Лекция 19 Особенности современных систем отопления 11 страница

Следовательно, при количественном регулировании (уменьшении расчетного расхода пара) теплопоступление в помещение от каждого килограмма пара, поступающего в прибор, увеличивается до

q=r+c(tнас-tк) (16.2)

однако в целом теплопередача прибора уменьшается.

Расширяя классификацию систем, отнесем к системамнизкого давления системы при избы­точном давлении пара 0,005—0,02 МПа, а системы при давлении пара 0,02—0,07 МПа назовем системамиповышенного давления. Системы низкого давления, как правило, устраивают замкнутыми, а системы повышенного и высокого давления — разомкнутыми. В системах низкого давления во всех отопительных приборах давление близко к атмосферному.

Рис 16.1. Распределение пара, конденсата и воздуха в отопительном приборе при подаче пара в расчетном количестве (а) и в уменьшенном (б, в)

Разводка паропроводов в зависимости от места их прокладки относительно отопительных приборов бывает верхней, нижней и средней, когда паропровод размещают на промежуточном этаже здания (например, под перекрытием второго этажа трехэтажного здания). Магистральные паропроводы и конденсатопроводы могут быть, как и в системах водяного отопления, с тупиковым (встречным) и попутным движением теплоносителя.

Схемазамкнутой двухтрубнойсистемы низкого давления с тупиковым движением пара и конденсата в магистралях

изображена на рис. 16.2. Система проста по конструкции и удобна в эксплуатации. Перед пуском система заполняется водой до уровня I—I. После нагревания воды до температуры кипения в котле образуется пар, собирающийся в па­росборнике. Давление пара определяет высоту h, м (см. рисунок), на которую поднимается вода:

h=Ризб/γк (16.3)

где Ризб — избыточное давление пара в котле, Па; γк — удельный вес, Н/м³, конденсата.

Пример 16.2. Найдем высоту стояния конденсата Н в конденсатопроводе над уровнем воды в паросборнике при давлении пара Ризб=0,02 МПа.

Уровень воды II—II в конденсатопроводе установится выше уровня воды I—I (рис 16.2) округленно на h=Ризб/γк=Ризб/p_кg =0,02·10⁶ : (1000-9,81)=2 м.

В примере 16.2 найдена высота столба воды, создающего гидростатическое давление, которое уравновешивает давление пара в котле. При работе системы фактическая высота столба воды несколько больше h, так как необходимо дополнительное давление, чтобы преодолеть сопротивление движению конденсата по «мокрому» (целиком заполненному) конденсатопроводу до котла. Поэтому над уровнем II—II во избежание затопления горизонтального «сухого» (частично заполненного) конденсатопровода оставляют еще не менее 0,25м (см. рис.16.2).

Для защиты системы от повышения давления пара сверх расчетного используют простое, но надежное автоматически действующеепредохранительное устройство— гидравлический затвор, дополненный бачком для сбора выбрасываемой паром воды и выпуска лишнего пара в атмосферу.

Пар из котла поступает по паропроводам в приборы; давление пара в приборах близко к атмосферному. Распределение пара по приборам регулируют вентилями перед приборами, контролируя полноту его конденсации в приборах при открытых отверстиях специальных тройников 8.

При движении по паропроводу часть пара, как известно, конденсируется — в паропроводе появляетсяпопутный конденсат. При средней разводке, показанной на рис. 16.2, попутный конденсат из горизонтального паропровода стекает в нижние приборы. Попутный конденсат в стояках для верхних приборов увлекается поднимающимся паром, при этом возникают щелчки, треск и даже гидравлические удары. Для ограничения указанного явления системы со средней или нижней разводкой проектируют таким образом, чтобы пар поднимался в стояках на высоту не более двух этажей. При нижней разводке предусматривают отведение попутного конденсата через гидравлический затвор в конце паропровода (рис. 16.З, а).

Рис, 16.2. Замкнутая система парового отопления низкого давления со средней разводкой

1 — котел, 2 — паросборник; 3 - предохранительное устройство; 4 — сухой конденсатопровод, 5 — паропровод; 6 — воздушная труба, 7 — паровой вентиль; 8 — тройник с пробкой;9 — мокрыйкондеисатопровод (в кружках — номера расчетных участков)

Рис 16.3. Схема системы осушки пара при нижней разводке паропроводов (а) и верхней (б)

1 — паропровод; 2 — гидравлический затвор; 3 — конденсатопровод; 4 — калач; 5 — конденсатный стояк

Малошумная работа системы обеспечивается при верхней разводке, так как попутно образующийся конденсат

Рис. 16. 4. Обвод сухим конденсатопроводом дверного проема

1 — воздушная труба; 2 — изолированная труба в подпольном канале, 3 —тройник с пробкой

всюду перемещается по уклону (уклон показан стрелкой) в направлении движения пара. Для удаления попутного конденсата, минуя приборы (конденсат уменьшает тепло­передачу), возможно присоединение стояков к паропроводу через калачи с установкой гидравлического затвора в конце паропровода (рис. 1б.З, б).

В открытых системах парового отопления воздух находится в свободном состоянии. Удельный вес воздуха больше приблизительно в 1,6 раза, чем вес пара — при температуре 100°С соотношение 9Н/м³ (плотность 0,92 кг/м³) к 5,7 Н/м³ (плотность 0,58 кг/м³). Этим объясняется скопление воздуха в низких местах системы — над поверхностью конденсата. Растворимость воздуха в конденсате незначительная (из-за высокой температуры конденсата) и воздух остается в свободном состоянии.

В сухом конденсатопроводе воздух перемещается над втекающим по уклону конденсатом. В самой низкой точке воздух удаляется в атмосферу по воздушной трубе через открытый вентиль.Воздушная труба служит также для впуска воздуха с целью ликвидации разрежения, возникающего при конденсации пара в периоды прекращения работы системы.

При мокрых конденсатных трубах прокладывают специальные воздушные трубы для сбора воздуха над поверхностью конденсата и последующего его удаления в атмосферу в одном месте (обычно около котла).

При прокладке сухого конденсатопровода над полом первого этажа трубу у проемов дверей и ворот опускают в подпольный канал, изолируют, снабжают тройником с пробкой для опорожнения и прочистки и воздушной трубой Dy 15 над проемом (рис. 16.4). При мокром конденсатопроводе вверху добавляют кран для выпуска воздуха.

16.3 Оборудование системы парового отопления

Рис 16.6 Схема редукционного клапана

1 — золотник, 2 — шток, 3 — пружина, 4 — поршень, 5 — трубка, 6 — седло

В системе парового отопления применяют, кроме обычного для системы центрального отопления, специальное оборудование: водоотделитель, редукционный клапан, конденсатоотводчики, конденсатные бак и насос, бак-сепаратор, предохранительный клапан

Водоотделитель предназначен для осушки пара — отделения попутного конденсата, накопившегося в наружном паропроводе, от пара, поступающего в систему отопления.

Водоотделитель — сосуд круглой формы — подбирают в зависимости от диаметра присоединяемого паропровода, принимая его диаметр в 3—4 раза, а высоту — в 4—8 раз больше диаметра паропровода. Конденсат, настилаясь на стенку водоотделителя и встречая на своем пути препятствия — «шоры», стекает вниз к отверстию в дне. Диаметр конденсатного отверстия (и патрубка) делают в 4—5 раз меньше диаметра паропровода (но не менее 20мм).

Осушенный пар поступает в редукционный клапан. Редукционный клапан выполняют пружинным или грузовым. Его устанавливают на горизонтальном участке паропровода. Схема основной части более сложного пружинного редукционного клапана изображена на рис. 16.6. Золотник, расположенный на пути движения пара, жестко связан штоком с поршнем. Давление napa р1 передается по трубке вокруг штока в пространство над поршнем. Первоначальное регулирование положения поршня и золотника, а также сжатия пружины, расположенной вокруг трубки, проводится вращением маховика под поршнем. При этом приближают золотник к седлу, устанавливая степень открытия золотникового отверстия, необходимую для понижения давления протекающего пара от р1 до р2.

Площади золотника и поршня одинаковы, и изменение давления пара p1 (перед клапаном) не влияет на степень открытия золотникового отверстия. Увеличение давления после клапана (сверх заданного р2) вызывает опускание золотника с поршнем и дополнительное сжатие пружины 3, вследствие чего восстанавливается необходимое давление р2. При понижении давления после клапана пружина разжимается, поршень с золотником поднимаются, что вновь приводит к восстановлению давления р2.

Редукционный клапан может выполнять функции запорной арматуры. В верхней части клапана имеется второй маховик, с помощью которого можно, сжимая пружину, опустить золотник до седла, прекратив протекание пара.

Редукционные клапаны различают по условному про­ходу присоединительных патрубков (Dy=25—150 мм) и площади внутреннего отверстия (изменяется от 2 до 52,2 см²).

Выбор редукционного клапана делают по необходимой площади внутреннего отверстия а, см², определяя ее по формуле

a=Gп/0,6gi (16,4)

где Сп — расход пара через клапан, кг/ч; gi — расход пара через 1 см³ отверстия клапана, кг/ (ч •см²); определяется в зависимости от разности давления пара перед (p1) и после (р2) клапана.

При значительной разности давления пара pi и /?у, когда давление должно быть снижено более чем в 5 раз, подбирают два клапана, устанавливая их последовательно.

Пример 16.3. Выберем редукционный клапан для снижения избыточного давления насыщенного пара от 0,35 до 0,17 МПа при расходе 280 кг/ч.

По номограмме (см. рис. 11.16 в Справочнике проектировщика) находим gi=137 кг/(ч •см²). Тогда площадь отверстия клапана по формуле (16.4)

а=280:(0,6.137)=3,4 см²,

По заводским данным выбираем редукционный клапан Dy40, имеющий площадь внутреннего отверстия 3,48 см².

Конденсатоотводчики. Простейшими устройствами для отведения конденсата и задержания пара являютсягидравлические затворы — U-образные петли из труб (см. рис./6.3). В таких затворах гидростатическое давление столба конденсата предотвращает прорыв пара в конденсатопроводы. Высота гидравлического затвора h3, м:

h3=100∆P+0,2 (16.5)

где ∆P — разность давления до и после затвора, МПа.

Диаметр труб гидравлического затвора принимают достаточным для протекания максимального количества конденсата со скоростью 0,2—0,3 м/с.

В системах повышенного и высокого давления вместо затворов, высота которых была бы слишком большой, применяют специальные приборы — конденсатоотводчики. Конденсатоотводчики бывают поплавковые и термические. Приборы термического действия легче и надежнее поплавковых.

Конденсатоотводчики с опрокинутым (открытым снизу) поплавком (так их называют в отличие от ранее применявшихся приборов с поплавком, открытым сверху) Dy от 15 до 50мм устанавливают на магистралях при давлении менее 0,1 МПа. Действует конденсатоотводчик следующим образом: поплавок всплывает, если снизу в него поступает не только конденсат, но и пар. При этом шаровой клапан, соединенный с поплавком рычагом, закрывает выходное отверстие. Во время накопления конденсата пар частично конденсируется, частично выходит через небольшое отверстие (диаметром 2мм) в крышке поплавка. Поплавок, заполненный конденсатом, опускается, и выходное отверстие открывается. После выпуска порции конденсата весь цикл повторяется сначала. В крышке конденсатоотводчика имеется пробка для его заливки при первоначальном пуске системы.

После отопительных приборов (и других потребителей пара, например, калориферов) для задержания несконденсировавшегося пара (так называемого пролетного пара) применяют конденсатоотводчики термостатического типа (их также называют сильфонными).Термостатический конденсатоотводчик (рис. 16.7, а) состоит из корпуса, крышки, припаянного к ней гофрированного сильфона (термостата) с золотником на конце. Сильфон частично заполнен жидкостью, кипящей при 90—95 °С.

Рис. 16.7. Схемы термостатического (а) и термодинамического (б) конденсатоотводчиков

1 — корпус; 2 — сильфон, 3 — крышка, 4 — седло, 5 — золотник, 6 — ду

Рис. 16.8. Схема установки поплавкового конденсатоотводчика на магистрали

1 — конденсатоотводчик; 2 — воздушный кран, 3 — обратный клапан, 4— обводная линия

Pиc. 16.9. Конденсатный бак

1 — воздушная труба, 2 — поплавковые реле, 3 — водомерное стекло с краном, 4 и 5 — переливная спускная трубы

При поступлении вместе с конденсатом пара жидкость в сильфоне вскипает. Сильфон в результате повышения внутреннего давления удлиняется, и золотник закрывает выходное отверстие в седле. После заполнения корпуса конденсатом и понижения его температуры на 8—20 °С пары жидкости в сильфоне конденсируются, сильфон укорачивается, и выходное отверстие открывается.

Термостатические конденсатоотводчики имеют присоединительный диаметр условного прохода 15 и 20мм; могут работать при начальном давлении до 0,6 МПа и противодавлении до 50%.

Термодинамические (их еще называют лабиринтовыми) конденсатоотводчики устанавливают, как и поплавковые, на магистралях при давлении выше 0,1 МПа. Термодинамический конденсатоотводчик (рис. 16.7, б) проще других по конструкции: в корпус помещено седло с входным (по вертикальной оси прибора) и выходным (сбоку) отверстиями, под крышкой на поверхности седла свободно лежит диск.

При поступлении конденсата снизу диск приподнимается над седлом, и конденсат протекает по кольцевому пазу в седле к выходному отверстию. Если вместе с конденсатом проходит пар, то он заполняет камеру между крышкой и диском. Так как площадь диска значительно больше пло­щади входного отверстия, то возникающая сила, действую­щая на диск сверху, преодолевая силу, действующую снизу, прижимает диск к седлу, закрывая проход пара. При снижении давления над диском вследствие конденсации пара диск вновь получает возможность приподняться.

Термодинамические конденсатоотводчики имеют присоединительный диаметр условного прохода от 15 до 50мм. Представление о размерах прибора дают длина 200мм и высота 103мм (от оси отверстий) самого крупного конденсатоотводчика Dy 50. Приборы устанавливают крышкой вверх.

При установке конденсатоотводчика на магистрали предусматривают обводную линию для использования при пуске системы, когда образуется максимальное количество конденсата, или при ремонте конденсатоотводчика. На рис. 16.8 показана схема установки поппавкового конденсатоотводчика. Конденсатоотводчик должен быть установлен строго вертикально. Обратный клапан применяют в том случае, если предусматривают подачу конденсата после конденсатоотводчика наверх — с противодавлением (см. рис. 16.12).

Для выбора конденсатоотводчика по заводским показателям определяют коэффициент пропускной способности Kv, т/ч, по формуле

(16.6)

где Gп — максимальный расход конденсата, т/ч; Рк — плотность, кг/м³, конденсата при температуре перед конденсатоотводчиком; p=р1—р2 — разность давления до и после конденсатоотводчика, МПа; давление р1=0,95Рпр при установке его непосредственно за отопительным прибором, давление p2<0,7p1 (при свободном сливе конденсата p2=0).

Коэффициент пропускной способности выражает максимальный расход холодной воды (р=1000 кг/м³) при потере давления в конденсатоотводчике 0,1 МПа.

Пример 16.4. Подберем конденсатоотводчик для конденсатепровода с максимальным расходом 650 кг/ч, если давление перед ближайшим отопительным прибором 0,05 МПа, после конденсатоотводчика 0,02 МПа, плотность конденсата 950 кг/м³.

При p1=0,95·0,05=0,0475 МПа по формуле (16.6)

Принимаем к установке конденсатоотводчик с опрокинутым поплавком типа 2М Dy 40, имеющий по паспорту Kv=2,95 т/ч.

Конденсатный бак для сбора конденсата из системы делают прямоугольным, из листовой стали, с люком сверху (рис. 16.9). Бак снабжают водомерным стеклом, переливной и спускной трубами. При периодической перекачке конденсата из бака управление насосом автоматизируется: включение и выключение насоса происходит с помощью поплавковых реле соответственно верхнего и нижнего уровня, установленных на баке.

Полезный объем конденсатного бака Vк.б, м³ определяют по формуле

(16.7)

где z — продолжительность накопления конденсата, ч; Qc — тепловая мощность системы отопления, кДж/ч; r — удельная теплота парообразования (конденсации), кДж/кг.

Конденсатом должно заполняться не более 80% объема бака.

Прнмер 16.5. Определим полезный объем конденсатного бака для одночасового накопления конденсата из системы парового отопления тепловой мощностью 300 кВт при давлении 0,02 МПа.

По формуле (16.7) при z = 1 ч

Дросселирующие шайбы применяют для погашения излишнего давления в параллельных частях системы. Шайба представляет собой металлический диск толщиной 2— 5мм с отверстием в центре. Диаметр отверстия определяют по расчету в зависимости от количества теплоносителя и величины погашаемого давления (но не менее 4мм во избе­жание засорения). Шайбы устанавливают в муфте корпуса парового вентиля перед прибором или во фланцевом соединении труб.

Предохранительный клапан, как и предохранительное устройство в системе низкого давления, предотвращает повышение давления в системе сверх расчетного. Предохранительные клапаны бывают пружинными и рычажными (с одним или двумя рычагами). У распространенных рычажных клапанов тарелка прижимается к седлу под действием силы, передаваемой через рычаг от груза. Чем больше длина рычага и масса груза, тем больше давление пара, при котором клапан остается закрытым. При увеличении давления избыток пара через приоткрывающийся клапан удаляется в атмосферу, и заданное давление пара восстанавливается.

Конденсатный насос для перекачки конденсата из бака на тепловую станцию выбирают для подачи в 1 ч не менее, чем удвоенное количество накапливающегося конденсата [см. формулу (16.7)]. Развиваемого насосом давления должно быть достаточно для подъема конденсата и преодоления конечного давления в точке, куда подается конденсат, с учетом потерь давления в трубах ∆Рпот по пути от конден­сатного бака.

Если конденсат подается из бака в котел, то давление насоса ∆Рн, Па, определяют по формуле

∆Рн=10⁶Рп+γк(h+1)+∆Рпот (16.9)

где γк — удельный вес, Н/м³, конденсата; Рп — давление пара в котле, МПа; h — вертикальное расстояние между уровнями кон­денсата — верхним в котле и нижним в баке, м (с запасом 1м).

Мощность электродвигателя к насосу вычисляют по формуле

Пример 16.6. Найдем подачу, давление и мощность насоса для перекачки конденсата из бака в котел по условиям примера 16.5, если Рп=0>1 МПа, h=5 м, ∆Рпот=5000 Па.

Примем подачу насоса Lн=2·0,5= 1,0 м/ч.

Давление, развиваемое насосом, по формуле (16.9) ∆Р=106·0,1+955·9,81 (5+1)+5000= 161210 Па.

Мощность насоса (без запаса)

16.4 Системы вакуум-парового и субатмосферкого отопления

Паровое отопление даже низкого давления обладает известным гигиеническим недостатком — высокой и практически неизменяемой температурой поверхности отопительных приборов в течение всего отопительного сезона. При этом понижается уровень теплового комфорта в помещениях по сравнению с водяным отоплением.

Можно несколько понизить температуру поверхности отопительных приборов, если создать в них смесь пара и воздуха. Температура внешней поверхности приборов понизится вследствие уменьшения коэффициента теплообмена на их внутренней поверхности. В этом случае пар нужно подавать в радиатор снизу, так как воздух имеет плотность выше, чем пар при тех же давлении и температуре. Пар подается в радиатор через вкладной патрон — перфорированный патрубок. Струйки пара, выходящие из мелких отверстий в патроне, равномерно перемешиваются с воздухом. Конденсат может выводиться из радиатора как со стороны ввода пара (через кольцевое отверстие вокруг патрона), так и с противоположной стороны.

Однако, устанавливая таким образом температуру поверхности отопительных приборов ниже 100 °С, не устраняют все же еще один серьезный недостаток парового отопления — невозможность проведения качественного регулирования в системе в течение отопительного сезона.

Проведение качественного регулирования с получением температуры пара в приборах ниже 100 °С возможно, если понижать давление ниже атмосферного. Для этого используют вакуумный насос, создающий различной глубины разрежение в конденсатопроводах и приборах. Если, например, абсолютное давление пара понизить до 0,07 МПа, то температура пара составит 90 °С; если же еще уменьшить абсолютное давление, например, до 0,03 МПа, то температура пара дойдет до 69,1 °С.

Следовательно, изменяя величину вакуума в системе, можно, как и в системе водяного отопления, изменять температуру пара в зависимости от температуры наружного воздуха, т. е. проводить качественное регулирование.

Различают два вида таких систем отопления — вакуум-паровую и субатмосферную.

В вакуум-паровой системе пар до отопительных приборов движется под действием небольшого избыточного давления в котлах (0,005—0,01 МПа), а затем пар в приборах и конденсат перемещаются под влиянием пониженного давления, создаваемого специальным вакуум-насосом. Изменяя величину вакуума с помощью этого насоса, откачивающего из системы конденсат, а также воздух, можно централизованно регулировать температуру пара в отопительных приборах. Если это делать в зависимости от наружных атмосферных условий, то теплоотдача приборов может в течение длительного времени соответствовать теплопотерям помещений. Температуру пара для этого принято изменять в пределах от 90 до 60 °С.

В субатмосферной системе парового отопления под влиянием разрежения, создаваемого вакуум-насосом, теплоноситель перемещается и по паропроводам, и по конденсатопроводам. В системе происходит не только качественное, но и количественное регулирование — одновременно изменяются и температура, и количество пара, поступающего в отопительные приборы. Для этого при средней, например, температуре отопительного сезона давление в системе должно быть ниже атмосферного, составляя по абсолютной величине около 0,06 МПа.

Централизованно регулируемые системы парового отопления применяются в США, особенно при отоплении высотных зданий (устраняя чрезмерное гидростатическое давление в системе, как при водяном отоплении).

Системы вакуум-парового и субатмосферного отопления подлежат особо тщательному монтажу с обеспечением герметичности соединений. Недостатками являются необходимость применения специального оборудования и арматуры, а также трудность обнаружения мест подсоса воздуха, нарушающего их действие. К недостаткам относится также ускоренная внутренняя коррозия труб вследствие проникания воздуха через неплотности, значительный расход электроэнергии вакуумными насосами.

В нашей стране вакуум-паровые и субатмосферные системы отопления не применяются. Известно лишь существование в прежние годы такой системы для отопления фабрики швейных машин, построенной в г. Подольске фирмой «Зингер».

16.5. Выбор начального давления пара в системе

Давление пара в начале системы обусловливается допустимой температурой теплоносителя, схемой и радиусом действия системы, способом возвращения конденсата на тепловую станцию. При выборе давления исходят прежде всего из нормативного ограничения температуры пара в отопительных приборах: как известно, максимальная температура не должна превышать 130 °С, а во взрыво- и пожароопасных помещениях даже 110°С.

В замкнутой системе с непосредственным возвращением конденсата в котел начальное давление пара ∆Рп МПа, определяют исходя из высоты помещения котельной

Рп=10^-2[hпом-(hкот+0,5D+0,55] (16.10)

где hпом — высота помещения котельной, м; hкот и D — высота котла и диаметр его паросборника, м.

Помещения котельных обычно имеют высоту 3,5—4 м. Начальное давление пара при этом не будет превышать 0,02 МПа.

Пример 16.7. Определим давление пара в котле замкнутой системы отопления с сухим конденсатопроводом при hпом=4,0 м, hкот=1,7 м, D=0,5 м.

Давление пара по формуле (16.10)

Рп=l0^-2[4,0—(l,7+0,5•0,5+0,55)]=0,0l5 МПа.

В разомкнутой системе с возвращением конденсата через сборный конденсатный бак начальное давление пара зави­сит от конечного давления и потерь давления в системе.

При открытом конденсатном баке и самотечном конденсатопроводе начальное давление пара

Рп=∆Рпар+Рпр (16.11)

где ∆Рпар — потери давления в паропроводе от теплового пункта до наиболее удаленного (концевого) отопительного прибора; Рпр — необходимое давление перед вентилем концевого прибора, принимаемое равным 2000 Па при отсутствии конденсатоотводчика за прибором и 3500 Па при использовании термостатического конденсатоотводчика.

При закрытом конденсатном баке и напорном конденсатопроводе начальное давление пара

Рн=∆Рпар+∆Рконд∆Р+∆Ркон (16.12)

где ∆Рконд — потери давления в напорном конденсатопроводе (включая конденсатоотводчик); ∆Ркон — конечное избыточное давление в закрытом баке, принимаемое равным 0,02—0,05 МПа

Потери давления в напорном конденсатопроводе равняются разности давления в концевом отопительном приборе и в конденсатном баке. При этом давление в отопительном приборе предопределяется значением максимально допустимой температуры пара для конкретного помещения.

Потери давления в паропроводах зависят от параметров движущегося пара и характера внутренней поверхности труб. Формулы, используемые для гидравлического расчета, одинаковы для систем водяного и парового отопления.

16.6 Гидравлический расчет паропроводов низкого давления

При движении пара по длине участка его количество уменьшается вследствие попутной конденсации, снижается также его плотность из-за потери давления. Снижение плотности сопровождается увеличением, несмотря на частичную конденсацию, объема пара к концу участка, что приводит к возрастанию скорости движения пара.

В системе низкого давления при давлении пара 0,005— 0,02 МПа эти сложные процессы вызывают практически незначительные изменения параметров пара. Поэтому принимают расход пара постоянным на каждом участке, а плотность пара постоянной на всех участках системы. При этих двух условиях гидравлический расчет паропроводов проводят по уже известному способу расчета по удельной линейной потере давления, исходя из тепловых нагрузок участков.

Расчет начинают с ветви паропровода наиболее неблагоприятно расположенного отопительного прибора, каковым является прибор, наиболее удаленный от котла.

Для гидравлического расчета паропроводов низкого давления используют табл. 11.4 и 11.5 (см. Справочник проектировщика), составленные при плотности 0,634 кг/м³, соответствующей среднему избыточному давлению пара 0,01 МПа, и эквивалентной шероховатости труб kэ=0,0002 м (0,2мм). Эти таблицы, по структуре аналогичные табл. 8.1 и 8.2, отличаются величиной удельных потерь на трение, обусловленной иными значениями плотности и кинематической вязкости пара, а также коэффициента гидравличе­ского трения Х для труб. В таблицы внесены тепловые нагрузки Q, Вт, и скорость движения пара w, м/с.

В системах низкого и повышенного давления во избежание шума установлена предельная скорость пара: 30 м/с при движении пара и попутного конденсата в трубе в одном и том же направлении, 20 м/с при встречном их движении.

Для ориентации при подборе диаметра паропроводов вычисляют, как и при расчете систем водяного отопления, среднее значение возможной удельной линейной потери давления Rср по формуле

(16.13)

где Рп — начальное избыточное давление пара. Па; ∑lпap — общая длина участков паропровода до наиболее удаленного отопительного прибора, м.

Для преодоления сопротивлений, не учтенных при расчете или введенных в систему в процессе ее монтажа, оставляют запас давления до 10% расчетной разности давления, т. е. сумма линейных и местных потерь давления по основному расчетному направлению должна составлять около