Виды и конструкции отопительных приборов и их технико-экономические показатели

ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Требования, предъявляемые к отопительным приборам

Теплотехнические требования — приборы должны хорошо передавать теплоту помещениям (коэффициент теплопередачи 4,5 — 17Bт/(м²·K)).

Санитарно-гигиенические требования— конструкция и форма должны не приводить к скоплению пыли и позволять ее легко удалять.

Технико-экономические требования: минимальная стоимость; минимальный расход металла; соответствие конструкции массовому производству; секционность (формирование требуемой площади поверхности).

Тепловое напряжение металла прибора М, Вт/(кг·К) — критерий теплотехнической и технико-экономической оценки металлических отопительных приборов

М = Q_пр /GΔt (6.1)

где Q_пр — количество теплоты, отдаваемой прибором, Вт; G — масса прибора, кг; Δt — разность средних температур поверхности прибора и окружающего воздуха (t_пp—t_в).

Чем больше М, тем прибор выгоднее. У приборов М=0,19 — 1,6Вт/(кг·К).

Архитектурно-строительные требования — сокращение площади, прибора, обеспечение приятного внешнего вида.

Монтажные требования — обеспечение высокой производительности труда при изготовлении и монтаже. Конструкция должна позволять автоматизацию производства и быть удобной в монтаже. Приборы должны быть прочными, удобными для транспортировки и монтажа, а их стенки паро- и водонепроницаемыми, температуроустойчивыми.

Многообразие приборов объясняется невозможностью одновременно удовлетворить всем требованиям.

Виды и конструкции отопительных приборов и их технико-экономические показатели

Отопительные приборы подразделяются:

- по преобладающему способу теплоотдачи — на радиационные (подвесные панели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью и ребристые трубы);

- по виду материала — на приборы металлические (чугунные из серого чугуна и стальные из листовой стали и стальных труб), малометаллические (комбинированные) и неметаллические (керамические радиаторы, бетонные панели с заделанными стеклянными или пластмассовыми трубами или с пустотами, вообще без труб);

- по характеру внешней поверхности — на гладкие (радиаторы, панели, гладкотрубные приборы), ребристые (конвекторы, ребристые трубы, калориферы).

Рассмотрим основные.

Радиаторы чугунные и стальные штампованные. Выпускаются секционные (отдельные секции) и блочные (блоки в две — четыре секции) чугунные радиаторы. Секции радиаторов подразделяют по числу вертикальных каналов на одно-, двух- и многоканальные.

Блоки или секции соединяют ниппелями из ковкового чугуна, имеющими наружную правую и левую резьбу и внутри два выступа для ключа. Ниппели ввертывают одновременно вверху и внизу в две секции или в два блока. Для уплотнения стыков ставят прокладку: при водяном отоплении (t_г до 100 °С) — из прокладочного картона, смоченного в воде и проваренного в натуральной олифе; при паре или перегретой воде (t_г >100 °С) — из паронита, смоченного в горячей воде. Допускается прокладка из термостойкой резины. Обычную резину не используют.

Чугунные радиаторы МС-140, МС-90, М-90 имеют монтажную высоту (расстояние между центрами ниппельных отверстий радиаторов) h = 500 мм, полную высоту H = 582 — 588 мм, строительную глубину b = 140 мм и строительную длину секции l = 98 — 108мм.

Радиаторы МС-140 и МС-90 рассчитаны на давление до 0,9 МПа, остальные — до 0,6 МПа.

Монтажная высота радиаторов: высокие — 1000 мм, средние — 500 мм, низкие — 300 мм. У радиатора четыре чугунные пробки, две — сквозные, с внутренней резьбой — для присоединения приборов к теплопроводу.

Производство чугунных радиаторов (рис. 6.1) металлоемко, они трудоемки в изготовлении и монтаже. Поэтому, несмотря на достоинства (коррозионная стойкость, простота технологии изготовления и изменения мощности), их вытесняют приборы из стали, алюминия и его сплавов.

Рис. 6.1. Чугунные радиаторы

Стальные панельные радиаторы изготовляют однорядные и двухрядные.

Однорядный стальной штампованный радиатор колончатого типа РСВ1 (рис. 6.2, а) состоит из двух штампованных стальных листов толщиной 1,4—1,5 мм, соединенных контактной сваркой и образующих параллельные вертикальные каналы, объединенные сверху и снизу горизонтальными коллекторами.

Панель стального радиатора штампованного змеевикового типа РСГ2 (рис. 6.2, б), как и РСВ1 состоит из двух стальных листов толщиной 1,4—1,5 мм, соединенных между собой контактной сваркой и образующих ряд горизонтальных каналов для прохода теплоносителя.

Рис. 6.2. Стальные штампованные радиаторы

а — радиатор РСВ1 однорядныйконцевой; б — радиатор РСГ2 четырехходовой однорядный

Рис. 6.3. Ребристая труба

Стальные радиаторы по сравнению с чугунными имеют вдвое меньшую массу, на 25—30 % дешевле, на транспортирование и монтаж требуются меньшие затраты. Малая строительная глубина упрощает открытый монтаж радиаторов под окнами и у стены. Для стальных радиаторов необходима обработанная теплофикационная вода, коррозирующее действие которой незначительно.

Ребристые трубы. Ребристые чугунные трубы изготовляют длиной 0,5; 0,75; 1; 1,5 и 2 м с круглыми ребрами и поверхностью нагрева 1; 1,5; 2; 3 и 4 м² (рис. 6.3). На концах трубы предусмотрены фланцы для присоединения их к фланцам теплопровода системы отопления. Оребренность увеличивает теплоотдающую поверхность, но затрудняет очистку от пыли и понижает коэффициент теплопередачи. Ребристые трубы в помещениях с продолжительным пребыванием людей не устанавливают.

Конвекторы— отопительные приборы, передающие теплоту в основном конвективным путем.

Конвектор «Аккорд» (рис. 6.4) — жилые, общественные и производственные здания с температурой теплоносителя до 150 °С и давлением до 1 МПа. Состоит из двух сварных труб диаметром 20 мм и П-образных пластин оребрения, изготовляемых из листовой стали толщиной 0,8мм. Поверхность конвекторов покрывается эмалью ПФ-115. Выпускается восемь типоразмеров конвекторов (проходных и концевых) в однорядном исполнении с площадью поверхности 0,98—3,26 м² и восемь типоразмеров конвекторов (концевых) в двухрядном по высоте исполнении с площадью поверхности нагрева 1,95—6,50 м². Высота конвекторов 300 мм (однорядного) и 645 мм (двухрядного).

Рис. 6.4. Конвектор «Аккорд»

В конвекторах «Север» (по конструкции аналогичен «Аккорду») пластины штампуются из дюралюминиевой ленты или листа толщиной 1мм. Это самый легкий прибор, поэтому его применяют в удаленных районах для сокращения транспортных расходов. Выпускается 18 типоразмеров конвекторов «Север» (проходных и концевых).

Конвектор с кожухом напольный низкий «Ритм» (рис. 6.5), используется для общественных зданий. Конвектор островной высокий типа KB (рис. 6.6) используется для отопления общественных и производственных зданий. Конвектор с кожухом типа «Комфорт» предназначен для жилых, общественных и производственных зданий. Площадь поверхности нагрева конвекторов «Комфорт-20» - 0,71 — 4,26 м²., они позволяют воздушным клапаном-заслонкой регулировать тепловой поток в пределах 70 %.

Рис. 6.5. Конвектор «Ритм»

1 — дюбель-винт; 2 — рама с опорами; 3 — нагревательный элемент; 4 —кожух; 5 —съемная решетка; 6 — крепление к полу.

Рис. 6.6. Конвектор напольный высокий типа KB

1 — кран для выпуска воздуха; 2 — панели неподвижные; 3 — панель подвижная; 4 —теплообменник; 5 —решетка; 6 —стенка боковая; 7 — крышка.

Новый конвектор малой глубины «Универсал» (рис. 6.7) и средней глубины «Универсал С» выполнили одно из основных правил установки отопительных приборов — перекрытие не менее 60 % длины подоконника (зарубежные требования — не менее 75— 85%). Это позволяет нейтрализовать ниспадающие от окон холодные потоки воздуха. Конвекторы «Комфорт-20» перекрывали менее 50 % длины подоконника.

У конвекторов «Универсал» присоединительные патрубки расположены друг над другом на высоте 80мм, что сократило объем заготовительных работ на 35—40% по отношению к системами, с конвекторами «Комфорт-20». Тепловой поток конвекторов «Универсал» регулируют воздушным клапаном, привод которого вынесен на верхнюю панель прибора. Остаточный тепловой поток при полностью закрытом клапане составляет менее 50% номинального. Недостаток конвекторов «Универсал» по сравнению с конвекторами «Комфорт» — меньший коэффициент теплоотдачи из-за расположения теплоотдающих трубок одна над другой (верхняя — «экранирует» нижнюю).

Рис. 6.7. Конвектор «Универсал»

а — концевой; б — проходной

Бетонные отопительные панели— змеевик или регистр (реже) из стальных водогазопроводных труб диаметром 15 или 20 мм, заделанный в плоскую бетонную плиту толщиной 40—50 мм. Они изготавливаются приставными к наружной стене с односторонней теплопередачей (рис. 6.8, а), с двусторонней теплопередачей (рис. 6.8, б) и с двусторонней теплопередачей и с приточным каналом (рис. 6.8, в).

В стадии исследования находятся приборы с нагревательным элементом из термостойкого стекла и пластмассы, а также беструбные приборы из водонепроницаемого бетона и обычного бетона с пропиткой каналов водонепроницаемыми составами.

Рис. 6.8. Бетонные отопительные приборы

1 — отопительные приборы; 2 — конвективный канал; 3 — тепловаяизоляция; 4 — приточный канал; 5 — клапан; 6 — металлический экран.