Рекомендована література
Література по теплопостачанню
Базова
1. Драганов Б.Х., Лазоренко В.О. та інш. Теплотехніка. -К.: Фірма „ІНКОС", 2005 - 400с.
2. Драганов Б.Х. та інші.. Проектування систем теплопостачання сільського господарства.-К.: Техніка, 2003. - 160с.
3. Драганов Б.Х. и др. Применение теплоты в сельском хозяйстве. -К.: Вища школа, 1990.-319с.
4. Герасимович Л.С., Цубанов А.Г., Драганов Б.Х. и др. Справочник по теплоснабжению сельського хозяйства - Мн.: Ураджай, 1993. – 368 с.
5. Драганов Б.Х., Лазоренко В. А. и др. Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве .-К.: Агропромиздат, 1991. -176с.
Допоміжна
6. Исаченко В. П. и др. Теплопередача .- М.Энергия, 1975.
15. Інформаційні ресурси
Теплопостачання
http://www.teplota.org.ua/
http://www.rosteplo.ru/
www.danfoss.com/Ukraine/BusinessAreas/Heating/
http://www.teplotu.ru/map.php
http://www.esco.co.ua/
www.abok.ru/avok_press/archive.php?1
http://max-energy-saving.info/
http://svoeteplo.org/
http://www.termodim.com.ua/
Срс 3. Тема 4. Повітряне опалення
Теплогенератори. Водонагрівники. Калорифери
План
1. Вивчення порядку монтажу та експлуатації побутових газових котлів.
2. Засвоєння основ експлуатації електрокотлів.
3. Складання інструкції з використання теплогенераторів і калориферів.
1. Вивчення порядку монтажу та експлуатації побутових газових котлів.
Під час встановлення, експлуатації, технічного обслуговування та ремонту побутових газових котлів необхідно дотримуватись спеціальних будівельних норм і правил, правил безпеки систем газопостачання, безпечної експлуатації водогрійних котлів та пожежної безпеки. Правильний монтаж і дотримання правил експлуатації забезпечують надійну, довговічну, безпечну й економну роботу котлів.
Особи, що користуються побутовими газовими котлами, зобов'язані:
- пройти інструктаж на підприємстві газового господарства і ознайомитись з інструкцією з експлуатації встановленого в будинку (квартирі) котла;
- забезпечити утримання котла в чистоті та справному стані;
- слідкувати, щоб котел, димоходи і вентиляція функціонували нормально;
- перевіряти тягу перед увімкненням і під час роботи газового котла, продукти згоряння якого відводяться в димохід;
- періодично очищати "кишеню" димоходу від сміття та битої цегли;
- у випадку несправності газового котла - викликати працівників підприємства газового господарства або спеціалізованої сервісної організації, які мають право обслуговувати котел;
- у разі раптового припинення подачі газу - негайно перекрити крани на газових лініях до котла та іншого газового обладнання і повідомити про це аварійну службу підприємства газового господарства;
- у разі появи у приміщенні запаху газу негайно припинити користування котлом та іншим газовим обладнанням, перекрити крани на них і на введеннях до них, провітрити приміщення, відчинивши вікна й кватирки, викликати аварійну газову службу; не запалювати вогню, не курити, не вмикати і не вимикати електроосвітлення та електроприлади, не користуватись електродзвінками;
- своєчасно укладати угоди з підприємством газового господарства або спеціалізованою сервісною організацією на технічне обслуговування котла та іншого газового обладнання;
- забезпечувати перевірку димоходів і вентиляційних каналів у встановлені терміни;
- взимку періодично перевіряти оголовки димоходів, щоби вчасно запобігти їх обмерзанню і закупорюванню.
Користувачам газового обладнання забороняється:
- викопувати самочинну газифікацію будинку (квартири), переставляння, заміну або ремонт котла та іншого газового обладнання;
- переплановувати приміщення, в якому встановлений котел та інше газове обладнання, без узгодження з відповідними службами підприємства газового господарства;
- змінювати конструкцію котла та інших газових апаратів, переробляти димові н вентиляційні системи, заклеювати вентиляційні канали, замуровувати "кишені" й люки, призначені для очищення димоходів;
- відключати автоматику безпеки та регулювання на котлі;
- користуватись газом, коли котел та інше газове обладнання несправні, якщо не працює автоматика безпеки та регулювання, у разі порушення щільності димоходів, засмічення димохідних і вентиляційних каналів та їх несправності, у випадку обмерзання та закупорювання оголовків димоходів;
- перевіряти і прочищати димові та вентиляційні канали, а також міняти балони газобалонної установки без попереднього навчання та отримання офіційного дозволу від підприємства газового господарства;
- користуватись газовими котлами, коли закриті кватирки (фрамуги), жалюзійні решітки, решітки вентиляційних каналів, при закритих щілинах під дверима, за відсутності тяги в димоходах і вентиляційних каналах;
- залишати працюючі газові котлн без нагляду, крім розрахованих на безперервну роботу й обладнаних для цього відповідною автоматикою безпеки та автоматичного регулювання;
- допускати до користування газовими котлами осіб, які не пройшли інструктаж па підприємствах газового господарства;
- використовувати газ та газові котли й інше газове обладнання не за призначенням;
- користуватись приміщеннями, де встановлено котли та інші газові апарати, для спу і відпочинку;
- застосовувати відкритий вогонь з метою виявлення витоків газу.
Для конкретних типів котлів необхідно дотримуватись вимог інструкції з монтажу та експлуатації, паспорта й інших експлуатаційних документів, які входять до комплекту поставки котла.
Монтаж і під'єднанім котлів до газопроводу мають виконувати фахівці спеціалізованих організацій за проектом, затвердженим підприємством газового господарства у встановленому порядку, і згідно з технічними умовами, наданими місцевою газопостачальною організацією.
Підбір котлів, нагрівальних приладів, трубопроводів, запобіжних пристроїв, циркуляційних помп, запірпо-рсгулговальпої арматури, засобів автоматики та інших елементів опалювальної системи в кожному окремому випадку мають здійснювати проектапти-теплотехніки під час виконання проектів і теплотехнічних розрахунків.
Монтаж котлів виконують згідно з вимогами ДБН В.2.5-20-2001, відповідно до інструкцій нідприсмств-виготовлювачів і технічних проектів, розроблених спеціалізованими проектними організаціями.
Відстані від будівельних конструкцій до побутових опалювальних газових котлів мають відповідати вимогам щодо зручності монтажу, експлуатації та ремонту, а також вимогам протипожежної безпеки. Ці відстані, зазвичай, вказують підприємства-виробниками в інструкціях з монтажу котлів.
Стаціонарний підлоговий котел слід встановлювати на вогнестійку основу (бетонний фундамент) не ближче ніж 0,5 м від горючих конструкцій і не ближче ніж 0,1 м - від негорючих. Не дозволяється встановлювати котел ближче за 0,5 м від меблів та інших горючих предметів. Вільний простір перед фронтом котла має бути не меншим за один метр.
Підведення газу до котла здійсшоється газовою трубою з діаметром не меншим, а за можливості навіть більшим від діаметра під'єдпувального патрубка газопальпикового пристрою. Якщо діаметр цього патрубка дорівнює 1/2", то діаметр підвідної газової труби має бути пе меншим від 3/4".
Газову лінію, перш ніж під'єднати до котла, слід продути й очистити від забруднень. Приєднання газопальпикового пристрою до подавальної газової труби слід викопувати за допомогою різьбового з'єднання. Зварне з'єднання недопустиме.
Крім загального відсічного крана перед газовим лічильником, на лінії подачі газу перед котлом потрібно встановити окремий газовий кульовий кран для ручного перекривання або зменшення подачі газу до котла в разі необхідності, а також газовий фільтр для очищення газу перед подачею в газопальниковий пристрій. Після фільтра можна встановити газовий манометр, що дасть можливість постійно слідкувати за подачею й тиском газу та пов'язаними з цим збоями в роботі котла.
Відстань від двофункційного котла (проточного або з мінібойлером) до водорозбірної точки не має перевищувати 6-8 м. Якщо відстань більша - зросте час очікування на гарячу воду, і недостатньо нагріта вода буде даремно зливатися в каналізацію.
На зворотному трубопроводі системи опалення, а також на подачі холодної води з водопроводу в контур ГВП двофупкційпого котла рекомендується встановити сітчасті фільтри або грязьовики. Сучасні котли, зазвичай, мають на вході холодної води і газу власні захисні сіточки, але доступ до них обмежений.
Більшість двофункційних котлів розрахована на максимальний тиск води в контурі ГВП - 0,6 МПа. Отже, якщо тиск холодної води у водопроводі перевищує цю величину, необхідно на лінії подачі холодної води встановити спеціальний редуктор для зниження тиску. Таке рішення запобігатиме виходу котла з ладу. Візуальний контроль тиску можна здійснювати за допомогою водяного манометра, який рекомендується встановити перед котлом.
Якщо холодна вода, що надходить у контур ГВП двофункційного котла або у водогрійний бойлер, характеризується високою карбонатною жорсткістю, рекомендується пом'якшувати її за допомогою спеціальної пом'якшувальної установки, особливо у випадках використання холодної води безпосередньо, зі свердловини або колодязя. Це запобігатиме відкладенню накипу.
Оскільки індикатор температури в більшості котлів є інерційним і характеризується значною похибкою, рекомендується на головному подавальному стояку біля котла вмонтовувати спеціальну гільзу. У неї заливають мінеральне масло і вставляють більш точний скляний термометр в металевій оправі. Аналогічну гільзу можна вмонтувати і на зворотному трубопроводі перед котлом. В цьому є потреба, коли необхідно налагодити котловий терморегулятор або проконтролювати циркуляцію води в системі опалення.
У котли, укомплектовані автоматикою з електроживленням, бажано встановити стабілізатор напруги або індивідуальне джерело безперебійного струму. Це дасть змогу запобігти виходу з ладу автоматики внаслідок перепадів напруги в електромережі. Крім того, такі котли мають бути обов'язково добре заземленими.
Для автономного опалення квартир в багатоповерхових житлових будинках висотою до десяти поверхів включно, виробничих приміщень, що за нормами пожежної безпеки відносять до категорій Г та Д без виділення пилу, і службових приміщень підприємств допускається за відсутності вертикальних димоходів встановлювати опалювальне газове обладнання заводського виготовлення із закритою газощільною камерою згоряння та відведенням продуктів згоряння й надходженням повітря для горіння через зовнішню стіну будинку - за схемою, передбаченою заводом-виготовлювачєм і технічним проектом, узгодженим з газовою службою у встановленому порядку. До того ж подачу газу до такого газового обладнання слід виконувати самостійним відгалуженням, на якому в місці приєднання до газопроводу поза приміщенням, в котрому встановлено газове обладнання, має бути запірні пристрої.
Монтаж автономних дахових котелень слід виконувати згідно з "Рекомендаціями з проектування дахових, вбудованих і прибудованих котельних установок та установлення побутових теплогєнєраторів, працюючих на природному газі".
Загальна теплопродуктивність дахової котельні не має перевищувати 3,48 МВт. Перед монтажем такої котельні необхідно передбачити можливість переміщення котлів та іншого обладнання в приміщення котельні через сходові клітки, монтажні отвори в стіні або даху з використанням вантажопідіймального устаткування. Важкі секційні чавунні котли найпростіше переносити частинами і складати безпосередньо в приміщенні дахової котельні.
Дахову котельню, як і будь-яку іншу, рекомендують розташовувати у центрі відносно до приміщень, які обігріваються. За необхідності будівельні конструкції в зоні розміщення котлів підсилюють. Згідно з рекомендаціями європейських виробників, питоме навантаження може бути в межах 1000-2000 кг/м2.
Особливу увагу під час монтажу дахових котелень необхідно звернути на водонепроникність підлоги і стіп на висоті щонайменше 10 см, що дасть можливість в аварійній ситуації на деякий час втримати витікання води. Вхідні двері мають бути з порогом висотою також гіс менш ніж 10 см. Котел та інше обладнання 'встановлюють па фундаментах висотою 10 см.
Для дахової котельні потужністю понад 50 кВт рекомендується виконувати окремий ввід газу вертикальною трубою, яку можпд прокладати на зовнішній стіні будинку або всередині будинку у вентильованій шахті, призначеній тільки для газопроводу. Редукційний вузол монтується тільки зовні будинку.
Експлуатація, технічне обслуговування та ремонт котлів. Для підтримування економічної роботи котла необхідно контролювати і періодично коригувати температуру теплоносія на виході з нього за допомогою котлового терморегулятора (термостата). Температура води в котлі регулюється залежно від температури зовнішнього повітря і відповідно до бажаної комфортної температури повітря в опалюваних приміщеннях. Практичні межі регулювання коливаються між мінімальною (45°С) і максимально допустимою температурою теплоносія в котлі (95°С).
Не рекомендується встановлювати ручку регулювання котлового терморегулятора на максимальну позначку, оскільки внаслідок допустимої похибки індикатора температури й самого терморегулятора фактична температура теплоносія в котлі може сягнути понад 95°С, і в теплообміннику розпочнеться пароутворення, а це неприпустимо.
Не рекомендується довго експлуатувати котел за температури теплоносія в подавальному стояку на виході з котла нижче 45°С та в зворотному трубопроводі па вході в котел нижче 40°С, а також за різниці температур теплоносія у подавальному і зворотному трубопроводах понад 20°С, оскільки в такому разі на зовнішній нагрівальній поверхні теплообмінника може конденсуватись волога з продуктів згоряння палива. Конденсат відзначається підвищеною кислотністю і може містити сполуки сірки, що призводить до швидкої корозії металу. Тому в низькотемпературних сталевих котлах намагаються запобігати утворенню конденсату або зводити до мінімуму процес його утворення. Щоб цього досягти, вживають" спеціальних заходів для підвищення температури теплоносія на вході в котел і підгримують температуру па виході з котла вище від мінімально допустимої.
Найогттимальніший діапазон робочої температури теплоносія на виході з котла становить 60-80°С. За нижчої від 60°С температури може конденсуватись волога із продуктів згоряння на стінках камери згоряння і зовнішніх поверхнях теплообмінника котла; конденсат крапатиме па пальники, і вони почнуть коптіти. Кіптява осідатиме на мокрі поверхні камери згоряння і теплообмінника, а це є чинником неефективної теплопередачі та забивання газоходів котла і димохідного каналу сажею. За температури вище 80°С, на внутрішніх поверхнях теплообмінника котла може інтенсивно відкладатись накип, особливо якщо система заповнена непідготовлепою водою зі значною твердістю. Накип, як і сажа, значно погіршує к.к.д. котла.
У котлах із чавунним теплообмінником у разі потрапляння холодного теплоносія в розігрітий теплообмінник виникають теплові напруження і розтріскування чавуну. Тому майже всі випадки пошкодження таких теплообмінників трапляються в результаті неправильного підживлення опалювальної системи холодною водою або у разі великої різниці температур (понад 20°С) та в разі надходження у працюючий котел зі зворотного трубопроводу теплоносія з температурою, нижчою від 40°С. Підживлення системи можна виконувати тільки тоді, коли котел вимкнений і чавунний теплообмінник повністю охолоджений, а мінімально допустима температура па звороті досягається завдяки підмішуванню теплої води з подавального трубопроводу. Один із варіантів такого підмішування наведено на рис. 6.1.
Продуктивність підмішувальиої циркуляційної помпи 6, встановленої між подавальним і зворотним трубопроводами, має становити приблизно 30% від продуктивності циркуляційної помпи опалювальної системи 4, забезпечуючи мінімально допустиму витрату теплоносія через котел 1. Керування помпою 6 здійснюють найпростішим регулятором 7 за температурою від контактного температурного датчика 8, який кріплять за допомогою спеціальної стрічки па зворотному трубопроводі перед котлом. Термостат регулятора 7 встановлюють па температуру 40°С і вмикають помпу 6 після зниження температури в зворотному трубопроводі нижче від заданої межі. Підмішувальпа помпа 6 подає теплу воду із подавального трубопроводу в зворотний, що призводить до підвищення температури води, яка надходить у котел, до необхідного рівня. Після досягнення потрібної температури регулятор 7 вимикає помпу 6.
Рис. 1. Спосіб підтримування необхідної температури теплоносія на вході в котел:
1 - котел; 2 - запірні клапани; 3 - сітчасті фільтри; 4 - циркуляційна помпа опалювальної системи; 5 - зворотні клапани; 6 - підмішувальпа циркуляційна помпа; 7 -регулятор керування помпою; 8 - датчик температури; 9 - запобіжний клапан; 10 - манометр; 11 - розповітрювач системи; 12 -мембранний розширювальний бак
Для протикорозійного захисту трубопроводів рекомендується температуру гарячої води в контурі ГВП двофункційного котла або однофункційного котла з бойлером підтримувати на рівні не вище 50°С. Особливо це стосується систем ГВП, в яких використовуються оцинковані труби. Швидкість корозії цинку за температури води 55 і 60°С (порівняно з 50°С) зростає відповідно у 5 та 30 разів.
Надійність функціонування котла та інших елементів опалювальної системи забезпечує їх власник. Він має організовувати обслуговування й ремонт згідно з вимогами експлуатаційних документів та чинних норм й правил безпеки.
Якщо система водяного опалення в зимовий період припиняє функціонувати більш ніж па добу, необхідно повністю злити воду як із системи, так і з котла, оскільки вона може замерзнути. Після завершення опалювального сезону систему потрібно добре промити, очистити від бруду и накипу і знову заповнити чистим теплоносієм. Зливати теплоносій із системи слід тільки у разі нагальної необхідності й на мінімально можливий проміжок часу, оскільки незаповнена теплоносієм система починає інтенсивно кородувати.
Технічне обслуговування котлів здійснюють їх власники та фахівці газової служби й інших спеціалізованих організацій згідно з інструкціями підприємств-виготовлювачів та чинними нормами і правилами.
Для забезпечення безперебійної ефективної роботи побутових газових котлів рекомендується не рідше ніж один раз на рік виконувати їх профілактичне обслуговування. Це дасть змогу подовжити термін служби обладнання і запобігти збільшенню витрати палива. Виконання профілактичних робіт варто доручати кваліфікованим фахівцям спеціалізованих сервісних організацій.
Профілактичне обслуговування передбачає виконання таких основних видів робіт:
- очищення зовнішньої поверхні теплообмінника і його газоходів від забруднень та сажі;
- очищення внутрішньої частини теплообмінника від накипу й інших відкладень;
- очищення від забруднень і сажі запалювального та основних пальників;
- перевірка функціонування автоматики безпеки та регулювання;
- візуальний огляді очищення димоходу;
- перевірка інших елементів опалювальної системи (розширювального бака, циркуляційної помпи, запірно- регулювальпої арматури, фільтрів тощо).
Несправності та збої в роботі побутових газових котлів, як правило, виникають внаслідок недотримання правил монтажу, експлуатації та обслуговування, а також у результаті невідповідності встановленим нормам вхідного тиску газу, тяги в димоході, напруги в електромережі (для котлів, оснащених автоматикою з електроживленням) і тиску теплоносія в системі опалення.
Замалий тиск газу на вході в газопальниковий пристрій може бути причиною неможливості запуску і подальшої його роботи. Падіння тиску газу в процесі роботи котла нижче від допустимої межі може призвести до згасання пальників або запалювання ударом і до проскакування полум'я в середину пальника та між пальником і соплом. Для різних тинів котлів мінімальний вхідний тиск газу, за якого запалюються основні пальники, становить від 500 до 1300 Па. У випадку роботи пальників на пониженому тиску газу котел не видає своєї номінальної робочої потужності (вона може знизитись навіть на 50% і нижче). За тривалої експлуатації пальників у такому режимі відбувається перегрівання вогневих труб та зменшення ресурсу їх роботи.
Щоб визначити причини несправності, необхідно перевірити вхідний статичний і динамічний тиск газу перед газовим клапаном газопальникового пристрою. Якщо різниця між ними перевищує 400 Па, - це може бути спричинено засміченням газопроводу чи газових фільтрів або несправністю регулятора тиску газу в газорозподільному пункті (ГРП).
Пальники мають забезпечувати повноту згоряння газу. Неповне згоряння газу призводить до утворення сажі, яка відкладається на теплообміннику котла і на внутрішній поверхні димохідного каналу і з часом може спалахнути в місці скупчення. У випадку загоряння сажі в цегляному димоході його стінки не витримують значної температури, і в них утворюються наскрізні тріщини, які порушують щільність димоходу. Крім того, сажа характеризується надзвичайно низькою теплопровідністю, і за товщини її шару навіть 1 -2 мм різко погіршується теплосприйняття стійок газоходів і падає к.к.д. котла.
Тому необхідно правильно відрегулювати роботу тільників і функцію надходження до них первинного та вторинного повітря: За нормального згорянні газу полум'я має бути блідо-синього кольору; за недостатньої кількості повітря полум'я матиме червоний відтінок; за надлишку - жовтий.
Причиною неутримання полум'я на запалювальному пальнику котла може бути недостатнє прогрівання термопари внаслідок відкладення на ній кіптяви або засмічення трубки пальника і його сопла пилом, неправильного розміщення гарячого спаю термопари відносно факела запальника. Полум'я на запалювальному пальнику може також згаснути в результаті задування вітром чи зворотною тягою або зриву гасильною тягою чи протягом.
Як свідчить практика, найчастіше збої в роботі побутових газових котлів трапляються внаслідок недостатньої тяги. В разі порушення гяги в димоході автоматика безпеки перекриває подачу газу па запалювальний та основні пальники. Зменшення природної тяги нижче від встановлених норм, повне припинення прямої тяги або поява зворотної можуть бути за:
- несприятливих погодних умов, як правило, восени і весною, під час дощів і туманів, коли падає атмосферний тиск повітря;
- пошкодження димоходу, нещільності та руйнування цегляної кладки зовнішніх стінок і перегородок, утворення тріщин, завалів, засмічення і закупорювання димовідвідних каналів сажею, обмерзання оголовка;
- непрогрівання неутепленого димоходу охолодженими димовими газами, утворення конденсату і пароповітряних пробок п димовідвідному каналі, зволожування його стінок;
- неправильно розрахованого поперечного перерізу димовідвідного каналу;
- неправильного облаштування димоходу - недостатньої висоти, розміщення оголовка в зоні вітрового підпору, порушень приєднання котла до димовідвідного каналу тощо;
- недостатньої вентиляції приміщення, в якому встановлений котел.
Щоб стабілізувати процес горіння, на котлах встановлюють спеціальні тягопереривачі (стабілізатори тяги).
Причиною шуму в теплообміннику котла під час його роботи практично завжди є наявність у потоці теплоносія повітряних бульбашок і відірваних частинок вапняного нальоту та інших осадів, Тому необхідно запобігати зановітрюваніно системи, систематично промивати її від забруднень і не допускати утворення накипу.