Как правило, принцип работы отопительной системы в небольшом здании происходит за счет естественной циркуляции теплоносителя по трубам. Для зданий, площадью в сотни квадратов этот принцип отопления является неэффективным.

Просто, при естественном передвижении теплоносителя давление, которое образуется в трубопроводе, не более 0,7 мПа, а это очень мало для многоэтажных и больших зданий.

Повысить силу и скорость циркуляции в системе можно несколькими способами: установить трубопровод большего диаметра или установить рециркуляционный насос для отопления. Первый способ дорогой по цене, так как стоимость труб очень высокая. Для отопления зданий площадью более 100 кв.м лучше всего установить циркуляционные насосы отопления.

Устройство циркуляционного насоса довольно похоже на устройство дренажного насоса:

• ротор;
• корпус;
• электродвигатель;
• вал ротора.

Основной функцией циркуляционных устройств является преодоление сопротивления в трубопроводе.

Виды циркуляционных насосов

Есть два основных вида рециркуляционных насосов – это «мокрый» и«сухой».

«Сухой» вид

Здесь не происходит непосредственного контакта ротора с водой, потому что он защищен уплотнителем из колец. Для изготовления уплотнителей может использоваться керамика, сталь или угольный агломерат, алюминий – это зависит от вида теплоносителя в доме.

Запуск устройства инициирует перемещение колец касательно друг друга. Кольца имеют идеально гладкие поверхности , которыми они касаются между собой и образуют тончайший слой водной пленки. Пружины создают прижим колец навстречу друг другу, поэтому, по мере износа детали без вмешательства человека подгоняются между собой самостоятельно.

Время эксплуатации колец примерно 3 года. КПД «сухих» циркуляционных насосов составляет 80%. Особенность эксплуатации этого устройства – сильный шум, потому для этого нужно подыскивать специальное помещение.

При использовании насоса с сухим видом ротора, который имеет торцевые скользящие кольца, нужно контролировать наличие взвеси в перекачиваемом теплоносителе и общий уровень загрязненности помещения. Просто специфика эксплуатации «сухого» типа состоит в образовании завихрений воздуха, а они, в свою очередь, притягивают пыль. Пыль, которая попала в теплоноситель, деформирует поверхность колец, нарушая герметичность. Специфика работы этих насосов – постепенная деформация уплотнителей, потому им важно наличие водяного слоя в рабочих поверхностях, он играет в качестве смазки.

Устройства «сухого» типа бывают нескольких видов и имеют свои особенности в конструкции. Горизонтальными или консольными называются устройства, в которых всасывающая трубка находится с торца «улитки», нагнетающая - зафиксирована радиально на корпусе, двигатель расположен горизонтально.

Вертикальные циркуляционные насосы имеют патрубки одинакового размера , которые устанавливаются на одной линии, а двигатель находится вертикально.

«Мокрый» вид

В насосах «мокрого» типа, движущийся рабочий элемент крыльчатка опущена в сам теплоноситель, который выполняет параллельно роль охладителя и смазки электродвигателя. Электрическая часть двигателя защищена от проникновения воды герметичным стаканом из нержавейки, находящимся между статором и ротором.

Как правило, материалом для ротора является керамика, для подшипников используют графит или опять же керамику. Корпус циркуляционного насоса может быть выполнен из бронзы, латуни или чугуна. К специфике работы устройств «мокрого» типа относится небольшой уровень шума во время работы, продолжительное время эксплуатации без технического обслуживания, простота и легкость ремонта и настройки.

Уровень КПД этих циркуляционных устройств меньше, в отличие от «сухих» практически на 25%, то есть 60%. Эта низкая степень производительности объясняется невозможностью герметизации стальной гильзы, которая отделяет теплоноситель и статор, при большом размере ротора. Но для бытового использования дома, где не нужна циркуляция воды в трубопроводах большой длины, можно использовать этот насос для отопления , цена их при этом намного дешевле.

Конструкция «мокрых» циркуляционных насосов состоит из:

• электродвигателя со статором;
• картуши, где в составе находится ротор и вал с подшипниками;
• корпуса оборудования;
• рабочего колеса;
• корпуса с клеммниками.

Удобство конструкции заключается в том, что в любое время можно поменять сломанную часть агрегата, а из цельного блока картуша всегда легко можно стравить накопившийся воздух.

В корпус «мокрых» циркуляционных насосов изготовители могут вставлять однофазные или трехфазные моторы, соответственно, и цена отличается. Для крепежа насоса к трубопроводу системы отопления предусмотрено фланцевое либо резьбовое соединение – вид крепежа зависит от производительности и мощности устройства.

Как выбрать отопительный циркуляционный насос?

Прежде чем сделать выбор в пользу определенного вида циркуляционного насоса для системы отопления , нужно обратить внимание на степень производительности. Причем способ расчета довольно простой : производительность котла уравнять с количеством воды, которая проходит за минуту. К примеру, при мощности котла в 40 кВт через него пройдет 40 литров воды.

Затем нужно выяснить, какой будет расход теплоносителя на конкретном участке циркуляции. Для чего необходимо использовать данные о производительности отопительных батарей, которые известны, и уровнять. Для определения расчетов принимается приблизительная скорость теплоносителя в трубопроводе, она примерно равна 1,5 м/сек.

Рассчитывая производительность насоса для системы отопления дома, предположим, что на 15 метровом участке трубопровода нужно сделать давление с показателем 0,8 метра. Соответственно для нормального обогрева 150 метров труб нужен напор в 8 м. Теперь нужно подобрать именно эту модель циркуляционного насоса , технологические возможности которого смогут решать эти условия.

Трубы с маленьким диаметром будут иметь повышенное гидравлическое сопротивление, а, соответственно, необходима установка насоса с более высокой производительностью. И, наоборот – для труб большого сечения сильно мощное оборудование не нужно.

Цена вопроса

Приблизительная цена циркуляционного насоса (с производительностью 35 Вт, напором 3 м и циркуляцией воды 3 куб.м./час) примерно 4500 – 4900 руб. Наилучшими изготовителями качественных устройств являются итальянские, немецкие и датские производители. Отечественные производители сосредоточены на изготовлении устройств производственного назначения.

Считать то, что удастся выбрать насос, который будет соответствовать на все 100% вашим потребностям, не нужно. В любой системе отопления есть свои особенности и нюансы, а оборудование сориентировано на средние параметры и показатели работы. Оборудование с излишней производительностью создает сильный шум , а с недостаточной – не создаст необходимый напор воды в системе. Поэтому лучше всего купить модель с мощностью, чуть выше необходимой на 8-12%. Нужно выбирать модель, где есть настраиваемые режимы, они дают возможность эксплуатировать устройство максимально эффективно.

Подготовка месторасположения и установка

Оборудование «мокрого» типа можно монтировать и на подающем, и на возвратном участке труб. Для обеспечения достаточной циркуляции воды по трубопроводу, нужно учитывать важный фактор: любая точка, которая находится в местах всасывания, обязана иметь избыточный гидростатический напор.

Контролировать данный процесс можно таким образом:

• поставить расширительный резервуар выше наиболее высокой точки отопительной системы на 90 см. Данный вариант – наиболее удобный и простой , тем более в случае дополнительного оборудования системы отопления циркулярным насосом. Нужно только необходимая высота чердака и теплоизоляция расширительного резервуара;
• установить резервуар в верхней точке отопительной системы таким образом, чтобы верхняя часть труб была в месте нагнетания насоса. Данный вариант подходит для современных систем отопления , в которых изначально сделан наклон трубопровода к котлу. Способ работы состоит в том, чтобы пузырьки воздуха передвигались в водяном потоке под напором насоса;
• определить самую высшую точку системы на наиболее удаленном стояке. Но тут есть некоторый нюанс: нужно переделывать трубопровод, а это довольно сложное мероприятие, да и цена будет соответствующей;
• перенести расширительную резервуар и часть трубопровода в место всасывания насоса, перед патрубком. Эта реконструкция будет наиболее лучшей для работы принудительной циркуляции воды;
• установка насоса в подающей части трубопровода, непосредственно за точкой входа расширительного резервуара. Но этот вариант подходит не для всех моделей устройств, так как в этом месте температура будет довольно большой. Способ подходит для тех насосов, которые смогут выдерживать эти условия эксплуатации.

Для установки насоса необходимо учитывать его диаметр резьбы и купить байпас, обратный клапан, фильтра грубой чистки, гаечный ключ №19 и 36 мм. На основной трубе, между выходом и входом врезаемой перемычки, монтируется запорный клапан необходимого размера.

Роль байпаса состоит в переключении системы отопления из принудительного режима в естественный в случае поломки насоса, отключении электроэнергии. Диаметр байпаса должен совпадать с диаметром стояка, в который устанавливается.

Устройства на перемычке обязаны быть установлены в таком порядке: сперва врезается фильтр очистки, затем идет клапан и в концес с насос. Входы байпаса в стояк происходят с помощью запорных клапанов, которые перекрывают систему в случае выхода из строя.

Циркуляционный насоделает работу отопительной системы наиболее эффективной. Но, делая выбор насоса, нужно быть очень внимательным, учитывая цену отопительного оборудования и стоимость насоса – так как от этого элемента будет зависеть комфорт в вашем доме.

В автономной системе горячего водоснабжения (ГВС) часто используется циркуляционный насос. Если источником тепла является котел, а значительная порция горячей воды накапливается в бойлере, то насос перекачивает постоянно воду от аккумулирующей емкости к теплообменнику и обратно. Если имеется в виду рециркуляционный насос для горячей воды, то он избавляет от самого сильного разочарования автономных систем ГВС – делает так, чтобы при открытии крана не пришлось долго ждать, пока горячая вода дойдет от бойлера до потребителя по трубам.

Принцип работы

Рециркуляционный насос вовсе не обязателен, однако значительно повышает комфорт и даже качество горячей воды. Основная его задача – перекачка воды по трубопроводу в замкнутом контуре от бойлера к точкам забора и обратно. Для этого специально разрабатываются аппараты с малой производительностью, малошумные и низким энергопотреблением. Основное требование к насосам – устойчивость к высокой температуре, стабильная работа при условии, что вода нагревается до 65°С.

В совокупности рециркуляционные насосы для горячей воды все-таки отличаются от насосов для отопления. Последние рассчитаны на температуру вплоть до 90°С и со значительно большей производительностью. Взаимозаменяемость при этом неактуальна. При большом желании насос от отопления можно использовать в рециркуляции ГВС, однако наоборот применять насос нельзя.

Особенно востребован циркуляционный насос в домах площадью более 200 м кв., где бойлер располагается в отдельном помещении или подвале, и имеются несколько точек водозабора, разнесенные по дому. Ждать, пока с труб стечет холодная вода, придется долго, что существенно увеличивает расход. Если в бойлере вода нагревается до 65-80°С, то погибают почти все болезнетворные бактерии, однако в трубах, где вода остывает, они способны активно размножаться.

Регулярная прокачка воды по трубам устраняет эти проблемы на корню. Однако за счет теплопотерь в трубах возрастает нагрузка на котел или водонагреватель, так что установка рециркуляционного насоса в меньшей степени сказывается на экономии и отвечает в первую очередь за комфорт жильцов.

Чтобы использовать рециркуляционный насос, разводка ГВС по дому должна выполняться в виде закрытого контура, замкнутого на бойлере. От него уже выполняется подключение всех точек забора воды. Если брать воду с верхней части бойлера, то это будет считаться началом контура, тогда насос устанавливается на втором входе в бойлер, расположенном в нижней части аккумулирующей емкости на одном уровне с входом на подачу холодной водопроводной воды.

Циркуляционный насос обязательно устанавливается совместно с обратным клапаном, который предостережет от обратного хода воды в контуре, ведь при этом по трубам будет течь только холодная вода, завязанная на нижней части бойлера и входном водопроводе.

Характеристики

В списке основных характеристик циркуляционных насосов:

• производительность, м3/час (литр/мин);
• напор, создаваемое давление, метры или Па;
• потребляемая мощность, Вт;
• способ управления (по таймеру или датчику температуры).

Мощность и производительность для рециркуляционного насоса нужна небольшая. Необходимо перекачивать воду только в тубах с малым внутренним объемом, притом с небольшой скоростью. Достаточно аппарата с производительностью всего 0,2-0,6 куб.м/час, чтобы постоянно поддерживать температуру воды в трубах протяженностью до 40-50 метров.

Потребление насоса так же низко и составляет от 5 до 20 Вт. Этого достаточно для стабильной работы и выполнения поставленной задачи.

Важнее подобрать правильно напор, создаваемый насосом. Чаще в доме или тем более квартире разводка выполняется по одному этажу на одном уровне, тогда и достаточно напора, эквивалентного 0,5-0,8 метрам водяного столба. Однако если необходимо обеспечить беспроблемную циркуляцию воды в доме с несколькими этажами, то и насос должен справляться с подъемом воды на заданную высоту, притом с запасом. Производительность насоса напрямую зависит от фактически установленной нагрузки.

Конструкция

Для циркуляции воды используются центробежные насосы. В них основные элементы – это корпус ракушка, крыльчатка и двигатель. Подача воды происходит в центр крыльчатки. Ее раскручивает двигатель, и под воздействием центростремительной силы вода с напором движется по внешнему краю ракушки к выходному патрубку.

Для рециркуляционного насоса преимуществами являются бесшумность и малые габариты. Потому используются малые насосы преимущественно с мокрым типом ротора. Ротор – это внутренняя подвижная часть двигателя, закрепленная на одном валу с крыльчаткой. Под воздействием переменного магнитного поля от катушки статора ротор приобретает вращательное движение.

Мокрый ротор полностью погружен в перекачиваемую среду. Вода выполняет роль теплоотвода и заодно смазки для опорных подшипников. Наличие воды вокруг подвижных частей двигателя снижает шум и вибрации во время работы насоса.

Способ управления

Вполне допустимо постоянно поддерживать циркуляцию горячей воды в трубах, однако это неэкономично и неоправданно. Горячая вода не используется постоянно. В ночное время пока все жильцы спят бесполезно поддерживать в трубах воду горячей, то же относится и ко времени, когда все на работе или учебе.

Если разводка труб выполнена правильно, то обязательно применяется теплоизоляция, так что раз попав в трубы, горячая вода не остынет моментально. Потому и нет нужды все время перекачивать воду из бойлера в трубы и обратно, достаточно периодической работы насоса, что снижает нагрузку на него и систему ГВС в целом. Говорить про экономию электричества не приходится, так как потребление рециркуляционного насоса невелико.

Используется два основных метода управления:

• по показаниям датчика температуры;
• по таймеру (расписанию).

Оба варианта востребованы, хоть и существенно отличаются по принципу действия.

По датчику температуры

Grundfos UP 15-14 BT 80

Блок управления насосом в этом случае опирается на показания температурного датчика, погруженного в воду внутри труб контура. Работа насоса возобновляется, как только вода остыла до определенного порогового значения температуры. Такой подход существенно снижает нагрузку на оборудование, постоянно поддерживает воду в трубах нагретой. Кроме этого повышается безопасность ГВС. Установив достаточно большой порог срабатывания, вода чаще прокачивается через бойлер, где дополнительно греется и обеззараживается.

По таймеру

Grundfos UP 15-14 BU

Блок управления попеременно включает и выключает насос исходя из временных задержек, установленных в настройках. Точно зная параметры системы ГВС, протяженность труб и их внутренний объем, теплоизоляцию и средние теплопотери, можно подобрать оптимальное время, за которое вода не успеет остыть. Насос включается от сигнала таймера и перекачивает всю воду. При этом продолжительность работы так же рассчитывается исходя их объема труб и производительности насоса.

Еще одно преимущество таймера – это возможности составлять расписание для работы рециркуляционного насоса на сутки или даже неделю. Именно в этом случае учитывается время простоя, когда горячей водой не пользуются.

Схемы монтажа

В зависимости от количества точек подключения и протяженности труб выбирается способ подключения циркуляционного насоса и разводка труб:

• последовательное соединение с одним контуром;
• параллельное подключение с коллектором.

В первом случае все точки водозабора подключаются последовательно и в одном контуре. Это выгодно, если без труда можно объединить санузлы и кухню одной водопроводной трубой без лишних затрат материала и достаточно коротким маршрутом. Есть только одна особенность, которая больше касается напорного насоса, а не циркуляционного. Если будут открыты несколько точек забора воды одновременно, то давление в каждой из них будет делиться поровну. Как вариант, это решается установкой редуктора на каждый кран и выбором более мощного насоса.

Параллельное подключение решает проблему с давлением и распределением воды с помощью коллекторной группы и компактного размещения редукторов. В этом случае рециркуляционные насосы необходимо установить в каждом отдельном контуре или подобрать один более производительный насос на все группы разом. Такая разводка необходима при наличии нескольких санузлов в доме, разнесенных далеко друг от друга и от кухни, или когда при последовательном подсоединении общая длина маршрута становится слишком большой.

Тепловые схемы котельных

По своему назначению котельные малой и средней мощности делятся на следующие группы: отопительные, предназначенные для теплоснабжения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения жилых, общественных и других зданий; производственные, обеспечивающие паром и горячей водой технологические процессы промышленных предприятий; производственно-отопительные, обеспечивающие паром и горячей водой различных потребителей. В зависимости от вида вырабатываемого теплоносителя котельные делятся на водогрейные, паровые и пароводогрейные.

В общем случае котельная установка представляет собой совокупность котла (котлов) и оборудования, включающего следующие устройства. Подачи и сжигания топлива; очистки, химической подготовки и деаэрации воды; теплообменные аппараты различного назначения; насосы исходной (сырой) воды, сетевые или циркуляционные – для циркуляции воды в системе теплоснабжения, подпиточные – для возмещения воды, расходуемой у потребителя и утечек в сетях, питательные для подачи воды в паровые котлы, рециркуляционные (подмешивающие) ; баки питательные, конденсационные, баки-аккумуляторы горячей воды; дутьевые вентиляторы и воздушный тракт; дымососы, газовый тракт и дымовую трубу; устройства вентиляции; системы автоматического регулирования и безопасности сжигания топлива; тепловой щит или пульт управления.

Тепловая схема котельной зависит от вида вырабатываемого теплоносителя и от схемы тепловых сетей, связывающих котельную с потребителями пара или горячей воды, от качества исходной воды. Водяные тепловые сети бывают двух типов: закрытые и открытые. При закрытой системе вода (или пар) отдает свою теплоту в местных системах и полностью возвращается в котельную. При открытой системе вода (или пар) частично, а в редких случаях полностью отбирается в местных установках. Схема тепловой сети определяет производительность оборудования водоподготовки, а также вместимость баков-аккумуляторов.

В качестве примера приведена принципиальная тепловая схема водогрейной котельной для открытой системы теплоснабжения с расчетным температурным режимом 150- 70°С. Установленный на обратной линии сетевой (циркуляционный) насос обеспечивает поступление питательной воды в котел и далее в систему теплоснабжения. Обратная и подающая линии соединены между собой перемычками – перепускной и рециркуляционной. Через первую из них при всех режимах работы, кроме максимального зимнего, перепускается часть воды из обратной в подающую линию для поддержания заданной температуры.

Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной

По условиям предупреждения коррозии металла температура воды на входе в котел при работе на газовом топливе должна быть не ниже 60 °С во избежание конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах. Так как температура обратной воды почти всегда ниже этого значения, то в котельных со стальными котлами часть горячей воды подается в обратную линию рециркуляционным насосом.

В коллектор сетевого насоса из бака поступает подпиточная вода (насос, компенсирующая расход воды у потребителей). Исходная вода, подаваемая насосом, проходит через подогреватель, фильтры химводоочистки и после умягчения через второй подогреватель, где нагревается до 75- 80 °С. Далее вода поступает в колонку вакуумного деаэратора. Вакуум в деаэраторе поддерживается за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси с помощью водоструйного эжектора. Рабочей жидкостью эжектора служит вода, подаваемая насосом из бака эжекторной установки. Пароводяная смесь, удаляемая из деаэраторной головки, проходит через теплообменник – охладитель выпара. В этом теплообменнике происходит конденсация паров воды, и конденсат стекает обратно в колонку деаэратора. Деаэрированная вода самотеком поступает к подпиточному насосу, который подает ее во всасывающий коллектор сетевых насосов или в бак подпиточной воды.

Подогрев в теплообменниках химически очищенной и исходной воды осуществляется водой, поступающей из котлов. Во многих случаях насос, установленный на этом трубопроводе (показан штриховой линией), используется также и в качестве рециркуляционного.

Если отопительная котельная оборудована паровыми котлами, то горячую воду для системы теплоснабжения получают в поверхностных пароводяных подогревателях. Пароводяные водоподогреватели чаще всего бывают отдельно стоящие, но в некоторых случаях применяются подогреватели, включенные в циркуляционный контур котла, а также надстроенные над котлами или встроенные в котлы.

Показана принципиальная тепловая схема производственно-отопительной котельной с паровыми котлами, снабжающими паром и горячей водой закрытые двухтрубные водяные и паровые системы теплоснабжения. Для приготовления питательной воды котлов и подпиточной воды тепловой сети предусмотрен один деаэратор. Схема предусматривает нагрев исходной и химически очищенной воды в пароводяных подогревателях. Продувочная вода от всех котлов поступает в сепаратор пара непрерывной продувки, в котором поддерживается такое же давление, как и в деаэраторе. Пар из сепаратора отводится в паровое пространство деаэратора, а горячая вода поступает в водоводяной подогреватель для предварительного нагрева исходной воды. Далее продувочная вода сбрасывается в канализацию или поступает в бак подпиточной воды.

Конденсат паровой сети, возвращенный от потребителей, подается насосом из конденсатного бака в деаэратор. В деаэратор поступает химически очищенная вода и конденсат пароводяного подогревателя химически очищенной воды. Сетевая вода подогревается последовательно в охладителе конденсата пароводяного подогревателя и в пароводяном подогревателе.

Во многих случаях в паровых котельных для приготовления горячей воды устанавливают и водогрейные котлы, которые полностью обеспечивают потребность в горячей воде или являются пиковыми. Котлы устанавливают за пароводяным подогревателем по ходу воды в качестве второй ступени подогрева. Если пароводогрейная котельная обслуживает открытые водяные сети, тепловой схемой предусматривается установка двух деаэраторов – для питательной и подпиточной воды. Для выравнивания режима приготовления горячей воды, а также для ограничения и выравнивания давления в системах горячего и холодного водоснабжения в отопительных котельных предусматривают установку баков-аккумуляторов.

Принципиальная тепловая схема паровой котельной при закрытых сетях.

АРМАТУРА И ГАРНИТУРА КОТЛА

Котельная арматура

Устройства и приборы, служащие для управления работой частей ко­тельного агрегата, находящихся под давлением, для включения, отключения и регулирования трубопроводов для воды и пара, основные предохранительные устройства носят название арматуры.

По своему назначению арматуру разделяют на запорную, регулирую­щую, продувочную и предохранительную.

Арматуру выполняют с принудительным приводом и самодействующей.

По конструкции приводную арматуру разделяют на вентили, задвижки и краны, а самодействующую - на предохранительные и обратные клапаны и конденсатоотводчики.

К арматуре условно относят также водомерные стекла и другие водоуказательные приборы.

Вентили и задвижки

Вентили применяют в качестве регулирующих и запорных устройств (рис. 3). Как запорную арматуру их применяют при диаметрах прохода до 109-150 мм.

а - запорный фланцевый; б - регулирующий:

1 - корпус; 2 - затвор; 3 - фланец; 4 -сшгьниковое уплотнение;

5 - шпиндель; 6 - штл рвач (маховик); 7 - траверса; 8 - крышка;

9 - клапанное седло

В запорном вентиле уплотняющая поверхность клапана плотно примы­кает к поверхности седла. Вентиль состоит из корпуса, крышки, шпинделя, на котором висит клапан. В корпусе имеется седло клапана. В месте прохода шпинделя через крышку установлено сальниковое уплотнение.

В регулирующем вентиле клапан имеет переменное сечение. Это дает возможность изменять проходное сечение. Регулирующий клапан выполняют в виде профилированной иглы, пустотелого золотника и т. д. В полностью за­крытом состоянии они не обеспечивают полной плотности. Обычно регули­рующие клапаны рассчитывают на работу с перепадом давления 1,0 МПа.

Основным показателем работы регулирующего клапана является его ха­рактеристика (зависимость относительного расхода среды от степени откры­тия клапана) (рис. 3 б).

Для целей регулирования наиболее благоприятна линейная характери­стика, для чего требуется выполнение регулирующих органов со сложным профилем открывающихся окон для перетока среды. Регулирующий клапан золотникового типа имеет пустотелый золотник с профилированными окнами, который шпинделем приводится в поступательное движение. При перемеще­нии золотника относительно двух седел происходит изменение степени открытия окон.

В скальчатых регулирующих клапанах регулирующий орган выполнен в виде скалки, имеющей коническую форму вблизи седел. При перемещении скалки изменяется кольцевой зазор между ней и седлами клапана.

В игольчатых регулирующих клапанах регулировка достигается за счет перемещения профилированной иглы.

Задвижки в основном используют в качестве запорных органов (рис. 4), хотя имеются и специальные конструкции регулировочных задви­жек. В задвижках запирающий орган (клин, диски) перемещается в направле­нии, перпендикулярном потоку. По принципу прижатия запорного органа за­движки разделяют на клиновые, с параллельно-принудительным затвором и самоуплотняющиеся.

В клиновых задвижках запирающий орган выполняют из целого или разрезного клина.

Коэффициент гидравлического сопротивления задвижек b = 0,25-0,8, а у запорных вентилей b = 2,5-5.

Задвижки

а - клиновая бесфланцевая с приводом; б - параллельная фланцевая

1- уплотнительные диски; 2 - распорное устройство; 3 - корпус;

4 - крышка; 5 - рычаг дистанционного приво­да; 6 - маховик; 7 - зубчатое колесо; 8 - траверса; 9 - сштьниковое уплотнение;

10 -шпиндель; 11- ушготнительное кольцо.

Клапаны

Клапаном называется запорный или регулирующий орган автоматиче­ского действия.

У паровых котлов имеются обратные, питательные, редукционные и пре­дохранительные клапаны.

Обратный клапан препятствует движению рабочей среды в обратном направлении. Так, например, обратные клапаны на питательных линиях за­крываются при аварийном падении давления в питательных трубопроводах и препятствует выпуску воды из котла.

По конструкции обратные клапаны подразделяют на подъемные и пово­ротные.

В подъемных клапанах (рис. 5, а) запорным органом является тарелка (золотник) 2, хвостовик которой входит в направляющий канал прилива крыш­ки 1.

В поворотных клапанах (рис.5, б) тарелка 6 поворачивается вокруг оси 7 и перекрывает проход.

Обратные клапаны устанавливают в котельных обычно на напорных ли­ниях центробежных насосов, на питательных линиях перед котлом для про­пуска воды только в одном направлении и в других местах, где имеется опас­ность обратного движения среды.

а - подъемный; б - поворотный:

1 - крышка; 2 - золотник; 3 - корпус; 4 - ось клапана; 5 - рычаг;

6 - тарелка; 7 - ось рычага.

Питательный клапан служит для автоматического регулирования пита­ния котла в соответствии с расходом пара.

В клапанах, устанавливаемых на современных котлах, вода прижимает к седлу вертикальный шибер.

Предохранительный клапан представляет собой запорное устройство, которое автоматически открывается при повышении давления. Устанавливают его на барабанных котлах, паропроводах, резервуарах и др. При открытии кла­пана среда сбрасывается в атмосферу. Предохранительные клапаны могут быть рычажными (рис. 7 а), пружинными (рис. 7 б) и импульсными (рис. 8).

а - однорычажный; б - пружинный:

1 - корпус; 2 - затвор; 3 - шпиндель;

4 - крышка; 5 -рычаг; 6 - груз; 7 - пружина

В рычажном клапане запирающий орган (тарелка) удерживается в за­крытом состоянии грузом. В пружинном предохранительном клапане давле­нию среды на тарелку противодействует сила натяга пружины.

Предохранительные клапаны выполняют как одинарными, так и двой­ными. В зависимости от высоты подъема тарелки клапаны разделяют на низ­коподъемные и полно подъемные. В полно подъемных клапанах площадь, от­крываемая проходу среды при подъеме клапана, превышает проход седла. Они обладают большей пропускной способностью, чем низкоподъемные.

В соответствии с правилами каждый котел паропроизводительностью более 100 кг/ч должен быть снабжен не менее чем двумя предохранительными клапанами, один из которых должен быть контрольным. На котлах производи­тельностью 100 кг/ч и менее может допускаться установка одного предохрани­тельного клапана.

Суммарная пропускная способность клапанов должна быть не менее ча­совой производительности котла. При наличии у котла неотключаемого паро­перегревателя часть предохранительных клапанов с пропускной способностью не менее 50 % суммарной пропускной способности должна быть установлена на выходном коллекторе.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в отопительных котельных. Сетевую воду, поступающую от потребителей по обратному трубопроводу теплосети, направляют потребителям, температуру сетевой воды перед водогрейными котлами поддерживают постоянной, для чего осуществляют рециркуляцию части воды из подающего трубопровода в обратный трубопровод теплосети, утечки сетевой воды в теплосети компенсируют подпиточной водой, которую по подпиточному трубопроводу направляют в обратный трубопровод теплосети. При этом подпиточную воду готовят в вакуумном деаэраторе, для чего в него подают исходную воду и греющий агент по трубопроводам исходной воды и греющего агента, а рециркуляцию воды осуществляют через трубопровод греющего агента, вакуумный деаэратор и подпиточный трубопровод, а поддержание постоянной температуры сетевой воды перед водогрейными котлами производят путем регулирования расхода воды в трубопроводе греющего агента вакуумного деаэратора. Совмещение процесса рециркуляции сетевой воды с обработкой подпиточной воды позволяет упростить схему котельной. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в отопительных котельных. Известны способы работы отопительных котельных, по которым сетевую воду, поступающую от потребителей по обратному трубопроводу теплосети, нагревают в водогрейных котлах и по подающему трубопроводу теплосети направляют потребителям, температуру сетевой воды перед водогрейными котлами поддерживают постоянной, для чего осуществляют рециркуляцию части воды из подающего трубопровода в обратный (см. кн. Ионина А. А. и др. Теплоснабжение. - М.: Стройиздат, 1982, рис. 12.6, с. 282), утечки сетевой воды в теплосети компенсируют подпиточной водой; по подпиточному трубопроводу направляют в обратный трубопровод теплосети. Данный аналог принят в качестве прототипа. Недостатками прототипа являются пониженные надежность и экономичность работы котельной из-за необходимости для реализации способа усложненной схемы котельной, а также из-за трудности обеспечения эффективной деаэрации подпиточной воды. Целью настоящего изобретения является повышение надежности и экономичности способа работы отопительной котельной. С этой целью предложен способ работы отопительной котельной, по которому сетевую воду, поступающую от потребителей по обратному трубопроводу теплосети, нагревают в водогрейных котлах и по подающему трубопроводу теплосети направляют потребителям, температуру сетевой воды перед водогрейными котлами поддерживают постоянной, для чего осуществляют рециркуляцию части воды из подающего трубопровода в обратный трубопровод теплосети, утечки сетевой воды в теплосети компенсируют подпиточной водой, которую готовят в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент по трубопроводам исходной воды и греющего агента, а деаэрированную воду по подпиточному трубопроводу направляют в обратный трубопровод теплосети, причем рециркуляцию воды осуществляют через трубопровод греющего агента, вакуумный деаэратор и подпиточный трубопровод, а поддержание постоянной температуры сетевой воды перед водогрейными котлами производят путем регулирования расхода воды в трубопроводе греющего агента вакуумного деаэратора. Способ состоит из следующих операций. Сетевую воду, поступающую от потребителей по обратному трубопроводу теплосети, нагревают в водогрейных котлах и по подающему трубопроводу теплосети направляют потребителям. Температуру сетевой воды перед водогрейными котлами поддерживают постоянной, для чего осуществляют рециркуляцию части воды из подающего трубопровода в обратный трубопровод. Утечки сетевой воды в теплосети компенсируют подпиточной водой, которую готовят в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент по трубопроводам исходной воды и греющего агента, а деаэрированную воду по подпиточному трубопроводу направляют в обратный трубопровод теплосети. Рециркуляцию воды осуществляют через трубопровод греющего агента, вакуумный деаэратор и подпиточный трубопровод, а поддержание постоянной температуры сетевой воды перед водогрейными котлами производят путем регулирования расхода воды в трубопроводе греющего агента вакуумного деаэратора. Для пояснения способа на чертеже показан фрагмент принципиальной схемы отопительной котельной, которая содержит водогрейные котлы 1, включенные между подающим 2 и обратным 3 трубопроводами теплосети. К подающему трубопроводу 2 подключен трубопровод греющего агента 4, который соединен с вакуумным деаэратором 5 через регулирующий орган 6. В трубопровод исходной воды 7 последовательно включены аппараты химводоочистки 8 и вакуумный деаэратор 5. В трубопровод деаэрированной подпиточной воды 9 последовательно включены бак-аккумулятор подпиточной воды 10 и рециркуляционный насос 11. В обратный трубопровод теплосети 3 включен сетевой насос 12. Между обратным 3 и подающим 2 трубопроводами теплосети включена перемычка 13 с насосом 14. Рассмотрим пример конкретной реализации способа. Сетевую воду, поступающую от потребителей по обратному сетевому трубопроводу 3 в количестве 1000 т/ч, нагревают до 150 o C в водогрейных котлах 1 и по подающему трубопроводу теплосети 2 направляют потребителям. Температуру воды, отпускаемой потребителям, регулируют путем подмешивания обратной сетевой воды через перемычку 13. Температуру обратной сетевой воды перед водогрейными котлами поддерживают постоянной 70 o C, для чего осуществляют рециркуляцию части воды из подающего трубопровода 2 в обратный трубопровод 3. Утечки сетевой воды в теплосети в количестве 200 т/ч компенсируют подпиточной водой, которую готовят в вакуумном деаэраторе 5, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент, а деаэрированную воду направляют в обратный трубопровод 3. Рециркуляцию сетевой воды осуществляют через трубопровод греющего агента 4, вакуумный деаэратор 5, бак-аккумулятор 10 и подпиточный трубопровод 9. Поддержание постоянной температуры 70 o C перед водогрейными котлами производится путем регулирования расхода воды в трубопроводе греющего агента 4 вакуумного деаэратора 5. Так, при температуре обратной сетевой воды 60 o C, температуре исходной воды 30 o C через трубопровод 4 и деаэратор 5 пропускают 225 т/ч сетевой воды, при этом температура деаэрированной подпиточной воды составляет 94 o C (в известных способах вакуумную деаэрацию обычно проводят при температуре не более 70 o C). Благодаря деаэрации при повышенном температурном уровне существенно повышается ее качество, а совмещение процесса рециркуляции сетевой воды с обработкой подпиточной воды в вакуумном деаэраторе и подпиткой теплосети позволяет упростить схему котельной, что повышает ее надежность и экономичность.

Формула изобретения

Способ работы отопительной котельной, по которому сетевую воду, поступающую от потребителей по обратному трубопроводу теплосети, нагревают в водогрейных котлах и по подающему трубопроводу теплосети направляют потребителям, температуру сетевой воды перед водогрейными котлами поддерживают постоянной, для чего осуществляют рециркуляцию части воды из подающего трубопровода в обратный трубопровод теплосети, утечки сетевой воды в теплосети компенсируют подпиточной водой, которую по подпиточному трубопроводу направляют в обратный трубопровод теплосети, отличающийся тем, что подпиточную воду готовят в вакуумном деаэраторе, для чего в деаэратор подают исходную воду и греющий агент по трубопроводам исходной воды и греющего агента, а рециркуляцию воды осуществляют через трубопровод греющего агента, вакуумный деаэратор и подпиточный трубопровод, а поддержание постоянной температуры сетевой воды перед водогрейными котлами производят путем регулирования расхода воды в трубопроводе греющего агента вакуумного деаэратора.

Что такое рециркуляция? Какие плюсы и минусы данной системы? Как организовать правильное и комфортное водоснабжение дома? На эти и другие вопросы ответит статья нашего сайта, посвященная функционалу бойлеров – системе рециркуляции воды

Для комфортного пользования горячей водой, при проектировании современных систем, принято использовать накопительные водонагреватели. Они дают возможность всегда иметь необходимый запас горячей воды для нужд жильцов. Как правильно рассчитать необходимый объем водонагревателя описано в статье нашего блога.

Бойлер косвенного нагрева.
Крайне выгодно использовать для нагрева горячей воды бойлер косвенного нагрева, который дает экономические и конструктивные преимущества по сравнению с обычным электрическим водонагревателем. В бойлер косвенного нагрева, помимо стандартного электрического ТЭНа встроен теплообменник (или несколько теплообменников), по которому можно пустить теплоноситель из альтернативной системы (отопительного котла, солнечного коллектора, теплового насоса и пр.). Это, в первую очередь, дает экономические преимущества нагрева горячей воды. В период отопительного сезона, бойлер будет отлично нагреваться от системы отопления дома, не включая электрический ТЭН. А при использовании бойлера с солнечным коллектором, вообще можно получить бесплатную систему нагрева воды от солнца круглый год.

Что такое рециркуляция.

Некоторые бойлеры косвенного нагрева оснащены дополнительным патрубком рециркуляции, который можно использовать в системе горячего водоснабжения для создания дополнительного комфорта. При закладке труб горячей воды к смесителю, необходимо заложить еще одну, обратную трубу для рециркуляции воды. Таким образом, по трубам горячего водоснабжения будет всегда циркулировать горячая вода и при открытии крана, моментально, водой можно пользоваться.

Рециркуляция, по сути, это движение горячей воды по замкнутому трубному кольцу, с возможностью ее отбора из этого кольца.

Где стоит закладывать рециркуляцию воды из бойлера.
В первую очередь, рециркуляция применяется в местах, где точка водоразбора находится на большом удалении от бойлера – нагревателя. Пока вы не пользуетесь горячей водой, она в трубах остывает и, после открытия крана, необходимо спускать охладившуюся воду какой-то промежуток времени. Рециркуляция полностью решает данную проблему. Если нет желания все время спускать воду из крана, то следует выбрать систему с рециркуляцией горячей воды. Подобная система имеет трубопроводы подачи и обратки, но система очень удобная и комфортная.
Дополнительно, на систему рециркуляции горячей воды можно подключить водяной полотенцесушитель. В данном случае, полотенцесушитель будет теплым круглый год, т.к. запитан будет не от отопления, а от горячего водоснабжения дома

Недостатки системы рециркуляции.
Основной недостаток системы рециркуляции – сложность монтажа из-за необходимости прокладки дополнительной трубы. Данные работы можно выполнить только при строительстве дома или капитальном ремонте.
Кроме этого, для работы системы рециркуляции понадобится циркуляционный насос и дополнительные материалы для обвязки. Для движения воды от бойлера по трубам и в обратную сторону применяют циркуляционный насос ГВС, запрещается применять насос для отопительной системы. Насос постоянно подключен к сети и расходует мало электроэнергии, примерно 25-80 Ватт в час (в зависимости от модели и производительности насоса).

Стоит отметить, что при работе рециркуляции горячей воды, стоимость нагрева воды увеличится, ведь она будет постоянно циркулировать, отдавая тепло стенам, полотенцесушителю и пр. и воду придётся греть чаще, чем в обычном бойлере замкнутого цикла нагрева. За комфорт приходится платить. Для достижения максимального уровня экономии энергии обратная линия, как и линия подачи воды, должны быть хорошо теплоизолированы для уменьшения потерь тепла, иначе вместо системы водоснабжения можно получить дополнительную систему обогрева стен с постоянно работающим циркуляционным насосом.
Не следует пренебрегать и установкой дополнительной группы безопасности – установить расширительный бак, а заодно и автоматический воздухоотводчик, чтобы исключить попадание воздуха в насос. При желании, можно установить также и предохранительный клапан, для защиты водонагревателя от избыточного давления, вызванного расширением воды при нагреве. При достижении критического давления предохранительный клапан выпустит «лишнюю» воду. Но в большинстве случаев достаточно установить лишь расширительный бак. Он компенсирует давление в системе горячего водоснабжения, отбирая излишки воды, тем самым уменьшая давление при нагреве. Давление воздуха в расширительном баке не должно превышать давление предохранительного клапана, иначе действие расширительного бака бесполезны. А минимальное давление воздуха должно быть не ниже минимального давления в системе водоснабжения.