Principiul funcționării și construirii unui sistem de încălzire a apei cu circulație naturală a agentului de răcire,

Fig. 1b. Sisteme de încălzire a apei cu circulație naturală (cu cabluri de fund). 1 - un cazan; 2 - linia aeriană; 3 - linia de reproducere; 4 - coloane fierbinți; 5 - șanțuri de întoarcere; 6 - linia de întoarcere; 7 - rezervor de expansiune; 8 - linia de semnal







Ce forță forțează circulația apei în sistem, adică trecerea prin conductele de la boiler la dispozitivele de încălzire și înapoi la cazan? Această forță apare atunci când apa din cazan este încălzită și răcită în aparate de încălzire. Apa încălzită în cazan 1, ca și mai ușoară, se ridică de-a lungul coloanei de alimentare principală 2 în sus. De la rampă, intra în conductele principale de distribuție 3 și din ele prin conductele de alimentare 4 - în dispozitivele de încălzire. Aici apa se răcește și, prin urmare, devine mai greu. De exemplu, densitatea apei la 40 ° C este de 992,24 kg / m3, la 70 ° C - 977,8 kg / m35 la 95 ° C - 961,9 kg / m3. Apa răcită prin coloanele de revenire 5 și linia de retur 6 este coborâtă în jos și prin greutatea sa deplasează apa încălzită din cazan în sus - în racordul principal de alimentare.

Procesul descris este repetat în mod continuu și, drept rezultat, există o circulație constantă a apei în sistem. Rezistența circulației, sau, așa cum se spune, presiunea circulant depinde de diferența dintre greutățile calde și coloana coloanei răcite (invers) de apă, prin urmare, aceasta depinde de diferența de temperatură între apă caldă și retur. Mai mult, presiunea de circulație este cauzată chiar înălțimea încălzitorului locației deasupra cazanului: mai mare este unitatea, presiunea mai circula pentru ea.

Acest lucru poate fi demonstrat după cum urmează. În sistemele de încălzire cu apă caldă, temperatura maximă a apei calde este de obicei de 95 ° C, iar temperatura răcită este de 70 ° C. Dacă neglijăm răcirea apei în țevi, putem presupune că apa intră în dispozitivul de încălzire cu o temperatură de 95 ° C și o lasă la o temperatură de 70 ° C. În această condiție, determinăm mai întâi presiunea de circulație pentru partea superioară și apoi pentru dispozitivul de încălzire inferior, sub influența căruia se produce mișcarea apei prin ele.

Tragem în Fig. 1a linii orizontale punctate prin centrele aparatelor de încălzire și a cazanului. Să presupunem că aceste linii sunt limita dintre apa cu o temperatură de 95 ° C și apă cu o temperatură de 70 ° C. Este evident că în regiunea VGDLE temperatura apei va fi aceeași și egală cu 95 ° C, prin urmare, nu poate exista o forță care să determine circulația apei. Temperatura este aceeași la 70 ° C în zona AKIZ și, prin urmare, forța necesară nu poate fi creată aici. Rămâne să luăm în considerare celelalte două secțiuni - AB și ES. Pe graficul AB, temperatura apei este de 95 ° C, iar în secțiunea EZ este de 70 ° C. Cu acest raport de temperatură, există o condiție necesară pentru apariția unei presiuni de circulație - datorită diferenței dintre greutățile de apă din zona E3 și AB, iar circulația este generată în inelul ABVGDLEZZIK. Aceasta se aplică dispozitivului de încălzire superior.

Pentru dispozitivul poziționat la etajul inferior și este inclus în inelul ABVGDLMZHZIK, presiunea în circulație va fi creată prin diferența dintre greutățile coloanei de apă AB ZHZ și coloana, deoarece temperatura porțiunii BGDMZH este aceeași și egală cu 95 ° C și la temperatura porțiunii AKIZ, de asemenea, identice și egale cu 70 ° S. Dar înălțimea AV coloane de apă și EZ în consecință, mai mult decât înălțimea coloanelor de apă AB și ZHZ. În consecință, diferența de greutate piloni AB și EZ va fi mai mare diferență în greutate piloni ZHZ AB și, prin urmare, care circulă sub presiune pentru dispozitivul de al doilea etaj este mai mare decât primul instrument de podea.

Acest lucru explică următorul fenomen frecvent observat: în sistemele de încălzire, dispozitivele de încălzire ale etajelor superioare se încălzesc mai bine decât cele din etajele inferioare. Din argumentele de mai sus rezultă că în sistemele de încălzire cu două conducte, aparatele de încălzire situate la același nivel cu sau sub cazan nu vor funcționa sau vor fi încălzite foarte slab. Pentru aceste sisteme, practica a stabilit cea mai mică distanță între centrul dispozitivelor de încălzire de la etajul inferior și centrul cazanului de 3 metri. În acest sens, cazanele pentru sistemele de încălzire trebuie să aibă o penetrare suficientă. Acest dezavantaj este lipsit de sisteme de încălzire cu o singură conductă. În acest caz, capul hidrostatic care cauzează circulația apei în sistem va fi format datorită răcirii apei din conductele care alimentează apă încălzită aparatelor de încălzire și, de asemenea, drenarea apei răcite de la aparate la cazan.







Această răcire este utilă, în primul rând, pentru a crea un cap hidrostatic și, în al doilea rând, pentru încălzirea suplimentară a încăperii, astfel încât aceste conducte sunt deschise și nu se izolează. Dimpotrivă, răcirea apei în rampă principală (linia de ridicare) este dăunătoare, deoarece duce la o scădere a temperaturii și o creștere a densității și, ca o consecință, la o scădere a capului hidrostatic. În acest sens, înălțimea de ridicare a cazanului trebuie izolată cu atenție.

Cantitatea de căldură dat afara dispozitivelor de încălzire cameră depinde de cantitatea de apă care intră în aparat și temperatura acestuia. La rândul său, cantitatea de apă care poate fi trecut prin conducta instrumentului, depinde de presiunea circulant, forțând apa să se deplaseze prin conductă. Presiunea mai circula, conducta de diametru mai mic poate fi pentru a sări peste o anumită cantitate de apă și invers, inferioară presiunii în circulație, cu atât mai mare trebuie să fie diametrul țevii. Dar, pentru funcționarea normală a sistemului de încălzire necesită o altă condiție: ca presiunea de circulație a fost suficientă pentru a depăși orice rezistență care îndeplinește se deplasează în sistemul de apă. Este cunoscut faptul că apa în timpul mișcării sale în sistemul de încălzire întâmpină rezistență cauzată de frecarea apei pe pereții conductelor, și în afară de acestea, încă și locale de rezistență, care includ coturi, teuri, cruci, supape, radiatoare și cazane.

Rezistența datorată frecării depinde de diametrul și lungimea conductei, precum și asupra vitezei de circulație a apei (în cazul în care viteza va fi dublată, rezistența - de patru ori, adică, într-o dependență pătratică ..). Cu cat diametrul și o mai mare lungime a conductei și mai mare viteza apei, cu atât mai mare calea de rezistență este creată pentru apă și vice-versa. În schema de încălzire prezentată în Fig. Figura 1a are două inele: unul, care trece prin cel mai apropiat de montant cazanului, și un altul care trece printr-un lonjeron îndepărtat. Deoarece primul inel este mai scurt decât al doilea, apoi aceleași în ambele inele și sarcina termică a aceluiași diametrul conductei va trece inelul scurt mai multă apă decât este necesar pentru calcularea și rezultatul unui inel lung va fi mai puțină apă decât ar trebui pentru calcul. Pentru a evita acest lucru, este necesar să se aplice pentru conducta ascendentă lungă de diametru mai mare decât cel mai apropiat coborâtoare și prin aceasta egaliza rezistența la ambele inele. Cu o lungime lungă a conductei, rezistența crește, cu o creștere a diametrului țevilor pe care o scade.

Rata de rezistență locală depinde, în primul rând, viteza apei, prin urmare, cruce schimbă secțiune, provocând o schimbare a vitezei (de exemplu, în macarale, dispozitive de încălzire, cazane, și așa mai departe. D.) și în al doilea rând, prin schimbarea direcției în care se mișcă apa și schimba cantitatea de apă (de exemplu, coturi, teuri, cruci, supape). Cel prezentat în Fig. 1a sistemul de încălzire este un sistem cu cabluri superioare. Aici apa fierbinte se ridica prin lonjeronul principal în conducta principală, prevăzută de obicei în pod. În Fig. 1b prezintă sistemul de încălzire cu o cablare inferioară. In acest sistem, conducta de alimentare, hrănire lonjeroane ascendente, situate la primul etaj într-un canal subteran sau în subsolul clădirii. Riserele de întoarcere sunt conectate la linia comună de retur.

Conform principiului de funcționare, sistemul de încălzire cu cablajul inferior nu diferă de sistemul cu cablajul superior. Atât aici, cât și acolo, circulația este creată deoarece apa caldă, ca și mai multă lumină, este deplasată de apa de întoarcere în sus; răcirea în aparatele de încălzire, această apă coboară prin spate și intră din nou în cazan. În sistemele cu o motivație naturală în clădirile cu un număr mic de etaje, valoarea presiunii de circulație este scăzută și, prin urmare, nu ar trebui să permită debite mari ale apei în conducte; prin urmare, diametrele conductelor trebuie să fie mari. Sistemul se poate dovedi a fi neprofitabil din punct de vedere economic. Prin urmare, utilizarea sistemelor cu circulație naturală este permisă numai pentru clădirile mici. Să enumerăm dezavantajele sistemelor de încălzire cu circulație naturală a apei:

  • interval redus (până la 30 m orizontal) datorită unei presiuni mici de circulație;
  • Costul (până la 5-7% din costul clădirii) este mărit datorită utilizării țevilor cu diametru mare;
  • creșterea consumului de metale și a costurilor forței de muncă pentru instalarea sistemului;
  • Sistemul este pus în așteptare;
  • riscul de înghețare a apei în țevi amplasate în camere neîncălzite este crescut.

În același timp, remarcăm avantajele sistemului cu circulația naturală a apei, care, în unele cazuri, determină alegerea acestuia:

  • simplitatea relativă a dispozitivului și funcționarea acestuia;
  • independența acțiunii de la furnizarea de energie electrică;
  • lipsa unei pompe și, în consecință, zgomotul și vibrațiile;
  • longevitate comparativă (cu funcționarea corespunzătoare, sistemul poate funcționa 35-40 de ani sau mai mult fără reparații majore);
  • autoreglementarea, care determină temperatura uniformă a spațiilor. În sistem, când temperatura și densitatea apei se schimbă, fluxul se schimbă și datorită creșterii sau descreșterii presiunii de circulație naturală. Modificările simultane ale temperaturii și debitului de apă asigură transferul de căldură al dispozitivelor necesare pentru menținerea temperaturii dorite a camerei, adică dă stabilității termice a sistemului.






Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: