по отношению к котлу.

Применяется горизонтальная однотрубная система, экономичная и вполне приемлемая для отопления больших помещений в 1-2 этажа, в которых не требуется индивидуальная регулировка теплоотдачи приборов. Вертикальные однотрубные системы широкого распространения не получили. Паровое отопление высокого давления Р_абс > 0,17 МПа принимают в тех случая, когда пар вырабатывается в заводских котельных и основным потребителем его является производство.

Рассмотрим узел управления и схему парового отопления высокого давления с верхним распределением пара. Пар из котельной поступает в узел управления с давлением Р_изб =0.6 МПа, которое необходимо производству. Для распределения пара установлен парораспределительный коллектор с двумя ответвлениями. Для понижения давления до 0.3 МПа перед вторым парораспределительным коллектором установлен редукционный клапан с обводной линией. После редукционного клапана установлен предохранительный клапан рычажного типа, отрегулированный на Р_изб =0.3 МПа. Для наблюдения за давлением на коллекторах имеются манометры. Из второго парораспределительного коллектора пар поступает по главным стоякам и паропроводам и отопительным стоякам в нагревательные приборы. У приборов установлены вентили для того, чтобы уменьшить пропуск пара в кондесатопровод и выключить приборы. Для компенсации термических удлинений трубопроводов используют повороты трубопровода и устанавливают компенсаторы.

Дата добавления: 2014-01-05