Системы парового отопления подразделяют: по наличию связи с атмосферой, по величине начального давления пара, способу возврата конденсата в котел или в тепловую сеть, месту расположения паропровода и схеме стояков. В настоящее время применяют открытые (сообщающиеся с атмосферой) системы отопления.
По величине давления, подаваемого в систему отопления, различают системы отопления высокого (), низкого () давления и вакуум-паровые (). Вакуум-паровые системы и нашей стране не применяют.
По способу возврата конденсата системы парового отопления подразделяются па замкнутые (конденсат благодаря наклону трубопроводов самотеком возвращается из отопительных приборов в котел или в тепловую сеть) и разомкнутые (конденсат поступает сначала в конденсаторный бак, а затем перекачивается насосом в котел или в тепловую сеть).
По месту расположения паропровода и схеме стояков системы парового отопления можно выполнять так же, как и системы водяного отопления, т.е. с верхним, нижним и промежуточным распределением пара при однотрубной и двухтрубной схемах обслуживания отопительных приборов.
Переходим к рассмотрению отдельных схем. На рис. 9.1 показана схема замкнутой системы парового отопления низкого давления с верхним распределением пара. Пар из котла по главному стояку 1, вследствие разности давлений в котле и в отопительных приборах, поднимается в магистральный паропровод 2 и далее по паровым стоякам 3 и ответвлениям 4, снабженным вентилями, доходит до отопительных приборов. Здесь пар конденсируется, отдавая в отапливаемое помещение через стенки приборов скрытую теплоту парообразования. Образующийся при этом конденсат по конденсатным стоякам 5 и сборному конденсатопроводу 6, прокладываемому с уклоном (не меньше 0,005) в направлении его движения, самотеком возвращается в котел, находящийся значительно ниже отопительных приборов, с тем, чтобы столб конденсата к уравновешивал давление пара в котле. Например, при давлении пара в котле столб конденсата к должен быть не менее 2 м.
Для нормального удаления воздуха из системы диаметр конденсатопровода в рассматриваемой схеме должен быть таким, чтобы стекающий конденсат заполнял не больше половины диаметра трубы. Соблюдение этого условия позволяет воздушное пространство конденсатопровода с помощью трубы 7 сообщить с атмосферой 9. Место присоединения трубы 7 к конденсатопроводу должно быть выше уровня воды II—II (см. рис. 9.1) не менее чем на 250 мм; запорную арматуру на ней е устанавливают. При этом условии магистральный конденсатопровод никогда полностью не будет заполняться водой. Такие системы называются системами парового отопления с «сухим» конденсатопроводом.
Рис. 9.1. Система парового отопления с верхним распределением пара
При большой протяженности паропровода в замкнутых системах для уменьшения заглубления котельных конденсатопровод прокладывают ниже уровня воды в котле. Такой конденсатопровод называют «мокрым», так как он весь заполняется конденсатом. Воздух удаляется из системы отопления с «мокрым» конденсат проводом через специальную воздушную сеть из труб диаметром 15—20 мм, присоединяемую к конденсатным стоякам выше возможного уровня конденсата в них на 250 мм.
Система парового отопления низкого давления с нижним распределением пара отличается от системы с верхним распределением главным образом расположением магистрального паропровода, при котором устраивают специальный гидравлический затвор или устанавливают водоотводчик у дальнего стояка для отвода конденсата из стояков и магистрального паропровода (рис. 9.2).
Рис. 9.2. Система парового отопления с нижним распределением пара
Разомкнутые системы парового отопления (рис. 9.3) применяют при давлении пара и выше. В отличие от замкнутой системы конденсат в ней стекает не в котел 1, а в конденсатный бак 3, откуда насосом 2, включаемым автоматически или вручную, подается в котел. В этих системах парового отопления отопительные приборы могут быть расположены на произвольной высоте по отношению к котлу.
Рис. 9.3. Схема горизонтальной однотрубной проточной разомкнутой системы парового отопления низкого давления с перекачкой конденсата
1 — котел; 2 —насос для перекачки конденсата; 3 — конденсатный бак
Находит применение горизонтальная однотрубная проточная система, экономичная и вполне приемлемая для отопления больших помещений зданий в 1—2 этажа, в которых не требуется индивидуальная регулировка теплоотдачи приборов. Вертикальные однотрубные системы отопления с теплоносителем — паром в СССР широкого применения не получили. Паровое отопление высокого давления обычно принимают в тех случаях, когда пар вырабатывается в заводских котельных и основным потребителем его является производство.
Рассмотрим узел управления и схему парового отопления высокого давления с верхним распределением пара (рис. 9.4). Пар из котельной поступает в узел управления с давлением , которое необходимо производству. Для распределения пара установлен парораспределительный коллектор 2 с двумя ответвлениями.
Так как для системы отопления здания пар может быть использован с давлением не выше 0,3 МПа, то для понижения давления с 0,6 до 0,3 МПа перед вторым парораспределительным коллектором установлен редукционный клапан 3 с обводной линией 4 (на случай ремонта). После редукционного клапана установлен предохранительный клапан рычажного типа 5, отрегулированный на . Для наблюдения за давлением на коллекторах имеются манометры 1. Из второго парораспределительного коллектора пар поступает по главным стоякам и паропроводам 6 и отопительным стоякам 7 в нагревательные приборы. У приборов на паровой и конденсационной подводках установлены вентили 9; они необходимы для того, чтобы уменьшить пропуск пара в конденсатопровод и выключить приборы. В системе парового отопления высокого давления возникают значительные термические удлинения трубопроводов (до 1,5—2 мм на 1 м). Для компенсации удлинений используют повороты трубопровода и на прямолинейных магистральных трубопроводах уставливают компенсаторы 8.
Системы парового отопления высокого давления применяют только разомкнутые. Для предотвращения прорыва пара из отопительных приборов в конденсатопрород и конденсационный бак устанавливают конденсато-отводчики 10 или подпорные шайбы, которые пропускают конденсат и задерживают пар.
Рис. 9.4. Схема системы парового отопления высокого давления с верхним распределением пара
К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко
«Теплотехника. Теплогазоснабжение и вентиляция»