Системы парового отопления, как указано в главе I, подразделяются на вакуум-паровые— абсолютное давление <С0,1 МПа (менее 1 кгс/см2), низкого давления — избыточное давление 0,005—0,07 МПа (0,05— 0,7 кгс/см2) и высокого давления — избыточное давление >0,07 МПа (более 0,7 кгс/см2).

Паровые системы низкого давления в свою очередь подразделяются на открытые, сообщающиеся с атмосферой, и закрытые, не сообщающиеся с атмосферой.

По способу возврата конденсата в котел системы бывают замкнутые — с непосредственным возвратом конденсата в котел и разомкнутые— с возвратом конденсата в конденсатный бак и с последующей пе­рекачкой его из бака в котел.

По схеме соединения труб с приборами системы могут быть двухтрубные и однотрубные (те и другие с верхней, нижней и средней разсводкой, с сухим и мокрым конденсатопроводом), с попутным движением пара и конденсата и тупиковым.

Сухими называются конденсатопроводы, сечения которых не полностью заполнены конденсатом, а при перерывах в работе системы не заполнены водой. Мокрыми называются конденсатопроводы, которые всегда заполнены водой.

СИСТЕМЫ ПАРОВОГО ОТОПЛЕНИЯ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Системы парового отопления низкого давления устраивают по открытой схеме. На рис. VI.2 приведена система парового отопления низкого давления с верхней разводкой, двухтрубная, тупиковая, замкнутая, с непосредственным возвратом конденсата в котел, с сухим конденсатопроводом.

Перед пуском системы открывают вентиль на водопроводной линии и вода под давлением поступает в систему и заполняет ее до уровня /— 1. После этого вентиль закрывают и начинают топить котел. При повы­шении температуры воды в котле вода доводится до кипения. Пар из котла по главному стояку 1 поступает в магистральные паропроводы 2, паровые стояки 3 и через ответвления 4 в нагревательные приборы 5, где конденсируется. Конденсат по ответвлениям 6 из приборов поступает в магистральный конденсатопровод 7 и из него в котел. Давление пара в котле со стороны конденсатной линии уравновешивается столбом воды h. При давлении пара в котле 0,01 МПа (0,1 кгс/см2) h~ м.

При стекании конденсата из горизонтальной конденсатной трубы в общий конденсатный стояк высота столба в нем увеличивается и часть конденсата выдавливается в котел.

При пуске системы отопления воздух из нее вытесняется паром. Так как воздух тяжелее пара, он отводится через конденсатную линию в воздушную трубу 10. Точка присоединения воздушной трубы к конденса-топроводу должна быть выше уровня воды в общем конденсатном стояке рч» 200—250 мм.

Как известно, пар содержит мельчайшие частицы солей, образующихся при выкипании воды. При установке крана двойной регулировки соли отлагаются между стаканчиком и корпусом, вследствие чего стакан­чик прикипает к корпусу. Поэтому перед прибором на пароподводящей трубе устанавливают вентиль 8.

Для того чтобы пар не поступал из приборов в конденсатопровод, а полностью в них конденсировался, на ответвлениях от приборов рекомендуется устанавливать тройники 9 с пробкой.

На рис. VI.3 приведена система парового отопления низкого давления с нижней разводкой, двухтрубная, тупиковая, замкнутая с непосредственным возвратом конденсата в котел, с сухим конденсатопроводом. Эта система работает аналогично системе с верхней разводкой. Пар из паровой распределительной магистрали поступает в паровые стояки снизу вверх и через ответвления в отопительные приборы. Конденсат по конденсатным стоякам и сборной конденсатной магистрали стекает в котел.

Паровую магистраль прокладывают с уклоном 0,01—0,005 по направлению движения пара во избежание возникновения шума и для обеспечения стекания конденсата. Из конечной точки конденсат отводится через петлю (рис. VI.4), которая представляет собой гидравлический затвор, не позволяющий пару проникать в конденсатную магистраль.

При установившемся состоянии высота расположения уровня воды в левой части петли соответствует давлению пара в точке Л, следовательно, сколько конденсата поступает в правую часть петли, столько же переливается в конденсатную магистраль, которую прокладывают с уклоном 0,01—0,005 по направлению к котлу. Скорость движения пара в подъемных стояках не должна превышать 0,1—0,14 м/с, так как при больших скоростях пар подхватывает образующийся в стояках конденсат, в связи с чем создаются шум и гидравлические удары.

На рис. VI.5 приведена система парового отопления низкого давления со смешанной разводкой (верхней и нижней), с непосредственным возвратом конденсата в котел, с мокрым конденсатопроводом. Эта схема может быть применена при прокладке магистрального паропровода над полом верхнего этажа, а также над полом или под потолком одного из средних этажей здания.

Непосредственный возврат конденсата в котел возможен при давлении пара до 0,02 МПа (0,2 кгс/см2), поскольку при более высоком давлении пришлось бы значительно заглублять котельную.

При давлении пара выше 0,02 МПа (0,2 кгс/см2) применяют разомкнутые системы с возвратом конденсата самотеком в конденсатный бак, с последующей перекачкой его в котел с помощью центробежного насо­са, который располагают ниже дна бака для обеспечения надежной работы насоса на горячей воде (рис. VI 6) При таком устройстве системы
отопительные приборы можно располагать на одном уровне с котлом и даже ниже его. Воздух из системы удаляется в атмосферу по конден-сатопроводу через конденсатный бак. Во избежание выхода пара в ат­мосферу через конденсатную магистраль в конце ее перед баком в зависимости от величины давления пара устанавливают петлеобразный гидравлический затвор или конденсатоотводчик.

Верхнюю разводку паропроводов следует применять при наличии чердака или при возможности прокладки паропроводов под потолком верхнего этажа, нижнюю разводку используют в том случае, если нет чердака и невозможна прокладка паропровода под потолком какого-либо этажа.

ОДНОТРУБНЫЕ СИСТЕМЫ ПАРОВОГО ОТОПЛЕНИЯ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

В этих системах пар и конденсат транспортируются по одной трубе. Они могут быть с верхней (рис. VI.7, а) и нижней разводкой (рис. VI.7,6) и горизонтальные проточные (рис. VI.8).

В системе с нижней разводкой (рис. VI.7,6) пар из котла 1 поступает по разводящему паропроводу 2 и стоякам 3 к отопительным приборам 4 через запорно-регулировочный вентиль 5. Воздух вытесняется из системы через автоматические воздушные клапаны 7. Воздушные краны 6 устанавливают на высоте, равной приблизительно Уз высоты отопительного прибора.

В стояках 3 происходит встречное движение конденсата и пара. При конденсации пара в приборах образуется вакуум, который затрудняет сток из них. На ответвлениях к приборам для облегчения стока конденсата предусматривается вертикальный участок. Разводящие паропроводы прокладывают с уклоном, обеспечивающим движение пара и конденсата в одном направлении. Конденсат поступает в мокрый конденсато-провод 8.


Для осушки пара предусмотрена труба 10. В результате давления, создающегося в котле, уровень конденсата поддерживается выше точки 9, что исключает проникание пара из паропровода по трубе 10 в конден-сатопровод 8.

При встречном движении пара и конденсата в стояках и ответвлениях к приборам возникают гидравлические удары и система работает со значительным шумом.

В системе с верхней разводкой (рис. VI.7, а) встречное движение пара и конденсата происходит лишь в ответвлениях к отопительным приборам и отмечается меньший шум, чем в системах с нижней разводкой.

Однотрубные вертикальные системы парового отопления не получили распространения.

Для обогрева больших помещений, не требующих индивидуального регулирования теплоотдачи каждого прибора, применяют горизонтальные системы (рис. VI.8), в которых отсутствует встречное движение пара и конденсата.

ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

К паровым системам высокого давления относятся системы с давлением в начальной точке паропровода (при выходе из котла или при вводе в здание) более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2).

Схемы этой системы отопления могут быть с верхней, нижней и средней разводкой пара. На рис. VI.9 приведена схема парового отопления высокого давления, закрытая, двухтрубная с верхней разводкой, тупиковая. Пар давлением, например, 0,59 МПа (6 кгс/см2), необходимым по условиям производства, поступает из котельной в первый распределительный коллектор 1 и из него по паропроводам 2 направляется на технологические нужды.

Поскольку в системах парового отопления высокого давления применяется пар с давлением не выше 0,37 МПа (3,8 кгс/см2), между первым распределительным коллектором / и вторым 3 устанавливают редукци­онный клапан 4, снижающий давление пара с 0,59 до 0,37 МПа

(с 6 до 3,8 кгс/см2). Редукционный клапан снабжается обводной линией 5 на случай ремонта.

На обоих коллекторах устанавливают манометры 6, а на втором коллекторе 3 дополнительно предусматривается предохранительный рычажный клапан 7. Пар из этого коллектора поступает по главным стоякам 8 в стояки 9 и ответвления 10 к отопительным приборам. У отопительных
приборов и конденсатных ответвлений устанавливают вентили 11 для регулирования, а при необходимости и полного отключения отдельных приборов.

На паровой и конденсатных линиях предусматривают компенсаторы 12, воспринимающие удлинение труб при их нагревании.

Конденсат из распределительных коллекторов и точки А подъема паровой магистрали отводится через конденсатоотводчики 13.

Из системы конденсат самотеком поступает в конденсатный бак, расположенный в котельной, откуда насосом перекачивается в котлы. Устройство систем парового отопления высокого давления по закрытой схеме отличается лишь тем, что конденсатный бак не сообщается с атмосферой и поступающий в него пролетный пар и пар вторичного вскипания используются для тех или иных нужд.

При тупиковом устройстве систем парового отопления высокого давления пар поступает со значительно большим давлением в отопительные приборы, близко расположенные к котлу, и в связи с трудностью регу­лирования из приборов частично попадает в конденсатопровод, создавая подпор конденсату, поступающему из более удаленных приборов. Для устранения такого явления применяют схему устройства системы отопления с попутным движением пара и конденсата (рис. VI.10).

В таких системах пар из прибора / будет поступать в конденсатопровод с большим давлением, чем из прибора //, а из прибора // с большим давлением, чем из прибора ///, и т. д. На последних участках конденса-топровода избыточное давление пара почти отсутствует и самые удаленные приборы полностью освобождаются от конденсата.

Систему с попутным движением пара и конденсата можно применять при давлении пара более 0,03 МПа (0,3 кгс/см2),

ВАКУУМ-ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

В этих системах в котле с помощью вакуум-насоса создается давление ниже атмосферного. Температура понижается ниже 100° С. Тем же насосом в системе перемещаются пар и конденсат.

На рис. VI.12 приведен мембранный регулятор разности давления в котле и конденсатопроводе*. Определенной разнице давления соответствует определенный выгиб мембраны, воздействующий с помощью ры­чагов на пусковой рубильник электродвигателя.

На подводках к каждому отопительному прибору устанавливают вентили, а на выходе из прибора — конденсатоотводчики термического действия.

Основное условие нормальной работы системы — ее герметичность, поэтому во избежание подсоса воздуха монтаж должен быть выполнен особенно тщательно.

Вакуум-паровые системы, как удовлетворяющие гигиеническим требованиям и имеющие малое гидростатическое давление, предусмотрено применять в зданиях большой высоты. В СССР вакуум-паровые системы не применяются.