Parní topné systémy využívají vlastnosti páry během kondenzace k uvolnění latentního tepla fázové přeměny. Při kondenzaci 1 kg páry v topném zařízení přijme místnost asi 2260 kJ tepla. Ve srovnání s vodními topnými systémy mají parní topné systémy následující výhody:

1) díky nízké hustotě páry se pohybuje vysokou rychlostí, v důsledku čehož jsou potřeba menší průměry tepelných trubic než u vodního ohřevu, proto jsou náklady na tepelné trubice v parních topných systémech nižší než u vodních topných systémů; 2) větší koeficient přenosu tepla z páry na stěny topného zařízení (kvůli vysokému latentnímu teplu fázové přeměny), díky tomu a vysoké teplotě páry, povrchová plocha topných zařízení v parních topných systémech je přibližně o 25-30 % nižší než v systémech ohřevu vody; 3) rychlé vytápění místností a odstavení systému 4) možnost použití topných systémů v budovách s vyššími podlažími díky nízké hustotě páry.

Spolu se všemi vyjmenovanými pozitivními vlastnostmi má však pára řadu významných nevýhody:

1) nemožnost regulace přenosu tepla topných zařízení změnou teploty chladicí kapaliny, to znamená nemožnost vysoce kvalitní regulace; 2) trvale vysoká teplota (100 °C a více) povrchu topných trubek a topných zařízení, která způsobuje rozklad usazeného organického prachu, 3) zvýšení zbytečných tepelných ztrát parovody, když jsou položeny v nevytápěných místnostech; 4) hluk při provozu systémů, zejména při obnovení provozu po přestávce 5) zkrácení životnosti topných potrubí; Vzhledem k těmto nedostatkům není parní topný systém povoleno používat v obytných, veřejných a administrativních budovách a také v průmyslových prostorách se zvýšenými požadavky na čistotu vzduchu.

Klasifikace parních topných systémů. Podle počátečního tlaku párydodávané do otopné soustavy jsou vysokotlaké (> 0,07 MPa), nízkotlaké (0,005-0,07 MPa) otopné soustavy a vakuově-parní (< 0,1 MPa) otopné soustavy. Způsobem vracení kondenzátu Parní topné systémy se dělí na uzavřené (kondenzát se vlivem sklonu potrubí samospádem vrací z topných zařízení do kotle nebo topné sítě) a otevřené (kondenzát nejprve vstupuje do kondenzační nádrže a poté je čerpán do kotle nebo topení síť). Podle umístění parovodů a uspořádání stoupaček: s horním, spodním a mezilehlým rozvodem páry pro schémata obsluhy jednotrubkových a dvoutrubkových topných zařízení.

ČTĚTE VÍCE
Je lepší hydroizolovat suterén zevnitř nebo zvenku?

44) Nízkotlaký parní topný systém.

Otopné soustavy, ve kterých tlak páry nepřesahuje 0,07 MPa, se nazývají nízkotlaké soustavy a soustavy, ve kterých je tlak páry vyšší než 0,07 MPa, se nazývají vysokotlaké. Na Obr. 3.10. znázorňuje schéma uzavřeného nízkotlakého parního topného systému s mezirozvodem páry. Pára z kotle podél hlavní stoupačky 1 v důsledku tlakových rozdílů v kotli a topných zařízeních stoupá do hlavního parního potrubí 2 a pak je přes stoupačky 5 přiváděna do topného zařízení. Zde pára kondenzuje a uvolňuje latentní výparné teplo do vytápěné místnosti. Vzniklý kondenzát se přes stoupačky 3 kondenzátu a sběrné potrubí 6 kondenzátu, uložené se sklonem minimálně 0,005 ve směru jeho pohybu, samospádem vrací do kotle. Pro normální odvod vzduchu ze systému musí být průměr potrubí kondenzátu takový, aby odváděný kondenzát zaplňoval maximálně polovinu průměru potrubí. Dodržení této podmínky umožňuje, aby vzduchový prostor potrubí kondenzátu komunikoval s atmosférou pomocí vzduchového potrubí 8. Místo, kde je potrubí připojeno k potrubí kondenzátu, musí být výše než hladina vody v potrubí 7 zásobující kotel kondenzátem . Za těchto podmínek nebude hlavní potrubí kondenzátu nikdy zcela naplněno vodou, to znamená, že se bude jednat o tzv. „suché“ potrubí kondenzátu. Takové potrubí kondenzátu je položeno buď pod stropem suterénu nebo pod podlahou prvního patra. Tričko s

zástrčkou 4 zkontrolujte přítomnost páry v potrubí kondenzátu, která by tam neměla být. Nízkotlaký parní otopný systém se spodním rozvodem páry se od systémů s horním a mezilehlým rozvodem liší především umístěním hlavního parovodu, ve kterém je instalován speciální hydraulický ventil nebo je na vzdálené stoupačce instalován odtok pro odvádění kondenzátu z stoupačky a hlavní parní potrubí.

§ 33. Vlastnosti páry jako nosiče tepla v otopných soustavách. Rozsah parních topných systémů.

Parní topné systémy využívají vlastnosti páry během kondenzace k uvolnění latentního tepla fázové přeměny. Při kondenzaci 1 kg páry v topném zařízení přijme místnost asi 2260 kJ tepla.

Ve srovnání se systémy ohřevu vody mají systémy parního ohřevu následující výhody:

1) v důsledku nízké hustoty páry se pohybuje vysokou rychlostí, v důsledku čehož jsou vyžadovány menší průměry tepelných trubic než u ohřevu vody, takže náklady na tepelné trubice v parních topných systémech jsou nižší než v systémech ohřevu vody ;

ČTĚTE VÍCE
Jak souvisí počet závitů ve vinutí transformátoru s napětím?

2) větší koeficient přenosu tepla z páry na stěny topného zařízení (kvůli vysokému latentnímu teplu fázové přeměny), díky tomu a vysoké teplotě páry, povrchová plocha topných zařízení v páře otopných soustav je přibližně o 25 – 30 % méně než u soustav ohřevu vody;

3) rychlé vytápění prostor a odstavení systému;

4) možnost využití topných systémů ve výškových budovách díky nízké hustotě páry.

Spolu se všemi uvedenými pozitivními vlastnostmi má však pára řadu významných nevýhod:

1) nemožnost centrální vysoce kvalitní regulace (změny teploty chladicí kapaliny) dodávky tepla, v důsledku čehož je obtížné udržovat konstantní a rovnoměrnou teplotu v místnosti; zajištění konstantní teploty je dosaženo pravidelným vypínáním systému (ovládání „průchody“), což je nepohodlné;

2) znečištění ovzduší produkty suché sublimace (rozkladu) organického prachu usazujícího se na povrchu topných zařízení;

3) velké tepelné ztráty parovodů;

4) snížení životnosti parovodů v důsledku vnikání vzduchu do systému při periodických odstávkách způsobujících zesílenou korozi, zejména kondenzátních potrubí.

Nevýhody páry jako nosiče tepla neumožňují její použití pro vytápění obytných budov, ubytoven, dětských a zdravotnických zařízení, knihoven, muzeí a řady dalších.

V souladu s SNiP 2.04.05-86 se doporučuje instalovat parní topné systémy v průmyslových prostorách (podle povinné přílohy 10), stejně jako na schodištích, přechodech pro chodce, vestibulech a topných bodech.

§ 34. Klasifikace, schémata a zařízení parních topných systémů

Systémy parního vytápění se dělí: podle přítomnosti spojení s atmosférou, podle počátečního tlaku páry, způsobu vracení kondenzátu do kotle nebo do topné sítě, umístění parovodu a rozmístění stoupaček. V současné době se používají otevřené (komunikující s atmosférou) topné systémy.

Na základě tlaku dodávaného do topného systému se rozlišují topné systémy vysoký (Rchata > 0,07 MPa), nízká (рchata < 0,07 MPa)tlak a vakuum-pára (рbřišní svaly < 0,1 MPa). Vakuové parní systémy se u nás nepoužívají.

Podle způsobu návratu kondenzátu se parní topné systémy dělí na Zavřeno (kondenzát se vlivem sklonu potrubí samospádem vrací z topných zařízení do kotle nebo do topné sítě) a OTEVŘENO (kondenzát nejprve vstupuje do nádrže kondenzátoru a poté je čerpán do kotle nebo do topné sítě).

ČTĚTE VÍCE
Co se stane, když finančním úřadům nevysvětlíte, odkud peníze pocházejí?

V závislosti na umístění parovodu a uspořádání stoupaček lze parní otopné soustavy konstruovat stejně jako otopné soustavy vodní, tzn. s horním, spodním a mezilehlým rozvodem páry pro schémata obsluhy jednotrubkových a dvoutrubkových topných zařízení.

Pojďme k jednotlivým schématům. Na Obr. Na obrázku 9.1 je schéma uzavřeného nízkotlakého parního topného systému s horním rozvodem páry. Pára z kotle přes hlavní stoupačku 1, vlivem rozdílu tlaků v kotli a v topných zařízeních stoupá do hlavního parního potrubí 2 a dále podél stoupaček 3 a větví 4, vybavené ventily, dosáhne topných zařízení. Zde pára kondenzuje a uvolňuje latentní výparné teplo do vytápěné místnosti stěnami zařízení. Vznikající kondenzát podél stoupaček kondenzátu 5 a vedení sběru kondenzátu 6, uložený se sklonem (nejméně 0,005) ve směru svého pohybu se samospádem vrací do kotle, který je výrazně níže než topné spotřebiče, takže sloupec kondenzátu h vyrovnal tlak páry v kotli. Například při tlaku páry v kotli рchata = 0,02 MPa kolona kondenzátu h musí být alespoň 2 m.

Pro normální odvod vzduchu ze systému musí být průměr potrubí kondenzátu v uvažovaném schématu takový, aby protékající kondenzát zaplňoval ne více než polovinu průměru potrubí. Dodržení této podmínky umožňuje vzduchový prostor potrubí kondenzátu pomocí potrubí 7 komunikovat s atmosférou 9. Místo připojení potrubí 7 k potrubí kondenzátu musí být nad hladinou vody II II (viz obr. 9.1) ne méně než 250 mm; nejsou na něm instalovány uzavírací ventily. Za těchto podmínek nebude hlavní potrubí kondenzátu nikdy zcela naplněno vodou. Takové systémy se nazývají suché parní topné systémy.

Pokud je parní potrubí v uzavřených systémech dlouhé, pro snížení hloubky kotelen se potrubí kondenzátu pokládá pod hladinu vody v kotli. Takové potrubí kondenzátu se nazývá „mokré“, protože je zcela naplněno kondenzátem. Vzduch je z topného systému odváděn „mokrým“ potrubím kondenzátu speciální vzduchovou sítí trubek o průměru 15-20 mm, napojených na stoupačky kondenzátu 250 mm nad možnou hladinou kondenzátu v nich.

Rýže. 9.1. Parní topný systém s horním rozvodem páry.

Rýže. 9.2. Systém parního ohřevu se spodním rozvodem páry.

Nízkotlaký parní otopný systém se spodním rozvodem páry se od systému s horním rozvodem liší především umístěním hlavního parovodu, ve kterém je instalován speciální hydraulický ventil nebo je na vzdálené stoupačce instalován odtok pro odvod kondenzátu z rozvodu páry. stoupačky a hlavní parní potrubí (obr. 9.2).

ČTĚTE VÍCE
Je možné vypustit vodu z kotle přes pojistný ventil?

Otevřené parní topné systémy (obr. 9.3) se používají při tlaku páry рchata = 30 kPa a více. Na rozdíl od uzavřeného systému kondenzát v něm nestéká do kotle 1a do nádrže na kondenzát 3, odkud je čerpadlo 2, spínané automaticky nebo ručně, přiváděno do kotle. V těchto parních topných systémech mohou být topná zařízení umístěna v libovolné výšce vzhledem ke kotli.

Používá se horizontální jednotrubkový průtokový systém, který je ekonomický a zcela přijatelný pro vytápění velkých místností v budovách 1-2 podlaží, ve kterých není vyžadováno individuální nastavení přenosu tepla zařízení. Vertikální jednotrubkové topné systémy s nosičem tepla – pára v SSSR nebyly široce používány. Vysokotlaký parní ohřev рbřišní svaly > 0,17 MPa se obvykle odebírá v případech, kdy pára vzniká v továrních kotlích a jejím hlavním odběratelem je výroba.

Uvažujme řídicí jednotku a vysokotlaký parní topný okruh s horním rozvodem páry (obr. 9.4). Pára z kotelny vstupuje pod tlakem do řídící jednotky рchata = 0,6 MPa, který je nutný pro výrobu. Pro rozvod páry je instalován parní distribuční rozdělovač 2 se dvěma větvemi.

Protože pro systém vytápění budov lze použít páru s tlakem рchata ne vyšší než 0,3 MPa, pak pro snížení tlaku z 0,6 na 0,3 MPa je před druhý parní distribuční rozdělovač instalován redukční ventil 3 s bypass line 4(v případě opravy). Za redukčním ventilem je instalován pákový pojistný ventil 5, upraveno na рchata = 0,3 MPa. Pro sledování tlaku na rozdělovačích jsou k dispozici manometry 1. Z druhého parního distribučního potrubí proudí pára hlavními stoupačkami a parovodem 6 a topné stoupačky 7 v topných spotřebičích. Na potrubí páry a kondenzátu jsou instalovány ventily 9; jsou nezbytné pro omezení průchodu páry do potrubí kondenzátu a vypnutí zařízení. Ve vysokotlakém parním topném systému dochází k výraznému tepelnému prodloužení potrubí (až 1,5–2 mm na 1 m). Pro kompenzaci prodloužení se používají odbočky potrubí a kompenzátory jsou instalovány na přímých hlavních potrubích. 8.

Rýže. 9.3. Schéma horizontálního jednotrubkového průtokového otevřeného systému nízkotlakého parního vytápění s čerpáním kondenzátu

1 – kotel; 2 — čerpadlo pro čerpání kondenzátu; 3 – nádrž na kondenzát.

ČTĚTE VÍCE
Co je lepší koupit benzínový nebo naftový pojízdný traktor?

KONDENZÁT DO KOTELNY

Obr. 9.4. Schéma vysokotlakého parního topného systému s horním rozvodem páry.

Vysokotlaké parní topné systémy se používají pouze v otevřeném stavu. Aby se zabránilo pronikání páry z topných zařízení do potrubí kondenzátu a kondenzační nádrže, jsou instalovány lapače kondenzátu 10 nebo zadržovací podložky, které umožňují průchod kondenzátu a zadržují páru.