3.5. Схемы горячего водоснабжения.

Рис. 3.9. Схемы горячего водоснабжения.

а) простейшая схема (с нижней разводкой): 1 – водопровод; 2 - водонагреватель; 3 – вход и выход теплоносителя; 4 – нижняя разводящая линия; 5 - стояки; 6 – подводки; 7 – водоразборные точки; б) схема с циркуляционной линией (при естественной циркуляции): 1 – водопровод; 2 - водонагреватель; 3 – вход и выход теплоносителя; 4 – главный стояк; 5 – верхняя разводящая линия; 6 – воздушник; 7 – водоразборные точки; 8 – стояки; 9 – подводки; 10 – циркуляционные стояки; 11 – сборная циркуляционная линия; в) схема с резервуаром-аккумулятором и циркуляционной линией (с механическим побуждением циркуляции): 1 – водопровод; 2 – водонагреватель; 3 – главный стояк; 4 – циркуляционная вставка с клапаном (открывается для обеспечения циркуляции); 5 - поплавковый клапан; 6 – бак-аккумулятор; 7 – верхняя разводящая линия; 8 - водоразборные точки; 9 – стояки; 10 – подводки; 11 – циркуляционные стояки; 12 – сборная циркуляционная линия; 13 – циркуляционная линия между баком-аккумулятором и водоподогревателем; 14 – циркуляционный насос; 15 и 16 – вход и выход теплоносителя; г) схема с нижним баком-аккумуляторм горячей воды: 1- емкость герметическая; 2 – разводящая линия горячего водоснабжения; 3 – стояк горячего водоснабжения; 4 – точки водоразбора; 5 – циркуляционная линия; 6 – циркуляционный насос; 7 – обратный клапан; 8 – водонагреватель; 9 – бак с холодной водой; 10 – водопровод.

Принципиальная схема го­рячего водоснабжения показана на рис. 3.9, а. Поступающая из во­допровода вода проходит через водоподогреватель, нагревается и затем под давлением водопровода через разводящую линию, стоя­ки и подводки идет на водоразборные точки: умывальники, рако­вины, души, ванны, технологическое оборудование и т. д.

На этом рисунке изображена схема с нижней разводящей ли­нией, прокладываемой в подвале или подпольных каналах нижнего этажа. Идентично работает схема с верхней разводящей линией. В этом случае ее прокладывают по техническому этажу, чердаку или под потолком верхнего этажа.

Рассмотренные схемы отличаются двумя существенными недо­статками: 1) при отсутствии водоразбора вода в трубопроводе силь­но охлаждается, в связи с чем при открытии крана первое время из него идет холодная вода, что создает определенные неудобства; 2) имеющийся внизу запас горячей воды (при наличии емкого бой­лера или специальной емкости) нельзя использовать при падении давления в водопроводе.

С целью устранения первого недостатка применяют схемы горя­чего водоснабжения с циркуляционной линией (рис. 3.9, б). В этой схеме от последней точки водоразбора каждого стояка проклады­вают циркуляционные стояки, которые дальше объединяют в сбор­ную циркуляционную линию, которую присоединяют к нижней час­ти водоподогревателя.

При остывании воды в стояках она становится более тяжелой, чем вода в главном стояке, подающем воду в разводящий трубо­провод. В связи с этим в системе, представляющей собой ряд цир­куляционных колец, возникает циркуляция воды: из водоподогревателя она поступает в разводящую линию, в стояки, в циркуляци­онную линию и обратно в водоподогреватель. В нем остывшую воду снова подогревают, и ее циркуляция продолжается, как в системе водяного отопления с естественной циркуляцией вследствие разно­сти плотностей остывшей воды в стояках и горячей воды в главном стояке. При этом все точки водоразбора всегда обеспечены горя­чей водой, хотя ее температура и будет несколько ниже, чем в главном стояке. При большом радиусе действия системы или при вы­соком гидравлическом сопротивлении водоподогревателя естествен­ного напора вследствие указанной разности плотностей воды оказывается недостаточно для обеспечения нужной циркуляции. В этих случаях на циркуляционной линии перед водоподогревателями устанавливают циркуляционный насос.

Для того чтобы можно было использовать запас горячей воды независимо от давления в водопроводе, применяют схему горячего водоснабжения с резервуаром – баком-аккумулятором располага­емым выше всех точек водоразбора (рис. 3.9, в). При этом Горячая вода поступает из водоподогревателя, как правило, через поплавковый клапан в бак-аккумулятор, а из него в систему горячего во­доснабжения. Преимущество этой системы заключается в том, что она работает под постоянным гидростатическим давлением, опре­деляемым высотой расположения бака-аккумулятора.

Для обеспечения циркуляции воды между водоподогревателем и баком, что необходимо для зарядки последнего, он сообщается с водоподогревателем циркуляционной линией и вставкой, клапан на которой должен открываться только для обеспечения циркуля­ции. Для того чтобы при падении давления в водопроводе вода из бака не ушла, в месте присоединения водоподогревателя на под­водке к водопроводу устанавливают обратный клапан. Бак-аккумулятор горячей воды устанавливают обычно (для удобства обслуживания) вместе с баком холодной воды в специаль­ном помещении. Изготовляют такие баки чаще всего из листовой стали. Для предотвращения коррозии бак окрашивают снаружи и внутри железным суриком. Наружная поверхность бака для умень­шения потерь тепла и меньшего остывания воды покрывается мас­тичной или плиточной теплоизоляцией.

Устанавливают бак на поддоне, присоединенном к ка­нализации. Делают это для того, чтобы в случае неожиданной про­течки (например, из-за коррозии) вода из бака не растекалась по конструкциям здания.

Баки-аккумуляторы изготовляют круглой и прямоугольной фор­мы. В последнем случае при больших размерах бака для усиления его жесткости приваривают к внутренним стенкам стержни из профилированной стали.

Для накопления горячей воды используют также герметические емкости, находящиеся под давлением холодной воды в баке. В этом случае схема соединения водоподогревателя, бака холодной воды, водопровода и бака-аккумулятора с горячей водой имеет вид, изо­браженный на рис. 3.9, г.

Вода из подогревателя направляется непосредственно в разво­дящую линию горячего водоснабжения или герметическую емкость, которую с помощью циркуляционного насоса заряжают горячей во­дой при отсутствии или малом водоразборе. Вода из этой емкости при большом водоразборе, а также падении давления в водопрово­де, находясь под давлением холодной воды, может полностью рас­ходоваться. При этом горячая вода вытесняется вверх, а емкость заполняется холодной водой.

Для лучшего удаления воздуха из систем горячего водоснабже­ния все невертикальные трубы прокладывают с уклоном не менее 0,002, причем при верхней разводке в верхних точках предусматри­вают устройства для удаления воздуха. Воздух из систем водоснаб­жения можно удалять через воздушные краны и верхний водо­разборный кран. С целью уменьшения влияния работы водоразборных точек друг на друга, особенно при действии душа, производят кольцевание та­ких водоразборных точек трубами одного увеличенного диаметра. При этом кольцуют как горячую, так и холодную воду. Уменьшить влияние водоразборных точек друг на друга можно также установкой дроссельных диафрагм (шайб с малыми отвер­стиями) перед водоразборной арматурой и на отдельных частях систем водоснабжения.

Коррозия в системах горячего водоснабженияи меры борьбы с ней. Вода, поступающая в систему горячего водоснабжения, со­держит кислород, который при повышенной температуре воды (осо­бенно выше 50-60°) может окислять железо. Это его свойство слу­жит основной причиной коррозии стальных трубопроводов в систе­мах горячего водоснабжения. Особенно сильно коррозируют во внутренних системах горячего водоснабжения полотенцесушители. Поэтому категорически запрещается применять в системах горячего водоснабжения стальные неоцинкованные трубы, так как они могут начать выходить из строя через несколько месяцев.

Распространенным в отечественной практике приемом борьбы с коррозией является оцинковка труб. Соединять их нужно оцинко­ванными фитингами или сваривать в среде углекислого газа. Обыч­ную сварку применять для этого недопустимо, так как в месте свар­ки разрушается оцинковка. Оцинковка труб не полностью защи­щает их от коррозии, и значительно лучшими являются полипропи­леновые или стальные трубы, футерованные внутри полиэтиленом. Существенно можно уменьшить коррозию труб снижением темпера­туры транспортируемой по трубопроводам горячей воды до 45-50°, а также ее обработкой перед подачей в систему. Один из видов об­работки состоит в пропуске воды через сталестружчатый фильтр (цилиндр, заполненный стальной стружкой). Находящийся в воде кислород расходуется на окисление этой стружки, и вода после такой обработки становится неагрессивной. Фильтр периодически пе­резаряжают – удаляют окисленную стружку и заполняют его новой.

Деаэрация воды заключается в разбрызгивании ее в деаэраторе при температуре, близкой к кипению. Эксплуатация деаэраторов довольно сложна, в связи с чем их применяют, как правило, только в крупных системах. Можно производить вакуумную деаэрацию во­ды, обеспечивая ее кипение значительно ниже 100° С.

Коррозию труб, пропускающих мягкую воду, уменьшает ее ста­билизация – искусственное повышение жесткости. При этом выпа­дающие из горячей воды соли жесткости откладываются в виде тонкой пленки на внутренних поверхностях труб, защищая их от коррозии. Известкование мягкой воды производят централизован­но на водопроводных станциях.

Некоторая естественная деаэрация воды происходит в сообщаю­щихся с атмосферой баках-аккумуляторах горячей воды, в связи с чем их целесообразно устанавливать в системах горячего водо­снабжения. Для защиты систем горячего водоснабжения от кор­розии применяют также химическую, катодную защиту и др.

Задания. Вопросы

Ответы

Как нормируются расходы воды на хозяйственно- питьевые нужды? Какие требования предъявляются к качеству воды в зависимости от ее назначения? Какие применяются принципиальные схемы внутреннего водопровода и какое назначение основных его элементов? Каким требованиям должна удовлетворять сеть водопровода наружного пожаротушения? Нарисуйте схему такой сети. Какие применяются схемы горячего водоснабжения? нарисуйте схемы. Что представляют собой оборотное и повторное водоснабжение? Какие у них достоинства и недостатки? Какие способы приготовления горячей воды для систем горячего водоснабжения Вы знаете? Опишите оборудование и элементы систем.

Задания. Тесты

Ответы

1. Для наружного пожаротушения используют: а) поливочные краны; б) пожарные цистерны; в) гидранты; г) вводы водопровода в здание. 2. Расстояние наружного водопровода, проложенного в земле, от стен здания принимается не менее, м: а) 12; б) 10; в) 7; г) 5. 3. При недостаточном давлении в сети водопровода в часы пик применяют схему водопровода а) с нижней разводкой с баками воды внизу; б) верхнюю разводку с баками воды вверху; в) закольцованную систему с нижней разводкой. 4. Для охлаждения оборудования следует применять системы водоснабжения: а) прямоточные; б) оборотные; в) с баком накопителем; г) повторно используемые. 5. Наиболее современным методом очистки воды для водоснабжения является: а) фильтрование; б) электрокоагулирование; в) озонирование; г) флотация. 6. Норма водопотребления на 1 человека в горячих цехах: а) 90 литров; б) 60 литров; в) 45 литров; г) 30 литров; д) 25 литров. 7. Норма водопотребления в цехах с незначительными теплоизбатками на одного человека: а) 90 литров; б) 60 литров; в) 45 литров; г) 30 литров; д) 25 литров.