В чем причины выбора паровой системы

Не сказать, что отопление при помощи пара столь популярно в настоящее время. Однако иногда такую систему все же используют для отопления жилья.

Можно ли делать разводку парового отопления из пластика

Добрый день, подскажите пож. можно ли делать разводку парового отопления из пластика без принудительной циркуляции жидкости в системе, с учетом всех уклонов естественно ).
Спасибо.

Здравствуйте.

Парового — ни в коем случае. Пластиковые трубы с запасом выдерживают давление, создаваемое в паровой системе отопления, однако не соответствуют по термическим характеристикам. Температура в системе вполне может подниматься до 130 ºС, при этом максимальная рабочая температура для полимерных труб — 95 ºС, а кратковременная, которую они способны перенести без потери целостности — 110 ºС. В лучшем случае пластиковые трубы в паровой системе деформируются (привет уклонам), в худшем — сорвёт с креплений отопительные приборы, произойдёт разрушение труб и фитингов, и прорыв системы. Однозначно — нет.

Возможно, вы имели в виду водяную систему отопления, а не паровую. В этом случае пластиковые трубы, предназначенные для отопления, вполне могут быть использованы, их рабочие характеристики полностью вписываются в тепловой режим водяной системы. Подчёркиваем, «предназначенные для отопления». Дело в том, что, если все качественные металлопластиковые и PEX трубы являются термостойкими, то из полипропиленовых для отопления подходят только армированные трубы марки PN25.

Результат неправильного выбора. Полимерные трубы, не предназначенные для отопления, деформировались

Для гравитационной системы, в которой требуются трубы большого диаметра, вы вполне найдёте подходящие пластиковые: максимальные диаметры полипропилена — 110 мм, металлопластика и PEX полиэтилена — 63 мм. Вести отопление с соблюдением уклона удобнее жёсткими полипропиленовыми трубами, да и обойдётся такая система несколько дешевле за счёт недорогих фитингов. Для твердотопливного котла обвязку (первый метр-полтора от подачи) рекомендуем сделать стальными либо медными трубами. Группа безопасности котла, исключающая перегрев теплоносителя, должна быть исправна.

Большой разницы, использовать ли полимерные трубы в системе с естественной либо принудительной циркуляцией, нет. Однако в гравитационном варианте диаметры их будут ощутимо больше.

Гравитационная система будет стабильнее и комфортнее работать в двухтрубном исполнении с верхней разводкой. Обратите внимание, что для такого небольшого одноэтажного дома диаметры труб довольно велики

Трубы большого диаметра стоят недёшево. Так же дорого стоят фитинги к ним. Не факт, что полимерные трубопроводы с учётом фитингов и переходников обойдутся дешевле стальных, особенно в большой системе и при диаметрах 32 мм и выше. Есть смысл рассмотреть возможность устройства циркуляционной системы отопления. Насос и автоматика с лихвой окупятся снижением стоимости труб из-за уменьшения их диаметра, очевидный выигрыш будет и в комфорте. Основной недостаток циркуляционной системы — зависимость от электричества, можно во многом компенсировать установкой аккумулятора либо генератора, можно подобрать относительно недорогие модели.

Паровое отопление в частном доме

Конструкция обогрева включает, батареи котел терморегуляторы, систему соединения, крепежи, развоздушки, увеличивающие давление насосы, коллекторы, бак для расширения, трубы. Сборка обогрева гаража включает разные части. На этой странице ресурса мы попбробуем помочь определить для дома правильные компоненты монтажа. Любой элемент имеет огромное значение. Поэтому выбор частей конструкции необходимо планировать технически грамотно.

Обеспечение в загородном доме комфортных условий проживания в первую очередь обусловлено работой инженерных систем, в том числе отоплением. В тех случаях, когда нет никаких магистральных сетей, приходится задумываться о его автономном варианте. Итогом таких раздумий может стать  решение, что надо сделать паровое отопление в частном доме.

Почему о нем вспоминают?

В этом вольно или невольно виновата путаница, обусловленная организацией обогрева в многоэтажках. Раньше его часто называли паровым, и определенная доля истины в этом есть. От ТЭЦ по системе трубопроводов перегретая вода (пар) подается под давлением к отдельным домам. Непосредственно в них, в имеющемся там теплообменном пункте, тепло от внешнего теплоносителя передается внутреннему, который циркулирует исключительно внутри системы обогрева здания и в роли которого используется вода.

Принципиальная схема парового управления

Фактически во всех домах выполнено водяное отопление, но в определенной мере, в этом процессе задействован и пар. Возможно, на основании такого представления  и возникает идея об организации парового отопления в частном доме. Хотя в данном случае пар непосредственно в процессе обогрева помещений не используется.

Паровое отопление, недостатки и достоинства  для частного дома

По сути дела паровое отопление в доме представляет немного измененный вариант водяного, в котором вместо жидкости  используется пар. Это вызывает необходимость внесения ряда конструктивных доработок самой системы. Конкретных вариантов реализации коснемся немного позже, а сейчас попробуем понять, чем же может быть вызвано желание снабдить частный дом именно такой системой обогрева.

1. Использование пара вызывает нагрев радиаторов до более высокой температуры, благодаря чему возможно уменьшение их площади и, соответственно, стоимости.
2. Высокая скорость прогрева самой системы и помещения.
3. Возможность уменьшения диаметра труб для транспортировки пара и конденсата.
4. Меньшая возможность замерзания системы при отрицательных температурах.
5. Меньшая стоимость затрат на создание всего обогрева подобного типа.

Принцип работы парового отопления

Однако при всех положительных качествах подобной системы недостатки являются более весомыми. Среди них надо отметить такие, как:

1. Повышенная температура радиаторов при использовании пара. Она превышает сто градусов Цельсия, что вызывает возможность ожогов при случайном касании нагретой до такой температуры поверхности, в том числе и у детей. Вследствие этого действующими санитарно-гигиеническими правилами использование систем парового отопления в жилых помещениях запрещено.
2. Недостаточный  срок эксплуатации подобной системы обогрева.
3. Повышенный шум при работе парового отопления.
4. Невозможность регулирования в автоматическом режиме параметров системы.

Отмеченные недостатки позволяют считать, что использование подобного варианта обогрева дома будет не самым лучшим выбором.

Некоторые технические сведения о паровом отоплении

Каких-то особых отличий, кроме типа теплоносителя, схема парового отопления частного дома по отношению к водяному не имеет. Ее примерный состав можно видеть на приведенном рисунке:

Схема парового отопления частного дома

Источником пара являются специальные котлы. Полученный в них пар, проходя через бойлер (в варианте двухконтурного отопления, когда он используется дополнительно для получения горячей воды), затем поступает в радиаторы, где отдает тепло на обогрев помещения, а получившийся в итоге конденсат возвращается в котел.

Хотя такая схема выглядит достаточно упрощенной, она позволяет понять назначение различных элементов самой системы и ее работу. Основой является отопительный котел, парогенераторы для отопления дома могут работать на любом виде топлива, но выбор конкретного типа (по мощности) зависит от размеров обогреваемого дома и возможности свободного и гарантированного обеспечения горючим.

Выполнено паровое  отопление может быть по-разному и зависит непосредственно от размеров дома. Так, вполне возможно, что дачный или небольшой загородный домик будет обогреваться по однотрубной схеме

А вот схема парового отопления двухэтажного дома, скорее всего, будет двухтрубной с принудительной циркуляцией.

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией

У каждого из вариантов есть свои недостатки и достоинства, и выбор любого из них должен подтверждаться проведением необходимых расчетов и обоснований. Единым фактором для таких систем будет используемая жидкость для парового отопления – вода как источник пара.

Когда недостатки превращаются в достоинства

Обычное паровое отопление используется на промышленных предприятиях и других аналогичного назначения объектах. Однако есть и другой вариант, когда оно может проявить с достаточной эффективностью свои лучшие свойства. Речь идет об отоплении на даче. Когда на ней не предусмотрено постоянное проживание в холодное время, важным становится быстрый прогрев помещений в момент приезда, а также скорость выполнения консервации системы при отъезде.

Для таких случаев паровое отопление на даче следует признать одним из наиболее подходящих вариантов. Среди его достоинств числится как раз те факторы, которые и играют ведущую роль в рассматриваемой ситуации.

Другим достоинством является возможность обустройства парового отопления в дополнение к уже существующему печному. Если на даче есть обычная печка, то поместив в ее топку теплообменник, вы получите парогенератор, а уж пар можно подавать в радиаторы, расположенные в других помещениях. Таким образом без значительных затрат можно улучшить условия пребывания на даче в холодное время.

При всех его достоинствах паровое отопление – не самый оптимальный вариант обогрева частного дома. Тем более, что действующие санитарно-гигиенические правила предусматривают его использование для нежилых и коммерческих предприятий. Тем не менее, некоторые его достоинства, в первую очередь достаточно низкие затраты на создание, способствуют его применению и в отдельных жилых сооружениях.

Источник: http://otoplenie-doma.org/parovoe-otoplenie-v-chastnom-dome.html

Несмотря на комфорт городской квартиры, практически каждый человек мечтает жить в частном собственном доме или хотя бы иметь недвижимость за городом. При этом недвижимость обязательно должна быть комфортабельная и благоустроенная. Для этого к загородному дому обязательно должна быть подведена вода и обустроена канализация. Помимо этого в доме должна быть эффектная и удобная в эксплуатации отопительная система. Следует отметить, что наиболее быстрый и доступный ее вариант — создание парового отопления .

Схема работы системы парового отопления.

Паровое отопление в частном доме бывает двух видов:

1. Одноконтурное паровое отопление — рассчитывается только на обогрев здания.
2. Двухконтурное паровое отопление — обогревает не только дом, но и снабжает жильцов теплой водой.

Система парового отопления в частном доме за долгие годы использования вовсе не потеряла своей актуальности.

Причина этого очень проста: надежность и функциональность системы проверены многими пользователями на протяжении нескольких десятков лет.

Провести паровое отопление своими руками можно за небольшой промежуток времени. Ведь эта система понятна и проста, и не требует специальных знаний.

Радиаторные батареи и трубопроводы пара характеризуются повышенной температурой нагрева. В некоторых случаях температура может превышать 1000 градусов по Цельсию. Система трубопровода включает в себя вертикальные и горизонтальные трубы. Обычно используется два вида разводки — верхняя и нижняя. Выбор осуществляется в зависимости от особенностей помещения.

Выбор отопительного котла для частного дома

Схема отопительного котла для частного дома.

Нагревательный котел является ключевым элементом системы парового отопления. Поэтому необходимо уделить особое внимание его выбору. Для того чтобы котел мог выполнять свою функцию наилучшим образом, его необходимо выбирать в соответствии с размером обогреваемой внутренней площади. Другими словами, нагревательный котел должен быть соответствующей мощности. Поэтому для площади до 200 кв. м. подойдет агрегат мощностью 25 кВт, для площади до 300 кв. м. — мощностью до 30 кВт и т. д.

Отопительные котлы для парового отопления могут работать на нескольких видах топлива: жидком, твердом, природном газе и комбинированном. Давление в котле соизмеримо с атмосферным давлением. Составные элементы парового котла: горелка, зольник и топка.

Большое значение в конструкции занимает барабан. К нему крепятся трубопроводная система, автоматические предохранители и контрольно-измерительные приборы. Паровые котлы бывают газотрубными. Газотрубные паровые котлы делятся на такие подвиды: жаротрубные, дымогарные и дымогарно-жаротрубные. Чаще всего в быту используют водотрубные котлы, так как они имеют более высокий потенциал.

Особенности выбора труб для парового отопления в частном доме

Выбор труб напрямую зависит от пожеланий владельца дома. Паровое отопление может быть выполнено из нескольких различных видов материалов. Монтаж системы включает в себя проведение сварочных работ. Отопительный стальной трубопровод отличается прочностью и надежностью, но имеет большой недостаток — невысокую стойкость к коррозии. Медный трубопровод не имеет такого недостатка, но его цена значительно выше. Медный трубопровод очень надежен даже во время работы при повышенных температурах и при высоком давлении.

Как сделать схему парового отопления

Схема отопления в частном доме.

Схема парового отопления должна быть грамотно спроектирована. Схема обязательно должна учитывать длину водопровода, материал из которого будут изготовлены трубы, количество переходников и тройников. Даже в небольшом доме схема отопления может быть очень сложной. Ведь необходимо обозначить все мелочи, ответвления и повороты.

В системе отопления котел будет служить источником тепла. В качестве отопительных приборов выступают конвекторы, радиаторы и трубы. Отбор пара идет из паровой турбины. В действующей системе образованный пар преобразуется в конденсат, а затем самотеком направляется назад к источнику тепла, если система замкнутая, и с помощью насоса, если система разомкнутая. Для создания трубопровода используют трубы небольшого диаметра. При этом нет никакой необходимости в приобретении труб с толстыми стенками. Стандартная схема парового отопления включает в себя паровой котел, предохранительный клапан, насос, вентиль, воздушный клапан, радиаторы отопления, манометр и мембранный бак.

1. Невысокий срок службы паровых котлов.
2. Шумность, которая возникает в процессе работы.
3. Отсутствие функции регулировки — помещение прогревается с разной интенсивностью, и выбрать оптимальный режим для обогрева очень проблематично.
4. Неосторожное прикосновение к трубам в системе отопления может привести к термическим ожогам.

Источник: http://1poteply.ru/sistemy/montaszh/parovoe-otoplenie-v-chastnom-dome.html

Содержание статьи

Паровое отопление – в частном доме такая схема обогрева встречается не часто. Ведь большинство домовладельцев предпочитают использовать привычное водяное отопление. Однако при должной настройке паровая схема функционирует с просто недоступной для водяного варианта эффективностью. Поэтому в данной статье мы рассмотрим процесс обустройства и настройки систем парового отопления бытового типа.

Система парового отопления: в чем суть?

Котел для парового отопления

• Большую теплоотдачу, обусловленную аккумулированием в батарее энергии перегретого пара и энергии процесса конденсации.
• Высокую скорость прогрева даже больших помещений, обусловленную большой теплоотдачей батарей и высокой температурой пара (от 100 градусов Цельсия) .
• Минимум тепловых потерь, объясняемый природой теплоносителя.
• Относительно скромные габариты, объясняемые высокой эффективностью теплоносителя и постоянной оптимизацией конструктивной схемы системы отопления.
• Относительную экономичность системы. Ведь для эффективного теплообмена не нужно много воды, а небольшие объемы теплоносителя нуждаются в минимальной энергетической подпитке, направляемой на бак-испаритель.

Одновременно с этим паровое отопление демонстрирует и определенные недостатки, к числу которых относятся:

• Шумная работа системы – паровое отопление от печи или генератора шумит при вскипании теплоносителя. Причем закипающий чайник не генерирует и десятой части шумового загрязнения, распространяемого емкостью-испарителем.
• Очень горячая разводка – по паропроводу циркулирует разогретый до 100 °C теплоноситель, а по конденсатопроводу течет очень горячая жидкость. В итоге, при контакте с разводкой можно получить настоящий ожог.

Затрудненное управление температурными режимами в отапливаемом помещении – отрегулировать подачу пара практически невозможно. Поэтому все батареи-конденсаторы бывают либо холодными, либо очень горячими.

Впрочем, вышеописанные небольшие недостатки не влияют ни на работоспособность, ни на эффективность парового отопления. А низкую популярность подобных систем можно объяснить лишь некоторыми затруднениями на этапе сборки.

Поэтому далее по тексту мы рассмотрим детальную схему конструкции парового отопления и дадим рекомендации по ее обустройству. Надеемся, что эта информация определит выбор системы отопления вашего жилища.

Схема парового отопления частного дома: обзор возможных вариантов

Типовые схемы парового отопления отличаются друг от друга или схемой разводки, или разновидностью генератора, или способом конвекции теплоносителя.

Схема парового отопления частного дома

Причем разводка в паровом отоплении бывает замкнутой или разомкнутой. Кроме того, оба варианта можно смонтировать по однотрубной или двухтрубной схеме.  Впрочем, схема разводки влияет скорее на процесс сборки системы, чем на ее эффективность, поэтому сказать что лучше – сложно. Однако следует отметить, что замкнутую однотрубную разводку может собрать даже начинающий специалист по отопительным системам.

В свою очередь, парогенераторы бывают твердотопливными, газовыми или  электрическими. Причем наибольшую эффективность демонтирует газовый прибор, а самой распространенной разновидностью является именно твердотопливный парогенератор. Электрический генератор слишком энергоемок и не может выдержать длительного периода эксплуатации без периодических ремонтных работ.

По способу конвекции теплоносителя системы подразделяются на самотечные, где циркуляцию обеспечивает разница плотности между водой и паром, и принудительные, где за циркуляцию отвечает особый насос, генерирующий область высокого давления в конденсатопроводе. Причем с большей эффективностью работает именно напорная система, ведь, чем больше давление в разводке, тем выше отдача от радиатора (батареи-конденсатора).

Как видите: несмотря на минимальные конструкционные отличия, схемы парового отопления, все же, отличаются друг от друга. Причем большая часть отличий обеспечивается нюансами процесса разводки конденсатопроводов и паропроводов.

Поэтому далее по тексту мы рассмотрим, как провести паровое отопление, используя различные схемы разводки и циркуляции теплоносителя. Ну а оптимальный вариант наши читателя смогут выбрать самостоятельно, оценив сложность процесса монтажа системы.

Установка парового отопления: обзор процесса обустройства

В обзоре процесса обустройства парового отопления мы будем двигаться от простого к сложному. Поэтому первым будет рассмотрен вариант с замкнутой разводкой однотрубного типа, рассчитанной под естественную циркуляцию. А последним – разомкнутый вариант с двухтрубной разводкой, рассчитанный под принудительную циркуляцию теплоносителя. Итак, начнем.

Первая схема: разомкнутый однотрубный вариант

В этом случае печь для парового отопления нам не пригодится: ведь разомкнутый контур на самотеке функционирует лишь в том случае, если генератор пара располагается ниже батарей-конденсаторов.

То есть, монтаж системы начинается с установки особого твердотопливного или газового парогенератора, к выпускному патрубку которого монтируют тройник, для подключения манометра и первичного участка паропровода.

Первичный участок поднимают до уровня потолка и направляют вдоль периметра стен, под уклоном 1,5-2 сантиметра на погонный метр трубы к первой батарее. Причем ввод в батарею оформляют как вертикальный отвод, соединяемый с правым нижним штуцером радиатора.

Далее нужно соединить верхний левый штуцер первой батареи и правый верхний штуцер второго радиатора. С нижними входами проделывается та же операция. И подобным образом соединяют все батареи – от первой до последней. Причем каждая батарея должна располагаться немного ниже предыдущей, с учетом 2-сантиметрового уклона на каждый погонный метр соединяющего радиаторы трубопровода. Иначе никакого самотека не будет.

Конденсатопроводом, по сути, является нижняя ветвь, соединяющая соседние штуцеры радиаторов. Причем от последней батареи отходит отдельный конденсатопровод, подключаемый к баку-испарителю. Разумеется, последний участок должен монтироваться с тем же уклоном.

В итоге, если не учитывать небольшое затруднение с позиционированием парогенератора, а точнее бака-испарителя этого элемента, то данный способ разводки является самой доступной схемой монтажа парового отопления. Причем сборка компонентов осуществляется на резьбовые или обжимные муфты. А основным материалом для строительства паропровода и конденсатопровода является медная труба.

Вторая схема: замкнутый двухтрубный вариант

В этом случае можно использовать самый бюджетный вариант генератора – печь – для  парового отопления дома вполне достаточно той энергии, которую выделяют горящие дрова, торф или уголь, а месторасположение бака-испарителя при разомкнутой разводке может быть любым.

Монтаж системы начинается аналогичным способом. То есть, к выпускному клапану бака-испарителя подсоединяют первый (вертикальный) участок паропровода, переходящий в горизонталь, которую прокладывают под самым потолком вдоль всего периметра жилища.

Батареи- конденсаторы монтируют в нужных местах, соединяя их с горизонтальным участком паропровода вертикальными отводами.

На уровне пола монтируют горизонтальный конденсатопровод, в который отводят сгустившийся пар, собранный из батарей по небольшим вертикальным отводам, соединенным с нижними патрубками.

Конденсатопровод соединяется с накопительным баком открытого или закрытого типа. Причем закрытый бак позволяет усилить давление в системе до 5-7 атмосфер, что, разумеется, сказывается на результативности процесса теплообмена между испарителем и конденсаторами.

От накопительного бака к испарителю идет обычный водопровод с очень горячей водой. И циркуляционный насос принято монтировать именно на этом участке.

В итоге, по степени сложности данная схема не превосходит однотрубную разводку. Правда, двухтрубный вариант с его расширительными баками, циркуляционными насосами и двумя ветками разводки (паропроводом и конденсатопроводом) требует больших усилий на этапе сборки. Но все затраченные усилия компенсируются возросшей эффективностью системы отопления.  При этом технология сборки разводки и основной тип трубного погонажа аналогичны однотрубной системе.

Советуем также посмотреть:

Источник: http://canalizator-pro.ru/parovoe-otoplenie-v-chastnom-dome-sxema-realizacii-i-oborudovanie.html

Смотрите также:

Паровые трубы — потери тепла (Вт / м)

Потери тепла в паровых трубах зависят от размеров труб, свойств изоляции, температуры пара (давления пара) и окружающей температуры.

Приведенную ниже таблицу и рисунок выше можно использовать для оценки потерь тепла из неизолированных горизонтальных паропроводов — при неподвижном воздухе — и температуре воздуха от 10 ^o C до 25 ^o C.

Распределение пара — трубы, размеры труб, материал труб в паровых системах

Трубы и калибровка труб

Размер трубы — важный аспект проектирования паровой системы. На этой странице представлены подробные советы по стандартам, графикам, материалам и размерам для различных режимов насыщенного и перегретого пара.

В мире существует ряд стандартов на трубопроводы, но, возможно, наиболее глобальными являются стандарты, разработанные Американским обществом инженеров-механиков (ASME) и Американским институтом нефти (API), где трубы классифицируются по номерам спецификаций.

Эти номера чертежей относятся к номинальному давлению трубопровода. Для труб номинального диаметра NPS 6 и меньше Schedule 40 (иногда называемый «стандартным весом») является самым легким, который может быть указан для паровых систем. Только
Таблицы 40 и 80 охватывают весь диапазон от NPS 1/2 до NPS 24 и являются наиболее часто используемыми графиками для паропроводов.

Примечание. Для получения дополнительной информации о стальных трубах, номинальном размере трубы, спецификации труб, изготовлении, длине и концах труб и т. Д.см. главное меню «Трубы».

Материал трубы

Трубы для паровых систем обычно изготавливаются из углеродистой стали ASTM A106. Тот же материал можно использовать для трубопроводов конденсата, хотя в некоторых отраслях промышленности предпочтительнее использовать медные трубы.

Для магистралей перегретого пара с высокой температурой используются дополнительные легирующие элементы, такие как хром и молибден, для повышения прочности на разрыв и сопротивления ползучести при высоких температурах.

Трубопроводы с заводской длиной не отрезаны точно по длине, но обычно поставляются как:

• Одиночная произвольная длина имеет длину около 5-7 метров
• Двойная произвольная длина имеет длину около 11-13 метров

Расчет размеров трубопровода

Целью парораспределительной системы является подача пара с правильным давлением к месту использования.Отсюда следует, что падение давления в системе распределения является важной характеристикой.

Жидкости
Д’Арси (D’Arcy Thompson 1860-1948) добавил, что для возникновения потока жидкости в точке 1 должно быть больше энергии, чем в точке 2 (см. Изображение ниже). Разница в энергии используется для преодоления сопротивления трения между трубой и текущей жидкостью.

Трение в трубах

Более подробная информация о Steam и жидкостях представлена ​​на международном сайте Spirax Sarco.

Негабаритные и малоразмерные трубопроводы

На практике, будь то водопроводные или паровые трубы, соблюдается баланс между размером трубы и потерей давления.

Негабаритный трубопровод означает :

• Трубы, арматура, фитинги и т.п. будут дороже, чем нужно.
• Будут понесены более высокие затраты на установку, включая вспомогательные работы, изоляцию и т. Д.
• Для паровых труб образуется больший объем конденсата из-за больших потерь тепла.Это, в свою очередь, означает, что либо: — требуется больше улавливания пара, либо — влажный пар подается к месту использования.

В конкретном примере:

• Стоимость установки паропровода NPS 3 оказалась на 44% выше, чем стоимость трубопровода NPS 2, который имел бы достаточную пропускную способность.
• Теплопотери в изолированном трубопроводе были примерно на 21% выше от трубопровода NPS 3, чем от трубопровода NPS 2. Любые неизолированные части трубы NPS 3 будут терять на 50% больше тепла, чем труба NPS 2, из-за дополнительной площади поверхности теплопередачи.

Трубопроводы меньшего размера означает :

• Более низкое давление может быть доступно только в месте использования. Это может снизить производительность оборудования из-за наличия пара только более низкого давления.
• Существует риск парового голодания.
• Существует повышенный риск эрозии, гидроудара и шума из-за увеличения скорости пара.

Процесс нагрева паром — расчет нагрузки

Обычно паровой нагрев используется для

• изменения температуры продукта или жидкости
• поддержания температуры продукта или жидкости

Преимущество пара заключается в большом количестве тепла энергия, которую можно передать. Энергия, выделяемая при конденсации пара в воду, находится в диапазоне 2000-2250 кДж / кг (в зависимости от давления) — по сравнению с водой с 80-120 кДж / кг (при разнице температур 20-30 ^o С ).

Изменение температуры продукта — нагрев продукта паром

Количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества, может быть выражено как:

Q = mc _p dT (1)

где

Q = количество энергии или тепла (кДж)

м = масса вещества (кг)

c _p = удельная теплоемкость вещества (кДж / кг ^o C) — Свойства материалов и теплоемкость обычных материалов

dT = повышение температуры вещества ( ^o C)

Имперские единицы? — Проверьте конвертер единиц!

Это уравнение можно использовать для определения общего количества тепловой энергии для всего процесса, но оно не принимает во внимание скорость передачи тепла , которая составляет:

• количество тепловой энергии, переданной в единицу времени

В приложениях без проточного типа нагревается фиксированная масса или единичная партия продукта.В приложениях проточного типа продукт или жидкость нагревается, когда она постоянно течет по поверхности теплопередачи.

Непоточный или периодический нагрев

В непроточных приложениях технологическая жидкость хранится в виде единой партии в резервуаре или емкости. Паровой змеевик или паровая рубашка нагревают жидкость от низкой до высокой температуры.

Средняя скорость теплопередачи для таких приложений может быть выражена как:

q = mc _p dT / t (2)

, где

q = средняя теплопередача мощность (кВт (кДж / с))

м = масса продукта (кг)

c _p = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. ^o C) — Свойства материалов и теплоемкость обычных материалов

dT = Изменение температуры жидкости ( ^o C)

t = общее время, в течение которого процесс нагрева происходит (секунды)

Пример — Время, необходимое для нагрева воды с прямым впрыском пара

Время, необходимое для нагрева 75 кг воды (c _p = 4,2 кДж / кг ^o C) от температуры 20 ^o C до 75 ^o C с паром, произведенным из котла мощностью 200 кВт (кДж / с) можно рассчитать путем преобразования уравнения.От 2 до

t = mc _p dT / q

= (75 кг) (4,2 кДж / кг ^o C) ((75 ^o C) — (20 ^o C) ) / (200 кДж / с)

= 86 с

Примечание! — когда пар впрыскивается непосредственно в воду, весь пар конденсируется в воду, и вся энергия пара передается мгновенно.

При нагреве через теплообменник имеет значение коэффициент теплопередачи и разница температур между паром и нагретой жидкостью.Повышение давления пара увеличивает температуру и увеличивает теплопередачу. Время нагрева уменьшено.

Общее потребление пара может увеличиваться — из-за более высоких тепловых потерь или уменьшаться — из-за более короткого времени нагрева, в зависимости от конфигурации реальной системы.

Процессы проточного или непрерывного нагрева

В теплообменниках поток продукта или жидкости непрерывно нагревается.

Преимущество пара — это однородная температура поверхности нагрева, поскольку температура поверхностей нагрева зависит от давления пара.

Средняя теплопередача может быть выражена как

q = c _p dT м / т (3)

где

q = средняя скорость теплопередачи (кВт (кДж) / с))

м / т = массовый расход продукта (кг / с)

c _p = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. ^o C )

dT = изменение температуры жидкости ( ^o C)

Расчет количества пара

Если мы знаем скорость теплопередачи — количество пара можно рассчитать:

м _с = q / h _e (4)

где

м _с = масса пара (кг / с)

q = расчетная теплопередача (кВт)

h _e = энергия испарения пара (кДж / кг)

Энергию испарения при различных давлениях пара можно найти в Таблица Steam с единицами SI или таблица Steam с британскими единицами измерения.

Пример — периодический нагрев паром

Количество воды нагревается паром с давлением 5 бар (6 бар абс.) от температуры 35 ^o C до 100 ^o C в течение периода 20 минут (1200 секунд) . Масса воды 50 кг, и удельная теплоемкость воды 4,19 кДж / кг. ^o С .

Скорость теплопередачи:

q = (50 кг) (4,19 кДж / кг ^o C) ((100 ^o C) — (35 ^o C)) / (1200 с)

= 11.35 кВт

Количество пара:

м _с = (11,35 кВт) / (2085 кДж / кг)

= 0,0055 кг / с

= 19,6 кг / ч

Пример — Непрерывный нагрев паром

Вода течет с постоянной скоростью 3 л / с нагревается от 10 ^o C до 60 ^o C паром при 8 бар (9 бар абс) .

Расход тепла можно выразить как:

q = (4.19 кДж / кг. ^o C) ((60 ^o C) — (10 ^o C)) (3 л / с) (1 кг / л)

= 628,5 кВт

Расход пара может можно выразить как:

м _с = (628,5 кВт) / (2030 кДж / кг)

= 0,31 кг / с

= 1115 кг / ч

Пар — теплопотери и изоляция

Паровые и конденсатные трубы — теплопотери неизолированные и изолированные трубы, толщина изоляции и др.

Рекламные ссылки

Классификация систем парового отопления

Паровые системы переносят тепло по трубам от котла к потребителям как теплообменники, технологическое оборудование и т. д.

Конденсат, образующийся в изолированных паропроводах (кг / ч на 100 м)

Потери тепла в паровых трубах приводят к образованию конденсата, который необходимо отводить из системы

Образование конденсата в трубах холодного пара — определение размеров конденсатоотводчиков

При нагревании труб холодного пара образуются огромные количества конденсата, который необходимо отводить из трубы через конденсатоотводчики — в британских единицах измерения

Конвективный теплообмен

Теплообмен между твердым телом и движущейся жидкостью называется конвекцией.Это краткое руководство по конвективной теплопередаче

Медные трубы — Тепловые потери

Потери тепла из неизолированных медных труб при различной разнице температур между трубкой и воздухом

Коэффициенты излучения для некоторых распространенных материалов

Коэффициенты излучения некоторых распространенных материалов, таких как вода , лед, снег, трава и т. д.

Образование конденсата в трубах холодного пара — единицы SI

Огромное количество конденсата, образующегося при нагревании труб холодного пара, необходимо отводить из труб

Тепловыделение из труб, погруженных в масло или Жир

Тепловыделение от труб парового или водяного отопления, погруженных в масло или жир — принудительная и естественная циркуляция

Тепловыделение от труб, погруженных в воду

Тепловыделение от труб водяного или водяного отопления, погруженных в воду — с вспомогательной (принудительной) или естественной циркуляция

Тепловые потери от оголенной поверхности трубы 9000 7

Тепловые потери от неизолированных поверхностей труб

Тепловые потери от маслозаполненных резервуаров

Тепловые потери от изолированных и неизолированных, закрытых и открытых подогреваемых масляных резервуаров

Тепловые потери от паровых труб

Количество конденсата, образующегося в паровых трубах, зависит от потери тепла из трубы в окружающую среду

Изолированные трубы — Диаграммы тепловых потерь

Потери тепла (Вт / м) из изолированных труб — в диапазоне 1/2 — 6 дюймов — толщина изоляции 10-80 мм — разница температур 20 — 180 градусов C

Изолированные трубы — Диаграммы тепловых потерь

Тепловые потери (Вт / фут) Диаграммы для изолированных труб — в диапазоне 1/2 — 6 дюймов — толщина изоляции 0.5 — 4 дюйма — перепад температур 50 — 350 градусов F

Изолированные паровые трубы — образование конденсата

Потери тепла из паровых труб образуют конденсат, который необходимо отводить из системы — имперские единицы

Изоляционные материалы — диапазоны температур

Температурные пределы для некоторых обычно используемых изоляционных материалов

Общий коэффициент теплопередачи

Расчет общих коэффициентов теплопередачи для стен или теплообменников

Общие коэффициенты теплопередачи для жидкостей — комбинации поверхностей теплообменников

Средние общие коэффициенты теплопередачи для некоторых общих жидкости и комбинации поверхностей, такие как вода-воздух, вода-вода, воздух-воздух, пар-вода и др.

Рекламные ссылки

Перлитовая изоляция

Теплопроводность перлитовой изоляции — температура и значения k

Излучение H eat Transfer

Передача тепла из-за излучения электромагнитных волн называется тепловым излучением

Процесс нагрева пара — Расчет нагрузки

Расчет количества пара в процессах периодического и непрерывного нагрева без потока

Паровые трубы — потеря тепла сверх в год

Годовые потери тепла в виде расхода угля или масла для изолированных и неизолированных паропроводов при различных размерах и времени эксплуатации

Паровые трубы — потери тепла (Вт / м)

Потери тепла из неизолированных паропроводов

Парообогрев трубопроводов

Парообогрев трубопроводов для поддержания соответствующей температуры продукта

Стальные трубы — диаграмма тепловых потерь

Тепловые потери в стальных трубах — размеры в диапазоне 1/2 — 12 дюймов

.