ЗБІР І ВИДАЛЕННЯ ПОВІТРЯ З СИСТЕМИ ОПАЛЕННЯ
У системах центрального опалення. особливо водяного, скупчення повітря (точніше газів) порушують циркуляцію теплоносія, викликають шум у арматурі та корозію стали. Повітря в системи опалення потрапляє різними шляхами: частково залишається у вільному стані при заповненні їх теплоносієм; підсмоктується в процесі експлуатації неправильно сконструйованої системи; вноситься водою при заповненні та експлуатації в розчиненому (точніше, в поглиненому, абсорбувати) вигляді.
Кількість вільного повітря, що залишається в трубах і приладах при їх заповненні, не піддається обліку, але це повітря в правильно сконструйованих системах видаляється протягом декількох днів експлуатації.
Підсосу повітря можна уникнути шляхом створення надлишкового тиску в несприятливих точках системи.
Кількість розчиненого повітря, що вводиться в системи при періодичних добавках води в процесі експлуатації, визначається в залежності від вмісту кисню в подпиточной воді. В 1 т холодної водопровідної води може міститися понад 30 г повітря, в подпиточной деаерірованной воді з теплофікаційної мережі - менше 1 г, тому завжди слід прагнути до заповнення та підживлення систем опалення деаерірованной водою.
Кількість розчиненого повітря, що переходить у вільний стан, залежить від температури і тиску в системах опалення.
Підвищення температури води і зниження гідростатичного тиску супроводжуються переходом абсорбованого повітря у вільний стан. Отже, в верхніх частинах систем водяного опалення. де гаряча вода знаходиться під зниженим тиском, повинно виділятися найбільшу кількість повітря. У нижніх частинах систем при високому гідростатичному тиску повітря міститься тільки в розчиненому вигляді.
Повітря у вільному стані займає в системах опалення значний обсяг. Наприклад, в системі, заповненої 7 м3 водопровідної води, повітря, що виділяється при нагріванні води від 5 до 95 ° С, має обсяг 0,22 м3. Такий обсяг повітря може утворити в трубі діаметром 50 мм «пробку» довжиною близько 100 м, яка повністю порушить циркуляцію води в системі.
При експлуатації систем опалення, заповнених деаерірованной водою, протягом опалювального сезону можуть з'явитися значні скупчення водню. У воді відбувається повільна іонна хімічна реакція з утворенням гідрату закису заліза Fe (OH) 2, який потім перетворюється в окалину - магнетит Fe3О4 (осад, що має вигляд чорних частинок) з виділенням водню. При корозії, наприклад, 1 см3 заліза виділяється 1 л водню.
Ці приклади підтверджують необхідність видалення газів з систем водяного опалення. Слід, крім того, відзначити, що розчинений у воді повітря містить близько 33% кисню, тому «водяний» повітря більш небезпечний в корозійному відношенні для сталевих труб. ніж атмосферне, в якому міститься близько 21% кисню.
У вертикальних водяних трубах бульбашки повітря можуть спливати, перебувати в підвішеному стані - «витати» (швидкість руху води при цьому називають швидкістю витання) і, нарешті, захоплюватися потоком води вниз.
У горизонтальних і похилих водяних трубах бульбашки повітря займають верхнє положення. Найдрібніші бульбашки затримуються в нішах шорсткою поверхні труб. Більші бульбашки (об'ємом 0,1 см3 і більше) в залежності від ухилу труб і швидкості руху води як би котяться уздовж «стельової» поверхні труб у вигляді переривчастої стрічки. Зі збільшенням швидкості руху води до 0,6 м / с починається дроблення повітряних скупчень; бульбашки повітря в верхній частині труб, відриваючись від їх поверхні, рухаються по криволінійних траєкторіях. При швидкості руху води більше 1 м / с дрібні бульбашки поступово поширюються по всьому перетину труб - виникає водоповітряних емульсія.
Швидкість витання в системах водяного опалення; в вертикальних трубах 0,20-0,25 м / с, в похилих і горизонтальних трубах 0,10-0,15 м / с. Швидкість спливання бульбашок повітря у воді не перевищує швидкості витання.
Простежимо за станом повітря і утворенням повітряних скупчень в вертикальних системах водяного опалення.
Повітря переходить з розчиненого стану у вільний у міру зменшення гідростатичного тиску у верхніх частинах систем опалення. в головному стояку - при верхньому розведенні, в окремих стояках-прі нижньої. Вільний повітря рухається за течією або проти течії в залежності від швидкості потоку води і ухилу труб. Повітря збирається у вищих точках систем. При високій швидкості руху води повітря захоплюється потоком і в міру зниження температури і підвищення гідростатичного тиску в нижніх частинах систем знову абсорбується водою.
Тепер можна встановити сукупність заходів для збору повітря в системах водяного опалення. При верхньому розведенні забезпечують рух вільного повітря до точок його збору. Точки збору повітря (і видалення його в атмосферу) вибирають в найбільш високо розташованих місцях систем. Передбачають зниження швидкості руху води в точках збору повітря до значень менше 0,10 м / с. При русі води зі зниженою швидкістю бульбашки повітря спливають і скупчуються для подальшого його видалення.
До таких заходів належать прокладка труб з певним ухилом в бажаному напрямку і установка проточних повітрозбірників: вертикальних або горизонтальних.
Довжина горизонтальних повітрозбірників повинна в 2-2,5 рази перевищувати їх діаметр. З повітрозбірників повітря видаляється в атмосферу періодично за допомогою ручних кранів або автоматичних клапанів.
У більшості відомих конструкцій автоматичних клапанів поплавковими-клапанного типу використовується внутрішній гідростатичний тиск для закривання клапана (притискання золотника клапана до сідла повітряної трубки) і вага поплавка для його відкривання. Надходить в корпус вода піднімає поплавок і за допомогою пружини клапан закривається.
При нижньої розведенню повітря, що збирається в радіаторах або в гріють трубах конвекторів, що знаходяться у верхній частині систем, видаляється в атмосферу періодично за допомогою ручних і автоматичних повітряних кранів або централізовано через спеціальну повітряну трубу.
При централізованому воздухоудаленія повітряні труби стояків об'єднуються горизонтальної повітряною лінією з повітряної петлею для усунення циркуляції води в повітряної лінії. Для періодичного випуску повітря в повітряній петлі поміщають вертикальний збірники повітря. Для безперервного видалення повітря повітряну петлю приєднують до однієї із з'єднувальних труб відкритого розширювального бака.
Особливо важливі заходи по збору і видаленню повітря при заповненні втрат води в системах опалення водопровідною водою. В цьому випадку при нижньому розташуванні магістралей радіатори на верхньому поверсі слід приєднувати по схемі знизу - вниз, або застосовувати централізоване видалення повітря.
При підживленні систем опалення деаерірованной водою можна домогтися винесення повітря з приладів і труб шляхом підвищення швидкості руху води до 0,30 м / с і більше. Це можна здійснити в однотрубних системах з приєднанням труб до опалювальних приладів на верхньому поверсі за схемою зверху - вниз. Поглинання повітря водою протікає порівняно швидко в опалювальних приладах на нижніх поверхах будівель, де розчинність повітря зростає завдяки збільшенню гідростатичного тиску. За спостереженнями процес обезвоздушіванія радіаторів, приєднаних до труб за схемою знизу - вниз, при значному гідростатичному тиску практично закінчується протягом 2-3 діб без відкривання повітряних кранів. Тому при забезпеченні достатньої розчинності повітря труби можна приєднувати до приладів за схемою, що сприяє підвищенню щільності теплового потоку приладів.
У вертикальних однотрубних системах багатоповерхових будівель з П-образними і біфілярного стояками нагорі кожного стояка можна встановлювати тільки один повітряний кран і користуватися ним тільки під час спуску води з стояка. При наповненні ж системи повітря можна видаляти в підставі низхідній частини стояків шляхом видавлювання його водою.
У системах парового опалення повітря знаходиться у вільному стані. У паропроводах пар витісняє повітря в нижні частини систем до конденсатним трубах. Питома вага повітря приблизно в 1,6 рази більше, ніж питома вага пара: при температурі 100 ° С співвідношення становить 9 Н / м3 (0,92 кгс / м3) до 5,7 Н / м3 (0,58 кгс / м3) , чим пояснюється скупчення повітря над поверхнею конденсату. Так як розчинність повітря в конденсаті незначна через високу температуру конденсату, повітря залишається у вільному стані.
У горизонтальних і похилих соматичних конденсатних трубах повітря переміщається над рівнем конденсату, в напірних конденсатних трубах - у вигляді бульбашок і водовоздушной емульсії. У парових системах низького тиску повітря видаляють в атмосферу через спеціальні повітряні труби.
У парових системах високого тиску повітря захоплюється конденсатом, що рухаються з високою швидкістю. Водоповітряних емульсія по трубах потрапляє в закритий конденсаційний бак, де повітря відокремлюється від конденсату і періодично відводиться в атмосферу через спеціальну повітряну трубу.