Омельчук В.С. Промышленное и гражданское строительство. Основы санитарной техники - файл n1.doc

приобрести
Омельчук В.С. Промышленное и гражданское строительство. Основы санитарной техники
скачать (802 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc802kb.07.07.2012 01:10скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ

( образован в 1953 году)

__________________________________________________________

Кафедра охраны труда и промышленной экологии



Дистанционное

Обучение
В.С. Омельчук

ПРОМЫШЛЕННОЕ И ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
Проектирование предприятий отрасли (промышленное строительство); Основы строительства и инженерное

оборудование; Основы инженерного строительства

и сантехника; Основы инженерного

строительства малых предприятий
Часть 2. Основы санитарной техники
Учебно-практическое пособие

для студентов технологических и механических

специальностей всех форм обучения


www.msta.ru

4443

Москва – 2004

УДК 628




© Омельчук В.С. Основы санитарной техники. Учебно-практическое пособие. – М.: МГУТУ, 2004




Рекомендовано Институтом информатизации образования РАО,

Учебно-практическое пособие содержит краткие положения устройства эксплуатации систем отопления, вентиляции, водоснабжения и канализации предприятий пищевой промышленности и общественного питания. После каждого раздела даются задания (вопросы и тесты), а в конце пособия – итоговые тестовые задания, что позволяет контролировать степень усвоения материала.
Пособие предназначено для студентов специальности 2701, 2703, 2704, 2705, 2707, 2708, 2710, 2712, 2713 и 1706 всех форм обучения
Охр. тр. – 4.22.2701. зчн. плн. Охр. тр. – 4.22.2710. зчн. плн.

Охр. тр. – 4.22.2701. зчн. скр. Охр. тр. – 4.22.2710. зчн. скр.

Охр. тр. – 4.22.2703. зчн. плн. Охр. тр. – 5.22.2712. зчн. плн.

Охр. тр. – 4.22.2703. зчн. скр. Охр. тр. – 5.22.2712. зчн. скр.

Охр. тр. – 4.22.2704. зчн. плн. Охр. тр. – 6.22.2713. зчн. плн.

Охр. тр. – 4.22.2704. зчн. скр. Охр. тр. – 6.22.2713. зчн. скр.

Охр. тр. – 4.22.2705. зчн. плн. Охр. тр. – 7.22.2713. зчн. плн.

Охр. тр. – 4.22.2705. зчн. скр. Охр. тр. – 7.22.2713. зчн. скр.

Охр. тр. – 4.22.2707. зчн. плн. Охр. тр. – 6.22.1706. зчн. плн.

Охр. тр. – 4.22.2707. зчн. скр. Охр. тр. – 6.22.1706. зчн. скр.

Охр. тр. – 5.22.2708. зчн. плн. Охр. тр. – 4.22.2703. очн.

Охр. тр. – 5.22.2708. зчн. скр. Охр. тр. – 4.22.2705. очн.

Охр. тр. – 5.22.2712. очн.
Составитель: Омельчук Василий Сазонович
Рецензенты: профессор, доктор технических наук Кравец В.А.

профессор, доктор технических наук Тюрин М.П.

Редактор: Коновалова Л.Ф.

© Московский государственный университет технологий и управления, 2004

109004, Москва, Земляной вал, 73

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1. Отопление………………………………………………………………………….4

    1. Общие требования…………………………………………………………...4

    2. Классификация систем отопления………………………………………….4

    3. Нагревательные приборы…………………………………………………...6

    4. Теплоснабжение……………………………………………………………..8

    5. Водяное отопление……………………………………………….………….9

    6. Паровое отопление…………………………………………………………13

    7. Воздушное отопление……………………………………………………...15

2. Вентиляция……………………………………………………………………….18

2.1.Гигиенические и технологические задачи вентиляции………………….18

2.2.Требования к воздушной среде производственных помещений………..19

2.3.Источники загрязнений и способы нормализации воздушной среды…………………………………………………………...19

2.4.Общие принципы вентиляции……………………………………………..20

2.5.Организация и расчет воздухообменов…………………………………...23

2.6.Вентиляторы………………………………………………………………..26

2.7.Воздухонагреватели (калориферы)………………………………………..27

2.8.Воздуховоды и сетевое оборудование…………………………………….30

2.9.Фильтры и пылеуловители………………………………………………...34

3. Водоснабжение…………………………………………………………………..42

3.1.Нормы водопотребления…………………………………………………..42

3.2.Системы водоснабжения…………………………………………………..42

3.3.Основные схемы внутреннего водопровода……………………………...49

3.4.Горячее водоснабжение……………………………………………………53

3.5.Схемы горячего водоснабжения…………………………………………..57

4. Канализация……………………………………………………………………...61

4.1.Классификация сточных вод и систем канализации……………………..61

4.2.Внутренняя канализация…………………………………………………...64

4.3.Наружные канализационные сети………………………………………...65

4.4.Очистные сооружения……………………………………………………...67

Ответы на тестовые задания…………………………………………………….....69

Тест по дисциплине………………………………………………………………...70

Список рекомендуемой литературы……………………………………………....72

1. ОТОПЛЕНИЕ
1.1. Общие требования
Система отопления устраивается в помещениях с по­стоянным или длительным пребыванием людей и в по­мещениях, где по условиям производства требуется под­держание положительных температур в холодное время года. Система отопления является одной из строитель­но-технологических установок здания, которая должна отвечать следующим требованиям:

санитарно-гигиеническим – обеспечивать необходи­мые внутренние температуры без ухудшения состояния воздушной среды;

строительным – предусматривать размещение ото­пительных элементов в увязке с планировочными и кон­структивными решениями здания;

монтажным – предусматривать возможность монта­жа индустриальными методами;

эксплуатационным – характеризоваться простотой и удобством управления и ремонта, безопасностью действия;

экономическим – обеспечивать наименьшие затраты при уменьшении расхода металла.

Система отопления в общем виде состоит из генератора тепла, системы теплопроводов для перемещения по ним теплоносителя и нагревательных приборов. Генератором тепла для систем отопления может служить отопительный котельный агрегат, в котором сжи­гается топливо, а выделяемое тепло передается теплоносителю, либо другие теплообменные аппараты.

В качестве теплоносителя в системах отопления слу­жит вода, пар, воздух и дымовые газы.
1.2. Классификация систем отопления
Системы отопления подразделяются на местные и центральные. К местным относят системы, в которых генератор тепла и нагревательный прибор находятся не­посредственно в отапливаемом помещении (печное отопление, отопление газовыми и электрическими прибора­ми). Центральными системами отопления называют си­стемы, в которых генераторы тепла расположены вне отапливаемого помещения. Теплоноситель, нагретый в генераторе, по теплопроводам подается в отдельные по­мещения и, передав тепло воздуху через нагревательные приборы, возвращается в тепловой пункт.

Центральные системы по виду теплоносителя могут быть водяные, паровые и воздушные.

Водяные системы отопления могут быть с нагревате­лем воды до 100°С и выше (перегретой). В настоящее время максимальное значение температуры воды приня­то равным 150°С. Основные преимущества систем водя­ного отопления заключаются в возможности поддержа­ния умеренной температуры на поверхности нагреватель­ных приборов, исключающей пригорание на них пыли; в простоте центрального регулирования теплоотдачи на­гревательных приборов путем изменения температуры воды; в простоте обслуживания. К недостаткам этой си­стемы относятся: большое гидростатическое давление в нижней части систем, что ограничивает высоту систем; опасность замерзания воды в трубопроводе, проложен­ном в неотапливаемом помещении.

По способу циркуляции воды центральные системы водяного отопления подразделяются на системы с есте­ственной циркуляцией (благодаря разности плотностей охлажденной и горячей воды) и системы с механичес­ким побуждением (искусственной), в которой вода пере­мещается при помощи насоса.

По схеме прокладки проводящих трубопроводов си­стемы водяного отопления делятся на двухтрубные и од­нотрубные. В двухтрубных системах вода поступает в на­гревательные приборы по одним стоякам, а отводится по другим (приборы присоединены параллельно). В одно­трубных системах вода поступает в прибор и отводится из него по одному стояку (приборы присоединены после­довательно).

По расположению подающих магистралей системы водяного отопления делятся на системы с верхней раз­водкой (при прокладке подающих магистралей по черда­ку или под потолком верхнего этажа) и системы с ниж­ней разводкой (при прокладке подающих магистралей по подвалу, над полом первого этажа или в подпольных каналах). По направлению движения воды в подающих и обратных магистралях водяные системы отопления бывают тупиковые (при встречном движении воды) и с попутным движением (при движении воды в одном на­правлении).

Рассмотрим принципиальную схему водяного отопле­ния. Ее основными частями являются генера­тор тепла (котел), расширительный сосуд, нагреватель­ные приборы, подающий (горячий) трубопровод и об­ратный (холодный) трубопровод. Система работает следующим образом. После наполнения системы водой из водопровода и удаления из нее воздуха приступают к на­греванию воды в котле. Нагретая вода по трубопроводу поднимается вверх, затем опускается вниз и поступает под воздействием естественного давления при неразрыв­ности потока к нагревательным приборам, которым от­дает часть своего тепла. Охлажденная по выходе из при­бора вода по замкнутому циркуляционному контуру по­ступает к источнику тепла (котлу), при этом вытесняя из него более легкую нагретую воду. Вода, восполнив в котле потери тепла, повторяет свое движение (цирку­лирует).

Для ускорения циркуляции нагретой воды в системе можно применять насосы, которые устанавливаются пе­ред котлом. Такие системы называются насосными.

Вода – несжимаемая жидкость, расширяющаяся при нагревании. Система водяного отопления представляет собой замкнутый контур, заполненный водой. Поэтому даже незначительное увеличение ее объема при повы­шении температуры может создать давление, превышающее предел прочности отдельных элементов системы, а уменьшение объема при понижении температуры вы­зывает разрыв струи и нарушение циркуляции. Чтобы избежать этих явлений, в системе отопления должно быть предусмотрено устройство, воспринимающее изли­шек воды при повышении температуры в системе и вос­полняющее убыль воды при ее понижении. Наиболее про­стым и безотказно действующим устройством такого ро­да является расширительный бак. Расширительный бак представляет собой емкость, присоединенную к системе отопления и сообщающуюся с атмосферой. Устанавли­вается он выше самой высокой точки системы.

Паровые системы отопления отличаются от водяных тем, что источником теплоснабжения служит насыщен­ный пар, который из котла по паропроводам подается к нагревательным приборам, где отдает часть тепла и превращается в конденсат. Конденсат отводится из приборов по трубопроводам в сборные конденсатные баки, откуда насосами перекачивается в котлы. В от­дельных случаях конденсат возвращается самотеком сразу в котлы.

Трубопроводы в паровой системе разделяют на паро­проводы, идущие до нагревательного прибора, и конденсатопроводы, несущие конденсат от нагревательного прибора до генератора теплоты. Конденсатопровод, се­чение которого при работе системы не полностью запол­нено конденсатом, а при перерывах в работе системы свободно от воды, называют сухим. Мокрым называют конденсатопровод, всегда заполненный водой полно­стью. Конденсатопровод может быть напорным, если конденсат перемещается при помощи насосов или избы­точного давления пара, и самостоятельным, если кон­денсат перемещается самотеком.

В системах парового отопления пар перемещается благодаря разнице давлений при выходе из котла и пе­ред нагревательными приборами.

Преимущества систем парового отопления заключа­ются в более высокой теплоотдаче нагревательных при­боров; в меньшем, чем у систем водяного отопления, расходе металла на трубы и нагревательные приборы; в меньшей опасности замерзания; в возможности пере­мещения пара на большие расстояния без применения искусственного побуждения.

Недостатки системы парового отопления: высокая температура на поверхности труб и нагревательных при­боров, вызывающая пригорание пыли и создающая ан­тисанитарные условия в помещении; невозможность гибкого центрального регулирования теплоотдачи нагре­вательных приборов, в связи с чем применяется регули­рование пропусками (путем периодического включения и выключения системы); более сложная эксплуатация и более высокие бесполезные теплопотери трубопрово­дами, прокладываемыми в неотапливаемых помещениях.
1.3. Нагревательные приборы
Нагревательными приборами систем центрального отопления называют устройства для передачи тепла от теплоносителя отапливаемому помещению. Нагреватель­ные приборы должны наилучшим образом передавать тепло от теплоносителя в помещение, обеспечивать ком­фортность тепловой обстановки в помещении, не ухуд­шая его интерьера при наименьших затратах средств и материалов.

Виды и конструкции нагревательных приборов могут быть самыми разнообразными. Приборы выполняют из чугуна, стали, керамики, стекла, в виде панелей из бето­на с заложенными в них трубчатыми нагревательными элементами и пр.

Основные виды нагревательных приборов – это ра­диаторы, ребристые трубы, конвекторы и отопительные панели.

Простейшим является нагревательный прибор из глад­ких стальных труб. Обычно он выполняется в виде зме­евика или регистра. Прибор имеет высокий коэффициент теплопередачи, выдерживает высокое давление теплоно­сителя. Однако приборы из гладких труб дороги и зани­мают много места. Они применяются в помещениях со значительными выделениями пыли, для обогрева свето­вых фонарей промышленных зданий и т. д.

Наибольшее распространение из нагревательных приборов получили радиаторы. Их различные типы от­личаются друг от друга габаритами и формой. Радиато­ры собираются из секций, что позволяет собирать при­боры разной площади. Обычно секции отливаются из чугуна, но могут быть стальными, керамическими, фар­форовыми и др.

Довольно широкое распространение в системах отоп­ления получили чугунные ребристые трубы. Ребра на поверхности трубы увеличивают площадь теплоотдающей поверхности, но снижают гигиенические качества прибора (скапливается пыль, которую трудно убирать) и придают ему грубый внешний вид.

Конвекторы представляют собой стальные трубы с оребрением из листовой стали. Наиболее совершен­ным среди конвекторов является конвектор в кожухе, выполненном из стального листа. Прибор снабжен кол­паком для регулирования теплоотдачи. Между оребрен­ными поверхностями прибора и кожухом под влиянием гравитационного давления возникает интенсивная цир­куляция воздуха. Это увеличивает теплосъем с оребрен­ной поверхности на 20 % и более. Конвекторы в кожухе компактны и имеют хороший внешний вид. В некоторых конструкциях конвекторы снабжаются вентилятором специального типа, обеспечивающим интенсивное дви­жение воздуха. Искусственное побуждение движения воздуха значительно увеличивает теплосъем с прибора. Некоторый недостаток конвекторов состоит в необходи­мости и трудности очистки от пыли.

Бетонные отопительные панели представляют собой плиты с заделанными в них змеевиками из стальных труб. Такие панели располагают обычно в конструкциях ограждений помещений. Иногда их свободно устанавли­вают около стен.

В настоящее время для отопления больших промыш­ленных цехов получили распространение подвесные па­нели с отражательными экранами.

Применение панелей для отопления зданий удовле­творяет требованиям полносборного строительства и по­зволяет экономить металл, расходуемый на отопитель­ные приборы. К недостаткам панельного отопления относят: большую тепловую инерцию, осложняющую регулирование теплоотдачи; невозможность изменения поверхности нагрева; опасность засорения труб и слож­ность его устранения; сложность ремонта систем; воз­можность появления внутренней коррозии и, вследствие этого, нарушение гидравлической плотности труб.

1.4. Теплоснабжение
Устройства для получения горячей воды или пара, используемых в качестве теплоносителя систем отопле­ния и вентиляции, называют водогрейными или паровы­ми котлами. Отопительные котлы подразделяют по теп­лоносителю, по материалу и конструктивному оформле­нию котлов, по виду топлива (твердое, жидкое и газообразное). В крупных городах и промышленных районах гражданские и промышленные здания получают тепло централизованно от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). В других районах для этих целей строят районные или заводские котельные.

Для подачи теплоносителя от ТЭЦ или котельных со­оружают теплофикационные системы, которые состоят из тепловых сетей, теплофикационных камер, где уста­навливают запорную, распределительную и контрольную аппаратуру, и тепловых пунктов у потребителей, в кото­рых кроме контрольно-распределительной аппаратуры могут быть устройства для изменения температуры и давления пара.

Тепловые сети по назначению подразделяют на: магистральные – от источника тепла до кварталов населенных мест и площадок промышленных предприя­тий; распределительные – от магистральных теп­ловых сетей до узловых ответвлений к отдельным зда­ниям; ответвления к отдельным зданиям – от распределительных тепловых сетей до ввода в здание.

Теплопроводы должны быть долговечны и надежны в работе, поэтому при их прокладке необходимо обеспе­чить защиту от коррозии, хорошую термоизоляцию, за­щиту от больших механических напряжений.

Прокладывают теплопроводы подземным или над­земным способом.

Подземная прокладка осуществляется в проходных, полупроходных и непроходных каналах или без каналов. Тепловые сети можно прокладывать и в общих коллек­торах совместно с другими коммуникациями, а также в технических коридорах подвалов и технических под­польях зданий.

Надземная прокладка применяется в тех случаях, когда не представляется возможным применить подзем­ную прокладку в связи с тяжелыми грунтовыми условия­ми (например, в районах с вечной мерзлотой). В этом случае трубы прокладывают на эстакадах, мачтах, низ­ких опорах и по стенам зданий или внутри них.



Рис. 1.1. Способы прокладки теплосетей:

а – канальный; б – бесканальный; 1 – теплопровод подающий; 2 - теплоизоляция; 3 – теплопровод обратный ; 4 – канал.

Наиболее надежной и эффективной является каналь­ная прокладка трубопроводов (рис.1.1, а). Бесканаль­ная прокладка применяется при отсутствии грунтовых вод, достаточно прочном грунте и температуре транспор­тируемого теплоносителя не более 180°С (рис.1.1, б). При бесканальной прокладке необходимо применение механически прочной изоляции стальных труб. Преиму­щества бесканальной прокладки заключаются в значи­тельно меньших капитальных вложениях и затратах времени на ее осуществление.

При прокладке теплопроводов для восприятия темпе­ратурных изменений применяют компенсаторы или ис­пользуют естественные повороты труб.
1.5. Водяное отопление
Водяное отопление в настоящее время – самый распространенный вид центрального отопления. Это объясняется главным образом тем, что в системе водяного отопления изменением температуры воды легко регулировать теплоотдачу, кото­рую требуется все время менять в зависимости от изменения наружной темпе­ратуры, влияющей на теплопотери отапливаемых помещений. Эту особенность системы водяного отопления, которой обладают также системы воздушного отопления, называют качественным регулированием.

Для обеспечения качественного регулирования в котельной или на ТЭЦ воду подогревают по температурному графику, по которому в соответствии с наружной температурой устанавливают температуру теплоносителя. При этом чем выше наружная температура, тем ниже должна быть температура теплоносителя (воды). При очень низкой наружной температуре поступают наоборот.

По способу побуждения водяное отопление подразделяют на системы с насосным и естественным побуждением. Более распространены системы с насосным побуждением, в которых вода циркулирует в основном под действием циркуляционного насоса. Последний устанавливают на обратной линии, по которой идет вода, охлажденная в системе отопления перед водоподогревателем (котлом или бойлером). Следует иметь в виду при этом, что обычные циркуляционные насосы во время работы создают шум, который может распространяться в соседние помещения.

В тех случаях, когда системы отопления присоединяют к центральному теплоснабжению и сетевая вода поступает непосредственно в эти системы, последние своих циркуляционных насосов не имеют, так как вода в них циркулирует под действием насосов, установленных на станциях ТЭЦ или центральных котельных.

Места расположения разводящих трубопроводов в системах водяного отопления и способы присоединения отопительных приборов могут быть различными. Более распространены, однотрубные схе­мы, одна из разновидностей которых (с верхней разводкой), показана на рис. 1.2. Изображенная на этом рисунке схема, как и все предыдущие, имеет принципиальный характер: на ней показано ограниченное количество отопительных приборов и стояков, причем все они расположены в одной плоскости.

По окончании монтажа системы ее, прежде всего, проверяют на герметичность гидравлическим испытанием, для чего систему вре­менно отключают от расширительного сосуда, предназначенного для распределения давления, и с помощью гидравлического пресса ведут опрессовку на повышенное (против условий эксплуатации) давлен
Рис. 1.2. Система водяного отопления с насосным побуждением, выполненная по однотрубной схеме

с верхней разводкой:

а – общая схема; б – схема присоединения расширительного сосуда; в – то же, отопительного прибора; 1 – котел или бойлер; 2 – главный стояк; 3 – распределительная горячая магистраль; 4 – отопительные приборы; 5 – регулировочный кран; 6 – обратный розлив; 7 – циркуляционный насос; 8 – переливная линия; 9 – сигнальная линия; 10 – расширительный сосуд; 11 – расширительная линия; 12 – циркуляционная линия; 13 – подводка горячей воды; 14 – обратный трубопровод; 15 – воздухосборник.

ие.

После устранения обнаруженных дефектов мон-тажа к системе присоединяют рас-ширительный сосуд и заполняют ее водой из водопроводной линии до низшего уровня воды в расширительном сосуде. Его устанавливают в самой высшей точке системы отопления: обыч­но, на чердаке или в надстройке (часто над лестничной клеткой). Присоединяют расширительный сосуд к насосной системе отопле­ния расширительной линией перед насосом.

Горячая вода во время работы системы поступает из котла или бойлера в главный стояк, из него – в распределительную горячую магистраль и оттуда в стояки системы. Из стояков вода поступает в отопительные приборы, отдает в них свое тепло и далее по обрат­ной линии возвращается в котел или бойлер, оттуда снова поступа­ет в главный стояк и т. д.

Для приведения системы отопления в действие включают в ра­боту котел и циркуляционный насос. Как известно, вода при нагре­вании увеличивается в объеме. Для размещения этого дополнитель­ного объема воды и служит расширительный сосуд, емкость которого находится между низшим и высшим уровнями. Уровни отмечают присоединением к сигнальной и переливной линиям: нижняя сигнальная линия выводится в котельную или бойлерную, верхняя переливная – в канализацию.

Воздух из системы отопления как при ее заполнении, так и вовремя работы удаляется через воздухосборник, который устанавливают в верхней точке разводящего горячего трубопровода, но ниже расширительного сосуда. Иногда вместо воздухосборника, представляющего собой бак с трубой, на конце которой имеется периодически открывающийся для выпуска воздуха вентиль, ставят вантуз – автоматически действующий прибор. Воздух через вантуз выходит с помощью поплавкового клапана.

Из-за наличия воздуха в системе часто прекращается циркуляция воды во всей си­стеме или ее отдельных частях. Для полно­го удаления воздуха все невертикальные трубы, включая подводки к приборам, про­кладывают с уклоном, обеспечивающим дви­жение воздуха вверх, к воздухосборнику. Этот уклон труб используют также для полного опорожнения системы отопления при спуске воды из нее при ремонте.

В
Рис. 1.3. Стояки двухтрубной схемы отопления:

1–горячие стояки; 2– подводки горячей воды; 3 – обратные подводки; 4– обратные стояки

однотрубной схеме отопительные при­боры присоединяют горячей и обратной под­водками к одной трубе (одному стояку). При этом в первые приборы по ходу воды она поступает с более высокой температурой, а в последующие – с более низкой. Для того чтобы все приборы при одинаковой их теплоотдаче давали требуемое количество тепла, первые устанав­ливают с меньшей поверхностью, а последующие – с большей. В этом состоит принципиальное отличие однотрубной схемы от двухтрубной (рис. 1.3). В этой системе горячая вода подводится во все отопительные приборы параллельно по горячим стоякам к подводкам, охлажденная (обратная) отводится, соответственно, по обратным стоякам и подводкам. Если не считать охлаждения воды в трубопроводах, горячую воду во все отопительные приборы под­водят по двухтрубной схеме с одинаковой температурой.

Преимущество однотрубной схемы состоит в том, что для ее монтажа требуется вдвое меньше стояков. Это существенно умень­шает трудовые затраты на устройство систем отопления и расход труб, в связи с чем однотрубные схемы отопления получили боль­шее распространение, особенно в многоэтажных зданиях.

Водяное отопление с насосным побуждением широко применяют, в частности, вследствие развития централизованного теплоснабже­ния с теплоносителем-водой. Особенно часто используют такую схе­му присоединения системы центрального отопления, при которой в нее поступает вода непосредственно из теплосети.

В тех случаях, когда расчетная температура горячей сетевой воды выше максимально допустимой температуры, с которой ее можно додавать в систему отопления, к ней в нужной пропорции подмешивают воду, охлажденную в системе отопления. Делают это с помощью водоструйного насоса-элеватора, который устанавливают на тепловом вводе в здание, в месте присоединения центрального отопления к централизованному теплоснабжению (рис. 1.4).

Обратная вода подмешивается к потоку горячей воды в элеваторе (рис. 1.5) Рис. 1.4. Схема теплового ввода в здание, присоединяемого к централизованному теплоснабжению через элеватор:

1 – задвижки; 2 – штуцеры для присоединения манометров; 3 – ввод горячей воды; 4 – термометры; 5 – элеватор; 6 – манометры; 7 – главный стояк системы; 8 – обратная вода из системы; 9 – линия, подающая обратную воду к элеватору; 10 – выход обратной воды; 11 – расходомер; 12 – грязевик.




в
Рис. 1.5. Схема устройства элеватора

(водоструйный насос):

1 – сопло элеватора; 2 – камера смешения; 3 – расширяющаяся труба

следствие эжекции, которая возникает вокруг струи горячей воды, выходящей с большой скоростью из сопла элеватора. Для улучшения условий эжекции за соплом в элеваторе по ходу движения воды предусмотрена расширяющаяся труба (диффузор). В тех случаях, когда сетевая вода поступает из системы централизованного теплоснабжения непосредственно в систему отопления в последний расширительный сосуд отсутствует. В крупных системах централизованного теплоснабжения вместо расширительного сосуда на станции ТЭЦ или в центральной котельной ставят подпиточный насос.

Если в системе централизованного теплоснабжения теплоносителем служит пар, а в присоединяемом здании должно быть устроено водяное водоснабжение, в этом здании для подогрева воды устанавливают бойлер. Такое, присоединение называют независимым или гидравлически изолированным.

Для повышения надежности теплоснабжения – чтобы исключить передачу гидравлического давления в систему отопления – последнюю присоединяют к сети циркуляции воды в системе цен­трализованного теплоснабжения. Система отопления в этих слу­чаях называют комбинированными – пароводяными и водоводяными.

Для определения естественного на­пора необходимо сделать расчет охлаждения воды во всей длине циркуляционно­го кольца. Если же пренебречь охлажде­нием воды в трубах, то циркуляционное давление, Па, можно рассчитывать по формуле:



где h – расстояние по вертикали от сере­дины котла до середины отопительного прибора, м;

?0 – плотность охлажденной воды, выходящей из отопительного при­бора, кг/м3;

?Г – плотность горячей воды, выходящей из котла;

g – ускорение сво­бодного падения.

Как видно из этой формулы, давление Нест в системе с естественной циркуляцией возрастает с увеличением расстояния по вертикали от котла до отопительного прибора. Поэтому для увеличения циркуляционного давления целесообразно заглублять котел. Существуют системы квартирного водяного отопления, в которых котел (обычно распо­лагаемый в кухне или каком-либо другом подсобном помещении) находится на одном уровне с отопительными приборами или даже несколько выше их. Циркуляция воды в таких системах происхо­дит вследствие охлаждения в трубопроводах, расположенных выше котла.

Вследствие ограниченности располагаемого циркуляционного давления в системах водяного отопления с естественной циркуля­цией последние можно применять только в небольших по площади зданиях с домовыми котельными.

Водяные системы отопления с естественной циркуляцией, как и системы с насосным побуждением, можно присоединять к системе централизованного теплоснабжения через пароводяные и водоводяные подогреватели.
1.6. Паровое отопление
Системы парового отопления в зависимо­сти от давления пара разделяют на системы низкого давления (с давлением от 0 до 70 кПа), высокого давления (от 70 до 600 кПа) и вакуум-паровые, когда давление меньше атмосферного. Последние из-за сложности эксплуатации и отсутствия преиму­ществ по сравнению с водяными системами отопления сейчас почти не применяют. Давление пара замеряют на котле, расположенном в отапливаемом здании или на тепловом вводе в здание.

Более часто из перечисленных выше систем устраивают паровые системы низкого давления: они удобнее и безопаснее в эксплуатации, чем системы высокого давления, и могут обслу­живаться котлом, распо­ложенным в нижнем эта­же или подвале отапливаемого здания.

Схем парового отопле­ния низкого давления соз­дано несколько. Их различают по месту располо­жения разводящих паро­проводов, присоединению отопительных приборов и способу отведения конден­сата.

Более часто применяют схему с верхней разводкой и «сухим» конденсатопроводом (рис. 1.6). Пар из котла под избыточным давлением поступает в главный стояк, из него в разводящий паропровод, расположенный сверху отопительных при­боров, а затем в стояк. Далее пар по паровым подводкам идет в отопительные приборы, где при соприкосновении с внутренней по­верхностью стенок он охлаждается, отдавая свою скрытую теплоту парообразования, и конденсируется. Конденсат через конденсацион­ную линию поступает обратно в котел, где он опять превращается в пар; из котла пар вновь поступает в отопительные приборы.

Количество пара, которое поступает в каждый отопительный прибор, по расчетным условиям должно соответствовать его тепло­отдаче. Перед пуском пара в систему она бывает заполнена более тяжелым, чем пар, воздухом, который при заполнении системы вытесняется паром и выходит через воздушник.

П
Рис. 1.6. Принципиальная схема парового отопления низкого давления с верхней разводкой, сухим конденсатопроводом и самотечным возвратом конденсата в котел:

1 – паровой котел; 2 – главный стояк; 3 – разводящий паропровод; 4 – стояки; 5 – паровые подводки; 6 – отопительные приборы; 7 - конденсационная линия; 8– регулировочные краны; 9 –выпуск воздуха.

ри остановке системы, т. е. прекращении подачи пара и его конденсации, воздух, наоборот, через воздушник поступает в систе­му и заполняет образующийся вакуум. При этом вход и выход воз­духа из системы происходит по конденсационной линии, в связи с чем она должна иметь увеличенный диаметр.

Движение конденсата по линии происходит за счет ее уклона, принимаемого не менее 0,003. С уклоном (по ходу движения пара) прокладывают и разводящий паропровод. Делают это для обеспечения спуска через приборы в конденсационную линию попутного конденсата, который получается вследствие охлаждения паропро­вода и частичной конденсации пара.

В строительстве применяется также схема парового отопления с самотеч­ным возвратом конденсата в котел. Возврат его возможен лишь в тех случаях, когда котел расположен ниже места присоединения к конденсатопроводу воздушника на величину h, м, определяемую по формуле



где h – расстояние по вер­тикали от зеркала воды в котле до места присоеди­нения воздушника, м;

Рк – избыточное давление пара в котле, мм вод. ст.;

0,2 – запас на случай превышения давления в котле, м.

Выполнить это усло­вие не всегда возможно, особенно при расположе­нии котельной в другом здании. В этих случаях конденсат возвращается в котел через конденсатоотводчик с помощью насоса. Конденсатоотводчик, предотвращая выпуск из системы пара, пропус­кает конденсат, который перекачивается насосом из конденсатосборного бака в котел. Обратный клапан, установленный на трубо­проводе между насосом и котлом, предназначен для того, чтобы вода не могла уйти из находящегося под давлением котла в конденсатосборный бак во время остановки насоса.
1.7. Воздушное отопление
Системой воздушного отопления называют такую си­стему, в которой теплоносителем является воздух. Воз­дух, подогретый до температуры более высокой, чем температура помещений, поступая в них, отдает помеще­ниям необходимое количество тепла.

По характеру перемещения нагретого воздуха систе­мы воздушного отопления делятся на системы с естест­венной циркуляцией (перемещение воздуха вследствие разности плотностей холодного и нагретого воздуха) и системы с механическим побуждением (перемещение воздуха при помощи вентилятора) (рис. 1.7).

По качеству подаваемого воздуха они делятся на рециркуляционные с перемещением одного и того же внутреннего воздуха, с частичной рециркуляцией и пря­моточные.

При применении систем воздушного отопления с ча­стичной рециркуляцией и прямоточных наряду с отопле­нием осуществляется и приточная вентиляция.

Системы воздушного отопления с полной рециркуля­цией воздуха могут быть применены в помещениях, в ко­торых воздух не загрязнен вредными веществами. Если рециркуляция воздуха недопустима, следует применять прямоточные системы воздушного отопления, совмещен­ные с приточной вентиляцией. Эти системы могут быть применены в производственных помещениях, в воздухе которых имеются ядовитые вещества, неприятные запа­хи производства и др.



Рис. 1.7. Схемы систем воздушного отопления:

а, б, в, г – местные, д, е, ж – центральные: б – с естественным гравитационным побуждением, а, д – с механическим побуждением, рециркуляционные, в, ж – то же прямоточные, г, е – то же с частичной рециркуляцией; 1 - генератор теплоты, 2 – канал горячего воздуха, 3 – решетка забора наружного воздуха, 4 – рециркуляционная решетка, 5 – отверстие вытяжной вентиляции,

6 – вентилятор.
Системы воздушного отопления обеспечивают быстрый нагрев помещений. В летнее время системы воздушного отопления с механическим побуждением могут быть использованы и для охлаждения помещений при пропу­ске через воздухонагреватель того или иного хладагента.

По способу подачи воздуха системы воздушного отоп­ления делятся на центральные с подачей воздуха из об­щего центра и местные с подачей воздуха местными отопительными агрегатами. Местные системы воздуш­ного отопления с агрегатами большой тепловой мощно­сти применяют в помещениях большого объема промыш­ленных и гражданских зданий. Выпускать воздух рекомендуется над уровнем пола помещения на высоте 3,5...6 м при высоте помещений до 8 м и 5...8 м при высо­те помещения более 8 м. При выборе места выпуска воз­духа следует предусматривать, чтобы приточные струи на своем пути не встречали препятствий в виде массивных строительных конструкций и оборудования. Применение укрупненных агрегатов уменьшает первоначальные за­траты на устройство систем отопления, и эксплуатация систем несколько упрощается.

Агрегат небольшой тепловой мощности применяют для помещений с перегородками высотой более 2м и с оборудованием, мешающим выпуску воздуха.

Основными преимуществами системы воздушного отопления являются: возможность совмещения с систе­мой вентиляции; отсутствие в отапливаемых помещениях каких-либо нагревательных приборов; отсутствие тепло­вой инерции (немедленный тепловой эффект при вклю­чении системы). К недостаткам этой системы относятся: большие сечения воздуховодов; низкая относительная влажность воздуха, поступающего в помещения, если он не увлажняется; возможность возникновения токов воз­духа, беспокоящих людей, находящихся в помещении; большие бесполезные теплопотери при прокладке маги­стральных воздуховодов при центральных системах в не­отапливаемых помещениях.


Задания. Вопросы

Ответы


  1. Из каких основных элементов состоит центральная водяная система отопления?

  2. Как выглядят принципиальные схемы однотрубной и двухтрубной систем водяного отопления? Нарисуйте их и объясните назначение их элементов.

  3. Что представляют собой паровые системы отопления с замкнутой и разомкнутой конденсатной линией? Дайте их принципиальные схемы и объясните назначение элементов схем.

  4. Как работают системы воздушного отопления с использованием: а) только наружного воздуха, б) частично рециркуляционного? Нарисуйте схемы и объясните назначение их элементов.

  5. Какие типы нагревательных приборов применяются и какими достоинствами и недостатками они обладают?

  6. Как определяются теплопотери производственных помещений?

  7. Как прокладываются тепловые сети?



  1   2   3   4   5   6   7   8


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации