книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов
.pdfа) |
S) |
Рис. 8-22. Примыкание |
воз |
|
|
духосборника к магистрали |
|
|
|
а — нецелесообразная |
схема; |
|
|
б — желательная |
|
|
|
Воздух |
|
i.
Более желательна схема (рис. 8-22,6), обеспечивающая естествен ное всплывание скоплений, как бы катящихся по верхней образую щей магистрали.
Расширительный сосуд изготовляют из листовой стали |
(Ô0TÏ5= 3 мм) со съем |
|
ной крышкой на болтах для |
его очистки; устанавливают на чердаке или вверху |
|
лестничной клетки. Снаружи |
сосуд покрывают мастичной |
теплоизоляцией, реже |
помещают в отепленной будке. Для гарантии от замерзания воды его снабжают циркуляционной трубой (рис. 8-20). Сосуд имеет присоединительные штуцеры: для расширительной трубы, сигнальной (контрольной), переливной.
Сигнальная труба отведена к раковине в котельной |
и присоединена к сосуду |
|||
на Ѵз его высоты. Истечение в раковину воды из |
установленного на |
сигнальной |
||
трубе вентиля служит контролем достаточности |
наполнения системы. По |
пере |
||
ливной трубе осуществляется слив излишней воды (и удаление воздуха) |
из си |
|||
стемы при ее заполнении. Диаметры труб: расширительной 20—25 мм, |
сигнальной |
|||
15—20, переливной 32—50, при емкости расширительного |
сосуда Ѵс = 100-4-4000 л. |
|||
Из условия, что полезный объем (высота h |
по рис. 8-20) |
расши |
||
рительного сосуда Ус равен максимальному приросту объема |
воды |
|||
в |
системе ѴСцст при |
нагревании |
(Д^ = ?г—^п = 95—20 = 75° С), |
|
можно получить |
|
|
|
|
|
Ѵс = 0,0006-75Ѵс и ст |
= 0,045УС И С Т , |
(8-24) |
|
где |
0,0006 — коэффициент |
объемного |
расширения воды. |
|
|
Значение ѴСнст находится из табл. 8-7 в зависимости от емкости |
|||
оборудования системы. |
|
|
|
|
П р и м е р 21. Определить емкость расширительного сосуда для насосной си стемы водяного отопления административного здания (7 Г =95°С; г о = 7 0 ° С ) с теплопотерей 200 000 ккал/ч, оборудованной чугунными секционными котлами
ирадиаторами М-140.
Внашем случае согласно табл. 8-7
V |
= 2 0 0 0 0 0 (3 + |
10 + |
8) = |
4200 |
л; |
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
Ус = 0,045-4200 = |
189 л |
= 0,189 |
м3. |
||
Принимаем цилиндрический расширительный сосуд диаметром 0,7 м. Его по |
||||||
лезная высота |
|
|
|
|
|
|
|
0,189 |
|
|
|
|
|
|
h = 0,785-0,72 |
= |
0,5 |
м. |
|
|
Добавляем к ней расстояние от днища |
сосуда до верха циркуляционной трубы |
|||||
( — 0,1 м) и от низа |
переливной трубы |
до |
крышки |
сосуда (~0,1 м), полная вы |
||
сота расширительного сосуда получится 0,7 |
м. |
|
|
|
||
100
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8-7 |
|
Емкость отопительного оборудования, л (на 1000 ккал/ч. |
тепломощности |
||||
|
|
|
системы) |
|
|
|
|
|
|
П е р е п а д |
в системе, |
|
|
|
В и д оборудования |
|
|
|
|
|
|
95-70 |
130—70 |
Котлы: |
|
|
|
|
|
чугунные |
секционные |
3 |
— |
||
стальные |
емкостные . |
30 |
— |
||
Радиаторы: |
|
|
|
|
|
старых |
типов . . . . |
25 |
19 |
||
новых |
|
» |
. . . . |
10 |
7,5 |
Ребристые |
трубы |
чугунные |
6,5 |
5 |
|
Конвекторы |
|
|
0,5 |
0,35 |
|
Панели: |
|
|
|
|
|
стальные |
|
|
2 |
1,5 |
|
бетонные |
|
|
2 |
1,5 |
|
Трубопроводы: |
|
|
|
||
гравитационных систем |
16 |
|
|||
насосных систем . . . |
8 |
6 |
|||
наружных |
теплосетей . |
0,02 |
0,05 |
||
§ 2 1 . Паровое отопление |
|
Если при постоянном давлении сообщать |
теплоту жидкости, то ее температура |
до известного предела (температуры кипения) |
будет повышаться. При дальнейшем |
подведении тепла жидкость переходит в пар. Когда частицы жидкости сравни тельно равномерно распределяются в паре, то его называют «влажным насыщен ным паром». Если исключить непосредственный контакт воды и пара и продол жать сообщение теплоты пару, то он переходит сначала в состояние «сухого на сыщенного пара», а затем в состояние «перегретого пара». Его температура выше температуры сухого насыщенного пара при том же давлении.
В местных системах применяют или сухой насыщенный или влажный насыщенный пар. При этом в нагревательных приборах обеспечивается конденсация влаги, выделяющей скрытую теплоту парообразования. В наружных же паропроводах, чтобы исключить ненужную попутную конденсацию пара, стремятся использовать перегретый пар.
Насыщенный пар имеет те же температуру и давление, что и вода, из которой он получен. Температура зависит от давления, под которым они находятся (табл. 8-8). Теплосодержание 1 кг такого пара (/п , ккал/кг) больше теплосодержания 1 кг жидкости (/Жі ккал/кг) на величину г «скрытой теплоты парообразования»
' = ( / „ - /ж)- |
(8-25) |
Количество тепла, которое отдается нагревательному прибору
сухим насыщенным паром, |
— |
|
|
|
Ч = |
[г + св |
(4 — *к)1 G [ккал/кг], |
(8-26) |
|
где св — теплоемкость |
воды, |
ккал/кг |
• град; tu — температура пара |
|
в состоянии насыщения, зависящая |
от давления |
в приборе, °С; |
||
101
—. СО |
— I |
m |
|
||
— |
СО CM |
|
-см |
||
|
о |
со |
|||
ю ю ю |
|
- |
|||
• СО *—' |
Ю |
CN |
|||
СП — СО |
|
ю .<м |
|||
|
Ю ^ |
|
о |
~ |
|
|
|
|
|
||
— СО |
|
|
|
|
|
O J 0 4 - |
|
со см |
|||
см — со |
-СО |
||||
г~- |
- |
||||
со ю со |
|
ю |
|
||
—, СО — |
|
|
|||
СО Ю СО |
|
СО —< |
|||
— , |
T J . |
— . |
|
со |
- |
|
|
|
|
CN — |
|
—! СО — |
|
ю |
|
||
с— t— |
|
о ю |
|||
4cf |
|
|
|
о -Ol- |
|
—1 СО —1 |
юсо о |
||||
О |
О) |
|
см ю |
||
~ |
СО —• |
|
СМ 00 |
||
—I —і |
|
со |
- |
||
—. СО —1 |
|
ю о |
|||
со г- |
|
|
о |
|
|
со — со |
ю-г-- |
||||
о |
•* о |
|
со О |
||
•—1 CD 1—' |
ю |
|
|||
СО Ol 00 |
|
— со |
|||
— Cl —' |
-со |
||||
00 |
- |
||||
О |
СО |
о |
|
со О |
|
— СО — |
|
ю |
|
||
— Ol — |
00 00 |
||||
ел оо оі |
|
Ol-ю- |
|||
oi со os |
|
со О |
|||
|
СО |
|
|
ю |
|
СО 00 CM |
|
со |
|
||
—• ю — |
T f |
- |
|||
Ol со о> |
-er О |
||||
|
со |
|
|
ю |
|
Ol |
г-- оо |
|
Ol |
|
|
- |
- |
|
- о |
||
• |
—t |
о |
|
О С О |
|
О |
СО 00 |
|
m |
- |
|
оо со |
|
|
ю о |
||
|
|
|
« |
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
си |
03га |
|
|
|
_ѵ о |
|
|
||
' . СМ |
а•ч |
га п |
|||
|
|
С |
|
|
|
|
|
a |
О. |
|
|
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
a |
О |
|
см |
|
|
s |
О |
|
|
|
|
|
« |
||
- к |
о |
. |
|
га |
|
кга |
CL |
||||
с; |
|
о |
|
|
га |
? |
Ci |
et |
га |
с |
|
ty |
„ |
s |
л |
||
H S |
|
(- |
|
f- |
|
|
о |
|
а |
||
3 eu |
|
Ч |
|
о |
|
со S |
|
с |
|
я |
|
к Я |
|
41 |
f- |
||
|
га |
fr |
|
ч |
|
гаа. * |
|
о |
|||
|
|
с |
|||
га о |
|
is |
<\і к |
||
CL О |
|
|
Кга |
||
со о |
|
га |
л |
||
с |
ч |
|
3 |
СЗ |
ч |
S С |
|
ка, |
а |
а)і=С |
|
н н |
|
и |
|
>> |
|
tK — конечная температура конденсата (воды), вытекающего из прибора, °С; G — количество пара, подаваемого в прибор, кг/ч.
В СССР обычно применяют паро вые системы отопления низкого давле ния (давление Рк насыщенного пара в котле до 0,7 ати) и высокого. Пер вые в соответствии со СНиП ІІ-Г.7-62 допускаются для различных спортив ных и зрелищных-сооружений (гимна стических залов, бассейнов, кино, клу бов, театров), ресторанов, столовых, бу
фетов, |
магазинов, административно- |
|
конторских и |
бытовых помещений, |
|
конструкторских |
бюро и т. п. Вторые |
|
( Л І > 0 , 7 |
ати) |
рекомендуется приме |
нять в основном для отопления произ водственных помещений, в которых технологический процесс связан с вы делением невзрывоопасной и негорю чей неорганической пыли, негорючих и не поддерживающих горение газов.
На рис. 8-23 — принципиальная схе ма замкнутой системы парового ото пления низкого давления. Вода в кот ле / нагревается до кипения (сооб щается теплота, при давлении, напри мер, 0,7 ати, 114,7 ккал/кг). Дальней шее нагревание превращает воду в пар
(сообщается |
теплота |
парообразова |
||
ния 530,0 ккал/кг), |
который |
с тепло |
||
содержанием |
644,7 |
ккал/кг |
поступает |
|
по паропроводу 2 |
в |
нагревательный |
||
прибор 3. Охлаждаясь в последнем, пар конденсируется, отдает свою теп лоту парообразования, передаваемую через стенки прибора в отапливаемое помещение. Образовавшийся в при боре конденсат (с теплосодержанием 114,7 ккал/кг) стекает по конденсатопроводу 4 обратно в котел для по вторного превращения в пар.
Вентиль 5 служит для регулирова ния подачи пара к нагревательному прибору. Ввинчивая пробку 6 у трой ника, можно визуально контролиро вать поддержание режима, при кото ром пар будет полностью конденсиро-
Рис. 8-24. Конструкция парозапирателя
Рис. 8-23. Простейшая схе ма замкнутой системы па рового отопления
ваться 'в приборе. Этим будет исключен и прорыв пара в конден сационную линию и возникающий из-за этого шум (гидравличе ские удары). В системах высокого давления (Р>0,7 ати) тройник с пробкой заменяется пришлифованным паровым вентилем. По скольку до пуска система была заполнена воздухом, пар может полностью заполнить прибор, только вытеснив из него воздух че рез специальную трубку, снабженную вентилем 7. Последний перекрывается после окончания «продувки».
Для автоматического предотвращения выпуска пара в атмосферу взамен вентиля 7 устанавливается парозапиратель (рис. 8-24). При поступлении пара гофрированная коробка (сильфон) 1, заполненная расширяющейся от нагревания жидкостью (спирт), растягивается, и прикрепленный к ней конусный золотник 3 закрывает отверстие 2 для прохода пара. Наоборот, при омыванин коробки ох лаждающим воздухом она сжимается, поднимает золотник 3 и открывает от верстие 2.
Конденсатопроводы обычно монтируют с. уклоном 0,005, обеспе чивающим самотечное движение конденсата. Конденсатопроводы,
работающие неполным сечением, условно называют |
« с у х и м и » , |
а полным — «м о к р ы м и». Уклон паропроводов во |
избежание |
шума желательно осуществлять по течению пара, попутно с кон
денсатом, образующимся |
при охлаждении |
паропровода. |
|
|
||||
При |
отсутствии пара |
конденсат |
(рис. 8-23) |
будет |
распола |
|||
гаться в котле и «мокром» конденсатопроводе на уровне |
Z \ . |
При |
||||||
давлении пара Рк конденсат |
поднимается |
в конденсатопроводе |
на |
|||||
высоту |
Н = Ри. Для удаления |
воздуха |
из «сухого» |
конденсатопро- |
||||
вода необходимо, чтобы точка п была |
выше отметки г2 |
хотя |
бы |
|||||
на 200 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы давление пара в системе не повышалось за котлом выше допустимого (линия 8 на рис. 8-23), предусматривают сообщае мый с атмосферой автоматически действующий предохранительный гидравлический затвор: петлю —при низком давлении и редукци онный (грузовой) клапан — при высоком.
103
|
|
|
|
Схема затвора дана на рис. 8-25. |
Затвор |
||||||||
|
|
|
состоит из коллектора |
1 и бачка 2, соединен |
|||||||||
111-т |
—111 |
ных трубами 3 H 4. |
Труба 3 |
в бачке 2 |
вверху |
||||||||
имеет |
полуотвод. Коллектор |
подключен |
к во |
||||||||||
Л з-Л |
|
|
допроводной линии |
6. |
Водопроводный |
кран 7 |
|||||||
|
|
установлен |
на уровне |
/—/, |
располагающемся |
||||||||
2 |
|
|
на |
середине |
высоты |
между |
уровнями / / — I I |
||||||
|
|
|
|||||||||||
/ 4 - |
- м — |
/ |
и |
|
III—III. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При остановке |
работы котла вода |
находит |
||||||||||
л |
|
|
ся |
на |
уровне /—/ |
|
(уровень |
гѵ |
на рис. |
8-23). |
|||
|
|
При |
повышении |
давления |
в |
котле |
уровень |
||||||
2 |
|
|
|||||||||||
|
|
воды в трубе 8 понизится, а в трубах 3 п 4 |
|||||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
4= |
---в |
повысится. Разница этих уровней будет отве |
||||||||||
|
чать |
рабочему давлению пара |
в котле. Если |
||||||||||
|
|
|
|||||||||||
вдавление станет выше допустимого, то вода из трубы 8 давлением пара будет выброшена
Рис. 8-25. Схема |
в бачок |
2. |
При |
этом |
первой |
опорожнится |
||||||||
труба 4 |
(более |
короткая, |
чем труба |
3), |
пар |
|||||||||
предохранительно г о |
||||||||||||||
гидравлического |
за |
из котла получит свободный выход в атмо |
||||||||||||
твора |
у паровых |
сферу (через трубу 4, |
бачок 2, трубу |
5). |
При |
|||||||||
котлов |
низкого |
дав |
понижении |
давления |
пара |
вода |
из |
бачка 2 |
||||||
|
ления |
|
через трубу 3 |
вновь заполнит трубу 4, а раз |
||||||||||
|
|
|
ность уровней |
в трубе |
8 |
и трубах |
3 и 4 |
уста |
||||||
новится в соответствии с давлением пара в котле. Труба 5 выво дится в безопасное место, например на крышу котельной.
Продольный |
разрез |
грузового клапана показан на рис. 8-26. |
Пар высокого |
давления |
проходит через отверстие 3 золотника 4. |
Положение последнего регулируется рычагом с грузами 5 и на тяжной пружиной. При повышении давления пара выше допусти мого поршень 6 поднимается, а золотник, опускаясь, уменьшает сечение 3, обеспечивая снижение поступления пара в систему н
давления в ней. Отверстия / и |
2 — для присоединения |
манометров. |
На рис. 8-27 — пружинный |
редукционный клапан |
(одновре |
менно запорный вентиль). Снижение давления за редуктором про исходит вследствие пропуска пара с большой скоростью под зо лотник через небольшое кольцевое отверстие /. Необходимое сни жение давления обеспечивается соответствующим натяжением пружины. Клапан может поддерживать постоянство давления в отопительной системе независимо от давления до себя. Если дав ление после редуктора увеличится, золотник опустится, кольцевое отверстие уменьшится.
Ручное запирание последнего осуществляется с помощью верх него вентиля 2 с удлиненной осью.
Схемы паровых систем (низкого и высокого давления) в основ ном аналогичны водяным. Обычно используют двухтрубную схему: по паропроводам подается пар к нагревательным приборам, по конденсатопроводам отводится конденсат. По способу возврата конденсата в котел различают системы парового отопления с са мотечным поступлением конденсата ( з а м к н у т ы е с и с т е м ы ) и
104
Рис. 8-26. Грузовой предохранительный клапан
Рис. 8-27. Редукционный клапан
4005
- ' К
4'0,005
Рис. 8-28. Схема замкнутой системы парового отопления низкого давле ния с самотечным поступлением кон денсата в котел и с нижними паро вой и конденсатной магистралями
/ — паровые вентили; 2 — |
тройники с |
проб |
|||
кой; 3 — водяной |
затвор; 4 — линия к пре |
||||
дохранительному |
гидравлическому |
за |
|||
твору; |
5 — к о т е л ; |
6 — сухопарник; |
7 — |
||
вентиль |
для |
выпуска |
воздуха при |
пус |
|
|
ковой |
продувке |
системы |
|
|
|
|
|
|
|
5) |
|
Ст.1 |
Ст. 2 |
|
|
|
|
|
|
|
ff • £ Е П # Р 5 р |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
и |
|
|
|
|
|
|
|
ш |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 8-29. Варианты |
разомкнутой |
паровой системы |
|
|||||
а — горизонтальная |
однотрубная; |
б — вертикальная |
двухтрубная |
с промежу |
|||||
точной |
магистралью; / — предохранительный |
гидравлический |
затвор; |
2 — |
|||||
конденсатный |
бак; |
3 — в о з д у ш н а я |
труба; |
4— конденсационный |
горшок с |
об |
|||
ходной |
петлей; |
5 — насос для перекачки |
конденсата |
в котел; |
І—Ѵ—расчет |
||||
ные участки |
паропроводов: |
VI—VIII |
— то |
ж е , |
конденсатопроводов |
|
|||
с перекачкой конденсата в котел из конденсатного бака, где он
предварительно собирается ( р а з о м к н у т ы е |
с и с т е м ы). |
|||
Вследствие более высокой температуры теплоносителя |
нагрева |
|||
тельные приборы при пар.е низкого и тем более высокого |
давления |
|||
менее |
гигиеничны, чем |
при воде с температурой ^<100°С, зато |
||
расход |
их на 30—40% |
меньше. Малая масса |
и большое |
теплосо |
держание пара обеспечивают снижение тепловой инерции паро вого отопления, быстрый натоп и остывание помещений. Это каче ство особенно ценно для периодического отапливания.
Не требует дополнительных пояснений схема с верхней паро
вой магистралью |
(рис. 8-23). При нижней же прокладке магистра |
||
лей (рис. 8-28), |
желая сохранить уклон |
по пути |
движения пара, |
в точке О предусматривают отведение |
попутно |
образовавшегося |
|
конденсата при помощи водяного затвора. Высота hi последнего, чтобы исключить прорыв пара в конденсационную магистраль,
должна быть больше давления пара в точке О. |
|
В отличие от представленного на рис. 8-23, |
зеркало испарения |
(уровень 2]) размещается не в самом котле, а в специальном сухо парнике, расположенном над котлом. Последний неполностью за полнен нагреваемой водой.
Рис. 8-28, а иллюстрирует «цепочечную» схему для стояков и подводок; рис. 8-29, б — «столбовую», требующую меньшего числа отверстий в перекрытиях. Схема по рис. 8-29, б предусматривает прокладку паровой магистрали под потолком одного из этажей, несколько сокращающую затраты труб на стояки. Такая про кладка из эстетических соображений допустима лишь в производ ственных помещениях.
Применяются и горизонтальные паровые системы с поэтаж ными ветками как двухтрубными, так и наиболее простыми одно трубными (рис. 8-29, а). Последние при паре не требуют установки воздуховыпускных шурупов на нагревательных приборах. Воздух, будучи тяжелее пара, удаляется совместно с конденсатом по тру
бопроводу ветки. Гидравлических ударов совместное |
(попутное) |
|||||
течение не вызывает. |
|
|
|
|
|
|
Любая (верхняя или нижняя) горизонтальная |
ветка |
рассчиты |
||||
вается как один расчетный участок с расходом |
пара |
|
|
|||
G = 2 |
Qnp/Z'cp. |
|
|
|
|
|
где Qnp — суммарная тепловая |
нагрузка |
для |
ветки, ккал/ч; |
r c p — |
||
скрытая теплота парообразования при |
среднем |
давлении |
пара |
|||
в ветке.
Отечественный опыт свидетельствует о возможности использо вания и паровых однотрубных вертикальных схем с верхней про кладкой паровой магистрали. За рубежом применяют однотрубные системы со встречным течением пара и конденсата в стояках. По
следние, |
однако, значительных диаметров (табл. |
8-9) и |
рассчиты |
ваются на небольшие скорости пара. |
|
|
|
При |
незначительном возвышении нагревательных |
приборов |
|
над котлом, а также в случаях применения пара |
высокого давле- |
||
106
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8-9 |
|||
|
Максимальные скорости |
бесшумного течения |
пара в трубах, |
м/сек |
|||||||||||
|
|
|
П о п у т н о е |
движение пара и |
кон |
|
Встречное д в и ж е н и е |
пара и кон |
|||||||
|
Д и а м е т р |
|
|
|
денсата |
|
|
|
|
денсата |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
трубы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДЮІІМЫ |
в |
горизонталь |
в вертикальных |
|
в |
горизонталь |
в |
вертикальных |
||||||
|
|
|
ных |
участках |
участках |
|
ных у ч а с т к а х |
|
участках |
||||||
|
1/2 |
|
|
20 |
|
|
25 |
|
|
|
2—2,5 |
|
|
4 |
|
|
3/4 |
|
|
30 |
|
|
40 |
|
|
|
2,5 - 3 |
|
|
5 |
|
|
1 |
|
|
|
40 |
|
|
50 |
|
|
|
4 |
|
|
6 |
|
1 1/4 |
|
|
45 |
|
|
55 |
|
|
|
5 |
|
|
7 |
|
|
1 1/2 |
|
|
50 |
|
|
60 |
|
|
|
6 |
|
|
8 |
|
2 |
и более |
|
60 |
и более |
70 и более |
|
|
8 |
|
|
10 |
||||
ния |
используют |
паровые |
системы |
по |
« р а з о м к н у т о й» |
схеме, |
|||||||||
т. е. со |
сбором |
конденсата в бак |
и периодической |
перекачкой |
|||||||||||
в котел |
(рис. 8-29). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Объем V бака рассчитывается на сбор конденсата |
в |
течение |
|||||||||||||
т=1-=-2 |
ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ѵ=-^-[м3}, |
|
|
|
|
|
(8-27) |
||
|
|
|
|
|
|
|
lOOOr |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Q — тепломощность |
котельной, |
ккал/ч; |
|
г — теплота |
испарения, |
|||||||||
ккал/кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насос для перекачки конденсата, во избежание вскипания при |
|||||||||||||||
всасывании |
конденсата, устанавливают не выше уровня |
конденсата |
|||||||||||||
в баке. Давление насоса должно |
быть |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Р > 2 |
(Ш + |
*)б+к |
+ Рк + (z2 |
- |
*,) ук + 1000, |
|
(8-28) |
||||||
где |
И(Я1 + г)б+к — потери |
давления |
на |
участке от бака до котла |
|||||||||||
(определяемые |
так же, как и |
для труб |
водяного |
отопления), |
|||||||||||
кгс/м2; |
Рк-—расчетное |
давление |
пара |
в |
котле, кгс/м2; |
|
z2 |
и zx — |
|||||||
разность отметок уровней конденсата на оси сухопарника и наи
низшего |
в |
баке, м; ук — объемная |
масса конденсата, |
кг/м3; |
|
1000 кгс/м2 |
— запас. |
|
|
|
|
Для устранения прорыва пара из системы в конденсатный бак |
|||||
служат |
парозапирающие |
устройства: |
гидравлические |
затворы |
|
(рис. 8-28), если их высота |
hi приемлема в конкретных условиях: |
||||
дроссель-шайбы; конденсационные горшки или парозапиратели,
например |
термического |
действия (рис. 8-24) или поплавкового |
||
типа (рис. 8-30). |
|
|
|
|
Производительность |
конденсационных |
горшков |
типа КГ |
|
150-=-2850 |
кг/ч конденсата, d= 15-^-50 мм. |
Конденсат |
поступает |
|
через приемный штуцер корпуса 1. При подъеме уровня конден сата в горшке поплавок 2 всплывает вместе со стержнем 3, снаб женным золотником 4. Последним закрывается отверстие в отвод ной канал 6. Дальнейшее поступление конденсата вызывает переливание его внутрь поплавка, который, становясь тяжелым,
107
|
|
|
|
|
опускается |
и |
|
открывает |
|||||||
|
|
|
|
|
отверстие |
над |
золотником. |
||||||||
|
|
|
|
|
После выдавливания конден |
||||||||||
|
|
|
|
|
сата |
паром |
поплавок |
всплы |
|||||||
4 |
|
|
|
|
вает, |
закрывая |
отверстие |
в |
|||||||
|
|
|
|
|
канал 6. |
Вентиль 5 — для вы |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
пуска |
воздуха |
и |
пропуска |
||||||
|
|
|
|
|
больших |
количеств |
конден |
||||||||
|
|
|
|
|
сата при пуске системы. На |
||||||||||
|
|
|
|
|
случай |
ремонта |
горшка уст |
||||||||
|
|
|
|
|
раивается |
обходная |
|
петля |
|||||||
|
|
|
|
|
|
(рис. 8-29). |
При |
прекраще |
|||||||
|
|
|
|
|
нии |
отопления |
вывинчива |
||||||||
|
|
|
|
|
нием |
|
пробки |
7 |
обеспечи |
||||||
|
|
|
|
|
вается спуск воды из горшка |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
(предупреждается |
|
замора |
|||||||
Рис. 8-30. Конденсационный горшок поплав- |
|
живание). |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
„ |
|
- ' ' |
|
|
|
|
|
|
||||||
кового |
типа |
|
|
|
Подбор |
конденсационных |
|||||||||
|
|
|
|
|
горшков |
производят |
в зави |
||||||||
симости от диаметра d (рис. 8-30) проходного |
отверстия горшка: |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8-29) |
|
где G— удвоенное |
(для запаса) |
количество |
конденсата, |
стекаю |
|||||||||||
щего из системы или ее части, л/ч; Ру и Р2 |
— давление до и после |
||||||||||||||
горшка, ати. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление Ру принимается |
равным 95% от давления пара |
перед |
|||||||||||||
обслуживаемым |
нагревательным |
устройством |
(бойлер и т. п.). Для |
||||||||||||
части или всей |
отопительной |
системы |
за Ру принимают |
70% на |
|||||||||||
чального давления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давление Р2 находят из выражения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Рг = [Нук + |
|
+ |
z)].10* |
|
[amu], |
|
|
|
(8-30) |
|||||
где Я — высота |
возможного |
подъема |
конденсата |
за |
горшком, |
м; |
|||||||||
ук — плотность |
конденсата, кг/м3; |
l,(Rl+z)—потери |
|
давления |
на |
||||||||||
участке конденсата за горшком, |
кгс/м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Дроссель-шайба — стальной диск |
с |
круглым |
отверстием, |
края |
|||||||||||
которого обычно скошены под углом |
(45°) навстречу потоку. |
Такие |
|||||||||||||
шайбы предусматриваются при сравнительно незначительных (до
.35%) колебаниях в расходе пара. Ввиду большого удельного объема пара (величина, обратная удельной массе) по сравнению с таковым для конденсата пропускная способность шайбы для пара много меньше, чем для конденсата.
При обозначениях, принятых в выражении (8-29), диаметр от верстия подпорных шайб в паропроводе
(8-31)
108
а при установке в конденсатопроводе |
|
|||
|
* - = 1 |
' 3 3 l ^ S r . M ' |
( 8 - 3 2 > |
|
где уЭм — удельная масса |
пароводяной эмульсии, величина |
которой |
||
существенно |
убывает с ростом АР — Р\—Р%. Она лежит в пределах |
|||
10—150 кг/м3 |
и дана в справочниках. |
|
|
|
Подбор диаметров паропроводов |
низкого давления аналогичен |
|||
подбору диаметров труб |
водяного |
отопления и обычно |
сводится |
|
к выявлению требуемого давления пара Рк в котле для покрытия
потерь давления на трение |
РіѴ |
и в местных |
сопротивлениях Рм. с . |
|||||||||||
Давление Рк |
тратится |
от котла |
до нагревательного |
прибора. Со |
||||||||||
противление последнего оценивается не коэффициентом |
местного |
|||||||||||||
сопротивления, а величиной |
Р П р = 1 5 0 кгс/м2, |
т. е. избыточным |
дав |
|||||||||||
лением пара у входа в нагревательный прибор. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
Л< — -РПр = 2 |
(^тР + Pu. с) = |
S (Ri + 2). |
|
(8-33) |
||||||||
Давление Рк должно отвечать созданию в паропроводах целе |
||||||||||||||
сообразных |
скоростей |
(табл. |
8-9) и отвечать |
допустимой |
по мест |
|||||||||
ным условиям высоте расположения точки п (рис. 8-23). |
|
|
||||||||||||
При |
насосной |
перекачке |
конденсата |
максимальное |
давление |
|||||||||
в котле |
диктуется |
высотой |
h предохранительной петли — при |
низ |
||||||||||
ком давлении |
пара — или |
положением груза |
в клапане — при вы |
|||||||||||
соком давлении. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подбор диаметров паропроводов начинают для наиболее про |
||||||||||||||
тяженного |
пути — от |
котла |
|
до |
самого |
удаленного |
прибора. На |
|||||||
местные сопротивления в паровых системах |
тратится около 35% |
|||||||||||||
располагаемого давления (в наружных сетях еще |
меньше), |
по |
||||||||||||
этому |
|
|
|
|
|
|
0,65 ( Р к - Р п р ) |
_ |
|
|
|
8 . 3 4 ) |
||
|
|
|
|
|
R |
= |
|
|
( |
|||||
При выборе диаметров пользуются нижней частью номограммы (рис. 8-31), составленной для средних плотностей пара-, применяе
мого в системах |
низкого давления. Расчеты автора показывают, |
что номограмма |
приемлема и для приближенного подбора диамет |
ров паропроводов высокого давления, особенно внутренних систем, в которых мало изменяется плотность пара.
Диаметры самотечных конденсатопроводов подбирают в за висимости от уклона труб, количества конденсата (или тепловой нагрузки), степени заполнения труб конденсатом. Используется верхняя часть номограммы (рис. 8-31).
|
П р и м е р |
22. Подобрать |
диаметры |
паропроводов правой |
части системы низ |
||||||||
кого |
давления |
(рис. 8-29, б) |
от котла |
до правого |
нижнего |
прибора (участки |
|||||||
/—V) |
и конденсатопроводов для участков |
VI—VJIJ. |
|
Теплоотдача каждого |
нагре |
||||||||
вательного прибора 3000 |
ккал/ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Длины участков приведены в табл. 8-10. Давление |
пара в |
котле — 700, |
а пе- |
|||||||||
оед прибором — 150 |
кгс/мг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
г, |
_ |
0,65 (700 — 150) |
= |
.„ |
|
, |
, |
|
|
||
|
|
Rep——• |
—у |
|
|
13,0^кгс/м2-м. |
|
|
|||||
109