Какие бывают трубопроводы пара и горячей воды

Основные преимущества:

1. Широкий модельный ряд —  позволяет работать с паром, конденсатом и др. средами
2. Верхнее (обратное) седло —  возможность ремонта без снятия давления с трубопровода
3. Вращающаяся тарелка  — не прикипает к седлу, легко открывается
4. Внутренние части из нержавеющей стали обеспечивают  длительный срок службы
5. Сильфонное уплотнение штока —  вентиль не требует обслуживания
6. Материалы исполнения — чугун сталь, нержавеющая сталь — применение для различных давлений, сред, возможность установки на улице и в помещении
7. Дросселирующий затвор (опция) — возможность ручного регулирования

В качестве запорной арматуры для паропроводов и конденсатных линий в большинстве случаев идеально подходят многооборотные вентили с уплотнением рабочего клапана металл по металлу, а также вентили с мягким уплотнением. По типу герметизации движущейся части вентиля (штока) относительно окружающей среды, вентили могут быть с сальниковым уплотнением или с сильфонным уплотнением. Для небольших диаметров паропроводов и низких давлений пара можно применять шаровые краны, для больших диаметров паропроводов, как правило, экономически более оправданы дисковые поворотные затворы с уплотнением «металл по металлу». Однако, следует помнить, что и шаровые краны, и поворотные затворы имеют гораздо больше ограничений при использовании на пар, чем многооборотные запорные вентили, являющиеся традиционной запорной арматурой для использования в пароконденсатных системах и поэтому применяющиеся наиболее часто. Запорные вентили являются наиболее популярной запорной арматурой для промышленных пароконденсатных систем, для установки на трубопроводы в диаметрами Ду 15…300.

Вентили с сильфонным уплотнением штока не нуждаются в обслуживании и могут длительное время эксплуатироваться, не требуя никаких дополнительных затрат.

Запорные клапаны производства Mival имеют несколько конструктивных особенностей, обеспечивающих преимущество перед клапанами многих других производителей в части удобства ремонта и эксплуатации.

Запорные вентили Mival с сильфоном имеют верхнее седло, позволяющее обслуживать дублирующий сальник без снятия давления с трубы. При повреждении сильфона и появлении утечки через дублирующий сальник, вентиль следует полностью открыть; в таком положении верхнее седло плотно перекрывает проход рабочей среды через шток, локализуя утечку. После этого можно выполнить обслуживание дублирующего сальника, подтянув, либо дополнив его. Далее вентиль может эксплуатироваться снова вплоть до регламентных ремонтных работ. Эта особенность конструкции незаменима в условиях, когда вентиль стал пропускать по штоку, но трубопровод не может быть отключен в силу требований производственного процесса. Вентили с сильфоном Mival позволяют обеспечить безостановочный процесс даже при возникновении утечки через сильфон и дублирующий сальник.

Затвор у всех запорных вентилей может вращаться вокруг оси, на которой закреплен. Эта особенность позволяет значительно снизить риск быть поврежденным, если в закрытом положении, диск затвора прикипел к седлу. При открытии вентиля, затвор не скребет по седлу, а поднимается, не царапая при этом седло.

Специальные исполнения затворов представлены ниже на рисунках.

Рекомендация №3: обратить внимание на конфигурацию отстойника конденсата (сливного кармана)

Размеры соединений конденсатоотводчиков обычно колеблются между 15 мм и 25 мм (кроме тех, которые используются для нагревания или производства). В некоторых случаях трубопровод и конденсатоотводчик одного и того же диаметра соединяются напрямую. Однако в большинстве случаев практиковать такое не рекомендуется: если диаметр паропровода значительно больше, быстро перемещающийся конденсат не сможет пройти через довольно узкое отверстие, а вместо этого пройдет через коллекторную ветвь. Вместо этого для эффективного и действенного удаления конденсата устанавливают трубы подходящего большего диаметра (коллекторные ветви или сливные карманы).

Пример расчетов размера сливного кармана приведены ниже. Кроме того, соединение между трубопроводом и карманом должно быть установлено приблизительно на расстоянии 50 — 100 мм от дна самого кармана, чтобы предотвратить попадание в конденсатоотводчик грязи и отложений. При такой конфигурации у грязевого кармана всегда ставится продувочный вентиль.

Пример расчетов размера сливного кармана

При определении размера сливного кармана следует оставить достаточно места для грязевого кармана, а также для поддерживающей части между циклами. Коллекторная ветвь может быть особенно важна при запуске, когда в результате прогрева трубопровода или открытия клапана появляются потоки конденсата.

Плохо спроектированный отстойник

Размеры отстойника (сливного кармана) должны быть тщательно рассчитаны, а соединения должны быть точно отрегулированы для обеспечения беспрерывного удаления конденсата.

Хорошо спроектированный отстойник

Размер отстойника (сливного кармана) обычно учитывает как минимум четыре фактора: диаметр кармана, глубина кармана, глубина грязевого кармана и место отвода.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

• Простой монтаж и обслуживание.
• Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
• Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.

Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.

При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм., на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм., в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.

Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.

Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:

• Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
• Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

Для печного обогрева

Если у вас есть печь, не торопитесь избавиться от нее. Вряд ли, конечно, кто-то располагает у себя в доме большой русской печью с лежанкой, а вот небольшие печки еще достаточно распространены. И оказывается, такая новинка, как обогрев воздухом, никакая на самом деле не новинка. Принцип печного отопления заключается в том, что нагретый воздух проходит по специально обустроенным каналам в стенах. Это тот же прямоток, только в качестве нагревателя выступает не газовый котел, а дровяная печь или камин.

Помимо этого можно усовершенствовать уже имеющуюся печь и добавить в нее контур водяного обогрева. Для этого над топкой ставится водяной коллектор, в котором нагревается теплоноситель. Затем он по трубам разносится по радиаторам. Какие трубы для отопления печи можно использовать:

• металлопластик;
• РР;
• РЕХ;
• ПВХ;
• сталь;
• медь.

Иными словами, подходит все то же самое, что и для обычного водяного обогрева. Разница ведь только в виде нагревателя. Не будем забывать, что многие автономные контуры работают на твердом топливе и принцип работы таких систем одинаковый.

Прокладка трубопроводов снаружи здания

Прокладка труб отопления снаружи здания может осуществляться либо в земле, либо над землёй. Сейчас в основном используются полипропиленовые трубы, поэтому удобней прокладывать их в земле – таким образом мы сумеем избежать нагромождения излишних коммуникаций на нашем участке.

Полипропиленовые изделия не поддаются коррозии, при замерзании внутри воды они не лопаются – это делает их идеальным объектом для прокладки в земле.

Расположение трубопроводов в земле осуществляется двумя методами:

Канальный метод – для укладки в земле устраиваются специальные каналы. Они могут быть следующими:

• Непроходные – такой тип укладки в земле не даёт возможности доступа к трубопроводу.
• Полупроходные – этот тип используют тогда, когда нужен редкий доступ к трубам.

Проходные – если мы укладываем в земле большое количество коммуникаций и нам необходимо обеспечить возможность быстрого и частого доступа к ним.

Бесканальный метод – прокладка труб осуществляется непосредственно в земле. Это усложняет ремонтные работы, если в них возникает необходимость, но значительно сокращает расходы на укладку.

Свойства полипропиленовых труб дают возможность применять такой метод без опасности их разрушения в грунте.

Следует учесть, что пряча магистраль в грунт, необходимо маркировать место прокладки, чтобы случайно не повредить её при выполнении земляных работ на участке.

Ещё одним важным условием является расположение всех коммуникаций в грунте ниже точки промерзания – таким образом больше шансов избежать замерзания воды в контуре.

Как правильно составить схему отопления?

Котёл отопления на чердаке

Составляя схему разводки отопительной системы, которая имеет естественную циркуляцию, нужно учесть особенности проектирования и правильно выбрать, и купить комплектующие элементы

1. Магистральные трубы. Оптимальный диаметр для магистральных труб – 32 – 40мм. Это позволит компенсировать трение теплоносителя об их внутреннюю поверхность.  Материал, который более всего отвечает этому требованию – полимеры. Трубы из полимеров идеально гладкие, что обеспечивает минимальное трение.
2. Составляя схему разводки нужно максимально избегать поворотных элементов, увеличивающих гидравлическое сопротивление в отопительной системе.
3. Длина разгонного стояка должна превышать высоту последнего потолка в строении, а бачок вообще устанавливается на чердаке.
4. Необходимо подбирать «правильную» запорную арматуру, которая не будет влиять на работу всей системы отопления с естественной циркуляцией.

ВАЖНО! Что исключить изменение потока теплоносителя, обязательно нужно установить на «обратку» клапан. Особенно это важно при запуске системы с небольшой разницей температуры воды.

Почему так важен уклон?

Система теплообеспечения с принудительной циркуляцией и естественной мало отличаются друг от друга. Разводка, применяемые материалы, радиаторы отопления, все это может быть идентичным, но вот наличие уклона – обязательно!

Уклон – расположение подающего трубопровода в наклонном состоянии от разгонного стояка к радиаторам отопления. Соотношение нижней и верхней точки стояка должно быть 1 к 10, что обозначает отклонение каждого метра трубы должно составлять 1 см. Это по отношению к подающей трубе. Для «обратки» применяется уклон в противоположную сторону. То есть, от отопительных радиаторов выполняется уклон к нагревательному прибору (котлу). Это дает возможность создавать гравитационное воздействие на воду, проходящую по обратной магистрали.

Преимущества отопительной системы на основе естественной циркуляции

Минимальный набор оборудования для данной системы

Чаще всего, владельцы жилья выбирают отопительные системы с естественной циркуляцией по следующим причинам:

1. Легкость монтажа, эксплуатации и обслуживания системы.
2. Не требуется устанавливать дополнительное оборудование, что экономит финансы домовладельца.
3. Экономия электроэнергии. Даже если нет электропитания для котла, система будет продолжать функционировать. Такая энергонезависимость позволяет сохранить тепло в доме при морозах и отсутствии электричества.
4. Ремонтопригодность. В случаях протечки или выхода из строя батареи домовладелец может легко устранить неполадки не вызывая специалистов.
5. При снижении температурных показателей система саморегулируется: поток теплоносителя увеличивается.
6. Возможность самостоятельной установки системы.

Есть ли недостатки в отопительных системах с естественной циркуляцией?

Без уклона такие трубы монтировать нельзя

Недостатки тоже присущи системе теплоснабжения, которая функционирует самотеком:

•  ограничение по длине магистральных труб и объему помещения для отопления
•  высокие показатели по инертности
•  необходимость уклона
•  желательно выполнять открытую разводку
•  осуществление постоянного контроля уровня воды в баке расширения
•  желательно применять магистральные трубы с увеличенного диаметра
•  возможность замерзания при слабом потоке

Выбирайте оптимальный вариант для теплоснабжения дома, который будет вам выгоден!

Коллекторная система

На этой схеме остановлюсь более подробно, так как, во-первых, она наиболее сложна для реализации, а во-вторых, именно ее выбрал мой сосед.

Схема прокладки труб отопления с использованием коллекторной гребенки имеет повышенную надежность, масштабируемость и позволяет гибко регулировать микроклимат в каждой комнате.

Коллекторная схема прокладки труб отопления является, по сути, разновидностью двухтрубной, но лично я ее выделяю отдельно. В этом случае трубы подключаются не к общей магистрали, а к гребенкам, подающим горячий теплоноситель и собирающей остывшую воду.

Схема работы такая:

• жидкость от котла перетекает в подающий распределительный коллектор;
• оттуда вода по трубам перетекает к радиаторам отопления (причем каждая батарея подключена к гребенке отдельной трубой);
• после теплообмена в радиаторах остывший теплоноситель перетекает к собирающему коллектору (обратке), после чего направляется к котлу.

Для обеспечения работы этой сложной системы необходимо дополнительное оборудование:

• герметичный расширительный бак;
• циркуляционный насос (иногда несколько).

Коллекторные гребенки обычно монтируются в котельной в специальном распределительном шкафу. Я, наоборот, предпочитаю ставить шкаф как-то так, чтобы от него было примерно одинаковое расстояние до радиаторов отопления (так можно сэкономить трубы).

Подключать радиаторы можно по-разному, однако я предпочитаю нижнюю подводку. В этом случае все трубы замуровываются в стяжку пола и не нарушают гармонии интерьера внутри комнат.

Естественно, чтобы стравливать воздух здесь тоже нужно использовать краны Маевского.

Как я уже говорил, одной из причин выбора коллекторной системы отопления была возможность монтажа теплых полов. Тут вообще все просто. К тому же коллектору подключается труба, которая ведет не к трубе, а замуровывается в пол, обогревая его.

Для увеличения эффективности на этот контур я всегда ставлю дополнительный циркуляционный насос, чтобы не нагружать основной.

Если вы тоже решили замахнуться и выполнить прокладку труб по этой схеме, расскажу о плюсах и минусах такого решения.

Итак, преимущества:

• Несмотря на кажущуюся сложность, такая схема прокладки труб не требует особых навыков и привлечения специалистов высочайшего уровня.
• Достаточно, если вы просто знаете, с какого конца браться за гаечный ключ.
• Эта система имеет самый большой коэффициент полезного действия, так как теплоноситель доносит тепловую энергию до радиаторов отопления практически без непродуктивных потерь.
• Для конструирования системы можно использовать не очень мощный котел (так как КПД то высокий) и трубы меньшего диаметра. Однако последних нужно очень много.
• Металлопластиковые трубы, ведущие от коллектора к батареям, не имеют стыков, поэтому можно не бояться протеканий, если замуровать их в пол.
• Можно вообще не ставить радиаторы, ограничившись обустройством теплых полов. Я не раз сталкивался с подобными решениями и выглядит это очень эффектно, да и тепло вполне.
• Выход из строя какой-то части коллекторной системы отопления никак не влияет на другие ее части. Можно просто отключить поврежденный контур и выполнять его ремонт.

Ну а самое главное, лично для меня, это возможность тонкой регулировки температуры в каждой комнате. Например, в детской можно установить температуру в 28 градусов Цельсия, чтобы ребенок не заболел, а в своем рабочем кабинете 20, чтобы не заснуть.

Но есть и несколько недостатков:

• Завоздушивание отопительной системы. От интенсивной работы насоса в горизонтально проложенных трубах часто образуются пузырьки воздуха, которые накапливаются в верхней части радиаторов отопления. Их оттуда легко стравить через кран Маевского.
• Высокая стоимость реализации проекта. Коллекторные гребенки, насосы, трубы и так далее стоят немало денег. Но это, на мой взгляд, как раз тот случай, когда каждый потраченный рубль стоит того.
• Неработоспособность без электрической энергии, которая питает циркуляционные насосы. Впрочем, почти все современные котлы не могут работать без электричества, поэтому этот минус относится ко всем схемам прокладки труб.

Наземный способ прокладки коммуникаций

Если требуется выполнить открытую установку трубопровода, по которому предстоит перемещать пар или горячую жидкость, следует соблюдать положения, прописанные в СНиП. Наземное обустройство в отличие от скрытого варианта допускает совместную прокладку коммуникаций разных категорий.

Открытый способ обычно ограничивается планом капитальной застройки населенного пункта, его используют реже. Наземную проводку чаще всего можно встретить на территории промпредприятий – ее обычно задействуют, когда скрытый вариант невозможен по ряду причин.

Монтаж открытого трубопровода обязателен, если наблюдается:

• высокий уровень застоя грунтовых вод;
• сейсмическая активность;
• территория вечной мерзлоты.

Немаловажным моментом является обустройство коммуникаций, проложенных наземным способом, качественной теплоизоляцией. На утеплитель, расположенный на открытом трубопроводе, не оказывает давление слой почвы, он не подвергается воздействию влаги и химически активных компонентов, что оказывает влияние на продолжительность эксплуатации и условия функционирования конструкции. Одним из преимуществ открытого монтажа является стоимость прокладки, при которой экономия денежных средств составляет около 40%.

Как рассчитать: нюансы

Чтобы вычислить оптимальный наклон двухскатной крыши (ее берем за основу как наиболее распространенную, практичную, эргономичную), необходимо знать следующие показатели:

• нагрузка от ветра в регионе;
• нагрузка от снега;
• пространство под крышей;
• какой материал используется для покрытия.

Нагрузка от ветра

Чтобы правильно рассчитать данный показатель, обратите внимание на карту ветровой нагрузки по регионам России. Чем выше класс (обозначен от I до VII), тем сильнее ветер в данной области

Карта ветровой нагрузки по регионам России поможет определить правильный угол наклона крыши

Отыщите на карте свой район. Если ветер очень сильный (классы V, VI, VII), то большой уклон не подходит. Такая система обладает большой парусностью. Данным термином строители описывают свойство конструкции принимать на себя ветер. Если он будет мощным, то крышу унесет. В ветреных районах нельзя делать кровлю с уклоном менее 30 градусов. Угол 25 градусов является недопустимым! Иначе ветер будет попадать под зазоры и материал, которым покрыта кровля, что приведет к порче конструкции.

Нагрузки от снега

Чтобы правильно рассчитать угол крыши, необходимо адекватно понимать нагрузку от снега, которую кровля будет испытывать в холодное время года.

Если вы живете на Севере, то на один квадратный метр в январе-феврале приходится около 400 килограммов снега.

Если вы проживаете в регионе, где не только часто идут снегопады, но при этом дуют сильные ветра, то угол надо уменьшить до 35 градусов. Почему не сделать наклон, наоборот, больше, чтобы снег не задерживался совсем? Это нерационально, поскольку в таком случае кратно вырастет нагрузка на стены и фундамент, а также ваш бюджет (понадобятся дополнительные доски, балки).

Пространство под крышей

Обустройство жилой комнаты под самой кровлей возможно только при двускатной или многоскатной конструкциях. Если речь идет об односкатной или плоской крыше, то находиться под ней будет нереально.

Обработать внутреннее покрытие крыши можно короедом. Так материал дольше сохранит свою прочность.

Решили обустроить чердак? Позаботьтесь о внутреннем утеплении.

Внешнее покрытие

Угол наклона в градусах зависит и от типа материала, который используют для внешнего покрытия:

• шифер кладут под углом не менее 20 градусов: если меньше, то вода попадет в щели между единицами материала;
• металлочерепица – от 15, иначе ветер снесет покрытие;
• профнастил – не менее 10;
• битум – до 15. Чем больше угол, тем больше вероятность, что битум сползет вниз, особенно в жару;
• рулонный материал – до 25.