 |
Назначение, состав и устройство системы парового отопления
|
|
|
|
Системы отопления предназначены для подогрева в холодное время года воздуха в жилых, служебных и производственных помещениях, а также в грузовых отсеках и отделениях, где размещены обслуживаемые механизмы и оборудование. В качестве теплоносителя в системах применяют водяной пар, горячую воду и подогретый воздух. В зависимости от рода теплоносителя различают паровые, водяные и воздушные системы отопления. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, которые принимают во внимание при выборе вида отопления для данного судна. Применение пара, имеющего более высокую температуру по сравнению с подогретой водой, способствует некоторому снижению массы трубопроводов системы отопления, но зато водяное отопление более удобно для регулирования температуры воздуха в помещениях. С точки зрения санитарно-гигиенических требований предпочтение отдают воздушному отоплению, которое одновременно с подогревом воздуха обеспечивает вентилирование помещения. Худшим в этом отношении оказывается паровое отопление, так как оно вызывает чрезмерное подсушивание воздуха в помещении и появление неприятного запаха вследствие пригорания пыли на горячих трубах системы.
Исходя из общих сравнительных оценок систем отопления, наиболее целесообразно применять в жилых и служебных помещениях воздушное или водяное отопление, а в грузовых отсеках, машинных и насосных отделениях, тамбурах, кладовых — паровое отопление.
К системам отопления предъявляют следующие основные требования:
1. Устойчивое поддержание заданной температуры в отапливаемых помещениях, принимаемой для жилых, бытовых и служебных помещений в интервале 17—20 °С, а для машинных отделений и грузовых отсеков — в интервале 5—10 °С.
|
|
|
2. Исключение возникновения застойных горячих или холодных зон в отапливаемом помещении.
3. Удобство регулирования температуры воздуха в отапливаемом помещении и простота обслуживания системы отопления.
4. Безопасность для людей непредвиденных протечек теплоносителя через соединения трубопроводов, а также предохранение людей от ожогов о горячие поверхности труб и приборов системы.
5. Минимальный шум в жилых помещениях от циркуляции теплоносителя в трубопроводах системы отопления.
Первым на судах было применено паровое отопление, что было связано с удобством использования водяного пара котлов. С появлением теплоходов на них стали применять водяное отопление, а в последнее время на судах получило распространение воздушное отопление.
Теплоносителем системы парового отопления служит сухой насыщенный пар давлением не более 3·105 Па. Подогрев воздуха в помещениях осуществляется путем отдачи тепла от пара к воздуху через стенки теплообменных приборов (грелок), устанавливаемых в отапливаемых помещениях.
По количеству трубопроводов, по которым подводится пар к грелкам и отводится от них конденсат, различают одно- и двухпроводные системы парового отопления. В двухпроводной системе по одной магистрали к грелкам подводится пар, а по другой отводится конденсат. В однопроводной системе конденсат из грелок отводится в ту же паровую магистраль, по которой подводится к ним пар. На рис. 3.1. представлена схема двухпроводной системы отопления.
Пар из котла подводится к распределительному коллектору 11, от которого по магистралям 2 и 13 поступает к грелкам 16. При этом он проходит сепаратор, редукционный и предохранительный клапаны. В сепараторе происходит отделение от пара влаги, а в редукционном клапане его давление понижается до величины рабочего давления.
|
|
|
Если давление за редукционным клапаном по каким-либо причинам превысит допустимое рабочее, то сработает предохранительный клапан, через который выпускается некоторое количества пара, в результате чего давление в системе снизится до допустимой величины. В грелках вследствие теплоотдачи пар конденсируется и в виде конденсата стекает в конденсатную магистраль 3 или 12, по которой возвращается в котел.
Рис. 3.1. Схема двухпроводной системы парового отопления.
1 — машинное отделение; 2 — магистраль свежего пара ПБ; 3 — магистраль конденсата ПБ; 4— запорный клапан; 5 —коллектор конденсата; 6 — конденсато-отводчики; 7 — паровой котел; 8 — редукционный клапан; 9 — предохранительный клапан; 10 — сепаратор; 11 —коллектор свежего пара; 12 — магистраль конденсата ЛБ; 13 — магистраль свежего пара ЛБ; 14 — трубопровод отвода конденсата от грелок; 15 — запорный клапан после грелки; 16 — паровые грелки; 17 — регулирующий клапан; 18 — труба подвода пара к грелке.
Паровые грелки применяют гладкотрубные или оребрённые. Последние при одинаковом теплосъеме имеют меньшие габариты. Оребрённая грелка (рис. 3.2.) представляет трубу 2 с приваренными или припаянными тонкими ребрами 3.
Рис. 3.2. Схема паровой грелки.
К трубопроводу грелка присоединена штуцерными гайками 1. На входе в грелку и выходе из нее установлены запорные клапаны 17 и 15 (см. рис. 3.1.).
Клапаном 17 на входе регулируют расход пара к грелке, а клапаном 15 отключают грелку при ремонте системы отопления. На трубопроводах отвода конденсата 14 от грелок устанавливают конденсатоотводчики 6, которые препятствуют выходу из системы отопления пара вместе с конденсатом. Применяют конденсатоотводчики нескольких типов, из которых наиболее распространены сейчас термостатические (рис. 3.3.).
В этом конденсатоотводчике сильфон 2 заполнен легкоиспаряющимся жидким эфиром.
Если через конденсатоотводчик пойдет конденсат в смеси с паром, то несколько повышенная температура смеси вызовет закипание эфира с образованием паров. Давлением паров эфира сильфон растягивается, перемещая клапан 5 вниз, в результате чего перекрывается выход конденсату из конденсатоотводчика. Пар, содержащийся в конденсате, будет отдавать тепло через стенки грелок и труб воздуху помещений, сам при этом конденсируясь. Когда в конденсате не окажется больше пара, начнется обратный скоротечный процесс теплопередачи через тонкие стенки сильфона от эфира к конденсату. При этом пары эфира сконденсируются, давление в сильфоне упадет, и он несколько сожмется. В результате клапан 5 откроет проход конденсату из конденсатоотводчика.
|
|
|
Рис. 3.3. Термостатический конденсатоотводчик.
1 — корпус; 2 — сильфон; 3 —крышка; 4 — прокладка; 5 —игольчатый клапан.
В однопроводной системе отопления циркуляция пара и конденсата в грелках осуществляется путем установки в паропроводе эжектора 2 (рис. 3.4.).
Рис. 3.4. Схема установки эжектора у паровой грелки.
1 — магистраль парового отопления; 2 — эжектор; 3 — регулирующий запорный клапан; 4 — паровая грелка; 5 — отвод пара с конденсатом; 5 —горло эжектора.
Эжектор создает некоторое разрежение в трубопроводе на выходе из грелки, предотвращая застой в ней пара. Масса однопроводной системы на 25—30 % меньше массы двухпроводной. Грелки стараются размещать на холодных стенках помещений. Для предохранения людей от ожогов грелки закрывают дырчатыми кожухами.
Трубопроводы свежего пара прокладывают по переборкам и подволокам коридоров с помощью подвесок.
Трубопроводы и грелки выполняют медными или стальными, а арматуру — бронзовой. Для уменьшения потерь тепла через паропроводы, прокладываемые через неотапливаемые помещения и коридоры, их теплоизолируют.
|
|
|
