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 сетипо 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.

Теплопроводыдолжны 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 прокладкаосуществляется 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 прокладкаприменяется 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 отоплениев 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, называюткачественным 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.