Кто ищет, тот всегда найдет.

Все новости, спешите в гости к нам.

Новое на сайте

• Параметры скважины. Начало…
• Какой длины может быть всасывающая линия
• Как проверить насос на стенде.
• Тайны сухого хода бытовых насосов
• Водоснабжение своими руками или руками специалистов.

Свежие отзывы

• Senovad: Здравствуйте, Александр. Все зависит от того, как быстро Ва.
• Александр: Доброго дня. Скажите пожалуйста какой насос потянет? Участок.
• Senovad: Здравствуйте, Владимир. Ну, что сказать. Скорее всего, по.
• Владимир: Здравствуйте.Очень надеюсь на Ваш совет.Скважина сделана сво.
• Senovad: Здравствуйте, Ильнар. Да, можно. В принципе, любой насос см.

О сайте

Я создал этот сайт, для того чтобы рассказать вам о своих ошибках, поделиться своим опытом, своими знаниями, своими прошлыми, настоящими и будущими проектами, своими идеями – не только о сантехнике. Не судите строго. Здесь я тоже учусь, и ошибки неизбежны. Спрашивайте, я обязательно отвечу. Делитесь своим опытом, это будет интересно всем.

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018

ТРУБОПРОВОДЫ СО СПУТНИКАМИ

В промышленности используются следующие виды обогрева технологических трубопроводов: обогрев трубопроводов обогревающими спутниками (теплоспутниками), обогрев трубопроводов в паровой рубашке, электро-обогрев трубопроводов. В зависимости от технических требований или от климатических условий в проекте обогрева трубопроводов может преобладать один из этих видов обогрева. Во многих случаях 40 % трубопроводов в проекте обогреваются теплоспутниками, а иногда этот показатель может достигать порядка 50 % [1].

Подогрев при помощи спутников (паропровод, горячий водопровод и др.) используется на нефтебазах, перекачивающих станциях, нефтеперерабатывающих заводах, где теплопроводы и трубопроводы для высокозастывающих продуктов укладываются в один канал и изолируются. При большой протяженности подогрев при помощи теплоспутников естественно будет иметь высокую стоимость, поэтому для магистральных трубопроводов он не применяется [2].

Трубопроводы со спутниками выполняют в виде трубы, которую прокладывают рядом с основным обогреваемым трубопроводом. Спутники по конструкции бывают одиночные, состоящие из двух или трех труб, в виде спирали, навитой на основной трубопровод, и в виде двухканальной трубы специального профиля. Наиболее широко применяют одиночные трубы-спутники, которые размещают параллельно основному трубопроводу снизу или сбоку. Диаметр спутников определяется тепловым расчетом и обычно равен 20. 50 мм.

Для обогревающих спутников с давлением до 10 кгс/см 2 наряду с бесшовными трубами применяются электросварные. При давлении больше 10 кгс/см 2 , а также для спутников, имеющих большое количество гибов (например, при обогреве трубопроводов с большим количеством фланцевых соединений), независимо от давлений применяют бесшовные трубы.

При горизонтальном расположении трубопровода спутники устанавливают под ним (при двух – трех спутниках – симметрично вертикальной оси), при вертикальном – в виде спирали.

Трубопроводы спутника (рисунок 1) обычно закрепляют к основному трубопроводу на хомутах 3 или вязальной проволокой через каждые 0,4. 0,5 м. При этом труба – спутник 4 должна плотно прилегать к основному трубопроводу. В местах установки арматуры и фланцев 2 трубу – спутник изгибают и делают компенсатор 5 с фланцевым разъемом, чтобы можно было разбирать и ремонтировать соединение.

Неподвижные крепления трубопроводов для спутников необходимо выполнять на общей опоре с основным трубопроводом.

Крепление обогревающих спутников к опорам и обогреваемому трубопроводу должно обеспечивать свободную дополнительную компенсацию тепловых удлинений спутника. В необходимых случаях на обогревающих спутниках предусматривают дополнительные компенсирующие устройства.

Для укладки обогревающих спутников с условным проходом 40 и 50 мм снизу трубопровода делают вырез в подвижных и неподвижных опорах [3].

Обогреваемый трубопровод изолируют вместе со спутником гибким теплоизоляционным материалом.

Тепловая изоляция трубопроводов с обогревающими их спутниками предусматривает их совместную прокладку в общей теплоизоляционной конструкции ( рисунок 2).

Рисунок 1 − Схема участка трубопровода со спутником: а − на горизонтальных участках трубопровода, б − в месте установки арматуры;

1 – обогреваемый трубопровод; 2 – фланец; 3 – хомуты; 4 – труба-спутник; 5 – компенсатор спутника; 6 – арматура; 7 – спуск конденсата

Рисунок 2 − Конструкции тепловой изоляции трубопроводов с обогревающими их паровыми и водяными спутниками: а) с одним спутником; б) с двумя спутниками

1 − диаметр обогреваемого трубопровода; 2 − диаметр спутника; 3 − толщина теплоизоляционного слоя; 4 − длина линейного участка образующей в конструкции; 5 − длина образующей для конструкции с одним и с двумя спутниками; 6 − угол в конструкции с одним спутником (угол в конструкции с двумя спутниками); 7 − угол в конструкции с одним спутником (угол в конструкции с двумя спутниками); 8 − длина линейного участка образующей в конструкции с двумя спутниками.

Конструктивные решения тепловой изоляции определяются числом спутников и их расположением относительно трубопровода в конструкции. Применяются системы обогрева, предусматривающие частичный и полный обогрев трубопровода. Для повышения эффективности теплообмена между спутником и трубопроводом применяются конструктивные решения (распорки, подкладки), обеспечивающие максимальное использование теплоотдающей поверхности спутника и тепловоспринимающей поверхности трубопровода в пространстве, ограниченном теплоизоляционной конструкцией. Для снижения тепловых потерь через участок теплоизоляционной конструкции, контактирующий с воздухом в пространстве, ограниченном теплоизоляционной конструкцией, за счет уменьшения радиационной составляющей теплового потока, могут применяться внутренние обкладки (экраны) из алюминиевой фольги толщиной 0,1 мм или фольгированных листовых и рулонных материалов, с учетом допустимой температуры их применения [4].

Теплоносителем в обогревающих спутниках может быть теплофикационная вода, горячая вода, подготавливаемая в бойлерных специально для обогрева, пар, электроэнергия. Выбор теплоносителя определяется технико-экономическими показателями [5].

Чаще всего теплоносителем в обогревающих спутниках является насыщенный пар давлением 3—10 ат. Количество спутников, их диаметр, а также параметры греющего пара выбираются в зависимости от диаметра обогреваемого трубопровода.

Установка паровых спутников обходится дешевле, их ремонт относительно несложен, кроме того, предупреждается возможность взаимного загрязнения сред [6].

Однако опыт эксплуатации нефтехимических производств показывает, что использование водяного пара в качестве теплоносителя для обогревающих спутников способствует снижению надежности и безопасности работы материалопроводов.

Из изложенного следует, что нужно максимально ограничить применение водяного пара в качестве теплоносителя для обогревающих спутников.

Внедрение обогревающих спутников с использованием горячей воды (теплофикационной) в качестве теплоносителя и усовершенствование их конструкции повышает надежность и безопасность эксплуатации материалопроводов [7].

Применениеобогревающих спутников для обогрева трубопроводов во многих случаях является единственно возможной мерой предотвращения замерзания жидкостей при их транспортировке зимой. Однако во многих случаях при недостаточно внимательном обслуживании и контроле происходит конденсация греющего пара и замерзание воды в теплоспутниках, что может привести к тяжелым последствиям при аварии. Поэтому применение обогревающих спутников требует постоянного обслуживания и контроля необходимой подачи теплоносителя. Чтобы трубы — спутники не смогли послужить источником аварии, их конструкции должны быть надежного исполнения.

Испытание и приемка систем трубопроводов − спутников производятся в соответствии с «Правилами устройства и эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», утвержденными Госгортехнадзором как трубопроводов, относящихся к IV категории [8].

Кохов Т.А. Программный комплекс проектирования обогрева технологических трубопроводов тепловыми спутниками для систем автоматизированного проектирования.// Программные продукты и системы № 4 (112), 2015, Тверь, 244-248 с.

Земенков Ю.Д., Васильев Г.Г., Дудин С.М. Справочник инженера по эксплуатации нефтегазопроводов и продуктопроводов. Москва: Инфра-Инженерия, 2006. — 928 с.

Тавастшерна Р.И. Монтаж технологических трубопроводов. Учебник для проф. — техн. учеб. заведений. Изд. 3-е, испр. и доп. М.: Высшая школа, 1975. — 295 с.

СП 61.13330.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003 (с Изменением N 1)

Бережковский М.И. Трубопроводный транспорт химических продуктов — Ленинград : Химия, Ленинградское отделение, 1979. — 237 с.

Бэмфорт А. В. Промышленная кристаллизация. Пер. с англ. канд. техн. наук Л. М. Матусевича. — Москва : Химия, 1969. — 239 с.

Брейман М. И. Безопасная эксплуатация оборудования на открытых площадках. М.: Химия, 1978. — 208 с.

Севастьянов М.И. Технологические трубопроводы нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. Справочное пособие. Под ред. канд. техн. наук М.А. Берлина. — Москва: Химия, 1972. — 312 с.

Трубопроводы со спутниками

Трубопроводы со спутниками выполняют в виде трубы, которую прокладывают рядом с основным обогреваемым трубопроводом. Спутники по конструкции бывают одиночные, состоящие из двух или трех труб, в виде спирали, навитой на основной трубопровод, и в виде двухканальной трубы специального профиля. Наиболее широко применяют одиночные трубы-спутники, которые размещают параллельно основому трубопроводу снизу или сбоку. Диаметр спутников, определяемый тепловым расчетом, равен 20 . 50 мм.

При горизонтальном расположении трубопровода спутники устанавливают под ним (при двух-трех спутниках — симметрично вертикальной оси).

Трубопроводы со спутником обычно закрепляют к основному трубопроводу на хомутах или вязальной проволокой через каждые 0,4 .. . 0,5 м. При этом труба-спутник должна плотно прилегать к основному трубопроводу. В местах установки арматуры и фланцев трубу-спутник изгибают и делают компенсатор с фланцевым разъемом, чтобы можно было разбирать и ремонтировать соединение. Неподвижные крепления трубопроводов для спутников необходимо выполнять на общей опоре с основным трубопроводом.

Крепление обогревающих спутников к опорам и обогреваемому трубопроводу должно обеспечивать свободную дополнительную компенсацию тепловых удлинений спутника. В необходимых случаях на обогревающих спутниках предусматривают дополнительные компенсирующие устройства.

Для укладки обогревающих спутников с Dy 40 и 50 мм снизу трубопровода делают вырез в подвижных и неподвижных опорах.

Перед испытанием рубашки и отдельные участки трубопроводов-спутников продувают. При испытании трубопроводов с рубашкой сначала испытывают на прочность рубашку трубопровода, причем испытательное давление должно составлять 1,25 рабочего давления теплоносителя в рубашке. При испытании рубашки фланцевые соединения обогреваемых труб не затягивают, чтобы можно было проверить отсутствие испытательной воды или воздуха в основном трубопроводов, которые могут попасть туда из-за прожога стенки трубы при приварке рубашки. Трубопроводы со спутником испытывают раздельно. По окончании испытаний трубопроводы покрывают общей теплоизоляцией.

Системы обогревающих рубашек и трубопроводов-спутников испытывают в соответствии с Правилами устройства и эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды, утвержденными Госгортехнадзором.

Что такое попутная система отопления?

Попутная система отопления используется при обогреве частных домовладений. Систему можно смонтировать своими руками, если у владельца есть инженерные навыки. Применяется в одноэтажных и двухэтажных строениях большой площади.

Характеристика и особенности системы

Система отопления с попутным движением теплоносителя спроектирована в 1901 году инженером Тихельманом. В такой системе жидкость перемещается в попутном направлении по обоим контурам: подаче и обратке. Длина труб по контурам одинакова, гидравлические условия схожи. Поэтому последний отопительный прибор нагревается также хорошо, как и первый. Такая система позволяет равномерно обогревать все помещения, экономить топливо. Попутная система отопления имеет альтернативное название – «петля Тихельмана», в честь ее создателя. Установка такой системы рекомендуется для обогрева больших помещений с 10 или более радиаторами. В небольших домах применение такой системы нацелесообразно.

Для установки попутной системы обычно нужен циркуляционный насос. Самотечная система возможна при сравнительно небольшом числе отопительных приборов (не более 10) и одноэтажной разводке.

Преимущества и недостатки

Попутная система имеет больше плюсов, чем минусов.

Преимущества системы с попутным движением воды:

1. Вся система отопления прогревается равномерно, от начального до последнего радиатора. В каждом помещении будет одинаково тепло.
2. Не нужно применять дорогое оборудование и сложную балансировку.
3. Возможность установки регуляторов тепла.
4. Монтаж попутной системы отопления возможен своими руками, особые навыки не требуются.
5. Система имеет долгий срок эксплуатации.
6. Высокая надежность и редкость поломок.
7. Систему можно прокладывать под полом.
8. Схема применима для двухэтажных домов.
9. Система может работать самотеком.

1. Повышенный расход труб. Их длина больше, чем в традиционных системах. К трубам требуется большое количество единиц запорной арматуры.
2. Трубы имеют большее сечение по сравнению с обычными схемами, а значит, обойдутся дороже.
3. При сложной конфигурации помещений применение схемы становится невозможным ввиду ограничений по обводам (нельзя применять прямые углы, разную высоту труб).
4. При большой площади дома и нескольких этажах такая система обойдется в значительную сумму.

Традиционно используемые схемы

Традиционно для отопления домов применяют однотрубные или двухтрубные системы. Однотрубная схема подразумевает установку одного контура с теплоносителем.

Основным плюсом такой системы является небольшая общая длина трубопровода. Соответственно меньше финансовые затраты на прокладку системы, монтаж ведется быстрее, ниже аварийность. Минусом такой схемы является снижение температуры воды при проходе по трубам, последний радиатор может быть недостаточно горячим.

Используемые схемы для попутной системы отопления

Двухтрубная схема (двухконтурная) требует установки двух контуров для циркуляции воды от котла до батарей отопления. Первая труба подает тепло от котла в радиаторы, вторая является обратной, остывшая вода перемещается в обратном направлении. Схемы разводки в обоих случаях довольно просты.

При двухконтурной схеме батареи подсоединяют параллельно их можно выборочно перекрывать при необходимости.

Двухтрубные традиционные системы также называют тупиковыми. Основное отличие от «петли Тихельмана» в том, что подача теплоносителя подающей и обратной магистралей идет по разным направлениям. Горячая вода идет от котла к батарее, отдает тепло и отводится в «обратку», двигаясь к котлу. Встречное движение воды имеет некоторые недостатки: ближние к котлу радиаторы греются быстрее и помещения отапливаются неравномерно.

Тупиковая и попутная схема движения теплоносителя

Попутная система отопления частного дома имеет преимущества по сравнению с тупиковой по гидравлике. Теплоноситель перемещается в одном направлении, вода проходит одинаковое расстояние и этим обеспечивается оптимальная сбалансированность системы. Радиаторы используются одинаковые по размеру и мощности.

Алгоритм выполнения монтажных работ

Монтаждвухтрубной попутной системы отопления ведется в соответствии с определенным алгоритмом, где начальным этапом является подбор диаметра труб, а конечным – установка циркуляторного насоса.

Расчет диаметра трубопровода

Есть научно обоснованный способ расчета. Сечение трубы выбирается, исходя из объема теплоносителя, проходящего по трубе в единицу времени. Расчет начинают от дальнего радиатора по формуле:

где: G − расход воды на обогрев дома (кг/ч);

Q − тепловая мощность, требуемая для обогрева (кВт);

c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);

Δt − разность температур между горячим и холодным теплоносителем, принимается равной 20 °C.

Далее вычисляют сечение труб по формуле:

где: S − площадь поперечного сечения трубы (м2);

GV − объемный расход воды (м3/ч);

v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.

Полученная цифра – это сечение, исходя из него, подбирают внутренний диаметр трубопровода.

Такой расчет ведут по всем радиаторам до котла.

При расчете также можно ориентироваться на таблицу зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки.

Таблица зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки

Можно учитывать следующие ориентиры:

1. При потерях тепла до 15 кВт (150 м кв.) площади подойдут трубы диаметров 20 мм.
2. При потерях от 15 до до 27 кВт (до 250 м кв. площади) потребуются трубы диаметром не менее 25 мм.

Провести расчет по приведенным формулам или гидравлическим таблицам для домовладельца является сложной задачей, поэтому можно основываться на рекомендуемых диаметрах труб.

Необходимо соблюдать следующие условия:

• Трубы класть под напольным покрытием для избегания высотных обводов. Если это невозможно, то нужно учитывать конфигурацию дома и максимально стремиться к одинаковой высоте прокладки труб.
• Материал труб – металлопластик или полипропилен с армированием алюминиевой фольгой. Такие трубы прочнее и прослужат долго.
• Радиаторы ставят биметаллические или стальные с нижней системой подключения. У таких батарей выше гидравлическое сопротивление, что балансирует систему. Мощность радиаторов должна быть одинакова по всей площади дома.
• На каждую батарею ставят балансировочный кран на обратке. Желательна установка терморегуляторов.

Установка котла

Помещение, где ставится котел, должно иметь высоту не менее 2,5 м. Объем помещения рекомендуется от 8 кубометров. Водогрейный котел требуется подбирать в зависимости от площади отапливаемого дома. Мощность котла для обогрева 10 кв. м. равна 1 кВт. Исходя из этого, подбирается мощность для всей системы.

Обвязка котла состоит из комплекта запорной арматуры, ее устанавливают в нескольких местах:

1. На патрубке подпитки.
2. По обеим сторонам насоса.
3. У расширительного бака.
4. На трубах, идущих от котла.

Протягивание магистрали

При монтаже магистрали попутной разводки системы отопления необходимо учесть следующее:

• Отводящую ветку магистрали надо располагать ниже подающей.
• Трубопроводы подачи и отвода тепла должны быть параллельны друг другу.
• Бак расширительный должен быть установлен выше котла отопления.
• На замыкающих радиаторах нужно установить вентили для спуска воды. Рекомендуется установить на каждой батарее термостатическую головку для обеспечения комфортности температуры.
• При прокладке магистрали прямые углы исключены во избежание возникновения воздушных пробок в системе.
• Расширительный бак должен устанавливаться в отапливаемом помещении.
• Все диаметры труб, фитингов и кранов должны соответствовать друг другу. Нельзя ставить трубы разного диаметра из-за попытки сэкономить. Нарушится давление воды в системе.

Установка циркуляционного насоса

Рассчитывать на естественную циркуляцию неразумно, так как в попутной системе отопления расположено 10 и более батарей. Гравитация не сможет сработать без принудительного давления. Циркуляционный насос устанавливают на обратной ветке возле котла. Насос врезается при помощи байпаса и трех вентилей. Рекомендуется установить фильтр.

Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже

Попутную систему отопления устанавливают в одно этажных и двухэтажных домах. В двухэтажных строениях при установке нужно учитывать некоторые нюансы:

• Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже. Если возникнет поломка в пределах одного этажа, на другом отопление будет полноценно работать.
• Для каждого этажа рекомендуется монтаж по отдельной схеме.

Возможные осложнения при монтаже

При соблюдении одинакового диаметра труб отопления, расположения радиаторов на одной высоте – обычно проблем при монтаже и после него не возникает.

Проблемы могут быть при нарушении порядка монтажа:

• Некачественная пайка труб из полипропилена приведет к зауживанию диаметра трубы.
• Установка радиаторов из разного материала и разной мощности нарушить сбалансированность системы.
• Отсутствие балансировочных вентилей для выравнивания гидравлического давления.
• Расположение ветки магистрали с перепадом высоты.
• Неверный выбор насоса. Напор должен быть не менее 0,2 кгс/см2.
• Применение труб разного диаметра может привести к разбалансировке системы и затруднению прохождения теплоносителя.

Попутная двухконтурная система отопления рекомендуется для отопления в одноэтажных домах. Не требует сложных расчетов, балансировки и особых способов проведения монтажа. Стоимость такой системы дороже традиционной, но это компенсируется долговечностью и простотой эксплуатации. Кроме того, такую систему владелец дома может установить самостоятельно, не применяя сложных инженерных решений, инструментов и материалов.