Нагревательные приборы: назначение, виды, требования, устройство, основные марки, конструктивные особенности

Нагревательным прибором называют устройство для передачи теплоты от первичного теплоносителя непосредственно обогреваемой среде, которой может быть воздух, вода, технологический или бытовой продукт и др. В системах отопления такие приборы называют отопительными, а в системах централизованного горячего водоснабжения — полотенцесушителями (регистрами) или дизайн-радиаторами, водонагревателями.

Через стенки отопительного прибора происходит теплообмен между теплоносителем (нагретая вода, водяной пар) и воздухом помещения. Все нагревательные приборы должны удовлетворять определенным теплотехническим, санитарно-гигиеническим требованиям.

Нагревательные приборы изготовляют из стали, чугуна, цветных и нержавеющих металлов (меди, алюминия), полимерных и других материалов. В первых системах отопления применяли чугунные ребристые нагревательные приборы и трубы, соединяемые на фланцах.

При выборе нагревательного прибора обычно учитывают: о архитектурно-планировочные и строительные решения, предопределяющие высоту, глубину и длину прибора; о расчетную тепловую мощность одного прибора; о категорию производства в помещениях по пожарной опасности;

о требования заказчика к внешнему виду прибора; о цену прибора, отнесенную к 1 кВт теплового потока; о качество теплоносителя и принятую схему теплоснабжения здания (от теплосети источника централизованного теплоснабжения или автономного источника); о рабочее давление в теплосети, системе отопления.

В настоящее время наиболее распространенным типом отопительных приборов являются стальные и чугунные радиаторы, конвекторы и калориферы.

Конструктивно они выполняются в виде отдельных секций и в зависимости от числа вертикальных каналов в каждой секции могут быть одно-, двух-, трех- и многоколонными, многорядными с разнообразным сечением каналов.

Чугунные двухколонные секционные радиаторы являются основным типом нагревательных приборов. Заводы-изготовители выпускают их собранными в блоки по 4; 5; 7; 12 секций, с ог- рунтованной под покраску поверхностью. По высоте (между центрами ниппельных отверстий) радиаторы подразделяют на: высокие — 1000 мм, средние — 500 мм и низкие — 300 мм. Заводы комплектуют каждый из них двумя глухими пробками и двумя пробками с резьбовыми отверстиями с резьбой У2" или 3/4" по спецификации заказчика. Секции собирают в радиатор с помощью резьбовых ниппелей (с правой и левой резьбой) и уплотнительных прокладок (рис. 7.2).

Прокладки у пробок и ниппелей выполняют из таких материалов, которые при хорошей обтяжке обеспечивают надежную герметичность при рабочих температурах горячей воды, поступающей в радиаторы. При температуре теплоносителя менее 100 °С для уплотнений используют прокладки из картона, пропитанного в кипящей натуральной олифе. При температуре теплоносителя до 140 °С в системах с органическими теплоносителями используется термостойкая и бензостойкая резина, а при температуре теплоносителя свыше 140 °С — прокладки из паронита, клингерита (резиноасбестовый уплотнитель).

Сборка радиаторных секций

Рис. 7.2. Сборка радиаторных секций:

1 — радиаторный ключ; 2— секция; 3 — ниппель; 4 — прокладка

Площадь поверхности нагрева одной секции М-140-АО-500 составляет 0,3 м2.

Перед установкой и дополнительной покраской отечественные радиаторы требуют обязательной протяжки межсекционных резьбовых соединений. Хотя чугунные радиаторы рассчитаны на рабочее давление теплоносителя 0,6 МПа, они плохо держат гидравлические удары, возникающие во внешних подводящих сетях. Вместе с тем они обладают высокой коррозионной стойкостью, необходимой в российских условиях эксплуатации.

В последние годы на отечественном рынке отопительно-вентиляционной техники появились разнообразные конструкции стальных и алюминиевых радиаторов.

Панельные стальные радиаторы выпускаются в нескольких конструктивных решениях:

о в виде штампованных из листовой стали (толщиной 1,5 мм) панелей с числом каналов от 8 до 20 и площадью поверхности нагрева от0,65до4м2 (типаМНб, ЗС1, ЗС2, PC-10, PC-33, РСВ1, РСВЗ, РСВ9идр.);

о в виде листотрубных змеевикового типа (преимущественно для паровых систем отопления);

о в виде конвекторов.

Штампованные радиаторы рассчитаны на рабочее давление теплоносителя до 0,6 МПа и без специальных защитных внутренних покрытий из-за коррозии быстро выходят из строя.

В стальных трубчатых радиаторах сочетаются конвективный и лучистый виды теплоотдачи (в 2 раза эффективнее обычного радиатора), а форма и дизайн делают его конкурентоспособным на мировом рынке отопительной техники. Теплоотдача в зависимости от числа секций составляет от 900 до 2520 Вт.

Конвектором называют отопительный прибор из стальных труб с нанизанными на них ребрами из листовой стали. Свое название прибор получил из-за преимущественного конвективного процесса (до 90 %) теплоотдачи. В настоящее время это самый распространенный отопительный прибор. Его применяют в системах отопления жилых, общественных, административных и коммунальных зданий с температурой теплоносителя до 150 °С и давлением до 0,6 МПа. Прибор отличают невысокая цена, безотказность в работе.

Конвекторы выпускают следующих типов: стальные плинтусные КП; встроенные напольные «Бриз»; стальные низкие и высокие с кожухом «Аккорд» и «Универсал», конвекторы ОАО «Сантехпром» (малой глубины с номинальным тепловым потоком 0,4—2,0 кВт) и «Сантехпром Авто-С» (средней глубины с номинальным тепловым потоком 1,2—3,0 кВт).

Плинтусные и встроенные напольные конвекторы, применяемые для обогрева наружных стен с большим остеклением, когда не остается места для традиционных отопительных приборов (они занимают незначительные пространства — не более 10 см по глубине и 20—25 см по высоте), создают надежную тепловую завесу от ниспадающих со стен потоков холодного воздуха. Их использование характерно для отопительных систем Западной Европы, Северной Америки и других стран с умеренным климатом.

Алюминиевые и биметаллические радиаторы, впервые попавшие к нам примерно 15 лет назад по импорту из Италии и привлекли внимание высокой теплоотдачей (преимущественно лучистым теплообменом), чистым красивым литьем, секционностью конструкций. Они выпускаются в двух вариантах:

о литые алюминиевые радиаторы, где каждая секция изготовляется как цельная деталь;

о разборные (экструзионные) радиаторы, состоящие из нескольких секций, механически собираемых в одну с помощью уплотнителей и клея.

Недостатки алюминиевых радиаторов обусловлены амфотерными свойствами алюминия, вследствие чего они весьма чувствительны к кислотно-щелочной реакции воды pH, что в ряде случаев вызывает выделение газообразного водорода и углекислоты в воду и «завоздушивание» систем отопления. Этого явления нет в биметаллических радиаторах — алюминиевый слой вынесен наверх конструкции и заменен изнутри стальным.

Трубчатые нагревательные приборы из чугунных и гладких стальных труб устанавливают преимущественно в зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий в виде регистров и сварных панелей для обогрева наружных стен, фонарей верхнего света, грунта теплиц и оранжерей, приготовления горячей воды в емкостных подогревателях и др.

В последние годы для устройства напольного отопления помещений и обогрева наружных площадей стали применять и металлополимерные трубы в качестве греющих элементов конструкции, а также электрические кабели (по системе кабельного DEVI-обогрева датской фирмы DEVI).

Полотенцесушители систем горячего водоснабжения. В системах горячего водоснабжения жилых и общественных зданий для создания комфортных условий в ванных комнатах и сушки белья устанавливают полотенцесушители, регистры, дизайн-радиаторы. В большинстве случаев их выполняют из стальных трубчатых элементов с номинальным тепловым потоком 0,3—0,6 кВт и присоединяют проточно-последовательно к системе горячего водоснабжения, а в ряде случаев и к системам отопления зданий.

Калориферы широко применяют для нагревания проходящего через них воздуха в системах вентиляции, воздушного отопления, кондиционирования воздуха, сушильных установках и др. Отечественная промышленность выпускает калориферы:

о стальные пластинчатые одноходовые средней (КФС) и большой (КФБ) моделей с площадью поверхности нагрева от 10 до 70 м2;

о стальные оребренные (спирально-навивные) одноходовые средней (КОСО) и большой (КФБО) моделей с площадью поверхности нагрева от 10 до 70 м2; о стальные пластинчатые многоходовые для воды модели (КМС, КМБ);

о стальные пластинчатые одноходовые для пара модели (СТД-3009В) и для воды (СТД-ЗОЮВ) с площадью поверхности нагрева от 7 до 75 м2.

Наибольшее применение получили калориферы новейших разработок типа КСкЗ и КСк4 с биметаллическими оребренны- ми трубками, с площадью поверхности нагрева от 10 до 136 м2.

Инфракрасные (ИК) излучатели используются в системах лучистого обогрева рабочих зон цехов, мастерских, ангаров, складов и других производственных помещений большой площади. На Западе они получили широкое распространение и для обогрева общественных зданий и сооружений — спортивных, торговых, культовых, аэропортов, вокзалов и др. В приборах используют электромагнитные волны в диапазоне от 0,77 до 340 мкм (при этом диапазон 0,77—15 мкм считается коротковолновым, от 15 до 100 мкм — средневолновым, а от 100 до 340 мкм — длинноволновым). ИК-излуча- тели с температурой на поверхности от 700 до 2500 °С, имеющие длину волн 1,55—2,55 мкм (близкие к видимому свету), называют «светлые», излучатели с более низкой температурой поверхности имеют большую длину волны, и их называют «темные». Тепловая мощность их может составлять от 3—4 кВт (уличные газовые фонари и лампы для кафе, закусочных, киосков) до 200—300 кВт (ИК-излучатели «темного» типа для производственных зданий), КПД 92 %.

Импортные промышленные ИК-установки включают в себя: теплогенератор мощностью от 50 до 300 кВт с газовой горелкой и блоком управления; ленточный трубный излучатель длиной до 140 м, дымосос с электродвигателем; кожух излучателя из стали с теплоизоляционным покрытием и лучеотра- жающей пленкой.

Отечественная промышленность представлена конструкциями газовых инфракрасных излучателей ГИИ-5—ГИИ-31 сибирского предприятия «Сибшванк» (мощностью от 5 до

31 кВт в одном приборе, с трубными раздатчиками) и моделями московского Стройпроектсервиса (мощностью от 11 до 140 кВт).

Панельно-лучистые системы отопления по конструктивному исполнению подразделяют на панельные, по трубкам которых проходит перегретая вода (пар); трубчатые змеевики, закладываемые при изготовлении строительных конструкций; газовоздушные; радиационные подвесные или настенные.

Металлические панели предназначены для отопления широких производственных помещений, не нуждающихся в усиленной вентиляции (механические, инструментальные, модельные цехи, ангары, склады).

Излучающие панели, подвешиваемые в верхней зоне таких помещений, состоят из металлического отражательного экрана с козырьками, к нижней поверхности которого прикреплены греющие трубы, а верхняя поверхность покрыта слоем тепловой изоляции.

Подвесные панели конструктивно должны быть такими, чтобы теплоотдача излучением вниз составляла не менее 80 % общей теплоотдачи. Только тогда достигается равномерность температуры воздуха по высоте помещений и экономится тепловая энергия по сравнению с конвективным отоплением обычного вида, особенно воздушным.

Бетонные панели с замоноличенными стальными греющими трубами применяются в стеновых системах панельно-лучистого отопления в полносборных зданиях массового строительства, в основном для отопления общественных и производственных зданий преимущественно с ограждающими конструкциями из стеновых панелей.

В последнее время для целей утилизации теплоты удаляемого из помещений отепленного воздуха и извлечения теплоты технологических газов и паров разработаны специальные теплоутилизаторы, которые представляют собой теплообменники, устанавливаемые в системах вентиляции и кондиционирования и позволяющие использовать тепло удаляемого из помещения воздуха. Отопительные приборы новой конструкции — доводчики эжекционные — это воздухораспределительные устройства для подготовки смеси воздуха и подачи его в помещение. Доводчики применяются для круглосуточного ко идиционирования промышленных и гражданских зданий, имеющих централизованное снабжение первичным воздухом, теплоносителем и холодоносителем.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >