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

тельную систему разбивают на несколько частей с самостоятель­ ными узлами управления. Это обусловливается разным тепло­ вым балансом цехов и различным внутренним метеорологическим режимом, иногда даже различным в пределах одного цеха. Раз­ укрупнение систем отопления создает удобство при их автомати­ ческом регулировании, а также в случае необходимости отключе­ ния отдельных частей при аварии и ремонте.

2. Расширительные сосуды

Расширительные сосуды дают возможность регулировать объем воды в системе при ее нагревании и охлаждении, а также удалять воздух из системы.

Расширительный сосуд I (рис. 130) представляет собой сталь­ ной бачок, устанавливаемый обычно в самой высокой точке си­ стемы. К сосуду присоединен ряд труб.

душная труба 6 служит для удаления воздуха из расширитель­ ного сосуда в атмосферу.

Расширительный сосуд сверху закрыт стальной крышкой, за­ крепленной болтами. Если расширительный сосуд установлен в хо­ лодном месте, его следует тщательно изолировать, чтобы избежать излишних теплопотерь и замерзания в нем воды.

Всистемах теплофикации и районного теплоснабжения расши­ рительные сосуды не применяют; воду добавляют подпиточным насосом, а излишняя вода сбрасывается через предохранитель­ ный клапан.

3.Воздухосборники

Врайонных системах водяного отопления для удаления воздуха из трубопроводов, расположенных на значительной высоте, уста­ навливают воздухосборники.

195

Рис. 131. Схема воздухосборника

хосборнике воздух. Воздух из воздухосборника молено удалять автоматически при помощи специальных устройств — вантузов.

4. Регулирующие краны

Давление, под действием которого происходит циркуляция воды в трубах и нагревательных приборах системы отопления, имеет для каждого прибора свою величину. Например, в приборах,

у ближних приборов погасить настолько, чтобы давление в них было приблизительно равно давлению в дальних приборах. Это достигается тем, что трубы, подводящие теплоноситель к ближ­ ним приборам, имеют меньший диаметр, чем трубы, подводящие теплоноситель к дальним приборам.

Однако из-за ограниченности сортамента выпускаемых труб не всегда удается установить трубы требуемого по расчету диаметра, вследствие чего для погашения избытка давления перед нагрева­ тельными приборами устанавливают краны двойного регулиро­ вания.

Количество воды, проходящей через кран, регулируют изме­ нением положения цилиндрического золотника 1 (рис. 132) с двумя

196

сквозными Прорезями 2 в корпусе Крана. Степень открывания крана зависит от положения прорезей 2 по отношению к проходному ка­ налу 3. Чем ниже опущен золотник 1, тем меньше открыт кран.

Вположении, указанном на рис. 132, клапан открыт полностью. При пуске системы и сдаче ее в эксплуатацию для каждого при­

бора устанавливают постоянную степень открывания крана. Этим достигается предварительное регулирование системы. Повседнев­ ное же включение и выключение нагревательного прибора осу­ ществляется путем поворота ручки 4 на 90°. Если золотник повер­ нуть из положения, указанного на рис. 132, на 90°, то стенка золот­ ника закроет проходное отверстие крана и циркуляция воды прекратится. Прибор включают, повернув ручку в обратном напправлении. Чтобы не нарушить установленной регулировки, ручка крана имеет стержень 5 и задерживающие розетки с прорезаньым дугообразным отверстием, в котором перемещается конец стержня.

5. Панельное и лучистое отопление

Системы панельного отопления впервые были осуществлены в 1905 г. русским инженером В. А. Яхимовичем. В панельном отоплении нагревательными приборами являются бетонные панели, т. е. бетонные плиты толщи­ ной от 40 до 120 мм, внутри которых помещен нагрева­ тельный элемент в виде змеевика из стальных труб диаметром 1/2".

В отечественной прак­ тике применяют преимуще­ ственно отопительные па­ нели, устанавливаемые вер­ тикально под окнами наруж­ ных стен или в перегородках. На рис. 133 показана схема отопительной панели у на­ ружной стены. Чтобы по­ верхность стены была глад­ кой, в ней делают нишу (углубление), в которой по­ мещают отопительную па­ нель 1 с нагревательным элементом 2. Между стеной

и панелью прокладывают слой тепловой изоляции 3 с таким рас­ четом, чтобы избежать дополнительных потерь тепла через уто­ ненный участок стены.

Отопительные панели могут размещаться также в полу или потолке. Такой вид отопления называется лучистым отоплением. Ввиду большой конструктивной сложности лучистое отопление не получило широкого применения.

197

Отопительные панели устанавливают при возведении здания; в дальнейшем при монтаже отопления панели присоединяют к стоя­ кам 4 отопительной сети.

В панельном и лучистом отоплении в качестве теплоносителя наиболее рационально применять воду при температуре 95° С. В этом случае получают более низкую температуру поверхности панелей по сравнению с температурой, которую обеспечивают па­ ровые приборы. Кроме того, создается возможность регулирова­ ния теплоотдачи панелей изменением температуры воды в зависи­ мости от температуры наружного воздуха. В этих системах в ка­ честве теплоносителя допускается применение перегретой воды.

Отопительные панели имеют большие преимущества перед ра­ диаторами и ребристыми трубами, так как имеют гладкую поверх­ ность без выступающих частей; температура их поверхности зна­ чительно ниже температуры поверхности радиаторов и ребристых труб. Благодаря этому устраняется скапливание и пригорание пыли, что благоприятно влияет на гигиенические условия в поме­ щении.

Применение панельного и лучистого отопления дает значитель­ ную экономию металла и сокращает затраты труда на монтаж системы. Использование панельного отопления способствует инду­ стриализации строительства и сокращению сроков монтажа.

Панельное отопление с успехом можно применять для отапли­ вания служебных и бытовых помещений промышленных предприя­ тий. Этот вид отопления используется преимущественно в крупно­ панельных зданиях.

Г л а в а XVII

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛ И РО ВА Н И Е УСТАНОВОК Д Л Я КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Автоматика улучшает работу системы кондиционирования воз­ духа, повышает производительность труда обслуживающего пер­ сонала, обеспечивает поддержание в рабочих помещениях постоян­ ных температуры и влажности воздуха, сокращает эксплуатацион­ ные расходы, увеличивает срок службы оборудования, обеспечи­ вает защиту установок кондиционирования воздуха от аварий и осуществляет непрерывный контроль за их работой.

Автоматическое регулирование поддерживает или устанавли­ вает величину того или иного параметра (или параметров) ка­ кого-либо объекта без участия человека.

Регулируемый параметр — это величина, которая характеризует непрерывный или достаточно длительно протекающий процесс.

Закон изменения регулируемого параметра может быть различ­ ным. В зависимости от характера этого закона различают системы автоматической стабилизации, системы программного регулирова­ ния и следящие системы.

198

Системы автоматической стабилизации поддерживают посто­ янное значение регулируемого параметра.

Если ср(т)— требуемый закон изменения регулируемого пара­ метра во времени, а q /( t) — реальный закон его изменения, то с математической точки зрения задача, которую должна решать любая система автоматического регулирования, сводится к выпол­ нению в любой момент времени равенства

Ф (т) = ф' (т).

Рис. 134. Общая схема автоматической системы, работающей по замкнутому циклу

На практике регуляторы выдерживают это равенство лишь с определенной точностью и всегда наблюдается некоторая ошибка:

Дф(т) = ф(т) —ф'(т).

При автоматическом регулировании без участия человека вы­ полняются следующие операции: измерение текущего значения ре­ гулируемой величины, сравнение ее текущего значения с требуемым и при наличии ошибки Дф(т)=#=0 формирование регулирующего воздействия на объект регулирования.

Регулирование с такой последовательностью операций назы­ вается принципом регулирования по отклонению.

Таким образом, сущность регулирования по отклонению со­ стоит в том, что текущее значение параметра, измеренное при по­ мощи соответствующих приборов, сравнивается с требуемым зна­ чением регулируемой величины ф(т).

В зависимости от величины и знака сигнала ошибки Дф(т) осу­ ществляется регулирующее воздействие на объект регулирования, направленное на уменьшение ошибки.

Принцип регулирования по отклонению предложил русский ме­ ханик И. И. Ползунов в 1765 г., и до настоящего времени этот принцип остается основным при построении автоматических си­ стем. Такие системы называются работающими по замкнутому циклу (рис. 134).

Иногда используется регулирование по разомкнутому циклу (рис. 135), когда при воздействии на объект для обеспечения

199

заданного протекания процесса текущее значение регулируемого па­ раметра ср'(т) не измеряется п не контролируется. Такие системы обладают худшими качествами, чем системы, работающие по от­ клонению.

Цехи текстильных предприятий, в которых требуется поддер­ живать постоянными температуру н относительную влажность воз­ духа, являются объектами с двумя регулируемыми параметрами. Очевидно, что для регулирования такого объекта в нем должны быть установлены минимум два регулятора (два узла регулиро­ вания): температуры и относительной влажности воздуха. Авто­ матический регулятор предназначен для поддержания регулируе­ мого параметра на требуемом значении. Объект регулирования и автоматический регулятор образуют систему автоматического ре­ гулирования. Число регуляторов в системе автоматики опреде­ ляется количеством контрольных точек и равно или больше числа регулируемых параметров.

Рнс. 135. Общая схема автоматической системы, работающей по разомкнутому циклу

Вавтоматический регулятор входят следующие элементы:

1.Датчик — прибор, непосредственно реагирующий на измене­ ния регулируемого параметра.

2.Командный прибор (или промежуточное реле), воспринимаю­ щий изменения, происходящие в датчике, и преобразующий эти изменения в командный импульс, посылаемый к исполнительному механизму. Командный импульс поступает на исполнительный ме­

ханизм в виде определенного стандартного сигнала, например в виде постоянного тока силой от 0 до 5 мА или давления сжа­ того воздуха от 2 до 10 Н/см2.

3. Исполнительный механизм, который под воздействием ко­ мандного импульса создает перестановочные усилия и приводит

вдвижение регулирующий орган.

4.Регулирующий орган, непосредственно изменяющий расход среды (воздуха, воды, пара и т. д.).

5.Линии связи, подводящие используемую энергию (электри­ ческий ток, сжатый воздух, жидкость под давлением) к этим эле­ ментам.

Датчиком называется устройство, преобразующее изменения регулируемой величины в изменения другой величины (электриче­ ской, механической и т. д.), более удобной для измерения и пере­ дачи на расстояние. Датчиком электрического регулятора служит устройство, превращающее изменение неэлектрического параметра (температуры, относительной влажности) в изменение электриче­ ской величины.

Другие датчики — механические, гидравлические, пиевматиче-

200