Файл: Сорокин, Н. С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях учебник.pdf

нием ее — уменьшается. Это изменение объема воды в системе компенсируется емкостью расширительного сосуда, имеющего не­ который запас воды. Поскольку расширитель сообщен с атмосфе­ рой, через него отводится воздух из системы.

Найдем значение гравитационного давления, под действием ко­ торого происходит циркуляция воды в системе.

Обозначим удельный вес воды в подводящих трубах уп, а в об­ ратных Ѵо-

С достаточной степенью точности среднюю величину удельного веса воды уор в котле и нагревательном приборе можно считать равной

V _ Уп + Ѵо Н/м3.

Выделив в нижней обратной линии се­ чение I—/ (см. рис. 115), найдем давле­ ние в этом сечении слева и справа. Мас­ са столба воды Gл, действующей на еди­ ницу площади сечения слева, будет равна

Ол = ЬіУо+ ІЧу^ ± ^ (hg+ + hb+ hg) уп,

видно, вода в рассматриваемом кольце не будет находиться в по­ кое, а будет перемещаться. Взяв разность выражений (111) и (112) и произведя соответствующие алгебраические преобразова­

Из выражения (113) видно, что действующее давление в рас­ сматриваемом кольце будет тем больше, чем выше расположен нагревательный прибор по отношению к котлу и чем больше раз­ ность температур горячей и обратной воды.

К достоинствам систем водяного отопления с естественной цир­ куляцией относятся простота их устройства и эксплуатации, а также независимость их работы от внешних источников энергии. Однако действующее давление в этих системах, создаваемое раз­ ностью удельных .весов обратной и горячей воды, незначительно, поэтому и радиус действия их не превышает 50 м (под радиусом действия понимается горизонтальное расстояние между серединой котла и серединой наиболее удаленного нагревательного прибора). Применение водяного отопления с естественной циркуляцией, как правило, требует заглубления котельной.

Водяное отопление с искусственной циркуляцией

Для увеличения радиуса действия системы водяного отопления, а также для уменьшения диаметра трубопроводов в дополнение к естественной циркуляции воды делается искусственная ее цир­ куляция при помощи механических побудителей. В 1903 г. русский ученый В. М. Чаплин впервые осуществил систему водяного ото­ пления с искусственной циркуляцией. В качестве побудителя он применил пароструйный эжектор. Впоследствии в качестве побу­ дителей стали применять центробежные насосы. Первую установку с насосным побуждением создал Н. П. Мельников в 1909 г., и с тех пор насосные системы стали получать все большее распро­ странение.

В конструктивном отношении насосные системы отличаются от гравитационных лишь тем, что в первых в сеть трубопровода вклю­ чается один или несколько параллельно работающих центробеж­ ных насосов, устанавливаемых на обратной линии. В настоящее время на текстильных предприятиях при устройстве водяного отопления применяют системы с искусственной циркуляцией воды.

Рассмотрим разновидности систем водяного отопления.

Д в у х т р у б н ы е с и с т е м ы в о д я н о г о о т о п л е н и я . На рис. 116 показана схема двухтрубной системы водяного отопления с верхней разводкой и с искусственным побуждением при помощи

в магистрали 5 и насосом 1 перекачивается в котел 6. В верхней части системы устанавливают расширительный сосуд 7.

Чтобы воздух не скоплялся в трубах и не создавал препятствий для циркуляции воды, трубопроводы как подводящий, так и об­ ратный прокладывают с уклоном. Направление уклона делается таким, чтобы воздух беспрепятственно вытеснялся вверх к расши­ рительному сосуду, а оттуда — в атмосферу. В системах с верхней разводкой воздух автоматически (без воздействия каких-либо спе­

циальных устройств) уходит через расширитель в атмосферу, что является одним из ценных достоинств указанных систем.

Однако системам с верхней разводкой присущи и весьма серь­ езные недостатки: прокладка горячих магистралей по чердаку, даже при хорошей их изоляции, связана со значительными тепло­ потерями, что ведет к перерасходу топлива, подпариванию кровли и преждевременному ее износу; циркуляция воды в системе воз­ можна только в том случае, когда она целиком заполнена водой; даже незначительная утечка воды может привести к тому, что верхние магистрали окажутся без воды, вследствие чего циркуля­ ция воды прекратится. Это создает большую опасность заморажи­ вания системы в зимнее время.

На рис. 117 изображена схема двухтрубной системы водяного отопления с нижней разводкой, в которой подводящие магистрали 1 прокладывают внизу в подвальном помещении или в специальных каналах. В этой системе горячая вода подводится снизу, поэтому в верхних нагревательных приборах 2 скапливается воздух, уда­ лить который можно при помощи специальной сети воздушных труб, присоединенных к расширительному сосуду 3. Для экономии труб воздушную линию обычно заменяют воздушными кранами 4 (установленными на верхних нагревательных приборах), при по­ мощи которых периодически спускают воздух. В этом случае к на­ гревательным приборам верхнего этажа горячие трубы присоеди­ няют снизу, в результате чего приборы становятся воздушными сборниками и циркуляция воды в них может происходить даже при наличии воздуха в верхней части прибора.

Таким образом, удаление воздуха в системах с нижней развод­ кой связано с некоторыми осложнениями. Вместе с тем благодаря нижней разводке система приобретает ряд ценных качеств: значи­ тельно уменьшаются теплопотери подводящими магистралями, не загромождается чердак и не портится кровля; циркуляция воды может происходить даже в том случае, если система лишь частично заполнена водой, что создает большие удобства в эксплуатации. При аварии в системе в каком-либо из верхних этажей достаточно спустить воду, кончая тем этажом, на котором произошла авария,

181

а все лежащие шоке этажи будут отапливаться обычным по­

рядком.

При заполнении системы водой уже на уровне нагревательных приборов первого этажаобеспечивается замкнутость водяного кольца и, следовательно, циркуляция воды в трубах.

О д н о т р у б н ы е с и с т е м ы в о д я н о г о о т о п л е н и я . В от­ личие от двухтрубных систем, в которых питание нагревательных

вода ее из нагревательного прибора.

Однотрубные системы, разделяются на вертикальные и гори­

ной системы водяного отопления. Вода, поступающая по стоякам 1 вниз, при подходе к нагревательным приборам 2 разветвляется, причем часть воды поступает в нагревательный прибор, а часть идет по стояку; обратная вода из приборов поступает в тот же стояк. Следовательно, в каждый нижележащий прибор вода по­ ступает с более низкой температурой, чем в вышестоящий. В этой системе, имеющей верхнюю разводку, воздух удаляется автомати­ чески через расширительный сосуд 3.

В горизонтальной однотрубной системе водяного отопления (рис. 119) прокладывают горизонтальные поэтажные ветви труб 1, к которым присоединяют нагревательные приборы 2. В таких си­ стемах необходимо удалять воздух из каждого нагревательного прибора, что делают при помощи воздушных кранов 3.

Достоинствами однотрубных систем отопления являются: мень­ шая длина трубопроводов по сравнению с двухтрубными систе­ мами; более простой монтаж системы и отсутствие перекрещива­ ния горячих и обратных труб, что наблюдается в двухтрубных системах; трубопроводы меньше загромождают помещение (осо­ бенно при горизонтальных системах) и имеют лучший внешний вид.

В настоящее время однотрубные системы получили широкое распространение как в промышленных, так и в общественных и жилых зданиях. -

182