Отопление. Эксплуатационные требования к системе

Система отопления должна обеспечивать расчетную (требуемую по нормам) температуру воздуха в помещениях. Требуемая температура внутреннего воздуха поддерживается подачей теплоты системами отопления, а также бытовыми тепловыделениями. Суммарное поступление теплоты должно возмещать ее расход через ограждающие конструкции зданий; на нагревание наружного воздуха, поступающего через двери, неплотности в ограждающих конструкциях, в том числе за счет инфильтрации.

Система отопления здания должна обеспечивать: равномерное нагревание воздуха помещений в течение отопительного периода; противопожарную безопасность; возможность регулирования.

Максимальное давление в системе отопления не должно превышать: при установке радиаторов — 0,6 МПа, при установке конвекторов— 1,0 МПа, что определяется механической прочностью установленных приборов. Система отопления должна быть герметична во всем диапазоне давлений.

Критерием качества работы системы отопления зданий служит надежность поддержания расчетных температур воздуха в помещениях в течение всего холодного периода года, что обеспечивается согласованной работой всех служб централизованного теплоснабжения: генераторов теплоты, тепловых сетей, систем отопления здания и другого теплоиспользующего оборудования. Нарушение ритмичной работы в любом звене теплоснабжающей системы приводит к неоправданному увеличению расхода теплоты, перебоям в теплоснабжении как отдельных, так и группы потребителей, понижению условий комфорта для находящихся в помещении людей, а порой и к значительным затратам на аварийно-восстановительные работы. Поэтому повышение надежности и качества отопления — комплексная задача, решение которой требует прежде всего четкой организации и управления эксплуатацией как теплоснабжающих, так и теплопотребляющих систем в комплексе.

Основными неисправностями системы отопления являются понижение температуры в отапливаемых помещениях по сравнению с расчетными и нарушение герметичности элементов системы. Понижение температуры в помещении может быть вызвано следующими причинами: нарушением циркуляции теплоносителя, неисправностью узла управления, самовольным подключением дополнительных отопительных приборов.

При снижении температуры в помещениях в первую очередь необходимо по термометру проверить температуру теплоносителя, подаваемого в систему отопления. Если температура теплоносителя ниже требуемой, то неисправность следует искать в узле управления. Если температура теплоносителя соответствует нормируемой, то неисправность системы отопления заключается в нарушении циркуляции теплоносителя или в неправильном регулировании системы.

Нарушение циркуляции теплоносителя происходит: при полном или частичном засоре стояка, подводки к отопительному прибору, попадании воздуха в систему («завоздушивание» системы), замораживании системы, ошибках при монтаже труб, арматуры, ее неисправности, разрегулировании системы, понижении давления из-за утечек воды.

Засоры возникают в результате попадания грязи в систему, при неисправных грязевиках, при отложении продуктов коррозии на внутренней поверхности труб. Чаще всего они возникают в изгибах труб, ответвлениях, нижних подводках к отопительным приборам, кранах, расположенных на горизонтальных участках, крестовинах и тройниках, в переходах.

При засоре стояка (отдельного прибора), как правило, увеличивается сопротивление участков систем отопления и сокращается расход циркулирующего по ним теплоносителя, в результате снижаются средние температуры отопительных приборов на этих участках.

При засоре стояка в двухтрубной системе отопления (см. рис. 2.2, о, б) до засора наблюдается нормальная температура поверхностей всех отопительных приборов, подключенных к этому стояку (циркуляция до засора не нарушается). После засора температура резко падает, что происходит в результате сокращения расхода теплоносителя в отопительных приборах системы или полной остановки циркуляции через приборы.

При засорах подводок или отопительных приборов температура понижается на поверхности только отдельных приборов, при этом весь стояк системы отопления прогревается нормально. Обнаружение засоров — сложная и трудоемкая работа, которую можно выполнить двумя способами: температурным и акустическим. При температурном способе на обследуемом участке температуру измеряют жидкостными или электронными гермометрами-термощупами. Определение температуры да ощупь дает приблизительные результаты и требует определенного навыка. В однотрубных системах (см. рис. 2. 2, в...ж) отыскание засора в стояке путем замера температуры, как правило, положительных результатов не дает, так как теплоноситель остывает равномерно по всему стояку до и после засора.

Акустический способ заключается в прослушивании системы. В местах сужения проходного сечения трубопровода, вызванного засором, скорость теплоносителя резко возрастает, что приводит к увеличению шума в месте засора. Для прослушивания шума пользуются течеискателями (рис. 2.5), состоящими из корпуса 2, в котором расположены усилитель с блоком питания и индикатор, щупа 3 и наушников 4.

Место засора определяют следующим образом (2.6.): проходят вдоль трубопровода, прижимая щуп к поверхности трубы. При этом прослушивают шум в наушниках. На участках, где уровень шума возрастает, возможен засор. Для точного определения места засора щуп 1 прижимают к трубопроводу с одной стороны от предполагаемого места засора (точка А) и снимают показания по шкале индикатора течеискателя 2. Второе измерение производят аналогично с другой стороны предполагаемого места засора (точка Б). При обоих измерениях уровень

Рисунок 2.2.5 - Течеискатель:

1 - индикатор; 2 - корпус; 3 - щуп; 4 – наушники

Рисунок 2.2.6 - Определение места засора акустическим методом (в) и схема обработки измерений:

1 - щуп; 2 - течеискатель; 3 - место засора или скрытой утечки;

А, Б, В- точки измерений; IA, IВ, IIб, IIВ - показания индикатора соответственно в точках А, Б, В.

Далее замеряют расстояние по оси трубопровода между точками А и Б (без учета конфигурации трубопровода). По полученным данным строят график (рис. 1.6., б). Для этого на миллиметровой бумаге по оси х откладывают отрезок АБ, равный расстоянию между точками А и Б, в удобном масштабе. В точке А восставляют перпендикуляр (ось у), на котором откладывают в миллиметрах показания на индикаторе течеискателя 2, замеренные в точке Б. Из точки Б опускают перпендикуляр и на нем откладывают в миллиметрах показания индикатора течеискателя 2, замеренные в точке А. Затем прямой линией соединяют точки на перпендикулярах и получают в месте ее пересечения с линией АБ точку О, которая определяет возможное место засора.

Для контроля полученного результата делают третье измерение (точка В), после чего выполняют построение на том же графике, в том же масштабе. Бели вторая прямая пересекает условное изображение трубопровода в той же точке, что и при первом построении (замере, то можно считать, что засор находится в точке О.

Затем линейкой замеряют расстояние на линии АБ от точки А до точки О и, умножая его на масштаб, получают реальное расстояние от точки А на трубопроводе до места засора. Откладывая это расстояние на трубопроводе с помощью метра, определяют место неисправности.

После определения места засора его устраняют гидравлической, гидропневматической промывкой или прочисткой.

Перед промывкой всю систему осматривают: проверяют ее герметичность, разбирают и чистят грязевики в узлах управления и т.д.

Гидравлическая промывка (рис. 2.7.) предусматривает создание больших скоростей путем постоянного потока воды через засоренный трубопровод. Для этого при открытом кране 10 воду сбрасывают в дренаж через кран 9. В некоторых случаях для увеличения скорости используют сетевые, циркуляционные или другие насосы.

Вышеописанный способ промывки позволяет ликвидировать засоры, образованные легкими частицами, и очистить трубопроводы в местах, где скорость воды относительно велика. На участках, где скорость воды незначительна (в радиаторах, трубопроводах большого диаметра), промывка неэффективна, так как тяжелые частицы оседают из потока промывающей воды. Из-за малой скорости поток не может оторвать и унести слежавшиеся частицы, осевшие в трубах за период эксплуатации системы.

Рисунок 2.2.7 - Схема промывки трубопроводов:

1, 2,5,6 — задвижки; 3,4 — патрубки для подачи соответственно воды и сжатого воздуха; 7 — спускной патрубок; 8... 10 — крены; 11 — воздухоспускной вентиль.

Гидропневматическая промывка лишена этих недостатков и не требует применения специального оборудования. Она производится путем подачи сжатого воздуха в трубопроводы, заполненные водой. Это способствует повышению скорости водовоздушной смеси и созданию высокой турбулентности движения, а это в свою очередь взрыхляет отложения и выносит их из внутреннего пространства системы.

Для подачи воды и сжатого воздуха при проведении гидропневматической промывки в подающий трубопровод врезают патрубки 3,4 диаметром 20...40 мм с кранами и обратными клапанами. В небольших системах воздух и воду можно подавать через имеющиеся в системе патрубки. Для сброса воды в обратный трубопровод врезают спускной патрубок 7 или используют спускные краны системы. При промывке систем отопления с элеватором конус и стакан элеватора должны быть предварительно вынуты.

Сжатый воздух поступает от автокомпрессора с подачей 3...6 м /мин, который создает давление воздуха до 0,6 МПа. На трубопроводе сжатого воздуха устанавливают обратный клапан, препятствующий попаданию воды из системы отопления в ресивер компрессора, а на подающем и обратном трубопроводах — манометры со шкалой до 1,0 МПа. Гидропневматическую промывку системы проводят одним из двух способов: проточным или наполнения.

Проточный способ промывки осуществляют следующим образом (рисунок 2.7). Закрывают задвижки 1, 2, 6, а задвижку 5 и краны 8, 10 открывают. Через патрубок 3 систему заполняют водой, при этом вентиль 11 воздухосборника должен быть открыт. После заполнения системы водой вентиль 11 закрывают. При открытом патрубке 3 подают сжатый воздух через патрубок 4 и открывают спускной патрубок 7. Водовоздушная смесь непрерывно подается в трубопроводы, проходит по трубам и отопительным приборам, после чего сливается через патрубок 7. Промывку ведут до тех пор, пока из патрубка 7 не польется чистая вода. Этим способом промывают также и системы горячего водопровода.

Способом наполнения гидропневматическую промывку ведут в такой последовательности. В системах с нижней разводкой закрывают задвижки 1, 2, 6, а задвижку 5 и краны 8, 10 и вентиль 11 открывают. Далее через патрубок 3 заполняют систему на /4 высоты, после чего патрубок 3 закрывают, Через патрубок 4 подают сжатый воздух в течение 5...15 мин (и зависимости от загрязнения и объема промываемой системы) Затем подачу сжатого воздуха прекращают, закрывают вентиль Л, открывают патрубок 3 и через спускной патрубок 7 удаляют воду с грязью, которая отслоилась во время продувки системы воздухом. Систему промывают несколько раз до полной ее очистки.

В системах с верхней разводкой (см. рис. 2.2, а) промывка осуществляется при подаче воды через патрубки 3, 4 (см. рис. 2.7.), присоединенные к обратному трубопроводу, расположенному внизу, а спускной патрубок 7 присоединяют' к подающему трубопроводу.

В зависимости от конструкции и степени загрязнения системы промывают стояками, группами стояков, участками или полностью всю систему. Обычно одновременно промывают группу из двух—пяти стояков. Остальные стояки отключают в подвале кранами 8. По окончании промывки первой группы стояки отключают и приступают к промывке следующей группы и т.д. Промывка ведется до полной осветленное удаляемой водовоздушной смеси.

При промывке постоянно контролируют соотношение подаваемых в трубопровод воды и воздуха по манометрам, установленным на патрубках 3, 4. Давление воздуха и воды должно быть одинаковым.

Тепловые сети промывают отдельными участками. Выбор длины промываемого участка зависит от диаметра трубопровода, конфигурации и арматуры, установленной на нем. Ниже приведены длины промываемых участков в зависимости от диаметра трубопровода.

Диаметр трубопровода, мм.............. 50 80 100 125...150 200 и более

Длина участка, м............................... 50 100 150 250 400

Перед началом работ теплопровод (подающий и обратный) разбивают на участки, границами которых, как правило, служат колодцы. В колодцах, располагаемых в начале и в конце промываемого участка, снимают или частично разбирают запорную арматуру и на ее место устанавливают приспособления, с помощью которых подается вода и сжатый воздух и выпускается водовоздушная смесь. При снятой арматуре в промываемый участок вода подается по врезанной перемычке от другого теплопровода.

Воздух подводят со стороны подачи воды через фланец, закрепленный вместо снятой арматуры. К фланцу приваривают трубу диаметром 32...50 мм с патрубком для подключения манометра. На трубе также устанавливают вентиль и обратный клапан.

Воздушную смесь выпускают с другого конца промываемого участка через фланец с дренажным патрубком диаметром 50... 100 мм, на котором установлена задвижка. Фланец закреплен на месте снятой запорной арматуры. К задвижке присоединяют гибкий трубопровод для отвода воды из колодца.

При частично разобранной арматуре с нее снимают крышку и удаляют запорный орган (диски, пробку и т.п.). На место крышек помещают переходники с патрубками для подачи воздуха и выпуска водовоздушной смеси. Воду подают от участков, которые не промываются. Переходник для подачи воздуха устанавливают со стороны подачи воды, а переходник для выпуска водовоздушной смеси — с противоположной стороны участка.

Промывку участков ведут в такой последовательности. Подключают компрессор и промываемый участок заполняют водой, подпиточным насосом устанавливая в нем давление не более 0,3...0,35 МПа. Затем открывают задвижку на дренажном патрубке и открывают вентиль подачи сжатого воздуха от компрессора. Поступающий сжатый воздух вместе с водой движется по трубопроводу с* большой скоростью, разрыхляя и унося с собой все загрязнения. Давление на промываемом участке поддерживают 0,3...0,35 МПа, контролируя его по манометру.

Продолжительность промывки зависит от степени и характера загрязнения, а также от диаметра и протяженности промываемого участка. Промывку ведут до полного осветления удаляемой водовоздушной смеси.

Прочистку трубопроводов системы отопления здания (рис. 10) производят в том случае, если невозможно удалить засор промывкой. Для этого участок трубопровода, где предполагается засор, отключают и спускают из него воду. Затем трубы 2 и б отсоединяют от участка трубопровода с засором и прочищают засор толстой упругой проволокой 1. После пробивки засора на конец проволоки крепят ерш 3, с помощью. которого удаляют засор. В процессе очистки куски засохшего раствора, земли и другие предметы 5, которые были причиной засора, падают вниз. Чтобы удалить их из трубопровода, концы труб б и 2 отводят в сторону.

Разрыхленную грязь можно удалить также водой. Для этого на концы трубопровода надевают шланги. Верхний шланг подключают к смесителю, а нижний опускают в санитарный прибор (умывальник или унитаз). Открывают смеситель и пропускают воду через трубопровод.

Стояк прочищают сверху вниз до полной очистки трубы. Результаты прочистки прямых участков проверяют визуально, подсвечивая с противоположного конца трубы фонарем. Если прочистить трубу описанным способом не удалось или разъемные резьбовые соединения расположены далеко от места засора, засоренный участок вырезают и после прочистки устанавливают на место засоренный участок новым (см. §14).

Попадание воздуха в систему (завоздушивание) приводит к созданию воздушных пробок, мешающих циркуляции теплоносителя. Завоздушивание происходит в результате того, что вода содержит в себе растворенный воздух, который при нагревании выделяется в виде пузырьков, поднимающихся в верхние участки трубопровода, где скапливается, создавая воздушные пробки. Воздух может попадать также в систему отопления при понижении в ней давления, в результате чего происходит частичное опорожнение системы, а также при утечках из трубопроводов и опорожнении системы при ее ремонте. Больших воздушных пробок звук становится более сильным и звонким.

В тех случаях, когда образуются воздушные пробки, необходимо проверить правильность уклонов трубопроводов уровнем, ватерпасом, работу воздухосборников или вантузов, а также отсутствие воздушных мешков в местах изгибов труб, на скобах.

Иногда можно наблюдать временное снижение температуры отопительных приборов. Причиной такого явления может быть наличие в системе отопления блуждающих воздушных пробок, возникающих в результате неисправности или конструктивных недостатков воздухосборных устройств. В этом случае в местах возможного скопления воздуха устанавливают дополнительные воздухосборники.