Преимущества от циркуляционного насоса
Включение в состав отопительной системы такого прибора имеет следующие плюсы:
- В роли теплоносителя допускается использовать как воду, так и антифриз. При этом гарантировано не произойдёт промерзания всей системы.
- Благодаря тому, что циркулирующая жидкость перемещается с увеличенной скоростью, она не успевает остыть. При этом водогрейный котёл будет работать в среднем щадящем режиме.
- Такая отопительная система не перестаёт функционировать и в межсезонный период, когда снижается температурный режим теплоносителя.
Фото 1. Циркуляционный насос модели UPS 25-60, материал – чугун, производитель – «Grundfos», Дания.
- Протяжённость отопительного контура определяется исключительно параметром мощности циркуляционного насоса и техническими характеристиками дополнительных приборов системы.
- Соединение радиаторов производится как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме.
4.3.44
. Котел должен быть немедленно*(2) остановлен (отключен) персоналом при отказе в работе защит или при их отсутствии в случаях:
а) недопустимого*(3) повышения или понижения уровня воды в барабане или выхода из строя всех приборов контроля уровня воды в барабане;
б) быстрого понижения уровня воды в барабане, несмотря на усиленное питание котла;
в) выхода из строя всех расходомеров
питательной воды прямоточного парового и водогрейного котлов (если при
этом возникают нарушения режима, требующие подрегулировки питания) или
прекращения питания любого из потоков прямоточного котла более чем на 30
с;
г) прекращения действия всех питательных устройств (насосов);
д) недопустимого повышения давления в пароводяном тракте;
е) прекращения действия более 50% предохранительных клапанов или других заменяющих их предохранительных устройств;
ж) недопустимого повышения или понижения
давления в тракте прямоточного котла до встроенных задвижек;
недопустимого понижения давления в тракте водогрейного котла более чем
на 10 с;
з) разрыва труб пароводяного тракта или
обнаружения трещин, вспучин в основных элементах котла (барабане,
коллекторах, выносных циклонах, паро- и водоперепускных, а также
водоспускных трубах), в паропроводах, питательных трубопроводах и
пароводяной арматуре;
и) погасания факела в топке;
к) недопустимого понижения давления газа или мазута за регулирующим клапаном (при работе котла на одном из этих видов топлива);
л) одновременного понижения давления газа и
мазута (при совместном их сжигании) за регулирующими клапанами ниже
пределов, установленных местной инструкцией;
м) отключения всех дымососов (для котлов с
уравновешенной тягой) или дутьевых вентиляторов либо всех регенеративных
воздухоподогревателей;
н) взрыва в топке, взрыва или загорания
горючих отложений в газоходах и золоулавливающей установке, разогрева
докрасна несущих балок каркаса или колонн котла, при обвале обмуровки, а
также других повреждениях, угрожающих персоналу или оборудованию;
о) прекращения расхода пара через промежуточный пароперегреватель;
п) снижения расхода воды через водогрейный котел ниже минимально допустимого более чем на 10 с;
р) повышения температуры воды на выходе из водогрейного котла выше допустимой;
с) пожара, угрожающего персоналу,
оборудованию или цепям дистанционного управления отключающей арматуры,
входящей в схему защиты котла;
т) исчезновения напряжения на устройствах дистанционного и автоматического управления или на всех КИП;
у) разрыва мазутопровода или газопровода в пределах котла.
*(2) Указание о немедленном останове здесь и далее следует понимать буквально, т.е. в
таких ситуациях оперативный персонал должен действовать самостоятельно,
без согласования своих действий с руководством цеха.
*(3) Под недопустимым повышением или понижением параметров здесь и далее понимаются указанные в
местных инструкциях предельные значения, соответствующие уставкам
защиты.
Как образуется давление в системе отопления частного дома
Существует три единицы измерения давления:
- Атмосфера
- Бар
- Мегапаскаль
Пока в систему не залита вода либо другой энергоноситель, давление в ней соответствует обычному атмосферному. А поскольку 1 Бар содержит в себе 0,9869 атмосферы (то есть почти целую атмосферу), считается, что давление в незаполненной сети = 1 Бар.
Как только в систему попадает теплоноситель, этот показатель меняется.
Общее давление внутри теплосети, которое учитывают датчики (манометры), состоит из суммы 2 видов давления:
- Гидростатического. Создаёт вода в трубах и существует, даже когда котёл не работает. Статическое равняется давлению столба жидкости в теплосети и соотносится с высотой отопительного контура. Высота контура = разнице между самой высшей его точкой и низшей. В открытой системе в самой высокой точке находится расширительный резервуар. От уровня воды в нём начинают измерять высоту контура. Считается, что столб воды высотой в 10 м даёт 1 атмосферу и равняется 1 бару, или 0,1 Мегапаскалю.
- Динамического. В закрытой сети его создают: насос (который заставляет циркулировать воду) и конвекция (расширение объёма воды при нагревании и сужение при её остывании). Показатели этого вида давления меняются в точках объединения труб с разным диаметром, в местах с запорными клапанами и т. д.
Общее давление влияет на:
- Скорость водяного потока и скорость теплообмена между участками системы.
- Уровень теплопотери.
- Коэффициент полезного действия сети. Давление растёт — КПД повышается, а сопротивление контура снижается.
От параметров давления зависит эффективность работы контура в здании.
Его стабильность с оптимальным показателем в системе сокращает потери тепла и гарантирует доставку энергоносителя в отдалённые уголки дома практически с той же температурой, которую он получил при нагреве в котле.
Какое значение давления считают нормой
Стабильное количество атмосфер в магистрале способствует сокращению уровня теплопотерь и тому, что циркулирующий теплоноситель имеет практически ту же температуру, до которой он был нагрет котлом.
О том, каким должно быть давление, необходимо говорить с учетом того, о какой системе отопления идет речь. Варианты:
Давление в системе отопления частного дома. При открытом способе устройства отопления расширительный бак является сообщающим звеном между системой и атмосферой. Даже при участии циркуляционного насоса количество атмосфер в баке будет равно атмосферному давлению, и манометр покажет 0 Бар.
Давление в системе многоэтажного дома. Характерная черта устройства отопления в многоэтажных зданиях — высокий статический напор. Чем высота дома выше, тем и количество атмосфер больше: в 9-тиэтажном здании — 5-7 Атм, в 12-тиэтажках и более высоких — 7-10 Атм, при этом величина напора в подающей магистрали 12 Атм. Поэтому необходимо наличие мощных насосов с сухим ротором.
Схема отопления многоэтажного дома
Давление в закрытой системе отопления. Ситуация с закрытой магистралью несколько сложнее. В данном случае искусственно увеличивается статическая составляющая для повышения эффективности работы оборудования, а также исключения проникновения воздуха. Необходимое давление в системе отопления частного дома рассчитывается путем умножения на 0,1 перепада между наивысшей и низшей точками в метрах. Это показатель статического напора. Прибавив к нему 1,5 Бар, получаем необходимое значение.
Таким образом, давление в системе отопления в частном доме при устройстве закрытого контура должно находится в пределах 1,5-2 атмосфер. Критичным считается показатель за пределами диапазона, а при достижении отметки 3 велика вероятность аварии (разгерметизация магистрали, выход из строя агрегатов).
Да, большой напор позволяет улучшить работу оборудования, но следует учитывать технические характеристики установленного котла. Некоторые модели выдерживают 3 Бар, но большинство рассчитано на 2, а в некоторых случаях на 1,6 Бар
Важно, настраивая оборудование, добиться показателя в холодной системе на 0,5 Бар ниже заявленного в паспорте значения. Так удастся избежать постоянного срабатывания клапана сброса давления
Важно помнить, что измерять напор воды в системе отопления или пытаться его регулировать в отдельно взятой квартире бессмысленно
Единственное, что зависит от владельцев жилплощади, — выбор батарей и диаметра труб в трубопроводе
Важно помнить, что измерять напор воды в системе отопления или пытаться его регулировать в отдельно взятой квартире бессмысленно. Единственное, что зависит от владельцев жилплощади, — выбор батарей и диаметра труб в трубопроводе
Например, чугунные не рекомендуется использовать, так как они выдерживают только 6 Бар
А использование труб большего диаметра приведет к снижению напора во всей отопительной системе дома. При переезде в квартиру со старым отоплением лучше сразу замените все возможные элементы
Например, чугунные не рекомендуется использовать, так как они выдерживают только 6 Бар. А использование труб большего диаметра приведет к снижению напора во всей отопительной системе дома. При переезде в квартиру со старым отоплением лучше сразу замените все возможные элементы.
Еще одним параметром, влияющим на величину напора в любой магистрали отопления, является температура теплоносителя. В смонтированный и закрытый контур закачивается определенное количество холодной воды, что обеспечивает минимальное давление. После нагревания произойдет расширение субстанции и увеличение количества атмосфер. Поэтому регулируя температуру нагревания воды, вы можете контролировать напор в контуре. Сегодня компании, занимающиеся отопительным оборудованием, предлагают использовать оборудование с гидроаккумуляторами (расширительный бак). Они не дают увеличиться напору, аккумулируя энергию внутри себя. Как правило, они включаются в работу при достижении отметки в 2 атмосферы.
Распределение температур и давления в многоквартирном доме
Важно регулярно проверять гидроаккумулятор, дабы вовремя его опорожнять. Нелишней будет и установка предохранительного клапана, который можно задействовать при давлении 3 Атм и заполненном баке, чтобы избежать аварии
4.3.2
. Вновь вводимые в эксплуатацию котлы давлением 100 кгс/см2 (9,8 МПа)*(1)
и выше должны после монтажа подвергаться химической очистке совместно с
основными трубопроводами и другими элементами водопарового тракта.
Котлы давлением ниже 100 кгс/см2 (9,8 МПа) и водогрейные котлы перед
вводом в эксплуатацию должны подвергаться щелочению.
Непосредственно после химической очистки и
щелочения должны быть приняты меры к защите очищенных поверхностей от
стояночной коррозии.
*(1) Здесь и ниже приведено номинальное значение давления пара на выходе из котла в
соответствии с действующими государственными стандартами.
Механизмы контроля
Для предотвращения аварийных ситуаций в закрытых системах используют сбросные и перепускные клапаны.
Сбросный. Устанавливается с выходом в канализацию для аварийного спуска избыточного энергоносителя из системы, защищая от разрушения.
Фото 4. Сбросный клапан для отопительной системы. Используется для спуска лишнего теплоносителя.
Перепускной. Устанавливается с выходом на альтернативный контур. Регулирует перепад давления, отправляя в него излишки воды, чтобы исключить повышение на следующих участках основного контура.
Современные производители отопительной арматуры производят «умные» предохранители, оснащённые датчиками температуры, которые реагируют не на увеличение напора, а на температурные показатели теплоносителя.
Справка. Нередки ситуации, когда клапаны понижения давления залипают. Проследите, чтобы в их конструкции был шток для ручного оттягивания пружины.
Не забывайте, что любая проблема в отопительной системе дома чревата не только потерей комфорта и расходами. Аварийные ситуации в теплосети угрожают безопасности жильцов и здания. Поэтому в контроле за отоплением нужны внимательность и компетентность.
Методы контроля качества котловой воды
Контроль качественного состава котловой, питательной, продувочной и подпиточной воды проводится в обязательном порядке для всех типов водотрубных котлоагрегатов в соответствии с методическими указаниями РД 24.032.01-91.
Объем химконтроля определяется проектом химводоподготовки и данными наладочных испытаний. Он обязан гарантировать долговечную и эффективную работу основного и вспомогательного оборудования котельной по паросиловому и водяному тракту котла.
Химконтроль дает количественное представление о качестве сырой воды и смены своего состава в пароводяном тракте котла, системе ХВО и в конденсатопроводе. По этим данным определяют размер продувки котлоагрегатов, влажность пара и % возврата конденсата, а также эффективность функционирования деаэрационной установки.
Немного общей информации
Еще на этапе проектирования системы отопления в разных местах устанавливают манометры. Нужно это для того, чтобы контролировать давление. Когда прибор фиксирует отклонение от нормы, необходимо предпринимать какие-либо действия, немного позже мы поговорим о том, что делать в конкретной ситуации. Если не принимать никаких мер, то эффективность отопления падает, а срок эксплуатации того же котла сокращается. Многие знают о том, что самое пагубное воздействие на закрытые системы оказывают гидроудары, для демпфирования которых предусмотрены расширительные бачки. Так вот, перед каждым отопительным сезоном желательно проверять систему на наличие слабых мест. Делается это довольно просто. Нужно создать избыточное давление и посмотреть, где это проявится.
Как сэкономить на газовом отоплении
Желание как можно меньше потратить на отопление – вполне естественно.
При использовании газа существует несколько способов экономии топлива:
- Монтаж счетчика расхода газа. Проблема весьма актуальная, так как при отсутствии счетчика ресурсоснабжающая организация будет брать с потребителя плату не за конкретно потребленный объем топлива, а по региональным нормативам. Разница может доходить до 2-3 раз.
- Снижение потерь тепла. Например, через крышу частный дом может терять до 25% тепла, через окна – до 25%, через стены – до 35%, а через дверь – до 3%.
- Максимальное применение средств автоматики. Автоматика лучше человека проследит за нужными параметрами.
- Повышение эффективности работы оборудования. Например, замена горелки старого образца на более современный вариант может сэкономить до 5% газа.
- Применение новых средств вентиляции. К таковым можно отнести системы рекуперации – это когда выхлопная труба газового котла через стену дома проходит внутри трубы приточной вентиляции. Снаружи дома выхлопная труба поднимает отработанные газы намного выше, а холодный воздух с улицы попадает в дом уже слегка подогретым. Применение рекуператора позволяет сэкономить 5-10% объема потребляемого газа.
Тактование газового котла: причины и способы их устранения
Под понятием «тактование» понимают частое включение и моментальное отключение котла, который по факту не выполняет основную задачу газового оборудования по нагреву теплоносителя. Такой «симптом», если его не устранить, спровоцирует серьезные поломки, за которыми последует дорогостоящий ремонт.
Почему это происходит
Итак, вы подошли к котлу и заметили, что он включается в работу как положено (срабатывает факел), проходит буквально несколько секунд и он тут же выключается. Через несколько секунд ситуация повторяется.
Первая и самая безвредная с точки зрения технического обслуживания проблема – это неправильно установленная мощность при небольшой протяженности системы отопления. Разберем на примере: ваш котел стоит на 55℃, а насос установлен на максимальные значения.
В замкнутой системе функционирует всего 2 радиатора, а за окном плюсовая температура. Что имеем: нагнетаемая из системы обратка возвращается в теплообменник, где из-за разницы температур должен в автоматическом режиме сработать факел и зажечься котел, чтобы эту разницу устранить, путем нагрева.
Также проблема частого включения и моментального отключения может быть вызвана такими причинами:
- Недостаточное давление газа в системе – котел автоматически тухнет, поскольку не выделяется нужный объем газа при выставленной мощности.
- Неисправность насоса – агрегат либо вообще не качает воду, либо качает ее настолько быстро, что она не успевает проходить все этапы от нагрева до отдачи тепла батареям.
- Перегрев самого котла – заводом-изготовителем установлены рекомендуемые границы безопасного функционирования котла. Если температура выше нормы, то может срабатывать аварийное отключение. Так будет происходить ровно до тех пор, пока котел не остынет.
- Неисправности терморегулятора – это устройство может выходить из строя при скачкообразных изменениях напряжения в сети, что приводит к искажению получаемых данных и подаче к центральной плате ложного сигнала о необходимости быстрого отключения.
Импульсное отключение, которое чередуется с включением газового оборудования, изрядно истощает камеру сгорания и рабочие элементы в ней. Рано или поздно начнутся проблемы с горелкой, которая имеет свойство выходить из строя внезапно, когда ничего не предвещает беды.
Что предпринять
Первое, что нужно сделать, это правильно выставить мощность котла и насоса. Если это минимальные значения, то достаточно поставить насос на средние обороты. Когда нагрев воды более 45℃, то можно добавить обороты.
Важно правильно выставить мощность
Последовательность действий следующая:
- Полностью отключите котел, дайте ему 10-20 минут на остывание.
- Зажгите его, используя минимальные температуры.
- Отрегулируйте работу насоса.
- Оцените результат.
Если проблема повторяется, но уже не так часто, вас спасет термостат. Это устройство контролирует температурный показатель обратки и запускает принудительно котел только в том случае, если ее температура ниже установленной вручную. Термостат хорош во всех отношениях: и газ экономит, и котел бережет, и насос не перегревается.
Почему падает
Проблемы такого типа достаточно часто возникают на фоне различного рода причин.
Утечка с трещинами и без
Поводами её образования бывают:
- появление нарушения в структуре расширительного бака из-за образования трещин в его мембране;
Справка! Выявление проблемы производится путём зажатия золотника пальцем. Если проблема есть — из него потечёт теплоноситель.
- теплоноситель выходит через змеевик или теплообменник контура ГВС, нормализации системы можно достигнуть только путём замены этих элементов;
- возникновение микротрещин и неплотной фиксации приборов отопительной системы, такие утечки легко обнаружить при визуальном осмотре и несложно ликвидировать самостоятельно.
Если нет всех вышеуказанных причин, возможно стандартное закипание жидкости в котле, и её выход через предохранительный клапан.
Выделение воздуха из теплоносителя
Проблема такого типа возникает сразу же после того, как система наполняется жидкостью.
Во избежание образования воздушных пробок такой процесс должен производиться из её нижней части.
Внимание! Для этой процедуры требуется исключительно холодная вода. Воздушные массы, растворённые в теплоносителе, могли появиться в процессе нагрева. Воздушные массы, растворённые в теплоносителе, могли появиться в процессе нагрева
Воздушные массы, растворённые в теплоносителе, могли появиться в процессе нагрева.
Для нормализации работы системы применяется деаэрация с использованием крана Маевского.
Присутствие алюминиевого радиатора
Батареи из этого материала имеют неприятную особенность: теплоноситель вступает в реакцию с алюминием после их наполнения. Образуется кислород и водород.
Первый создаёт оксидную плёнку изнутри радиатора, а водопровод удаляется кранами Маевского.
Важно! Образование оксидной плёнки способствует дальнейшему сохранению системы и проблема исчезает через пару дней
Общие причины
К ним относятся 2 основных случая:
Поломка циркуляционного насоса. Если остановить его и автомат регуляции, то сохранение устойчивых значений манометра указывают именно на эту причину.
При снижении показаний манометра необходимо искать протечку теплоносителя.
-
- Дефект регулятора. При его проверке на исправность и последующем выявлении поломок требуется замена такого прибора.
Методы определения уровня воды котла автоматически
Рассмотрим основные типы устройств контроля уровня воды бойлера, которые подходят для применения в конструкциях паровых систем. Однако для лучшего понимания обратимся прежде к основам электрической теории с целью сравнения потока электроэнергии с потоком жидкости.
Проводником электричества выступает материал — металлическая проволока, которая обеспечивает свободный поток электронов. Противоположность проводнику – изолятор (стекло, пластик и т.п.), который противостоит потоку электричества.
Электрический ток, как поток электрического заряда, переносится электронами (ионами). Заряд измеряется в кулонах. Количественное вычисление: 6.24×1018 электронов, составляет заряд одного кулона или по системе СИ – один ампер-секунду.
Сила, вызывающая поток электронов, известна как электродвижущая сила (ЭДС). Такую силу способны обеспечить приборы:
- аккумуляторная батарея,
- динамо машина,
- генератор и тому подобное.
Батарея АКБ имеет положительную клемму и отрицательную клемму. Если между клеммами подключить проводник, создаётся поток тока. Батарея АКБ фактически действует подобно источнику давления, например, насосу системы водоснабжения.
Разность потенциалов между клеммами АКБ измеряется в вольтах. Чем выше напряжение (давление), тем больше ток (поток). Схема, через которую протекает электрический ток, представляет собой сопротивление. Между тем, сопротивление также создаётся трубами и клапанами, традиционно присутствующими в схеме систем водоснабжения.
Единицей сопротивления электрической цепи установлен Ом. Законом Ома определяется связь тока, напряжения, сопротивления.
- I — ток (ампер),
- V — напряжение (вольт),
- R — сопротивление (Ом).
Ещё одна важная электрическая концепция — «ёмкость». Этим показателем измеряется ёмкость заряда между двумя проводниками, необходимого для повышения потенциала на величину одного вольта.
Пара проводников должна иметь большую ёмкость, если требуется большой заряд для поднятия напряжения между проводниками на один вольт. Аналогично ситуацию можно рассматривать, когда большой сосуд (котёл или бойлер) нуждается в большом количестве воды, чтобы получить определённый уровень давления.
Статическое и динамическое давление
Если простыми словами объяснять роль статического давления в закрытой системе отопления, то можно выразиться примерно так: это усилие, с которым давит жидкость на радиатор и трубопровод в зависимости от высоты. Так, на каждые 10 метров приходится +1 Атм. Но это касается только естественной циркуляции. Есть еще и динамическое давление, которое характеризуется давлением на трубопровод и радиаторы во время движения
Стоит обратить внимание, что при монтаже закрытой системы отопления с циркуляционным насосом плюсуют статическое и динамическое давление, при этом учитывают особенности оборудования. Так, чугунная батарея рассчитана на работу при 0,6 МПа
Что такое питательная вода
Эта вода подается центробежными либо паровыми насосами в паровой котлоагрегат для компенсации отобранного пара потребителем. В мощных агрегатах это смесь конденсата, вернувшегося от пароприемников и химочищенной воды после деаэратора, восполняющих внутрикотельные и внешние потери конденсата от потребителей.
Затем она как правила поступает в хвостовые котловые поверхности — экономайзеры, где повышает свою температуру с 105 до 155 С, перед подачей в нижний барабан котлоагрегата и топочные экраны.
Нормы качества питательной воды для паровых барабанных котлоагрегатов, которые работают с естественным движением воды нормируется, и обязаны соответствовать таким показателям:
- Ж общая жесткость Р до 4 МПа не выше 5/10 мкг-экв/л для жидкого/твердого топлива;
- кремниевая кислота для Р от 7 до 10 атм., но не больше 80 мкг/кг;
- содержание О2, для Р до 10 атм не выше 20.0 мкг/кг;
- рН=9,10.
Требования и нормы качества к воде в пароводяном тракте котла
Качество воды в котлоагрегате нормируются государственными стандартами, режимными картами завода-изготовителя при проектировании и производстве каждого котла.
Также разрабатывается проект химводоподготовки для удаления вредных веществ и агрессивных газов. После установки котла и оборудования ХВО проводятся наладочные испытания, в процессе которых устанавливается водно-химический режим агрегата, технология его непрерывной и периодической продувки.
Основные показатели химического состава котловой воды в барабанных котлоагрегатах с Р до 4 МПа, сварными барабанами с вальцовкой труб:
- Относительная щелочность до 50%.
- Жо= 5/10 для жидкого/твердого топлива, мкг-экв/кг.
- Прозрачность, определяемая методом шрифта – 40 см.
- Содержание Fe= 50/100 для жидкого/твердого топлива, мг/кг
- Содержание Cu= 10/не нормируется для жидкого/твердого топлива, мкг/кг.
- Содержание растворенного О2= 20/30 для жидкого/твердого топлива, мкг/кг
- Значение рН = 9.0 при 25 С.
- Содержание нефтепродуктов- 0.5 мг/кг.
