Радиаторы отопительные чугунные ГОСТ 8690. Вес секции чугунного радиатора М-140, М-140 АО, РД-90, РД-26. Размеры и технические характеристики.

Радиаторы отопительные чугунные ГОСТ 8690. Вес секции чугунного радиатора М-140, М-140 АО, РД-90, РД-26. Размеры и технические характеристики.

Что такое эквивалентный квадратный метр или ЭКМ?

Эквивалентным квадратным метром (ЭКМ) принято называть поверхность нагрева, которую обогревает отопительный прибор. Эта поверхность отдает 435 ккал/ч тепла при разности средних чисел температур теплоносителя и воздуха 64.5°. Через прибор проходит 17.4 кг/ч воды, при этом подача теплоносителя в прибор происходит по схеме «сверху-вниз».

Радиаторы отопительные чугунные ГОСТ 8690.

Классификация по типу радиатора:

— высокий (расстояние между ниппельными отверстиями 1000 мм, полная высота 1100 мм);

— средний (расстояние между ниппельными отверстиями 500 мм, полная высота 600 мм);

— низкий (расстояние между ниппельными отверстиями 300 мм, полная высота 400 мм);

Размеры и технические характеристики чугунных радиаторов.

Рис.1. Секция радиатора чугунного ГОСТ 8690.

Вес секции чугунных радиаторов отопления моделей М-140, М-140 АО, РД-90, РД-26.

Таблица 1. Основные технические характеристики и размеры чугунных радиаторов по ГОСТ 8690.

Модель радиатора	Поверхность нагрева секции		Внутренний объем, л		Размеры, мм				Средний вес, кг (с ниппелями и пробками)
	м 2	экм	секции	на 1 экм	H	Hп	А	В	секции	на 1 экм
М-140	0,254	0,31	1,42	4,6	500	582	140	96	7,6	24,4
М-140 АО	0,287	0,35	1,42	4,6	500	582	140	96	7,6	22,45
РД-90	0,2	0,275	1,43	5,22	500	582	90	96	6,95	25,3
РД-26	0,293	0,275	1,36	4,95	500	593	90	88	6,95	25,3

Примечание: Данные радиаторы рассчитаны на рабочее давление до 6 кгс/см 2 .

Комплектация радиаторов чугунных для отопления.

Каждый радиатор должен снабжаться четырьмя пробками, две из них будут глухие с левой резьбой, а другие две с отверстиями и правой резьбой. На пробках нарезается внутренняя трубная резьба ¾ или ½ ʺ на выбор заказчика.

Радиаторы поставляются заказчику с одноразовым грунтовым покрытием под окраску.

Радиаторные пробки и ниппеля изображены на рис.2.

Размер пробки чугунного радиатора.

Рис.2. Радиаторные пробки и ниппель.

а – пробка под ключ S=36 мм; б – пробка под ключ S=55 мм; в – ниппель.

Таблица 2. Размеры пробок радиаторов чугунных.

Пробка под ключ S	h	h1
36	36	20
55	25	9

Статья оказалась Вам полезной?! Поделитесь с друзьями в социальных сетях.

Эквивалентная нагревательная поверхность прибора

При разработке новой конструкции отопительного прибора и при изготовлении прибора на заводе всегда проявлялось стремление, с одной стороны, всемерно повысить коэффициент теплопередачи, с другой — увеличить площадь внешней поверхности каждого элемента как измерителя, определяющего объем выпускаемой продукции (даже в ущерб величине коэффициента теплопередачи).

С целью получения единого теплотехнического и производственного показателя в нашей стране в 1957 г. было введено измерение теплоотдающей поверхности всех отопительных приборов в условных единицах площади. За условную единицу площади был принят квадратный метр эквивалентной нагревательной поверхности (м 2 энп) или, короче, эквивалентный квадратный метр (экм). Такое измерение площади нагревательной поверхности стимулирует выпуск совершенных в теплотехническом отношении приборов.

Эквивалентным квадратным метром называется такая площадь теплоотдающей поверхности стандартно установленного отопительного прибора, через которую при средней температуре теплоносителя в приборе 82,5°С в воздух с температурой 18°С передается тепловой поток, равный 506 Вт (435 ккал/ч). За стандартную принимается открытая установка прибора у наружной стены с односторонним присоединением к трубам.

При расчетной разности температуры воды 95-70°C и температурном напоре, равном ((95+70)/2)-18=82,5-18=64,5°С, для передачи в помещение 506 Вт или 506*3,6 кДж/ч (435 ккал/ч) необходимо в расчете на 1 м 2 энп пропустить через отопительный прибор воды в количестве

G=(506*3,6)/((4,187*(95-70))=17,4 кг/(ч м 2 энп);

G=435/(1*(95-70)) =17,4 кг/(ч м 2 энп).

Это, в частности, испытательный расход воды для 1 м 2 энп секционного радиатора, на который делалась ссылка в пояснении к формуле:

где G — относительный расход воды в отопительном приборе (отношение действительного расхода воды к испытательному, принятому при экспериментальных исследованиях);

p — показатель степени по экспериментальным данным.

Выпускавшийся в 1957 г. секционный радиатор типа H-136 (его строительная глубина 136 мм, монтажная высота 500 мм) был принят за эталон. Через один квадратный метр внешней физической поверхности эталонного радиатора Н-136 (площадь поверхности четырех секций) при испытании в стандартных условиях (испытывался радиатор, состоящий из восьми секций) передавался в помещение тепловой поток, равный как раз 506 Вт (435 ккал/ч). Следовательно, восемь секций радиатора Н-136 имели площадь теплоотдающей поверхности, равную 2 м 2 или 2 м 2 энп (экм).

Исчисление площади внешней поверхности любого отопительного прибора в условных единицах и определение для одного и того же элемента прибора (секции, ребристой трубы, конвектора, панели) отношения площади эквивалентной нагревательной поверхности f_э к площади ею физической внешней поверхности f_ф есть сравнение конкретного прибора с эталонным.

Для каждого отопительного прибора площадь внешней поверхности в м 2 энп (экм) является таким же характерным показателем, как и площадь поверхности в м 2 . Любой отопительный прибор будет совершеннее в теплотехническом отношении эталонного радиатора, если его эквивалентная площадь F_э в экм будет больше площади внешней физической поверхности F_ф в м 2 . Например, если прибор имеет F_э=6 экм и F_ф=5 м 2 , то его 1 экм=5/6 м 2 и тепловой поток в 506 Вт (435 ккал/ч) передается прибором в стандартных условиях с 5/6 м 2 его внешней поверхности или его 1м 2 =6/5 экм и теплопередача с 1 м 2 поверхности составляет 50б*(6/5)=607Вт/м 2 [522ккал/(ч м 2 )].

Сопоставление площади поверхности одного элемента отопительного прибора в м 2 энп (экм) с площадью его поверхности в м 2 дает возможность судить о совершенстве прибора в теплотехническом отношении.

Сказанное можно также пояснить схемами, изображенными на рисунке. На рисунке представлены два отопительных прибора равных размеров, состоящие из трех элементов с физической поверхностью по 1 м 2 . Прибор на рисунке имеет эквивалентную площадь нагревательной поверхности в экм Fэ>3, что свидетельствует о высоком коэффициенте теплопередачи. Поэтому часть длины этого прибора, соответствующая площади поверхности в 1 экм (на чертеже заштрихована), меньше длины одного элемента –l₁ l.

Схематическое изображение площади эквивалентной нагревательной поверхности в 1 экм (заштрихована) двух отопительных приборов в сравнении с их физической площадью поверхности в 1 м 2 , соответствующей длине l.
а и б — соответственно для приборов с высоким и низким коэффициентом теплопередачи.

Следует сделать вывод: чем совершеннее в теплотехническом отношении отопительный прибор, тем меньше площадь его физической поверхности, передающая тепловой поток, равный 506 Вт (435 ккал/ч). Можно, например, измерить выпущенные заводом 1000 м 2 стальных панелей примерно 1400 экм и 1000 м 2 ребристых труб — только 690 экм.

Измерение поверхности отопительных приборов в м 2 энп не изменяет формы уравнений; изменяются лишь численные коэффициенты а, b и m (при сохранении значений n и p).

Уравнение для водяных отопительных приборов примет вид:

Для паровых отопительных приборов уравнение принимает вид:

где k_э — коэффициент теплопередачи, отнесенный к 1 м 2 эквивалентной нагревательной поверхности прибора;

m’ — экспериментальный численный коэффициент.

На основании уравнений можно написать формулы для определения плотности теплового потока, передаваемого через 1 м 2 эквивалентной нагревательной поверхности (через 1 экм) любого отопительного прибора.

При теплоносителе воде:

при теплоносителе паре:

где qэ — поверхностная плотность теплового потока, Вт/м 2 энп [ккал/(ч м 2 энп)].

В этих формулах и в приведенных выше уравнениях температурный напор вычисляется по выражению как Δt=t_т-t_в в зависимости от средней температуры теплоносителя в отопительных приборах.

В системах водяного отопления, как уже указывалось, за температуру теплоносителя tт принимается

т. е. полусумма температуры воды, входящей t_вх и выходящей tв_ых из прибора.

Применительно к однотрубным системам водяного отопления с последовательно соединенными отопительными приборами выражение, если тепловая мощность прибора Q_пр, Вт, принимает вид:

Уравнение более удобно для пользования, так как при расчете площади нагревательной поверхности приборов в однотрубных стояках известна температура воды, входящей в прибор, а температура выходящей воды зависит от расхода G_пр, не всегда заранее известного.

В двухтрубных системах водяного отопления с параллельно соединенными отопительными приборами температура воды, входящей и выходящей из прибора, в большинстве случаев принимается без учета ее понижения вследствие охлаждения в магистралях. Тогда за температуру воды, входящей в каждый прибор, может быть принята общая температура горячей воды в системе t_r; за температуру воды, выходящей из каждого прибора, — общая температура охлажденной воды в системе t₀, и выражение перепишется в виде:

где t_г — расчетная (соответствующая температуре наружного воздуха, расчетной для отопления в данной местности) температура горячей воды, поступающей в систему отопления;

t_о — расчетная температура охлажденной (обратной, как ее часто называют) воды, уходящей из системы.

В системах парового отопления, как уже отмечалось, за температуру теплоносителя принимается

где t_нас — температура насыщенного пара, поступающего в отопительный прибор. Эта температура, как известно, зависит от давления пара и не изменяется при его конденсации.

Выражение для определения относительного расхода воды в отопительном приборе G в формулах имеет вид:

для колончатых радиаторов и колончатых стальных панелей при испытательном расходе воды G_исп=17,4 кг/(ч м 2 энп).

для остальных отопительных приборов

где F_р — расчетная площадь нагревательной поверхности радиатора или колончатой панели, м 2 энп.

Для определения относительного расхода воды в колончатых радиаторах и панелях необходимо знать площадь нагревательной поверхности (чтобы найти действительный расход воды, приходящийся на 1 м 2 энл), которая в вычислениях является искомой величиной.

Поэтому выражение должно быть видоизменено, что будет сделано несколько ниже.

Каждая формула для определения плотности теплового потока, передаваемого через 1 м 2 энп конкретного отопительного прибора при теплоносителе воде, отражает влияние на тепловой поток, поступающий в помещение, следующих факторов:

а) температурного напора Δt_сp (как и при теплоносителе паре);

б) расхода воды G_пp;

в) дополнительной потери тепла через наружное ограждение в связи с размещением около него прибора (в формулу вводится значение knp, уменьшенное на 5% против действительного);

г) схемы движения воды в приборе, обусловленной способом его присоединения к трубам, т. е. местами подачи и отвода воды (в формуле изменяются числовые значения коэффициента m’ показателей степени n и p).

На рисунке представлены четыре схемы движения воды в колончатых радиаторах и панелях, которые кратко называются: 1 — сверху — вниз (односторонняя и разносторонняя); 2 — снизу — вниз; 3 — снизу — вверх (односторонняя); 4 — снизу вверх (разносторонняя).

Для примера в таблице приведена часть формул, по которым определяется плотность теплового потока через 1 м 2 энп колончатых радиаторов и панелей при теплоносителе воде.

Формулы для определения поверхностной плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей при схеме движения воды сверху-вниз (односторонней и разносторонней)

носительный расход воды G	Плотность теплового потока qэ
	Вт/м 2 энп	ккал/(ч м 2 энп)
1-7
>7	2,2*Δср 1,32	1,89*Δср 1,32

В формуле даются: коэффициент m’=2,08 (1,79) и показатели степени: при температурном напоре 1+n= 1,32 и при относительном расходе р=0,03. Формула представлена в виде, приведенном к температуре воды t_вx, входящей в прибор, и к перепаду температуры воды Δt_пр в приборе. В таком виде формулой удобно пользоваться при расчете отопительных приборов однотрубных систем водяного отопления.

Схемы подачи и отвода воды из колончатых радиаторов

1 — сверху — вниз (односторонняя и разносторонняя); 2 — снизу — вниз; S — снизу — вверх (односторонняя); 4 — снизу — вверх (разносторонняя).

Теплотехнические испытания чугунных радиаторов при относительном расходе воды G>7 не выявили дальнейшей зависимости коэффициента теплопередачи и плотности теплового потока от количества воды, протекающей через них. Поэтому при G>7 формула меняется формулой, в которой влияние расхода воды учитывается увеличением постоянного множителя m’ до 2,2 (1,89).

Формулы, приведенные в таблице, действительны в пределах изменения температурного напора от 30 до 140°.

Подобную же структуру имеют формулы для определения плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей при других схемах движения воды, а также остальных отопительных приборов.

Рассмотрим влияние схемы движения и расхода воды на плотность теплового потока отопительных приборов на примере колончатых радиаторов и панелей. Перепишем уравнение в виде:

где q₁=m’*Δt_ср1+n — плотность теплового потока отопительного прибора при относительном расходе воды G=1;

α=G_p—поправочный коэффициент, зависящий от расхода воды в приборе.

Влияние схемы движения воды, обусловленной схемой присоединения колончатых радиаторов и панелей к трубам, установим при действительном расходе воды, равном 17,4 кг/(ч м 2 энп), когда поправочный коэффициент α равен единице. Вычислим и запишем в таблице плотность теплового потока q₁ при Δt_ср=0,5 (95+10)-18=64,5°.

Поверхностная плотность теплового потока q₁ колончатого радиатора или колончатой панели при G=1 и Δt_ср=64,5°.

Схемы движения воды	Плотность теплового потока qт
	Вт/м 2 энп	ккал/(ч-м 2 энп)	%
Сверху-вниз	506	435	100
Снизу-вниз	455	391	90
Снизу-вверх (односторонняя)	395	339	78

Сопоставление полученных значений плотности теплового потока позволяет оценить тепловую эффективность различных схем подачи и отвода воды при ее относительном расходе, равном единице, для стандартно установленных колончатых радиаторов и панелей: наиболее эффективна схема движения воды сверху — вниз, теплопередача при схеме снизу — вниз сокращается на 10%, а при схеме снизу — вверх — на 22% по сравнению со схемой сверху — вниз.

Подобная же закономерность отмечается и для отопительных приборов с трубчатыми греющими элементами, однако она проявляется менее заметно. Так, например, исследованиями в МИСИ установлено, что теплопередача двухрядного гладкотрубного прибора, состоящего из труб d=76_ХЗ мм, последовательно соединенных по воде, уменьшается при переходе от схемы движения воды сверху — вниз к схеме снизу — вверх на 9%. При этом увеличивается степень неравномерности теплопередачи каждой из труб.

Зависимость поверхностной плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей q_э при Δt_ср=64,5° соотносительного расхода воды G для схем движения воды

1 — сверху — вниз, 2 — снизу — вниз; 3 — снизу — вверх

Выявленная зависимость теплопередачи отопительных приборов от схемы движения воды показывает, что для передачи в помещение равного теплового потока площадь нагревательной поверхности приборов в рассмотренных условиях должна отличаться: площадь получится наименьшей при движении воды в приборе сверху — вниз и наибольшей при подаче воды снизу с односторонним отводом ее вверху.

Уменьшение плотности теплового потока при подаче воды в прибор снизу объясняется усилением неравномерности температурного поля его внешней поверхности, связанной с понижением температуры во вторичных контурах циркуляции воды внутри прибора. При односторонней подаче снизу и отводе воды сверху создается наиболее неровное поверхностное температурное поле («отстает», как говорят, часть площади прибора, удаленная от места ввода горячей воды) и в результате значительно сокращается общий тепловой поток от теплоносителя через внешнюю поверхность прибора в помещение.

Влияние расхода воды на плотность теплового потока колончатых радиаторов и панелей проследим по графикам на рисунке, относящимся к первым трем рассмотренным выше схемам движения воды.

При увеличении относительного расхода воды от 1 до 7 плотность теплового потока qэ возрастает, но в различном темпе в зависимости от схемы движения воды в приборе.

При схеме сверху — вниз плотность теплового потока, постепенно возрастая, достигает значения q_э= 1,07 q₁, т.е. при увеличении расхода воды более чем в 7 раз возрастает всего на 7%.

При схеме снизу — вниз можно отметить наиболее значительное возрастание qэ до величины 1,23 q₁, превышающей предельное значение плотности теплового потока в схеме сверху — вниз. Это свидетельствует об экономической целесообразности применения колончатых радиаторов и панелей в горизонтальных однотрубных системах водяного отопления со значительным относительным расходом воды (G>5).

При схеме снизу — вверх также наблюдается заметное возрастание плотности теплового потока — в пределе до q_э= 1,18 q₁, т. е. до величины, на 18% превышающей первоначальное значение при G=1. Однако и это предельное значение q_э для схемы снизу — вверх существенно ниже, чем при других схемах, что свидетельствует об экономической нецелесообразности использования колончатых радиаторов и панелей в вертикально однотрубных системах с «опрокинутым» и иногда с «П-образным» движением воды в стояках. Действительно, расчеты показывают, что площадь нагревательной поверхности радиаторов в однотрубных проточных стояках систем отопления зданий повышенной этажности (12-16 этажей) при схеме снизу — вверх увеличивается не менее чем на 12% по сравнению со схемой сверху — вниз. Введение в однотрубные стояки со схемой снизу — вверх замыкающих участков с постоянным протоком воды сокращает относительный расход воды в радиаторах и приводит к еще большему увеличению площади их нагревательной поверхности.

Численные множители к величине q₁, приведенные выше, выражают максимальное значение поправочного коэффициента α для колончатых радиаторов и панелей в формуле:

для схемы сверху — вниз	αм = 1,07
для схемы снизу — вниз	αм = 1,23
для односторонней схемы снизу — вверх	αм = 1,18

При относительном расходе воды в радиаторе или панели G α>1.

Для других отопительных приборов плотность теплового потока также зависит от расхода воды в них: для водоемких приборов, подобных радиатору, эта зависимость проявляется в большей степени, для трубчатых приборов — в меньшей.