Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Схема парового отопления – разбираемся в принципе работы и устройстве системы

Паровое отопление по-прежнему востребовано в частном жилом секторе, с помощью эффективной схемы парового отопления обогревают загородные коттеджи, дачные дома. Тем самым владельцы недвижимости предпочитают использовать в качестве носителя тепла пар.

Одно время принцип работы парового отопления использовался для теплоснабжения крупных зданий. Пар для этой цели получался в результате работы специальных устройств – парогенераторов или же он был побочным продуктом некоторых производственных процессов. Сейчас такой тип теплоснабжения успешно используется в собственных домовладениях.

Схема парового отопления частного дома состоит из обогревательных котлов компактных размеров и ее конструктивные элементы отличаются доступностью, поэтому она способна составить достойную конкуренцию традиционно используемым водяным системам.

Особенности парового отопления

В настоящее время схема парового отопления в частном доме представляет собой недорогое и одновременно эффективное решение проблемы теплоснабжения загородного строения.

Подобные отопительные системы обладают массой преимуществ, среди которых хочется выделить следующие:

  • высокий КПД. Оборудование способно работать на протяжении длительного времени без потери первоначальных характеристик. Использовать его выгодно по причине высокой производительности;
  • в конструкции отсутствуют затраты теплоты. Данные положительные моменты достигаются в результате использования труб с меньшим сечением. Пар, в отличие от воды имеет хорошие теплоаккумулирующие характеристики, он отлично передает тепло посредством радиаторов;
  • даже самое большое помещение прогревается очень быстро. Согласно инструкциям, прилагаемым к паровому оборудованию, пар характеризуется невысокой инерционностью, поэтому и обогреваются комнаты с высокой эффективностью за короткое время.

Принцип работы парового отопления

До того, как установить паровое отопление самостоятельно, необходимо разобраться с принципом его действия. Сначала воду в паровом котле доводят до состояния кипения, и она начинает испаряться. Затем пар поступает в трубы и радиаторы, а благодаря конденсации возвращается назад в нагревательный котел.

Воздух в трубах паровых отопительных конструкций не задерживается, поскольку вытесняется паром, подаваемым под высоким давлением, и поэтому проблемы с завоздушиванием в них отсутствуют. Наружу воздух выводится по воздухоотводным трубам.

Варианты схем парового отопления

В настоящее время существует большое количество отопительных схем, функционирующих при помощи такого теплоносителя как пар. Естественно, что цена создания системы теплоснабжения и ее эффективность напрямую зависят от того, какая задействована схема парового отопления.

В небольших по площади коттеджах и собственных домах часто пользуются отопительными системами с применением пара под низким давлением, порядка 100-170 кг/ кв.м. Не меньшей популярностью пользуются вакуумно-паровые конструкции – в них давление достигает 100 кг/кв.м.

Также паровые отопительные системы отличаются по способу возврата конденсата в нагревательный котел.

  • открытыми (разомкнутыми) – конденсат собирается в специальном баке и перекачивается после охлаждения в котел для последующего нагрева;
  • закрытыми (замкнутыми) – в них монтируют широкого диаметра трубы, по которым конденсат возвращается в нагревательный агрегат самотеком.

Самостоятельный монтаж паровой системы

Самостоятельно обустроить паровую систему отопления несложно. Главное во время работы уделять внимание каждой детали и придерживаться определенных правил.

Создание парового теплоснабжения производится поэтапно:

Составление проекта. Данный документ необходимо утвердить в соответствующих государственных органах контроля. В нем указывают места расположения радиаторов, впускного клапана, нагревательного котла. Также потребуется чертеж отопительной конструкции и расчет парового отопления.

Подготовка котельной. Как видно на фото, при обустройстве помещения важно обеспечить его защиту. Для этого стены обшивают негорючим материалом, например, можно использовать листовой асбест. На этом этапе также заливают фундамент для монтажа котла.

Установка котла. Его помещают ниже уровня расположения трубопроводов и радиаторов. Это позволяет передвигаться пару по отопительной конструкции вверх. Одновременно конденсат станет направляться в котел самотеком. Читайте также: “Принцип работы и устройство парового котла – различия, преимущества”.

Монтаж трубопроводов и установка отопительных радиаторов. Основное, на что обязательно нужно обратить внимание – это правильный выбор типа труб (предпочтение желательно отдать медным изделиям) и диаметр изделий. Их необходимо монтировать в здании. Запрещено использовать пластик, который не способен выдерживать высокое давление в системе.

Когда создается паровое отопление в частном доме – схема предусматривает монтаж радиаторов путем использования сварки или резьбового соединения. Главное в этом вопросе – соблюдение герметичности, в противном случае трубы, находясь под высоким давлением, станут пропускать пар. Читайте также: “Как сделать паровое отопление в частном доме своими руками – виды систем, выбор котлов, труб”.

Установка нагревательного котла и датчиков. На теплоагрегате должен иметься манометр и прочие регулирующие устройства.

Тестирование работоспособности отопительной системы. Обычно для проведения таких работ следует пригласить профессионалов. Специалисты соответствующей квалификации выполнят правильно процедуру первого пуска агрегата и отопительной системы в полном соответствии с существующими нормами и стандартами.

Когда в процессе стартового запуска возникнут проблемы, тогда их срочно требуется устранить. Иначе эксплуатировать конструкцию теплоснабжения запрещено. На каждой батарее должно быть установлено два крана – один для регулировки температуры, а второй – для отключения системы.

Виды паровых систем

Котлы, которые используются, когда обустраивается схема парового отопления одноэтажного дома или здания большей этажности, представлены сегодня на рынке в широком ассортименте.

С их использованием оборудовать можно два типа схем:

  • одноконтурную систему – обеспечивает обогрев дома паром;
  • двухконтурную конструкцию – пар применяется не только для обогрева дома, но и для нагрева воды. Эти схемы удобны, практичны, функциональны и производительны.

Нагревательные котлы для паровых систем работают на разных видах топлива, например, угле и природном газе. Оборудовать паровой системой можно любой дом, вне зависимости от расстояния до газовой магистрали.


Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Сборка обогрева квартиры имеет разные компоненты. На открытой странице мы сможем выбрать для нужной дачи правильные узлы монтажа. Конструкция обогрева насчитывает, коллекторы, увеличивающие давление насосы, крепежи, трубы, развоздушки, бак для расширения котел, батареи, систему соединения терморегуляторы. Любой фактор неоспоримую роль. Поэтому соответствие частей конструкции необходимо делать технически правильно.

Давление пара в начале паровой магистрали (при выходе из котла или на вводе пара в здание) при замкнутой системе с непосредственным возвратом конденсата в котел принимают в зависимости от протяженности паропровода (от котла до удаленного прибора);

При отоплении ряда зданий из одной котельной или при использовании пара низкого давления в калориферах и пароводонагревателях применяют давление 0,03—0,07 МПа (0,3—0,7 кгс/см2). В паровых системах высокого давления используется пар давлением до 0,37 МПа (3,8 кгс/см2).

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРОПРОВОДОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Методика расчета паропроводов систем парового отопления низкого давления в основном аналогична расчету систем водяного отопления.

Паропроводы можно рассчитывать по удельной потере давления на трение, пользуясь таблицами, аналогичными таблицам для расчета теплопроводов систем водяного отопления. Таблицы составлены для средней плотности пара, поскольку плотность при низком давлении изменяется незначительно.

Расчет начинают с ветви паропровода наиболее неблагоприятно расположенного — наиболее удаленного от котла прибора.

На преодоление линейных и местных сопротивлений расходуется разность давления пара при выходе из котла и перед отопительным прибором.

При предварительном расчете паропроводов принимают, что на преодоление линейных сопротивлений расходуется 65% разности давления пара при выходе его из котла и при входе его в отопительный прибор. Разделив эту величину на длину паропровода от котла до рассматриваемого прибора, найдем возможную удельную потерю давления на трение RCT>, Па (кгс/м2).

По указанным выше таблицам для RCp и тепловым нагрузкам Q определяют диаметр расчетных участков и соответствующие фактические значения R и w, м/с.

Затем находят потерю давления на трение RI на участках и 2,Rl для всей расчетной ветви паропровода. После этого определяют сумму коэффициентов местных сопротивлений на отдельных участках и потери давления Z на преодоление местных сопротивлений. Затем находят 2 (Rl–Z) для всей расчетной ветви паропровода.

Определив 2(i?/-j-Z) в расчетной ветви, сравнивают полученную величину с располагаемым давлением в системе. Допускается принимать запас давления в размере до 10% на преодоление возможных сопротивлений, не учтенных расчетом паропроводов.

После определения диаметра паропровода наиболее неблагоприятно расположенного прибора находят диаметры ветвей паропровода других отопительных приборов. Расчет должен быть произведен так, чтобы по тери давления во взаимосвязанных частях системы не отличались более чем на 25%.

Читайте также:  Утепление потолка в частном деревянном доме изнутри и снаружи: выбор лучшего материала и нюансы монтажа

Первая система парового отопления была внедрена в далеком 1816 году в Петербурге. Сначала таким способом обогревали только производственные помещения, так как для частных домов или административных зданий это было несколько сложно выполнить. По крайней мере, в те годы. Позже, примерно с 30-х годов 19 столетия, паровое отопление стали применять в больницах, а еще позже – в многоэтажных домах, которые были расположены в непосредственной близости к котельной.

Как выбрать котел

Отопительный котел является основным и ключевым элементом при любой системе отопления и паровое отопление не является исключением. Котлы бывают разных видов: работающие на жидком или твердом топливе, газовые котлы или электрические.

Схема парового отопления требует наличия такого котла, мощности которого будет хватать для квадратных метров здания. Ниже приведена таблица, которая показывает зависимость мощности котла от суммарной площади комнат отапливаемого здания:

Основные принципиальные схемы систем парового отопления

Рассмотрим принципиальную схему системы парового отопления низкого давления (рис. 15.1).

Рис 15.1. Принципиальная схема системы парового отопления низкого давления

В начале отопительного сезона система заполняется водой до уровня I-I и осуществляется растопка котла 1. Образовавшийся пар собирается в паросборнике 2. За счет давления пара уровень расположения конденсата в системе повышается (уровень II-II). Давление столба конденсата высотой уравновешивает давление пара в котле. Пар по паровой магистрали 3, паровому стояку 4, паровой подводке 5 поступает в отопительный прибор 6, где конденсируется, выделяя теплоту конденсации, которая передается отапливаемому помещению через стенку отопительного прибора. Образовавшийся конденсат по подводке для отведения конденсата 7 и стояку 8 стекает в сухой горизонтальный (проложенный с уклоном) конденсатопровод 9 и по участку сухого вертикального конденсатопровода 10, мокрого вертикального конденсатопровода 12, мокрого горизонтального конденсатопровода 13 поступает в котел. На паровых подводках обычно устанавливаются вентили, а на подводках для отведения конденсата – тройники с пробками. Воздух из системы отводиться через воздушную трубку 14, которая присоединяется к сухому конденсатопроводу на расстоянии 0,2¸0,25м выше наиболее высокого уровня стояния конденсата в системе отопления (уровень II-II). В конце паровой магистрали устанавливается гидравлический затвор 11 (петля из труб) для отведения попутного конденсата и предотвращения попадания пара в конденсатопровод.

Под попутным конденсатомпонимается конденсат, образовавшийся в паропроводе вследствие конденсации части насыщенного водяного пара при охлаждении паропровода.

Сухимназывается конденсатопровод, сечение которого не полностью заполнено конденсатом при работе, мокрым –конденсатопровод, сечение которого полностью заполнено конденсатом при работе, соответствующее заполнение сечения конденсатопровода обеспечивается при подборе или расчете диаметра конденсатопровода.

Для предотвращения повышения давления пара в котле выше допустимого значения к паровой магистрали посредствам трубопровода 15 присоединяется гидравлическое предохранительное устройство. и – давления, соответственно, в начале паровой магистрали, перед вентилем рассматриваемого отопительного прибора, перед гидравлическим затвором и после него.

Рассмотрим принципиальную схему системы парового отопления высокого давления (рис. 15.2).

Рис 15.2. принципиальная схема системы парового отопления высокого давления закрытой разомкнутой

Из теплового центра по трубопроводу 1 поступает пар более высокого давления, чем требуется для системы отопления, поэтому на вводе в здание предусматривается установка редукционного клапана 2 для снижения давления пара до величины давления в начале паровой магистрали . Для контроля давления пара в соответствующих точках устанавливаются манометры. Для предотвращения случайного повышения давления пара после редукционного клапана устанавливается предохранительный клапан 3. Пар по паровой магистрали 4, паровому стояку 6 и паровой подводке 7 поступает в отопительный прибор, где конденсируется, выделяя теплоту конденсации, которая передается отапливаемому помещению через стенку отопительного прибора. Образовавшийся конденсат по подводке для отведения конденсата 8 и стояку 9 поступает в напорный конденсатопровод 10 и через конденсатоотводчик 11 в двухфазный конденсатопровод 12 собирается в баке для сбора конденсата 13. из бака 13 конденсат насосом для перекачки конденсата 14 подается на тепловой центр. Насос 14 устанавливается ниже бака для сбора конденсата с таким расчетом, чтобы конденсат поступал к насосу самотеком. Для обеспечения подачи пара в систему при отключении редукционного клапана (например на ремонт) предусматривается обводная линия 15. для отвода попутного конденсата из паровой магистрали предусматривается установка конденсатоотводчика 16. воздух из системы отводиться через воздушную трубку 17. Конденсатопровод 10 называется напорным,потому что конденсат по нему перемещается за счет предусматриваемого специально для этой остаточного давления пара. Конденсатопровод 12 называется двухфазным, потому что в нем возможно течение двухфазной среды (конденсат + пар вторичного вскипания). Пар с высокой температурой (в момент конденсации пара температура конденсата равна температуре пара) проходит через конденсатоотводчик, размеры которого незначительны и поэтому температура конденсата почти не меняется, а давление изменяется, сравнительно, значительно (из-за потерь давления в конденсатоотводчике). В баке для сбора конденсата 13 с помощью гидравлического затвора обычно поддерживается небольшое избыточное давление для предотвращения подсоса воздуха. Бак соединяется с гидравлическим затвором с помощью трубопровода 5.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Принципиальная схема парового отопления низкого давления, показанная на рисунке ниже положение – а, состоит из котла, нагревательного прибора и связывающего их трубопровода. Пар, образующийся в котле, поступает в нагревательный прибор, отдает в нем теплоту испарения отапливаемому помещению, конденсируясь в воду, которая возвращается «самотеком» в котел для последующего парообразования.

Труба, по которой идет пар к прибору, называется паровой, а труба, по которой из прибора возвращается в котел конденсационная вода, — конденсационной.

При действии системы уровни воды в котле и в конденсационной трубе у прибора будут отличаться на величину H, равную давлению пара в котле (в м).

В отличие от системы водяного отопления, всегда заполненной водой, трубы и приборы системы парового отопления не всегда заполнены паром или конденсационной водой. Во время перерыва в действии система наполнена воздухом.

После перерыва при подаче пара в систему воздух должен быть удален из труб и приборов, так как он является помехой движению пара по трубам и ухудшает теплоотдачу нагревательных приборов.

На схеме показано вертикальное ответвление трубы с открытым концом, сделанное выше уровня, занимаемого конденсационной водой при работе котла.

Этим обеспечивается постоянное сообщение системы с атмосферой — ввод (засасывание) воздуха в систему при перерыве в работе и вывод (выдавливание) воздуха при возобновлении ее действия.

Системе парового отопления, построенной по такой схеме, с самотечным возвратом конденсационной воды в котел присущ органический недостаток — почти полное тепловое бездействие нагревательных приборов в случае их установки ниже уровня конденсационной воды в трубопроводах. Такие приборы будут заполнены не паром, а остывшей конденсационной водой.

Помещения, находящиеся на одной отметке с котельной, невозможно отапливать затопленными водой приборами системы парового отопления, построенной по самотечной схеме. Поскольку паровое отопление устраивается обычно в бесподвальных зданиях промышленного характера, то поэтому самотечные схемы на практике не применяются.

Исключением могут служить редкие случаи устройства самотечного парового отопления в зданиях с неотапливаемым подвалом, где располагается котельная установка.

Паровое отопление низкого давления (до 0,7 ати) устраивается обычно только по разомкнутой схеме (рисунке ниже положение – б) с перекачкой конденсационной воды из бака в котел центробежным насосом. Устройство системы при этом несколько усложняется. В нее вводится конденсационный бак и центробежный насос с электродвигателем (это оборудование устанавливается в котельной).

Принципиальная схема парового отопления низкого давления


а — с самотечным возвратом конденсационной воды в котел; б — с перекачкой конденсационной воды в котел (разомкнутая схема); в — то же, при расположении котельной вне здания; 1 — котел; 2 — конденсатоотводчик; 3 — конденсационный бак; 4 — центробежный насос; 5 — коллектор парораспределитель; 6 — труба для удаления воздуха; 7 — обратный клапан.

Кроме этого, на конденсационном трубопроводе устанавливается конденсатоотводчик (конденсационный горшок), пропускающий воду и воздух, но задерживающий пар до его полной конденсации (на рисунке ниже).

Конденсатоотводчик термостатический



«Санитарно-технические устройства зданий»,
В.В.Конокотин

В конденсатоотводчике термического типа находится герметическая цилиндрическая коробка с волнистыми стенками (сильфон), к которой прикреплен конусный клапан. Сильфон заполнен этиловым спиртом. При входе пара в конденсатоотводчик спирт нагревается и испаряется. Повышенное давление паров спирта удлиняет сильфон, клапан которого закрывает входное отверстие, открывающееся вновь только при охлаждении конденсата до 80 — 85° С, когда сокращается высота…

Достоинство парового отопления заключается в его относительной дешевизне, так как при одинаковой тепловой мощности диаметры труб и поверхность нагрева приборов системы парового отопления оказываются меньшими, чем при водяном отоплении. Кроме того, паровое отопление имеет в сравнении с водяным малую тепловую инерцию, что позволяет быстро изменять температуру воздуха в помещениях, периодически заполняемых людьми (зрительные залы и…

Особенности системы парового отопления

Паровое отопление по принципу работы сходно с водяным. Только в нем, как очевидно из названия, в качестве переносчика тепловой энергии по контурам служит пар. Расчет и монтаж такой схемы обогрева впервые был произведен в XVIII столетии, что стало возможным с началом применения в промышленности паровых установок. А первые отечественные системы парового отопления заработали в начале XIX века.

Принцип работы и особенности

По прошествии двух столетий произошло много качественных изменений техники и технологии производств, что способствовало совершенствованию материалов и оборудования, применяемых, в том числе, в данных схемах обогрева. Сложилось несколько разных способов их построения и расчета. Тем не менее, структурно все варианты системы схожи. Принцип работы несколько различается только в деталях. Паровое отопление базируется на таком составе устройств и элементов:

  • котел или иное изделие, служащее источником тепла и способное преобразовать энергию горючего сырья (или электроэнергию) в энергию пара;
  • радиаторы, осуществляющие передачу тепла от пара в атмосферу помещений;
  • коллектор, служащий аккумулятором образованной после охлаждения пара воды;
  • соединяющие элементы, образующие целостный контур, посредством которых производится движение пара по системе;
  • дополнительные изделия (насос, различная арматура и т. п.).

Схема устройства парового котла

Принцип работы прост: тепло переносится паром от котла в радиаторы, а затем вода, сконденсировавшаяся в них, возвращается через коллектор обратно при помощи насоса (или самотеком). Паровое отопление, несмотря на наличие сегодня множества других систем, по-прежнему можно встретить как в промышленных сооружениях, так и в жилых зданиях. Его часто применяют с тем расчетом, чтобы обогрев помещений был практичным и эффективным. Достоинства системы парового отопления проявляются в таких вещах:

  • КПД котла или другого теплоисточника близок к единице благодаря почти полному отсутствию потерь в теплообменниках;
  • невелики габаритные размеры соединительных элементов, поскольку больших диаметров для нормальной работы не требуется, при этом контур может охватывать сооружения практически любой высоты;
  • радиаторы становятся «огненными» в течение непродолжительного времени после начала работы котла;
  • радиаторы и соединительные элементы не разрушаются в случае замерзания;
  • отсутствуют экологически грязные побочные продукты эксплуатации (для большинства типов котлов);
  • использование пара в качестве циркулирующего по контуру теплоносителя не влечет за собой лишних расходов.

Паровое отопление применяется там, где его недостатками можно пренебречь. Их немного, и все они обусловлены природой теплоносителя, которая лишает систему гибкости в управлении. Перечень таков:

  • нет способа плавной настройки температуры радиаторов;
  • температура радиаторов и соединительных элементов настолько высока, что вызовет ожог при контакте с их поверхностями;
  • вышеприведенные недостатки способствуют еще одному – сокращению срока службы системы.

Схемные решения

Схема парового отопления для конкретного здания разрабатывается с тем расчетом, чтобы при наибольшей эффективности нести наименьшие затраты, как на монтаж, так и при последующей эксплуатации. К примеру, на производстве уже может находиться парогенерирующее оборудование, участвующее в технологической цепочке. К нему целесообразнее дополнительно присоединить обогревающие радиаторы, нежели оснащать помещения какой-либо иной системой. Конечно, возможность подобного подключения должна подтверждаться расчетами. Для частного строения, в котором имеется печь, на ее базе путем некоторой доработки также можно наладить работу такой схемы. Или же, выполнив расчеты и подобрав подходящие оборудование и материалы, от котла до насоса, построить систему «с нуля».

Паровое отопление может функционировать, будучи реализовано разными способами. Если взять такой параметр, как давление пара в системе (абсолютное), то можно выделить следующие варианты:

  • вакуум-паровой (до 0,10 МПа);
  • с низким давлением (от 0,10 до 0,12 МПа);
  • с повышенным давлением (от 0,12 до 0,17 МПа);
  • с высоким давлением (св. 0,17 МПа).

Для обеспечения долгой безаварийной работы требуется выполнить расчет, чтобы после монтажа трубы и др. соединительные элементы, котел, насос, радиаторы и т. д. не вышли из строя из-за их неспособности выдерживать давление в системе. Паровое отопление, в зависимости от того, каким образом осуществляется поступление воды в парогенератор по завершении предыдущего цикла, распадается на два вида: замкнутое и разомкнутое. В первом варианте отсутствует насос.

Жидкость стекает под влиянием собой же образованного столба, т. е. самотеком. Данный вариант характерен для системы парового отопления с низким давлением, в которой радиаторы располагаются на достаточно высоком относительно котла уровне. В разомкнутой схеме присутствуют коллектор и насос, который подает воду в котел. Данный вариант применяется там, где монтаж системы с самотечным способом возврата воды невозможен или нецелесообразен.

Конструктивно паровое отопление в части соединительных элементов может реализовываться одним из двух способов:

В первом случае система парового отопления прокладывается из двух каналов – паропроводящего и конденсатопроводящего. Радиаторы подсоединяются к ним параллельно вертикальными отводами. Во втором случае пар и вода, образованная в процессе конденсации, перемещаются последовательно сквозь устройства и элементы схемы. Открытость или закрытость последней определяется наличием либо отсутствием непосредственного сообщения с воздухом внешней среды.

Открытость характерна для систем с низким давлением. В этом случае замкнутого вида схема имеет контакт с воздухом посредством трубы «сухого» конденсатопровода, а разомкнутого вида (с насосом) – посредством коллектора. Паровое отопление с повышенным и высоким давлением оборудуется по закрытому принципу.

Расчет и монтаж

Паровое отопление, как и почти любое другое, требует внимания к этапу его проектирования. Выполнение теплогидравлического расчета преследует цель комплектования схемы оборудованием с оптимальным набором параметров. Он объединяет:

  • гидравлический расчет, в результате которого проясняются характеристики паропроводящих и конденсатопроводящих труб;
  • тепловой расчет батарей парового отопления, по итогам которого становятся известными их геометрические и иные показатели;
  • подбор функционального оборудования (котла, насоса и т. п.) и др. составляющих схемы.

Монтаж системы парового отопления похож на установку водяного. Разница определяется тем, что составные части подвергаются воздействию более высокой температуры. Поэтому изоляция радиаторов и труб для парового отопления – обычное дело. Перед началом эксплуатации схему подвергают испытаниям, основной целью которых являются:

  1. Проверка равномерности подачи пара в отопители и отсутствия его пропускания в конденсатопроводящую трубу.
  2. Оценка герметичности контура и проверка выдерживания им рабочего давления.

Рассмотренный вид отопления представляет собой несколько устаревший, но проверенный и надежный вариант обогревательной системы. Более всего он приемлем и выгоден для предприятий, имеющих соответствующее оборудование. Но и владельцы индивидуальных строений вполне способны взять его на вооружение, при условии грамотного подхода к расчету и монтажу схемы.

Делаем систему парового отопления своими руками

Владельцу дома порой непросто определиться с выбором для него жизнеобеспечивающих коммуникаций. В зависимости от удаленности жилища от промышленной цивилизации, провести централизованно некоторые из них едва ли представляется возможным. В таких случаях приходится устанавливать автономные системы. Здесь важно обеспечить баланс между затратами ресурсов и полезным результатом. В части обогрева комнат в холодный сезон один из верных способов добиться хорошего климата дома – разработать и смонтировать паровое отопление своими руками.

Что это за система

Такая система имеет в составе сравнительно немного позиций. Из основных частей это:

  1. Устройство парообразования, в качестве которого в частном доме может служить соответствующего вида котел либо печь.
  2. Радиаторы, аналогичные тем, что применяются в водяных системах;
  3. Трубы, фитинги и т. П. Элементы для соединения первого устройства со вторыми.

Дополнительно в ряде вариантов реализации данной схемы обогрева дома может также присутствовать насос. Он устанавливается тогда, когда циркуляция теплоносящего вещества в системе невозможна естественным образом. Общий принцип действия этого отопления описывается так:

  • в теплообменном контуре печи (котла), в которой прогорают дрова (или др. носитель энергии), вода становится паром;
  • пар перемещается по трубам в радиаторы;
  • в радиаторах происходит процесс конденсации влаги, сопровождающийся повышением температуры их поверхностей;
  • влага стекает в сборный резервуар, а из него – обратно в печь (котел), при этом на последнем этапе ей может «помогать» насос.

В схеме без насоса самотек влаги обеспечивается при условии правильных расположения и наклона составных частей и соединительных элементов друг относительно друга. Преимущества и недостатки данной обогревающей системы вытекают из свойств, присущих циркулирующему в ней теплоносящему веществу. Положительно здесь то, что:

  • скорость работы высока – радиаторы шустро станут горячими вскоре после пуска котла;
  • почти 100 % КПД устройства парообразования – работа без теплопотерь и с максимальной теплоотдачей в отопителях;
  • система экономична, что обеспечивается вышеприведенным пунктом и скромными габаритами составных частей и соединительных деталей;
  • система не боится «переохлаждения» – при размораживании повреждений, скорее всего, не будет.

Неудобной стороной такой системы являются:

  • раскаленность поверхностей радиаторов и соединительных деталей до температуры, способной повлечь ожоги живых существ при контакте с ними;
  • невозможность изменения температуры отдельных радиаторов;
  • сокращение срока эксплуатации оборудования и соединительных деталей из-за жестких условий их работы.

Как и из чего собирать

Для того чтобы правильно подобрать оборудование и материалы для отопления дома, а затем их надлежащим образом установить, следует сначала провести небольшие проектные изыскания. Их задачей является:

  1. Выяснить, какая схема в данном доме будет оптимальной.
  2. Определить положение и протяженность контуров соединительных деталей, включая все необходимые повороты, разветвления и т. П., а также места размещения оборудования, в первую очередь котла и радиаторов.

Первый пункт подразумевает анализ существующих вариантов реализации парового отопления и их применимость к особенностям данного дома. Во-первых, система может функционировать при определенном уровне давления пара. Их существует четыре категории – от сверхнизкого (вакуум-парового) до высокого. Последнее (до 6 атм.) целесообразно применять, если дом достаточно велик. Во-вторых, варианты системы выделяют по тому, каким путем влага возвращается в котел. Ее можно провести через сборный резервуар, из которого перекачать при помощи насоса – это будет открытый способ. А можно – самотечным образом, за счет давления, обеспечиваемого водяным столбом достаточной высоты, – это закрытый способ.

В-третьих, контур, образованный соединительными деталями, может быть одиночным или двойным. Последний используется чаще, поскольку первый, возможно, построить далеко не всегда. Для этого надо, чтобы трубы и оборудование образовывали последовательность, обеспечивающую движение, как пара, так и конденсата, в одном направлении, за счет уклонов и углов. А значит, котел должен располагаться существенно ниже отопителей. В двойном варианте для подачи пара и отведения влаги служат разные трубы. При этом наряду с отоплением та же система способна обеспечить также горячее водоснабжение.

Второй пункт подразумевает теплогидравлический расчет будущей схемы обогрева дома. Здесь требуется определить конкретные параметры оборудования, которые будут наилучшими в данном здании. Во-первых, необходимо выяснить мощность котла.

В зависимости от общей площади обогрева, приблизительные соотношения такие:

  • до 200 кв. м – до 25 кВт;
  • до 300 кв. м – до 30 кВт;
  • до 600 кв. м – до 60 кВт;
  • до 1200 кв. м – до 100 кВт.

По рабочему топливу устройство следует подбирать из тех элементарных соображений, чтобы применяемый вид энергоносителя был доступным и дешевым в данной местности. Во-вторых, геометрические характеристики и материал труб должны обеспечивать выдерживание ими воздействия пара и давления в системе на протяжении всего предполагаемого (расчетного) срока службы. Наиболее подходящим для этой цели является прокат из легированной стали или меди. Однако это не самый дешевый вариант. В-третьих, размеры и материал радиаторов также должны способствовать долговечности и эффективности работы системы обогрева.

Особенности монтажа зависят от выбранного варианта реализации схемы. Необходимо также внимательно изучить рекомендации, даваемые производителями оборудования и материалов. И, разумеется, следовать им, обращая внимание на такие вещи, как расстояние от котла до стен и потолка комнаты, требования к огнестойкости изоляционных и отделочных материалов, к наличию и производительности вентиляционных систем и т. п. В целом, установить паровую систему можно путем последовательного выполнения таких этапов:

  • подготовка мест под монтаж оборудования и соединительных деталей;
  • установка котла и радиаторов в подготовленных местах;
  • монтаж труб и присоединяемого к ним дополнительного оборудования (приборов контроля, различной арматуры, предохранительных и др. клапанов и т. п.);
  • контроль работоспособности схемы и всех ее устройств и элементов.

Узнав подробнее о том, как сделать паровое отопление, совсем несложно воплотить эту идею в жизнь. Разумеется, для этого требуется определенного уровня квалификация. Но это дело наживное, а самое главное – желание и настойчивость в достижении цели.

Проектирование и расчёт систем парового отопления

В с-мах пар.отопления в кач-ве теплонос-ля исп-ся водяной пар

При проектировании системы указываются места установки отопительных приборов, размещается сеть теплопроводов и намечаются на ней места установки вспомогательного оборудования. Затем выполняется схема системы парового отопления.

Расчет может начинаться либо с расчета паропроводов, либо с расчета конденсатопроводов в зависимости от исходных данных. Если в исходных данных задано давление пара на вводе, то расчет начинают с сети паропроводов. Если эти данные отсутствуют, а задано давление в сборном баке конденсата, начинается расчет с сети конденсатопроводов и завершается расчетом паропроводов с выявлением требуемого давления пара на вводе в систему парового отопления.

Паропроводы низкого давления рассчитывают методом удельных потерь давления. Расчетная сеть паропровода разбивается на участки, определяются тепловые нагрузки и длины участков. Расчет начинают с ветви паропровода, ведущей к отопительному прибору, наиболее удаленного от котла. Для гидравлического расчета исп-т таблицы из справочников, в которых указаны тепловые нагрузки и скорость движения пара. При подборе диаметра паропроводов среднее значение возможной удельной линейной потери давления опр-ся:

Где рп-нач.избыточное давление пара, Па.

∑lпар – длина паропровода до наиболее удаленного прибора, м.

Далее считают остальные участки. Этот расчет сводится к увязке потерь давления на рассчитанной и подлежащих расчету ветвях паропровода. Допустима невязка в 15%. В случае невозможности увязки применяют дросселирующую шайбу, диаметр которой рассчитывается как:

dд = 0,92(Qуч 2 / ∆рд) 0,25

где Qуч -тепловая нагрузка участка, Вт

∆рд – излишек давления на участке, подлежащий дросселированию, Па.

Шайбы целесообразно применять для погашения давления, превышающего 300Па.

Паропроводы высокого давления рассчитывают, как правило, методом приведенных длин. Для участков сети определяют расчетный расход пара. Средний расчетный расход пара определяют потранзитному расходу Gкон с прибавлением половины расхода пара, теряемого при попутной конденсации Gп.к. :

Gуч = Gкон + 0,5 Gп.к.

Способ приведенных длин применяется, когда линейные потери давления явл-ся основными, а потери в местных сопротивлениях малы.

Для подбора диаметра труб по таблице средние условные удельные линейные потери давления равны:

Где ρср – средняя плотность пара.

По вспомогательной таблице в зависимости от среднего расчетного расхода получают условные значения удельной линейной потери давления Rусл и скорости пара. Переход от условных значений к действительным осущ-ся:

R= Rусл./ ρср.уч

w = wусл./ ρср.уч

где ρср.уч – действительное среднее значение плотности пара на участке.

Т.о.гидравлич.расчет проводится с усреднением значений плотности пара на каждом участке, а не в целом для с-мы (как в пониженном давлении).

Потери давления в местных сопротивлениях на каждом участке паропровода определяют:

∆руч = Rl, где l-длина участка, включающая фактическую и эквивалентную местным сопротивлениям длину участка.

При расчете конденсатопроводов диаметр их подбирают без расчета в зависимости от кол-ва т-ты, выделенного паром при образовании конденсата, положения (гор, верт) и длины труб.

Пропускная способность конденсатопроводов различна: при Dу15 по гориз-му сухому в1ч м.б.пропущено 7кг, по вертик-му сухому-11кг, по мокрому – 52кг конденсата.

При проведении детального гидр.расчета сухого конденсатопровода с давлением пара до 0,07МПа располагаемый перепад давления опр-т:

∆р= 0,5γh

γ- удельный вес конденсата, Н/м3

h-вертикальное расстояние м-у нач.и конечной точками конденсатопровода,м.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10356 – | 7643 – или читать все.

194.79.20.244 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Ссылка на основную публикацию
×
×