Система водяного отопления
Система водяного отопления по принципу действия аналогична системе парового отопления, а по устройству отличается от нее. Эта система состоит из водогрейного котла, нагревательных приборов, циркуляционных насосов, трубопроводов с запорной арматурой, расширительного сосуда и воздухосборника. Вместо водогрейного котла могут применяться утилизационные парогенераторы, в которых используется теплота отработавших газов двигателей или подогреватели воды (паровые, электрические). Теплоносителем служит горячая вода с температурой 368—363 К (95—90 °С).
Системы водяного отопления могут быть нескольких разновидностей. По трубопроводам системы вода может циркулировать принудительным путем с помощью насоса либо естественным путем вследствие разности плотностей охладившейся в нагревательных приборах воды и горячей воды, поступающей к ним. Несмотря на то что система с естественной циркуляцией воды более проста из-за отсутствия в ней циркуляционных насосов, она уступает системе с принудительной циркуляцией по эффективности теплопередачи и надежности циркуляции воды. Поэтому, как правило, на морских судах применяют системы с принудительной циркуляцией воды. Системы могут быть открытые (сообщающиеся с атмосферой) и закрытые (температурные изменения объема воды воспринимаются воздушной подушкой расширительного бачка), двухтрубные и однотрубные. В однотрубной системе подвод горячей воды к отопительным приборам и отвод от них охлажденной воды осуществляются по одному и тому же трубопроводу. Системы различаются и по другим, менее существенным признакам.
На рис. 5.71 приведена схема системы с циркуляцией теплоносителя насосами.
Рис. 5.71. Система водяного отопления
Систему отопления предварительно заполняют через палубную втулку 16 и трубопровод 15 холодной водой, контролируя напор манометром 17 и оставляя незаполненной лишь верхнюю часть расширительного бачка 18, (с указателем уровня 20) воспринимающую увеличивающийся объем воды после нагревания ее в котле 6. Отсутствие в системе такого бачка могло бы привести к течи воды через соединения трубопроводов системы или их разрыву. Из котла горячая вода естественным путем поднимается по магистрали горячей воды 8 в бачок (наиболее высоко расположенный). В нем собираются пузырьки воздуха и пара из воды, заполнившей трубопроводы и отопительные радиаторы 12 системы. При отсутствии расширительного бачка скапливание пузырьков воздуха и пара может приводить к образованию в коленах и разветвлениях трубопроводов воздушных или паровых мешков, нарушающих циркуляцию воды в системе. Пузырьки воздуха и пара отводятся из расширительного бачка по трубе 19 в атмосферу, а вода по подпиточным трубопроводам 10, 13 и 14 самотеком направляется к радиаторам 12. При переполнении бачка вода переливается по трубопроводу 7 в трюм. Охлажденная вода из радиаторов стекает в магистраль 1, из которой насосом 3 вновь возвращается в котел 6 для нагревания. При отключении краном 4 циркуляционного насоса отработавшая вода поступает в котел 6 через байпасный трубопровод 5. Кранами 11 можно отключать радиаторы. Отдельные участки системы разобщаются запорными клапанами 2, 9.
В системах водяного отопления используют преимущественно стальные штампованные панельные или змеевиковые радиаторы. Трубопроводы изготовляют из стальных труб, а арматуру применяют стальную, латунную или бронзовую. Преимуществом водяного отопления по сравнению с паровым является более простое устройство из-за отсутствия конденсатоотводчиков, редукционных и предохранительных клапанов, сепараторов. Системы водяного отопления широко применяются на пассажирских и транспортных морских судах в каютах, кают-компаниях и служебных помещениях.
Устройство судов система отопление
Водный транспорт, теория и практика, все о морских и речных судах
Устройство и техническая эксплуатация судна
18.05.2015 18:55
дата обновления страницы
Судовые системы судна
1 6 / 04 /20 07
Для обогрева судовых помещений может применяться паровое, водяное, электрическое и воздушное отопление.
Паровое отопление. В грелки, расположенные в помещениях, подводится свежий пар от главного или вспомогательного котла. Перед поступлением в систему отопления в автоматически действующих редукционных клапанах давление пара понижается до 0,2-0,3 МПа. За редукционным клапаном устанавливается предохранительный, который при аварийном повышении давления стравливает лишний пар. После понижения давления пар осушается в сепараторах. Осушенный пар через распределительную клапанную коробку направляется в отопительную магистраль, из которой по приемным отросткам поступает в грелки. Образовавшийся в грелках конденсат отводится в магистраль конденсационной воды, а затем в теплый ящик, перед которым устанавливают конденсатоотводчик (конденсационный горшок), пропускающий воду и задерживающий пар до полной конденсации.
Паровое отопление может также выполняться по однопроводной системе. Эта система не имеет трубопровода конденсационной воды. При однопроводной системе уменьшается общая длина трубопроводов, а ее эффективность и равномерный нагрев всех грелок обеспечиваются применением клапанов специальной конструкции.
В качестве нагревательных приборов используются ребристые трубы и радиаторы. Ребристые трубы, имея большую площадь нагрева, обладают хорошей теплоотдачей, но недостаточно гигиеничны. Между ребрами забиваются пыль и грязь, которые при нагревании пригорают и издают запах гари. Поэтому значительно чаще применяют радиаторы. Они имеют более гладкую поверхность, с которой сравнительно легко можно удалить пыль.
Для того чтобы можно было регулировать степень нагрева грелок, на паропроводящих трубах устанавливают клапаны игольчатого типа. На отводящих отростках имеются запорные клапаны, которые служат для отключения грелки при ремонте. В однопроводной системе грелки снабжаются клапанами (кранами) специальной конструкции. В пробке крана имеются два отверстия, одно из которых служит для прохода пара, а другое — для выхода конденсата. Трубы парового отопления маркируют двумя серебристо-серыми кольцами.
Паровое отопление, как наименее гигиеничное, применяют только в хозяйственных и бытовых помещениях.
Водяное отопление. Жилые и общественные помещения оборудуют системой водяного отопления. В этом случае грелки нагреваются горячей водой, имеющей температуру 80- 90 °С. Водяное отопление может быть одно- и двухпроводным и выполняется по той же схеме, что и паровое, но в системе отсутствуют сепараторы, редукционные клапаны и конденсатоотводчики. Для обеспечения надежной циркуляции система снабжается циркуляционным насосом и расширительным баком, который компенсирует изменение объема воды при нагревании. Маркировка труб водяного отопления — зеленое и серебристо-серое кольца.
Электрическое отопление. Оно используется главным образом в помещениях, где необходимо поддерживать постоянную температуру и влажность (штурманская и рулевая рубки, радиорубка, гирокомпасная и др.). Несмотря на сравнительно низкую экономичность, электрическое отопление находит все более широкое применение ввиду его простоты и гигиеничности.
Воздушное отопление. Это одно из наиболее удобных и совершенных способов отопления судов. В этом случае в помещение подается воздух, подогретый в воздухонагревателях до температуры 40 °С. При небольших размерах помещения температура подаваемого воздуха не должна быть выше 25 °С. Подогретый воздух рекомендуется подводить в нижнюю часть помещения, чем обеспечиваются хорошая циркуляция воздуха и равномерный нагрев всего помещения.
Система отопления, установленная на судне, должна обеспечивать нормальную температуру во всех помещениях при различных условиях плавания. Для поддержания в помещениях необходимой температуры игольчатые клапаны должны быть в исправном состоянии. Соединения труб должны обеспечить полную непроницаемость. Пропуск пара или конденсата повышают влажность воздуха, в результате чего в помещении создаются ненормальные условия. Чтобы избежать неприятного запаха пригоревшей пыли, все нагревательные приборы следует содержать в чистоте. При каждой уборке помещения нагревательные приборы необходимо протирать влажной тряпкой. Нельзя пользоваться приборами отопления для сушки рукавиц, спецодежды и др.
Чистка ультразвуком 
Чистка ультразвуком 
Чистка инжектора, форсунок 
Назначение и типы систем отопления
Водяные, паровые, воздушные системы отопления служат для поддержания определенной положительной температуры в судовых помещениях в холодное время года.
В системе водяного отопления теплоносителем является вода, нагретая до температуры 80÷90°С, которая циркулирует по трубопроводам и через нагревательные приборы (грелки) отдает теплоту окружающему воздуху. Циркуляция воды в системе может быть естественной и принудительной. В первом случае охлажденная в системе вода вытесняет из водогрейного котла горячую воду, которая поднимается в расширительный бак и оттуда растекается по системе. Во втором случае горячая вода прокачивается через систему циркуляционным насосом.
Система водяного отопления благодаря большой аккумуляции теплоты создает устойчивый тепловой режим в помещениях, проста в изготовлении и эксплуатации, безопасна в пожарном отношении, однако элементы ее имеют большую массу.
К основным узлам системы водяного отопления относятся водогрейный котел, трубопровод, грелки, циркуляционный насос и расширительный бак. Водогрейный котел служит для снабжения системы отопления горячей водой. Горячую воду получают также в утилизационных котлах, использующих теплоту отработавших газов главных двигателей, на пароходах – в паровых водонагревателях. Иногда горячую воду берут из замкнутой системы охлаждения двигателя.
На водоизмещающих судах трубопровод водяного отопления изготовляют из стальных водогазопроводных труб, на СПК и СВП – из алюминиевого сплава.
Система водяного отопления может быть однотрубной, когда горячая и отработавшая вода циркулирует по одному трубопроводу, и двухтрубной, когда горячая вода подводится по одному трубопроводу, а отработавшая – отводится по другому трубопроводу. Диаметр труб определяется расчетом из условия заданной скорости движения воды в системе.
Систему с естественной циркуляцией называют гравитационной (рис. 36). Нагретая в котле вода поднимается по стояку в расширительный бак, от которого отходят воздушная и переливная трубы. Из бака горячая вода по магистральным трубопроводам подводится к грелкам, расположенным в носу и на корме. Отработавшая вода из грелок опускается по трубам вниз и поступает обратно в котел. Для создания циркуляции в системе во время ее прогрева служит ручной насос.
 |
| Рисунок 36 – Система водяного отопления с естественной циркуляцией 1. ручной насос; 2. водогрейный котел; 3. термометр; 4. водоподогреватель; 5. расширительный бак; б. грелка; 7. кран; 8. автоматический воздуховыпускной клапан (вантуз); – – – – – – – трубопровод горячей воды; – · – · – · – · трубопровод отработавшей воды; – ·· – ·· – ·· – переливная труба. |
Системой парового отопления разрешается оборудовать только хозяйственные и бытовые судовые помещения. В качестве теплоносителя используют сухой насыщенный пар температурой 120÷130°С и давлением 3·10 5 Па, получаемый в паровых котлах. Пар, проходя через грелки, отдает свою теплоту воздуху и конденсируется. При паровом отоплении судовых помещений обеспечивается их более быстрый обогрев по сравнению с водяным отоплением. Однако пригорание пыли на грелках вследствие высокой температуры пара и создаваемый при работе шум ограничивают применение на судах системы парового отопления.
Основным элементом системы (рис. 37) является паровой котел. Пар из котла по трубопроводу 2 через редукционный и предохранительный клапаны поступает в сепаратор, где происходит его осушение. Редукционный клапан снижает давление пара, поступившего из котла, до рабочего значения. Предохранительный клапан предотвращает повышение давления пара более допустимого в случае выхода из строя редукционного клапана. Излишки пара при повышении давления стравливаются из системы через предохранительный клапан в атмосферу или в теплый ящик, предназначенный для сбора конденсата. Осушенный пар пропускается в распределительную коробку, откуда распределяется по трубопроводам отопительной магистрали.
Пар, поступивший в грелки, частично конденсируется, и смесь его с конденсатом через конденсатную коробку и далее через клапан 13 поступает в конденсатоотводчик и отводится в теплый ящик. Поступление пара в грелки регулируется клапанами 8, а выход пара из грелки – клапанами 10. Для отвода пара за борт служит трубопровод 11.
 |
| Рисунок 37 – Однопроводная система парового отопления 1. паровой котел; 2, 11, 16. трубопроводы; 3, 4. редукционный и предохранительный клапаны; 5. сепаратор; 6. распределительная коробка; 7. отопительная магистраль; 8, 10, 13. клапаны; 9. грелки; 11. конденсатная коробка; 14. конденсатоотводчик; 15. теплый ящик |
Рассмотренная система парового отопления, выполненная по одно-проводной схеме, по массе на 25÷30% легче двухпроводных. Однако нагревательная способность грелок при первой схеме значительно ниже, чем при двухпроводной, вследствие увлажнения пара движущимся вместе с ним конденсатом.
Трубопровод парового отопления выполняют из бесшовных стальных труб; арматура может быть стальной или бронзовой.
В системе воздушного отопления теплоносителем является воздух, который подается в обогреваемое помещение предварительно подогретым примерно до 40°С в специальных теплообменных аппаратах, называемых калориферами. Система воздушного отопления может быть без рециркуляции и с циркуляцией воздуха. В первом случае системы воздушного отопления и вентиляции совмещены и в помещение поступает свежий подогретый воздух. Во втором случае осуществляется внутренняя циркуляция воздуха обогреваемого помещения через воздухоподогреватели. Последняя система более экономична.
В воздухоподогревателях воздух подогревается горячей водой, паром или электричеством. Свежий воздух через вентиляционные головки нагнетается электровентилятором в воздухоподогреватель, по трубам которого циркулирует пар или горячая вода. Нагретый воздух через воздухораспределитель по трубопроводам подводится в каюты. Поступление в обогреваемое помещение подогретого воздуха регулируется при помощи шиберов (заслонок), установленных на приемных воздухопроводах.
В некоторых системах воздушного отопления окончательный подогрев воздуха может осуществляться калориферами, установленными непосредственно в обогреваемом помещении. Регулируют отопление посредством регулировочного клапана, ограничивающего поток горячей воды через калорифер.
На плавучих кранах получила распространение электрическая система отопления. Особенностью данной системы является то, что обогрев происходит за счет установленных в помещениях масляных электрических радиаторов, теплоносителем в которых является как правило, трансформаторное масло.
