Назначение и типы систем отопления

Водяные, паровые, воздушные системы отопления служат для поддержания определенной положительной температуры в судовых помещениях в холодное время года.

В системе водяного отопления теплоносителем является вода, нагретая до температуры 80÷90°С, которая циркулирует по трубопроводам и через нагревательные приборы (грелки) отдает теплоту окружающему воздуху. Циркуляция воды в системе может быть естественной и принудительной. В первом случае охлажденная в системе вода вытесняет из водогрейного котла горячую воду, которая поднимается в расширительный бак и оттуда растекается по системе. Во втором случае горячая вода прокачивается через систему циркуляционным насосом.

Система водяного отопления благодаря большой аккумуляции теплоты создает устойчивый тепловой режим в помещениях, проста в изготовлении и эксплуатации, безопасна в пожарном отношении, однако элементы ее имеют большую массу.

К основным узлам системы водяного отопления относятся водогрейный котел, трубопровод, грелки, циркуляционный насос и расширительный бак. Водогрейный котел служит для снабжения системы отопления горячей водой. Горячую воду получают также в утилизационных котлах, использующих теплоту отработавших газов главных двигателей, на пароходах – в паровых водонагревателях. Иногда горячую воду берут из замкнутой системы охлаждения двигателя.

На водоизмещающих судах трубопровод водяного отопления изготовляют из стальных водогазопроводных труб, на СПК и СВП – из алюминиевого сплава.

Система водяного отопления может быть однотрубной, когда горячая и отработавшая вода циркулирует по одному трубопроводу, и двухтрубной, когда горячая вода подводится по одному трубопроводу, а отработавшая – отводится по другому трубопроводу. Диаметр труб определяется расчетом из условия заданной скорости движения воды в системе.

Систему с естественной циркуляцией называют гравитационной (рис. 36). Нагретая в котле вода поднимается по стояку в расширительный бак, от которого отходят воздушная и переливная трубы. Из бака горячая вода по магистральным трубопроводам подводится к грелкам, расположенным в носу и на корме. Отработавшая вода из грелок опускается по трубам вниз и поступает обратно в котел. Для создания циркуляции в системе во время ее прогрева служит ручной насос.

Рисунок 36 – Система водяного отопления с естественной циркуляцией 1. ручной насос; 2. водогрейный котел; 3. термометр; 4. водоподогреватель; 5. расширительный бак; б. грелка; 7. кран; 8. автоматический воздуховыпускной клапан (вантуз); – – – – – – – трубопровод горячей воды; – · – · – · – · трубопровод отработавшей воды; – ·· – ·· – ·· – переливная труба.

Системой парового отопления разрешается оборудовать только хозяйственные и бытовые судовые помещения. В качестве теплоносителя используют сухой насыщенный пар температурой 120÷130°С и давлением 3·10⁵Па, получаемый в паровых котлах. Пар, проходя через грелки, отдает свою теплоту воздуху и конденсируется. При паровом отоплении судовых помещений обеспечивается их более быстрый обогрев по сравнению с водяным отоплением. Однако пригорание пыли на грелках вследствие высокой температуры пара и создаваемый при работе шум ограничивают применение на судах системы парового отопления.

Основным элементом системы (рис. 37) является паровой котел. Пар из котла по трубопроводу 2 через редукционный и предохранительный клапаны поступает в сепаратор, где происходит его осушение. Редукционный клапан снижает давление пара, поступившего из котла, до рабочего значения. Предохранительный клапан предотвращает повышение давления пара более допустимого в случае выхода из строя редукционного клапана. Излишки пара при повышении давления стравливаются из системы через предохранительный клапан в атмосферу или в теплый ящик, предназначенный для сбора конденсата. Осушенный пар пропускается в распределительную коробку, откуда распределяется по трубопроводам отопительной магистрали.

Пар, поступивший в грелки, частично конденсируется, и смесь его с конденсатом через конденсатную коробку и далее через клапан 13 поступает в конденсатоотводчик и отводится в теплый ящик. Поступление пара в грелки регулируется клапанами 8, а выход пара из грелки – клапанами 10. Для отвода пара за борт служит трубопровод 11.

Рисунок 37 – Однопроводная система парового отопления 1. паровой котел; 2, 11, 16. трубопроводы; 3, 4. редукционный и предохранительный клапаны; 5. сепаратор; 6. распределительная коробка; 7. отопительная магистраль; 8, 10, 13. клапаны; 9. грелки; 11. конденсатная коробка; 14. конденсатоотводчик; 15. теплый ящик

Рассмотренная система парового отопления, выполненная по одно-проводной схеме, по массе на 25÷30% легче двухпроводных. Однако нагревательная способность грелок при первой схеме значительно ниже, чем при двухпроводной, вследствие увлажнения пара движущимся вместе с ним конденсатом.

Трубопровод парового отопления выполняют из бесшовных стальных труб; арматура может быть стальной или бронзовой.

В системе воздушного отопления теплоносителем является воздух, который подается в обогреваемое помещение предварительно подогретым примерно до 40°С в специальных теплообменных аппаратах, называемых калориферами. Система воздушного отопления может быть без рециркуляции и с циркуляцией воздуха. В первом случае системы воздушного отопления и вентиляции совмещены и в помещение поступает свежий подогретый воздух. Во втором случае осуществляется внутренняя циркуляция воздуха обогреваемого помещения через воздухоподогреватели. Последняя система более экономична.

В воздухоподогревателях воздух подогревается горячей водой, паром или электричеством. Свежий воздух через вентиляционные головки нагнетается электровентилятором в воздухоподогреватель, по трубам которого циркулирует пар или горячая вода. Нагретый воздух через воздухораспределитель по трубопроводам подводится в каюты. Поступление в обогреваемое помещение подогретого воздуха регулируется при помощи шиберов (заслонок), установленных на приемных воздухопроводах.

В некоторых системах воздушного отопления окончательный подогрев воздуха может осуществляться калориферами, установленными непосредственно в обогреваемом помещении. Регулируют отопление посредством регулировочного клапана, ограничивающего поток горячей воды через калорифер.

На плавучих кранах получила распространение электрическая система отопления. Особенностью данной системы является то, что обогрев происходит за счет установленных в помещениях масляных электрических радиаторов, теплоносителем в которых является как правило, трансформаторное масло.