Вся электронная библиотека >>>

 Инженерное оборудование >>

 

Инженерное оборудование

Инженерное оборудование зданий и сооружений


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника



 

ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

 

 

— обогревание здания или сооружения системой отопления, в к-рой в качестве теплоносителя используется вода. Водяное отопление в XVIII в. применялось для отопления оранжерей и теплиц, а с нач. XIX в. — и зданий. В России первая система водяного отопления была сооружена в Петербурге в. 1834  (П.Г. Соболевский, 1782—1841). В XIX в. В.о. устраивалось гравитационным — с естеств. циркуляцией воды. В 50— 60-х гг. XIX в. распространилось как более дешевое В.о. высокого давления по системе англ. инж. Перкинса (патент 1831). Система состояла из замкнутых со всех сторон и заполн. водой вер-тик. толстостенных трубок внутр. диаметр 15, наружный 25 мм). Вода нагревалась в змеевике, номещ. п центр, печь. Такого же рода змеевики ("нагреватели спирали"), соедин. одной трубой (сейчас подобная связь отопительных приборов наз. однотрубной системой водяного отопления), размещались в обогреваемых помещениях. В системе циркулировала вода под значит, давлением (до 7 МПа), нагреваемая до 260—300°С. Кроме змеевиков в помещениях использовались трубы отопительные — гладкие трубы большого диаметра, а затем и ребристые трубы — первые спец. отопит, приборы. Применялось также водяное отопление повышенного давления (до 0,8 МПа) по системе франц. инж. Л. Дю-вуара — горизонт, типа с отопит, приборами в виде чугунных цилиндрич. печей со сквозным внутр. каналом (система подобного вида действует в одном из зданий в г.Нижнем Новгороде). С 70-х гг. прошлого столетия с В.о. высокого давления стало успешно конкурировать В.о. низкого давления, выполняемое заводом Сан-Талли в Петербурге по горизонт, схеме с отопит. приборами из ребристых труб (фасонные соединит, части и арматура ввозились из Германии). В последней трети XIX в. В.о. низкого давления сооружалось в разл. городах России Петербургским металлич. заводом (О.Е. Крель, 1838—1913) в виде вертик. и горизонт, однотрубных систем водяного отопления. В 1875 К. Лешевич впервые устроил квартирное В.о. низкого давления с вертик. плоскими стальными отопит, приборами, действующими самостоятельно или во время топки кухонного очага.

 




 

В 80-х IT. стало распространяться центральное водяное отопление с вертикикальной прокладкой труб по однотрубной схеме с отопительными приборами в виде вертик. оребр. тумб разл. высоты и обходными ветками вдоль них (их паз. замыкающими участками). На каждом отопит. приборе стали устанавливать регулирующие краны. В 90-х гг. появилась двухтрубная система отопления (под влиянием законодателя германской отопит. техники Г. Ритшеля), где по одной из параллельно прокладываемых двух вертик. труб в отопит, приборы подавалась нагретая вода, по др. — отводилась охлажденная. Единственным, кто продолжал применять однотрубное водяное отопление был Петербургский металлич. завод (теперь ЛМЗ). На нем по собств. проектам производились предварит, заготовка и сборка отд. элементов, поэтому монтаж (также силами завода) отопит, установок в зданиях проводился в сокращ. сроки. Вертик. трубы отопления прокладывались скрыто в стенах, ребристые трубы закрывались щитами и декоративными решетками.

Для нач. 20 в. характерно стремление к уменьшению первонач. стоимости отопит, установок. В.о. устраивается с открытой прокладкой вертик. труб и открытой установкой отопит, приборов (около 1900 появились чугунные отопительные радиаторы). Применяются разл. решения по повышению скорости движения воды для уменьшения диаметра труб. Побуждение циркуляции воды предлагалось осуществлять путем подмешивания к ней в подъемных трубах воздуха, пара, перегретой воды (А.К. Павловский, 1861—1923). В.М. Чаплин (1859—1931) разработал и в 1903 впервые применил в Москве паро-во-до-водяное отопление с побуждением циркуляции воды пароструйным инжектором. Для отопления здания устанавливались 2 котла: паровой для получения пара под давлением 0,05—0,3 МПа (в зависимости от высоты здания) и водогрейный для нагревания воды до 100—150 °С, к-рая, смешиваясь с охлажд. водой, поступала при пониж. темп-ре (не выше 90 °С) для отопления помещений. Предлож. В.М. Чаплиным эжектирование охлажд. воды при подаче снаружи высокотемп-рной повсеместно используется для центр. В.о. зданий. В 1905 В.А. Яхимович (1875— 1942) предложил и внедрил "трубчатые приборы с рубашкой из бетона" — паробе-тонные приборы панелыю-лучистого отопления, основ, на заделке нагреват. элементов в толщу ограждающих конструкций помещений. В последующие 10 лет было выполнено свыше 100 таких отопит, установок. В те же годы появилось районное отопление — иеск. зданий стали снабжаться теплотой из одного центра, при этом в качестве теплоносителя "дальнего действия" использовался пар, в зданиях устанавливались пароводяные теп-лообмеиные аппараты (бойлеры) и оборудовалось В.о. естеств. циркуляцией. Таким пароводяным отоплением, в частности в 1903 было оборудовано 13 корпусов Петербургской детской больницы.

Нач. применения насосов в России для побуждения циркуляции воды с целью не только уменьшения диаметра труб, но и увеличения радиуса действия В.о. относится к 1909. Осторожное отношение к использованию насосов в В.о. последовало после отрицат. выступления Г. Ритшеля на третьем Германском съезде по отоплению и вентиляции в 1901. Насосное В.о. впервые было осуществлено в Михайловском театре в Петербурге. В двухтрубной системе водяного отопления каждый радиатор снабжался обходной веткой с переключат. трехходовым краном для пропуска воды при выключении радиатора. К 1912 насосное В.о. было запроектировано Н.П. Мельниковым и нсск. крупных зданиях, в т.ч. в корпусах Ин-та инженеров путей сообщения, где устраивалось впервые водо-водяное отопление с радиусом действия около 400 м при создаваемом насосом давлении 100 кНа. В здании Эрмитажа воздушное отопление системы НА. Аммосова было заменено водяным, рас-счит. на поддержание темп-ры и помещениях с колебанием в пределах 0,5°С. В общем же в России установок центрального водяного отопления было мало, и большинство их монтировалось в расчете па гравитац. (естеств.) циркуляцию воды. Осн. масса зданий, даже в столице, имела печное отопление. Область применения В.о. расширилась в 20-х гг.: согласно выпущенному Народным комиссариатом труда ОСТ предлагалось оборудовать центр. В.о. все вновь возводимые жилые здания высотой более 3 этажей (в последующем более 2 этажей). Сначала В.о. выполнялось на базе местных отопит. котельных (п подвалах зданий), затем с развитием теплофикации — при теплоснабжении от ТЭЦ. Период до середины XX в. характерен широким, кроме Ленинграда, применением двухтрубного распределения теплоносителя воды по отопит. приборам зданий. С развитием крупнопанельного стр-ва, в т.ч. бесчердачного, предпочтение при отоплении многоэтажных зданий стало отдаваться вертикально-однотрубному соединению отопит, приборов. .

Вода как теплоноситель в системе отопления практически несжимаема, отличается значит, плотностью, теплоемкостью и вязкостью. Она изменяет свои плотность, объем и вязкость при изменении теми-ры, а темп-ру кипения в зависимости от давления; способна сорбировать и выделять газы при изменении темп-ры и давления. Применение в системе отопления нагретой воды позволяет поддерживать равномерную темп-ру помещений путем регулирования темн-ры подаваемой в оголит, приборы воды. Средняя темп-ра поверхности приборов большинства систем В.о. в течение осн. периода отопительного сезона, не превышает 60—65°С и не вызывает разложения и сухой возгонки оргапич. пыли, сопровождающихся выделением вредных для людей в-в, в частности оксида углерода. Недостатки применения водь! в качестве теплоносителя — значит, давление гидростатич. в системе отопления; значит, тепловая инерция воды, задерживающая изменение темп-ры помещения при регулировании теплопередачи отопит, приборов; ограниченная скорость движения воды в теплопроводах в связи с шумовым пределом и большими потерями давления при ее циркуляции.

Системы В.о. пр способу создания циркуляции воды разделяются: с естеств. циркуляцией (гравитац.) и с механич. побуждением циркуляции воды при помощи насосов (насосные). В гравитац. системе используется свойство воды изменять плотность при разл. темп-ре. В замкнутой вертик. системе с неравномерным распределением плотности под действием гравитац. поля Земли возникает естеств. движение воды. В насосной системе используется насос для повышения разности давления, вызывающей циркуляцию, и в системе создается вынужд. движение поды. По темп-ре теплоносителя различаются системы низкотемп-рные с предельной темп-рой горячей воды tr < 70 С, средне-темп-рные при tr 70—100 С и высоко-темп-рные приЪ> 100 С. Макс, значение темп-ры воды ограничено 150 С. По положению труб, объединяющих отопит, приборы по вертикали или горизонтали, системы В.о. делятся на вертик. и горизонт., в зависимости от схемы соединения труб с отопит, приборами — на однотрубные и двухтрубные. В каждом стояке или ветви однотрубной системы водяного отопления приборы соединяются одной трубой, и вода протекает через них последовательно. Если каждый огопит. прибор., установл. в помещении, разделен на 2 равные части ("а" и "б"), в к-рых вода движется в противоположных направлениях и теплоноситель' последовательно проходит сначала через все части "а", а затем через все части "б", то такая однотрубная система носит назв. бифшшрной (двухпоточной) системы отопления. В двухтрубной системе В.о. приборы отд. присоединяются к 2 трубам — подающей и обратной, и вода протекает через каждый прибор независимо от др. приборов.

Длительное применение водяного отопления подтвердило гигиеиич. и техиич. его преимущества по сравнению с паровым отоплением. При В.о. обеспечиваются относительно невысокая темп-pa поверхности теплопроводов и отопит, приборов, равномерная темп-pa помещений, большой срок службы, экономия теплоты, бесшумность действия, простота обслуживания и ремонта. Получило широкое распространение насосное В.о., гравитац. применяется сравнительно редко.

В зависимости от источника теплоснабжения изменяются устройство, оборудование местного теплового пункта и принцип, схема системы насосного водяного отопления. Такая система при местном теплоснабжении от собст. водогрейной котельной в отапливаемом здании показана на схеме а. Воду, нагреваемую в котлах, перемещает

циркуляционный насос, вклгоч. и общую обратную магистраль, к к-рой присоединен также бак расширительный. Система заполняется водой из водопровода. При централиз. водяном теплоснабжении применяются 3 способа присоединения системы насосного В.о. к наружным теплопроводам. Независимая схема близка по своим элементам к схеме при местном теплоснабжении, лишь котлы заменяют теплообменниками и систему заполняют деаэрированной водой (лишенной растворенного воздуха) из наружной тепловой сети, используя высокое давление в ней или спец. подпитанный насос, если это давление недостаточно высоко. Воду для заполнения системы, как правило, забирают из обратного наружного теплопровода. Возможна, однако, подача поды и из подающего теплопровода, если давление высокотемп-рпой воды (темп-pa ti), передающееся при этом в систему, допустимо для всех ее элементоп. При независимой схеме в системе отопления создается местный теплогидравлич. режим при пониж. темп-ре tr греющей воды <tr< li). Первичная вода после теплообменников должна иметь темп-ру выше темп-ры обратной воды в системе отопления.

Магистрали в технич. помещениях, на чердаках и в подвалах прокладываются с уклоном, вызывающим перемещение воздуха к воздухосборникам (верхние магистрали) и самотечный спуск воды из труб для ремонта системы (нижние магистрали) . Для выпуска воздуха в атмосферу в повыш. местах системы В.о. устанавливаются воздушные крапы. Теплопроводы систем В.о. покрывают тепловой изоляцией в местах, где возможны замерзание теплоносителя (близ наружных дверей, ворот и др. открываемых зимой проемов), воспламенение и взрыв газов и пыли, ожоги, а также в неотапливаемых и искусственно охлаждаемых помещениях. Толщина слоя тепловой изоляции должна обеспечивать кпд, близкий к 0,8. Для устранения в рабочих помещениях шума и вибраций, вызываемых работающими насосами, их фундаменты не связываются наглухо со строит, конструкциями машинных помещений. Каждый насос отделяется от теплопроводов двумя гибкими пибро-шолирующими вставками, под его основание помещаются виброияолирующие амортизаторы. Теплопроводы в местах пересечения стен и перекрытий помещений снабжаются амортизирующими прокладками; зазоры между трубами, прокладками и строит, конструкциями заделываются негорючей упругой мастикой.

Тепловой и гидравлический расчеты системы отопления основываются на известной ее тепловой мощности, складывающейся из тепловых нагрузок огд. отопит. приборов, получ. в результате расчета теплопотерь помещений. Исходя из нормативно устаповл. значения темп-ры теплоносителя, отнесенного к расчетной темп-ре отопит, сезона, определяют сто расход и проводят тепловой и гидраплич. расчеты системы, включая подбор оборудования (теплообменников, расширительного бака, циркуляц. насосов, регулирующих клапанов и т.п.).

Трубы систем В.о. соединяются сваркой, на фланцах и резьбе (при наружном диаметредобОмм). В качестиеуплотните-ля фланцевых соединений применяются термостойкая резина и наронит, для уплотнения резьбовых соединений ~ лепта из фторопластового уплотнителя или асбе -стовая прядь вместе с льняной нрядыо, пропит, графитом, замеш. на олифе. Смонтиров. системы В.о. подвергаются гидростатич. испытанию путем заполнения водой под избыточным давлением, превышающим на 25% рабочее, по не менее 0,2 МПа в самой нижней точке системы. Система В.о. признается выдержавшей испытание, если в течение 5 мин при отсутствии утечки воды падение созданного в ней давления не превысит 0,02 МПа, а при последующем ее пуске под рабочим давлением утечек воды также не наблюдает ся. Для систем панельного В.о., как и дли теплообменников, устанавливаются более жесткие требования. Перед сдачей смонтиров. системы В.о. в эксплуатацию проводится пусконаладочмое (монтажное) ее регулирование. Перспективным направлением применения В.о. можно считать расширение облаем и его использования при комбиниров. отоплении как с разл. режимом работы, шкив сочетании с др. видами оюнления, для низкогемп-рного отопления — с утилизацией природной и сбросной теплоты.

 

 

ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ. Водяное отопление с принудительной циркуляцией ...

 

 Водяное отопление

 

 Центральное водяное отопление. Местное отопление

 

 Водяное отопление. Топка печей. Дрова. Торф. Уголь

 

 Водяное отопление. При водяном отоплении индивидуальных домов в ...

 

 ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Водяное отопление с искусственным побуждением циркуляции воды при помощи...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-138-otoplenie/48.htm

 

 Водяное отопление

 

 ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ. Водяное отопление с ...

 

 Системы водяного отопления с естественной циркуляцией

 

 ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ВОДО-ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ. В ...

 

Система водяного отопления. Пуск и ремонт системы водяного отопления

 

К содержанию книги:  Инженерное оборудование зданий и сооружений

 

Смотрите также:

 

 Инженерное оборудование

оборудование. ... и при этом не нарушалась целостность и прочность основных элементов зданий и сооружений. ...

 

 ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ - горячее и холодное водоснабжение ...

В зависимости от условий внутреннее инженерное оборудование дома устраивается ... устройстве и эксплуатации водозаборных сооружений

 

 Строительные нормы и правила

нормативных документов в строительстве является строительная часть зданий и сооружений, а также инженерное оборудование, ...

 

Санитарная техника  Сантехника  Трубопроводная арматура

 

Трубопроводная арматура  Водоснабжение и водоотведение  Горячее водоснабжение

Отопление  Задвижки и затворы  Краны пробковые и шаровые, клапаны запорные и отсечные  Запорные вентили