Для цвц 2,5-2; 2 - для цвц 4-2,8; 3 - для цвц 6,3-3,5

Для ЦВЦ 10-4,7; 5 - для ЦВЦ 16-6,7; 6 - для ЦВЦ 25-9,2

 

 

3.3. Элеваторы водоструйные

Элеваторы водоструйные являются основной конструктивной частью тепловых элеваторных узлов и предназначены для установки в индивидуальных тепловых пунктах водяных систем отопления жилых, общественных и промышленных зданий. Элеваторы служат для понижения температуры перегретой воды, поступающей в местную систему отопления, путем смешивания её с обратной водой для обеспечения её циркуляции.

 

Рисунок 7

Расчёт элеваторов производится по книге М.М. Апрарцева "Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения"

Рисунок 8 –  Стальной элеватор типа ВТИ - Теплосети Мосэнерго:

Корпус;  2 — диффузор;  3 — стакан;  4 — сопло

Таблица 4 – Основные размеры элеваторов конструкции ВТИ - Теплосети Мосэнерго, мм:

№	d	L	А	l	D	D1
1	2	3	4	5	6	7
1	15	425	90	110	145	160
2	20	425	90	100	145	160
3	25	625	135	145	160	195
4	30	625	135	135	145	160
5	35	625	135	125	145	160
6	47	720	180	175	195	215
7	59	720	180	155	195	215

Рисунок 9 – Сопло элеватора конструкции ВТИ – Теплосети Мосэнерго

Таблица 5 – Основные размеры сопла к элеваторам конструкции ВТИ-Теплосеть Мосэнерго

№ элеватора	Размеры, мм									Диаметр резьбы, мм
	L	A	Б	В	Г	δ	d1	d2	d3	dн	dвн
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	110	65	10	45	20	4	44	32	39	16,66	14,95
2	120	65	10	35	20	2	44	32	39	16,66	14,95
3	145	105	10	40	30	5	56	44	49	26,44	24,12
4	135	105	5	35	30	3	56	44	49	26,44	24,12
5	125	105	10	20	30	3	56	44	49	26,44	24,12
6	175	130	15	45	35	2	88	72	81	41,91	38,95
7	175	130	15	25	35	2	88	72	81	41,91	38,95

3.4. Водоподогреватели

Рисунок 10

Кожухотрубные подогреватели изготавливаются в виде отдельных секций 16-и типоразмеров. Опорные перегородки секций исключают прогиб трубок в процессе эксплуатации, позволяют резко повысить коэффициент теплопередачи по сравнению с традиционными секциями. Увеличение коэффициента теплопередачи ведет к сокращению количества секций при проектировании центральных и индивидуальных тепловых пунктов, уменьшению массы, габаритов и ценовых характеристик последних.

Подогреватель предназначен для применения в системах отопления и горячего водоснабжения зданий различного назначения. В качестве поверхности теплообмена используются гладкие трубки диаметром 16х1 мм.

Подогреватели изготавливаются с диаметром корпуса секций 57/377 мм, длиной секций 2 и 4 м.

Максимальное рабочее давление 1,6 МПа (16 кгс/см2); максимальная температура теплоносителя 423К (150гр. С); средний срок службы -25 лет.

 

 

Рисунок 11 – Электронагреватель ЭПВ-2А.

Применения блока опорных перегородок дает возможность добиться поперечно-винтового и равномерного омывания теплообменных труб, что позволяет повысить коэффициент теплопередачи с гладкой трубкой на 30%, с профильной - на 100%, а также уменьшить количество секций тепловой установки: с гладкой трубкой - на 30%; с профильной -50%.

Техническая характеристика.

Емкость – 4,5 л.

Номинальная мощность – 10,5 кВт.

Максимальный ток, 16 А.

Производительность при нагреве воды:

- до 200С – 320-350 N2;

- до 800С – 90-100 N2.

Масса – 15 кг.

Основные узлы.

1 – корпус; 2 – клапан предохранительный; 3 – термометр; 4 – вставка резиновая; 5 – пускатель магнитный; 6 – пост управления; 7 – вентиль; 8 – элемент нагревательный.

Комплектность.

Электроводонагреватель поставляется в комплекте основных узлов.

Особенности монтажа.

1. Электроводонагреватель установить в помещении с температурой воздуха от +5⁰С до +35⁰С, с влажностью воздуха не выше 90 +-3%, не содержащем паров кислот, взрывоопасных газов, токопроводящей пыли, отделенном от смежных помещений глухими несгораемыми стенами. Входная дверь должна быть обшита кровельной сталью толщиной не менее 0,5 мм.

2. Электроводонагреватель установить на подготовленный пол и прикрепить анкерными болтами.

Особенности эксплуатации.

1. Регулировка температуры воды производится открытием вентиля на входе.

2. Запрещается ставить вентиль на выходе воды из электроводонагревателя.

3.5. Расширительные баки

Рисунок 12

Расширительные баки или экспансоматы (от английского слова "expansion" - расширение) - это устройства, предназначенные для компенсации избыточного давления (объема) в нагревательных приборах. Чтобы представить, для чего нужны экспансоматы, рассмотрим работу системы отопления. Корпус бака выполнен из углеродистой стали методом холодной глубокой штамповки. Внутренняя поверхность бака разделена на два объема мембраной. Мембрана - диафрагменная, несменяемая, жестко закреплена по периметру сечения бака. В одном объеме находится воздух, в другом - теплоноситель. Внешняя поверхность бака покрыта эмалью, а внутренняя поверхность, контактирующая с жидкостью - эпоксидными влагостойкими красками. В отопительных системах большого объема желательно контролировать давление воздуха в расширительном баке с помощью стационарного манометра. Воздух в расширительном баке может сжимается только до определенного значения, обусловленного безопасностью (прочностью) системы. В большинстве случаев этот порог достигается установкой предохранительного клапана, отрегулированного на определенное значение давления. В индивидуальных домах эта величина, как правило, составляет 3,5 - 4 бара. Получается, что не весь расширительный бак заполнен жидкостью, а только его часть.

Расчет закрытого (мембранного) расширительного бака:

Суть расчета расширительного бака сводится к определению избыточного объема теплоносителя при нагревании и коэффициента заполнения расширительного бака. Отношение двух этих величин и есть требуемый объем расширительного бака системы отопления.

V_бака=V_рас/f,                                                          (1)

где V_бака – фактический объем расширительного бака, л;

  V_рас – избыточный объем теплоносителя вызванный нагревом, л;

  f – коэффициент заполнения расширительного бака.

Избыточный объем теплоносителя, вызванный его нагревом определяется произведением полного объема системы на коэффициент объемного расширения теплоносителя.

V_рас=V_сист×β,                                                    (2)

где V_рас - избыточный объем теплоносителя вызванный нагревом, л;

  V_сист - полный объем системы отопления. Под объемом системы отопления подразумевается объем всех трубопроводов, батарей отоплений и нагревательного котла. Если вычисление объема системы отопления теплоносителя затруднено, приближенно его можно определить по мощности котла или тепловой потребности здания из расчета 14л/кВт.

   β - коэффициент объемного расширения теплоносителя. Так как коэффициент объемного расширения зависит от температуры, то необходимо знать максимальную температуру теплоносителя, т.е. максимальную расчетную температуру системы отопления. Зная максимальную температуру системы по таблице или графику, определяется коэффициент объемного расширения теплоносителя.

Определение коэффициента заполнения расширительного бака:

Коэффициент заполнения бака показывает, какой максимальный процент объема расширительного бака может занимать теплоноситель. Коэффициент заполнения определяется по формуле:

f=(P_max-P_газа)/(P_max+1),                                              (3)

где P_max - максимальное давление теплоносителя в системе отопления. Может быть принято равным давлению срабатывания предохранительного клапана.

  Р_газа - предварительное давление газа в расширительном баке. Фактически равно предварительному давлению теплоносителя. Определяется по формуле:

Р_газа=Р_г+0,3,                                                       (4)

 где Р_г - гидростатическое давлению системы отопление. Не вдаваясь в законы физики можно сказать, что гидростатическое давление вызвано разницей высот между самым верхним и самым нижним элементом системы отопления. Гидростатическое давление системы отопления рассчитывается по формуле.

Р_г=0,1×ρ×h_г,                                                       (5)

где h_г, м - расстояние по вертикали от самой нижней до самой высокой точки системы отопления;

ρ, г/см3 - плотность теплоносителя (для воды равен 1).

Следует отметить несколько тонкостей в расчете. Во-первых, коэффициент заполнения расширительного бака должен быть менее 50%. Это необходимо из соображений безопасности и повышения срока службы расширительного бака. Во-вторых, если расширительный бак расположен после циркуляционного насоса, то предварительное давление газа определяется по формуле:

Р_газа=Р_г+0,3+Р_насоса,                                              (6)

 где Рнасоса - давление создаваемое циркуляционным насосом.

3.6. Счётчики

Счётчик воды (водосчётчик) — прибор учёта, предназначенный для измерения количества объёма проходящего по водопроводу за единицу времени (расход воды).

Первый счётчик воды был изобретён К. В. Сименсом в 1851 году. Счётчик имел крыльчатую конструкцию и путём шестерёнчатого счётного механизма передавал вращение крыльчатки на циферблат. Начало использования счётчиков воды в Германии зафиксировано в 1858 году.

Принцип работы водосчетчиков (механических, тахометрических) состоит в подсчете количества вращений крыльчатки, находящейся внутри счетчика, и вращающейся под давлением потока воды. Механизм счетчиков, отвечающих за точность показаний, расположен в отдельной части, которая изолирована от попадания в него воды.

Водосчетчики по принципу действия можно разделить на тахометрические (в основе работы лежит помещенная в поток жидкости турбинка или крыльчатка, которая связана со счетным механизмом), вихревые, ультразвуковые, электромагнитные (используются в промышленности) — отличаются от тахометрических наличием электронных устройств и отсутствием подвижных частей. По конструктивному исполнению они подразделяются на раздельные и компактные. По количеству обслуживаемых трубопроводов счетчики воды делятся на одноканальные, двухканальные и многоканальные.

Стандартные приборы учета холодной воды работают при температуре 40 °C, приборы учета горячей воды при температуре до 90 °C, уровень давление воды в них равен 1 МПа. Водосчетчики используются с целью учета количества расходы воды в квартирах и на предприятиях. Соответственно в зависимости от мощности систем отопления и водоснабжения счетчики бывают индивидуальные и промышленные. Водосчетчики исправно показывают точные показания при температуре до 60 °C и относительной влажности воздуха до 98%.

Крыльчатые счетчики воды.

Крыльчатые счетчики воды относятся к классу тахометрических преобразователей с тангенциальной турбинкой (крыльчаткой), т.е. ось вращения крыльчатки перпендикулярна направлению потока жидкости.

Различают одноструйные водосчетчики, когда поток жидкости поступает в камеру с крыльчаткой, выполненной, как правило, с плоскими лопастями, одной струей тангенциально к крыльчатке. В многоструйных водосчетчиках поток жидкости воздействует на крыльчатку в виде нескольких струй. Водосчетчики этого типа выпускаются с диаметрами от 10 до 50 мм. включительно. Данные счетчики отличаются от одноструйных тем, что поток воды перед попаданием на лопасть крыльчатки делится на несколько струй. Благодаря этому значительно снижается погрешность турбулентности потока.

Достоинства:

1) минимальные трудозатраты демонтажа и монтажа при проведении периодических поверок (поверке подлежит только верхняя легкосъемная часть счетчика воды);

2) через дополнительные переходные втулки лицевая панель счетчика устанавливается на уровень декоративной поверхности (переходные втулки различных размеров);

3) все счетчики воды могут быть оснащены импульсным выходом, что обеспечивает возможность дистанционного считывания показаний (модуль импульсного выхода устанавливается внутрь корпуса счетчика воды).

В зависимости от температуры жидкости, для которых предназначены водосчетчики, они бывают предназначены для измерения холодной воды (+5…+50° С) в сокращенном названии присутствует буква «Х», горячей воды (+40…+90° C), в сокращенном названии присутствует буква «Г» и универсальные (+5…+90° С);

Вращение крыльчатки через магнитную муфту передается счетному роликовому механизму.

Некоторые модификации водосчетчиков оснащаются импульсными выходами, как правило, это пара «геркон-магнит», когда магнит размещается на подвижном колесе счетного механизма, а геркон на корпусе в непосредственной близости от данного колеса. При вращении колеса в одном из положений магнит оказывается напротив «геркона» и контакты реле замыкаются (или размыкаются). При следующем повороте колеса контакты геркона приходят в исходное состояние

Водосчетчики с Ду=10 и 15 мм. - считаются бытовыми или квартирными. Все водосчетчики одного диаметра, как правило, выпускаются с одинаковыми техническими характеристиками, поэтому при выборе следует ориентироваться на завод-изготовитель и цену. Только при серийном выпуске водосчетчиков возможно обеспечить высокое качество продукции при минимальной цене. Выпуск продукции высокого качества при мелкосерийном производстве ведет к росту цены водосчетчика и такой водосчетчик не выдерживает конкуренции.

В данной лабораторной работе используются 4 счетчика. Один марки СГВК-15, а три остальных - EVW-DK немецкой фирмы ABB Kent Messtechnik.

Счётчик марки СГВК-15

Счетчик горячей воды крыльчатый многоструйный СГВК-15 предназначен для измерения объема воды в системах коммунального водоснабжения и теплоснабжения при давлении не более 1,0 Мпа (10 кгс/см²).

Рисунок 13

Таблица 6 – Технические характеристики счётчика СГВК-15

Наименование параметра	Значение параметра
1	2
Ду, мм	15
Номинальный расход, Qn, м^3/ч	1,5
Наибольший расход, Qmax, м^3/ч	3,0
Температура измеряемой среды, °С	От 40 до 90
Рабочее давление, МПа (кгс/см^2), не более	1.0(10)
Потеря давления, МПа (кгс/см^2), не более	0,1(10)
Емкость индикаторного устройства, м^3	99999.999
Номинальный диаметр резьбового соединения на трубе	G3/4’’
Масса, кг	0,55
Средний срок службы, лет, не менее	12

Продолжение таблицы 6.

1	2
Средняя наработка на отказ, ч, не менее	100000
Межповерочный интервал	5 лет

 

Счетчики марки EVW-DK.

Рисунок 14

Счетчики EVW-DK предназначены для измерения объема горячей (до 90°С) воды, используемой в отдельных квартирах и индивидуальных домах.

В латунный корпус счетчика воды вмонтирована крыльчатка и счетный механизм, показывающий объем протекающей воды. Счетчик одноканальный. Вода под определенным углом, попадая в корпус счетчика, приводит в движение крыльчатку. Магнитная муфта передает вращение в счетный механизм, который отделен от измеряемой среды, т.е. работает в "сухой" зоне.

Счетчики изготавливаются двух классов - А или В. В зависимости от положения счетчика при монтаже - горизонтальные (Н) или вертикальные (V). Класс и положение при монтаже указаны на циферблате счетчика.

Таблица 7 – Основные технические характеристики.

Наименование параметра	Значение параметра
1	2
Номинальный расход, Qn, м^3/ч	1,5
Максимальный расход Qmax, м^3/ч	3,0
Минимальный расход, Qm1n, м^3/ч
для класса А	0,06
для класса В	0,03
Переходный расход, Qt, м^3/ч
для класса А	0,15
для класса В	0,12
Пределы допускаемой основной погрешности для счетчиков горячей воды, %:
в диапазоне от Qm1n до Qt	±5
в диапазоне от Qt до Qmax включительно	±3
Температура протекающей горячей воды, °С	0…90
Избыточное давление, МПа (бар)	1,0 (10)
Диаметр условного прохода, мм	15
Диаметр резьбового соединения на корпусе счетчика, дюйм	G 3/4
Диаметр штуцера присоединения, дюйм	G 1/2
Габаритные размеры, мм	110 х 69 х 83
Длина штуцера присоединения, мм	40
Масса, кг	0,45

3.7. Трубы

Участки трубопроводов лабораторной установки составлены из труб по ГОСТ 3262-75:

Трубы изготовляют по размерам и массе, приведенным в таблице 8.

Таблица 8 – Размеры и масса труб ГОСТ 3262-75

Условный проход	Наружный диаметр	Толщина стенки труб			Масса 1 м труб, кг
		легких	обыкновен­ных	усилен­ных	легких	обыкновен­ных	усилен­ных
1	2	3	4	5	6	7	8
10	17	2	2,2	2,8	0,74	0,8	0,98
15	21,3	2,35	-	-	1,1	-	-
15	21,3	2,5	2,8	3,2	1,16	1,28	1,43
20	26,8	2,35	-	-	1,42	-	-
20	26,8	2,5	2,8	3,2	1,5	1,66	1,86
25	33,5	2,8	3,2	4	2,12	2,39	2,91
32	42,3	2,8	3,2	4	2,73	3,09	3,78
40	48	3	3,5	4	3,33	3,84	4,34
50	60	3	3,5	4,5	4,22	4,88	6,16

Трубы стальные водогазопроводные (трубы вгп) - стальные сварные трубы с нарезанной или накатанной цилиндрической резьбой или без резьбы. Трубы вгп изготавливаются по условному проходу (ДУ) и толщине стенки согласно ГОСТ 3262-75 из марок стали по ГОСТ 380 и ГОСТ 1050 без нормирования механических свойств и химического состава.
Водогазопроводные трубы широко применяются для прокладки водопроводов и газопроводов, для систем отопления, для деталей водопроводных и газопроводных конструкций.

3.8. Арматура

Арматура лабораторной установки включает в себя:

3.8.1  Запорные клапаны с вертикальным шпинделем с dу=15 и 20 мм.

Таблица 9 – Основные габаритные и присоединительные размеры, мм, и масса, кг вентилей запорных муфтовых 15Б 1бк по ГОСТ 9086-74

Условный проход Dу	L	Резьба трубная d	l	h	s	D0	Масса
1	2	3	4	5	6	7	8
15	55	1/2"	12	90	27	65	0,38
20	65	3/4"	14	92	32	65	0,47
25	80	1"	16	110	41	80	0,78
32	95	1¼"	18	112	50	100	1,06
40	110	1½"	20	140	60	100	1,78
50	130	2"	22	142	70	120	2,06

Рисунок 15 – Вентиль запорный с вертикальным шпинделем

3.8.2 Трёхходовой шаровый кран

Кран шаровый представляет собой современный вид трубопроводной арматуры, в основе которого лежит запирающий элемент в форме шара. Кран шаровый предназначен для периодического перекрытия потока рабочей среды, регулирования потока жидкости или газа. Поворотом рычага шарового крана осуществляется поворот запирающего элемента-шара с отверстием посередине. К преимуществам крана шарового можно отнести меньшее гидравлическое сопротивление, большую надежность, легкость открытия и закрытия, возможность визуального контроля положения запирающего элемента и компактность конструкции.

Строение крана шарового позволяет использовать их в инженерных системах различного назначения, в том числе и в агрессивных средах. Кран шаровый нержавеющий благодаря стойкости к окислению позволяет использовать этот элемент запорной арматуры в конструкциях, где существует повышенная опасность коррозии. Так, кран шаровый нержавеющий с успехом применяется в системах горячего и холодного водоснабжения, для транспортировки природного газа и нефтепродуктов. Кран шаровый нержавеющий выпускается полно- и полупроходного типа.

Кран шаровый различается строением запирающего устройства и узла в целом. Поэтому различают кран шаровый двухходовой и трехходовой. Кран шаровый трехходовой различных конструкций применяется для систем водоснабжения, газовых и отопительных систем. В зависимости от назначения кран шаровый трехходовой может быть 2-х видов:

Кран шаровый трехходовой L-типа

Кран шаровый трехходовой T-типа 

 В зависимости от назначения запорного устройства, а также диаметра трубопровода, уровня давления рабочей среды и пр., шаровые краны оборудуются ручным или электрическим, гидравлическим, пневматическим управлением. Шаровые краны с ручными редукторами устанавливают там, где не критична скорость перекрытия потока, в иных же случаях используется шаровый кран с пневмоприводом, электроприводом или с гидравлическим приводом.

Недостатком шаровых кранов можно считать значительный крутящий момент для управления, и что немаловажно у шаровых кранов ограничена область применения из-за использования в их конструкции неметаллических уплотнительных элементов. Достоинством шаровых кранов является многоцелевое назначение, возможность обеспечения полнопроходности, малые габариты. Диапазон применения шаровых кранов: DN до 2500 мм, PN до 320 кгс/см2, температура рабочей среды от -200 до +400 °С.

Шаровые краны благодаря своим выдающимся эксплуатационным качествам прочно заняли свою нишу среди прочей запорной арматуры. Они могут быть использованы для широкого спектра устройств, в том числе хорошо зарекомендовали себя шаровые краны для манометров и прочей измерительной аппаратуры. Сегодня производством этого вида запорных устройств занимаются известные производители. Среди тех компаний, кто выпускает кран шаровый: Naval, Ситал, Broen, Ballomax, Giacomini, Grove и многие другие отечественные и зарубежные производители.

 

Рисунок 16 – Кран шаровый трехходовой

Таблица 10 – Основные габаритные и присоединительные размеры, мм, и масса, кг кранов трёхходовых по ГОСТ 10944-75

Тип крана	Условный проход , мм	Длина, мм, не более	Высота над осью трубопровода, мм, не более	Диаметр шпинделя, мм	Резьба присоединительного конца, трубная, дюймы	Масса справочная, кг
КРТ	10	50	60	10	3/8	0,35
	15	55			1/2	0,40
	20	60	70		3/4	0,50

 

Таблица 11 – Основные параметры расхода и гидравлического сопротивления по ГОСТ 10944-75

Тип крана	, мм	Расход теплоносителя в подводке к нагревательному прибору, л/ч	Коэффициент гидравлического сопротивления
1	2	3	4
	10		От 3,5 до 4,0 - на проход
			" 4,0 " 4,5 - на поворот
КРТ	15	От 300 до 600	От 3,0 до 3,5 - на проход
			" 4,0 " 4,5 - на поворот
	20		От 2,5 до 3,0 - на проход
			" 3,0 " 3,5 - на поворот

 

 

3.9. Соединительные части

Таблица 12 – Размеры соединительных частей, мм

Условный проход Dу	Прямые короткие муфты по ГОСТ 8954–75 (рис. 1, а)		Прямые длинные муфты по ГОСТ 8955-75 (рис. 1, б)		Компенсирующие муфты по ГОСТ 8956 – 75 (рис. 1, в)	Прямые тройники по ГОСТ 8948–75 (рис. 1, г); Прямые кресты по ГОСТ 8951-75 (рис. 1, д)		Прямые угольники по ГОСТ 8946-75 (рис. 1, е)
	L	скид х	L	скид х	L	L	скид х	L	скид х
15	28	5	36	13	100	28	18	28	18
20	31	6	39	14	100	33	21	33	21
25	35	7	45	17	100	38	25	38	25
32	39	7	50	18	100	45	30	45	30
40	43	7	55	19	100	50	33	50	33
50	47	7	65	25	100	58	39	58	39

Рис. 17 – Соединительные части из ковкого чугуна (прямые):