Отопление самотеком диаметр труб: Расчет диаметра труб для отопления с естественной циркуляцией

Страница не найдена — Все о трубах

Монтаж и ремонт


12 635 просмотров

Один из самых распространенных видов полимерных труб – из полиэтилена низкого давления (ПНД). Это

Вентиляция и дымоход


10 468 просмотров

Снова здравствуйте! Думается, никто не будет спорить с тем, что трубы для дымохода эксплуатируются

Отопление


11 437 просмотров

Комфортный и самый экономичный способ отопления жилья – устройство теплого пола. Этот способ сохраняет

Вентиляция и дымоход


7 474 просмотров

Вашу кухню во время приготовления пищи заполоняет пар и чад, а потолок над газовой

Вентиляция и дымоход


7 760 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! Темой сегодняшней статьи будет переход с круглого на прямоугольный воздуховод –

Полимерные


2 807 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! Среди разнообразия полимерной продукции свою важную нишу занимают трубы НПВХ для

Страница не найдена — Все о трубах

Отопление


2 109 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! Металлопластиковые трубы для теплого пола остаются и сегодня востребованными в силу

Монтаж и ремонт


5 772 просмотров

Здравствуйте, наш читатель! Если вы сами монтируете дома теплый водяной пол или систему отопления, 

Отопление


861 просмотров

Современный человек – существо теплолюбивое. В российском климате весной и осенью холодно, а зимой

Фитинги и заглушки


13 578 просмотров

Здравствуйте, уважаемые читатели! Фитинги для сшитого полиэтилена являются единственным способом состыковки труб из этого

Строительные конструкции


41 220 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! Трубы с сечением квадратной или прямоугольной формы, часто используются как несущие

Вентиляция и дымоход


13 328 просмотров

Приветствуем Вас на нашем портале! Камин ассоциируется с теплом и уютом, а потому является

Страница не найдена — Все о трубах

Полимерные


2 446 просмотров

Приветствуем! Пластиковая труба ПНД крайне часто находят применение при организации напорных и безнапорных магистралей

Вентиляция и дымоход


5 734 просмотров

Доброго времени суток, дорогой читатель! Каждый из нас сталкивался с системами дымохода и вентиляции.

Монтаж и ремонт


4 159 просмотров

Приветствую уважаемого постоянного читателя! При подключении дома или усадьбы к электроснабжению нередко нет возможности

Вентили и задвижки


5 429 просмотров

Здравствуйте, уважаемый читатель! В промышленных трубопроводах, по которым беспрерывно продвигается огромный поток жидкостей, необходимо

Вентиляция и дымоход


4 860 просмотров

Рады что Вы заглянули на наш информационный ресурс. В этой статье будет рассмотрен самым популярным материалом для

Полимерные


1 160 просмотров

Приветствую всех, кто заинтересовался строительством бассейна! А вернее, выбором труб ПВХ. Железный и медный

Отопление самотеком диаметр труб

Отопительная система, использующая принцип самотека, является единственным возможным вариантом обогрева дома, когда к нему не подведены электричество и магистральный газ. Самотечная система отопления частного дома на сегодняшний день не пользуется спросом, но заострить внимание на ней все же стоит, поскольку иногда возникают ситуации, когда такая система отопления оказывается востребованной.

Существуют разные схемы самотечного отопления, и от правильного выбора будет зависеть большое количество параметров, начиная от дизайна помещений, заканчивая стоимостью материалов. Большинство представленных схем довольно сложны, поэтому в этой статье будут рассмотрены наиболее простые, установка которых не потребует наличия специфических знаний и умений от домовладельца.

Все системы отопления можно разделить на две больших категории:

• системы с принудительной циркуляцией теплоносителя;
• самотечные системы, в которых циркуляция осуществляется естественным путем.

Обе категории могут работать в одно- и двухтрубных системах. В этой статье речь пойдет о системах, где осуществляется отопление самотеком.

Принципиальная схема самотечной системы отопления

Наиболее удобной для рассмотрения является однотрубная система, на примере которой можно выявить практически все рабочие моменты, связанные с самотечной системой отопления. Для примера в качестве теплоносителя будет использована вода, поскольку в таком случае принцип работы системы получается наиболее понятным.

Конечно, при необходимости постоянного отопления в систему можно заливать и другие жидкости, которые не боятся замерзания (антифризы и др.). Использование антифризов позволяет избежать размораживания всей отопительной системы. Кроме того, после сборки системы желательно залить ее именно антифризом, который позволит выявить все негерметичные участки трубопровода.

Выбор схемы самотечного отопления

Схема самотечной системы отопления должна выбираться с учетом всех исходных данных. Если электричество в доме отсутствует, то это зачастую говорит о том, что магистральный газ тоже не подведен. Эти условия дают понять, что электрические и газовые котлы устанавливать невозможно, и единственным вариантом остается твердотопливный котел, работающий на любом виде твердого топлива. Читайте также: «Плинтусная система отопления – оригинально и практично».

Как работает классическая однотрубная система? Прежде всего стоит понять, что каких-то сложностей в ее конструкции нет, но правильные расчет и установка отопления очень важны, поэтому для предельной ясности необходимы некоторые знания. Принцип работы однотрубной системы с естественной циркуляцией базируется на физическом явлении: при нагреве теплоносителя (воздуха или воды) теплая масса будет подниматься вверх, а холодная будет опускаться вниз.

Нагретая в котле вода двигается вверх по стояку, откуда она поступает в радиаторы, где и происходит процесс отдачи тепловой энергии. Сопровождающее этот процесс остывание становится причиной дальнейшего движения воды к следующим в контуре радиаторам. При постоянном остывании вода рано или поздно придет обратно в котле, где цикл нагрева-остывания будет возобновляться.

Конечно, полностью избежать различных стыков практически невозможно, но если стояк будет вертикальным, то такая система будет гораздо более эффективной. Нюанс: для создания поворота в стояке лучше всего брать минимальные углы.

Хорошая циркуляция воды в немалой степени зависит и от диаметра труб для отопления частного дома, причем зависимость здесь прямая: чем больше внутреннее сечение трубы, тем проще будет осуществлять перемещение воды, поскольку сопротивление ее движению в таком случае будет снижено. Как правило, для однотрубного отопления используются трубы диаметром не менее дюйма, а сечение, составляющее полтора дюйма, является оптимальным в большинстве случаев.

Котел такой системы должен располагаться в самой нижней точке здания, а вот стояк необходимо расположить как можно выше, чтобы забор воды в радиаторы мог беспрепятственно осуществляться. Трубопровод должен иметь постоянный уклон в сторону котла: обычно этот показатель достаточно выдержать на уровне одного сантиметра на метр трубы. Именно это условие дает возможность реализовать самотечное отопление частного дома.

В самотечных отопительных системах обычно находится гораздо больше воды, чем в аналогах с принудительной циркуляцией, что обуславливается разными диаметрами трубопровода. Пару слов нужно сказать и о трубах: полиэтиленовых и полипропиленовые модели не подойдут, поскольку вода в трубах иногда достигает очень высоких температур, достаточных для плавления трубопровода.

Закипание жидкости в системе обычно происходит из-за невозможности контролировать температурный режим, вследствие чего котел может выдать слишком большое количество тепла. Именно поэтому лучше всего будет выбрать металлические трубы. Читайте также: «Как устроена система отопления без насоса – варианты и способы устройства».

В результате получается довольно внушительный список недостатков, присущих самотечным отопительным системам:

1. Низкая эффективность;
2. Трудоемкий и затратный монтаж системы;
3. Отсутствие эстетических качеств;
4. Высокая стоимость расходных материалов.

Кроме того, однотрубная система обладает некоторыми особенностями. Например, при подаче горячей воды в систему первый радиатор будет нагреваться гораздо сильнее, чем все последующие, поэтому количество секций в нем должно быть меньше. Это говорит о необходимости грамотного подбора радиаторов. Совсем не лишним элементом отопительной системы будет и расширительный бак, который предотвращает разрыв системы при чрезмерном нагревании теплоносителя. Читайте также: «Схема гравитационной системы отопления».

Отопительная система, описанная в данной статье, имеет как положительные, так и отрицательные качества. Одним из самых больших ее минусов является невозможность регулировки температуры на отдельных отопительных приборах. Для ремонта такой системы придется сбрасывать ее целиком. Тем не менее, несмотря на все недостатки, самотечная система отопления является отличным решением в тех случаях, когда альтернативные варианты обогрева дома невозможны.

Система отопления с естественной циркуляцией жидкости представляет собой замкнутое устройство гравитационного (самотечного) типа, позволяющее обогреть помещения в частном доме независимо от электропитания.

Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты.

Описание системы отопления циркуляционного типа без насоса

Устройство водяного отопления, работающее самотеком, включает нагревательный элемент (котёл), трубы, прокладываемые разными способами, расширительный бак и радиаторы.

Принцип действия

Роль теплоносителя в контуре играет вода, которая движется по трубам под влиянием термодинамических сил. Принцип действия системы основывается на разнице физических свойств горячей и холодной воды.

Пока работает котёл, в трубах всегда есть горячая вода, которая постепенно остывает, проходя по контуру и отдавая тепло в окружающую среду.

Плотность и масса воды при нагреве уменьшается, поэтому она легко вытесняется вверх остывшей жидкостью.

После достижения верхней точки контура, горячая вода распределяется по трубам, соединённым с радиаторами, отдаёт тепло через материал батарей, а затем по нижней части контура стекает к котлу, где снова нагревается.

Достоинства установки

Основными достоинствами отопительного контура гравитационного типа являются:

• простота установки и использования;
• высокая отдача тепла и стабильность микроклимата помещений;
• экономичность ресурсов при условии качественного утепления строения;
• отсутствие шума;
• полная независимость от электричества;
• редкие поломки и долгий срок службы при условии проведения периодических профилактических мероприятий.

Справка! Сконструировать систему отопления с естественной циркуляцией можно самостоятельно. Правильный расчёт параметров, выбор схемы контура и грамотная установка всех компонентов гарантирует срок работы конструкции до 35 лет.

Главный недостаток — конструкция может отопить частные дома площадью не более 100 м 2 , имеющих радиус около 30 м.

Существует ещё несколько недостатков, ограничивающих применение самотечной конструкции:

• обязательное наличие чердака для установки расширительного бачка;
• медленный обогрев помещений;
• необходимость утепления контура в неотапливаемых местах для предотвращения замерзания воды в трубах.

Разновидности отопительных систем с естественной циркуляцией

Конструкции могут быть реализованы в однотрубном или двухтрубном вариантах. По типу систем выделяют закрытые и открытые схемы установок. Правильно выбранный вид схемы обеспечит её максимальную эффективность.

Закрытый тип

Циркуляционная конструкция закрытого типа получила широкое распространение в странах Европы, а в России только начинает приобретать популярность.

Принципиальная схема

После нагрева, вода под давлением поднимается к расширительному баку, поделённому на 2 части мембраной. Нижняя часть бака заполняется водой, которая сжимает газ (чаще азот или воздух), находящийся в верхней части над мембраной. Создаётся дополнительное рабочее давление, способствующее движению жидкости.

Фото 1. Закрытый тип системы отопления с естественной циркуляцией. Должен быть оснащен герметичным расширительным баком.

Особенности

Основная особенность конструкции закрытого типа — герметичность бака и создание дополнительного давления в трубопроводе. Иногда для закрытых схем используют циркулярные насосы, которые работают от электросети. Благодаря низкой потребляемой мощности насоса, временное отключение электричества не скажется на работе системы.

Плюсы и минусы

Главные преимущества закрытых отопительных схем связаны с их герметичностью. Благодаря этому система почти не страдает от воздушных пробок, меньше подвергается коррозии, расходует меньшее количество теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, но и антифриз. Схема не требует больших уклонов трубопроводов, особенно если используется насос.

Внимание! Основной минус конструкции — необходимость установки большого бака, для которого нужно место. Длительные перебои с электричеством приведут к снижению эффективности схемы с насосом.

Самотёчная система отопления частного дома окажется выходом из ситуации, в которой помещение – жилое или рабочее – не оснащено ни газом, ни электричеством. Данный тип отопления на сегодня достаточно редок, однако востребованность на него отнюдь не сведена к нулю.

Начинаем со схемы

Одним из первых шагов при установке рассматриваемой отопительной системы является выбор схемы, определяющий дальнейший рабочий процесс и эффективность эксплуатационного периода.

Последствия сделанного выбора сказываются на дизайне помещений и равномерности распределения тепла, на удобстве эксплуатации, а прежде всего на общем объёме работ и цене за использованные при установке материалы.

Несмотря на наличие в виртуальном пространстве огромного количества схем и чертежей, в том числе видео, самостоятельно – без специалиста – разобраться в них достаточно сложно, и самое главное – каждая схема требует её адаптации под отдельно взятый заказ.

2 типа самотечной системы

Самотечная система отопления дома может быть успешно использована при любом из двух типов систем – однотрубной и двухтрубной. Более распространённым в самотечном типе является первый тип и поэтому нижеизложенный анализ будет сделан на базе этого типа.

Для рассматриваемого примера однотрубной схемы в качестве используемого теплоносителя берётся вода. Однако при круглогодичной эксплуатации целесообразней применять специальные составы, не замерзающие при температуре ниже нуля градуса по Цельсию – антифризы и др. Их использование обезопасит систему от риска размораживания.

По окончании монтажных работ самотёчной системы отопления частного дома рекомендуется произвести её заполнение – это поможет выявить элементы соединений, характеризующиеся отсутствием герметичности.

Перемещение воды в системах данного типа осуществляется без использования насоса – что является основным принципом их работы. Транспортировка происходит из-за разности температур воды – на входе котла и выходе из него.

На сегодня эта система считается устаревшей и редко применяемой в силу таких недостатков, как высокая стоимость, низкий КПД, отсутствие экономичности. Однако для дачного домика или просто частного дома, не оснащённого электроэнергией, это может быть удачным решением проблемы.

Возможности по выбору газового котла для самотечной системы отопления дома крайне ограничены, прежде всего потому, что при отсутствии электричества маловероятна возможность наличия газа, а значит, установка электрического газового котла полностью исключена. Единственным вариантом в этой ситуации становится котёл твердотопливный, функционирующий на таком топливе, как дрова, уголь и пр.

Принцип работы самотечной системы

Один из принципов, используемых при работе системы, известен всем из школьного курса физики: это подъём вверх горячих воды и воздуха и их опускание вниз – при низких температурах.

После того, как вода прогреется в котле, она начинает своё движение вверх – по стояку. В результате она попадает в отопительный радиатор, где передаёт часть своего тепла, став от этого холодней, чем в сточке. Охлаждённая, вода начинает двигаться вниз – и поступает в очередной радиатор. Так продолжается до возвращения воды в котёл.

Правила монтажа системы

Правильное функционирование самотечной системы отопления подразумевает прежде всего точность подбора диаметра труб, а также абсолютное соблюдение в течение монтажных работ нужных уклонов – во избежание создания контруклонов. При наличии определённого опыта можно провести все эти работы самостоятельно, без обращения к специалистам.

Особое внимание нужно уделить отсутствию у стояка изгибов и поворотов – на выходе из котла. Идеальным считается такой результат работы, при котором стояк, вплоть до его верха, обладает вертикально ровным видом.

При необходимости поворота оптимальным будет выбор угла минимального размера, а диаметр труб – равным полтора дюймам. При этом количество труб находится в прямой пропорциональной зависимости с протекающей циркуляцией: чем больше их будет использовано, тем интенсивней будет протекать циркуляция.

При осуществлении забора воды – теплоносителя – из стояка нужно соблюдать сохранение уровня, превышающего самый верхний из радиаторов, а котёл нужно разместить так, чтобы он находился ниже уровня любого из отопительных приборов.

Для труб нужно установить небольшой наклон – в направлении котла. Приемлемым будет при этом уклон с расчётом один сантиметр на метр трубы. Только так можно гарантировать обеспечение циркуляции.

Если сравнить две схемы циркуляции – естественной и принудительной, то о первом типе можно сказать как об обладающем большим объёмом воды. Причина кроется в разнице диаметров.

Осторожность нужно проявить при выборе труб – а точнее, обратить внимание на материал их изготовления: ни в коем случае не приобретать изделия, произведённые из полиэтилена и полипропилена. Их использование чревато риском плавления, к которому может привести закипание воды, находящейся в трубах. Последнее может быть вызвано отсутствием насоса, а также из-за наличия высокого уровня нагрузки, оказываемой на газовый отопительный котёл, установленный в частном доме. Самым надёжным вариантом в данной ситуации будет покупка железных труб, что, в свою очередь, расширяет диапазон неблагожелательных факторов использования самотёчной системы – ценовой показатель таких труб достаточно высок, а используемые размеры создают недостаточно эстетичный внешний вид.

Один из основных компонентов системы – это расширительный бак, выбор которого должен осуществляться с учётом того, что при нагревании вода начинает расширяться. Для предотвращения деформационных процессов и возникает необходимость в установке расширительного бака. Правильный его подбор можно сделать, если обратиться к инструкции. Установка бака производится в самой верхней точке отопительной самотёчной системы.

В заключении стоит подчеркнуть два основных преимущества этой системы – высокий уровень инерционности и отсутствие необходимости электричества в здании, которое планируется оснастить данным типом отопления. В принципе, последнее свойство и является основным при выборе системы, пригодной для домов, где отсутствует подача электроэнергии.

Как рассчитать диаметр труб для отопления частного дома

Заужение диаметра трубы отопления последствия

Правильный выбор: расчет диаметра трубы для отопления

Перед тем как устанавливать отопление в доме, сперва следует правильно произвести расчет диаметра труб Расчет будет рассматриваться на системах с принудительной вентиляцией. В таковых системах движение теплоносителя обеспечивает постоянно работающий циркуляционный насос. Когда выбирается диаметр труб, учитывается, что главная их задача – обеспечение доставки нужного количества тепла к приборам обогрева.

Данные: как рассчитать диаметр трубы для отопления

Для расчета диаметра трубопровода понадобятся такие данные: это и общие теплопотери жилища, и протяженность трубопровода, и расчет мощности радиаторов каждой комнаты, а также способ разводки. Развода может быть однотрубной, двухтрубной, иметь принудительную или естественную вентиляцию.

Также обратите внимание на маркировку у медных и полипропиленовых труб наружного диаметра. Внутренний же можно вычислить, отняв толщину стенки. У металлопластиковых и стальных труб внутренний размер проставляется при маркировке.

К сожалению, рассчитать точно сечение труб невозможно. Так или иначе, а придется выбирать вам из пары вариантов. Этот момент стоит пояснить: к радиаторам нужно доставить определенное количество тепла, добившись при этом равномерного нагрева батарей. Если речь идет о системах с принудительной вентиляцией, то делается это при помощи труб, насоса и самого теплоносителя. Все, что нужно – это прогнать за некий временной промежуток нужное количество теплоносителя.

Получается, что можно выбрать трубы меньшего диаметра, и теплоноситель подавать с большей скоростью. Можно сделать также выбор в пользу труб большего сечения, но интенсивность подачи теплоносителя уменьшить. Предпочтителен первый вариант.

Выбор скорости воды в системе отопления

Большая скорость воды и трубы меньшего диаметра – это наиболее частый выбор. Если увеличить диаметр трубы, то уменьшится скорость движения. Но последний вариант не так част, уменьшение движения не очень выгодно.

При выборе труб также следует учитывать и возможную скорость воды в системе отопления

Почему высокая скорость и меньший диаметр трубы выгоднее:

• Изделия меньшего диаметра стоят меньше;
• Работать с трубами меньшего диаметра в домашних условиях проще;
• Если прокладка открытая, они не так сильно привлекают внимание, а если укладка идет в стены или пол, то потребуются штробы меньшие по размеру;
• Небольшой диаметр обеспечивает меньшее количество теплоносителя в трубе, а это, в свою очередь, снижает инерционность системы, что экономит топливо.

Разработаны специальные таблицы, по которых определяется размер труб для дома. Такая таблица учитывает требуемое количество тепла, а также скорость движения теплоносителя, а также температурные показатели работы системы. Получается, чтобы осуществить подбор труб нужного сечения, находится необходимая таблица, и по ней подбирается диаметр. Сегодня может найтись и подходящая онлайн-программа, которая заменяет таблицу.

Схема разводки отопительной системы и диаметр труб для отопления

Схема разводки отопления всегда учитывается. Она может быть двухтрубной вертикальной, двухтрубной горизонтальной и однотрубной. Двухтрубная система предполагает как верхнее, так и нижнее размещение магистралей. А вот однотрубная система учитывает экономное использование длины магистралей, таковая подходит для отопления с естественной циркуляцией. Тогда двухтрубная потребуют обязательного включения насоса в схему.

Горизонтальная разводка бывает трех типов:

• Тупиковая;
• Лучевая или коллекторная;
• С параллельным движением воды.

К слову, в схеме однотрубной системы может быть и так называемая обходная труба. Она станет дополнительной магистралью для циркуляции жидкости, если отключился один или несколько радиаторов. Обычно на всякий радиатор устанавливаются запорные краны, которые позволяют перекрыть водную подачу в случае необходимости.

Какие могут быть последствия: заужение диаметра трубы отопления

Заужение диаметра трубы крайне нежелательно. Когда происходит разводка по дому, рекомендовано использовать одинаковый типоразмер – увеличить или уменьшить его не стоит. Возможным исключением будет только большая длина циркуляционного контура. Но и в этом случае нужно быть внимательным.

Многие специалисты не рекомендуют заужать диаметр труб, поскольку это может пагубно отразиться на всей системе отопления

Но почему же при замене стальной трубы на пластиковую заужается размер? Здесь все просто: при одинаковом внутреннем диаметре наружный же диаметр самих пластиковых труб больше. А значит отверстия в стенах и перекрытиях придется расширять, причем, серьезно – с 25 до 32 мм. А ведь для этого будет нужен специнструмент. Потому проще в эти отверстия пропустить трубы потоньше.

Но в этой же ситуации получается, что жильцы, которые произвели такую замену труб, на автоматике «украли» у своих соседей по данному стояку примерно 40% тепла и воды, проходящие по трубам. Потому стоит понимать, что толщина труб, самовольно заменяемая в тепловой системе – не вопрос частного решения, делать этого нельзя. Если стальные трубы меняются на пластиковые, расширять отверстия в перекрытиях, как ни крути, а придется.

Есть и такой вариант в данной ситуации. Можно при замене стояков в старые отверстия пропустить новые отрезочки стальных труб того же диаметра, длина их будет 50-60 см (это зависит от такого параметра, как толщина перекрытия). А потом они соединяются муфтами с пластиковыми трубами. Этот вариант вполне приемлем.

Расчет диаметра трубы для отопления: как рассчитать, скорость воды в системе, последствия заужения, теплоноситель

Расчет диаметра трубы для отопления предваряет расчет общих потерь тепла, мощности котла и мощности радиаторов для каждого помещения. Также выбирается способ разводки, составляется схема и расчеты.

Источник: teploclass.ru

trubyisantehnika.ru

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

как рассчитать, скорость воды в системе, последствия заужения, теплоноситель

Перед тем как устанавливать отопление в доме, сперва следует правильно произвести расчет диаметра труб Расчет будет рассматриваться на системах с принудительной вентиляцией. В таковых системах движение теплоносителя обеспечивает постоянно работающий циркуляционный насос. Когда выбирается диаметр труб, учитывается, что главная их задача – обеспечение доставки нужного количества тепла к приборам обогрева.

Данные: как рассчитать диаметр трубы для отопления

Для расчета диаметра трубопровода понадобятся такие данные: это и общие теплопотери жилища, и протяженность трубопровода, и расчет мощности радиаторов каждой комнаты, а также способ разводки. Развода может быть однотрубной, двухтрубной, иметь принудительную или естественную вентиляцию.

Также обратите внимание на маркировку у медных и полипропиленовых труб наружного диаметра. Внутренний же можно вычислить, отняв толщину стенки. У металлопластиковых и стальных труб внутренний размер проставляется при маркировке.

К сожалению, рассчитать точно сечение труб невозможно. Так или иначе, а придется выбирать вам из пары вариантов. Этот момент стоит пояснить: к радиаторам нужно доставить определенное количество тепла, добившись при этом равномерного нагрева батарей. Если речь идет о системах с принудительной вентиляцией, то делается это при помощи труб, насоса и самого теплоносителя. Все, что нужно – это прогнать за некий временной промежуток нужное количество теплоносителя.

Получается, что можно выбрать трубы меньшего диаметра, и теплоноситель подавать с большей скоростью. Можно сделать также выбор в пользу труб большего сечения, но интенсивность подачи теплоносителя уменьшить. Предпочтителен первый вариант.

Выбор скорости воды в системе отопления

Большая скорость воды и трубы меньшего диаметра – это наиболее частый выбор. Если увеличить диаметр трубы, то уменьшится скорость движения. Но последний вариант не так част, уменьшение движения не очень выгодно.

При выборе труб также следует учитывать и возможную скорость воды в системе отопления

Почему высокая скорость и меньший диаметр трубы выгоднее:

• Изделия меньшего диаметра стоят меньше;
• Работать с трубами меньшего диаметра в домашних условиях проще;
• Если прокладка открытая, они не так сильно привлекают внимание, а если укладка идет в стены или пол, то потребуются штробы меньшие по размеру;
• Небольшой диаметр обеспечивает меньшее количество теплоносителя в трубе, а это, в свою очередь, снижает инерционность системы, что экономит топливо.

Разработаны специальные таблицы, по которых определяется размер труб для дома. Такая таблица учитывает требуемое количество тепла, а также скорость движения теплоносителя, а также температурные показатели работы системы. Получается, чтобы осуществить подбор труб нужного сечения, находится необходимая таблица, и по ней подбирается диаметр. Сегодня может найтись и подходящая онлайн-программа, которая заменяет таблицу.

Схема разводки отопительной системы и диаметр труб для отопления

Схема разводки отопления всегда учитывается. Она может быть двухтрубной вертикальной, двухтрубной горизонтальной и однотрубной. Двухтрубная система предполагает как верхнее, так и нижнее размещение магистралей. А вот однотрубная система учитывает экономное использование длины магистралей, таковая подходит для отопления с естественной циркуляцией. Тогда двухтрубная потребуют обязательного включения насоса в схему.

Горизонтальная разводка бывает трех типов:

• Тупиковая;
• Лучевая или коллекторная;
• С параллельным движением воды.

К слову, в схеме однотрубной системы может быть и так называемая обходная труба. Она станет дополнительной магистралью для циркуляции жидкости, если отключился один или несколько радиаторов. Обычно на всякий радиатор устанавливаются запорные краны, которые позволяют перекрыть водную подачу в случае необходимости.

Какие могут быть последствия: заужение диаметра трубы отопления

Заужение диаметра трубы крайне нежелательно. Когда происходит разводка по дому, рекомендовано использовать одинаковый типоразмер – увеличить или уменьшить его не стоит. Возможным исключением будет только большая длина циркуляционного контура. Но и в этом случае нужно быть внимательным.

Многие специалисты не рекомендуют заужать диаметр труб, поскольку это может пагубно отразиться на всей системе отопления

Но почему же при замене стальной трубы на пластиковую заужается размер? Здесь все просто: при одинаковом внутреннем диаметре наружный же диаметр самих пластиковых труб больше. А значит отверстия в стенах и перекрытиях придется расширять, причем, серьезно – с 25 до 32 мм. А ведь для этого будет нужен специнструмент. Потому проще в эти отверстия пропустить трубы потоньше.

Но в этой же ситуации получается, что жильцы, которые произвели такую замену труб, на автоматике «украли» у своих соседей по данному стояку примерно 40% тепла и воды, проходящие по трубам. Потому стоит понимать, что толщина труб, самовольно заменяемая в тепловой системе – не вопрос частного решения, делать этого нельзя. Если стальные трубы меняются на пластиковые, расширять отверстия в перекрытиях, как ни крути, а придется.

Есть и такой вариант в данной ситуации. Можно при замене стояков в старые отверстия пропустить новые отрезочки стальных труб того же диаметра, длина их будет 50-60 см (это зависит от такого параметра, как толщина перекрытия). А потом они соединяются муфтами с пластиковыми трубами. Этот вариант вполне приемлем.

Правильный расчет диаметра трубы для отопления (видео)

Если вы некомпетентны в вопросах расчета диаметра труб, обратки, схем и выбора теплоносителя, лучше позвать специалистов, попросить их прокомментировать свою работу.

Удачных проектов!

Добавить комментарий

teploclass.ru

какой выбрать, последствия заужения к квартире, подбор по таблице

Отопление дома или квартиры — не такая простая инженерная система, как может показаться на первый взгляд. При составлении проекта требуется провести много расчётов, в частности, нужного диаметра трубопровода.

Правильно подобрать диаметр — это залог надёжной, комфортной и эффективной системы обогрева помещений.

К примеру, отопление без насоса, где теплоноситель циркулирует самотёком, вообще может не заработать при слишком узких трубах, а схема с принудительной циркуляцией при занижении диаметра будет шуметь или не прогревать помещения до нужной температуры. Поэтому следует воспользоваться правилами расчёта, которые позволят привести теплопотери к минимуму.

Odnoklassniki

Влияние диаметра труб на КПД для системы отопления в частном доме

Ошибочно полагаться на принцип «больше — лучше» при выборе сечения трубопровода. Слишком большое сечение трубы ведёт к снижению давления в ней, а значит и скорости теплоносителя и теплового потока.

Более того, если диаметр слишком велик, у насоса попросту может не хватить производительности для перемещения такого большого объёма теплоносителя.

Важно! Больший объём теплоносителя в системе подразумевает высокую суммарную теплоёмкость, а значит времени и энергии на его подогрев будет затрачиваться больше, что также влияет на КПД не в лучшую сторону.

Подбор сечения трубы: таблица

Оптимальное сечение трубы должно быть минимально возможным для данной конфигурации (см. таблицу) по следующим причинам:

• маленький объём теплоносителя быстрее нагревается;
• меньший просвет создаёт большее сопрот

ogon.guru

Как высчитать площадь поперечного сечения

Формула нахождения площади сечения круглой трубы

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R2. Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см2, подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см2 = 40,5 см2.

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм2 или 20 см2 или 0,002 м2.

Статья по теме: Почему стиральная машина не сливает воду и что делать?

Расчет диаметра трубы для отопления – ответственный этап — Учебник сантехника

В то время, когда речь идет о монтаже отопительной системы, то частенько труба выбирается легко на основании советов привычных либо рекомендаций продавцов в магазине. Расчет диаметра трубы для отопления выполняется далеко не всегда.

Выбирая типоразмер наугад, имеется риск того, что отопительная система будет работать неэффективно.

Влияние диаметра на работу отопления

Инструкция по монтажу отопительной системы вряд ли затрагивает вопросы расчета трубопровода (определите кроме этого как вычислить диаметр трубы для отопления).

В это же время, при перемещении по трубе теплоноситель сталкивается с несколькими видами сопротивлений и это необходимо учитывать при подборе типоразмера:

• трение о стены. За счет этого часть скорости теряется,
• утраты скорости при поворотах. Разводку по квартире нереально выполнить без поворотов (к тому же имеется повороты под углом 90?),
• изменение диаметров. В случае если при разводке по квартире постараться применять различные типоразмеры, то сопротивление перемещению потока будет наблюдаться еще и в местах сопряжения различных типоразмеров.

Обратите внимание! Заужение диаметра трубы отопления нежелательно. При разводке по дому необходимо применять одинаковый типоразмер. Исключение допускается при громадной длины циркуляционного контура, при таких условиях возможно расширить скорость перемещения теплоносителя за счет уменьшения D.

Что же касается самого трубопровода, то основной его чёртом, воздействующей на перемещение теплоносителя, возможно назвать внутренний диаметр (Двн). Чем он меньше, тем больше давление и напротив – с ростом Двн давление в системе падает. Это необходимо учитывать, в то время, когда выполняется подбор диаметра трубы для отопления.

С этим явлением и связана частая ошибка сантехников-любителей. Они уверены в том, что в случае если забрать размер побольше, то через радиаторы будет проходить комната и большее количество теплоносителя стремительнее прогреется.

На самом же деле эффект будет противоположный – из-за падения давления батареи останутся прохладными. При таких условиях выручить может установка более замечательного циркуляционного насоса, но цена для того чтобы решения высока, значительно несложнее верно подобрать необходимый диаметр.

Пример расчета отопительной системы

В большинстве случаев, выполняется упрощенный расчет исходя из таких параметров как количество помещения, уровень его утепленности, разницы потока температур и скорости теплоносителя в подводящем и отводящем трубопроводе.

Диаметр трубы для отопления с принудительной циркуляцией определяется в таковой последовательности:

• определяется суммарное количество тепла, которое нужно подать в помещение (тепловая мощность, кВт), возможно ориентироваться и на табличные данные,

• задавшись скоростью перемещения воды, определяют оптимальный D.

Расчет тепловой мощности

Как пример будет выступать стандартная помещение с размерами 4,8х5,0х3,0м. Отопительный контур с принудительной циркуляцией, нужно выполнить расчет диаметров труб отопления для разводки по квартире. Главная расчетная формула выглядит так:

в формуле использованы такие обозначения:

• V – количество помещения. В примере он равен 3,8•4,0•3,0 = 45,6м3,
• ?t– отличие между температурой на улице и в помещении. В примере принято 53?С,

• К –особый коэффициент, определяющий степень утепленности здания. В общем случае его значение находится в диапазоне от 0,6-0,9 (употребляется действенная теплоизоляция, кровля и пол утеплены, установлены как минимум двойные стеклопакеты) до 3-4 (постройки без теплоизоляции, к примеру, бытовки). В примере употребляется промежуточный вариант – квартира имеет стандартную теплоизоляцию (К = 1,0 – 1,9), принято К = 1,1.

Итого тепловая мощность должна быть равна 45,6•53•1,1/860 = 3,09кВт.

Возможно воспользоваться табличными данными.

Определение диаметра

Диаметр труб отопления определяется по формуле

Где использованы обозначения:

• ?t– отличие температур теплоносителя в подающем и отводящем трубопроводах. Учитывая то, что подается вода при температуре порядка 90-95?С, а остыть она успевает до 65-70?С, перепад температур возможно принять равным 20?С,
• v –скорость перемещения воды. Нежелательно, дабы она превышала значение 1,5 м/с, а минимальный допустимый порог – 0,25 м/с. Рекомендуется остановиться на промежуточном значении скорости 0,8 – 1,3 м/с.

Обратите внимание! Неверный выбор диаметра трубы для отопления может привести к падению скорости ниже минимального порога, что со своей стороны приведёт к образованию воздушных пробок. В следствии эффективность работы станет нулевой.

Значение Dвн в примере составит v354•(0,86•3,09/20)/1,3 = 36,18 мм. В случае если обратить внимание на типоразмеры, к примеру, ПП трубопровода, то видно, что для того чтобы Dвн нет. При таких условиях выбирается легко ближайший диаметр пропиленовых труб для отопления.

В этом примере возможно выбрать PN25 с Двн 33,2 мм, это приведет к маленькому повышению скорости перемещения теплоносителя, но она все равно останется в допустимых пределах.

Особенности отопительных систем с естественной циркуляцией

Основное их отличие пребывает в том, что в них не употребляется циркуляционный насос для давления. Жидкость перемещается самотеком, по окончании нагрева она вытесняется наверх, после этого проходит через радиаторы, остывает и возвращается к котлу.

В сравнении с системами с принудительной циркуляцией, диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией должен быть больше. База расчета в этом случае пребывает в том, дабы циркуляционное давление превышало утраты на местные сопротивления и трение.

Чтобы любой раз не высчитывать значение циркуляционного давления, существуют особые таблицы, составленные для различных перепадов температур. К примеру, в случае если протяженность трубопровода от котла до радиатора образовывает 4,0 м, а перепад температур – 20?С (70?С в отводящем и 90?С в подающем), то циркуляционное давление составит 488 Па. Исходя из этого подбирается скорость теплоносителя, методом трансформации D.

При исполнении расчетов своими руками необходим и проверочный расчет. Другими словами вычисления ведутся в обратном порядке, цель проверки – установить не превышают ли утраты на местные сопротивления и трение циркуляционное давление.

Подведение итогов

Расчет трубопровода отопления – очень важная задача на этапе проектирования. Информация в статье разрешит самостоятельно выполнить расчет отопительной системы, так что комфортный микроклимат в доме гарантирован (см.кроме этого статью ‘Какие конкретно трубы для отопления лучше: анализ 4-х наиболее распространённых вариантов’).

На видео в данной статье расчет трубопровода ведется по допустимой скорости.

Загрузка…

partner-tomsk.ru

Подбор диаметра труб отопления — Teplopraktik

Диаметр труб отопления зависит от того какой объем теплоносителя будет проходить через них. Очевидно, что на главном подающем трубопроводе, идущем от отопительного котла, диаметр будет больше, на ветке с тремя радиаторами он будет еще меньше, а на конечном радиаторе он будет самым маленьким. Соответственно диаметр трубы будет зависеть от общей тепловой мощности радиаторов, который питает данный трубопровод.

Кроме того диаметр трубопровода зависит от скорости движения теплоносителя в системе и от перепада температур подача/обратка. Чем выше этот перепад, тем меньше требуется диаметр трубопровода. Стандартный перепад температур – 20°С. В более комфортных системах этот перепад меньше – 10°С.

Отопительная система с циркуляционным насосом характеризуется высокой скоростью теплоносителя, система же с естественной циркуляцией обладает низкой скоростью, поэтому это обязательно надо учитывать при подборе труб отопления. Не стоит закладывать в расчет трубопроводов слишком большую скорость движения воды в трубах, т.к. это создаст различные неприятные шумы и журчание в трубах. При слишком низкой скорости же возникает риск образования воздушных пробок в системе. Скорость движения в трубах должна быть в пределах 0,4 – 0,6 м/с. Самотечная система характеризуется значительно более низкой скоростью теплоносителя, поэтому диаметр труб нужно выбирать больше.

Поэтому ниже мы укажем таблицы подбора диаметра труб для различных систем с указанными параметрами. В таблице используется подбор диаметра труб из различных материалов. Стальные трубы ВГП имеют обозначение по внутреннему диаметру, тогда как полипропиленовые, металлопластиковые и трубы из сшитого полиэтилена имеют обозначение по наружному диаметру. Это учтено в таблице подбора диаметров трубопроводов.

Пример использования: двухтрубная система с циркуляционным насосом, общая мощность 18 кВт.

Разводка выполнена полипропиленовой трубой, условное обозначение — ПП.

Как видим из схемы — вначале из котла выходит полипропиленовая труба, диаметром 40мм, внутренний просвет у нее 25мм, что соответствует металлической ВГП трубе в 1 дюйм (25мм). Далее идет отвод на бойлер (4 кВт) и теплые полы (2 кВт) двух ПП труб, диаметром 16мм. После этого часть теплоносителя отделилась, поэтому нет необходимости в такой толстой трубе. На отопление 1-ого и 2-ого этажей уже пойдет более тонкая труба — 32мм, она пойдет до первого тройника. На тройнике отделяется ветка на 1-ый этаж, диаметром 25мм, и на 2-ой этаж, также диаметром 25мм. К конечным радиаторам уже подходит полипропиленовая труба диаметром 16мм. И на 3-х последних радиаторах также идет заужение подающей трубы до 16мм.

В однотрубной системе, в отличие от двухтрубной по одному трубопроводу подается весь теплоноситель системы. Поэтому в такой системе весь трубопровод (после ответвления трубы на бойлер и теплый пол) будет диаметром 32мм, а к отдельным радиаторам от основного трубопровода будут подходить трубы 16мм.

teplopraktik.ru

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Статья по теме: Строительство погреба

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Диаметр полипропиленовых труб для открытой системы отопления

Одним из наиболее частых вопросов по диаметру труб задается относительно труб из полипропилена для открытой системы отопления. Несмотря на то что вопрос не корректный из за того что в нем не существует таких переменных как мощность котла, площадь помещения и количество радиаторов отопления, то точного ответа тоже на этот вопрос не существует.

Однако однозначно нужно отметить что любая открытая система отопления относится к термосифонной системе циркуляции теплоносителя. Поэтому трубы должны быть максимального размера для того что бы обеспечивалась надежная циркуляция теплоносителя внутри самотечной системы отопления.

Для хорошей циркуляции самотеком важны в первую очередь гидро-уклоны и конечно же основной самотечный контур из труб большого сечения для наименьшего сопротивления.

Кроме того циркулирует мнение что только открытые системы с наличием расширительного бака способны на на то что бы самостоятельно – без насосов обеспечивать циркуляцию теплоноситля в системе отопления.  Это не так – раширительный бак ни как не способствует циркуляции жидкости а служит лишь только для того что бы вбирать в себя излишек жикости из системы отопления.  С этой задачей вполне прекрасно может справиться экспанзомат или в простонародье (груша).

Груша – экспанзомат, можно устанавливать в любом месте отопительной системы в отличии от расширительного бака который в обязательном порядке придется установить непосредственно над котлом, что может быть не всегда удобно.  С точки зрения практического сравнения экспанзомата и расширительного бвчка нет ни какой разницы в достижении самотечного эффекта циркуляции теплоносителя в системе. Однако использование открытой системы с расширительным баком позволяет кислороду попадать в теплоноситель и распределяться по всей системе отопления из за чего стальные трубы и чугунные радиаторы подвергаются коррозии в большей степени нежели в открытой.

Вывод: Ставьте трубы как можно толще и не бойтесь делать самотечную или термосифоннуй закрытого типа. Вода по ней потечет в лбом случае лишь бы были правильно соблюдены гидроуклоны.

Диаметр трубы для отопления – делаем правильный выбор

Все мы понимаем, что, когда дело касается отопления помещений, на первое место выходят так называемые тепловые потери отопительной системы дома. И их обязательно надо снижать. Это закон теплотехники, от которого зависит эффективность работы самой системы, экономичность потребления топлива и оптимальный температурный режим в комнатах. На тепловые потери влияет много факторов, один из них – это диаметр трубы для отопления. Казалось бы, не самый существенный фактор, но это только на первый взгляд. Поэтому стоит в нем разобраться.

Во-первых, необходимо отметить, что сечение трубы в независимости от материала, из которого она изготовлена, влияет на гидродинамику трубопровода. Поэтому просто так бездумно относится к выбору нельзя. Многие обыватели считают, что, чем больше диаметр трубы, тем эффективнее будет работать отопление дома. Это неправильно, ведь большое сечение требует большого количества теплоносителя, который надо будет нагревать, а значит, затрачивать большое количество энергоносителя. Это первое.

Второе – в таком контуре резко падает давление. А это может привести к тому, что отопление, как таковое, можно считать неработающим. Котел будет греть теплоноситель, но перемещаться по трубному контуру он не будет. Конечный результат – закипание котла.

Выбираем сечение

Подбираем диаметр

В частном домостроении все будет зависеть от того, каким способом будет перемещаться теплоноситель по трубной разводке. Если вами выбрана автономная система с естественной циркуляцией теплоносителя, то сечение обычно выбирается больше, чем в системе с принудительным перемещением. Почему?

• Для того чтобы горячая вода начала движение вверх, необходима определенная температура и определенный объем самой жидкости. Но это не самое главное. Считается, что есть некоторые чисто технологические позиции, которые влияют на эффективность работы отопления в целом. Одним из таких показателей является скорость водяного потока. Оптимальное ее значение – 0,3-0,7 м/с. Если диаметр труб будет большой, то скорость потока будет снижаться, если наоборот маленький, то скорость просто увеличится.
• В принудительном отоплении установлен циркуляционный насос, который создает необходимое давление внутри контура. Соответственно, его подбирают под определенную систему так, чтобы скорость внутри разводки также находилась в вышеуказанном диапазоне. Поэтому чаще всего для такой отопительной системы подбираются трубы с меньшим диаметром, ведь насос все равно будет прогонять теплоноситель с расчетной скоростью.

Как рассчитать диаметр

Чтобы провести расчет диаметра трубы для отопления, можно воспользоваться разными способами.

• Сделать это самостоятельно.
• Использовать онлайн калькулятор, их можно сегодня найти на разных строительных сайтах.
• Воспользоваться таблицами.

Кстати, вот одна из таких таблиц на фото ниже.

Таблица диаметров труб

Самостоятельный расчет на самом деле не очень сложный. Но при его проведении приходится учитывать достаточно большой ряд различных показателей, которые влияют на значение тепловых потерь. Поэтому для облегчения проводимого расчета используется одно стандартное соотношение: на 10 м² отапливаемой площади расходуется 1,0 кВт тепловой энергии. Для точности конечного результата к окончательной цифре прибавляется 20%.

К примеру, для отопления дома площадью 100 м² потребуется 10 кВт тепла. Прибавляем к этому значению 20%, получаем 12 кВт (12000 Вт). Теперь по вышеуказанной таблице находите этот показатель и сверяете его с диаметром трубы и скоростью движения теплоносителя. Получается, что вам необходима труба диаметром 15 мм, в которой вода будет перемещаться со скоростью 0,5-0,55 м/с. По всем показателям это оптимальный выбор, который попадает в диапазон оптимальных скоростей. Единственное отметим, что данная таблица применяется для двухконтурной системы. Для одноконтурной есть свои показатели.

Основные размеры трубы

Как видите, правильно подобранное сечение трубопровода для системы отопления играет немаловажную роль в ее эффективной работе. Конечно, необходимо учитывать и материал, из которого труба изготовлена, потому что это влияет на скоростные характеристики теплоносителя. Поэтому здесь вам придется воспользоваться другими таблицами.

Гравитационное водяное отопление, вопросы и ответы

Дата публикации: 17 июня 2014 г.

Категории: Горячая вода

В: Как давно используется самотечное водонагревание?
A: Самотечное водяное отопление незаметно началось в Соединенных Штатах между 1875 и 1885 годами. Это был импорт из Канады, безопасный заменитель парового тепла, который снискал во всем мире печально известную репутацию довольно опасного способа обогрева. обогреть здание.

В: Что не так со Steam?
A: Проблема с паром в первые дни заключалась в том, что он работал под давлением и часто взрывался с катастрофическими последствиями.С другой стороны, системы горячего водоснабжения были открыты для атмосферы и относительно безопасны, потому что старожилы обычно ограничивали их высокой температурой 180 градусов по Фаренгейту. В те дни вы могли сравнить разницу между тем, как гравитация … водяную систему и паровую систему к системе открытого кипящего котла с водой, и скороварка сошла с ума!

В: Значит, горячая вода под действием силы тяжести стала популярной, потому что она была безопасной?
A: Да, и потому, что эти системы также были просты в обслуживании и большую часть времени работали с небольшими проблемами или без них.У них было много чего, и они быстро стали предпочтительным способом обогрева больших американских домов незадолго до начала века.

В: Это простая система?
A: Теоретически да. Единственная движущаяся часть — это сама вода, но чтобы получить эту воду, куда он хотел, слесарь-трубщик должен был объединить знания и опыт мистера Гудренча и мистера Уизарда. Если он делал свою работу хорошо, система работала прекрасно. Если он этого не сделал, это превратилось в кошмар равновесия.

В: Как выглядит типичная самотечная система горячего водоснабжения?
A: Вот схема системы «подачи».

Q: Почему они назвали это подачей?
A: Потому что вода подается снизу (котел) вверх (самый высокий радиатор).

Q: Где циркулятор?
A: Нет! Циркуляционные насосы, которые мы используем в современных системах горячего водоснабжения, еще не были изобретены, поэтому для подачи воды из бойлера в радиаторы старожилы полагались на основной закон физики: горячая вода поднимается, холодная вода опускается.

В: Почему?
A: Из-за разницы в плотности горячей и холодной воды.Кубический фут воды при температуре 180 градусов по Фаренгейту занимает около пяти процентов пространства, чем кубический фут воды при температуре 40 градусов по Фаренгейту. Он также весит примерно на два фунта меньше.

В: Здесь появляется термин «гравитация»?
А: Да! Когда вы нагреваете воду в бойлере, она поднимается в трубы, потому что она легче, чем относительно холодная вода в трубопроводе системы. Эта более холодная вода, в свою очередь, падает обратно в котел (под действием силы тяжести), и вскоре вы получаете поток теплой воды, свободно движущийся от котла к радиаторам, в виде колеса обозрения.

В: Что определяет скорость движения воды?
A: Несколько вещей. Во-первых, это высота системы. Чем выше здание, тем быстрее поток. В разумных пределах, конечно, потому что, если здание слишком высокое, вода будет охлаждаться и замедлять циркуляцию к верхним этажам. Трехэтажный дом — это практический предел для самотечного водяного отопления.

И еще есть размер труб. Чем больше трубы, тем быстрее будет течь вода. Это связано с тем, что большие трубы имеют меньшее сопротивление потоку, чем маленькие трубы.Это также причина того, что старожилы использовали на своих котлах два питающих и два обратных отвода.

В конечном счете, размер труб был также причиной того, что пар заменил гравитационное водяное тепло в американских домах. С годами паровое тепло стало безопаснее, но трубы большого диаметра, необходимые для гравитационных систем, по-прежнему были дорогими.

Третий фактор, определяющий скорость циркуляции воды, — это состояние труб. Когда трубы новые, они гладкие изнутри.Они оказывают очень небольшое сопротивление медленно движущейся воде. Однако по мере старения в трубах появляются небольшие укромные уголки и трещины из-за кислородной коррозии. Эти крошечные внутренние заусенцы увеличивают сопротивление трения, что, в свою очередь, замедляет поток и перенос тепла к радиаторам. В настоящее время мы обычно решаем эту проблему, добавляя в систему циркулятор.

Наконец, разница в температуре подаваемой и обратной воды. Чем горячее вода, тем быстрее она циркулирует.Однако старожилы всегда поддерживали максимальную температуру на уровне 180 градусов по Фаренгейту, чтобы вода никогда не приближалась к точке кипения.

Q: Старожилы работали при определенной разнице температур подачи и возврата?
A: Да, и для достижения максимальной эффективности они ограничили максимальную разницу температур между подачей и возвратом до 20 градусов по Фаренгейту. Это было функцией размера трубы (чем меньше трубы, тем больше перепад температуры, и наоборот. ).Таким образом, в самый холодный день года, если вода выходит из котла при температуре не более 180 градусов по Фаренгейту, она вернется к минимуму 160 градусов по Фаренгейту. Это, конечно, предполагает, что слесарь-монтажник следовал принятым правилам прокладки трубопроводов. день.

В: Горячая вода занимала больше места, чем холодная?
A: Да, конечно! Как я уже говорил, когда вы нагреваете воду с 40 до 180 градусов по Фаренгейту, в результате получается примерно на пять процентов больше воды, чем вначале. У вас должно быть место для этой «лишней» воды.

Q: Как поступили с «лишней» водой?
A: Они использовали расширительные бачки.

Q: Как выглядит расширительный бачок?
A: Типичный выглядел так.

Q: Куда пропал расширительный бачок?
A: Обычно в верхней точке системы. Обычно вы найдете их на чердаке. Резервуар дает расширяющейся и сжимающейся воде место, где она может подниматься и опускаться.

В: Предположим, я налил в систему слишком много воды, когда впервые заправляю ее.Что случится?
A: Он вытечет из бака через вентиляционное отверстие и попадет на крышу.

В: Может ли это причинить вред?
A: Не в систему. Если система старая, на крыше могут остаться пятна ржавчины, но не более того.

В: Сколько воды мне следует налить в бак при первом заполнении системы?
A: Обычно вы должны поддерживать резервуар на одну треть заполненным, когда вода холодная (часто сбоку резервуара есть измерительное стекло, чтобы вы могли видеть, что вы делаете).По мере того, как вода нагревается и расширяется, она поднимается до верхних двух третей резервуара и останавливается, прежде чем вытечь на крышу.

Q: Как они заправляли эти баки?
A: Некоторые баки имели автоматический заправочный клапан, очень похожий на шаровой кран в унитазе. Остальные, старожилы, вручную заполнили вентиль, который был либо внизу в подвале, либо на чердаке.

В: Погодите, если вы в подвале, как вы можете узнать, сколько воды в чердаке?
A: Хороший вопрос! Скорее всего, у котла был «высотомер», который показывал высоту воды в системе.Манометр регистрировал высоту в футах, а также статическое давление.

В: Что такое статическое давление?
A: Это давление, создаваемое водой внутри котла, когда она накапливается в трубопроводе системы. Манометр регистрирует статическое давление в фунтах на квадратный дюйм (psi). Один фунт на квадратный дюйм поднимет воду на 2,31 фута (то есть 28 дюймов) прямо вверх, и вот где появляется «высота».

Q: Нужно ли вам принимать какие-либо особые меры предосторожности при работе с системой самотечного питания?
A: Да, если вам нужно слить воду из системы, будьте осторожны при ее пополнении.Начните с открытыми вентиляционными отверстиями в радиаторе. Затем медленно заполняйте систему, по одному этажу за раз. Когда вода потечет из форточок на первом этаже, быстро закройте их все. Затем продолжайте заливку, пока вода не поднимется на второй этаж. Закройте все вентиляционные отверстия и поднимитесь на третий этаж. После того, как вы заполните все радиаторы, заполните систему до одной трети заполнения расширительного бачка.

Q: Почему этот метод важен?
A: Потому что в этих больших трубах и радиаторах так много воздуха.Если вы попытаетесь заполнить систему сразу, а затем вернуться и выпустить воздух из каждого радиатора, выходящий из одного радиатора воздух вызовет выпадение воды из расширительного бачка и ближайших радиаторов. Это может втянуть больше воздуха в трубопровод системы.

В: Что произойдет, если я не буду следовать этой процедуре заполнения?
A: Обычно возникают «фантомные» проблемы с воздухом. Сегодня в этом радиаторе появляется воздух. Вы выпустите это из себя. Завтра он там в радиаторе. Вы выпустите это из себя.На следующий день проблема появляется где-то еще. Это может сводить с ума.

В: Как воздух из нагретой воды выходит из системы после первоначальной продувки?
A: Он выходит через переливную трубу, которая выходит через крышу. Обычно резервуар находится на верхнем стояке основной системы в высокой точке. Бак отводит большую часть воздуха, выделяемого нагретой котловой водой. Если часть этого воздуха попадет в радиаторы, а не в бак, это может замедлить поступление тепла в комнаты.В идеале, при использовании этого типа системы, кто-то должен спускать воздух из радиаторов в начале каждого отопительного сезона.

В: Существует ли опасность замерзания чердака, если чердак не изолирован должным образом.
A: Да, есть. И если это произойдет, расширяющейся системной воде будет некуда деваться. Чтобы избежать этой потенциально опасной ситуации, многие старожилы так подключили свои резервуары.

Эта вторая труба, подключенная к боковой стороне бака, позволяет горячей системной воде циркулировать через бак.Поскольку вода горячая и находится в движении, вероятность замерзания значительно ниже.

Q: Почему они просто не пошли дальше и не прокалили все свои резервуары таким образом?
A: Поскольку при такой циркуляции воды через открытый резервуар скорость испарения воды из системы увеличивается. Это означает, что кому-то нужно добавить больше пресной воды. Пресная вода увеличивает скорость коррозии в системе и со временем замедляет циркуляцию.

Q: Предположим, я решил модернизировать систему, добавив циркуляционный насос или заменив котел.Стоит ли держать открытый резервуар?
A: В таком случае вы, вероятно, захотите закрыть систему, заменив открытый расширительный бак на чердаке закрытым компрессорным баком. Это не всегда необходимо, но это сокращает коррозию, возникающую в системе.

Q: В чем разница между расширительным бачком и компрессорным баком?
A: Это действительно вопрос семантики. «Расширительный» резервуар — это открытый резервуар. «Компрессионный» резервуар — это закрытый резервуар.Большинство людей меняют термины местами. Пока человек, с которым вы разговариваете, знает, что вы имеете в виду, на самом деле не имеет большого значения, как вы это называете.

В: Были ли другие типы гравитационных систем?
А: Да. Если бы первоначальный владелец дома стал первоклассным, он бы установил надземную гравитационную систему, подобную этой.

Q: Чем система накладных расходов отличается от системы подачи наверх?
A: В потолочной системе вода сначала идет на чердак (или в водопровод, подвешенный к потолку верхнего этажа), а затем попадает в радиаторы.Поскольку этот «экспресс-стояк» очень велик, он обеспечивает меньшее сопротивление трения воде. В результате горячая вода движется от котла к радиаторам быстрее, чем в системе подпитки.

Еще один плюс — то, как более холодная вода протягивает горячую воду через радиаторы, когда она падает по возвратным стоякам. Эта сила противодействует эффектам трения и заставляет радиаторы нагреваться быстрее. В результате система с накладными расходами обычно дешевле в эксплуатации.

В: Легче ли вентилировать этот тип системы?
A: Да, намного проще.Фактически, из-за способа подключения радиаторов к электросети вам не нужны вентиляционные отверстия радиатора с этой системой. Все вентиляционные отверстия системы автоматически проходят через чердак. Заполнение этой системы также не займет много времени, и вам не нужно беспокоиться о разливе воды по всему полу во время вентиляции, как в случае с системой подачи.

Q: Как они подключили радиаторы к сети в этой системе?
A: Они всегда использовали верхнее и нижнее подключение. Они могут входить в верхнюю часть радиатора с одной стороны и выходить через нижнюю часть с противоположной стороны, либо они могут входить и выходить с одной и той же стороны.Этот второй метод сэкономил стояк, что сделало установку менее дорогой.

В: Разве для этой работы не потребовались специальные приспособления?
А: Да. Пришлось отводить воду через радиатор. Для этого использовали тройник особого типа. Вот фотография одного из них.

Q: Как они назвали эту футболку?
A: Они назвали его фитингом «O-S» в честь его изобретателя, Оливера Шлеммера из Цинциннати, штат Огайо. Это было прекрасное простое устройство.

В: Это похоже на футболку «Монофло»?
A: Да, но O-S на много лет предшествовал Monoflo. В 1930-е годы компания Bell & Gossett представила свою футболку «Monoflo» (название является торговой маркой). Он сыграл большую роль в отоплении домов в Америке в годы перед Второй мировой войной.

В: Эти специальные тройники «говорят» воде, куда идти?
A: В некотором смысле да. Они создают путь наименьшего сопротивления для воды и направляют ее к радиатору.

В: Есть ли другой способ направления воды в системе этого типа?
A: Есть несколько способов, и все они критически важны для работы системы.

В: Почему это?
A: Потому что трубы в гравитационной системе очень большие и содержат много холодной воды при запуске. Не вся вода станет горячей одновременно. А поскольку горячая вода легче холодной, она имеет тенденцию лететь прямо в радиаторы верхнего этажа — как воздушный шар.Это путь наименьшего сопротивления.

Вопрос: То есть верхние этажи нагреваются быстрее, чем нижние этажи в гравитационной системе?
A: Да, и это приводит к дисбалансу системы.

Q: Как старожилы обходили эту проблему?
A: Иногда к ручным клапанам радиаторов верхнего этажа добавляли диафрагмы. Вот как это выглядит.

В: Что такое диафрагма?
A: Это круглый кусок металла с маленьким отверстием в центре.Вы можете сделать его самостоятельно из листового металла; большинство старожилов сделали свои.

В: Как диафрагма направляла воду?
A: По увеличению сопротивления через радиатор назначили. Если вода с трудом попадет, скажем, в радиатор верхнего этажа из-за диафрагмы, вместо этого она попадет в радиатор на нижнем этаже. В этом смысле диафрагма аналогична фитингам «O-S» и «Monoflo». Однако большая разница заключалась в том, что вместо того, чтобы направлять воду в радиатор, которому он был назначен, диафрагма направляла воду от этого радиатора.

В: Какие еще методы использовали старожилы, чтобы заставить воду идти туда, куда она должна была идти?
A: Чаще всего они выполняли задание таким образом, чтобы вообще избежать проблемы. Вот еще раз взгляните на эту систему подачи.

У нас три радиатора — два на втором этаже, один на первом. Горячая вода стремительно поднимается на второй этаж. Но посмотрите внимательно на то, как слесарь делает боковые отрывы от питающей магистрали.Обратите внимание, как подача горячей воды в радиатор №1 идет сбоку от магистрали. Монтажник сделал это так, потому что при запуске самая горячая вода будет в верхней части водопровода.

Самая горячая вода хочет попасть в радиатор №1, но не может попасть туда сразу, потому что вода в нижней части горизонтальной магистрали холоднее, чем вода в верхней части горизонтальной магистрали. Эта более холодная (и более тяжелая) вода вытесняет более горячую воду и направляет ее к радиатору №3, который как раз находится на первом этаже.

Q: Значит, вы можете сказать из подвала, куда идут стояки?
А: Да! Обычно они питали радиаторы верхнего этажа со стороны основного, а радиаторы первого этажа — сверху. Таким образом система вошла в более естественный баланс.

Q: Они делали то же самое со своими вертикальными подступенками?
A: Да, были. Часто они поставляли радиатор второго этажа с верхней части стояка, а радиатор третьего этажа со стороны того же стояка.

В данном случае радиатор второго этажа является нижним из двух. Вот почему он получает воду из верхней части стояка.

Q: Как насчет горизонтальной сети? Старожилы использовали одинаковый размер по всему зданию?
A: Обычно нет. Было принято уменьшать размер магистрали подачи, когда она проходила вокруг здания, но если монтажник слишком быстро сокращал трубу, поток останавливался из-за слишком большого общего сопротивления.

В: Каким правилам они следовали?
A: Как правило, они хотели, чтобы внутренняя площадь поперечного сечения магистрали соответствовала или превышала внутреннюю площадь поперечного сечения всех подключенных ручных клапанов радиатора. Если бы магистраль была слишком маленькой (или если бы кто-то добавил радиаторы к существующей магистрали), некоторые радиаторы не смогли бы хорошо нагреться. Компетентные слесари сидели и просчитывали каждую работу, над которой они работали. Они знали, что нет двух одинаковых.

Q: Что такое внутренняя зона пересечения?
A: Посмотрите на круглый конец трубы.Внутренний круг на открытом конце представляет собой внутреннюю площадь поперечного сечения. Используя математику, вы можете вычислить, сколько квадратных дюймов пространства внутри этого круга.

В: Вы можете привести несколько примеров?
A: Конечно! Вот список труб обычного размера, используемых в гравитационных системах, с площадью поперечного сечения в квадратных дюймах.

1 «= 0,86

1-1 / 4 «= 1,5

1-1 / 2 «= 2,04

2 «= 3,36

2-1 / 2 «= 4,78

3 дюйма = 7.39

3-1 / 2 «= 9,89

4 дюйма = 12,73

5 дюймов = 19,99

6 дюймов = 28,89

8 дюймов = 51,15

Q: Как насчет питающей и обратной сети. Их нужно держать близко друг к другу?
A: Да, в идеале обратная магистраль должна быть параллельна основной на расстоянии не более 8-1 / 2 дюймов. Он должен упасть только тогда, когда достигнет котельной.

В: Как старожилы вернули отдачу от радиаторов обратно в сеть?
A: Они следовали этому правилу: возврат от радиаторов на первом этаже должен поступать со стороны возвратной магистрали, потому что они уходят сверху.Это важно, потому что возврат от одного радиатора может заблокировать возврат от другого, если температуры, возвращаемые от двух радиаторов, немного отличаются, что почти всегда будет.

Q: Были ли какие-то специальные фитинги для сети?
A: Они использовали несколько из них. Вот два примера наиболее распространенных. Это называется фитингом Эврика.

Эта футболка была известна как основная футболка Phelps Single Main Tee.

Обратите внимание, как горячая вода выходит из верхней части фитинга, а холодная течет обратно в боковую часть.Эти старожилы были умны, не так ли?

В: Сложно ли устранять неполадки в самотечных системах горячего водоснабжения?
A: Поиск и устранение неисправностей может быть сложной задачей. В системе могут быть места, где горячая и холодная вода переходят друг в друга по одной трубе. Это может быть совершенно нормально, но вам нужно «увидеть» это в своем воображении, чтобы понять, что происходит.

Некоторые проблемы могли существовать годами до вашего участия. Что-то столь же простое, как неразвернутая труба, может остановить нагрев радиатора, но также и коррозия, которая нарастает после шестидесяти или семидесяти лет эксплуатации.Вам нужно будет ясно мыслить и задавать много вопросов.

Q: Здесь вода течет так же, как в системе принудительной циркуляции?
A: Вовсе нет! Фактически, теплотворная способность горячей воды является зеркальным отражением принудительного нагрева горячей воды. Когда вы используете циркуляционный насос в любой системе, путь наименьшего сопротивления всегда будет самым коротким (наименьшее падение давления) петлей, потому что это путь с наименьшим сопротивлением потоку. Вода ленива, и когда вы ее качаете, она всегда хочет как можно быстрее вернуться к всасыванию насоса.Помните, что в системе горячего водоснабжения путь наименьшего сопротивления — это верхний этаж, который обычно является самым длинным. Это противоположное, зеркальное отображение насосной системы.

В: Вы можете наглядно показать разницу?
A: Когда я устраняю проблемы с нагревом горячей водой под действием силы тяжести, я всегда думаю о конвективных потоках в отапливаемом помещении. Думай вместе со мной.

Воздух выходит из радиатора, потому что он горячий и легкий (по той же причине, по которой вода выходит из бойлера).Воздух ползет по потолку и отдает тепло тем, к чему прикасается (как вода отдает тепло радиаторам). По мере охлаждения воздух в комнате становится тяжелее и падает (так же, как вода падает из радиаторов). Наконец, когда он достигает уровня земли, теперь относительно холодный воздух (например, относительно холодная вода внутри гравитационной системы) перемещается по полу (или, в случае воды, обратно к котлу) и попадает в нижнюю часть радиатора. чтобы заменить поднимающийся горячий воздух.

А теперь предположим, что вы включили потолочный вентилятор в той отапливаемой комнате. Вы бы поспешили изменить конвекционный поток, не так ли? Вы будете «качать» воздух по комнате вместо того, чтобы позволять ему подниматься и опускаться под действием его собственной плавучести. Он пойдет туда, где сопротивление будет наименьшим, когда вентилятор будет включен, не так ли? Конечно, будет — так же, как горячая вода движется туда, куда ей говорит насос.

В этом разница между теплом горячей воды самотеком и принудительным водяным теплом. Один движется за счет естественной конвекции, другой — за счет насоса.

В: Могут ли те пластины с отверстиями, на которые мы смотрели раньше, вызвать проблемы в системе?
A: Иногда. Когда вы добавляете циркуляционный насос к гравитационной системе, путь наименьшего сопротивления естественным образом переходит к радиаторам первого этажа, потому что это кратчайший путь обратно к котлу. Вода больше не хочет идти на верхний этаж. Эти диафрагмы установлены в радиаторах верхнего этажа. Старожил поставил их туда, чтобы вода стекала на нижние этажи.

Q: Что в этом плохого?
A: Что ж, теперь, когда вы прокачиваете систему, отверстия будут обеспечивать, чтобы сопротивление через радиаторы верхнего этажа всегда было больше, чем через радиаторы нижнего этажа.Фактически, как только вы добавите циркуляционный насос, у вас, вероятно, вообще не будет потока через радиаторы верхнего этажа!

В: Разве вы не сможете сразу сказать, что проблема связана с отверстиями?
A: Наверное, нет, потому что эта проблема в точности похожа на проблему с воздухом. Думаю об этом. Проблема на верхнем этаже. Возможно, вы слили воду из системы при установке циркуляционного насоса. А теперь у людей нет тепла. Это похоже на проблему с воздухом, но на самом деле это проблема с потоком.

В: Как я узнаю, что это проблема с потоком?
A: Когда вы спускаете воздух из радиатора, воздух не поступает. А если нет воздуха, это не проблема с воздухом!

В: Какое же решение?
A: Снимите диафрагмы с радиаторов верхнего этажа и вставьте их в радиаторы первого этажа. Другими словами, переверните зеркальное отображение. Система придет в равновесие, и эта фантомная «воздушная» проблема останется просто плохим воспоминанием.

В: Есть ли еще что-нибудь, на что мне нужно обратить внимание?
A: Да, художники! Если у вас внезапно возникла проблема с отключением тепла на нижнем этаже системы гравитационного горячего водоснабжения, проверьте, не снимал ли кто-нибудь радиаторы, чтобы смыть с них краску (или снял радиатор, чтобы покрасить стену за ним).Маляры и малярщики часто закрывают ручные вентили и отключают радиаторы, чтобы облегчить свою работу. Когда это происходит, отверстия обычно выпадают из штуцеров ручного клапана. Так как средний художник не знает, что такое нагревание (гравитационное или иное), он не знает, что делать с диафрагмой. Для него это похоже на мусор. Он выбросит его в мусор и решит, что оказывает владельцу услугу, «избавляясь от этого потерянного куска металла, который забивал трубы и блокировал тепло.»Однако без диафрагмы большая часть воды будет течь на верхний этаж.

В: Когда лучше перевести гравитационную систему горячего водоснабжения на принудительную циркуляцию?
A: Обычно, когда гравитационная система замедляется из-за коррозии, которая происходила на протяжении многих лет. Эти маленькие укромные уголки и щели в трубе замедляют поток и останавливают тепло. Естественная реакция — повышение температуры, чтобы вода циркулировала быстрее. Но вы можете только подтолкнуть температуру до того, как начнете просить о проблемах.Вот и пришло время перевести систему на принудительную циркуляцию.

Q: Что это значит?
A: Вы должны добавить циркуляционный насос и (обычно) закрыть систему от атмосферы. Вам также придется внести некоторые изменения в трубопровод возле котла.

В: Что изменилось?
A: Старый котел, вероятно, имеет два выхода и два входа, потому что в те дни идея заключалась в том, чтобы получить максимально возможный поток воды под действием силы тяжести через котел. Чем больше отверстий, тем лучше циркуляция.Этот трубопровод выглядел так.

Когда вы добавите новый циркуляционный насос, вам не нужно будет использовать такие большие трубы, выходящие и выходящие из котла. Фактически, вы захотите уменьшить размер трубопровода, расположенного рядом с котлом, чтобы циркулятору было что-то «отталкивать».

Q: Зачем циркулятору нужно что-то «толкать»?
A: Чтобы он не сработал на своем внутреннем предохранителе от перегрузки. Циркуляционный насос выполняет свою максимальную работу при небольшом сопротивлении потоку или его отсутствии.В гравитационной системе большие трубы не могут оказывать большого сопротивления.

Q: Будут ли мне еще нужны эти двойные входы и выходы на котле?
A: Нет, и это еще одна причина, по которой вам следует переделать трубопровод около котла. С двумя входами и двумя выходами перекачиваемый поток может замкнуться вокруг котла без выхода в систему.

Q: Может, я не хочу ремонтировать котел?
A: Возможно, вам придется использовать два циркуляционных насоса — по одному на каждой линии подачи.

В: Как я узнаю, какой размер трубы использовать в новом котле?
A: Хорошее практическое правило — взять самую большую трубу, разделить ее пополам, а затем опустить на один размер. Это станет размером вашего нового трубопровода около котла. Например, предположим, что самая большая труба имеет размер 2-1 / 2 дюйма (если есть два входа и выхода, вам нужно рассмотреть только один из них). Разделите это пополам и получите 1-1 / 4 дюйма. Теперь уменьшите размер до 1 дюйма, и это то, что вы будете использовать в своем новом бойлере.

Если ваш самый большой размер — два дюйма, протяните новый котел диаметром 3/4 дюйма. Это будет выглядеть странно и может вызвать у вас дискомфорт, но это сработает. Разные системы требуют разных методов прокладки трубопроводов. Один размер не подходит всем, и гравитационная конверсия определенно отличается от совершенно новой работы с принудительной циркуляцией.

Q: Как определить размер циркуляционного насоса для работы по переоборудованию?
A: С этими работами очень легко. Вам нужен высокий расход при относительно низком напоре.Хорошим выбором будет циркуляционный насос, аналогичный серии 100 Bell & Gossett.

Ваша цель — как можно быстрее переместить много воды по системе, несмотря на очень небольшое сопротивление потоку. Этот тип циркуляционного насоса именно этим и занимается.

В: Можно ли вместо этого использовать небольшой циркуляционный насос с водяной смазкой?
A: Это прекрасные циркуляционные насосы для большинства современных систем с принудительной циркуляцией, но здесь не лучший выбор. Вам не нужно создавать большое давление напора на этих конверсионных работах, потому что трубы огромны, а сопротивление потоку практически отсутствует.Использование небольшого высокоскоростного циркуляционного насоса с мокрым ротором — плохой выбор для преобразования силы тяжести, поскольку он будет делать прямо противоположное тому, что вы пытаетесь достичь.

В: Я не уверен, что понимаю разницу между расходом и напором. Вы можете это объяснить?
A: Конечно! Поток — это «поезд», по которому движется тепло. Поток «доставляет товар» к радиаторам. Голова — это сопротивление потоку, и это тоже важно, но только по отношению к потоку.

Q: Ну а что тогда определяет напор?
А: В общем размер труб.Чем меньше трубы, тем больше требуется напор насоса, и наоборот. Поскольку гравитационные системы имеют очень большие трубы, нет необходимости в циркуляционном насосе с высоким напором. Что вам нужно, так это высокий расход.

Q: Где лучше всего установить циркулятор?
A: Всегда лучше ставить на подающей стороне котла, откачивая от компрессионного бака. Циркуляционный насос, подключенный таким образом, будет добавлять свое давление к давлению наполнения системы и облегчает вывод воздуха.Система также будет работать тише.

Q: Должен ли я использовать байпас вокруг котла на этих работах?
A: Большинство производителей котлов рекомендуют устанавливать байпас вокруг своих новых котлов, когда вы используете их в гравитационной системе. Вот как выглядит этот байпасный трубопровод.

Q: В чем причина обхода?
A: Предназначен для защиты котла от конденсации и теплового удара.

В: Что такое тепловой удар?
A: Тепловой удар — это то, что происходит с горячим металлом, когда по нему попадает относительно холодная возвратная вода.Если вынуть стеклянную тарелку из духовки и промыть ее холодной водой, она сломается, не так ли? Это тепловой шок.

Q: Как байпасный трубопровод помогает предотвратить это?
A: Байпас позволяет горячей котловой воде поступать в обратную более холодную воду и повышать ее температуру. Комбинированный поток затем поступает в котел с температурой выше 140 градусов по Фаренгейту, что является минимально допустимым для многих котлов.

Q: Вы сказали что-то о конденсации. Что все это значит?
A: Если температура обратной воды слишком низкая, дымовые газы могут достичь точки росы и превратиться в жидкость внутри котла.Эта жидкость очень агрессивна по отношению к металлу. Это может мгновенно повредить или разрушить котел. Используя байпас, вы смешиваете горячую подаваемую воду с относительно холодной возвратной водой и повышаете температуру котловой воды до точки, при которой газы не могут конденсироваться внутри котла.

В: Обводной канал служит какой-либо другой цели?
A: В некоторых случаях установщик соединит байпас со стороной всасывания циркуляционного насоса и использует балансировочные клапаны, чтобы отвести значительную часть потока системы вокруг котла.Это позволяет котлу достичь предельной температуры и выключиться. Без байпаса большой объем воды, проходящей через котел, часто поддерживает низкую температуру и не дает котлу достичь верхнего предела, что может увеличить счет за топливо.

В: Есть ли другой способ прокладки нового котла без байпаса?
A: Вы можете использовать первичные / вторичные методы откачки.

В: Что такое первичная / вторичная перекачка?
A: Это способ рассматривать поток через систему и поток через котел как две отдельные вещи.

Q: Есть ли в этом преимущество?
A: Это связано с тем, что некоторым котлам требуется минимальный расход для работы с максимальным потенциалом. Этот поток может не совпадать с потоком, который вам нужен в системе. Если вы используете обходную линию, кто-нибудь может ее отрегулировать после того, как вы уйдете. Это может вызвать проблемы как с котлом, так и с системой.

В: Как прокладывать трубопровод для первичного / вторичного потока?
A: Свяжите существующие линии подачи и возврата вместе, чтобы сформировать системный контур.Затем используйте два стандартных тройника, расстояние между которыми не превышает 30 см, и прикрепите новый бойлер к петле. Нравится.

Первичный насос обслуживает систему, а вторичный насос обслуживает котел. Вы удовлетворяете потребности обоих потоков очень простым способом. Расстояние между тройниками не более двенадцати дюймов позволяет насосам работать независимо. Когда вторичный насос выключен, через котел не будет потока, если вы сохраните расстояние в пределах этого 12-дюймового предела.

В: Почему это важно?
A: Управляя потоком через котел, вы берете на себя ответственность за потери системы в режиме ожидания. Если горелка выключена, а насос котла остановлен, потери в дымоход будут минимальными.

В: Как мне управлять такой первичной / вторичной системой, как эта?
A: Вы можете включить оба насоса и горелку одновременно. Или, что еще лучше, вы можете запустить системный насос (первичный) на регуляторе сброса наружного воздуха и включить насос котла (вторичный) и горелку в соответствии с температурными потребностями здания в любой заданный день.Это идеальный способ управлять старой самотечной системой горячего водоснабжения.

В: Могу ли я использовать более одного котла с этим типом системы?
A: Конечно, можете! Эта система идеально подходит для установки с несколькими котлами. Смотреть.

Здесь мы используем два котла вместо одного. Первичный насос перемещает воду через радиаторы. Включаются вторичные (котловые) насосы, чтобы пропустить часть первичного потока через котлы. В мягкие дни вы будете использовать только один бойлер, в более холодные дни бойлеры будут работать вместе, чтобы поддерживать температуру воды до нужного уровня.

Q: В чем преимущество использования двух котлов?
A: Каждый котел рассчитан на половину максимальной нагрузки. Например, допустим, общая необходимая нагрузка в самый холодный день года составляет 250 000 БТЕ / час. Если мы будем использовать два котла мощностью 125 000 БТЕ / час вместо одного котла на 250 000 БТЕ / час, мы будем сжигать примерно вдвое меньше топлива в течение большей части отопительного сезона.

Q: Вы сказали, что мы избавимся от открытого расширительного бачка на чердаке, когда переведем систему на принудительную циркуляцию.Почему мы должны это делать?
A: Чугунные и стальные котлы служат намного дольше, когда система закрыта. Это потому, что в замкнутой системе намного меньше кислородной коррозии.

В: Всегда ли нужно избавляться от открытого резервуара?
A: Не обязательно. Хорошим выбором для гравитационного переоборудования является котел с медными оребрениями. Эти котлы изготовлены из цветных металлов и особенно хорошо справляются с кислородом. Они также невосприимчивы к тепловым ударам (у них есть гибкие теплообменники) и хорошо работают с более холодной водой (обычно до 105 градусов по Фаренгейту).

Q: Допустим, я решил закрыть систему. Что мне нужно знать, чтобы определить размер закрытого компрессионного бака для работы по переоборудованию?
A: Вам нужно знать три вещи:

• Галлонов воды в системе
• Разница между давлением заполнения и сброса, и
• Средняя температура воды в системе, которая в данном случае не должна превышать 170 градусов по Фаренгейту

В: Почему средняя температура воды ограничена 170 градусами по Фаренгейту?
A: Чтобы вода не превратилась в пар в открытом чердаке.Старожилы рассчитали свое излучение, чтобы обеспечить много тепла в самый холодный день года с максимальным пределом температуры в 180 градусов по Фаренгейту. Вода покидала котел при 180 и возвращалась примерно при 160, давая им среднюю температуру 170 F в пределах излучения.

В: Что произойдет, если я запущу систему с более горячей водой?
A: Вы, наверное, перегреете людей и увеличите их счета за топливо.

Q: Каковы рекомендации по подбору размеров компрессионного бака из простой стали для работы по переоборудованию под действием силы тяжести?
A: Измерьте общее излучение системы и затем примените это практическое правило:

• Если объем радиации составляет менее 1000 квадратных футов, умножьте полученное значение на.03, чтобы определить размер бака в галлонах.
• Если общая радиация составляет от 1000 до 2000 квадратных футов, используйте 0,025 в качестве множителя.
• Если общая радиационная нагрузка превышает 2000 квадратных футов, используйте 0,02 в качестве множителя.
• Это даст вам размер стандартного стального компрессионного бака в галлонах.

В: Как я узнаю, сколько квадратных футов излучения содержит каждый радиатор?
A: Вы можете использовать эту таблицу в качестве руководства:

В: Чему равен квадратный фут эквивалентного прямого излучения в британских тепловых единицах в час?
A: Для преобразования силы тяжести мы можем сказать, что каждый квадратный фут EDR будет равен 150 британских тепловых единиц в час, когда средняя температура воды составляет 170 градусов по Фаренгейту

В: Будут ли эти танки больше, чем на более современной системе?
A: Да, эти резервуары будут намного больше, чем те, которые вы бы использовали для работы с принудительной циркуляцией.Это связано с тем, что для работ, рассчитанных с учетом циркуляционных насосов, используются трубы меньшего размера. Меньшая труба означает меньше воды в системе. Меньше воды означает меньшее расширение, а меньшее расширение означает меньший компрессионный бак.

В: Предположим, я хочу использовать компрессионные баки мембранного типа, как мне их определить для работы по гравитационному преобразованию?
A: Вы можете использовать это практическое правило:

Возьмите размер стандартного стального компрессионного бака в галлонах и умножьте на 0,55, если здание двухэтажное или.44, если здание трехэтажное. Ответ даст вам объем мембранного бака.

В: Вы можете привести мне пример этого?
A: Конечно! Допустим, у нас есть двухэтажный дом с площадью излучения в 1000 квадратных футов. Сначала определим размер стандартного стального резервуара: 1000 X 0,03 = 30 галлонов. Теперь, поскольку это двухэтажный дом, мы должны умножить это на 0,55, чтобы получить объем мембранного бака. (30 X 0,55 = 16,5 галлонов необходимого объема в мембранном баке)

Q: Где я могу найти «объем» мембранного бака?
A: В технических характеристиках производителя.Вот, например, номинальные объемы стандартных мембранных резервуаров производства Amtrol, Inc. Первое число — это номер модели резервуара, а следующее — его объем:

15 = 2

30 = 4,4

60 = 7,6

90 = 14

SX-30V = 14

SX-40V = 20

SX-60V = 32

SX-90V = 44

SX-110V = 62

SX-160V = 86

А вот объемы цистерн производства Vent-Rite (Flexcon Industries):

VR 15 F = 2.1

VR 30 F = 4,5

VR 60 F = 6,1

VR 90 F = 21

SX VR30 F = 21

SX VR40 F = 21,0

SX VR60 F = 29,0

SX VR90 F = 37,0

SX VR110 F = 53,0

SX VR160 F = 74,0

Для здания в нашем примере вы должны использовать Amtrol SX-40-V, Vent-Rite VR 90 F или любую комбинацию меньших резервуаров, объем которых равен или превышает 16,5 галлона. При желании вы можете использовать, например, четыре Amtrol 30 или четыре Vent-Rite VR 30 F.

В: Нужно ли мне что-нибудь проверять на этих резервуарах перед их установкой?
A: Да, всегда проверяйте давление воздуха на стороне диафрагмы резервуара. Оно должно равняться давлению наполнения системы, когда бак отключен от системы. Давление заполнения для двухэтажного здания обычно составляет 12 фунтов на квадратный дюйм; для трехэтажного здания это 18 фунтов на кв. дюйм. Если давление слишком низкое, увеличьте его с помощью велосипедного насоса или воздушного компрессора. Давление в баке (когда он отсоединен от системы) всегда должно равняться давлению наполнения системы (настройке редукционного клапана).

В: Какой метод мне следует использовать для определения размера заменяемого котла?
A: Вы должны определить размер заменяемого котла на основе двух вещей: точного расчета теплопотерь здания и точного измерения существующей радиации. Не соглашайтесь на одно или другое, проверьте их обоих и сравните.

В: Почему это так важно?
A: Проверив тепловые потери и излучение, вы сможете рассчитать надлежащую расчетную температуру для преобразованной системы.Многие старожилы увеличили размеры своих радиаторов, потому что в единственных доступных на тот момент диаграммах излучения были указаны номинальные параметры пара. Один квадратный фут EDR при работе с паром дает 240 британских тепловых единиц в час. Один квадратный фут EDR при работе с горячей водой (исходя из средней температуры воды 170 градусов по Фаренгейту) дает 150 британских тепловых единиц в час. Это потому, что вода при температуре 170 градусов по Фаренгейту холоднее пара при температуре 215 градусов по Фаренгейту.

Чтобы компенсировать графики, старожилы добавили 60 процентов к своим размерам радиации. Как вы понимаете, это привело к значительному завышению размеров.

В: Это плохо?
A: Это действительно может сработать. Если радиаторы слишком большие, вы сможете эксплуатировать систему при относительно низкой средней температуре воды. Я обнаружил, что большинство конверсионных работ хорошо работают при средней температуре воды 150 градусов по Фаренгейту (в районе Нью-Йорка), и это в тот день, когда температура наружного воздуха равна нулю! Более низкая температура котловой воды означает меньшие расходы на топливо.

Q: Когда-нибудь я должен был увеличить размер нового котла на этих работах?
А: Нет! Нет абсолютно никаких причин увеличивать размер котла.При выборе размера учитывайте теплопотери здания в том виде, в котором оно существует сегодня. Проложите его правильно, используя обводную линию, о которой мы говорили ранее. Затем, если работа перегружена, соответственно уменьшите верхний предел температуры воды, чтобы сэкономить топливо.

Q: Какие гидравлические аксессуары мне нужны для этих работ?
A: Используйте хороший воздухоотделитель, чтобы ограничить возможность возникновения воздушных шумов и проблем с недостатком тепла. Разместите его в новом трубопроводе около котла на стороне подачи системы (где вода наиболее горячая), непосредственно перед циркуляционным насосом.Вы должны разместить компрессионный бак рядом с воздушным сепаратором.

Заполните систему редуктором давления в том месте, где вы подключили компрессионный бак к системе. Это «точка отсутствия изменения давления», единственное место в системе, где давление в циркуляционном насосе не может повлиять на давление в системе.

Вам также понадобится клапан регулирования потока, чтобы предотвратить циркуляцию под действием силы тяжести, когда циркуляционный насос выключен. Вставьте его сразу после циркуляционного насоса.

Q: Если бы я хотел, могу ли я снова переключить систему в режим гравитации?
A: Да, это одна из приятных особенностей этих заданий по преобразованию.Их очень легко переключить обратно (по крайней мере, временно), если что-то случится с циркулятором. Все, что вам нужно сделать, это открыть маленький рычаг в верхней части клапана регулирования расхода, и горячая вода снова поднимется из котла в радиаторы.

Q: Какие у меня варианты управления этими заданиями преобразования?
A: Ну, там первичная / вторичная подкачка. Мы уже смотрели на это раньше. Также на радиаторы можно установить термостатические вентили.

Эти устройства определяют температуру воздуха в каждой комнате и регулируют поток воды через радиатор. Они полностью автономны и не требуют электропроводки. Они служат годами, относительно недороги и существуют с 1920-х годов. Я обнаружил, что они поддерживают комнатную температуру в пределах одного или двух градусов по Фаренгейту от заданного значения. С термостатическими радиаторными клапанами каждая комната становится отдельной зоной.

Если вы решите использовать их, установите циркуляционный насос на непрерывную работу в холодные месяцы.Клапаны позаботятся об уровне комфорта в каждой комнате. Если вы хотите сделать еще один шаг управления, измените температуру котла на основе того контроллера сброса наружного воздуха, о котором я упоминал ранее. Этот контроль также помогает избавиться от любых шумов расширения / сжатия, которые могут возникнуть в системе.

В: Есть ли более простой способ управлять заданием преобразования?
A: Самый простой способ — настроить комнатный термостат одновременно на включение горелки и циркуляционного насоса. Это не дает вам возможности зонировать каждую комнату, но это дешевле и работает.Не забудьте байпасную линию вокруг вашего нового котла

.

В: Предположим, я решил оставить старый котел и просто добавить циркуляционный насос и клапан регулирования расхода. Это сэкономит мне топливо?
A: Не удивляйтесь, если это увеличит счета за топливо! Старые котлы и гравитационные системы хорошо работают вместе, потому что, когда горелка выключается, остаточное тепло в котле поднимается в радиаторы. Однако, когда вы устанавливаете регулирующий клапан, остаточное тепло идет вверх по дымоходу, а не в радиаторы.Результат? Более высокие счета за топливо.

В: Как насчет того, чтобы я просто установил циркуляционный насос на тот старый котел и забыл о регулирующем клапане?
A: Это поможет снизить счета за топливо за счет более быстрого перемещения горячей воды к радиаторам, не останавливая при этом попадание остаточного тепла в радиаторы. Тем не менее, вам придется повозиться с датчиком нагрева термостата, чтобы система не перегрузилась. Кроме того, вам может понадобиться более одного циркуляционного насоса, если имеется более одного набора линий подачи и возврата.

В: Могу ли я добавить зону к существующей гравитационной системе, подключив линии подачи и возврата с помощью циркулятора и петли плинтуса?
A: Я бы не стал этого делать. Принудительный поток через вашу новую зону обязательно повлияет на работу вашей гравитационной системы. То, как это влияет на это, будет варьироваться от системы к системе (нет двух одинаковых), но, судя по тому, что я видел, это обычно приводит к проблемам. На твоем месте я бы этого не сделал.

Если люди заинтересованы в зонировании, поговорите с ними о добавлении циркуляционного насоса в основную часть дома и упомяните те термостатические радиаторные клапаны, о которых я говорил вам раньше.

Q: Существовали ли специализированные системы самотечного водяного отопления?
A: Да, компания Honeywell создала систему под названием «ускоренный нагрев горячей воды», которая была очень популярна в свое время.

В: Когда они использовали эту систему?
A: В первые дни этого века.

В: Эти системы все еще существуют?
A: Их там достаточно, чтобы от удивления почесать затылок.

В: Чего компания Honeywell пыталась достичь с помощью этой системы?
A: Они хотели найти более быстрый способ перекачки воды из бойлера в радиатор.Они знали, что, если они смогут это сделать, они сэкономят деньги потребителей на топливе.

Q: Почему они просто не использовали циркулятор?
A: Потому что циркуляторов еще не изобрели!

В: Как же заставить воду двигаться быстрее, не используя циркуляционный насос?
A: Повышением температуры. Чем горячее вода, тем быстрее она течет.

В: Но если бы повысили температуру воды, не возникнет ли проблема с закипанием воды в открытом расширительном баке?
A: Да, при нормальных обстоятельствах, но с системой Honeywell старожилы смогли запустить систему под давлением.

Q: Какое давление?
A: До 10 фунтов на кв. Дюйм на верхнем этаже, а поскольку точка кипения воды увеличивается с повышением давления, они могут иметь температуру до 240 градусов по Фаренгейту в радиаторах. Это заставляло воду циркулировать очень быстро.

В: Была ли опасность при давлении в системе такого типа?
A: Обычно это происходит потому, что расширительный бачок был слабым звеном. Обычно его делали из меди или оцинкованной стали и скрепляли заклепками.Он не был построен, чтобы выдерживать нагрузку. Приложите слишком большое давление, и резервуар может (и часто случалось!) Взорваться, унеся с собой крышу дома.

Однако в системе Honeywell специальное устройство, называемое генератором тепла, удерживало резервуар отдельно от котла, трубопроводов системы и излучения.

Q: Как выглядело это устройство?
A: Он был сделан из чугуна и имел высоту около 2-1 / 2 футов.

Внутри основной трубы блока была узкая стальная трубка, которая опускалась в сосуд, наполненный ртутью.

В: Почему они использовали ртуть?
A: Потому что он тяжелый. Они использовали ртуть для отделения воды в бойлере, трубопроводах и радиации от воды в открытом расширительном баке. Посмотрите, как теплогенератор подключен к системе.
Верхняя труба уходила в открытый резервуар. Боковая труба подключила систему к теплогенератору. Ртуть разделяла две стороны.

Q: Как работал теплогенератор?
A: По мере того, как старожилы создавали давление в системе, вода в котле, трубопроводах и излучении расширялась и давила на ртуть.

Ртуть поднималась по узкой трубке и каскадом стекала обратно в горшок через более широкую внешнюю трубку. Пока вода расширялась, ртуть продолжала циркулировать.

В: Почему ртуть не поднялась в открытый расширительный бачок?
A: Из-за его веса. Меркьюри довольно тяжелый. Фактически, он почти в четырнадцать раз тяжелее воды.

В: Может ли вода из котла, трубопроводов и радиации попасть на дно ртутной трубки?
A: Да, если давление в системе поднимется достаточно высоко.Затем вода поступает в трубку и отделяется от ртути в этой широкой разделительной камере в верхней части теплогенератора. Оттуда он поднимается в расширительный бачок.

В: Значит, теплогенератор не позволял давлению в системе подниматься выше определенного значения?
A: Верно! Он ограничивал давление в системе до 10 фунтов на кв. Дюйм в верхней части, не оказывая никакого давления на открытый расширительный бак. Это делало операцию полностью безопасной, а также заставляло воду циркулировать очень быстро.

В: Я могу видеть, как устройство Honeywell увеличило скорость нагрева системы, но какие преимущества, если таковые имеются, оно дало установщику?
A: Из-за более высоких температур установщик мог уменьшить все свое излучение на целых 15 процентов.

Q: Старожилы использовали другие типы устройств, такие как это?
A: Да, был подобный, под названием Klymax Heat Economizer (звучит сексуально, не так ли?). Вот изображение одного, прикрепленного к дну открытого расширительного бачка.

Q: Были ли другие?
A: Были и другие. Вот еще один пример. Они назвали это «Теплоудержателем Фелпса».

Это устройство работает путем открытия и закрытия клапана двойного действия, который был заключен в чугунный корпус. Сторона клапана, которая открывалась к атмосферному резервуару, имела вес 16-1 / 2 фунта. Этот вес поднимет и откроет клапан, когда система достигнет 250 градусов по Фаренгейту. Затем расширенная вода благополучно переместится в открытый резервуар.

Когда давление упало ниже 16-1 / 2 фунта, груз закрыл клапан, а сжатая вода открыла фиксирующий клапан, который позволил воде из резервуара вернуться в трубопровод системы.

В: Использовала ли компания Honeywell специальный клапан на радиаторах?
A: Да, у них было что-то под названием «Уникальный» клапан, и, судя по его внешнему виду, я уверен, вы понимаете, почему они назвали его уникальным!

Q: Как этот клапан работал?
A: Чтобы понять, надо заглянуть внутрь.Вот фотография клапана, когда он был закрыт.

Как видите, вода протекала мимо радиатора, когда клапан находился в этом положении, но посмотрите, что происходит, когда вы открываете клапан.

Теперь вода поступает в радиатор с одной стороны внутренней перегородки, так как возвратная вода охладителя движется противотоком мимо другой стороны перегородки.

В: Была ли это та же компания Honeywell, которую мы знаем сегодня?
A: Одно и то же!

Системы водяного отопления: переход от гравитационных систем к системам с принудительной циркуляцией

Системы горячего водоснабжения долгое время были предпочтительным способом передачи тепла от центральной точки (бойлера) в удаленные помещения или комнаты, где требуется тепло.Первыми системами водяного отопления были гравитационные системы. Когда вода нагревается, она увеличивается в объеме; следовательно, он становится светлее и поднимается. Одновременно падает более холодная и тяжелая вода. Это принцип работы гравитационных циркуляционных систем. У гравитационных систем есть много достоинств, чтобы их порекомендовать. Они производят равномерное тепло, бесшумны, используют воду низкой температуры, надежны, очень эффективны и практически не требуют обслуживания. Во многих зданиях до сих пор используются гравитационные системы водяного отопления, некоторым из которых более 100 лет! Недостатки гравитационных систем: они требуют трубопроводов очень большого диаметра для подачи и возврата.Низкотемпературная вода обеспечивала скорость тепловыделения всего около 150 БТЕ на квадратный фут излучения в час. Следовательно, радиаторы должны были быть большими.

По мере роста затрат на рабочую силу и материалов установка гравитационных систем стала очень дорогой. Люди больше не будут терпеть большие громоздкие радиаторы, необходимые для гравитационных систем. Размещение 6, 8 или даже 10-дюймовых труб для магистральных сетей стало непомерно дорогим. Медленное время отклика гравитационной системы на изменение спроса также наносило ущерб.

Изобретение в 1929 году циркуляционных подкачивающих насосов преодолело все возражения гравитационных систем, сохранив при этом все преимущества отопления горячей водой. Подкачивающий насос настолько ускорил движение воды, что можно было использовать меньшее излучение, подаваемое по трубопроводу гораздо меньшего размера. Системы с принудительной циркуляцией позволяют проектировать с использованием более высоких температур воды, что приводит к более высоким уровням выбросов. Радиатор площадью 60 квадратных футов со средней температурой воды 170 ° F будет излучать тепло со скоростью 150 БТЕ на квадратный фут в час или 9000 БТЕ в час.Радиатор площадью 45 квадратных футов с температурой воды 197 ° F будет выделять 200 БТЕ на квадратный фут в час, производя те же 9000 БТЕ в час.

При использовании автоматических устройств зажигания и более точного управления использовались более высокие температуры воды без ущерба для передовых методов проектирования.

Энергия расходуется на перемещение воды по трубам, радиаторам, котлам и т. Д. Чтобы использовать экономию меньших труб и радиаторов в системах горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией, скорость воды должна быть выше, чем в гравитационных системах, чтобы выдерживать необходимую мощность в БТЕ. .Подкачивающий насос создавал напор, намного больший, чем в гравитационных системах, для достижения необходимых скоростей.

DP — это величина потери давления между любыми двумя точками в системе. Трение между внутренними стенками труб, радиаторов, бойлера и движущейся водой вызывает падение давления. В горизонтальной трубе, наполненной водой, в которой нет потока, давление во всех точках одинаковое. Начинается мгновенный поток, возникает трение, которое увеличивается прямо пропорционально скорости потока.Изменение DP можно рассчитать при увеличении или уменьшении скорости потока (галлонов в минуту). Разделите конечный GPM на начальный GPM и возведите результат в квадрат. Умножьте этот результат на начальный DP. Ответ — новый DP.

Пример:

Система с объемным расходом 3 галлона в минуту и ​​DP 5 фунтов. необходимо увеличить до 6 галлонов в минуту. Каким будет новый ДП? (Это необходимо знать, чтобы правильно выбрать подкачивающий насос.)

20 фунтов.это новый DP. (Скорость в футах в секунду также может использоваться в этой формуле.)

Напор используется для обозначения производительности подкачивающего насоса. Это способ описания DP. Максимальный «напор» насоса на самом деле является максимальным D P, против которого насос может вызвать поток воды. Напор часто выражается в «футах водяного столба». Только трение в системе ограничивает производительность насоса. Это значение называется «напор».

Должно быть достаточно мощности, чтобы преодолеть DP системы и обеспечить расчетный галлон в минуту.Это означает, что DP каждой составной части системы должен быть известен при проектировании GPM.

Подкачивающий насос обеспечивает мощность. Производители насосов публикуют значения DP и GPM или диаграммы для своих насосов. Данные могут быть выражены в фунтах на квадратный дюйм, футах водяного столба или милах. Эти цифры легко поменять местами.

1 фунт / кв. = 2,31 фута воды

1 фут воды = 0,43 фунта / кв. дюйм

1 фут воды = 12000 мил дюймов

Статическое давление не следует путать с давлением напора.Они представляют собой совершенно разные давления и не имеют никакого отношения друг к другу. Статическое давление создается за счет веса воды в системе. Не влияет на производительность насоса. Чтобы проиллюстрировать статическое давление, представьте замкнутую систему горячего водоснабжения как вертикальный водяной контур. См. Рисунок 1. Если манометр 3 находится на высоте 40 футов над котлом и контур полностью заполнен водой, но не находится под давлением, манометр 3 покажет 0 фунтов на кв. Дюйм. Манометры 1 и 5 расположены на высоте 10 футов над котлом, манометры 2 и 4 — на 20 футов выше котла.При выключенном насосе давление в вертикальной трубе «A» идентично давлению в вертикальной трубе «B».

Рисунок 1.

Если все датчики имеют шкалу в фунтах на кв. Дюйм, манометры 1 и 5 будут показывать 12,9 фунтов на квадратный дюйм (30 футов воды выше них и фут воды равен 0,43 фунта), датчики 2 и 4 — 8,6 фунтов на кв. Дюйм. Манометр на котле будет показывать 17,2 фунта на квадратный дюйм.

Хорошей практикой является создание давления в замкнутой системе, особенно если расчетная температура воды близка или выше точки кипения воды при атмосферном давлении.Дополнительные 4 фунта на квадратный дюйм — это рекомендуемое минимальное дополнительное давление, добавляемое к статическому давлению, необходимому для подачи воды в верхнюю точку системы. На нашей иллюстрации датчик 3 показывает 4 фунта на кв. Дюйм. а все остальные приборы покажут на 4 фунта больше. Дополнительное статическое давление одинаково увеличивается по всей системе.

Стоит повторить еще раз. Не путайте статическое давление с давлением напора. Эти два термина часто используются неправильно. Одно не имеет ничего общего с другим!

Что произойдет с нашей системой, показанной на Рисунке 1, если после заполнения до надлежащего статического давления мы включим насос? Может, ничего; может быть много шума!

Перед выбором насоса нам необходимо знать расчетный расход и расчетное давление напора.Насос должен иметь дело только с потерями на трение, DP, развиваемыми при необходимой скорости потока, галлонов в минуту.

Предположим, наша система была разработана для циркуляции 10 галлонов в минуту при давлении напора 6 футов. Проконсультируясь с таблицами производителя насосов, можно выбрать правильный насос. См. Рисунки 2 и 3. Это «кривые» для некоторых насосов B&G. Введите диаграммы либо на стороне «общий напор в футах», либо на стороне «пропускной способности в галлонах в минуту». Отметьте пересечение линий GPM и головы. Выберите насос, ближайший к этому перекрестку, но над ним.На нашей иллюстрации насосом может быть SLC-30 (Рисунок 2) или серия 100 (Рисунок 3).

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Если бы потребовался насос для подачи 80 галлонов в минуту при напоре 25 футов, правильным выбором был бы PD38 (Рисунок 3).

Системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией подразделяются на одно- или двухтрубные. Эти классификации далее подразделяются на системы с прямым и обратным возвратом. Рисунки 4, 5, 6 и 7 иллюстрируют эти классы систем.

Рисунки 4, 5, 6 и 7

На Рисунке 4 показана система с «двухтрубным прямым возвратом».Обратите внимание, что горячая вода, подаваемая в первый радиатор, также первой возвращается в котел. Это происходит по контуру, так что последний радиатор последним возвращает более холодную воду в котел. Ближайшие к котлу радиаторы имеют тенденцию к короткому замыканию воды, поэтому более удаленные агрегаты не могут обеспечить надлежащую циркуляцию. Эта система должна быть установлена ​​с использованием балансировочных клапанов и тщательно сбалансирована. На рис. 5 показана система «двухтрубного обратного возврата».Эта система рекомендуется при проектировании двухтрубных систем. Ее установка дороже, поскольку требуется больше трубопроводов, чем двухтрубная система прямого возврата, но она работает намного лучше. В этой системе первый радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый длинный возврат, а последний радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый короткий возврат. Эта система имеет тенденцию уравновешивать себя до тех пор, пока капли подачи и возврата имеют одинаковый размер и длину.

Рисунок 6, система «последовательного контура» — самая дешевая в установке.Он просто состоит из прокладки трубы в каждый радиатор и выхода из него, что делает радиаторы частью контура трубопровода. Длина и размер последовательной петли очень важны. Из-за падения давления и температуры в последовательном контуре его длина ограничена.

Петли серии

должны быть тщательно спроектированы. Когда вода проходит через каждую часть излучения, она охлаждается. По мере прохождения воды по контуру в каждый последующий радиатор подается более холодная вода, и, следовательно, скорость его выброса снижается.Если разработчик системы принимает во внимание все факторы, последовательные циклы могут быть эффективными.

На рис. 7 представлена ​​система, использующая отводные тройники, часто называемые однопоточной или «монопоточной» системой. Горячая вода отводится в радиаторы с помощью специально разработанных тройников Вентури, а более холодная вода возвращается в ту же трубу, которая служит как подающей, так и обратной магистралью. Эта система сочетает в себе эффективность двухтрубных систем с низкой стоимостью установки последовательной петлевой системы.Тройники Monoflo могут быть как входными, так и обратными. См. Рис. 8. Подающий тройник ограничивает поток воды, в результате чего некоторое количество воды поднимается по стояку. Возвратный monoflo заставляет основную подаваемую воду увеличивать скорость, когда поток проходит через форсунку. Это увеличение скорости приводит к тому, что область пониженного давления вокруг сопла и возвратных стояков «засасывает» воду обратно в магистраль (эффект Бернулли).

Рисунок 8.

Для радиаторов выше основного с нормальным сопротивлением необходимо использовать только один тройник для каждого радиатора, обычно используемый на обратной стороне.

Для радиаторов с высоким сопротивлением или если радиаторы находятся ниже магистрального, необходимы как подающий, так и обратный монофлоки.

Рисунок 9.

На рисунке 9 показана система излучающего панельного отопления. В этой системе змеевики труб закапываются в потолок, пол или стены, превращая потолок, пол или стену в радиатор, излучающий лучистое тепло в комнату. Особое внимание следует уделить конструкции системы излучающих панелей. Из-за небольшого размера трубки перепад давления велик, а длина контура имеет решающее значение.Используются коллекторы с балансировочными кранами. Системы излучающих панелей — самые дорогие в установке системы из всех систем горячего водоснабжения, но они являются самыми тихими, чистыми и удобными из всех систем.

Для правильной работы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией необходимы специальные приспособления и аксессуары.

Начиная с подачи холодной воды, для снижения давления воды на входе в систему до рабочего давления устанавливается «клапан подачи», который фактически является клапаном понижения давления.Он используется для первоначального заполнения системы и будет добавлять воду, когда давление в системе упадет ниже настройки клапана. Стандартная заводская настройка обычно составляет 12 фунтов. Этот параметр является правильным для статической высоты примерно до 18 футов, что подходит для большинства двухэтажных зданий. Для более высоких статических напоров клапан можно отрегулировать до 25 фунтов. Доступны клапаны, которые можно отрегулировать до 60 фунтов. Все редукционные клапаны B&G имеют встроенный сетчатый фильтр и обратный клапан. Многие из них могут быть оснащены функцией быстрого заполнения, позволяющей быстро заполнить систему на начальном этапе или после того, как система была слита для ремонта.(В то время как большинство редукционных клапанов подачи котла подают слишком медленно, чтобы их можно было использовать на водопроводной арматуре, редукционные клапаны высокого давления моделей 6 и 7 B&G можно использовать для защиты водопроводной арматуры от чрезмерного давления в трубопроводе.)

Компрессионный или расширительный бак предназначен для компенсации колебаний объема воды в замкнутой системе.

Вода расширяется при нагревании прямо пропорционально изменению ее температуры до точки насыщения или кипения. Компрессионный бак действует на систему как пружина, постоянно поддерживая в ней давление.Если резервуар слишком мал или становится заболоченным, предохранительный клапан открывается, когда котел нагревается и сливает воду. Когда цикл нагрева закончится, вода остынет, давление в системе упадет, подающий клапан откроется и будет подавать воду до тех пор, пока давление в системе не вернется к «нормальному». При следующем запросе тепла вода снова расширится, в результате чего откроется предохранительный клапан. Цикл будет повторяться снова и снова, пока не будет заменен слишком маленький резервуар, не будет добавлен другой расширительный резервуар или пока затопленный резервуар не будет опорожнен и должным образом заполнен правильным количеством воздуха и воды.

Объем и температура воды в системе определяют размер бака. Если резервуар слишком большой, повышения давления в системе может быть недостаточно, поскольку система нагревается и приближается к кипению, особенно в верхней точке системы, где существует низкий статический напор. Правильный размер компрессионного бака очень важен для безотказной работы системы, будь то предварительно заправленный бак с баллоном, разделяющим воду и воздух, или стандартный расширительный бак.

Подобрать размер расширительного бачка — утомительная задача.Предполагая, что компрессионный бак будет должным образом оборудован фитингом компрессионного бака, чтобы в баке не происходило повышение температуры системы, для определения размера компрессионного бака можно использовать следующую формулу:

VT = Размер бака сжатия в галлонах

VS = Объем системы в галлонах

EW = Устройство расширения воды

EW-EP = Устройство расширения системы

PA = Атмосферное давление в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

PF = Начальное давление в баллоне в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

PO = Конечное давление в баллоне, абсолютное давление в фунтах на квадратный дюйм

.02VS = Воздух, выделяемый из новой системной воды при нагреве, 2% от объема воды.

Легко! Просто введите все числа и решите формулу. Правильный размер бака!

Есть способ попроще. Это не так точно, но будет достаточно.

Во-первых, необходимо знать объем воды в системе. Это можно оценить с помощью таблицы A. Введите таблицу A в столбец MBH, ближайший к номинальной мощности котла. Затем прочитайте и сложите галлоны воды для каждого состояния системы.Например: Система состоит из обычного бойлера мощностью 150 000 БТЕ, плинтуса из медных оребренных труб и двухтрубной системы трубопроводов.

Бойлер = 36 галлонов

Плинтус из цветных металлов = 5,5 галлона

Двухтрубная система = 34 галлона

Всего = 75,5 галлонов воды в системе

Таблица A.

Затем определите «среднюю расчетную температуру воды».Это просто среднее значение расчетных температур подачи и возврата. Если максимальная расчетная температура составляет 190 ° F и для расчета использовалось падение температуры на 20 ° F, очень распространенным DT, 180 ° F, является средняя расчетная температура воды. 190 + 170 ÷ 2 = 180. Введите Таблицу B в столбец «Объем воды в галлонах» и перейдите к ближайшему объему, найденному для системы. В нашем примере это 80. Перейдите к числу, указанному в столбце средней расчетной температуры. В нашем примере это 8. 8 — это размер в галлонах расширительного бачка для нашей примерной системы.Обратите внимание, что наш выбор был основан на давлении наполнения 12 фунтов и установленном предохранительном клапане 30 фунтов, или допустимом увеличении давления в системе на 18 фунтов. Для других условий необходимо применить поправочные коэффициенты к резервуару, выбранному из таблицы B.

Таблица B.

Если бы наше давление наполнения составляло 18 фунтов. с 30-фунтовым предохранительным клапаном нам потребуется использовать Таблицу C для корректировки размера резервуара. Войдите в Таблицу C в разделе «Начальное давление …». колонке и спуститесь до ближайшего значения для заправочного клапана.Перейдите к коэффициенту, находящемуся под столбцом, представляющим настройку предохранительного клапана, 30 фунтов, минус настройку наполнительного клапана, 18 фунтов, или 30-18 = 12. Коэффициент равен 1,94. Умножьте размер резервуара, указанный в таблице B, на 1,94, чтобы получить скорректированный размер резервуара 8 x 1,94 = 15,52. Используйте ближайший из имеющихся в продаже резервуар. В данном случае это бак B&G на 15 галлонов.

Многие системы заполнены смесью антифриза и воды. Расширение смеси гликоля и воды больше, чем расширение одной воды.В таблице D показан поправочный коэффициент для смеси гликоль / вода. Если наша примерная система была заполнена 50% смесью гликоля и воды, множитель поправочного коэффициента мог бы быть 1,6 или 1,5, так как наша максимальная расчетная температура составляла 190 ° F. Если умножить размер резервуара 15,52 галлона на 1,5 или 1,6, получится резервуар объемом 23,28 или 24,83 галлона, то есть резервуар на 24 галлона является коммерчески доступным размером.

Таблица D.

Все эти цифры основаны на использовании стандарта A.S.M.E. бак сжатия, то есть бак без баллона. Сегодня доступно множество расширительных баков с предварительной заправкой и баллоном, разделяющим воздух и воду. Основная формула для определения размеров этих резервуаров такая же, но необходимо сделать поправку на «приемочный объем». Другие факторы влияют на установку и размер этих типов резервуаров, но, поскольку компания Climatic Control на данный момент не продает их, в этой статье не будут подробно описаны размеры резервуаров. Желающие могут запросить бюллетень B&G TEH-981 у Hydro-Flo для обсуждения резервуаров под давлением.

Расширительный бак должен быть единственным воздушным пространством в системе. Воздух абсорбируется водой, поэтому необходимы некоторые средства предотвращения гравитационной циркуляции более холодной воды, содержащей воздух в резервуаре, в систему, не ограничивая прохождение свободного воздуха из системы в резервуар. B&G ATF представляет собой такое устройство для резервуаров диаметром до 24 дюймов, а ATFL — для резервуаров большего размера. При холодной заливке компрессионный бак должен быть на 2/3 заполнен водой и на 1/3 — воздухом. Для этого можно обрезать вентиляционные трубки ATF и ATFL даже на баках, оборудованных смотровым окном.

Идеальное место для отделения воздуха от воды в системе — точка максимальной температуры и самой низкой скорости. Эти параметры в котле соблюдаются.

Арматура верхнего выпуска ABF

B&G, установленная в верхней части котла, отлично справляется с удалением пузырьков воздуха из верхней части котла и передачей их в расширительный бак. В этом случае вода без пузырьков может циркулировать по системе. Компания B&G раньше делала ABFSO, бойлер с боковым выходом Airtrol, но больше не производит их.Бойлер с боковым выходом Airtrols не работал так хорошо, как верхний выход, и спрос на них упал до такой степени, что дальнейшее производство фитингов Airtrol с боковым выходом стало невозможным.

Воздухозаборники, такие как B&G IAS, входят в линейные воздухоотделители. Они работают по принципу, что воздух легче воды движется по верхней части горизонтальной трубы. Когда воздух попадает в воздухозаборник, пузырьки воздуха собираются перегородками в воздухозаборнике и поднимаются в верхнюю камеру.Там воздух может быть выпущен, если используется расширительный бак баллонного типа, или подключен к стандартному расширительному бачку для сбора воздуха.

Удаление воздуха из системы, за исключением расширительного бачка, имеет первостепенное значение. Необходимо удалить воздух из системы, иначе может произойти шумная работа и даже полная блокировка циркуляции. Вентиляционные отверстия должны использоваться на всех высоких точках системы. Это единственный способ полностью выпустить весь воздух при первоначальном заполнении системы. Так называемые «продувочные и сливные» клапаны не работают достаточно хорошо, чтобы удалить весь воздух, и ничего не делают с накопившимся воздухом после того, как система работает.

Существует два основных типа вентиляционных отверстий: автоматические и ручные. Автоматические вентиляционные отверстия бывают двух типов. Тип поплавка и тип фибрового диска. Поплавковые вентиляционные отверстия имеют поплавок, прикрепленный к клапану, и все они заключены в оболочку. Когда корпус заполнен водой, поплавок удерживает клапан закрытым. Когда в оболочке накапливается достаточно воздуха, поплавок опускается, открывая клапан, и воздух выходит, пока вода снова не заполняет оболочку, закрывая клапан. По мере накопления воздуха цикл повторяется.

Поплавковые вентиляционные отверстия работают хорошо и служат долго.К сожалению, даже самое маленькое вентиляционное отверстие может оказаться слишком большим, чтобы поместиться внутри крышек плинтуса с ребристыми трубами.

Автоматические вентиляционные отверстия с волоконно-оптическим диском физически очень малы, такого же размера, как ручные вентиляционные отверстия для ключей или монет. В них используются специальные диски, которые разбухают при попадании на них воды. По мере того, как воздух накапливается и заменяет воду вокруг дисков, диски высыхают, сжимаются и открывают небольшое вентиляционное отверстие. Воздух выпускается, вода снова достигает дисков, и цикл повторяется — какое-то время. Автоматические вентиляционные отверстия с фибровыми дисками склонны к быстрому отказу, например, залипанию или постоянному стеканию воды.

Лучшие вентиляционные отверстия — это ручные вентиляционные отверстия, называемые отверстиями под ключ или монетными отверстиями. Отверстия для монет можно открывать или закрывать с помощью десятицентовика или небольшой отвертки. Вентиляционные отверстия с незакрепленным ключом требуют небольшого ключа, чтобы открывать или закрывать их. Любой из них — это всего лишь небольшой игольчатый клапан с металлическим седлом. Помимо того, что они практически неразрушимы, они дешевы! Единственный их недостаток — их нужно открывать и закрывать вручную. Если воздух скапливается, кто-то должен его выпустить. Если система оборудована ручными вентиляционными отверстиями, рекомендуется не реже одного раза в год открывать каждое вентиляционное отверстие, чтобы позволить любому скопившемуся воздуху выйти.

Большинство проблем с воздухом можно устранить путем тщательного проектирования, хорошего обслуживания и правильного первого запуска системы. Наиболее часто упускаемая из виду часть системы принудительного горячего водоснабжения — это правильный запуск.

После того, как система установлена, промыта и заполнена до надлежащего статического напора, котел следует запустить и медленно нагреть до температуры воды не менее 225 ° F и выдержать в таком состоянии примерно полчаса. Это высвободит увлеченный воздух из воды и направит его в расширительный бак.Чем горячее вода, тем больше воздуха она выделяет. Циркуляционный насос (ы) должен быть выключен во время этого начального нагрева. Теперь дайте котлу остыть до нормальной рабочей температуры, запустите все циркуляторы и откройте все клапаны зон, если они используются. Снова увеличьте температуру воды как минимум до 225 ° F и прокачивайте всю воду в течение 15–30 минут. Это вытеснит большую часть воздуха из пресной воды, и пока в системе нет утечек, проблемы с воздухом будут предотвращены. Каждый раз, когда система опорожняется, например, при ремонте, и снова заполняется, процедура запуска должна повторяться.

Рисунок 10.

На Рисунке 10 представлена ​​типовая котельная установка со стандартным расширительным баком. Подача холодной воды всегда должна поступать в систему у компрессионного бака, чтобы любой увлеченный воздух немедленно попадал в бак.

Рисунок 11.

На рис. 11 показана система с расширительным баком под давлением или баллоном. Обратите внимание на встроенный воздушный сепаратор, который используется с поплавковой вентиляцией. Flo-регулирующие клапаны или flochecks — это клапаны специальной конструкции, похожие на поршневые клапаны, которые останавливают гравитационную циркуляцию в системе принудительного горячего водоснабжения, чтобы предотвратить перегрев, когда циркуляционный насос (ы) выключен.Клапаны управления потоком B&G SA оснащены ручным открывателем для обеспечения гравитационной циркуляции в аварийной ситуации, если насос выйдет из строя. Даже несмотря на то, что трубы системы горячей воды с принудительной циркуляцией имеют небольшие размеры, гравитационная циркуляция может быть весьма эффективной для сохранения тепла, если это необходимо.

Каждый водогрейный котел должен иметь предохранительный клапан, который будет поддерживать давление на уровне рабочего давления котла или ниже.

A.S.M.E. Кодекс (Американского общества инженеров-механиков) гласит: «Каждый водогрейный водогрейный котел должен иметь по крайней мере один официально установленный предохранительный клапан для сброса давления, равного или ниже максимально допустимого рабочего давления котла.Предохранительные клапаны должны быть подключены к верхней части котла с вертикальным шпинделем, если это возможно. Между предохранительным клапаном и котлом или на сливной трубе между таким клапаном и атмосферой не должно быть никаких запорных устройств любого описания ».

Предохранительный клапан должен удовлетворительно работать в двух условиях. Он должен сбрасывать давление за счет выпуска воды из-за теплового расширения и сброса давления за счет выпуска пара. Слив воды обычно является признаком заболоченного расширительного бака или неисправного заправочного клапана.Диагностировать несложно. Если статическое давление холодного наполнения быстро увеличивается до уставки давления предохранительного клапана при розжиге котла, резервуар забивается водой. Слейте воду и заново наполните расширительный бачок до необходимого уровня воды и воздуха. Слишком маленький расширительный бачок для системы может показывать аналогичные симптомы. Если вы подозреваете, что резервуар слишком мал, пересчитайте размер резервуара и либо добавьте еще один резервуар, либо замените существующий резервуар на резервуар подходящего размера. Отверстие в расширительном бачке быстро приведет к его заболачиванию.Опять же, он наполнится водой и протечет. Расширительные баки в системах горячего водоснабжения не потеют, поэтому любая капля воды из расширительного бака свидетельствует о негерметичности бачка. Неисправный или негерметичный заправочный клапан приведет к чрезмерному увеличению статического давления заправки в холодной системе.

Выпуск пара через предохранительный клапан является аварийным состоянием и предъявляет критические требования к клапану. Каждый раз, когда температура воды в бойлере составляет около 212 ° F или выше, и предохранительный клапан срабатывает, внезапное падение давления заставляет воду вспыхивать и превращаться в пар.Емкость предохранительного клапана должна справиться с этим. Существует огромная разница между выпуском воды и выпуском пара. Фунт воды занимает 27,7 кубических дюйма пространства. Фунт пара при атмосферном давлении занимает 26,8 кубических футов! В 1600 раз больше места, чем воды! Таким образом, A.S.M.E. предохранительный клапан испытан и рассчитан на работу с паром, хотя это клапан для водогрейного котла.

Предохранительные клапаны подходящего размера должны выдерживать полную мощность котла. Предохранительные клапаны водогрейного котла рассчитываются в БТЕ в час при определенном номинальном давлении.Пока этот рейтинг соответствует или превышает номинальную мощность горелки, предохранительный клапан будет достаточно большим для котла. Чтобы облегчить выбор клапана, производители предохранительных клапанов печатают диаграммы, показывающие их пропускную способность при различных настройках давления. См. Рисунок 12.

Рисунок 12.

Двойные блоки, блоки, в которых сочетаются наполняющий клапан и предохранительный клапан, не соответствуют нормам.

Большинство производителей котлов в настоящее время рекомендуют устанавливать на водогрейные котлы отсечки по низкому уровню воды.Это требуется по многим местным нормам. Несмотря на то, что котел может быть защищен от взрыва, потому что он имеет A.S.M.E. предохранительный клапан, сухой огонь все еще может его испортить. Большинство повреждений водогрейного котла связано с низким уровнем воды.

Существует неправильное представление о том, что редукционный клапан заполнения будет поддерживать систему заполненной при любых обстоятельствах. Это неправда. Чтобы проиллюстрировать проблему, типичная система будет иметь редукционный клапан заполнения, установленный на величину от 12 до 18 фунтов, и предохранительный клапан, установленный на открытие при давлении 30 фунтов.и близко к 26 фунтам. Если предохранительный клапан открывается для слива воды из-за избыточного давления, очевидно, что наполняющий клапан не восполнит потерю воды. Если подпиточная вода не восполняет потери через предохранительный клапан, это может привести к низкому уровню воды.

Есть много других причин, по которым система может потерять воду, что приведет к ее низкому уровню. Утечки в котле, трубопроводах или через уплотнения насоса. Небрежность, например, слить воду из бойлера для ремонта и забыть долить воду в систему, является еще одной распространенной причиной низкого уровня воды.Отключение при низком уровне воды спасет котел, поскольку не позволит горелке включиться до тех пор, пока не будет исправлен недостаток воды.

При определенных обстоятельствах отключения по низкому уровню воды может быть недостаточно для защиты. Топливный клапан может открыться; контакты могут замкнуться при сварке из-за перегрузки или короткого замыкания, что сделает отключение по низкому уровню воды неэффективным. Лучшая рекомендация для охвата всех установок, чтобы обеспечить максимальную безопасность, — это использовать комбинированный податчик воды и ограничитель воды. Подающая часть обычно способна подавать воду в котел с такой скоростью, с какой она может быть выпущена через предохранительный клапан.Хотя комбинация отключения питателя увеличивает стоимость установки, по сравнению со стоимостью замены котла, это «дешевая» страховка. Помните, что коды — это минимальные требования , «как минимум», которые должны быть выполнены. Превышение требований кодекса — это всегда хорошая практика, особенно в том, что касается безопасности.

Хотя Climatic Control Company обычно не проектирует системы принудительного нагрева воды, знание того, что требуется, может помочь вам помочь клиенту найти проблему в проблемной системе, над которой он работает, и продать соответствующие устройства для устранения проблемы.

Термосифон | Celsia

На этой странице исследуются сходства, различия и наилучшее использование термосифона и тепловой трубки.

Сходства между термосифоном и традиционной тепловой трубкой

Самый простой термосифон разделяет следующие элементы с тепловыми трубками:

• Материал оболочки сделан из меди (наиболее распространена), алюминия или титана.
• Использование рабочей жидкости, такой как вода (чаще всего), аммиак, метанол или какой-либо хладагент.
• Внутренняя часть герметично закрыта для обеспечения фазового перехода из жидкости в пар при более низких температурах, чем при атмосферном давлении.
• Возможность иметь выносной конденсатор с трубками, которые можно гнуть, сплющивать и / или гальванизировать.
• Испарительная часть устройства, к которой подводится тепло, конденсаторная часть, которая присоединяется к решетке ребер, где пар охлаждается, и промежуточная часть, называемая адиабатической областью.
• Теплопроводность в 10–100 раз больше, чем у твердой меди.

Оба устройства в основном работают одинаково, как показано на рисунке ниже.

Термосифоны и тепловые трубки работают одинаково

Когда тепло подается на испарительную часть устройства, часть жидкости превращается в пар и перемещается в область с более низким давлением, то есть на конце конденсатора. Проходя через ребра охлаждения, пар снова превращается в жидкость. Наконец, жидкость возвращается обратно в испаритель, где цикл повторяется

Различия между термосифонами и традиционными тепловыми трубками

Термосифоны перемещают жидкость обратно в испаритель под действием силы тяжести.

Внутреннее устройство термосифона

Поскольку термосифоны не имеют фитильной структуры для создания капиллярного перекачивающего действия, необходимого для перемещения жидкости обратно к источнику тепла, термосифоны для выполнения своей работы полагаются на силу тяжести. С этой точки зрения тепловые трубы следует использовать каждый раз, когда в узле радиатора испаритель находится на том же уровне или над конденсатором. В этих ситуациях тепловые трубы полагаются на структуру фитиля для транспортировки жидкости.

Для данного диаметра термосифоны имеют более высокий Qmax, чем тепловые трубки.

Количество парового пространства, доступного для выдерживания данной нагрузки, является решающим фактором при определении устройства Qmax (максимальная теплопередающая способность в ваттах)

Спеченный фитиль, покрывающий стенки тепловой трубы, уменьшает доступное паровое пространство, a ключевой компонент для определения Qmax устройства. Для тепловых трубок это не проблема, поскольку именно предел капиллярности определяет их способность передавать тепло. В приведенной ниже таблице показано Qmax для различных размеров тепловых трубок, когда испаритель находится непосредственно под конденсатором (ориентация +90 градусов).

Мощность термосифона по сравнению с тепловой трубкой

Термосифоны без фитиля того же диаметра, что и тепловые трубки, имеют на 100-200% более высокий Qmax, чем их аналоги с тепловыми трубками, все из-за дополнительного парового пространства. См. Калькулятор производительности тепловых трубок Celsia.

Термосифоны могут переносить тепло на большие расстояния, чем тепловые трубки

Простая причина, по которой термосифоны работают более эффективно на больших расстояниях, связана с легкостью, с которой жидкость может перемещаться от конденсатора к испарителю.С помощью тепловой трубы вода транспортируется через структуру фитиля, которая обычно представляет собой пористый спеченный металл. В термосифоне вода легко течет обратно в испаритель по гладким или желобчатым внутренним стенкам.

В то время как практический предел теплопередачи тепловой трубы составляет от 1 до 2 метров, термосифон может легко переносить тепло на расстояние более 10 метров. Обычно это не проблема с охлаждением электроники, так как большинство приложений используют эти устройства на расстоянии менее пары метров, но, тем не менее, об этом стоит упомянуть.

Термосифоны подвержены повреждениям из-за замерзания.

Уровень жидкости, необходимый для термосифона, обычно составляет 20-80% длины испарителя, если резервуар находится в вертикальном положении. Это значительно больше, чем у традиционных тепловых трубок, и это может быть проблематично, если вода используется в условиях, когда они подвергаются воздействию отрицательных температур. После повторяющихся циклов замораживания / оттаивания расширение воды приведет к образованию выпуклостей в испарительной части устройства, что в конечном итоге приведет к разрушению стенки корпуса.Для термосифонов, использующих другие жидкости, замерзание обычно не вызывает беспокойства.

Fluid Figure of Merit

Варианты термосифона

Есть несколько вариантов этой базовой конструкции, которые могут улучшить тепловые характеристики и / или снизить вероятность повреждения конструкции из-за замерзания.

Термосифон с частичным спеченным фитилем

Термосифон с частичным спеченным фитилем

Добавление спеченного фитиля в испарительную секцию снижает тепловое сопротивление и увеличивает способность выдерживать более высокие удельные мощности.Это также позволяет оптимизировать загрузку жидкости, эффективно уменьшая требуемую жидкость. Это почти исключает возможность повреждений, вызванных замерзанием. Обратите внимание, что в нижней части рисунка выше фитиль используется только в испарительной части термосифона.

Термосифон, который отделяет паровую секцию от секции возврата жидкости

Петлевой термосифон

Наконец, петлевой термосифон можно использовать для отделения потока пара от потока жидкости, дополнительно увеличивая Qmax.Поток пара направляется непосредственно в конденсатор, где он охлаждается и возвращается в жидкость, которая возвращается обратно в испаритель. В конфигурации справа полый испаритель в нижней части устройства использует механизм, предотвращающий перемещение пара вверх по секции потока жидкости, но позволяющий жидкости проникать. Добавление в испаритель спеченного фитиля позволяет использовать меньше воды, что снижает риск повреждения, вызванного замерзанием.

Использование термосифонов для охлаждения электроники

Принимая во внимание как преимущества, так и недостатки термосифонов — когда их следует использовать в среде электроники? Исторически они использовались номер один в приложениях силовой электроники, а в последнее время — в центрах обработки данных.Силовая электроника будет включать в себя стационарные контроллеры двигателей в таких местах, как сталелитейные заводы, горнодобывающая промышленность и т. Д. Также в транспортных приложениях, таких как системы легкорельсового транспорта и метро. В последнее время наблюдается возобновление интереса к приложениям для центров обработки данных, поскольку они стремятся к более высоким температурам окружающей среды и уменьшению количества вентиляторов. На охлаждение в центрах обработки данных приходится около 33% эксплуатационных расходов, а на охлаждающие вентиляторы приходится почти половина этой суммы.

Таким образом, термосифоны по-прежнему являются актуальной технологией для охлаждения мощных систем, в которых испаритель находится ниже конденсатора.Приложения включают силовую электронику, такую ​​как IGBT, а также радарные системы, передатчики и альтернативные источники энергии.

Как найти свой GPM и PSI — Gravity Flow

СТОП! Если вы используете одну из этих брошюр или веб-сайтов, созданных самостоятельно, все ставки не принимаются! Вам нужно либо забыть, что вы когда-либо их читали, либо не продолжать. Вы НЕ можете пытаться смешивать методы «почти угадывания», которые большинство из них используют, с методом в этом руководстве. Если вы собираетесь использовать это руководство (а вам нужно!), Вам нужно использовать ТОЛЬКО это руководство.В противном случае у вас будут большие проблемы. Гравитационный поток сложен, это не будет стандартная ирригационная система. Используйте исключительно это руководство и избавьте себя от лишних хлопот и приобретите спринклерную систему профессионального качества. Пожалуйста, пожалуйста, пожалуйста ! Спасибо. Вы помогаете мне сохранить рассудок. Теперь перейдем к руководству.

Существует форма проектных данных, которую вы можете распечатать, что упростит вам задачу. Если вы предпочитаете версию в формате pdf, см. Форму PDF Design Data Form.

Что в мире?

Это будет интересно. «Метод водоснабжения глуши» — это универсальная категория для всего, что не попадает в две другие категории (городское водоснабжение или системы, в которых используются насосы). Я понятия не имею, какая у вас система водоснабжения, но кажется что, скорее всего, это будет какой-то тип системы гравитационного потока, поэтому вот некоторая информация о системах гравитационного потока. Приведенные здесь принципы применимы практически к любому типу системы, поэтому вы должны иметь возможность составить хотя бы приблизительное представление о вашем водоснабжении, используя эту информацию.

Не используйте описанные ниже методы, если у вас есть насос или вода поступает из водопровода!

При работе с самотечными системами водоснабжения на водоснабжение влияют как минимум три различных фактора. Это доступность воды, размер трубы и высота водоснабжения над поливной площадью (известная как «напор»). На самом деле это те же факторы, которые определяют водоснабжение для всех оросительных систем, однако вы будете измерять их разными методами.

Измерьте расход.

Если ваша система когда-либо работает всухую или расход время от времени меняется, вам необходимо принять это во внимание при измерении расхода. Вам действительно следует измерять расход в «наихудший» момент, то есть в то время, когда вы испытываете недостаток воды. Это, вероятно, непрактично, поэтому вам может потребоваться немного предположить и соответствующим образом скорректировать результаты теста.

«Метод ведра». Мы начнем с предположения, что ваша вода уже подведена к месту предполагаемой ирригационной системы (или где-то поблизости от нее.) Типичная ситуация — небольшая плотина, созданная из мешков с песком в ручье, и труба застряла под мешками с песком. Вода собирается за мешками с песком, и часть ее отводится в трубу. Обычно кусок нейлона или оцинкованной стали для оконного экрана или сетчатой ​​фурнитуры помещается поверх входного отверстия трубы, чтобы не допустить попадания мелкой рыбы и веток. Труба транспортирует воду к орошаемой области. Ковшовый метод измерения расхода довольно прост, но вы можете промокнуть! Просто измерьте время в секундах, необходимое для заполнения емкости объемом 1 галлон из трубы! Измерьте расход на нижнем конце трубы.Если на конце трубы есть шланг, снимите его, так как шланг ограничивает поток. Чтобы обеспечить более точное измерение, включите воду и дайте ей свободно течь в течение нескольких минут, прежде чем проводить измерение. Избегайте измерения расхода с помощью небольшого клапана, такого как нагрудник шланга, так как клапан может существенно уменьшить расход. Снимите клапан и, если возможно, измерьте полный расход с открытого конца трубы. Возьмите контейнер на один галлон и определите, сколько времени потребуется, чтобы наполнить его водой. Для наилучшей точности измерьте расход 3 или 4 раза и усредните их вместе.Формула для определения галлонов в минуту: 60, разделенные на секунды, необходимые для наполнения контейнера объемом один галлон (60 / секунды = галлонов в минуту).

Введите максимальный приток (галлонов в минуту) в форму проектных данных.

Пример: контейнер емкостью 1 галлон заполняется за 5 секунд.
60/5 = 12 галлонов в минуту.

(60, разделенное на 5, равняется 12 галлонам в минуту.)

Если у вас высокий расход, вам может потребоваться контейнер большего размера, чтобы получить точные показания.Для определения галлонов в минуту с использованием емкости большего размера возьмите емкость емкости в галлонах, разделите ее на количество секунд, необходимых для заполнения емкости, затем умножьте на 60. Результат — галлон в минуту.

Размер контейнера в галлонах / секундах для заполнения контейнера X 60 =

галлонов в минуту

Пример: при использовании емкости объемом 5 галлонов для заполнения емкости требуется 14 секунд.

5/14 X 60 = 21,4 галлона в минуту.

(5 разделить на 14, затем умножить на 60, получится 21.4 галлона в минуту.)

Если у вас есть накопительный бак.

Если у вас нет резервуара для хранения воды, перейдите к разделу «Напор».

Надеюсь, танк находится на холме, башне или другом возвышении. В противном случае бак не поможет, поэтому переходите к следующему разделу.
Если у вас есть резервуар для хранения, вы ДОЛЖНЫ измерить приток воды в резервуар. НЕ проектируйте свою систему, основываясь только на оттоке системы, который часто превышает приток. Вы должны измерять как приток, так и отток, а также проектировать на основе того, что МЕНЬШЕ! Для начала слейте воду из накопительного бака.Теперь полностью перекройте поток из бака. Время, необходимое для наполнения бака. Если вы не знаете емкость бака в галлонах, вам нужно ее найти. (Формула находится внизу этой страницы). Разделите емкость полного бака в галлонах на время, необходимое для заполнения бака в минутах. Результат — ваш «Расход воды в резервуар, галлонов в минуту».

Пример: резервуар на 200 галлонов заполняется за 10 минут.
200/10 = 20 галлонов в минуту

Если у вас есть резервуар для хранения емкостью более 1000 галлонов, вы можете увеличить расход в резервуар (галлонов в минуту) путем его «буферизации».Умножьте количество часов, которые вы будете поливать в день, на 60 (вам, вероятно, нужно будет угадать количество часов, которые вы будете поливать, поэтому выбирайте меньшее, чтобы быть в безопасности). Имейте в виду, что количество часов полива в день плюс часы, необходимые для наполнения бака, не могут превышать 24 часов! Разделите емкость бака на это число, чтобы получить буферный галлон в минуту. Добавьте этот буферный галлон в минуту к старому расходу в резервуар, чтобы получить новый более высокий расход в резервуар. Буферизация просто учитывает тот факт, что по мере того, как вода вытекает в систему орошения, вода также течет в резервуар, помогая его пополнить.Он не будет опорожняться так быстро, как если бы в него не поступала вода! Я знаю, что это сбивало с толку, поэтому посмотрите на приведенный ниже пример, который поможет прояснить ситуацию. Позвольте мне позаботиться о том, почему это работает (а это так), вы просто сделаете математику!

Пример: емкость бака 2500 галлонов. Вы планируете запускать ирригационную систему по 8 часов в день. Когда бак полностью опорожнен, его наполнение занимает менее 12 часов. 8 часов + 12 часов меньше 24, поэтому мы можем буферизовать приток в резервуар, галлонов в минуту. Формула буфера:

2500 / (8 * 60) = 5 галлонов в минуту.

Если исходный расход в резервуар составлял 4 галлона в минуту, новый буферный расход в резервуар теперь будет 9 галлон в минуту (4 + 5 = 9).

Введите «Расход резервуара, галлонов в минуту» в форме проектных данных.

Простая система подачи воды под действием силы тяжести с использованием резервуара.

Напор:

Теперь нам нужно измерить величину «напора». Есть два метода, вы можете использовать любой из них.

Способ №1. Напор основан на высоте или, в данном случае, высоте резервуара над самой высокой поливной областью. Если у вас нет бака, это высота от точки входа воды в трубу. Эта высота представляет собой перепад высот, а не расстояние. Другими словами, если вы представите линию уровня, идущую от резервуара над вашим двором, это высота, на которой линия будет над вашим двором. Взгляните на рисунок выше. Давление воды в фунтах на квадратный дюйм можно определить, умножив 0.433 раза больше высоты (футов) резервуара над двором. Это так просто, не усложняйте задачу! Не имеет значения, находится ли танк на вершине скалы, примыкающей к двору, или танк находится на холме за милю. Пока высота такая же, давление будет таким же! Это один из тех абстрактных гидравлических принципов, о которых я вам рассказывал, и которые трудно понять. (Хорошо, без сомнения, какой-то горячий парень хочет поспорить со мной. Итак, вот исключение. Если бы танк находился достаточно далеко, намного дальше, чем когда-либо здесь, давление МОЖЕТ измениться из-за изменений гравитационного притяжения земля и луна.Вау, разве это не «космически»!)

Пример №1: Танк находится в 100 футах на холме за двором. Высота резервуара на 70 футов выше ярда.

70 * 0,433 = 30 фунтов на квадратный дюйм.

Пример № 2: Танк находится на расстоянии 1000 футов на склоне горы. Высота резервуара на 70 футов выше ярда.

70 * 0,433 = 30 фунтов на квадратный дюйм. Давление ЕЩЕ 30 PSI!

Способ №2. Альтернативный метод измерения давления — установка манометра (вы можете купить его в большинстве магазинов сантехники) на водопроводной трубе на выходе из трубы или в точке, где вы планируете подключиться к системе орошения.Это, наверное, самый простой способ для большинства людей. Во время измерения вода не должна быть проточной (закрыть все краны)! (Вот почему это называется «статическим» давлением.) Считайте PSI по манометру. Предупреждение: в вашей системе водоснабжения уже может быть установлен манометр. Недорогие манометры (дорогие высококачественные манометры скажут что-то вроде «заполненного жидкостью» на циферблате) имеют тенденцию терять свою точность через год или два использования, поэтому вы, возможно, не захотите полагаться на старый манометр.

Введите рассчитанное или измеренное вами давление в поле «Расчетное давление» в форме расчетных данных.

Возможные плохие новости: Если у вас ниже 25 фунтов на квадратный дюйм, вам просто не хватает давления для нормальной работы стандартной автоматической системы полива (автоматическим клапанам для работы требуется более высокое давление). Вам нужно будет использовать ручную систему управления, добавить насос или использовать специальный тип клапана, используемый в системах отопления. См. Мою статью об автоматизации системы дождевого орошения для получения дополнительной информации об этих параметрах.

Первоначальный расчетный поток:

Если у вас нет резервуара для хранения, начальный расчетный расход будет таким же, как максимальный галлон в минуту, который вы измерили с помощью «метода ведра».Довольно просто! Если у вас действительно есть резервуар для хранения, начальный расчетный расход будет ниже вашего «Максимального галлона в минуту» или вашего «Расход потока в резервуар». Если ваш Максимальный галлон в минуту был измерен на уровне 20 галлонов в минуту, а ваш расход в резервуар был равен 18 галлонам в минуту, ваш начальный расчетный расход будет 18 галлонов в минуту, потому что он ниже 20 галлонов в минуту. Используйте меньшее число! Все еще довольно просто!

Введите «Исходный поток проектирования» в форме данных проекта.

Это действительно важно! Позже, на шаге № 3 учебного курса, вы определите потери на трение в своей магистрали.С системой самотечного потока ваша магистраль включает в себя трубу, по которой вода поступает на ваш двор из источника воды! Если у вас есть труба, идущая от источника воды к резервуару, вам не нужно включать трубу, которая идет к резервуару. Однако труба, идущая от резервуара к двору , является частью магистрали . Следовательно, когда вы рассчитываете потери на трение в магистрали, вам нужно будет рассчитать их как для трубы, идущей от источника воды (или резервуара) до места, где ваша спринклерная система входит в трубу, так и для трубы от крана спринклерной системы до клапаны.Затем вы складываете потери на трение для обеих труб вместе, чтобы получить «потери на трение в магистрали». Вы можете записать это в форме проектных данных, чтобы не забыть!

Пример: У Джо Бэквудса есть труба (труба № 1), которая идет от ручья вверх по каньону до резервуара для хранения на холме над его домом. Из резервуара для хранения по второй трубе (труба №2) вода спускается с холма в его дом. Рядом с домом Джо планирует вставить новую трубу (труба №3) в водопроводную трубу дома, чтобы подавать воду к клапанам своей новой спринклерной системы.Трубы №2 и №3 считаются частью магистрали оросительной системы. Джо нужно будет вычислить потери на трение в обеих этих трубах и сложить их вместе, чтобы определить свои «потери на трение в магистрали». Джо не беспокоится о том, как рассчитать потери на трение, потому что Джо знает, что он узнает, как это сделать на шаге № 3 руководства!

Достаточно ли у вас воды?

Для полива 1 акра травы разбрызгивателями потребуется около 20 галлонов в минуту воды.Один акр равен 43 560 квадратных футов (или 4047 квадратных метров). Следовательно, если у вас есть травяной двор площадью 2 акра, вам понадобится 40 галлонов в минуту воды для его полива. Если у вас есть кусты, они обычно используют только половину воды, чем трава, в этом случае 20 галлонов в минуту можно полить 2 акра кустов.

Если у вас недостаточно воды, вам нужно будет либо найти больший водопровод, либо уменьшить количество поливаемой площади. Другой вариант — посадить кусты и использовать для них капельный полив.При капельном орошении вы поливаете только ту площадь, которую фактически покрывает листва растения. Следовательно, если растения покрывают только половину реальной площади земли, вам понадобится только половина воды.

В сутках достаточно много часов для полива. Необходимое количество воды зависит от климата, эти значения типичны для жарких летних регионов, где установлено большинство спринклерных систем (ежедневные высокие температуры более 90 градусов по Фаренгейту, 32 градусов по Цельсию). Эти значения предполагают, что вы будете поливать до 10 часов. в день.Поливайте больше времени в день, и вы сможете орошать больше площади.

Связанные вещи…

Фильтрация:

Вам, вероятно, следует подумать об установке какого-либо фильтра в вашей системе, если вода поступает из реки, ручья, пруда или озера. Вполне вероятно, что в воде есть все виды грязи, такие как водоросли, песок, минеральные отложения, рыба, улитки и моллюски. (Без шуток!) Все это может повредить вашу ирригационную систему. Для получения дополнительной информации о фильтрах см. Руководство по фильтрации орошения.

Емкость накопительного бака:

Чтобы определить вместимость вертикального круглого резервуара (размеры в дюймах):
радиус * радиус * глубина * 0,01359 =

галлонов

пример: диаметр 48 дюймов X высота 48 дюймов = 376 галлонов
(24 * 24 * 48 * 0,01359 = 376)

Эта статья является частью серии руководств по проектированию дождевателей
<<< Предыдущая страница ||| Указатель учебного пособия ||| Следующая страница >>>
Используя это руководство, вы соглашаетесь с условиями и ограничениями, перечисленными на странице «Условия использования».

Центрифуга с гравитационной подачей

— US Filtermaxx

Несмотря на то, что существует множество систем подачи на центрифугах, в некоторых ситуациях требуется простейшая система подачи, а именно гравитационная подача. Преимущество гравитационной системы в том, что в ней нет движущихся частей или насосов. К недостаткам гравитационной системы можно отнести меньшую производительность из-за изменения потока, изменение очистки из-за изменения скорости потока и большую высоту, необходимую для постоянной скорости потока.

Скорость потока зависит от высоты питающего бака.Давление масла составляет около 0,38 фунтов на квадратный дюйм на каждый фут высоты. Давление на дне полной 55-галлонной бочки составляет около 1,08 фунта на квадратный дюйм. Последние 10 галлонов в резервуаре создадут давление около 0,18 фунтов на квадратный дюйм. На отметке 10 галлонов скорость потока будет примерно 1/6 от скорости потока, когда барабан был заполнен.

Поворот резервуара по горизонтали улучшает ситуацию, а поднятие горизонтального резервуара на несколько футов уменьшит колебания давления подачи. Горизонтальный барабан, поднятый на 5 футов, будет иметь изменение расхода на 26%, а на высоте 8 футов будет наблюдаться изменение расхода на 18%, что приемлемо для общей очистки масла.

Диаметр входной трубы для систем самотечной подачи

Жидкости, протекающие по трубе, испытывают потери на трение вдоль стенок трубы. Масло, протекающее по трубе, имеет почти застойный слой на внутренней поверхности трубы, который простирается внутрь трубы. Толщина застойного слоя зависит от вязкости масла. Труба малого диаметра может практически не иметь эффективного внутреннего диаметра, если масло густое. Следовательно, шланг подачи большого диаметра необходим для гравитационных систем подачи .Шланг с внутренним диаметром в один дюйм не был бы слишком большим для системы подачи под действием силы тяжести, минимальный внутренний диаметр шланга 5/8 дюйма можно использовать с жидким маслом и короткими пробегами. Шланг с внутренним диаметром 3/4 дюйма подходит для трубных фитингов 1/2 дюйма NPT на комплекте нагревателя центрифуги. Разбавление масла путем нагревания улучшит текучесть масла при условии, что масло не будет значительно охлаждаться в шланге между резервуаром и центрифугой.

Исследование гравитационно-независимых колеблющихся тепловых труб

Аннотация

[ДОСТУП В УНИВЕРСИТЕТ МИССУРИ ЗАПРЕЩЕН ПО ЗАПРОСУ АВТОРА.] Ряд колеблющихся тепловых труб (OHP) с несбалансированной конструкцией был исследован в попытке разработать методы, позволяющие OHP быть независимыми от силы тяжести. Рассмотренные здесь неуравновешенные конструкции включают эффекты неравномерного поворота и обратных клапанов. Были исследованы два 2-х мерных и два 3-х мерных трубчатых МН с неравномерным поворотом, четыре миниатюрных МН с неравномерным оборотом и один МН с обратными клапанами. В то же время был проведен теоретический анализ максимального диаметра канала, чтобы найти основной фактор, влияющий на размер канала в МН.Была разработана модель, которая пытается определить максимальный диаметр канала с учетом эффекта краевого угла. Обнаружено, что краевой угол существенно влияет на максимальный диаметр канала МН. Чтобы убедиться, что структура с неравномерными витками может генерировать колебательное движение в OHP, сначала была протестирована тепловая труба с 3 витками в конденсаторе и 6 витками в испарителе. Тепловая трубка с неравномерным поворотом может создавать и поддерживать колебательные движения. Когда число оборотов увеличивается на 16 оборотов в конденсаторе и 20 оборотов в испарителе, эффективность теплопередачи может быть увеличена еще больше.Экспериментальное исследование нового 3-х мерного мартеновского цеха с неровной конструкцией витков было проведено с целью дальнейшей разработки гравитационно-независимого мартеновского цеха. Экспериментальные результаты показывают, что МНР с неравномерным поворотом, разработанный здесь, может начать колебательное движение в отрицательном вертикальном положении (испаритель находится над конденсатором) и демонстрируют, что МНР с неравномерным поворотом может значительно снизить влияние силы тяжести на способность переноса тепла в МН. . Были разработаны и протестированы три миниатюрных OHP (18-виток ацетоновый OHP, 18-витковый водяной OHP и 20-витковый ацетон OHP), чтобы определить, могут ли неравномерные OHP работать в среде с высоким g.Экспериментальные результаты показывают, что эти миниатюрные конструкции с неравномерным поворотом чрезвычайно эффективны в условиях высокой гравитации и будут эффективно работать в любой ориентации. OHP с обратными клапанами был успешно разработан и испытан для определения влияния обратного клапана на колебательное движение и характеристики теплопередачи в OHP. Экспериментальные результаты показывают, что OHP с обратными клапанами может хорошо работать как в перевернутом, так и в вертикальном положениях с небольшими отклонениями между двумя положениями в производительности после запуска, в то время как регулирующий OHP без обратных клапанов, который имел ту же схему расположения каналов, не смог достичь запуск в перевернутом положении.Это показывает, что обратные клапаны позволяли OHP работать в перевернутом положении, сначала достигая запуска, а затем сохраняя колебательное движение.

Права

Доступ ограничен кампусом Университета Миссури — Колумбия.

Проектирование и применение гравитационных тепловых труб — Nova Science Publishers

Детали

Содержание

Предисловие

Номенклатура

Глава 1. Обзор технологии тепловых труб

Глава 2.Применение тепловых трубок в утилизации отходящего тепла полукокса

Глава 3. Применение невакуумных гравитационных тепловых трубок

Глава 4. Экспериментальное исследование накопления воздуха при конденсации паров

Глава 5. Применение гравитационных тепловых труб

Предметный указатель

Именной указатель

Ссылки

Глава 1

[1] Р.С.Гоглер, Средства теплопередачи, Патент США 2350348, 1942.
[2] Г. М. Гровер, Т. П. Коттер, Г. Ф. Эриксон, Структура очень высокой теплопроводности, J. Appl. Phys 35 (10) (1964) 3072–3073.
[3] JY Kang, Применение и история техники с тепловыми трубками, Безопасность специального оборудования в Китае 23 (1) (2006) 66.
[4] Q. Yao, Design and Application of heat pipe air preheaters, Shanghai: East Китайский университет науки и технологий (2012) 17–25．
[5] Б. Х. Ма, З. С. Лу, Применение тепловой трубы в механических устройствах, Авиационная технология прецизионного производства 43 (5) (2007) 57–59.
[6] Д. Д. Синь, Исследование и применение технологии тепловых труб для снижения температуры выхлопных газов на электростанции, Шэньян: Северо-восточный университет электроэнергетики (2012).
[7] Х. М. С. Хусейн, Теоретическое и экспериментальное исследование плоских пластинчатых солнечных коллекторов без фитилей с тепловыми трубками и перекрестным теплообменом, Энерг. Беседы. Управление 48 (4) (2007) 1266–1272.
[8] Х. Н. Чаудри, Б. Р. Хьюз, С. А. Гани, Обзор систем тепловых труб для рекуперации тепла и возобновляемых источников энергии, Renew.Sust. Energ. Ред. 16 (4) (2012) 2249–2259
[9] Ю. Чжао, Разработка реактора с тепловыми трубками, Технология химического оборудования 27 (4) (2006) 27–29.
[10] Y. M. Cheng, Y. Q. Li, H. W. Zheng, et al. Применение сверхпроводящей тепловой трубы в охране окружающей среды и энергосбережении, Энергосбережение 7 (2006) 63–65.
[11] В. Сюй, С. Дж. Чен, Ю. Хе и др., Достижения прикладных исследований технологии тепловых труб в рекуперации отработанного тепла, Guangdong Chemical industry 5 (2007) 11–13.
[12] X. Дж. Чжао, Л. Ю., Технология охлаждения электронного оборудования в тепловой трубе, World Sci-Tech R&D 29 (6) (2007) 19–23.
[13] Э. Т. Чжоу, Б. Г. Ли, Дж. З. Лин, Исследование применения технологии тепловых трубок в гидравлической системе, Mechine Tool & Hydraulics 36 (3) (2008) 108–110.
[14] Ф. С. Ван, Л. Л. Цзян, Р. Цзо, Применение тепловой трубы в плоских солнечных коллекторах, Энерг. Eng 28 (200) 61–64.
[15] Х. Ю. Ду, З. Го, Применение тепловой трубы в солнечном водонагревателе, Химическая промышленность и технический прогресс 27 (3) (2008) 390–393.
[16] Ю. Б. Лю, Х. М. Хуанг, Г. Х. Лю и др., Прогресс в исследованиях микротепловой трубы, Криогеника и проводимость 36 (2) (2007) 39–42.
[17] Ю. Н. Ли, X. В. Фан, К. X. Чжу, Применение технологии тепловых труб в системе кондиционирования воздуха, Журнал Технологический университет Чжунюань 18 (2) (2007) 17–19.
[18] Х. Чжао, Численный анализ характера теплопередачи в испарителе петлевого термосифона с высоким тепловым потоком , Ханчжоу: Университет Чжэцзян, 2004.
[19] К. Мо, Дж. Т. Лян, Дж. Х. Чай и др., Экспериментальное исследование тепловой трубы криогенного контура с использованием азота в качестве рабочего тела, Криогенная инженерия 1 (2005) 12–16.
[20] Х. Чжан, Х. З. Тао, Дж. Чжуан, «Применение петлевой тепловой трубы в средне- и низкотемпературных геотермальных разработках». Материалы международной конференции по расширению масштабов использования возобновляемых источников энергии и третьего форума по энергетической технике в районе треугольника далекой реки Янцзы . 2006.
[21] Л.Шу, Х. Чжан, Термодинамический анализ условий стационарного циркуляционного потока для петлевой колеблющейся тепловой трубы, журнал Пекинский химико-технологический университет 34 (6) (2007) 41–46.
[22] Т. Ян, Дж. Т. Лян, Криогенная петлевая тепловая труба с активно регулируемой рабочей температурой, Journal of Astronautic 9 (2010) 35–42.
[23] Б. Суман, С. Де, С. Дасгупта, Модель капиллярного ограничения микротепловой трубы и прогноз длины высыхания, International Journal of Heat and Fluid Flow 26 (3) ( 2005)
495–505.
[24] Дж. Ли, Г. П. Петерсон, Трехмерный анализ теплопередачи в испарителе с контуром тепловой трубы с полностью насыщенным фитилем, Int. J. Тепломассообмен 54 (1) (2011) 564–574.
[25] Х. С. Сюэ, Дж. Р. Фан, Ю. К. Ху и др., Характеристики кипения суспензии углеродных нанотрубок в гравитационном термосифоне, CIESC Journal 57 (11) (2006) 2562–2567.
[26] Х. Исикава, Т. Номура, Т. Огуши и др. Исследование характеристик теплопередачи тепловой трубы со встроенным контуром резервуара (Влияние метода охлаждения конденсатора на характеристики теплопередачи), Теплопередача — Азиатские исследования 38 (2) (2010) 118–133.
[27] C. C. Hsu, S. W. Kang, T. F. Hou, Тестирование производительности тепловых труб с микропетлей, Tamkang Journal of Science and Engineering 8 (2) (2005) 123–132.
[28] Дж. Тайер, С. Семенов, Термосифонная тепловая труба из титана и воды для системы питания на поверхности Луны, AIP Conference Proceedings 1103 (2009) 51–60.
[29] Р. Сингх, А. Акбарзаде, М. Мочизуки. Эксплуатационные характеристики миниатюрной петлевой тепловой трубки с неконденсирующимися газами, Int. J. Тепломассообмен 53 (17-18) (2010) 3–10.
[30] Y. Q. Zhu, Исследование характеристик конденсационного теплообменника для тепловых труб отдельного типа, Журнал Университета Сиань Шию 5 (2000) 72–75.
[31] RS Tang, Теоретическое исследование гравитационного солнечного коллектора с контуром тепловой трубы , Куньмин: Юнаньский нормальный университет, 2005 г.
[32] YM Zhou, YF Wang, XM Zhang, et al., Исследование промышленная сталь к водяным самотечным тепловым трубам, Энергетика 12 (5) (1992) 27–32.
[33] Ю.Z. Chen, YH Zhou, XW Ding, Исследование характеристик колебаний теплопередачи в гравитационной тепловой трубе и исследование методов или их ограничения, Журнал инженерии для тепловой энергии и энергетики 18 (4) (1992) 334– 338.
[34] З. В. Тан, К. З. Лиан, З. Ю. Цзян и др., Анализ характеристик пробкового потока в гравитационной тепловой трубе , Журнал инженерной теплофизики 23 (3) (2002) 345–347.
[35] Дж. Р. Тао, С. М. Ченг, С. Ю. Хуанг, О теплопередаче при конденсации пара внутри сифонной тепловой трубы, CIESC Journal 6 (1989) 768–773.

Глава 2

[1] С. Ю. Чжао, Технологии производства и технология контроля загрязняющих веществ при низкотемпературном пиролизе юлинского угля, China Coal 33 (4) (2007) 58-60.
[2] X. F. Chen, J. Zhao, X. P. Xue и др., Охрана окружающей среды и анализ энергопотребления при производстве вертикальной ретортной печи с внутренним подогревом Sh3007, Heavy Mach (S2) (2010) 133−136.
[3] Н. К. Хассам, Х. Р. Бен, А. Г. Сауд, Обзор систем тепловых труб для рекуперации тепла и возобновляемых источников энергии, Renew Sust Energy Rev 6 (2012) 2249-2259.
[4] Y.H. Yan, M. Ahmadzadehtalatapeh, Обзор применения горизонтальных теплообменников с тепловыми трубками в системах кондиционирования воздуха в тропиках, Appl. Therm. Eng 30 (1) (2010) 77-84.
[5] Т. Л. Лин, Х. Х. Ян, Исследование теплообменника с алюминиево-аммониевыми тепловыми трубками, используемого для рекуперации тепла из отработанного воздуха в системах кондиционирования воздуха, Refrig. Воздух. Конд 11 (1) (2011) 62-65.
[6] GX Liu, Применение котлов с тепловыми трубками в электрических печах с рекуперацией отходящего тепла дымовых газов на металлургическом комбинате Ухань, 2011 г. «Нагревательная воздушная печь Yuxing» Форум саммита по производству необработанного чугуна и стали и обмен опытом в области управления металлургическим оборудованием встреча .26 мая, Таншань, Хэйбэй, Китай, 2011 г.
[7] Ю. Цзинь, Ю. Лю, Ю. Чжан и др. «Устройство утилизации отходящего тепла дымовых газов коксовой печи с ребристыми тепловыми трубками», Семинар по технологии сухого тушения кокса, 2012, 22-23 сентября, Нинся, Иньчуань, Китай, 2013.
[8] XT Su, Применение отходов тепловых труб теплового котла к печи отжига стальных труб, Мет. Proc 51 (2013) 51-53.
[9] З. Г. Ян, К. Лю, Ю. М. Се, Рекуперация отходящего тепла с помощью тепловых труб в процессе современной электродуговой печи, J Univ Sci Tech Beijing 33 (10) (2011) 56-66.
[10] B. B. Wang, X. Q. Chou, Применение тепловой трубы и теплообменника для утилизации отработанного тепла дымовых газов, Ind. Heat 35 (5) (2006) 37-41.

[11] С. М. Янг, В. К. Тао, Теплопередача. China , Beijin: Higher Education Press, 2006.

Глава 3

[1] Х. Н. Чаудри, Б. Р. Хьюз, С. А. Гани, Обзор систем тепловых труб для рекуперации тепла и возобновляемых источников энергии, Renew. Sust.Energ. Ред. 16 (4) (2012) 2249–2259.
[2] S. Launay, V. Sartre, J. Bonjour, Параметрический анализ работы петлевой тепловой трубы: обзор литературы, Int. J. Therm. Sci. 46 (7) (2007) 621–636.
[3] X. Yang, Y. Y. Yan, D. Mullen, Последние разработки легких высокопроизводительных тепловых трубок, Appl. Therm. Англ. 33–34 (1) (2012) 1–14.
[4] Y.H. Yan, M. Ahmadzadehtalatapeh, Обзор применения горизонтальных теплообменников с тепловыми трубками в системах кондиционирования воздуха в тропиках, Appl.Therm. Англ. 30 (2-3) (2010) 77–84.
[5] Дж. Чжан, Х. Лю, Анализ характеристик теплопередачи тепловой трубы с постоянной температурой при использовании отработанного тепла для полукокса, Теплопередача — Азиатские исследования 1 (1) (2016) 1–13.
[6] Дж. Хе, Дж. Мяо, Л. Бай, Г. Линь, Х. Чжан, Влияние неконденсирующегося газа на работу петлевой тепловой трубы, Int. J. Тепломассообмен 70 (3) (2014) 449–462.
[7] Р. Сингх, А. Акбарзаде, М. Мочизуки, Эксплуатационные характеристики миниатюрной петлевой тепловой трубы с неконденсирующимися газами, Int.J. Тепломассообмен 53 (17–18) (2010) 3471–3482.
[8] Дж. Хуанг, Л. Ван, Дж. Шен, Ч. Лю, Влияние неконденсируемого газа на запуск термосифона с гравитационной петлей с газожидкостным сепаратором, Exp. Therm. Жидкость. Sci . 72 (2016) 161–170.
[9] П. Прадо-Монтес, Д. Мишкинис, А. Кулаков, А. Торрес, И. Перес-Гранде, Действие неконденсируемого газа в аммиачной тепловой трубе контура
[10], работающей до 125 ° C, Заявл. Therm. Англ. 66 (1–2) (2014) 474–484.
[11] Дж. Хуанг, Дж. Б. Шен, Л. Ван, Экспериментальное исследование влияния этанола на конденсационную теплопередачу термосифона с гравитационной петлей без вакуума, Chin. J. Process. англ. 16 (4) (2016) 622–628.
[12] С. М. И. Саад, Ю. К. Чинг, Д. Юинг, Переходный отклик испорченных тепловых труб с неконденсирующимся газом, Прил. Therm. Англ. 37 (2) (2012) 403–411.
[13] J. Ling, Y. Cao, C аналитические решения в выпаденной форме для радиально вращающихся миниатюрных высокотемпературных тепловых трубок, включая эффекты неконденсируемого газа, Int.J. Тепломассообмен 43 (19) (2000) 3661–3671.
[14] Y. Q. Zhu, Исследование характеристик конденсационного теплообменника для тепловых труб отдельного типа, Сианьский журнал Petroleum Institute Natural Science Editor 15 (5) (2000) 3–10.
[15] Дж. Хуанг, Дж. Чжан, Л. Ван, Обзор тепломассопереноса при конденсации пара в присутствии неконденсируемого газа, Appl. Therm. Англ. 89 (2015) 469–484.
[16] W. J. Minkowycz, E. M. Sparrow, Конденсационная теплопередача в присутствии неконденсируемых веществ, межфазное сопротивление, перегрев, переменные свойства и диффузия , Int.J. Тепломассообмен 9 (10) (1966) 1125–1144.
[17] С. З. Кун, В. Э. Шрок, П. Ф. Петерсон, Исследование конденсации парогазовых смесей, текущих вниз внутри вертикальной трубы, Nucl. Англ. Des. 177 (1–3) (1997) 53–69.
[18] С. Ох, С. Т. Реванкар, Экспериментальное и теоретическое исследование конденсации пленки с неконденсирующимся газом, Int. J. Тепломассообмен 49 (15–16) (2006) 2523–2534.
[19] Т. Дж. Лю, Поведение при конденсации флегмы в U-образном парогенераторе с неконденсируемой или без нее, Nucl.Англ. des. 204 (1–3) (2001) 221–232.
[20] Т. Ву, К. Виеров, Локальные измерения теплопередачи паровоздушных смесей в горизонтальных трубках конденсатора , Int. J. Тепломассообмен 49 (15-16) (2006) 2491–2501.
[21] Г. Карузо, Д. В. Д. Майо, А. Навильо, Конденсация пленки в наклонных трубах с неконденсируемыми газами: экспериментальное исследование коэффициента локальной теплопередачи, Int. Commun. Тепловая масса 45 (1) (2013) 1–10.
[22] К. Ю. Ли, М. Х. Ким, Экспериментальное и эмпирическое исследование теплопередачи конденсации пара с неконденсирующимся газом в вертикальной трубе малого диаметра, Nucl.Англ. Des. 238 (1) (2008) 207–216.
[23] Н. К. Махешвари, Д. Саха, Р. К. Синха, М. Аритоми, Исследование конденсации в присутствии неконденсируемого газа для широкого диапазона чисел Рейнольдса, Nucl. Англ. Des. 227 (1) (2004) 219–238.
[24] М. К. Грофф, С. Дж. Ормистон, Х. М. Солиман, Численное решение конденсации пленки из турбулентного потока парогазовых смесей в вертикальных трубах, Int. J. Теплообмен 50 (28) (2007) 3899–3912.
[25] В. Д. Рао, В. М.Кришна, К. В. Шарма, П. В. Дж. М. Рао, Конвективная конденсация пара в присутствии неконденсируемого газа высокой концентрации в ламинарном потоке в вертикальной трубе, Int. J. Тепломассообмен 51 (25–26) (2008) 6090–6201.
[26] Х. Й. Ли, Л. Ван, Д. Х. Ю, Течение и конденсация пара с неконденсирующимся газом с высоким парциальным давлением в отдельной тепловой трубе, J. Univ. Sci. Technol. Пекин 30 (3) (2008) 293–298.
[27] Л. Ван, Х.Й. Ли, «Исследование потока и конденсации пара с неконденсирующимся газом в наклонной трубе», Труды 7-й летней конференции по теплотехнике ASME / JSME , Ванкувер, Канада, Июл.08–12, (3) (2007) 667–673.
[28] W. K. Lewis, W. G. Whitman, Principles of gas Absorption, Ind. Eng. Chem . 16 (12) (1924) 1215–1220.
[29] С. М. Ян, В. К. Тао, Теплопередача , четвертое издание, Издательство высшего образования, Пекин, 2012.

Глава 4

[1] Дж. Хуанг, Дж. Чжан, Л. Ван, Обзор тепломассопереноса при конденсации пара в присутствии неконденсируемого газа, Прил. Therm. Англ. 89 (2015) 469-484.
[2] У. Гросс, Теплообмен при конденсации флегмы внутри закрытого термосифона, Int.J. Heat Mass Transfer 35 (2) (1992) 279-294.
[3] Х. М. Сабир, И. В. Имс, К. О. Суен, Влияние неконденсирующихся газов на характеристики пленочных поглотителей в паропоглощающих системах, Appl. Therm. Англ. 19 (5) (1999) 531-541.
[4] J. Ling, Y. Cao, C аналитические решения в утерянной форме для радиально вращающихся миниатюрных высокотемпературных тепловых труб, включая эффекты неконденсируемого газа, Int. J. Тепломассообмен 43 (19) (2000) 3661-3671.
[5] С.М. И. Саад, Ю. К. Чан, Д. Юинг, Переходная характеристика жестких тепловых труб с неконденсирующимся газом, Appl. Therm. Англ. 37 (2) (2012) 403-411.
[6] Дж. Хе, Г. Линь, Л. Бай, Х. Чжан. Влияние неконденсируемого газа на работу петлевой тепловой трубы, Int. J. Heat Mass Transfer 70 (3) (2014) 449-462.
[7] П. Прадо-Монтес, Д. Мишкинис, А. Кулаков, А. Торрес, И. Перес-Гранде, Действие неконденсируемого газа в тепловой трубе аммиачного контура, работающей до 125 ° C, Appl. .Therm. Англ. 66 (1-2) (2014) 474-484.
[8] Р. Сенджая, Т. Иноуэ, Влияние неконденсирующегося газа на характеристики колеблющейся тепловой трубы, часть II: экспериментальное исследование, Appl. Therm. Англ. 73 (1) (2014) 1393-1400.
[9] W. M. Minkowycz, E. M. Sparrow, Конденсационная теплопередача в присутствии неконденсируемых веществ, межфазное сопротивление, перегрев, переменные свойства и диффузия , Int. J. Тепломассообмен 9 (10) (1966) 1125-1144.
[10] S. Z.Кун, В. Э. Шрок, П. Ф. Петерсон, Исследование конденсации парогазовых смесей, текущих вниз внутри вертикальной трубы, Nucl. Англ. Des. 177 (1-3) (1997) 53-69.
[11] С. О, С. Т. Реванкар, Экспериментальное и теоретическое исследование конденсации пленки с неконденсирующимся газом, Int. J. Тепломассообмен 49 (15-16) (2006) 2523-2534.
[12] Т. Ву, К. Виеров, Локальные измерения теплопередачи паровоздушных смесей в горизонтальных трубках конденсатора , Int.J. Теплопередача 49 (15-16) (2006) 2491-2501.
[13] Г. Карузо, Д. В. Д. Майо, А. Навильо, Конденсация пленки в наклонных трубах с неконденсируемыми газами: экспериментальное исследование коэффициента локальной теплопередачи, Int. Commun. Тепломассообмен 45 (7) (2013) 1-10.
[14] А. Бриггс, Дж. Р. Купер, Дж. У. Роуз, Конденсация R113 на ряду горизонтальных трубок в присутствии воздуха , Exp. Therm. Жидкость. Sci . 7 (2) (1993) 255-261.
[15] З. Чжуан, Г. Тан, К.Чжу, Конденсационные характеристики теплопередачи горизонтального пучка труб с неконденсирующимся газом, J XI’AN JiaoTong Univ 34 (7) (2000) 35-38.
[16] Д. Т. Чжун, Дж. П. Лю, Дж. Дж. Ян, З. Дж. Чжоу, Экспериментальное исследование влияния утечки воздуха на работу конденсатора, Proceedings of CSEE 25 (4) (2005) 152-157.
[17] С. К. Сом, С. Чакраборти, Конденсация пленки в присутствии неконденсирующихся газов по горизонтальным трубам с прогрессивно увеличивающимся радиусом кривизны в направлении силы тяжести, Int.J. Тепломассообмен 49 (3) (2006) 594-600.
[18] К. К. Чен, Ю. Т. Лин, Турбулентная пленочная конденсация в присутствии неконденсирующихся газов над горизонтальной трубой, Int. J. Therm. Sci. 48 (9) (2009) 1777-1785.
[19] Дж. Су, З. Сан, Г. Фан, М. Динг, Экспериментальное исследование влияния неконденсирующихся газов на конденсацию пара над внешней поверхностью вертикальной трубы, Nucl. Англ. Des. 262 (2013) 201-208.
[20] З. Чжао, Ю. Ли, Л. Ван, З. Лю, Дж. Чжэн, Характеристики потока и теплопередачи при конденсации окружающего воздуха на горизонтальной криогенной трубе. Криогеника 62 (7) (2014) 110-117.
[21] К. Ю. Ли, М. Х. Ким, Экспериментальное и эмпирическое исследование теплопередачи конденсации пара с неконденсирующимся газом в вертикальной трубе малого диаметра, Nucl. Англ. Des. 238 (1) (2008) 207-216.
[22] Н. К. Махешвари, Д. Саха, Р. К. Синха, М. Аритоми, Исследование конденсации в присутствии неконденсируемого газа для широкого диапазона чисел Рейнольдса, Nucl. Англ. Des. 227 (2) (2004) 219–238.
[23] М. К. Грофф, С.Дж. Ормистон, Х. М. Солиман, Численное решение конденсации пленки из турбулентного потока парогазовых смесей в вертикальных трубах, Int. J. Тепломассообмен 50 (19) (2007) 3899–3912.
[24] В. Д. Рао, В. М. Кришна, К. В. Шарма, П. В. Дж. М. Рао, Конвективная конденсация пара в присутствии неконденсируемого газа высокой концентрации в ламинарном потоке в вертикальной трубе, Int. J. Тепломассообмен 51 (25–26) (2008) 6090–6101.
[25] Г. Х. Тан, Х. В. Ху, З. Н. Чжуан, В.Q. Tao, Пленочная конденсационная теплопередача на горизонтальной трубе в присутствии неконденсируемого газа, Appl. Therm. Англ. 36 (2) (2012) 414-425.
[26] X. H. Guan, H. J. Li, Исследование характеристик теплообмена конденсирующейся жидкой пленки для парогазовых смесей , J. Therm. Sci. Tech. 13 (4) (2014) 327-333.
[27] В. Д. Стеванович, З. В. Стошич, У. Штолл, Неконденсирующееся накопление, вызванное конденсацией в не вентилируемой вертикальной трубе, Int. J. Тепломассообмен 48 (1) (2005) 83-103.
[28] Х. Й. Ли, Л. Ван, Д. Х. Ю, Течение и конденсация пара с неконденсирующимся газом с высоким парциальным давлением в отдельной тепловой трубе, J. Univ. Sci. Technol. Пекин 30 (3) (2008) 293–298.
[29] Дж. Хуанг, Л. Ван, Дж. Шен, К. Лю, Влияние неконденсирующегося газа на запуск термосифона с гравитационной петлей с газожидкостным сепаратором, Exp. Therm. Жидкость. Sci. 72 (2016) 161–170.
[30] J. L. Yan, Y. Q. Wang, Engineering Thermodynamics , четвертое изд., Higher Education Press, Bei Jing, 2006.
[31] SM Yang, WQ Tao, Heat Transfer , четвертое издание, Higher Education Press , Bei Jing, 2012.
[32] YQ Zhou, JW Rose, Влияние двумерной проводимости в пленке конденсата на конденсацию ламинарной пленки на горизонтальной трубе с переменной температурой стенки, Int. J. Тепломассообмен 39 (15) (1996) 3187–3191.
[33] И. Г. Шекриладзе, В. Э. Гомелаури, Теоретическое исследование ламинарной пленочной конденсации текущего пара , Междунар.J. Heat Mass Transfer 9 (1966) 581–591.
[34] Дж. У. Роуз, Эффект градиента давления при конденсации пленки с принудительной конвекцией на горизонтальной трубе, Int. J. Тепломассообмен 27 (1) (1984) 39–47.
[35] Т. Фуджи, Х. Уэхара, К. Курата, Ламинарная пленочная конденсация потока пара на горизонтальном цилиндре, Int. J. Тепломассообмен 15 (2) (1972) 235–246.
[36] W. Nusselt, Die Oberflachenkondensation des Waserdampfes, Z VDI 60 (1916) 569–575.
[37] С. Б. Память, В. К. Ли, Дж. У. Роуз, Принудительная конвекционная пленочная конденсация на горизонтальной трубе — эффект изменения температуры поверхности, Int. J. Тепломассообмен 36 (6) (1993) 1671–1676.

Глава 5

[1] YB Kang, Исследование характеристик и ключевых технологий солнечной гравитационной тепловой трубы , Qilu: Технологический университет Qilu, 2013.
[2] HT Wang, HH Ding, N. Hu, и другие. Анализ теплопередачи солнечной гравитационной тепловой трубы, Криогеника и сверхпроводимость 41 (4) (2013) 79–82.
[3] В. З. Ли, Л. М. Цю, П. Ли, Последние исследования и разработки криогенных тепловых труб, Низкотемпературные и специальные газы 22 (1) (2004) 1–6.
[4] З. Д. Хе, Применение технологии хранения холода с низкотемпературной тепловой трубой в сооружениях гражданской противовоздушной обороны, Китайский журнал подземного пространства и техники (2) (1991) 103–107.