Схемы парового отопления

ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

Как и водяные паровые системы теплоснабжения бывают однотруб­ными, двухтрубными и многотрубными (рис. 2.14)

В однотрубной паровой системе (рис. 2.14, а) конденсат пара не возвращается от потребителей тепла к источнику, а используется на горячее водоснабжение и технологические нужды или выбрасывается в дренаж. Такие системы мало экономичны и применяются при неболь­ших расходах пара.

Двухтрубные паровые системы с возвратом конденсата к источнику тепла (рис. 2.14,6) имеют наибольшее распространение на практике. Конденсат от отдельных местных систем теплопотребления собирается в общий бак, расположенный в тепловом пункте, а затем насосом пе­рекачивается к источнику тепла. Конденсат пара является ценным про­дуктом: он не содержит солей жесткости и растворенных агрессивных газов и позволяет сохранить до 15 содержащегося в паре тепла. Приготовление новых порций питательной воды для паровых котлов обычно требует значительных затрат, превышающих затраты на воз­врат конденсата. Вопрос о целесообразности возврата конденсата к источнику тепла решается в каждом конкретном случае на основании технико-экономических расчетов.

12 11

И Г» J I

Рис. 2.14. Принципиальные схемы паровых систем теплоснабжения

-{

А — однотрубной без возврата конденсата; б — двухтрубной с возвратом конденсата — в — трехтруб­ной с возвратом конденсата; 1 — источник тепла; 2 — паропровод; 3 — абонентский ввод; 4 — кало­рифер вентиляции; 5 — теплообменник местной системы отопления; 6 — теплообменник местной системы горячего водоснабжения; 7 — технологический аппарат; 8 — конденсатоотводчик; 9 — дре­наж; 10—бак сбора конденсата; 11 — конденсатный насос; 12— обратный клапан; 13 — конденса- топровод

Многотрубные паровые системы (рис. 2.14,8) применяются на про­мышленных площадках при получении пара от ТЭЦ и в случае, если технология производства требует пара разных давлений. Затраты на
сооружение отдельных паропроводов для пара разных давлений ока­зываются меньше, чем стоимость перерасхода топлива на ТЭЦ при от­пуске пара только одного, наиболее высокого давления и последующе­го редуцирования его у абонентов, нуждающихся в паре более низкого давления. Возврат конденсата в трехтрубных системах производится по одному общему конденсатопроводу. В ряде случаев двойные паро­проводы прокладываются и при одинаковом давлении в них пара в це­лях надежного и бесперебойного снабжения паром потребителей. Чис­ло паропроводов может быть и больше двух, например при резервиро­вании подачи с ТЭЦ пара разных давлений или при целесообразности подачи с ТЭЦ пара трех разных давлений.

На крупных промышленных узлах, объединяющих несколько пред­приятий, сооружаются комплексные водяные и паровые системы с по­дачей пара на технологию и воды на нужды отопления и вентиляции.

На абонентских вводах систем кроме устройств, обеспечивающих передачу тепла в местные системы теплопотребления, большое значе­ние имеет также система сбора конденсата и возврата его к источнику тепла.

Поступающий на абонентский ввод пар обычно попадает в распре­делительную гребенку, откуда непосредственно или через редукцион­ный клапанг (автомат давления «после себя») направляется к теплоис- пользующим аппаратам.

Схемы сбора конденсата бывают открытыми и закрытыми. Наибо­лее простая открытая схема сбора конденсата представлена на рис. 2.15. По этой схеме конденсат от теплоиспользующего аппарата 2 проходит конденсатоотводчик 3, т. е. прибор, пропускающий жид­кость и не пропускающий пара, и попадает в бак сбора конденсата 4, который через особую трубу 1 сообщается с атмосферой. Из бака конденсат насосом 5 перекачивается к источнику тепла или в случае однотрубной системы направляется на использование потребителем.

Недостатками открытой схемы сбора конденсата являются:

А) опасность поглощения конденсатом кислорода воздуха, что вы­зывает коррозию конденсатопроводов;

Б) потери в атмосферу пара вторичного вскипания и уходящего с паром тепла.

Определить потери пара и тепла в открытых баках сбора конден­сата можно из уравнения теплового баланса конденсата, поступаю­щего в бак. Допустим, что в бак поступает 1 «кг конденсата с энталь­пией, равной <7нач. При попадании в бак, т. е. в среду с меньшим дав­лением, чем в теплоиспользующем аппарате, конденсат вскипает и часть его в размере х, кг, уходит в атмосферу, а другая его часть в

Размере (1—х) с энтальпией, равной qKон, остается в баке. Уравне­ние теплового баланса 1 кг конденсата имеет вид:

1 Я нач = х ‘кон (1 х) Я кон> где і’кон — энтальпия уходящего в атмосферу пара.

Из этого уравнения

9нач <7кон X = .

‘кон Якон

Количество тепла, уходящего в атмосферу, равно:

Япот— х 1КОН•

Вычисленные по этим формулам потери пара и тепла в процентах к начальному количеству конденсата и содержащегося в нем тепла представлены на графике рис. 2.16. Из графика следует, что при дав­лении пара в теплоиспользующем аппарате 0,5 МПа (температура кон­денсата 151,11°С) потери конденсата составляют 9,7%, а потери теп­ла достигают 40,7%. В связи с этим открытые схемы сбора конденса­та применяются редко — лишь при количестве конденсата менее 103 кг/ч и расстоянии до источника менее 500 м (СНиП П-36-73).

Наибольшее распространение на практике имеют закрытые схемы сбора конденсата (рис. 2.17).

По схеме а конденсат от теплоиспользующего аппарата 2, пройдя конденсатоотводчик 3, попадает в закрытый бак сбора конденсата 5, в котором поддерживается избыточное (по отношению к атмосфере) дав­ление. Если этот бак расположен рядом с помещениями с пребывани­ем людей, то по правилам котлонадзора давление в баке не должно превышать 0,12 МПа. При расположении бака в отдельно стоящем по­мещении избыточное давление в нем может быть больше. При попа-

Рис. 2 17. Закры­тые схемы сбора конденсата а — со вскипанием конденсата, б —с ох­ладителем конденса­та, 1 — паропровод; 2 — теплоиспользую — щий аппарат, 3 — конденсатоотводчик, 4 — конденсатопро — вод; 5 — бак сбора конденсата, 6 — во­домерное стекло, 7 — конденсатный насос

8 —обратный клапан

9 11 — регуляторы давления «до себя»

10 — трубопровод па ра вторичного веки пания, 12 — регуля тор температуры 13 — пароводяной теп лообменник; 14 — во допровод; 15 — горя чая вода; 16 — гид равлический затвор 17 — охладитель кон­денсата; 18 — ох­лажденный конден сат
дании в этот бак высокотемпературного конденсата с />>104°С конден­сат вскипает и образует вторичный пар, который может быть исполь­зован для разных целей, в том числе и для приготовления воды систем горячего водоснабжения. Установленный на подводке к пароводяному теплообменнику автомат давления «до себя» 11 не позволяет давлению в баке становиться меньше заданной величины. Конденсат из тепло­обменника через петлю вновь возвращается в бак. Для этого теплооб­менник необходимо располагать несколько выше бака. Поступление конденсата в бак может изменяться в течение отопительного периода и в зависимости от режима работы паропотребляющего оборудования, а следовательно, может изменяться и поступление вторичного пара в пароводяной теплообменник 13. В связи с этим для обеспечения по­догрева воды в заданном количестве к теплообменнику через регуля­тор температуры 12 подводится дополнительно пар от основного паро­провода. Удаляется конденсат из бака насосом. При быстром опорож­нении бака и образовании в нем вакуума он может быть раздавлен атмосферным давлением. Во избежание этого к баку через редуктор подводится пар от основного паропровода. Следует подчеркнуть, что поддержание необходимого давления в баке в основном зависит от способности пароводяного подогревателя конденсировать заданное ко­личество пара. Если пароводяной подогреватель не справляется с этой задачей, то давление в баке может увеличиваться.

По схеме б происходит предварительное охлаждение конденсата водой, идущей на цели горячего водоснабжения.

При закрытых схемах сбора конденсата последний не поглощает кислорода воздуха; отсутствуют также непроизводительные потери конденсата и содержащегося в нем тепла. Недостатком закрытых схем является их сложность, а также необходимость четкой увязки количества пара, выделяющегося в баке, с конденсационной способ­ностью пароводяного подогревателя и потреблением нагреваемой в нем воды.

Паровые системы отопления промышленных зданий и калориферы вентиляции присоединяются к паровым сетям или непосредственно, если давление в сети не превышает допустимого для этих систем, или через редуктор.

Водяные системы отопления обычно присоединяются к паровым тепловым сетям через поверхностный теплообменник.

Местные системы горячего водоснабжения наиболее часто присое­диняются к паровым сетям через поверхностные подогреватели. Воз­можен и смесительный подогрев в пленочных (рис. 2.18,а) и струйных (рис. 2.18,6) подогревателях. Недостатком смесительного подогрева является потеря такого ценного продукта, как конденсат пара.

Тепловой пункт паровой сети оснащается следующими контрольно — измерительными приборами:

А) манометрами и термометрами самопишущими и показывающи­ми на вводе паропровода после основных задвижек;

Б) манометрами показывающими перед редукционным клапаном и после него;

В) манометром самопишущим и показывающим на магистральном конденсатопроводе;

Г) термометрами показывающими на трубопроводах редуцирован­ного пара и на конденсатопроводе;

Д) расходомерами самопишущими на паропроводе при подключен­ной нагрузке 8 ГДж/ч и более.

Водонагревательная установка должна быть оборудована следую­щей контрольно-измерительной аппаратурой:

Рис 2 18. Смесительный подогрев воды паром

А—в пленочном подогревателе, б — в струйном подогревателе; 1 — паропровод; 2 — регулятор давления пара; 3 — пленочный деаэратор; 4 — автомат расхода нагреваемой воды; 5 — бак-аккуму­лятор, 6— датчик уровня воды, 7 — насос; і 8 — обратный клапан; 9 — пароводяной эжектор

А) манометрами показывающими на паропроводах, на всасываю­щих и нагнетательных трубопроводах насосов, на входящих и выходя­щих трубопроводах греющей и нагреваемой воды;

Б) термометрами показывающими на паропроводах и конденсато- проводах, на входящих и выходящих трубопроводах греющей и нагре­ваемой воды каждого подогревателя, на общих трубопроводах холод­ной и горячей воды;

В) расходомерами самопишущими или счетчиками на трубопрово­дах первичного и вторичного теплоносителей;

Г) предохранительными клапанами на паровых коллекторах, парово­дяных подогревателях и конденсатных баках;

Д) дренажными устройствами для дренирования и удаления воз­духа;

Е) водоуказательным стеклом на стороне конКенсирующегося теп­лоносителя.

Сборные конденсатные баки должны быть оборудованы:

А) водоуказательными приборами;

Б) сигнализацией верхнего и нижнего уровней или дистанционными указателями уровня;

В) термометрами показывающими для измерения температуры кон­денсата в баке;

Г) манометрами показывающими для контроля за поддержанием избыточного давления в баке;

Д) штуцерами с кранами для отбора проб конденсата;

Е) предохранительными устройствами от повышения давления внутри бака;

Ж) приборами, контролирующими качество конденсата.

Для осуществления контроля за работой систем сбора конденсата конденсатоперекачивающая установка должна быть оборудована:

А) манометрами показывающими для измерения давления в сбор­ном конденсатопроводе, перед и после перекачивающего насоса;

Б) приборами для измерения температуры перекачиваемого кон­денсата;

В) расходомером или счетчиком для измерения количества перека­чиваемого «конденсата.

ПАРОВАЯ СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

— система теплоснабжения, в к-рой в качестве теплоносителя используется пар водяной. Состоит из источника, вырабатывающего пар, паропроводов, по которым он транспортируется к потребителям, тепловых установок потребителей, где пар конденсируется и отдает свою теплоту, и конденсатопроводов, но к-рым конденсат возвращается в паровые котлы источника.

Конденсат водяного пара — ценный продукт, т.к. не содержит солей жесткости и растворенных агрессивных газов, поэтому большинство паровых систем строят с возвратом конденсата.

Приготовление питательной воды для паровых котлов путем очистки ее от солей и деаэрации для удаления кислорода и углек-ты, как правило, оказывается дороже, чем сооружение системы возврата конденсата.

Однако для небольших паровых систем теплоснабжения при использовании котлов с невысоким давлением может оказаться экономически выгодно полностью использовать теплоту конденсата у потребителей, после чего сбрасывать его в дренаж.

У систем без возврата конденсата отсутствуют конденсатопроводы, связывающие потребителей с источником пара.

Осн. потребители паровых систем —

технологич. установки пром. пред

приятий. При пароснабжении

предприятия пар обычно используют и для

отопления и вентиляции зданий, а также

для горячего водоснабжения. Ис

точниками для паровых систем являются

отопительно-произв. котельные и пром. ТЭЦ.

Котельные оборудуются паровыми

котлами с давлением 1,4—4 МПа (14—

40 ат) и произ-стыо пара 10—75 т/ч. На

ТЭЦ используют турбины с производств.

отбором. Давление в отборе турбины в

зависимости от ее типа изменяется в пре

делах 0,78—2,06 МПа.

Пар от источника к потребителю подают обычно по одному паропроводу. В этом случае система будет двухтрубная: паропровод — конденсатопровод. Если предприятиям пром. узла, получающим пар от ТЭЦ, необходимы 2 уровня давлений, то экономически выгодной может оказаться трехтрубная система, состоящая из паралл. паропроводов разл. давлений и общего конденеатопровода. После каждого приемника пара — тешюобменногоаппарата, калорифера или пром. аппарата устанавливают конденсатоотводчик, к-рый отводит конденсат, но не пропускает пар. Конденсат собирается в сборнике — баке конденсатном теплового пункта предприятия, откуда конденсатным насосом перекачивается в котельную или ТЭЦ.

В малых пароных системах применяют открытую схему сбора конденсата. В пей сборник конденсата сообщается с атмосферой. В результате конденсат поглощает кислород воздуха, что вызывает коррозию конденсатонроводов. Это недостаток открытой схемы. Кроме того, если в сборник поступает конденсат с давлением выше атм., то происходит вторничное вскипание и возникают потери теплоты с уходящим паром. Поэтому открытые схемы используют редко.

ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛИ В СИСТЕМЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ, кожухотрубные и …

Первые применяют на ТЭЦ или н паровых котельных в целях получения горячей поды для водяных систем теплоснабжения, …

ПАРОВАЯ ТЕПЛОВАЯ СЕТЬ. Схемы подключения систем горячего …

Теплоснабжение. Горячее водоснабжение… Устройство и монтаж систем отопления. Системы парового отопления …

Электротеплоснабжение. ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПАРОВЫЕ И ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ

… систем теплоснабжения, прежде всего их мобильность. Одним из элементов в схемах

АТОМНЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕПЛОТЫ тепловой энергии из ядерного горючего …

систем теплоснабжения возможно при отборе пара от конденсации паровых …

ТЭЦ. Теплоснабжение зданий различного назначения осуществляется по …

Паровые системы теплоснабжения в СССР, как правило, используют только для

ПАРОВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ. Пароводяную систему отопления …

Пароводяную систему отопления применяют при централизованном теплоснабжении здания паром и … Принцип работы систем парового отопления

Как устроена паровая система отопления низкого давления?

Паровое отопление используют для обогрева помещений в частных домах. Система имеет несложную конструкцию. Её легко монтировать. Теплоносителем является пар, который подаётся из котла под определённым давлением. На промышленных предприятиях оборудуют отоплением высокого давления. При выходе показатель достигает 600 кг/м2.

Для монтажа используют оборудование высокой мощности. Чтобы миновать аварийных ситуаций в системе, для обогрева жилых помещений устанавливают агрегаты мощностью 10 кВт. Этого достаточно, чтобы создать нормальный микроклимат в доме. Пар выходит из котла под давлением 100-170 кг/м2. Показатель считается заниженным. Температура теплоносителя может достигать 150 0С. Радиаторы разогреваются до 100 0С и более.

Паровые системы низкого давления устанавливают в дачных домиках, в теплицах, для обогрева гаражей. Какова схема монтажа? Какое оборудование используют для отопления?

Характеристика системы

Для монтажа парового отопления с низким давлением используют стандартную схему. Необходим котёл, в котором создаётся определённое давление и выдерживается необходимая температура, чтобы преобразовать воду в пар. От котла отходят трубы, по которым пар поступает в радиаторы. Топка должна располагаться ниже паровой магистрали.

В дальнейшем теплоноситель остывает. В трубах образуется конденсат в виде жидкости. Она стекает по той же трубе или для неё предусматривают отдельный отвод. Вода поступает в топку, где вновь нагревается и в виде пара выходит в тепловую магистраль. Цикл повторяется.

  1. Паровая система отопления низкого давления может быть открытой или закрытой. При закрытой системе конденсат проходит в топку по наклонной трубе. На него действуют законы гравитации. При открытой системе для нагнетания жидкости в топку используют циркуляционный насос.
  2. В зависимости от отвода конденсата предусматривают однотрубную или двухтрубную схему отопления. При однотрубной системе пар и конденсат находятся в одной трубе. Теплоноситель проходит поочерёдно ко всем обогревательным приборам. Недостаток состоит в том, что температура пара в последнем радиаторе снижается. Обогрев дома может быть неравномерным. К тому же, есть опасность, что конденсат поднимется до высокого уровня и перекроет выход для пара. Данное явление может спровоцировать гидроудар.
  3. При двухтрубном монтаже теплоноситель проходит по магистрали по отдельному выходу. В радиаторах предусматривают отвод для воды. Для больших домов предусматривают коллектор, который распределяет теплоноситель по отопительным приборам.

Если в системе используют котёл на жидком или твёрдом топливе, то для него необходимо выстроить отдельную котельную. Под домом её располагать не рекомендуют. В случае аварийной ситуации могут пострадать и домочадцы, и жилище. Стены и дверь выстраивают из огнеупорного материала. Электрические котлы располагают в помещении.

Принципиальная схема

В магистрали устанавливают отдельные вентили, которые контролируют эффективное использование энергии пара и нормальное поступление теплоносителя к обогревательным приборам. Определённое оборудование устанавливают для сбора конденсата, если жидкости образуется большое количество.

Принципиальная схема парового отопления с низким давлением будет следующей:

  • бойлер, газовый, электрический, работающий на жидком или твёрдом топливе;
  • из него выходит труба с паром, который находится под давлением;
  • из трубы делают отдельный отвод, который заполняется водой; это гидрозатвор; высота жидкости 200 мм; он необходим для контроля направления и давления пара;
  • к приборам отопления теплоноситель проходит по падающей трубе; её устанавливают под наклоном к радиаторам; уровень наклона 1 мм/погонный метр трубы;
  • если система предусматривает распределительный коллектор, то пар по нисходящей трубе проходит в отдельную ёмкость; из неё он распределяется по отопительным приборам;
  • на входной трубе к радиатору устанавливают вентиль; на выходе монтируют тройник с пробкой; вентиль и тройник регулируют количество пара; необходимо, чтобы отопительный прибор поступало такое количество теплоносителя, которое необходимо для того чтобы конденсация проходила полностью;
  • из радиатора парового отопления выходит обратная труба; это сухой конденсатопровод; его устанавливают под наклоном к котлу; при закрытой системе конденсат проходит по ней под действием гравитации; при открытой системе в трубе устанавливают циркуляционный мотор;
  • на конденсатопроводе предусматривают воздушную трубку; она имеет выход в атмосферу; трубка необходима для продува системы;
  • часть жидкости проходит по вертикальному отводу; это мокрый конденсатопровод; по нему вода попадает в колено, которое ведёт к котлу;
  • из сухого конденсатопровода часть жидкости поступает в сухопарник;
  • вода собирается в баке, в котором находится смотровое стекло; высота столба должна соответствовать уровню воды в гидрозатворе, 200 мм;
  • из бака в котёл вода перекачивается насосом; возврат конденсата делают принудительным;
  • вода в котле постепенно испаряется; чтобы её уровень был постоянным, предусматривают подвод; на мокром конденсатопроводе устанавливают вентиль для воды.

Чтобы в топке не образовывалась накипь, для воды предусматривают специальные фильтры. Они снижают уровень солей в жидкости и очищают её от грязи. Для монтажа паровой системы отопления с низким давлением рекомендуют делать верхнюю обводку труб. Магистраль располагают выше уровня котла.

Чтоб избежать повышения уровня конденсата в системе, и избежать гидроудара, предусматривают отводные петли для воды. В петлях устанавливают вентили, чтобы иметь возможность вывести лишнюю жидкость из системы.

Первым признаком нарушения циркуляции в системе отопления являются холодные радиаторы. Частой причиной тому является засорение труб, котла или насоса грязью или солями. Чтобы избежать данной поломки, на входной трубе в котёл устанавливают фильтры или отстойники, которые необходимо регулярно менять или чистить.

Для парового отопления используют оцинкованные трубы: стальные могут ржаветь. Ржавчина засоряет отопительные приборы, способствует созданию воздушной пробки и засорению.

Подбор оборудования

Для монтажа отопительной системы необходимо позаботиться о соответствующем оборудовании. Необходимо правильно подобрать котёл для нагрева воды. Принимают во внимание мощность, тип топлива, конструкцию оборудования. Мощность топки выбирают в соответствии с площадью помещений, в которых оборудуют отопление.

  • Для небольших дачных домиков приобретают парогенератор не более 10 кВт.
  • Для частного дома, общая площадь которого 200 м2, выбирают котёл мощностью 20-25 кВт.
  • Если необходимо наладить паровое отопление в коттедже, площадью в 300 м2, то приобретают оборудование большей мощности, в 35 кВт.
  • На каждые 100 м2 должно приходиться 10 кВт.

Предпочтительнее оцинкованные или медные трубы. Они должны быть бесшовными. Монтаж магистрали проводят посредством сварки. Места соединения должны быть надёжными, чтобы давление пара не вызвало их деформации. В качестве обогревателей приобретают радиаторы для парового отопления. Оборудование для водяного обогрева не подойдёт: диаметр входных и выходных патрубков в них меньше, чем у паровых приборов.

Схема парового отопления не отличается сложностью. Магистраль можно сделать своими руками. Следует быть внимательным и осторожным. Неправильно собранные узлы, некачественное оборудование может привести к аварийной ситуации. Часто случается разрыв соединительных швов в магистрали.

Схемы парового отопления для частного дома

Источником тепловой энергии является котел, генерирующий пар. По мере нагревания этот пар начинает поступать в трубы, а затем превращаться в конденсат, который оседает на стенках отопительных приборов. Такой процесс приводит к выделению тепла, которого вполне хватает для обогрева окружающего пространства. Подобный способ отопления гарантирует высочайшую производительность, так как при конденсации одного килограмма пара выделяется больше 2400 кДж теплового потенциала, а при нагревании теплоносителя до 50 градусов только 110 кДж.

Движение пара по обогревательной системе осуществляется с помощью РОУ (редукционно-охладительной установки) или паровой турбины. При проникновении в отопительные приборы разогретый пар переходит в конденсирующее состояние и в жидком виде возвращается обратно. Таким образом, цикл замыкается, и процесс циркуляции повторяется.

В замкнутых установках между местом появления пара и местом его выхода выдерживается определенное давление. Его должно хватать для вытекания теплоносителя. Резервуар, собирающий пар, располагается на несколько уровней ниже отопительного прибора.

Для сравнения, в котлах открытого типа жидкость скапливается в специальных емкостях, а затем перекачивается в генератор с помощью насоса. Чтобы предотвратить сбои и другие непредвиденные обстоятельства при использовании установки, лучше отказаться от несертифицированных систем и покупать только проверенное оборудование. От этого зависит не только долговечность котла, но и его надежность и безопасность.

В настоящее время задействуется два типа разводки трубопровода:

  1. Однотрубный.
  2. Двухтрубный.

Первый вариант подразумевает циркуляцию пара по одной трубе, а второй — по двух. В последнем случае по одной трубе двигается пар, а по второй — конденсат. При обустройстве парового отопления дома такой вариант очень востребованный, так как он позволяет регулировать температуру нагревания с помощью специальных вентилей. Чтобы провести аналогичное действие в однотрубном варианте, придется уменьшить мощность работы котла или вообще отключить отопление. В холодную пору такой подход может привести к недостаточному обогреву пространства.

Отличия парового обогрева от водяного

Иногда люди ошибочно называют паровой обогрев водяным, но это абсолютно разные системы.

При водяном отоплении внутри труб движется жидкость, она же нагревается или охлаждается. Но при паровом варианте заливаемая влага выпаривается. Внутри трубопровода движется горячий пар. Он при охлаждении конденсируется и стекает по возвратной трубе обратно в котел.

Помимо разницы в теплоносителях, есть отличия в скорости и степени прогрева трубопровода, помещений. КПД данного способа выше, чем у водяных аналогов.

Не требуется большое оборудование, чтобы собрать отопительную установку, во время зимы не будет промерзания, так как в трубах мало воды.

Система запускается проще, выделяет тепло заметно быстрее. Можно дополнительно встроить варочную плиту, чтобы готовить пищу.

Преимущества и недостатки парового отопления

Чтобы вы определились, стоим ли вам покупать паровое отопление, давайте подробно разберём всего преимущества и имеющиеся недостатки. Прочитанная информация сможет дать чёткий ответ на поставленный вопрос.

Не большая стоимость всего оборудования играет очень важную роль в принятии решения.

Низкая потеря тепла при работе системы – это позволит снизить денежные затраты на отопления дома.

Очень большая теплоотдача – позволяет за считанные часы полностью прогреть большое помещение и создать комфортную обстановку для жителей дома.

Большой уровень шума от работы системы. Знающие люди осведомлены о том, какой шум создают подобные системы.

Очень высокая температура пара, которая при контакте легко сможет обеспечить ожог.

Коррозия также является существенным недостатком. В результате данного процесса часто трубы начинают течь, тем самым принося неудобства в эксплуатации.

  • ввод в эксплуатацию оборудования, производящего пар, требует разрешения от соответствующих органов контроля;
  • оборудование для генерации пара является источником повышенной опасности. Его сфера применения – промышленное производство.

Основные компоненты

Ключевой компонент системы — котел. Основным его предназначением считается преобразование воды в пар. В дальнейшем он переходит в трубопровод.

Котел должен быть достаточно мощным, чтобы потянуть одновременно два этажа

Элементами конструкции здесь считаются:

  • система труб;
  • коллекторы;
  • барабан.

Также обязательно применяется емкость с водой. Она носит название водного пространства. Здесь присутствует особое средство испарения, играющее роль разделяющего элемента.

Паровое пространство

Здесь можно ставить дополнительное оборудование. Оно может быть полезно, если требуется сепарация пара. Интенсивный обмен между паром и водой — основа работы котла. Устройства для обогрева делят на водо- и жаротрубные. В последнем случае нагретые газы движутся в каналах труб, обустроенных в емкости с водой.

Водотрубные модификации работают по немного иному принципу. Здесь движется вода по каналам, построенным внутри камеры с газами. Сначала она нагревается, после чего начинает кипеть. Вода перемещается в естественном режиме внутри котла.

В любых разновидностях котлов действует одно и то же правило превращения воды в пар. Сначала жидкость проводят в резервуар, находящийся в верхней зоне устройства. Далее она перетекает в коллектор и поднимается в расположенный наверху барабан, перемещаясь через область нагрева. Внутри трубы формируется пар, идущий наверх. Он может двигаться сквозь сепаратор, где отделяется от жидкости. Дальше он переходит в паропровод.

Отопление можно без труда установить своими руками

В котле можно использовать различные варианты топлива. В соответствии с этими особенностями конструкция может быть видоизменена. Перемены могут касаться и типа работы камеры сгорания. Допустим, колосниковая решетка потребуется для тех случаев, когда задействуется твердое топливо. В то же время понадобятся особые горелки, если топливо газообразное либо жидкое. Смешанные варианты более удобны и практичны.

Радиаторы и система труб

Показатели температуры в паровой системе находятся в пределах +100…+130°С. По сравнению с водяными они намного выше. Вот почему для обустройства систем похожее оборудование применять не рекомендовано. Это касается труб из полипропилена и металлопластика. Предельные рабочие показатели указанных материалов лежат в пределах +90…+100°С, применять их строго запрещено.

Для магистрального трубопровода допустимы 3 разновидности труб. Стальные считаются наиболее дешевыми изделиями. Им удается выдерживать показатель температуры +130°С.

Конденсат, образуемый внутри деталей, приводит к быстрому разрушению материала труб. Нельзя забывать, что сталь неустойчива к коррозии. Агрессивная среда теплоносителя усиливает этот недостаток. Необходимо соединение с помощью сварки, что требует больших временных и трудовых затрат. Лучше брать трубы из оцинкованной стали. Эти изделия противостоят повышенным температурам и предполагают использование резьбового метода для соединения. Такой подход существенно упрощает рабочий процесс. Единственное, что может послужить препятствием для приобретения таких изделий, — их высокая цена.

Еще одним идеальным вариантом считаются трубы из меди. Материал пластичный, не боится термического воздействия, прочный, не подвержен коррозии. Чтобы соединить медные компоненты, прибегают к пайке. Медный трубопровод долговечный, однако стоит дорого.

Получается, что в плане сочетания цены и качества следует отдавать предпочтение стальным трубам, у которых имеется оцинкованное или антикоррозионное покрытие.

Как правильно рассчитать паровую систему

Остановив свой выбор на паровой системе, предстоит составить проект ее расположения в здании и выполнить предварительные вычисления.

Есть два варианта:

  • произвести расчет основных компонентов парового отопления своими силами;
  • обратиться за помощью к профессионалу – проектировщику.

Второй способ решения этого вопроса наиболее предпочтительный. Ведь только специалист, имея за плечами не один, удачно реализованный, проект по обустройству отопительной системы, способен учесть все пожелания владельца, не забыв о нормативных требованиях.

Если нет возможности и желания обращаться к проектировщику, можно приступить к самостоятельному расчету системы отопления паром. Можно использовать нормативы и полезные рекомендации из специальной литературы, например, из справочника проектировщика.

Для расчета предстоит взять план своего дома и посчитать площадь, которую требуется отопить. Затем обозначить места расположения радиаторов отопления.

При паровом отоплении часто используют вместо батареи регистры, выполненные из оцинкованных или оребренных труб. Они могут иметь дизайнерское оформление

Радиаторы подбирают в зависимости от требуемой мощности. Причем, важно учитывать технические характеристики понравившегося прибора – он должен выдерживать нагрузку при работе с паром.

Чугунные радиаторы лучше не использовать в устройстве парового отопления редко посещаемой дачи. Постояв холодными длительное время, они могут не справиться с резким нагревом и лопнуть

Сравнительный обзор разных радиаторов отопления и рекомендации по их выбору приведены в этой статье.

Рассчитывать длину паро- и трубопровода для конденсата лучше всего, находясь в самом помещении. Так удобнее планировать высоту их прокладки и места установки радиаторов, если они понадобятся.

Для парового отопления можно использовать металлические трубы из оцинкованной стали или меди

Подсчитав нужное количество погонных метров трубы, не стоит забывать о паровой арматуре – вентилях, тройниках, при необходимости – конденсатоотводчиках, насосе.

Для определения мощности парового котла потребуется вычислить объем всех отапливаемых помещений и умножить эту цифру на показатель требуемого количества энергии для обогрева 1 м3. Этот показатель зависит от региона проживания. Так, для европейской части показатель составляет 40 Вт.

Можно подсчитать мощность котла для 3-х комнатного дома с высотой потолков 2,6 м.

Сначала надо вычислить площадь отдельных помещений:

  • 1-я комната: 5*2,95=14,75 м2;
  • 2-я комната: 3*2,45=7,35 м2;
  • 3-я комната: 2*5,4=10,8 м2.

Затем предстоит вычислить объем всего дома: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 м3.

Теперь полученный объем надо умножить на потребности в тепле: 57,02*40 Вт=2288 Вт. К полученному значению надо добавить запас мощности не менее 20%: 2288*1,2=2745,6 Вт или около 3 кВт.

Второй вариант определения мощности – по площади. Условно принимается, что для отопления каждых 10 м2 требуется 1 кВт мощности котла + 30% запаса, если высота потолков не превышает допустимый уровень до 2,7 м.

Причем, нужно покупать агрегат на 20-30% превышающий вычисленный размер мощности. На практике специалисты советуют брать котел не менее, чем на 30% мощнее, чтобы он не работал на предел своих сил.

Использовать для парового отопления можно только сертифицированный агрегат. Брать самопальный котел весьма опасно – можно серьезно пострадать при его взрыве

Выбирать паровой котел следует от проверенного производителя. Агрегат должен иметь сертификат качества и гарантию завода, его выпустившего. Паровой котел обязательно оснащают предохранительным клапаном. Также, потребуются приборы контроля температуры и давления и редуктор для нормализации давления, если это потребуется.

Несколько схем реализации парового отопления

Соорудить паровое отопление своими руками не трудно, однако необходимо знать возможные схемы реализации и выбрать наиболее подходящие из них. Предстоит ответить на 2 основных вопроса:

  • Однотрубная или двухтрубная будет система
  • Разомкнутая или замкнутая разводка

Однотрубная или двухтрубная система

Необходимо определиться, каким из двух вариантов будут прокладываться трубы по дому:

  • Однотрубная система
  • Двухтрубная система

Реже используют однотрубную систему, так как в ней очень трудно регулировать паровой поток. Установка дополнительных устройств значительно увеличит первоначальные затраты на отопление.

Двухтрубная система потребует большего количества труб, однако она проще в монтаже и эксплуатации. Достаточно установить на выход термостатирующий конденсатоотводчик и на вход регулирующий вентиль.

Разомкнутая или замкнутая разводка

Конденсирующая жидкость может возвращаться обратно к нагревательному элементу по одному из двух контуров:

  • Разомкнутому
  • Замкнутому

В разомкнутой системе конденсат поступает в бак самотеком. В последнем скопившаяся жидкость насосом подается на нагреватель. Необходимо правильно проложить трубы и выдержать уклон, чтоб вода стекала без определенных препятствий.

В замкнутой системе необходимо предусмотреть, чтоб на входе и выходе была достаточная разница давления для перетекания жидкости. При этом следует разместить паросборник таким образом, чтоб он был значительно ниже относительно отопительных радиаторов.

Располагать отопительный конвектор необходимо под каждым из окон. Таким образом он будет препятствовать появлению холодных сквозняков, быстро обогревая воздушные потоки.

Затем производится выбор и расчет прокладываемых труб. Очень важно правильно подобрать диаметр: внутренний объем должен составлять около 2 л на квадрат. Лучше остановиться на изделиях 20-25 мм в диаметре.

Установка котла рекомендуется в подвальном помещении, так как нагретый пар будет подниматься вверх. Если дополнительно совмещена водяной теплый пол – котел располагают выше половой поверхности.

Если обустраивается система «теплый пол», рекомендуется приобретать двухконтурный котел. Дом и пол должны работать независимо. Иногда умельцы около половой поверхности выводят помпу, однако такая система становится менее эффективной и более уязвимой.

Система «теплого пола»

«Теплый пол» обретает в последнее время все большую популярность. Зачастую его создают на основе электрического отопления, но при желании можно использовать и водяное. Установка такой системы – процедура сложная и трудоемкая. Под напольное покрытие укладываются полипропиленовые трубы (можно использовать и металлопластик), по которым будет циркулировать горячий теплоноситель.

Система «водяной теплый пол»

Также необходимо установить комнатный термостат – с его помощью будет регулироваться температура.

Коллекторная группа

Схема разводки и установки регулятора

Подобная вариация системы «теплого пола» имеет массу достоинств по сравнению с электрической, главными из которых являются низкая стоимость и незначительная энергоемкость.

Монтаж на базе дровяной печи

Если проект составлен, пора запастись нужными материалами и инструментами. Рассчитать необходимое количество элементов системы позволит составленный ранее проект.

На нем должны быть отмечены все повороты, соединения, тройники, места установки радиаторов и т. д. Кроме того, необходимо приобрести хомуты для труб, а также кронштейны, на которых будут установлены радиаторы.

Котел системы парового отопления, устроенного на базе дровяной печи, устанавливается непосредственно в ней. К котлу подключаются паропровод и конденсатопровод

Длина труб также просчитывается по схеме. Чтобы при необходимости уменьшить давление пара в системе, понадобится редукционный клапан. Гидравлический затвор нужен, чтобы обеспечить возможность полного осушения системы для очистки, технического обслуживания или ремонта.

Перед каждым радиатором рекомендуется установить запорный кран, который позволит отключить его для ремонта, промывки или замены. Также на радиаторы устанавливают краны Маевского, чтобы спустить попавший в систему воздух. Хотя пар и является газообразной, а не жидкой субстанцией, наличие воздуха в системе может негативно отразиться на ее эффективности.

Чтобы процесс конденсации происходил именно в радиаторах, а не в накопителе или в стояке, рекомендуется установить на выходе тройник с пробкой, через который будет проходить только вода. Если запланирован монтаж системы с принудительной циркуляцией, понадобится циркуляционный насос. Кроме того, нужна емкость для сбора сконденсировавшейся влаги.

Самотечные системы в таких устройствах не нуждаются. Но труба, по которой вода направляется к теплообменнику, должна быть достаточно широкой, чтобы обеспечить быстрое перемещение жидкости для дальнейшего нагрева.

Отсутствие в системе парового отопления редукционного клапана, устройство которого представлено на схеме, может привести к серьезным повреждениям из-за избыточного давления

Кроме обычного монтажного инструмента обязательно понадобится сварочный аппарат для соединения медных труб. Конструкции из оцинкованной стали обычно имеют резьбовые соединения, которые следует тщательно уплотнить. Если планируется монтаж парового отопления от печи, то начать придется с изготовления теплообменника.

Теплообменник парового отопления, встраиваемый в дровяную печь, состоит из системы полых металлических труб, по которым циркулирует вода. Элемент может иметь произвольную форму, соответствующую размерам и форме печи

Его варят из металлических труб толщиной 2,5-3 мм или даже немного толще. Теплообменник можно сделать как в виде змеевика, так и в любой другой форме. Главное, чтобы устройство поместилось внутри дровяной печи, а также, чтобы его поверхность была достаточно большой для прогрева воды и образования пара.

Качество сварки теплообменника должно быть без преувеличения идеальным. Даже микроскопические каверны в швах недопустимы, поскольку устройство будет подвергаться воздействию повышенного давления от горячего пара. После того, как теплообменник готов к установке, следует проверить каждый сварной шов.

Для этого сначала все швы намазывают белым мелом. После этого одно из отверстий теплообменника закрывают, а во второе заливают керосин до тех пор, пока устройство не будет заполнено до верха. Теперь нужно немного подождать, а затем оценить состояние швов. Если имеются трещины, сквозь них просочится керосин, и в таких местах мел потемнеет.

Выявленные огрехи исправляют, а затем проверку проводят повторно, чтобы убедиться в целостности устройства. Теперь его следует промыть, а затем начать кладку дровяной печи. Теплообменник надежно встраивают в топку, а к его вводу и выводу присоединяют трубы, которые затем используют для соединения теплообменника с отопительной системой дома.

Кладку печи завершают в обычном для таких сооружений порядке. Затем выполняют монтаж труб и радиаторов отопительной системы в соответствии с проектом, составленным ранее. Сначала устанавливают радиаторы, используя при этом кронштейны, которые погасят шум от работы парового отопления.

На каждый радиатор устанавливают краны Маевского, чтобы можно было выпустить воздух. Запорных кранов понадобится на один больше, чем радиаторов, поскольку нужно установит один общий запорный кран в самом начале системы. Перед этим краном ставят также редукционный клапан и редукционно-охладительную установку.

В конце, если это предусмотрено проектом, устанавливают накопитель для теплоносителя и циркуляционный насос. Для систем, устроенных с естественной, а не принудительной циркуляцией, бак и насос не нужны. Но трубе, которая ведет к теплообменнику, нужно придать небольшой уклон, примерно 3 мм на каждый метр.

Современные котлы для парового отопления в доме – это надежные устройства, работающие на различном топливе и снабженные автоматизированными системами контроля

Системы с паровым котлом монтируют примерно так же: в соответствии с проектом и с поправкой на особенности оборудования. Например, редукционный клапан и охладитель, скорее всего, не понадобятся, поскольку система контроля за давлением и температурой пара уже встроена в котел.

Нюансы при использовании парового отопления от печи

В кирпичных печах с теплообменником в дымоходе образуется больше сажи, чем обычно, и его приходиться чаще чистить.

При самотечной системе печь придется сооружать в подвальном помещении, чтобы конденсат свободно стекал в нижнюю точку.

Не следует пренебрегать установкой клапанов – они необходимы для безопасности и предотвращения аварий. Поскольку для насоса требуется электричество, нужно учитывать, что в случае отключения от сети остановить работу печи будет невозможно.

Отопление в деревянном доме

Паровое отопление в деревянном доме устанавливается по тому же принципу, что и в кирпичном. Необходимо лишь соблюдать меры пожарной безопасности – защищать деревянные поверхности от перегрева.

1.8 Паровые регистры в емкостях

Регистр – отопительный прибор, состоящий из нескольких гладких труб, соединенных параллельно.

Подогреватели в резервуарах (регистры), емкостях, выполняются в виде различных конструктивных форм- змеевиковые и секционные из трубчатых элементов. Для лучшего подогрева их размещают по всему поперечному сечению резервуара. Наибольшее применение имеют подогреватели собираемые из отдельных унифицированных секций.

Работа регистра заключается в подогреве мазута (нефтепродукта) с помощью горячей воды, которая циркулирует в регистре, температура горячей воды в регистре составляет 900 – 1200С.

    1. Паромазутные подогреватели

Назначение. Подогреватели мазута ПМ-40-15 и ПМ-25-6 предназначены для подготовки мазута по соответствующей растопочной схеме, которая рекомендуется проектной организацией.

Описание конструкции и работы подогревателя. По конструкции все подогреватели однотипны и отличаются (в зависимости от производительности) диаметром корпуса и (в зависимости от поверхности нагрева) длиной трубной системы.

Подогреватель представляет собой горизонтальный аппарат, состоящий из корпуса с трубчаткой жесткой конструкции и двух крышек-передней и задней.

Трубная система состоит из двух трубных досок с развальцованными в них трубками из стали 10, 20 диаметром 38 на 2,5 мм для ПМ-40-15 и диаметром 25 на 2,5 мм для ПМ-25-6.

Трубные доски приварены к обечайке корпуса, внутри корпуса установлены 4 вертикальные перегородки для направления движения греющего пара в межтрубном пространстве.

В нижней части корпуса находится встроенный охладитель конденсата. Он состоит из желоба и трубок первого хода мазута для ПМ-40-15 и трубок первого хода для ПМ-25-6.

Желоб служит для направления потока конденсата, который, попадая в межтрубное пространство первого хода мазута, движется к передней трубной доске, охлаждаясь при этом на 8-10 градусов цельсия ниже температуры насыщенного пара в корпусе.

1.10 Рабочие условия (расчетные)

Рабочее давление подогревателя; кгс/см2 : по мазуту

ПМ-40-19……………………………………..40

ПМ-25-6………………………………………..25

По пару……………………………………….13

Максимальная температура мазута С0 :

На входе………………………………………..80

На выходе…………………………………….125

Температура греющего пара………………..250

Пример обозначения подогревателя мазута: ПМ-40-15

ПМ-подогреватель мазута;

40-рабочее давление мазута, кгс/см2 ;

15-производительность, т/ч.

1.11 Указание мер безопасности

Конструкция подогревателей высоковязких мазутов обеспечивает их безопасную эксплуатацию в соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением Госгортехнадзора РФ. Работающие подогреватели должны эксплуатироваться в соответствии с правилами технической безопасности или другого аналогичного назначения документа.

Ремонт подогревателей и их элементов во время их работы не допускается. Давление не должно превышать в подогревателе по мазуту ПМ-40-15 40кгс/см2 , а в ПМ-25-6 25 кгс/см2 . Должна быть обеспечена надежная эксплуатация манометров и указателей уровняна счет выполнения инструкций по их обслуживанию. Подогреватели должны быть непременно остановлены при обнаружении в элементах конструкции находящихся под давлением, трещин, выпучин значительного утончения стенок, пропусков или потения в сварных швах.

Нижний уровень конденсата в корпусе не должен быть ниже днища желоба.

Против патрубка входа пара расположен отбойный щиток, предохраняющий стенки трубок от эрозии. Неконденсирующиеся газы удаляются через патрубок, расположенный на верху корпуса у задней трубной доски. Подогреватель устанавливается на фундаменте на двух опорах, одна из которых подвижная (для компенсации температурных удлинений), а другая неподвижная.

Передняя крышка состоит из эллиптического днища и фланца. На крышке имеются штуцеры входа и выхода мазута, дренажный патрубок для освобождения трубной системы от мазута, воздушный вентиль для выхода воздуха при заполнении трубной системы мазутом.

Внутри крышки приварены перегородки, делящие трубный пучок на 12 ходов. Что обеспечивает переток мазута из одного входа в другой.

Все детали выполнены из конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества.

В нормально работающем подогревателе попадающий в межтрубное пространство, благодаря поперечным перегородкам многократно отклоняется от центра. В ПМ-40-15 образующийся конденсат стекает по желобу, движется в охладителе конденсата и отводится через конденсатоатведчик .

Мазут входит в подогреватель через нижний штуцер. В первом ходе мазут нагревается встречным потоком конденсата. В остальной он нагревается конденсирующимся паром выходит из подогревателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *