Системы отопления. 2

Содержание

1.      Системы отопления………………………………….. 1

2.      Оборудование отопительных систем………………...3

3.      Проектная документация……………………………..7

4.      Монтаж отопительных приборов………………….…9

5.      Испытания  систем отопления……………………….13

6.      Ремонт…………………………………………………16

7.      Охрана труда…………………………………………..17

8.      Графическая часть…………………………………….20

9.      Литература…………………………………………….22

Системы отопления

В зависимости от используемого в системах отопления теплоносителя — воды, пара, воздуха или нескольких сразу — они называются водяными, паровыми, воздушными или комбинированными.* Воду для систем отопления используют температурой не более 150°С, водяной пар — температурой не более 130°С, воздух — нагретый до 45—70°С. В некоторых случаях применяют также электрические и газовые системы отопления.

Системы отопления могут быть местные и центральные. В мест­ных системах генератор теплоты и отопительный прибор конструк­тивно скомпонованы вместе и установлены в отапливаемом помеще­нии. К местным системам относятся печное отопление, воздушно-отопительные агрегаты, работающие на твердом, жидком или газообразное топливе, электрические и газовые нагреватели. В центральных системах генератор теплоты расположен за пределами отапливаемых помещений и обслуживает целый ряд зданий или помещении.

Системы водяного и воздушного отопления по способу циркуляции теплоносителя бывают с естественной (гравитационные) и искусственной (насосные) циркуляцией.

Системы водяного отопления состоят из следующих основных  элементов: генератора теплоты или теплообменника для получения теплоты от другого источника; отопительных приборов для передачи теплоты от теплоносителя воздуху и ограждающим конструкциям помещения; магистралей для перемещения теплоносителя между ис­точником теплоты и отопительными приборами; расширительного сосуда, служащего для поддержания заданного гидростатического давления в системе отопления при разных температурах теплоноси­теля. В системах с искусственным побуждением устанавливают эле­ваторные узлы или циркуляционные насосы.

Системы водяного отопления подразделяют на низкопотенциаль­ные с предельной температурой горячей воды до 65°С (обычно сис­темы гелиоотопления и системы с тепловыми насосами), низкотем­пературные с температурой 85—105°С и высокотемпературные — 110-150°С.

В системах водяного и парового отопления при расположении отопительных приборов (радиаторов, конвекторов, приставных ото­пительных панелей) на высоте не более 1 м от пола предельную тем­пературу теплоносителя принимают: для жилых и общественных зданий —- не более 105°С, а при использовании конвекторов с кожу­хом — 130°С, для некоторых производственных помещений и лест­ничных клеток — до 150°С.

По расположению труб, соединяющих отопительные приборы, системы водяного и парового отопления бывают вертикальные и го­ризонтальные. Теплопроводы вертикальных систем подразделяют на магистрали, стояки и подводки: подающие — для горячей воды или пара к приборам и обратные — для отведения охлажденной воды или конденсата.

По конструкции стояков и схеме присоединения к ним отопитель­ных приборов системы отопления могут быть одно- или двухтрубны­ми или бифилярными (с подводом к одному отопительному прибору или к двум приборам в одном помещении теплоносителей с разной температурой).

По размещению магистралей различают системы с верхней и нижней разводкой.

Движение теплоносителя в подающей и обратной магистралях может совпадать по направлению или быть встречным. В первом случае системы называют с попутным движением воды, во втором — с тупиковым.

Оборудование отопительных систем

Расширительный сосуд (бак) — емкость, служащая для приема из­бытка воды в системе, образующегося при ее нагревании, а также для создания определенного запаса воды с целью компенсации возмож­ных ее утечек из системы, поддержания заданного гидравлического давления, удаления лишней воды из системы в водосток и в некото­рых случаях для воздухоудаления. (рис 1) Расширительный сосуд применяют в изолированной системе отопления одного здания и в системе отопления нескольких зданий при их тепловой мощности не более 6 МВт, когда утечка воды в распределительных теплопро­водах еще не вызывает постоянного действия подпиточных насосов на тепловой станции. Расширительный сосуд может быть открытым, сообщающимся с атмосферой, и закрытым, находящимся под пере­менным избыточным давлением газовой «подушки».

Расширительный сосуд изготовляют стандартных размеров, ци­линдрическим или прямоугольным, из листовой стали толщиной 3— 4 мм. Внутри и снаружи сосуд окрашивают свинцовым суриком, разведенным на натуральной олифе. Для нормальной работы систе­мы к расширительному сосуду присоединяют трубы: расширитель­ную диаметром 25—32 мм, соединяющую бак с высшей точкой сис­темы; циркуляционную диаметром 20—25 мм, присоединяемую к дну сосуда и предназначенную для циркуляции воды в сосуде, что предохраняет ее от замерзания; контрольную (сигнальную) диамет­ром 20 мм, прокладываемую от расширительного сосуда к раковине в котельной, чтобы определить степень заполнения системы, и присоединяемую на высоте 250 мм от дна сосуда; переливную диамет­ром 32—50 мм для отвода излишней воды из сосуда, которую при­соединяют на расстоянии 100 мм от верха сосуда. Трубы диаметром 20—32 мм применяют для сосудов вместимостью от 100 до 500 л; диаметром 25—50 мм — вместимостью до 4000 л. Расширительные сосуды, устанавливаемые в холодном помещении, например на чер­даке, утепляют теплоизоляционной мастикой.

Открытый расширительный сосуд в гравитационных системах во­дяного отопления присоединяют к главному стояку. В насосной си­стеме отопления расширительную и циркуляционную трубы присо­единяют к общей обратной магистрали близ всасывающего патрубка насоса на расстоянии не менее 2 м между точками присоединения этих труб для обеспечения надежной циркуляции воды через бак. Полезный объем сосуда зависит от вида отопительных приборов: он максимален при использовании секционных радиаторов и минима­лен при использовании конвекторов.

Закрытый расширительный сосуд присоединяют перед насосом, но не обязательно в верхней точке системы отопления. Часто его уста­навливают рядом с котлом, при этом не нужно монтировать пере­ливную и контрольную трубы, теплоизолировать сосуд. Кроме того, в этом случае не приходится тратить теплоту на подогрев воды в со­суде и насыщать теплоноситель кислородом воздуха. Закрытый рас­ширительный сосуд представляет собой герметичную стальную ем­кость, внутри которой закреплен эластичный баллон (обычно из бутил каучука), сообщающийся с теплопроводами системы отопле­ния. При повышении температуры воды увеличение ее объема в сис­теме отопления воспринимается баллоном, который, увеличиваясь в размерах, вытесняет часть воздуха, постоянно находящегося в зазоре между ним и внутренними стенками сосуда. При снижении темпера­туры воды и уменьшении объема баллона количество воздуха, необ­ходимое для поддержания постоянного давления воды в системе ото­пления, подается специальным устройством или компрессором.

В насосных системах центрального отопления расширительный сосуд не может в полной мере обеспечить удаление воздуха из сис­темы, что приводит к нарушению циркуляции теплоносителя и вы­зывает ускоренную коррозию стальных труб и приборов.

Воздух попадает в систему при заполнении ее теплоносителем, а также вносится водой в процессе эксплуатации. Количество раство­ренного воздуха, переходящего в свободное состояние, зависит от температуры и давления теплоносителя в системе. Эксплуатация систем отопления на деаэрированной воде, из которой удален воздух, не устраняет опасности образования газовых пробок, так как в резуль­тате химической реакции с образованием гидроксида железа II, пре­вращающегося затем в окалину, выделяется водород. Поэтому в сис­темах отопления необходимо устанавливать воздухосборники.

В гравитационных системах отопления, в которых скорость воды небольшая, подающую магистраль прокладывают с подъемом к рас­ширительному сосуду, через который и выпускается воздух. Горячие подводки прокладывают с подъемом к стоякам, а обратные — к при­борам. В насосных системах отопления с верхней разводкой воздух выпускают через воздухосборники, устанавливаемые на наиболее удаленных стояках. Подающую магистраль прокладывают с подъе­мом к удаленному стояку, благодаря чему направления движения воздуха и воды совпадают и воздух полностью удаляется.

А                                                                      б

              Рис 1. Расширительные баки:

а — А16В041; б— А16В042; в — А16В043: / — корпус бака; 2 — поплавковое реле; 3 — спускной штуцер; 4 — люк

При ниж­ней разводке воздух, собирающийся в отопительных приборах, ко­торые расположены в верхней части системы, удаляется в атмосфе­ру периодически с помощью ручных и автоматических воздушных кранов или централизованно через специальную воздушную трубу. Проточный горизонтальный воздухосборник обеспечивает наиболее полное удаление воздуха из системы . Диаметр воздухосбор­ника значительно больше диаметра магистральной трубы, что при-

водит к резкому уменьшению скорости воды в нем (менее 0,1 м/с). При этом пузырьки воздуха всплывают и скапливаются в верхней ча­сти воздухосборника, откуда по воздухоотводящей трубе он перио­дически удаляется при открывании вентиля вручную. Такие возду­хосборники устанавливают в местах, где их можно обслуживать. Более удобен в эксплуатации проточный воздухосборник с автома­тическим воздухоотводчиком.

Магистральные теплопроводы, чтобы обеспечивать надежное воз-духо- и газоудаление, прокладывают с уклонами. Если скорость дви­жения воды в магистральных теплопроводах диаметром более 50 мм превышает 0,25 м/с, то допускается их прокладка без уклона.

В системах парового отопления воздух, будучи тяжелее пара, скапливается в нижней части в конденсатных трубах и удаляется из них или из конденсатосборника с помощью воздушных трубок.

В отопительных котельных помимо запорной и регулирующей арматуры, применяемой в системах отопления, используется и спе­циальная: предохранительные самопритирающиеся безрычажные грузовые полноподъемные клапаны КПС-0,7 и петлевые приспособ ления, предохраняющие котлы от повышения в них давления выше максимально допустимого, редукционные клапаны. Значительная часть арматуры регулируется автоматически в зависимости от режи­ма работы котлов. Для этого котлы оборудуются водоуказательными приборами (для наблюдения за уровнем воды), манометрами, термометрами, электротехническими устройствами, средствами ав­томатизации и сигнализации.

Испытания систем отопления и теплоснабжения

Перед испытанием все трубопроводы санитарно-технических си­стем должны быть промыты. До испытаний проверяют соответствие испытуемой системы проекту, производят внешний осмотр трубо­проводов, соединений, оборудования, приборов, арматуры.

Испытанию подвергают системы в целом и отдельные виды обо­рудования, а также производят их регулирование. По результатам испытаний оформляются акты,

Испытания выполняют гидростатическими и манометрическими (пневматическими) методами.

Гидростатические испытания производят путем заполнения всех элементов системы водой (при полном удалении воздуха), повыше­ния давления до пробного, выдержки системы под пробным давле­нием в течение определенного времени, снижения давления и при необходимости опорожнения системы.

Испытания систем отопления, теплоснабжения, котлов, водонаг­ревателей выполняют до отделки помещений и при положительной температуре в здании. Температура воды, которой заполняют систе­му, должна быть не ниже 278 К (5°С).

Манометрические испытания во многом лишены недостатков гидростатических испытаний, но они более опасны, так как при слу­чайном разрушении трубопроводов или элементов систем под дей­ствием сжатого воздуха их куски могут попасть в людей, проводящих испытания.

Манометрические испытания проводят, наполняя систему сжа­тым воздухом под давлением, равным пробному, и выдерживая ее под этим давлением в течение определенного периода, затем давление снижают до атмосферного. Для испытаний применяют пневмогид-равлический агрегат ЦСТМ-10, выполненный в виде двухосного прицепа, на котором смонтированы емкость объемом 2,5 м3 и все оборудование, необходимое для проведения испытаний.

Испытание систем отопления. Гидростатические испытания систе­мы водяного отопления проводят по окончании ее монтажа и осмот­ра. Для этого систему наполняют водой и полностью удаляют из нее воздух, открыв все воздухосборники, краны на стояках и у отопи­тельных приборов. Заполняют систему через обратную магистраль, подключив ее к постоянному или временному водопроводу. После наполнения системы закрывают все воздухосборники и включают ручной или приводной гидравлический пресс, которым создают тре­буемое давление.

Системы водяного отопления испытывают давлением, равным 1,5 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа в самой низкой точке. На время испытания котлы и расширительный сосуд отсоединяют от системы. Падение давления во время испытания не должно превы­шать 0,02 МПа в течение 5 мин. Контролируют давление проверен­ным и опломбированным манометром с делениями на шкале через

0,01 МПа. Обнаруженные мелкие неисправности, не мешающие гид­ростатическому испытанию, отмечают мелом, а затем исправляют.

Гидростатическое испытание систем панельного отопления про­водят до заделки монтажных окон давлением 1 МПа в течение 15 мин. При этом падение давления не должно превышать 0,01 МПа. При отрицательной температуре наружного воздуха допускается ма­нометрическое испытание этих систем.

После гидростатического проводят тепловое испытание системы в течение 7 ч, проверяя равномерность прогрева отопительных при­боров. Если температура наружного воздуха положительная, то тем­пература воды в подающих магистралях должна быть не менее 60°С, если отрицательная, —- не менее 50°С.

Паровые системы отопления с рабочим давлением до 0,07 МПа испытывают давлением, равным 0,25 МПа в нижней точке системы. После гидростатического испытания систему парового отопления испытывают на плотность соединений теплопровода. Для этого в систему пускают пар при рабочем давлении.

Водонагреватели испытывают на плотность давлением в 1,25 раза большим рабочего давления плюс 0,3 МПа для паровой части и 0,4 МПа — для водяной.

Насосные установки испытывают вначале на холостом ходу, а за­тем под нагрузкой. Перед испытанием установку внимательно осмат­ривают, проверяют надежность крепления, отсутствие внутри каких-либо предметов (прокладок, деталей). Для этого вал насоса проворачивают вручную и включают на 3—5 мин. При появлении посторонних шумов и стуков насос отключают и разбирают. При нормальной работе насос обкатывают 12—15 мин, после чего про­веряют трущиеся части, отсутствие перегрева. Причинами перегре­ва могут быть неточность пригонки, перекосы, тугая затяжка, заг­рязненность трущихся частей или смазочного масла. Затем насос обкатывают 1 ч, потом 6 ч, контролируя его состояние. Если не бу­дет обнаружено дефектов, насос включают на пробную эксплуата­цию и ставят под нагрузку.

Результаты испытаний оформляются актом приемки системы ото­пления.

Теплопроводы тепловых сетей подвергают испытанию давлени­ем, равным рабочему с коэффициентом 1,25, но не менее 1,6 МПа. При испытании соблюдаются следующие требования: задвижки на испытуемом участке должны быть полностью открыты, сальники уплотнены.

Результаты испытания теплопроводов считают удовлетворительными, если во время их проведения  давление не упало, а в сварных швах труб и корпусах арматуры не обнаружено признаков разрыва, течи или запотевания.

Ремонт тепловых сетей.

Ремонтные работы в магистралях тепловых сетей производятся только с разрешения начальника цеха. Запрещается производства ремонтных работ на оборудовании, находящимся под давлением.

До начало работ должен быть произведен инструктаж всех рабочих ремонтных бригад об особенностях предстоящего ремонта, обратив внимание на соблюдение правил техники безопасности, затем мастер должен лично убедиться в полном закрытии задвижек и вентилей и отсутствии давления в трубопроводах приступать к ремонтным работам запрещается.

Дренирование воды и пара должно производиться через спускную арматуру. Снижение давления в трубах и их дренирование путем ослабления части болтов фланцевых соединений может быть допущено лишь в исключительных случаях при отсутствии возможности опорожнения трубопровода через спускные ( дренажные ) устройства. Ослабление болтовых соединений в этих случаях следует производить со стороны, противоположной позиции рабочего, выполняющего эти работы. Ослабление болтовых соединений для дренажа следует производить в присутствии мастера.
Запрещается монтаж и сварка труб в подвешенном состоянии без установки подкладок в местах соединении.

Подтяжка болтов фланцевых соединений после ремонта допускается при давлении в трубопроводе не выше 4 атм.

Добивку сальников компенсаторов допускается производить при избыточном давлении в трубах не более 2 атм. и при температуре теплоносителя не более 45°C. Во всех остальных случаях добивка сальников должна производится только после опорожнения трубопроводов. Замена сальников набивки компенсаторов может производиться только после полного опорожнения трубопровода.

Монтаж отопительных приборов

Отопительные приборы устанавливают на подготовленной ошту­катуренной стене с нанесенной на ней отметкой покрытия пола.

Перед монтажом отопительных приборов, как правило, на заго­товительных предприятиях или в ЦЗМ выполняют их подготовку: комплектацию по спецификации, обвязку, проверку герметичности собранных узлов и блоков и т. п. Перегруппировку и опрессовку чу­гунных радиаторов производят на заготовительных предприятиях. При этом нельзя допускать соединения верхней части одной секции с нижней частью другой и использования для прокладок нетермос­тойкой резины.

Конвекторы поставляют полной строительной готовности в ком­плекте со средствами крепления. При обвязке конвекторов на заго­товительных предприятиях и транспортировании нельзя нарушать их лакокрасочное или декоративное покрытие. Поэтому до окончания всех отделочных работ не допускается снимать упаковку с нагрева­тельного элемента, а кожух или детали кожуха конвекторов должны быть предварительно сняты и храниться на складе. Кожух конвек­торов устанавливают лишь после окончания всех монтажных и от­делочных работ в помещении.

Конвекторы присоединяют к теплопроводам системы отопления на резьбе (в том числе с помощью накидных гаек) или сварке. Для получения качественных сварных стыков гладкие концы труб обра­батывают на механизме СТД-672 в токах высокой частоты с образо­ванием стаканчиков (раструбов).

Радиаторы, конвекторы, ребристые трубы крепят к поверхности строительных конструкций с применением кронштейнов. К бетон­ным стенам кронштейны крепят дюбелями, а к кирпичным — дю­белями или заделкой цементным раствором марки не ниже 100 на глубину не менее 100 мм, не считая толщины слоя штукатурки.

В зимнее время в неотапливаемых помещениях кронштейны под радиаторы допускается расклинивать обрезками стали или чугуна с последующей заделкой бетонным раствором. Гнезда для кронштей­нов перед заполнением раствором очищают и смачивают водой.

При установке кронштейнов на деревянных стенах, на стенах облег­ченных конструкций и на внутренних перегородках их крепят шурупа­ми, «глухарями», сквозными болтами с металлическими планками.

Ребристые трубы крепят на стене кронштейнами, конвекторы — скобами.

Стальные панельные радиаторы устанавливают на двух кронштей­нах: КР2—РС, ось которых должна находиться на расстоянии 200 мм от боковых торцов радиатора. К керамзитобетонным стенам крон­штейны крепят гвоздями 3 х 80 мм, к кирпичным, заделывая сред­ства крепления в предварительно просверленные отверстия, к желе­зобетонным — не менее чем двумя дюбель-гвоздями ДГПЧ 5 х 30 мм с помощью пистолета ПЦ-84.

Все отопительные приборы в одном помещении должны быть ус­тановлены на одном уровне. По возможности их размещают на на­ружной стене под окном, перекрывая не менее 75 % длины подокон­ника, чтобы нейтрализовать ниспадающий поток холодного воздуха от окна.

Радиаторы монтируют строго вертикально. В помещениях лечеб­но-профилактических, санаторно-курортных и детских учреждений радиаторы устанавливают на расстоянии не менее 100 мм от пола и 60 мм от поверхности стены.

Настенные конвекторы навешивают на заранее закрепленные кронштейны. Пристрелка кожуха к стене не допускается. Непосред­ственно перед установкой кожуха (не ранее) снимают упаковочную бумагу (пленку) с нагревательного элемента конвектора. Поскольку тепловой поток нагревательного элемента в упаковке и без кожуха составляет примерно 25-30 % номинального (при включении сис­темы отопления в зимний период на время отделочных работ), не­достающее количество теплоты обеспечивается с помощью автономных воздушных отопителей, работающих на жидком легком топли­ве или газе, или электровоздухонагревателей.

Конвекторы устанавливают по отвесу и уровню на расстоянии: не менее 20 мм от поверхности штукатурки стены до элемента оребре-ния (конвекторы без кожуха); вплотную (зазор допускается не более 3 мм) к поверхности стены (настенные конвекторы с кожухом); не менее 20 мм от стены до кожуха (напольные конвекторы с кожухом). Расстояние от верха конвектора до низа подоконной доски должно быть не менее 70 % глубины конвектора. Расстояние от верха кон­вектора «Комфорт-20» до низа подоконной доски (при ширине вы­ступающей ее части от стены более 150 мм) должно быть не менее 300 мм.

Расстояние от пола до низа настенного конвектора (с кожухом и без кожуха) принимают равным глубине прибора (но не менее 70 и не более 150 % его глубины).

Настенные конвекторы с кожухом монтируют только на стене в один ряд по высоте без каких-либо дополнительных ограждений и декоративных кожухов. Клапан конвектора «Комфорт-20» должен быть в положении «открыт на стену» (в вертикальном «открытом» положении он должен находиться со стороны стены, а не у фрон­тальной панели). Это требование не относится к конвекторам «Ком-форт-20М».

При монтаже конвекторов «Ритм» и «Ритм-1500» на покрытии пола сначала устанавливают станины, которые крепят к полу и соединяют одну с другой (при групповой установке) болтами. Для обеспечения прямолинейности стыковки станин их опоры-ножки оснащены фик­саторами. В зависимости от длины нагревательных элементов (пол­ной длины или укороченных) подвижные опоры размещают на не­обходимом расстоянии, передвигая их в полозах станины. На опоры укладывают нагревательные элементы, соединяя их между собой, а затем, предварительно продев в подводящие теплопроводы торцовую деталь с отверстиями, соединяют их с подводками (при открытой подводке) муфтами и контргайками или на сварке.

Кожух монтируют после сборки нагревательных элементов и ус­тановки запорно-регулирующей арматуры (в случае ее скрытого раз­мещения внутри конвектора), крепят его к станине отгибкой языч­ков на нижних кромках кожуха. Со стороны калача концевого нагревательного элемента (а при скрытой подводке теплопроводов через пол — с двух сторон группы конвекторов) монтируют на болтах или с помощью язычков-отгибов глухую торцовую деталь. При открытой подводке крепится предварительно надетая торцовая де­таль с отверстиями. Перед установкой воздуховыпускной решетки внутри кожуха в распор между двумя крайними пластинами с каж­дой стороны нагревательного элемента устанавливают две вертикаль­ные перегородки, способствующие лучшей организации потока воз­духа через прибор и повышению эффективности теплообмена.

При монтаже модернизированных конвекторов «Ритм-М» и «Ритм-1500—М», а также конвектора «Универсал О» торцовые дета­ли не устанавливают.

Нежесткое соединение нагревательных элементов со станинами позволяет монтировать конвекторы «Ритм» в цепочку длиной плети до 15 м.

Высокие конвекторы КВ, обычно поставляемые в сборе, снабже­ны грузовыми приспособлениями для зачаливания их при транспор­тировании. Для установки их в горизонтальное положение внизу боковых стенок-стоек предусмотрены регулировочные болты. Пос­ле очистки нагревательного элемента от возможного попадания стро­ительного мусора нижняя подвижная панель должна быть поднята вверх до захвата ее защелками.

У модернизированных конвекторов КВ все панели кожуха непод­вижные. Для очистки нагревательного элемента открывают закреп­ленную на петлях и защелках среднюю секцию воздуховыпускной решетки. После очистки подвижная часть решетки должна быть зак­рыта.

Для обеспечения наиболее эффективной противоточно-перекрестной схемы движения теплоносителя и воздуха подводящий тепло­провод конвектора КВ должен подсоединяться к левому присоеди­нительному патрубку (со стороны размещения патрубков).

При установке стеновых панелей со встроенными отопительны­ми панелями их присоединительные патрубки должны быть отцен­трированы. Стояки панелей соединяют на сварке с помощью растру­бов или стальных подвижных муфт.