Kategorija

Iknedēļas Ziņas

1 Degviela
Kā ar savām rokām sildīt atkritumeļļu: shēmas un vienošanās principi
2 Sūkņi
Siltums no minerālvates iekšpuses - kļūdas ar nopietnām sekām
3 Degviela
Kā veikt apkuri privātmājā: teorija un prakse
4 Degviela
Kā pārvērst dzīvokli individuālai apkurei: kas jums jādara
Galvenais / Kamīni

Tvaika katli ar dabisko cirkulāciju


Mūsdienu TPP elektroenerģija tiek ģenerēta, izmantojot turbogeneratorus (tvaika turbīnu un elektrisko ģeneratoru, kas apvienoti vienā vienībā). Tvaika ražošanai ar nepieciešamajiem parametriem ir tvaika katli (tvaika ģeneratori). Šīs vienības ir galvenās TPP. Tomēr normālās darbības nodrošināšanai un stacijas augsta rentabilitātes sasniegšanai ir vajadzīgas vairākas vienības un sistēmas, kuras var nosacīti saukt par palīgdarbiniekiem.

Tvaika katliem, kas paredzēti pagriešanai baro ūdeni tvaikam Izmanto dažādas dzesēšanas šķidruma ķēdes: dabisku, daudzu piespiedu un tiešu plūsmu. Visizplatītākie katli ar dabisku cirkulāciju.

Atkarībā no metodes, kā organizēt ūdens plūsmu apsildīšanas virsmās, katli ar dabisku un daudzkārtu apriti tiek saukti par bungas tipa īsiem, citi katli ir tiešās plūsmas. Viņu galvenās hidrauliskās shēmas ir parādītas attēlā. 5.5. A un b.

Katrā katlā piegādātais padeves ūdens vispirms iziet cauri ūdens sildītājam 5 (ekonomators), kur tas tiek sasildīts līdz temperatūrai, kas atrodas tuvu vārīšanās temperatūrai. Turklāt hidrauliskās sistēmas atšķiras.

Ir bungošana katluminists no ekonomatora ieiet bungā 9 - konteiners horizontāla cilindra veidā, kas atrodas virs sadedzināšanas kameras griestiem. Ar bungu caurulēm pieslēgtas krāsnis 4, kas atrodas uz krāsns sienām, galvenokārt vertikāli. Katra ekrāna cauruļu apakšējie gali tiek apvienoti kopējos kolektoros, no kuriem katrs ir savienots ar cilindru ar vienu vai vairākām caurulēm 11, kas iziet ārpus sadegšanas kameras (neapsildīts). Tie ir tā saucamie rezervuāri. Samazinātās ekrāna caurules, cilindri un kolektori veido slēgtu ķēdes ciklu ūdens katlā (5.5. Attēls, a).

Uztverot degļa siltumu, ūdens ekrānuzņēmumos daļēji pārveidojas par tvaiku, kura blīvums (masa tilpuma vienībā) ir daudz mazāks nekā ūdens blīvums. Attiecīgi arī tiek samazināts vidējais blīvums ρ.skat tvaika ūdens maisījums, kas izveidots ekrāna caurulēs. Hidrostatiskais spiediens ekrāna caurules apakšējā punktā (kolektorā) ir vienāds ar tvaika un ūdens maisījuma kolonnas augstuma produktu (no kolektora līdz ūdens līmenim bungā) un maisījuma blīvums Hskat. Arī hidrostatiskais spiediens tiek radīts rezerves sprauslās, kurās atrodas tikai ūdens ar blīvumu ρ.in. Tāpēc spiediena lielums uz spraugas malas irin. Tā kā ρskat

Šī atšķirība ir dabiskās cirkulācijas virzītājspēks, kā rezultātā tvaika un ūdens maisījums paaugstinās caur ekrāna caurulēm un ieiet bungā. Tur tas ir sadalīts, piesātināts tvaiks pāriet uz 6 pārkarsētāju, un neiztvaicēts ūdens tiek sajaukts ar jaunām barības ūdens porcijām un atkal tiek ieplūst izejas spailei, tad caur kolektoru atkal nonāk uz ekrāna caurulēm. Tvaiks pēc bungas izdala papildu pārkaršanu tvaika katls un nosūta uz turbīnu.

Zīm. 5.5. Katlu hidrauliskā shēma:

a - cilindrs; b - tiešā caurlaide

Bundu katli ar dabisko cirkulāciju var droši strādāt tikai ar spiedienu, kas nav lielāks par 15,0-16,0 MPa. Pieaugot spiedienam, atšķirība starp tvaika un ūdens blīvumu samazinās, un tas izraisa cirkulācijas virzītājspēka samazināšanos (skat. 5.1. Vienādojumu).

Svarīga bungas katla priekšrocība ir pieļaujamība piegādāt to barības ūdenim, kas satur noteiktu piemaisījumu daudzumu. Ar daļēju ūdens iztvaicēšanu piemaisījumi lielākoties paliek šķidrā fāzē, tāpēc piemaisījumu koncentrācija katla ūdenī palielinās. Šos piemaisījumus var daļēji noņemt, atbrīvojot ūdeni no katla bungas, izmantojot tā saukto tīrīšanu. Katlā netiks uzkrāts piemaisījums, ja mēs saglabāsim līdzsvaru starp ienākošo un izejošo piemaisījumu daudzumu.

Tiešās plūsmas katls tika izveidots 1932. gadā. Padomju inženieris L. K. Ramiņš. Hydraulic ķēde ir vienkāršs (5.5 attēls, b): visa barība ūdens plūsmas veidā Saver 5 ieplūst vairāku paralēlu caurulēm 4, aploksnes krāsns un sildvirsmas formēšana ekrānu, kurā ūdens ir pilnīgi iztvaicēts vienā reizē (cirkulācija daudzveidība, kas vienāds ar vienu) Tvaiks, kas iegūts tālāk, tāpat kā bundu katlos, iziet caur pārkarsētāju 6.

Tiešās plūsmas katli konstrukcijā ir vienkāršāki nekā cilindru katli un tiem nav tik dārga elementa kā cilindram; tos principā var izmantot visos spiedienos. Tiešas plūsmas katlu ekspluatācijas grūtības ir tādas, ka tām nepieciešams barības ūdens, kas pilnīgi nesatur piemaisījumus. Ja barības ūdens ievada piemaisījumus, tie neizbēgami uzkrājas ekrāna caurulēs, un tas bieži vien izraisa bojājumus pēdējam un katlu nelaimes gadījumiem.

Zīm. 5.6. Bundu katla ar dabisko cirkulāciju shēma, kas darbojas uz pulverveida degvielu: 1 - degļi; 2 - sadegšanas kamera; 3 - kuteris; 4 - cilindrs; 5 - pilienu caurules;

6 - sveces; 7 - tvaika sildītājs; 8 - konvekcijas dūmvadi;

9 - ekonomators, 10 - cauruļveida gaisa sildītājs;

11 - krāsns ekrānu apakšas savācēji

Attēlā 5.6. Ir diagramma par cilindru katlu ar dabisko cirkulāciju, kas izgatavota tradicionālajā U formas izkārtojumā.. boileri mūsdienu termoelektrostacijās - ir sarežģītas inženierbūves ievērojamu lielumu - to augstums ir 100 m galvenie elementi katla ir: sadegšanas kamerā ir 2, tilpumā no kurām sadegšanas no degvielu, kas piegādāta kopā ar gaisu caur lāpu 1, dūmvadi 8, kas kustas Izplūdes gāzu, siltummaiņi, kas ievietoti degvielas tvertnē un gāzes vados, ko sauc par apkures virsmām.

Ir radiācijas un konvekcijas sildvirsmas. Pirmais ir plakano paneļu 3 forma, ko veido viena cauruļu rinda. Tie atrodas sadegšanas kameras sienu iekšējā virsmā (sienas pašas sastāv no ugunsizturīgiem un siltumizolācijas materiāliem, kā arī no gāzes vadu sienām).

Siltuma padeve uz katlu krāsns apkures radiācijas virsmām galvenokārt ir saistīta ar degošās degvielas lāpstiņu izstaroto siltuma starojumu. Tādēļ cauruļu paneļus, kas atrodas krāsns kamerā, sauc arī par krāsns ekrāniem. Ekrāna apkures virsmas parasti tiek izmantotas faktiskajam ūdens iztvaikošanas procesam.

Konvektīvas apkures virsmas ir cauruļu rindas, kas rafinētas ar karsto dūmgāzu plūsmu, t.i. saņemot siltumu konvekcijas veidā. Šādās apsildīšanas virsmās ūdens tiek iepriekš uzsildīts līdz vārīšanās temperatūrai - tā sauktajā ūdens ekonomizētājā 9 un pārtvaicē tvaika pārtvaicē 7.

Bez tam, konvekcijas virsmas tiek izmantotas, lai uzsildītu gaisu gaisa sagatavotājā 10 pirms ievadīšanas krāsnī. Gaisa padevei uz gaisa uzsildītājiem un pēc tam uz degļu katla, izmantojot blow ventilatoru, dūmgāzēs no krāsns cauri iesūkšanas dūmvadi - caur dūmu izplūdes gāzes no kuriem dūmgāzes ir vērsti uz skursteni (5.6 att ventilatoriem un ventilatorus nav parādīts.). Vadīt šīs mašīnas veic elektromotori.

Padeves sūkņa radītais barības ūdens strādā ekonomiskāzerā, kas atrodas konvekcijas vārpstā. Ekonomiskais ir pirmā katla ūdens tvaika un ūdens ceļa daļa: tajā uzsildītais ūdens nonāk bungā, kura apakšējā daļā ir savienota ar neapsildāmām un grīdām pacelšanas caurulēm. Neapildīto cauruļu gadījumā katla ūdens nokļūst uz kolektoriem, kas atrodas degšanas kameras apakšējā malā. No šiem kolektoriem ūdens nonāk iztvaikojošās virsmās - vertikālajās dūmvadu ekrānu caurulēs, kurās, pateicoties spēcīgai siltuma plūsmai no fosilā kurināmā sadedzināšanas, sākas faktiskais iztvaicēšanas process.

Vienreiz izlaižot krāsns ekrānus, ne viss ūdens iztvaiko un tvaika un ūdens maisījums atgriežas pie cilindra. Tvertnes tilpums atdala ūdeni un tvaiku. Tvaiks ienāk pārtītaudzes ieplūdes kolektorā, un katla ūdens atkal nonāk izplūdes caurulēs no cirkulācijas cilpas. Katlā ar dabisko cirkulāciju cirkulācijas koeficients parasti ir 10-50.

Tvaika katls ar dabīgo cirkulāciju (PKETS) atšķiras ar tvaika jauda, ​​mērot t / h vai kg / h, un var darbināt uz dažāda veida fosilā kurināmā dabasgāzes, ogļu, koka un koka atkritumi, kā arī šķidrā kurināmā - jēlnaftas, mazuts, dīzeļdegviela. PKEC galvenās priekšrocības ir augsta uzticamība, vienkāršība, augsta automatizācijas pakāpe un izmaksu efektivitāte.

TPP modernu katlu agregātu tvaika jauda sasniedz 3950 t / h, kas atbilst elektroenerģijai 1200 MW. Izstrādāti katli ar vēl lielāku jaudu. Saražotā tvaika spiediens ir 14,0-35,0 MPa, tvaika temperatūra pēc pārkarsēšanas ir 545-570 ° C.

Apkures sistēma ar dabisko cirkulāciju: kopējas ūdens ķēdes

Izvēloties autonomā apkures gravitācijas tipa tīklu, ja tas nav piemērots, un dažreiz nav iespējams uzstādīt cirkulācijas sūkni vai izveidot savienojumu ar centralizētu energoapgādi.

Lai apkures sistēma ar dabisko cirkulāciju varētu darboties nevainojami, ir nepieciešams aprēķināt tā parametrus, pareizi uzstādīt sastāvdaļas un pamatoti izvēlēties ūdens ķēdi.

Dabiskā cirkulācijas procesa principi

Dabisko fizisko likumu dēļ notiek ūdens kustības process apkures lokā, neizmantojot cirkulācijas sūkni.

Izprotot šo procesu būtību, jūs varat gudri izstrādāt apkures sistēmas dizainu tipiskām un nestandarta lietām.

Maksimālā hidrostatiskā spiediena atšķirība

Jebkuras dzesēšanas šķidruma (ūdens vai antifrīzs) galvenā fiziskā īpašība, kas veicina tā kustību pa dabu aprites kontūru, ir blīvuma samazināšanās, palielinoties temperatūrai. Karstā ūdens blīvums ir mazāks nekā auksts, tādēļ ir siltās un aukstās šķidruma kolonnas hidrostatiskā spiediena atšķirība. Aukstā ūdens, kas plūst uz siltummaini, izspiež caur cauruli.

Mājas apkures loku var sadalīt vairākos fragmentos. Uz "karsto" fragmentu ūdens iet uz augšu, un uz "auksto" - uz leju. Fragmentu robežas ir apkures sistēmas augšējais un apakšējais punkts. Galvenais ūdens dabiskās cirkulācijas modelēšanas uzdevums ir panākt maksimālo iespējamo atšķirību starp šķidruma kolonnas spiedienu "karstā" un "aukstā" fragmentos.

Paātrinājuma kolektors (galvenais stāvvads), vertikāla caurule, kas virzās uz augšu no siltummaina, ir klasisks elements ūdens ķēdes dabiskajai cirkulācijai. Paātrinājuma kolektoram jābūt maksimālai temperatūrai, tādēļ tā ir sasildīta visā garumā. Lai gan, ja kolektora augstums nav liels (tāpat kā vienstāvu mājās), tad ir iespējams neveikt izolāciju, jo tam ūdenim nebūs laika atdzist.

Parasti sistēma ir konstruēta tā, ka paātrinājuma kolektora augšējais punkts sakrīt ar augstāko punktu visam kontūram. Ja tiek izmantota diafragmas tvertne, tiek uzstādīta atveramā tipa izplešanās tvertne vai ventilācijas vārsts. Tad "karstās" kontūras fragmenta garums ir minimāls, kas šajā jomā samazina siltuma zudumus.

Vēlams, lai kontūras "karstā" daļa netiktu apvienota ar garu sekciju, kas pārvadā dzesēšanas šķidrumu. Ideālā gadījumā ūdens ķēdes apakšējais punkts sakrīt ar siltummaiņa apakšējo punktu, kas novietots sildīšanas ierīcē.

Ūdenstīkla "aukstajam" segmentam ir arī savi noteikumi, kas palielina šķidruma spiedienu:

  • jo vairāk siltuma zudumu siltumtīkla "aukstā" daļā, jo zemāka ir ūdens temperatūra un lielāks tās blīvums, tādēļ sistēmu ar dabisku cirkulāciju darbība ir iespējama tikai ar ievērojamu siltuma pārnesi;
  • jo lielāks ir attālums no kontūras apakšējā punkta līdz radiatora savienojuma punktiem, jo ​​lielāka ir ūdens kolonna ar minimālo temperatūru un maksimālo blīvumu.

Lai nodrošinātu pēdējā noteikuma izpildi, bieži plīts vai katls tiek uzstādīts zemākajā mājas vietā, piemēram, pagrabā. Šī katla izvietojums nodrošina maksimālu iespējamo attālumu starp zemāko radiatoru līmeni un ūdens ieplūdes vietu siltummainī.

Tomēr augstums starp ūdens ķermeņa apakšējo un augšējo punktu dabiskās cirkulācijas laikā nedrīkst būt pārāk liels (praktiski ne vairāk kā 10 metri). Krāsns vai katls, siltums tikai siltummainis un paātrinājuma kolektora apakšējā daļa.

Ja šis fragments ir nenozīmīgs attiecībā pret visu ūdens ķēdes augstumu, tad spiediena kritums "karstā" ķēdes fragmentā būs nenozīmīgs un cirkulācijas process netiks iedarbināts.

Minimizējot izturību pret ūdens kustību

Izstrādājot sistēmu ar dabisko cirkulāciju, ir jāņem vērā dzesēšanas šķidruma ātrums pa kontūru. Pirmkārt, jo ātrāk ātrums, jo ātrāk siltuma padeve būs caur sistēmu "katls - siltummainis - ūdens ķēdes - apkures radiatori - telpa".

Otrkārt, jo ātrāk šķidruma caur siltummaiņu ātrums, jo mazāka ir vāra, kas ir īpaši svarīgi krāsns apkures procesā.

Apkures sistēmās ar piespiedu cirkulāciju ūdens kustības ātrums galvenokārt ir atkarīgs no cirkulācijas sūkņa parametriem. Ja ūdens sildīšana ar dabisko cirkulācijas ātrumu ir atkarīga no šādiem faktoriem:

  • spiediena atšķirības starp kontūru fragmentiem tās apakšējā punktā;
  • apkures sistēmas hidrodinamiskā pretestība.

Iepriekš minēti veidi, kā palielināt spiediena starpību. Reālās sistēmas hidrodinamisko pretestību nevar precīzi aprēķināt, ņemot vērā sarežģītu matemātisko modeli un lielu skaitu ienākošo datu, kuru precizitāti ir grūti garantēt. Tomēr ir vispārīgi noteikumi, kuru ievērošana samazina apkures loku pretestību.

Galvenie ūdens ātruma samazināšanās iemesli ir cauruļu sienu pretestība un saspiešanās klātbūtne, kas rodas savienojumu vai noslēgvārstu klātbūtnes dēļ. Pie zemām plūsmas ātrumiem sienu pretestība praktiski nav, izņemot gadījumus, kad tiek izmantotas garās un plānās caurules, kas ir raksturīgas apkurei ar apsildāmas grīdas palīdzību. Parasti tiek izšķirti atsevišķi kontūras ar piespiedu apriti.

Izvēloties cauruļu veidus ķēdei ar dabisko cirkulāciju, sistēmas uzstādīšanas laikā jāņem vērā tehniskie ierobežojumi. Tāpēc nav ieteicams izmantot metāla plastmasas caurules dabīgai ūdens cirkulācijai, jo tās ir savienotas ar savienotājelementiem ar daudz mazāku iekšējo diametru.

Noteikumi cauruļu izvēlei un uzstādīšanai

Izvēle starp tērauda vai polipropilēna caurulēm jebkurā cirkulācijā notiek saskaņā ar kritēriju, ka to var izmantot karsto ūdeni, kā arī cenu, uzstādīšanas un lietošanas kalpošanas ziņā.

Piegādes stends tiek montēts no metāla caurules, jo caur to izplūst visaugstākās temperatūras ūdens, kā arī krāsns apkures vai siltummaini darbības traucējumu gadījumā var tikt nodots tvaiks.

Ja dabiskā cirkulācija ir vajadzīga, lai izmantotu caurules diametru, tas ir nedaudz lielāks nekā cirkulācijas sūkņa gadījumā. Parasti, lai apsildītu telpu līdz 200 kvadrātmetriem, paātrinājuma kolektora diametrs un caurule pie ieplūdes atgriezes plūsmas uz siltummaini ir divi collas. Tas ir saistīts ar zemāku ūdens ātrumu salīdzinājumā ar piespiedu cirkulācijas iespēju, kā rezultātā rodas šādas problēmas:

  • mazāks siltuma daudzums, kas nodots laika vienībā no avota līdz apsildāmajai telpai;
  • neliels spiediens nevar izraisīt aizsprostojumus vai gaisa satiksmes sastrēgumus.

Īpaša uzmanība, izmantojot dabisko cirkulāciju ar zemāku pieplūdes shēmu, būtu jāpiešķir problēmai, kas saistīta ar gaisa noņemšanu no sistēmas. Tā nevar tikt pilnībā izņemta no dzesēšanas šķidruma caur izplešanās tvertni, jo verdošs ūdens iekļūst ierīcēs vispirms līnijā, kas ir zemāka par sevi.

Piespiedu cirkulācijas gadījumā ūdens spiediens spiež gaisu gaisa kolektoram, kas uzstādīts sistēmas augstākajā punktā - ierīce ar automātisku, manuālu vai pusautomātisku vadību. Ar Mayevsky celtņu palīdzību galvenokārt tiek veikta siltuma pārneses korekcija.

Gravitācijas siltumtīklos ar piegādi, kas atrodas zem instrumentu, Mayevska krāni tiek tieši izmantoti gaisa asiņošanai.

Gaisu var izslēgt ar gaisa atveri, kas uzstādīta uz katra stāvvadītāja vai gaisa līnijas, kas novietota paralēli sistēmas galvenajām līnijām. Sakarā ar iespaidīgo gaisa noņemšanas ierīču skaitu, gravitācijas ķēdes ar zemāku elektroinstalāciju tiek izmantotas ļoti reti.

Ar vāju galvu neliels gaisa bloka elements var pilnībā apturēt apkures sistēmu. Tādējādi, saskaņā ar SNiP 41-01-2003, nav atļauts uzstādīt cauruļvadus ar apkures sistēmām bez slīpuma ar ūdens ātrumu, kas mazāks par 0,25 m / s.

Ar dabisko cirkulāciju šie ātrumi nav sasniedzami. Tāpēc, papildus cauruļvadu diametra palielināšanai, ir nepieciešams novērot pastāvīgas nogāzes gaisa izņemšanai no apkures sistēmas. Slīpums ir izveidots ar ātrumu 2-3 mm uz 1 metru, dzīvokļu tīklos slīpums sasniedz 5 mm uz horizontālās līnijas lineārajiem metriem.

Plūsmas novirze tiek veikta ūdens kustības gaitā, lai gaiss virzītu uz tvertnes izplešanas ierīci vai gaisa asināšanas sistēmu, kas atrodas kontūras augšējā punktā. Lai gan jūs varat to izdarīt un pretstatiens, bet šajā gadījumā jums papildus ir jāuzstāda gaisa izplūdes vārsts.

Atgaitas līnijas slīpums parasti tiek veikts dzesinātā ūdens virzienā. Tad ķēdes apakšējais punkts sakrīt ar atgriezes caurules ievadi siltuma ģeneratorā.

Instalējot siltu grīdu nelielā platībā ķēdē ar dabisko cirkulāciju, ir nepieciešams novērst gaisa iekļūšanu šīs apkures sistēmas šaurās un horizontālās caurulēs. Ir nepieciešams novietot gaisa noņemšanas ierīci siltās grīdas priekšā.

Viencaurules un divu cauruļu apkures shēmas

Izstrādājot māju apkures shēmu ar dabisko ūdens cirkulāciju, ir iespējams izveidot vienu un vairākas atsevišķas shēmas. Tie var ievērojami atšķirties viens no otra. Neatkarīgi no garuma, radiatoru un citu parametru skaita tie tiek veikti ar vienas caurules vai divu cauruļu sistēmu.

Viena līnija kontūra

Apkures sistēma, kas izmanto to pašu cauruli, lai pastāvīgi pievadītu radiatorus, sauc par vienvirziena cauruli. Visvienkāršākā viena caurules iespēja ir siltuma metāla caurules, neizmantojot radiatorus.

Tas ir vislētākais un visgrūtākais veids, kā atrisināt māju apkuri, izvēloties dzesēšanas šķidruma dabisko apriti. Vienīgais būtiskais trūkums ir liela izmēra cauruļu izskats.

Ar visvienkāršāko vienas vada kontūras ar radiatoriem versiju, katra ierīce secīgi pārplūst pa karstu ūdeni. Šeit jums ir nepieciešams minimālais cauruļu un vārstu skaits. Kad tas iet, dzesēšanas šķidrums atdziest, tāpēc nākamie radiatori saņem vēsāku ūdeni, kas jāņem vērā, aprēķinot sekciju skaitu.

Visefektīvākais veids, kā pieslēgt sildierīces vienvirziena tīklam, tiek uzskatīts par diagonālo iespēju. Saskaņā ar šo shēmu apkures lokiem ar dabisku cirkulācijas tipu karstu ūdeni ieplūst radiatorā no augšas, pēc dzesēšanas tas tiek izvadīts cauri caurulei, kas atrodas apakšā. Pārejot līdzīgā veidā, apsildāms ūdens atbrīvo maksimālo siltuma daudzumu.

Ar zemāku savienojumu ar akumulatoru, kā ieplūdes un izplūdes atveri, siltuma padeve ir ievērojami samazināta, jo uzkarsētajam dzesēšanas šķidrumam ir jāatrod garākais ceļš. Sakarā ar ievērojamu dzesēšanu šādās shēmās baterijas ar lielu skaitu sekciju netiek izmantotas.

Apkures ķēdes ar līdzīgu radiatoru savienojumu saucas par "Ļeņingradku". Neskatoties uz ievērojamiem siltuma zudumiem, tiem tiek dota priekšroka dzīvokļu apkures sistēmu izvietojumā, kas ir saistīts ar vairāk estētisku cauruļvada novietošanu.

Viena cauruļvadu tīklu nozīmīgs trūkums ir nespēja izslēgt kādu no apkures sekcijām, neapturot ūdens apriti visā ķēdē. Tāpēc to parasti izmanto, lai modernizētu klasisko shēmu, uzstādot "apvedceļu", lai apietu radiatoru, izmantojot filiāli ar diviem lodveida vārstiem vai trīsceļu vārstiem. Tas ļauj regulēt ūdens plūsmu radiatoram līdz tā pilnīgai izslēgšanai.

Divām vai vairāk stāvu ēkām tiek izmantota vienas caurules sistēma ar vertikāliem stāvvadiem. Šajā gadījumā karstā ūdens sadalījums ir vienveidīgāks nekā ar horizontāliem stāvvadiem. Turklāt vertikālie stāvvadi ir mazāk plaši un labāk piemēroti mājas iekšpusei.

Atgriešanās caurules variants

Ja vienai caurulei tiek izmantoti karstā ūdens padeve ar radiatoriem, un otra tiek izmantota, lai notecinātu atdzesētu līdz katlam vai plīts, šādu apsildes shēmu sauc par divkāršu. Radiatoru klātbūtnē līdzīga sistēma tiek izmantota biežāk nekā viena caurule. Tas ir dārgāks, jo tas prasa papildu caurules uzstādīšanu, bet tam ir vairākas būtiskas priekšrocības:

  • radiatoriem piegādātais dzesēšanas šķidruma temperatūra ir vienmērīgāka;
  • ir vieglāk aprēķināt radiatoru parametru atkarību no apsildāmās telpas platības un nepieciešamās temperatūras vērtības;
  • Katram radiatorim ir vieglāk pielāgot siltumu.

Atkarībā no dzesētā ūdens kustības virziena ir salīdzinoši karsts, divu cauruļu sistēmas ir sadalītas apgāšanās un tukšgaitas sistēmās. Caurplūdes diagrammās dzesinātā ūdens kustība notiek tādā pašā virzienā kā karstā, tādēļ visa cikla cikla garums sakrīt.

Tukšgaitas ķēdēs dzesētais ūdens virzās uz karstu, tāpēc dažādiem radiatoriem dzesēšanas šķidruma rotācijas ciklu garumi ir atšķirīgi. Tā kā sistēmas ātrums ir mazs, apkures laiks var ievērojami atšķirties. Tie radiatori, kuru cikla garums ir mazāks par ūdens ciklu, tiks uzsildīts ātrāk.

Radiatoriem ir divu veidu līnijpārvadātāju atrašanās vieta: augšā un apakšā. Augšējā pārklājošā caurule, kas apgādā karstu ūdeni, atrodas virs radiatoriem un apakšējā apšuvumā - zemāk.

Zem apakšējā starplikas ir iespējams noņemt gaisu caur radiatoriem un nav nepieciešams turēt caurules augšā, kas ir labs no telpas dizaina viedokļa. Tomēr, bez paātrinājuma kolektora, spiediena kritums būs daudz mazāks nekā augšējā starplikas izmantošana. Tāpēc praktiski netiek izmantots apakšējais acu zīmulis, kad telpu apsildē saskaņā ar dabiskās aprites principu.

Noderīgs video par tēmu

Viena cauruļvadu sistēma, kas balstīta uz elektrisko boileri mazai mājai:

Vienstāva koka mājas divu cauruļu sistēma, pamatojoties uz ilgu dedzināšanas cieto kurināmo katlu:

Kombinēta sistēma, kuras pamatā ir cietā kurināmā katls ar siltuma akumulatora klātbūtni:

Dabas cirkulācijas izmantošana ūdens apritē apkures lokā prasa precīzus aprēķinus un tehniski kompetentu uzstādīšanas darbu. Ja šie nosacījumi tiks izpildīti, apkures sistēma silda privātmājas telpas un atbrīvos sūkņa trokšņa īpašniekus un atkarību no elektroenerģijas.

Tvaika katli ar dabisko cirkulāciju

M. Ivanovs


Tvaika katliem tiek izmantotas dažādas dzesēšanas šķidruma aprites shēmas, lai pārveidotu barību ūdenī tvaikā: dabiska, daudzkārtēja piespiedu un tieša plūsma. Visizplatītākie katli ar dabisku cirkulāciju.

Abonēt rakstus var būt mājas lapa.

Tvaika ražošanas tehnoloģija ietver vairāku fizisko procesu secību. Viss sākas ar barības ūdens uzsildīšanu, kas iekļūst katlā ar zināmu spiedienu, ko rada barošanas sūknis. Šis process notiek tad, kad caur ūdeni caur konvekcijas virsmu, kas tiek saukts par ekonomiseru, notiek vienreizēja ūdens padeve (1. att.).
Pēc ekonomiskāzatora ūdens nonāk iztvaikojošās sildīšanas virsmās, kuras parasti atrodas tvaika katlu sadegšanas kamerās. No šī katla elementa nosaukuma ir skaidrs, ka šeit rodas tvaiks, un tad dažos katlos iekļūst pārtītajā. Tvaiks caur pārkarsēšanas caurulēm, ko silda dūmgāzes, iet vienreiz, bet tvaika veidojošās virsmas var būt dažādas. Visbiežāk apkures katlos tvaika un ūdens maisījums atkārtoti caur dūmvada ekrāniem uzsilda caurules dabiskās cirkulācijas dēļ vai vairāku piespiedu cirkulācijas rezultātā (izmantojot īpašu sūkni). Katlā, ko sauc par tiešo plūsmu, tvaika un ūdens maisījums vienreiz iziet cauri iztvaikošanas sildīšanas virsmai barošanas sūkņa radītā spiediena dēļ.
Sīkāk aplūkosim tvaika ražošanas procesa īpatnības katlā ar dabisko cirkulāciju.
Attēlā 1 parāda cilindra katla ar dabisko cirkulāciju shēmu, kas izgatavota pēc tradicionālās U formas shēmas. Padeves ūdens iekļūst kondensācijas vārpstas ekonomiseram. Ekonomiskais ir katla ūdens un tvaika ceļa pirmā daļa: tajā uzsildītais ūdens nonāk bungā, kura apakšējā daļā ir savienota gan ar neapsildāmo gruntējumu, gan ar apsildāmām pacelšanas caurulēm. Neapildīto cauruļu gadījumā katla ūdens nokļūst uz kolektoriem, kas atrodas degšanas kameras apakšējā malā. No šiem kolektoriem ūdens iekļūst vertikālajās dūmvadiem. Tas ir šeit, pateicoties spēcīgajai siltuma plūsmai no fosilā kurināmā sadedzināšanas, sākas faktiskais iztvaicēšanas process. Caur krāšņu ekrāniem vienu reizi, ne visas ūdens iztvaiko: tvaika un ūdens maisījums atgriežas bungā. Tvertnes tilpums atdala ūdeni un tvaiku. Tvaiks nonāk patērētājam vai pārsildīšanas sildītāja ieplūdes kolektorā, un katla ūdens atkal ieiet cirkulācijas cilpas caurules.

Zīm. 1. Bundu katla ar dabisko cirkulāciju shēma, kas darbojas ar pulverizētu degvielu:
1 - degļi; 2 - sadegšanas kamera; 3 - kuteris; 4 - cilindrs; 5 - pilienu caurules; 6 - sveces; 7 - tvaika sildītājs; 8 - konvekcijas dūmvadi; 9 - ekonomators, 10 - cauruļveida gaisa sildītājs; 11 - zemāks krāsns ekrāna savācējs

Cirkulācijas celšana un nolaišana pa dabiskās cirkulācijas kontūru (t.i., ar nesildāmām nolaižamām un apsildāmām pacelšanas caurulēm) notiek, pateicoties blīvuma starpībai starp katlu ūdeni un tvaika / ūdens maisījumu.
Lai palielinātu apgrozības ticamību augstspiediena bundu katlos (17-18 MPa), tiek izmantota tvaika un ūdens maisījuma piespiedu kustība dūmvadu ekrānos (2. att., B). Kā redzams no šīs diagrammas, katls ar piespiedu cirkulāciju, ir atšķirīgs no katla uz dabīgo cirkulāciju (2a zīmējums) klātbūtnē sūkni apkures katla ūdeni. Tas pats skaitlis (2, c) parāda cauruļvada katla izkārtojumu.

Zīm. 2. Ūdens un ūdens tvaika kustības shēma:
a) cilindru cirkulācija ar dabisko cirkulāciju; b) cilindru katls ar piespiedu cirkulāciju; c) cauruļu katls
1 - barošanas sūknis; 2 - ekonomaizers; 3 - katla augšējais cilindrs; 4 - pilienu caurules; 5 - iztvaikošanas celšanas caurules; 6 - tvaika sildītājs; 7 - cirkulācijas sūknis; 8 - zemāks kolektors

Tiešā plūsmas katlā, kam nav cilindra, un ķēde ir atvērta, ūdens pārveidošana tvaika notiek vienā sildītāja caurlaidē, un cirkulācijas koeficients ir vienāds ar vienu. Bundu katlos šis skaitlis ir lielāks. Katlā ar piespiedu cirkulāciju, kuram ir sildītāji ruļļu veidā, cirkulācijas daudzums parasti ir no 3 līdz 10. Katliem ar dabisku konvekciju šis parametrs parasti ir 10-50, un ar zemu siltuma slodzi caurulēs - 200-300.

Iezīmes un priekšrocības

Galvenais parametrs, kas ļauj izvēlēties dabiskā cirkulācijas tvaika katla zīmolu (FCC), ir tās tvaika ietilpība, mērot t / h vai kg / h. Plašs PKEC klāsts ļauj izvēlēties katlus ar nepieciešamo jaudu, sākot no dažiem kilogramiem līdz vairākām tonnām tvaika stundā. Svarīgi ūdens tvaika stāvokļa rādītāji ir tā spiediens un temperatūra.
Plašs PKEC modeļu klāsts ļauj veidot ūdens tvaikus ar pārmērīgu spiedienu no desmitdaļām līdz vairākiem desmitiem atmosfēru. PKEC var darboties ar dažādiem fosilā kurināmā veidiem: dabasgāzi, akmeņoglēm, koksni un koksnes atkritumus, kā arī šķidro kurināmo - neapstrādātu (stabilizētu) eļļu, mazutu, dīzeļdegvielu. Dažos gadījumos tiek izmantotas speciālas krāsnis, kas ļauj PECZ darbināt vairāku veidu degvielā. Papildus tradicionālajiem procesa tvaika ražošanas procesiem tos plaši izmanto dažādās jomās: dzelzceļa un ūdens transporta, pārtikas, vieglo un kalnrūpniecības nozarēs.
PKEC galvenās priekšrocības ir augsta uzticamība, vienkāršība, lielāka automatizācijas pakāpe un efektivitāte.
Apkures cikla aprites drošuma apstākļu radīšana krāsns ekrānos tiek panākta, ierobežojot katla darba spiedienu - parasti nav lielāks par 155 atm. To izraisa fakts, ka ar lielāku spiedienu samazinās tvaika un ūdens blīvuma starpība, kā rezultātā netiek nodrošināta efektīva aprite.
Mūsdienu PCEC ražotāji pabeidz mikroprocesoru vadības sistēmu un aizsardzību. Piemēram, Energetikas (Maskava) ražotā Alfa-M sistēma ļauj mums panākt vienkāršību un uzturēšanu. Šo sistēmu izmantošana optimizē "degvielas-gaisa" attiecību ar dažādu degvielas patēriņu, kas pozitīvi ietekmē siltumenerģijas ražošanas efektivitāti.
Šī tipa dubļus var darbināt dažādās klimatiskajās zonās, nav nepieciešams komplekss ekspluatācijas uzsākšana. Būtiska priekšrocība, ka nav pārāk lieli mūsdienīgi PKEC modeļi, ir to monobloku izpilde. Šajā dizainā kompakta iekārta atrodas uz tā paša rāmja ar ventilatora bloku, izplūdes ventilatoru un padeves sūkni. Augsta dizaina pētījuma ar precīzām kontroles un uzraudzības sistēmām kombinācija ļauj sasniegt augstus efektivitātes līmeņus SCE, kas var pārsniegt 90%.
Monobloku konstrukcijā katli tiek piegādāti kā vienota pārvietojama ierīce - samontēta, ķieģeļu un apšuvuma konstrukcijās. To uzstādīšana ir samērā vienkārša. Iekārtu izvietojuma kompaktums netraucē kārtējā un ārkārtas remonta veikšanu, kā arī preventīvo procedūru ieviešanu - visas sastāvdaļas un detaļas ir pieejamas pārbaudei.

PKETS Krievijas tirgū

Krievijas tvaika katlu tirgū, kā arī visā NVS valstīs rūpnieciskus apkures katlus ar dabisku cirkulāciju var atrast biežāk nekā citi, un ir pieejami gan iekšzemes, gan ārzemju ražotāji. Krievijā saražotajiem katliem marķējumā ir "E" indekss, kas atspoguļo dzesēšanas šķidruma dabiskās aprites principu šajos modeļos. Pēc cenas tie ir izdevīgāki salīdzinājumā ar ārvalstu analogu.
"E" sērijas tvaika katli, ko ražo PTO LLC (Maskava), ir vertikālie ūdens cauruļu katli ar divām bungām, kas atrodas vienā un tajā pašā vertikālajā asī un savstarpēji savienoti ar 51 mm diametra caurulēm.
"E" sērijas katli tiek izgatavoti šādās modifikācijās atkarībā no izmantotās degvielas: Е 1,0-0,9 ГЗ (Э) - darbībai ar dabasgāzi, Е 1,0-0,9 М-З (Э ) -, lai darbotos ar mazutu, 1,0-0,9 P E-W, (E) - cietā kurināmā, E GMN 1,6-0,9 (E) -, lai darbotos ar gāzes vai šķidrā kurināmā. Pirmais no grupām cipariem pēc indeksa "E" apzīmē tvaika ražošanai (t / h), otrā - tvaika spiediens katlā (MPa). Nosaukums "H" norāda uz klātbūtni katla spiediena sistēmā.
Sērijas "E" sviras ir paredzētas piesātinātās ūdens tvaika ražošanai ar darba spiedienu 8 atm. Šo tvaiku patērē dažādi rūpniecības, transporta, kā arī lauksaimniecības uzņēmumi apkures, tehnoloģisko, sadzīves un mājsaimniecības vajadzībām.

Zīm. 3. Tvaika katls ar dabisko cirkulāciju E-1,0 - 0,9 GM.

GC "Integrētās sistēmas" (Sanktpēterburga) piedāvā sērijas "KE" tvaika katlus - ar slāņveida mehāniskajām krāsnīm ar ietilpību no 2,5 līdz 10 t / h. Šie katli ir paredzēti, lai radītu piesātinātu vai pārkarsētu ūdens tvaiku, ko izmanto rūpniecisko uzņēmumu tehnoloģiskajām vajadzībām, kā arī apkures, ventilācijas un karstā ūdens sistēmās.
"KE" sērija ir sadalīta "KE-S" modifikācijās, kas ir aprīkotas ar slāņveida krāsns ierīcēm un "KE-MT" modifikācijām, kurās ir iepriekšējas ātrgaitas sadedzināšanas krāsns.
"DE" sērijas katlus piedāvā Generation rūpniecības grupa (Berezovskis, Sverdlovskas reģions). Tie var darboties ar dažādu veidu degvielu (gāzi, mazutu) un jaudu no 4 līdz 25 t / h. Paredzēts radīt piesātinātu vai vāji pārkarsētu tvaiku, ko izmanto uzņēmumu tehnoloģiskajām vajadzībām, kā arī apkurei, ventilācijai un karstā ūdens apgādei. "ME" sērija atšķiras no iepriekšējām sērijām, jo ​​šīs sērijas katliem ir 20% lielāka sildvirsma un līdz ar to arī lielāka efektivitāte. Šīs sērijas katlus piedāvā arī uzņēmums "Teplouniversal" (Pēterburga).
Starp ārvalstu ražotājiem varam pieminēt itāļu kompāniju Garioni Naval, kas Krievijas tirgū piegādā GMT / HP 200-2000 markas rūpniecības modeļus ar tvaika ražošanas jaudu no 0,3 līdz 3,5 t / h. Šīs sērijas katlu īpatnība ir saražotā tvaika darba spiediena vērtība, kas var svārstīties no 5 līdz 110 atm. Ūdens tvaika spiediens norādītajā diapazonā atbilst dzesēšanas šķidruma temperatūrai no 152 līdz 318 ° C, kas ļauj izmantot šīs sērijas katlus dažādās nozarēs.
Augstspiediena tvaika katli ar dabisko apriti NRW (Vācijas uzņēmums BBS GmbH) ar tvaika ražošanas jaudu 0,3 līdz 8 t / h. Šīs sērijas ūdens caurules katli spēj radīt piesātinātu tvaiku ar darba spiedienu līdz 120 atm. Siltuma nesējs ar šādiem parametriem parasti tiek izmantots ķīmijas, naftas ķīmijas, pārtikas, kā arī kosmētikas nozarēs.
Ir arī tvaika katli ar zemu spiedienu ārvalstu produkciju. Tādējādi uzņēmums Viessmann (Vācija) ražo Vitoplex 100-LS markas katlus ar jaudu 0,26-2,2 t / h šķidrā vai gāzveida kurināmajā ar darba spiedienu katlā 7 atm.

Raksts tika publicēts žurnālā "Rūpniecības un apkures katli un mini-CHP" № 2 (7) `2011

Privātmājas ar dabas apriti apkures sistēma

Domiotoplenie> Apkures sistēmas> Privātmājas ar dabisko cirkulāciju apkures sistēma

Siltumapgādes sistēmas izveide ar dabisko apriti privātmājā

Privātmājas apkures sistēma spēj strādāt, neizmantojot papildu enerģiju, izņemot apkures katla darbu. Šādu apkures sistēmu ar dabisko cirkulāciju sauc arī par gravitāciju vai gravitāciju. Visi šie nosaukumi apzīmē principu, saskaņā ar kuru šāda shēma darbojas - bez cirkulācijas sūkņa lietošanas.

Darbības princips

Tāpat kā visas vielas, ūdens sildīšanas laikā paplašinās, un tā blīvums kļūst mazāks. Pēc apsildīšanas apkures katlā ūdens iekļūst sistēmā, kur tai ir tendence pacelties, novirzot jau atdzesētu tilpumu. Pakāpeniski atdziest, tā plūst smaguma dēļ cauri apkures tīklam pa visu māju un atgriežas pie katla. Tur tas atkal silda, un cirkulācija atkārtojas.

Izceļ

Dabiskajā apritē esošā ķēde nesatur mehāniskus elementus, kas garantē tā ilgo kalpošanas laiku.

  • Shēma nesatur mehāniskos un elektroniskos elementus, kas var nedarboties, kas garantē tā ilgo kalpošanas laiku. Izmantojot caurules, kas nav pakļautas korozijai, apkure darbosies vismaz 50 gadus.
  • Vispārējais princips, izstrādājot sistēmas ar dzesēšanas šķidruma dabisko apriti, ir novietot katlu sistēmas apakšējā daļā zem radiatoriem.
  • Sūkņa dzesēšanas šķidruma sūkņa trūkums nozīmē, ka sistēmas dabiskais spiediena kritums ir mazs. Lai nodrošinātu drošu darbību, ir jāņem vērā, ka apkures cilpas garums nedrīkst pārsniegt 30-50 metrus, pretējā gadījumā cirkulācija netiks nodrošināta. Tas ierobežo iespējamo apsildāmo telpu.
  • Privātmājas ar dabisko cirkulāciju sildīšanas shēma ir liela inerce sākuma brīdī. Apkures normālā darbība var sākties tikai pēc dažām stundām pēc katla palaišanas pēc tam, kad tā ir sasildījusi visu dzesēšanas šķidruma tilpumu. Sākumā zemās temperatūras dēļ dzesēšanas šķidruma aprite būs diezgan lēna.
  • Sistēmas horizontālās daļas tiek montētas attiecībā uz obligāto slīpumu dzesēšanas dzesēšanas šķidruma virzienā. Tas nodrošina dabisko gaisa aizbāžņu savākšanu tīkla augšpusē. Tur izvietota izplešanās tvertne, lai to savāktu.
  • Elektriskā sūkņa trūkums nodrošina sistēmas nepastāvību.

Pašregulējums

Pareizi uzstādīts apkures loks ar dabisko cirkulāciju - sistēma ir pašregulējoša. Jo zemāka ir temperatūra mājā, jo ātrāk apkure darbojas. Jo lielāka atšķirība dzesēšanas šķidruma temperatūrā, kas ieplūst katlā un atstājot to, jo lielāka augstuma atšķirība starp pēdējo radiatora ķēdi un katlu, jo ātrāk dzesēšanas šķidrums cirkulē pa caurulēm, jo ​​labāk apkure mājās.

Tādēļ efektīvai apkures operācijai katls bieži atrodas pagrabos vai pagrabos.

Apgrozības likme

Cirkulācijas spiediena rašanās

Papildus jau minētajiem faktoriem dzesēšanas šķidruma aprite, kas nozīmē, ka māju apsildīšanas ātrums būs atkarīgs arī no vairākiem rādītājiem:

  • Siltumnesēju diametrs. Ar cauruļvada diametra samazināšanos dzesēšanas šķidruma dabīgais virziens palēninās. Tāpēc sistēmām ar gravitācijas aprites palīdzību tiek izmantoti diezgan liela diametra caurules - 32-40 mm.
  • Caurules materiāls. Dažādiem materiāliem ir atšķirīga izturība pret šķidrumiem, kas tiem plūst. Tātad tēraudam ir šis rādītājs vairāk, mazāk polipropilēna. Turklāt nokrišņi un korozija, kas notika pat nelielos izmēros, spēcīgi traucē vienmērīgu dzesēšanas šķidruma plūsmu, sakrustinot un palēninot to.
  • Cauruļu līkņu skaits un diametrs. Katru reizi, kad mainās kustības virziens, dzesēšanas šķidruma ātrums samazinās. Tādēļ būtu jābūt minimālam apgriezienu skaitam, un to diametrs jāveic pēc iespējas lielākam.
  • Bloķēšanas aprīkojuma veids un daudzums. Katrs šķidrums dzesēšanas šķidruma ceļā palēnina tā dabisko kustību, tādēļ bloķēšanas iekārtas ir jāuzstāda tikai tad, ja tas patiešām ir vajadzīgs.

Katla izvēle

Praksē ķēde ar dabisko cirkulāciju bieži darbojas kopā ar apkures katliem, kuriem nav nepieciešama elektrība.

Gāzes nepārtraukti katli "Conord" (Rostova pie Donas)

Jūs varat atrast ar gāzi darbināmus gaistošos katlus, tostarp tādus, kas ražoti Krievijā, piemēram, "Konord" (Rostova pie Donas) vai tā paša ražotāja universālie nepārtraukti "Don" katli, kas veiksmīgi darbojas bez elektroenerģijas. Daudzi ārvalstu ražotāji arī ražo katlus, kas ir piemēroti darbam gravitācijas sistēmās. Tātad Itālijas uzņēmuma Bertta Novella Autonom modelis ir izcils sevi pierādījis, strādājot vietējos apstākļos.

Siltuma jauda, ​​ko katls vajag efektīvai darbībai, tiek aprēķināta tādā pašā veidā kā citās sistēmās.

Pēc teritorijas

Visbiežāk sastopamā metode ir aprēķināt pēc platības, kuru vēlaties sildīt. Ja griestu augstums nepārsniedz 2,7 metrus, māja ir droši izolēta, tad mēs varam pāriet no vienkāršas attiecības - katram kilovatam katla jaudas siltums nedrīkst pārsniegt 10 kvadrātmetrus. Dienvidu reģionos šo vērtību var nesāpīgi samazināt par 10-20%, ziemeļu reģionos tas būs nepieciešams palielināt par 20-30%, bet Ziemeļreinas-Ziemeļu reģionos - palielināt no pusotras līdz divām reizēm.

Pēc tilpuma, ņemot vērā papildu faktorus

Precīzāks aprēķins ir balstīts uz sildītā tilpuma uzskaiti:

Ņemot vērā apsildāmās telpas daudzumu, varat veikt precīzāku aprēķinu

  • Aprēķins tiek veikts katrai telpai un koridoram atsevišķi, un tad tiek pievienoti rezultāti.
  • Par katru kubikmetru no telpas tilpuma tiek ņemti 40 vai vairāk katla jaudas.
  • Koeficientus, kas ņem vērā mājas reģionu, ņem tāpat kā apgabala aprēķinos.
  • Katrs standarta izmēra loga atvērums aprēķinam palielina 100 vati, un katra durvis palielina 200 vati.
  • Ja telpa atrodas pie mājas ārsienas, tad nepieciešamā jauda tās apsildīšanai jāpalielina par 10-30% atkarībā no sienas materiāla un biezuma.
  • Telpas griestu vai grīdas saskarne ar neapkurināmo telpu palielina nepieciešamo jaudu vēl par 40%.

Izkārtojuma izvēle

Smaguma plūsmas sistēmu ar dabisko cirkulāciju var veikt divās versijās:

  • viena caurules konstrukcija;
  • divu cauruļu sistēma.

Vienkāršo cauruļu apkures sistēma ar dabisko cirkulāciju ir visvienkāršākā - dzesēšanas šķidrums caur vienu cauruli caur visiem filtra radiatoriem iziet cauri apkures katlam.

Divu cauruļu sistēmā dzesēšanas šķidruma dabiskā plūsma notiek divās shēmās. Siltuma apgādes ķēde, viņš nonāk katrā radiatorā atsevišķi un no tā nonāk kopējā atgriezes ķēdē, novedot atpakaļ uz katlu.

Radiatoru izvēle

Galvenais, uzstādot sistēmas ar dabisko cirkulāciju, ir nodrošināt minimālu pretestību dzesēšanas šķidruma kustībai. Tāpēc apgrozība būs laba tikai tad, ja uzstādīsit radiatorus ar lielu klīrensu:

  • Mazākā pretestība ir klasiskajās čuguna baterijās, ar kurām smaguma spēka sistēma darbojas gandrīz pilnīgi.
  • Alumīnija un bimetāla radiatori parāda labus rezultātus tikai ar iekšējo diametru vismaz trīs ceturtdaļas collas.
  • Ir iespējams uzstādīt tērauda baterijas ar pietiekamu iekšējo urbuma diametru.
  • Neizmantojiet paneļa baterijas. Jebkurā modifikācijā tām ir neliels iekšējais diametrs un ievērojami palēnina dzesēšanas šķidruma dabisko plūsmu.

Savienojošie radiatori

Svarīgs kvalitātes sistēmas elements ir radiatoru pieslēguma veids:

  • vertikāla vai sānu;
  • diagonāli
  • horizontāli vai zemāk.

Mazāks siltuma zudumu daudzums nodrošina diagonālu savienojumu, kad cirkulācija notiek starp augšējo radiatora cauruli un tā diagonāli pretējo apakšējo. Sānu savienojums darbojas nedaudz mazāk efektīvi, ja dzesēšanas šķidrums ieiet augšējā radiatora sprauslai un iziet no apakšējā, kas atrodas zem tā. Vislielākais siltuma zudumu skaits tiek iegūts apakšējā savienojumā, kurā apgrozība notiek caur zemākām radiatora caurulēm.

Radiatoru savienošanas metode visvairāk ietekmē apkures kvalitāti, it īpaši, ja tiek izvēlēta vienvirziena apkures sistēma ar dabisko cirkulāciju:

Ar tiešo savienojumu, dzesēšanas šķidrums iet caur visiem radiatoriem ķēdē pa vienam, dzesēšanas laikā arvien vairāk un vairāk par katru no tiem. Pēdējā radiatorā dzesēšanas šķidruma temperatūra jau ievērojami atšķiras no pirmās, un efektīvajām tālu telpu apsildīšanai nepieciešams palielināt ierīču sekciju skaitu.

Šis trūkums ir ievērojami mazāks, ja katra radiatora ieplūdes un izplūdes atvere ir savienota ar apvedceļu, caurule, kas ļauj daļai plūsmas plūst gar radiatoru un mazina vidi, pārvietojoties pa sildīšanas tīklu.

Sistēmā ar dabisko cirkulāciju adatu vārstam jābūt atvērtai.

Ja uzstādāt regulējamu adatas vārstu apvedceļa līnijā, jūs varat kontrolēt dzesēšanas šķidruma plūsmu caur radiatoru un caur apvedmuitu. Jo vairāk siltuma nesējs iet caur radiatoru, jo ātrāk tas sakarst, tomēr šāds iestatījums rada visus iepriekš minētos trūkumus sistēmas nepietiekamas apsildes veidā. Parasti šis vārsts paliek pilnībā atvērts. Tad smaguma plūsmas sistēma neatkarīgi izdala plūsmas, kā to vēlas, cirkulācija normalizējas, un lielākā daļa dzesēšanas šķidruma nonāk pie pēdējiem radiatoriem, tikai nedaudz atdzesēta.

Turklāt, lai varētu izslēgt radiatorus istabas temperatūras labošanai, nomaiņai vai regulēšanai, aizvada vārsti ir jāuzstāda radiatora priekšā un pēc tam.

Cauruļu izvēle

Kā jau minēts iepriekš, cauruļu izvēlei ir liela nozīme, veidojot gravitācijas sistēmu:

  • Vispievilcīgākie ir caurules no pastiprināta polietilēna. Bet tie nav pielāgoti darbam ar augstu temperatūru, ierobežotā temperatūra tiem ir 95 grādi pēc Celsija.
  • Metāla plastmasas caurules ir labi pieļaujamas augstā temperatūrā, bet tās ir savstarpēji saistītas ar piederumiem, kas būtiski sašaurina lūmenu un nodrošina lielu pretestību dzesēšanas šķidruma kustībai.
  • PPS plastmasas caurulēm ir augstāka temperatūras robeža nekā polietilēna caurulēm - līdz 110 grādiem pēc Celsija, bet tie ir dārgāki.

Cauruļu izvēle ir atkarīga no katla veida, kas nodrošina apkuri mājā. Cietā kurināmā katli izdalās tik augstu temperatūru, ka šādā sistēmā var droši darboties tikai metāla caurules: tērauds, nerūsējošais vai varš.

Siltuma nesēja izvēle

Sistēmās ar dabisko cirkulāciju var izmantot kā dzesēšanas šķidruma ūdeni vai zemu mitrumu - antifrīzu.

Antifrīzam kā dzesēšanas šķidrumam ir vairāki piesardzības pasākumi.

Ja jūs plānojat izmantot antifrīzu, tad jums jānorāda šādi punkti:

  • Antifrīza siltuma padeve ir zemāka nekā ūdens. Tādēļ, lai efektīvi uzkarsētu, radiatoru izmēri ir jāparedz par 10-15% lielāki, nekā tiek iegūti, aprēķinot sistēmu ar ūdeni.
  • Antifrīzs pārkaršanas formā bagātīgi nogulsnes un nogulsnes. Ja privātmājas ar dabisku cirkulāciju sildīšanas shēma ilgu laiku ir spiesta strādāt ar augstu dzesēšanas šķidruma temperatūru, pastāv liels risks, ka siltummainis var tikt pilnībā slogots.
  • Savienojumi, kas paredzēti darbam automobiļu dzesēšanas sistēmās, pilnīgi nederīgi izmantot apkures sistēmās. Ir nepieciešams izmantot īpašus savienojumus: Thermotrust, Dixis, Hotpoint un tamlīdzīgi.
  • Antifrīzu nevar izmantot tīklos ar atvērtu izplešanās tvertni.
  • Izstrādājot sistēmu, jāprecizē, vai izvēlētais katls var strādāt ar antifrīzu.

Ūdenim kā dzesēšanas šķidrumam ir tikai viens nopietns trūkums - augstāka sasalšanas temperatūra salīdzinājumā ar antifrīzu, kas, ja netiek veikta sistēmas darbības kontrole, var izraisīt cauruļu un radiatoru sasalšanu un plīsumu.

Ūdenim ir augstāks sasalšanas punkts nekā antifrīzam.

Secinājums

Privātmājas gravitācijas apkures sistēma nav visefektīvākais veids, kā nodrošināt mājokļa apkuri, bet reizēm vienīgā iespējamā. Ja vietējā energoapgādes tīklā ir iespējami slēgumi, pilnīgi bez barošanas nav citas alternatīvas. Pat ja elektroenerģijas zudums rodas reti, tas būs pareizais lēmums būvēt siltumtīklu saskaņā ar šo shēmu un piegādāt to ar elektrisko sūkni. Tad jūs noteikti garantējat sev uzticamu neatkarīgu apkuri, neatkarīgi no ārējiem faktoriem.

Ūdens cirkulācija katlā

Ūdens aprite ir ūdens kustība slēgtā ķēdē. Cirkulācijas ķēdes sastāvā parasti ietilpst tādi katlu konstrukciju elementi kā bungas, kolektori, apkures un neapkurināmās apkures virsmu caurules. Ūdens var plūst kontūrā vairākas reizes vai vienreiz, pārvietojoties pa apkures virsmām no ieplūdes līdz izplūdes atverei.

Atkarībā no iemesliem, kas izraisa ūdens cirkulācijas kustību, tā tiek sadalīta dabas un piespiedu kārtā.

Dabiskā cirkulācija tiek veikta tvaika katlos, jo braukšanas spiedienu kontūrā rada atšķirība starp ūdens un tvaika blīvumu. Turklāt katrs kg ūdens var pakāpeniski pārvērsties tvaikos, atkārtoti iet cauri ķēdei vai pārvēršas tvaika vienā caurlaidībā caur sildvirsmu.

Sūkņa radītā ūdens piespiedu cirkulācija. Tas tiek izmantots ūdens katlos un ūdens ekonomaizeros un ir tieša plūsma.

Jebkurā cirkulācijas tipā un tā organizēšanas metodēs kontūrā radītais ūdens un tvaiks droši atdzesē metālu, kas nepieciešams katlu nevainojamai darbībai.

Dabiskā ūdens cirkulācija tvaika katlos. Apsveriet dabiskās cirkulācijas principu uz krāsns sānu plāksnes aprites cikla piemēriem (10. att.).

Zīm. 10. Vienkāršākās dabiskās cirkulācijas kontūras shēma:

1 - savācējs; 2 - standpipe; 3 - augšējā cilindra; 4 - ekrāna (pacelšanas) caurules.

Feed ūdens ievada augšējā katla cilindra 3. No tā ūdens drops on a standpipe 2 un nonāk kolektora 1. Šajā circuit porciju uzsildīšanai, ūdens netiek piegādāts (šamots Siltumizolācijas caurules sienas) un ūdens temperatūra ir zemāka par piesātināšanas temperatūru noteiktā tvaika spiediens katls.

No kolektora ūdens iekļūst 4 ekrāna apsildāmajās caurulēs, un, paceļoties caur tām, uzsilst līdz viršanai, vārīšanai un daļēji pārvēršas par tvaiku. Iegūtais tvaika un ūdens maisījums ievada cilindrā, kur tas tiek sadalīts ūdenī un tvaikos. Steam atstāj katlu, un ūdens tiek sajaukts ar barības ūdeni un atkal nonāk cirkulācijas ķēdē.

Celšanas caurulīšu daļa, kur ūdens tiek uzkarsēts līdz vārīšanās temperatūrai, tiek saukts par elektrozāzeru, un tvaika saturošo tvaiku sauc par tvaika saturu. Pēdējā augstums vairākas reizes ir ekonomiskā sekcijas augstums.

Ekonomiskajā sekcijā ūdens pārvietojas nemainīgā ātrumā, un tvaika saturošā sekcijā tā nepārtraukti palielinās, jo tvaika daudzums, kas rodas stāvvadā, turpina palielināties. Ūdens ātrumu ekonomatora sadaļā sauc par cirkulācijas ātrumu. Pateicoties tā pastāvīgumam, aprites ātrums ir viena no svarīgākajām dabiskās aprites pazīmēm. Tās vērtība ir aptuveni 0,5 - 1,5 m / s.

Krājumu kontūras klātbūtne ar materiāliem ar dažādiem blīvumiem rada kontūras spiediena starpību vai aprites virzītājspēku. Spiedienu lejupslīdei rada ūdens stabs ar blīvumu rIn un pacelšanas caurulēs - ūdens un tvaika ūdens maisījuma kolonna ar blīvumu rSM. Tādēļ biezāka vidēja izspiež mazāk blīvu un ķēdē rada apļveida ūdens kustību. Vadītāja galvas lielums ir atkarīgs no formas atkarības:

kur hPAIR - pacelšanas cauruļvadu tvaika saturošas daļas augstums; g - gravitācijas paātrinājums.

No kustīgas galvas izteiksmes izriet, ka apritē nepietiek ar vidēm ar dažādu blīvumu. Ir arī nepieciešams, lai tvaika saturošas caurules novietotu vertikāli.

Vienā caurlaide gar kontūru, tikai daļa ūdens tiek pārvērsta tvaikā. Tādēļ, lai raksturotu ūdens iztvaikošanas intensitāti, tiek izmantots apgrozījuma koeficienta jēdziens:

k = M / D, (7.2)

kur M ir ūdens plūsma caur spiedi, kg / h; D - siltās caurulēs saražotā tvaika daudzums, kg / h.

Tādējādi cirkulācijas daudzveidība norāda, cik reizes vienai kg ūdens ir jāiet cauri ķēdei, lai pārvērstu tvaiku. Ekrāniem, k = 50 - 70, konvektīvām sijām, k = 100 - 200.

Apgrozības daudzuma apgriezieni raksturo mitrā tvaika sausuma pakāpi x = 1 / k. No tā mēs varam secināt, ka ekrānos veidojas tvaika un ūdens maisījums, kurā ir ne vairāk kā 0,02 vai 2% tvaika. Tādēļ pat apkures katlu siltumizolācijas virsmas, kas ir ekrāni, ir droši samitrinātas un atdzesētas ar ūdeni.

Konvektīvos sijām visas caurules tiek sildītas ar gāzēm, kuru temperatūra nepārtraukti samazinās cauri sijai. Tāpēc apkures caurulēs gāzes plūsmas virzienā arī samazinās tvaika saturs un palielinās tvaika un ūdens maisījuma blīvums. In caurule bundle tvaika un ūdens maisījumā ar atšķirīgu blīvumu klātbūtne rada braukšanas spiedienu, kas virzās ūdeni šādi: no augšas uz cilindra, ūdens iekļūst aizmugurējo cauruļu komplektā un tos ievada apakšā katla cilindra; no cilindra, ūdens iekļūst atlikušajās staru caurulēs un tvaiks nonāk augšējā cilindrā.

Piespiedu apgrozība. Piespiedu cirkulācija tiek izmantota katliem, kā arī tvaika katlu ekonomaizerim. Ūdens kustība caur apkures virsmu caurulēm rada sūkni. Ūdens iekļūst apkures virsmā auksti un atstāj karstu, tādējādi nodrošinot tiešu plūsmu katlā. Ūdens cirkulācijas biežums ir vienāds ar vienu.

Lai izveidotu tiešu ūdens plūsmu, katlu apkures virsmas tiek veidotas atsevišķu paneļu veidā, kas ir savstarpēji savienoti virknē vai paralēli. Panelis ir izgatavots no vienas cauruļu rindas, kuras galus ir aizvēruši apakšējā (sadales) un augšējā (savākšanas) kolektori. Šajā gadījumā caurulēm var būt gan taisna (galvenokārt), gan spoļu konfigurācija.

Ja caurules tiek savienotas ar kolektoriem paralēli, ūdens caurplūst caur ūdens strūklu ar nevienlīdzīgām izmaksām, pateicoties atšķirībām cauruļu hidrauliskajās pretestībās un nevienmērīgā cauruļvadu apsildē ar gāzēm. Tāpēc mazāk ūdens iekļūst atsevišķās caurulēs, nekā tas nepieciešams, lai droši atvēsinātu metālu. Ir pat iespējams vārīt ūdeni atsevišķās caurulēs, kas vēl vairāk samazina ūdens plūsmu šādās caurulēs.

Ūdens kustība caurulēs var būt gan celšana, gan nolaišana. Tomēr, lai izvairītos no ūdens viršanas uz augšu, tā ātrums tiek ņemts vismaz 0,5-1 m / s. To pašu iemeslu dēļ ūdens spiediena kritums katlos nedrīkst būt lielāks par 0,2 MPa.

Top