Если двухтрубная система с теплообменником: Двухтрубная система отопления, тупиковая система для частного дома

Двухтрубная система отопления частного дома: сравнение схем

Обеспечение тепла в доме – важнейшая задача для его владельца. Решить ее можно различными способами, однако по статистике большинство зданий в нашей стране обогреваются при помощи водяной системы отопления.

Именно водяной вариант наиболее эффективен и практичен в наших достаточно суровых климатических условиях. Двухтрубная система отопления частного дома считается одной из ее наиболее востребованных разновидностей.

Мы предлагаем ознакомиться с вариантами и технологиями сборки отопления с подающей и отводящей теплоноситель магистралью. Информация опирается на строительные нормативы и требования. Для полноты восприятия непростой темы представленные сведения дополнены фото-подборками, наглядными схемами, видео.

Содержание статьи:

Особенности двухтрубного отопления

Любая с жидким теплоносителем включает замкнутый контур, соединяющий радиаторы, обогревающие помещение, и котел, который нагревает теплоноситель.

Все происходит следующим образом: жидкость, двигаясь по теплообменнику отопительного прибора, разогревается до высокой температуры, после чего поступает в радиаторы, число которых определяется потребностями здания.

Галерея изображений

Фото из

Принцип устройства двухтрубного отопления

Трубы для нагретого и остывшего теплоносителя

Главное практическое преимущество двухтубных схем

Отсутствие ограничений по площади и сложности

Экономические минусы использования двух труб

Коллекторные разновидности отопительных схем

Лучевая разводка труб от коллектора в конструкции пола

Эстетические приоритеты скрытой разводки отопления

Здесь жидкость отдает тепло воздуху и постепенно остывает. Затем возвращается в теплообменник отопительного прибора и цикл повторяется.

Максимально просто циркуляция протекает в однотрубной системе, где к каждой батарее подходит только одна труба. Однако в таком случае каждая следующая батарея будет получать теплоноситель, вышедший из предыдущей, а, значит, и более холодный.

Отличительная черта двухтрубной системы – наличие подающей и обратной трубы, подходящих к каждому радиатору

Для устранения этого значимого недостатка была разработана более сложная двухтрубная система.

В этом варианте к подключается две трубы:

• Первая – подающая, по которой теплоноситель попадает в батарею.
• Вторая – отводящая или как говорят мастера «обратка», по которой остывшая жидкость уходит из устройства.

Таким образом, каждый радиатор оснащен индивидуальной регулируемой подачей теплоносителя, что дает возможность организовать отопление максимально эффективно.

Так как поставка нагретого теплоносителя к приборам производится почти одновременно одной трубой, а сбор остывшей воды другой, двухтрубные системы отличаются оптимальным теплотехническим балансом – все батареи системы и подключенные к ней контуры работают с практически равной теплоотдачей

Почему выбирают такую систему?

Двухтрубное водяное отопление постепенно вытесняет традиционные , поскольку его преимущества очевидны и очень весомы:

• Каждый из включенных в систему радиаторов получает теплоноситель с определенной температурой, причем для всех она одинакова.
• Возможность проводить регулировки для каждой батареи. При желании владелец может поставить термостат на каждый из отопительных приборов, что позволит ему получить нужную температуру в помещении. При этом теплоотдача остальных радиаторов в здании останется прежней.
• Относительно небольшие потери давления в системе. Это дает возможность использовать для работы в системе экономичный циркуляционный насос сравнительно малой мощности.
• При поломке одного или даже нескольких радиаторов система может продолжать свою работу. Наличие запорной арматуры на подводящих трубах позволяет проводить ремонтные и монтажные работы без ее остановки.
• Возможность монтажа в здании любой этажности и площади. Потребуется только подобрать оптимально подходящий тип двухтрубной системы.

К недостаткам таких систем обычно относят сложность монтажа и большую, в сравнении с однотрубными конструкциями, стоимость. Это связано с двойным количеством труб, которые приходится устанавливать.

Однако надо учитывать, что для обустройства двухтрубной системы используются трубы и комплектующие небольшого диаметра, что дает определенную экономию средств. В итоге стоимость системы получается не намного выше, чем у однотрубного аналога, а преимуществ при этом она дает намного больше.

Одно из значимых преимуществ двухтрубной отопительной системы – возможность эффективной регулировки температуры в помещении

Виды систем с подачей и обраткой

Двухтрубная конструкция характеризуется множеством разновидностей, классифицировать которые можно по разным признакам. Рассмотрим основные из них.

Открытая отопительная разводка

Любая гидравлическая отопительная система представляет замкнутый контур, в который включен расширительный бак. Этот элемент необходим, поскольку нагревающаяся жидкость увеличивается в объеме.

Для выбирается бак, который дает возможность жидкости сообщаться с атмосферой. В этом случае ее часть неизбежно испаряется, что приводит к необходимости постоянно контролировать ее уровень.

Двухтрубная схема отопления открытого типа – самый простой и дешевый вариант сооружения системы. Веский минус ее в том, что в морозный период теплоноситель, напрямую контактирующий с атмосферой, быстро остывает

Это очень важный нюанс, к которому нужно относиться очень ответственно. Недостаточный уровень жидкости в системе приводит к «закипанию» котла и выходу его из строя. Кроме того, открытая система предполагает использование в качестве теплоносителя только воды.

Более практичные в этом плане соединения гликолей или антифризы, при испарении образуют токсичные пары, поэтому используются только в закрытых конструкциях.

Галерея изображений

Фото из

Специфика устройства открытых систем отопления

Двухтрубное отопление с естественным движением

Удаление воздуха в схемах с нижней разводкой

Расположение котла в открытых системах отопления

Закрытая циркуляционная система

Отличается от открытой наличием закрытого расширительного бака. Не нуждается в постоянном контроле со стороны владельца. Конструкция предполагает монтаж , который предназначен для компенсации внезапного понижения или повышения давления в системе. Тем самым он предотвращает поломки оборудования в результате резких перегрузок.

В закрытой схеме монтируется расширительный бак мембранного типа, который не сообщается с окружающей средой, поэтому теплоноситель не испаряется из системы

Мембранный бак дает возможность удерживать в системе оптимальное для насоса и котла давление. Кроме того, закрытая конструкция позволяет применять в качестве теплоносителя любую подходящую по своим параметрам жидкость.

Это дает возможность получить максимально эффективную и экономичную систему с нужными параметрами. Например, не боящуюся замораживания, если в ней используется антифриз.

По способу циркуляции жидкого теплоносителя двухтрубные отопительные системы делятся на две большие группы.

Галерея изображений

Фото из

Закрытый расширительный бачок для отопления

Расположение котла и приборов в закрытых схемах

Воздухоотводчики и балансировочные устройства радиаторов

Группа безопасности двухтрубной закрытой системы

Конструкция с естественной циркуляцией

Основной принцип функционирования системы таков: котел разогревает теплоноситель, который при увеличении температуры расширяется. Плотность жидкости при этом уменьшается.

Благодаря этому более холодная и потому плотная вода постепенно вытесняет разогретую жидкость вверх. Она поднимается до наивысшей точки системы, где начинает понемногу остывать и самотеком движется в радиаторы.

В батареях вода отдает накопленное тепло и, еще больше остывая и увеличивая свою плотность, движется к котлу. Очевидно, что теплоноситель проходит весь цикл самотеком, без использования дополнительного оборудования.

По причине того, что это происходит достаточно медленно, вытесняемый водой воздух успевает переместиться в пиковую верхнюю точку системы, что позволяет избавиться от излишнего завоздушивания.

На рисунке представлена простая схема двухтрубной отопительной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. К ее характерным признакам относят трубопровод больших диаметров, благодаря которому уменьшается гидравлическое сопротивление, и обязательный уклон по ходу движения теплоносителя порядка 2 – 3 мм на погонный метр

Неоспоримым достоинством считается продолжительный срок ее службы. Отсутствие подвижных элементов и циркуляционного насоса, а также замкнутый контур системы с конечным количеством минеральных солей и взвесей существенно продляет время ее эксплуатации.

Специалисты утверждают, что срок службы конструкций с естественной циркуляцией, оснащенных полимерными трубами и биметаллическими радиаторами может составить порядка пятидесяти лет.

Недостатком таких схем считается относительно невысокий перепад давлений. Нужно учитывать еще и определенное сопротивление, которое оказывают радиаторы и трубы движению теплоносителя. Поэтому радиус действия такой системы будет ограничен. Строительными нормами рекомендуется использовать отопление с естественной циркуляцией в радиусе не более 30 м.

Помимо этого, такая система имеет достаточно высокую инерцию, поэтому с растопки котла и до момента стабилизации температуры в отапливаемом здании проходит довольно большое количество времени.

Отрицательным моментом можно считать и то, что все трубы должны быть уложены под определенным уклоном, чтобы жидкость могла двигаться в нужном направлении. Отопительная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции.

Двухтрубная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции: чем ниже опускается температура в отапливаемом помещении, тем выше становится скорость движения теплоносителя

Чем ниже температура окружающей среды, тем выше скорость циркуляции теплоносителя. Кроме этого на продвижение жидкости по отопительному контуру влияют еще несколько факторов: сечение и материал труб разводки, радиус и количество поворотов в схеме двухтрубного отопления частного дома, а также наличием и видом установленной запорной арматуры.

Воздействуя на перечисленные факторы можно добиться наибольшей эффективности системы отопления.

Разводка с принудительной циркуляцией теплоносителя

В описанную выше схему включается , двигающий теплоноситель по замкнутому отопительному контуру. Это дает значительные преимущества. Прежде всего, увеличивается скорость движения жидкости, за счет чего здание прогревается намного быстрее.

При этом все радиаторы, подключенные к системе, получают теплоноситель примерно одинаковой температуры. Это позволяет им разогреваться максимально равномерно.

При использовании схемы с естественной циркуляцией это невозможно, поскольку температура жидкости, попадающей в радиатор, зависит от расстояния, на которое он удален от котла. Чем дальше батарея, тем холоднее теплоноситель. Принудительная циркуляция дает возможность регулировать уровень разогрева отдельных элементов сети. Кроме того, при необходимости можно перекрывать ее отдельные участки.

Использование циркуляционного насоса позволяет включить в систему мембранный расширительный бак, то есть выполнить ее в закрытом варианте. Таким образом, количество испаряемой жидкости значительно уменьшается.

Кроме того, существенно упрощается монтаж конструкции, поскольку отсутствует необходимость укладывать трубы строго под определенным углом, точно высчитывать их диаметр и высоту подъема.

На рисунке представлена схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией. Здесь присутствует насос, двигающий жидкость по контуру

Еще одно достоинство – возможность достаточно безболезненно вносить необходимые изменения в ее схему и компоновку. Для обустройства такой конструкции используются трубы и комплектующие меньшего диаметра, что ее существенно удешевляет.

Помимо этого такие системы более экономичны благодаря тому, что разница температур жидкого теплоносителя на входе и на выходе котла намного меньше, чем у аналога с естественной циркуляцией.

Наличие в схеме насоса препятствует появлению завоздушенности отопительной магистрали. В целом разводки с использованием принудительной циркуляции считаются более эффективными, но недостатки у них тоже есть.

Наиболее значимый из них – энергозависимость. Насос не может работать без подключения к источнику питания. При отключениях электроэнергии такая система отопления останавливается. При частых отключениях желательно иметь бесперебойный источник энергии.

К числу недостатков обычно относят и финансовые затраты. Часть из них – это цена циркуляционного насоса, а так же стоимость арматуры, которая необходима для его нормального функционирования. Что в целом увеличивает цену монтажа системы. Помимо этого ежемесячно потребуется оплачивать счета за электроэнергию, которая обеспечивает работу циркуляционного насоса.

От правильности выбора насоса во многом зависит эффективность функционирования отопительной системы с принудительной циркуляцией

Схема отопления может быть скомпонована двумя разными способами, которые определяют расположение стояков и трубопроводов в пространстве.

Горизонтальный и вертикальный тип компоновки

Предполагает подключение приборов отопления к горизонтальной магистрали. Преимущественно монтируется большой площади. Стояки в этом случае оптимально располагать в коридорах или подсобных помещениях.

Достоинством такого типа компоновки считается меньшая стоимость самой системы и ее монтажа. Основной недостаток – склонность конструкции к завоздушиванию, поэтому необходима установка кранов Маевского.

Горизонтальная разводка отличается от вертикального варианта тем, что количество вертикальных магистралей в ней минимально. Плюс ее в том, что подающую и обратную магистраль можно проложить под полом, минус в том, что для скрытой прокладки нежелательно применять полимерные трубы и требуется обязательно устанавливать на контур циркуляционный насос

Подключение радиаторов производится к вертикально расположенным стоякам. Такой вариант особенно хорош для зданий с несколькими этажами, поскольку дает возможность подключать к отопительному стояку каждый этаж по отдельности. Основным преимуществом системы считается отсутствие воздушных пробок. При этом обустройство отопительной схемы с вертикальной компоновкой обойдется дороже, чем для горизонтального аналога.

Вертикальная компоновка системы позволяет подключать к отоплению каждый этаж по отдельности, что очень удобно

Двухтрубная обогревательная система с верхней разводкой

Главная отличительная особенность такой конструкции – прокладывание подающего трубопровода по верхней части комнаты, обратка отводится по ее нижней  части.

Важное преимущество такой системы: высокое давление в магистрали, что обусловлено значительной разницей в уровнях обратной и подающей трубы. Благодаря этому обстоятельству их диаметр может быть одинаковым даже при обустройстве схемы с естественной циркуляцией.

Но при этом расширительный бак, который размещается в наивысшей точке схемы, чаще всего оказывается на неотапливаемом чердаке, что может вызвать проблемы. Как вариант можно рассматривать обустройство бака внутри перекрытия, когда его нижняя половина остается в отапливаемой комнате, а верхняя часть выводится на чердак и максимально утепляется.

Если владелец не особенно озабочен наличием труб под потолком комнаты, желательно располагать подающую линию выше уровня окон.

В этом случае расширительный бак можно расположить под потолком, при условии, что высота стояка будет достаточной для обеспечения нормальной скорости теплоносителя. Обратку нужно будет смонтировать максимально близко к уровню пола или даже опустить под него. Правда в последнем случае при обустройстве магистрали нельзя будет использовать соединительные элементы, чтобы исключить появление течи.

На рисунке представлены схемы верхней разводки с попутным и встречным естественным движением теплоносителя. Представлены варианты двухконтурной и одноконтурной разводки

Внешний вид комнаты с проложенными под потолком трубами недостаточно эстетичен. Помимо этого часть тепла уходит вверх, что делает отопительную систему с верхней разводкой недостаточно эффективной.

Поэтому можно попробовать собрать схему с подающей магистралью, проходящей под радиаторами, но это улучшит только внешний вид системы, никак не повлияет на ее недостатки.

Подключение насоса позволяет легко добиться оптимального давления в системе даже при использовании труб минимального диаметра. Максимальный эффект от отопительной системы с разводкой верхнего типа можно получить в двухэтажном частном доме, поскольку естественная циркуляция стимулируется большой разницей в высоте установки котла, находящегося в подвале, и батарей второго этажа.

В очередной раз будет направляться в расширительный бак, который ставится на чердаке или на втором этаже. Откуда по наклонной магистрали жидкость начнет поступать в радиаторы.

В этом случае можно даже совместить отвечающую за наличие горячей воды распределительную емкость и расширительный бак. Если в доме будет установлен энергонезависимый котел, получится полностью автономная отопительная система.

Еще один очень удачный вариант для двухэтажного дома – комбинированная система, объединяющая двух и однотрубные участки. К примеру, однотрубная конструкция монтируется на втором этаже в виде водяного теплого пола, а двухтрубная устанавливается на первом. Возможность регулировать температуру во всех комнатах при этом полностью сохраняется.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой не украшает комнату. Подающую трубу приходится размещать над окном, если постройка не оборудована утепленным чердаком

Главным преимуществом двухтрубной отопительной системы с верхней разводкой считается высокая скорость продвижения теплоносителя и отсутствие завоздушивания магистрали.

Именно поэтому ее используют достаточно часто, не обращая внимание на значимые недостатки:

• неэстетичный вид комнат;
• большой расход труб и комплектующих;
• отсутствие возможности обогрева помещений большой площади;
• проблемы с размещением расширительного бака, который не всегда можно совместить с распределительным;
• дополнительные расходы на декор, чтобы можно было замаскировать трубы.

В целом система с верхней разводкой вполне жизнеспособна, а при грамотно проведенных расчетах еще и очень эффективна.

Двухтрубная конструкция с нижней разводкой

Схема предполагает монтаж подачи и обратки снизу от батарей. В отличие от системы с разводкой верхнего типа направление движения теплоносителя здесь изменено. Он начинает движение снизу наверх, проходит через батареи и направляется по обратке в отопительный котел.

Системы с нижней разводкой могут включать в себя один или несколько контуров. Кроме того, возможно обустройство тупиковой разводки и схемы с попутным движением жидкого теплоносителя.

На рисунке представлена отопительная система двухтрубного типа с нижней разводкой. Нижняя схема прокладки подающей магистрали выгодна тем, что не требует настолько же мощного утепления трубопровода, как при прокладке его в пределах неотапливаемого чердака. Потери тепла тоже существенно ниже

Главный недостаток конструкции – завоздушивание. Чтобы избавиться от него используются краны Маевского. Причем если система установлена в двух или более этажном доме, предполагается, что такой кран должен будет стоять на каждой батарее. Это, безусловно, не очень удобно, поэтому рекомендуется прокладка специальных воздушных линий, которые включаются в систему.

Такие воздухоотводчики собирают воздух из отопительной магистрали и направляют его в центральный стояк. Далее воздух попадает в расширительный бак, откуда и удаляется. Отопительные схемы с нижней разводкой и естественной циркуляцией используются достаточно редко, поскольку имеют ряд ограничений. Прежде всего это то, что большинство включенных в цепь батарей являются конечными.

По этой причине их приходится оснащать спускниками. Если же в системе присутствует расширительный бачок открытого типа, то спускать воздух придется придется практически ежедневно. Монтаж воздушных магистралей, закольцовывающих подающие трубы, позволяет нивелировать этот недостаток. Однако они существенно усложняют схему  и делают ее более громоздкой. Более того, «воздушка» прокладывается по верху комнаты.

Значимое преимущество нижней разводки, заключающееся в отсутствии проложенной на виду магистрали, при этом теряется. Количество используемых для монтажа труб в таком случае вполне сопоставимо с числом деталей, необходимых для верхней разводки. Поэтому для обустройства двухтрубной системы с нижней разводкой чаще всего используется вариант с принудительной циркуляцией.

Внешне системы с нижней разводкой выглядят намного привлекательнее. Трубопроводы выполнены из труб небольшого диаметра, проходят под радиатором и почти незаметны

К значимым достоинствам такой системы можно отнести:

• Компактное размещение участка управления всей системой. Чаще всего его устанавливают в подвале.
• Снижение теплопотерь, которое дает прокладка труб по низу помещения.
• Возможность подключения и эксплуатации отопительной системы до полного завершения строительных или же ремонтных работ. К примеру, первый этаж может отапливаться, а на втором будут проводиться необходимые работы.
• Значительная экономия тепла благодаря возможности распределять его по отапливаемым помещениям.

К недостаткам нижней разводки относят большое количество труб и комплектующих, необходимых для монтажа и невысокое давление жидкости в подводящей магистрали. Кроме того, отрицательным моментом можно считать и необходимость монтажа на отопительные радиаторы, а также постоянное удаление воздушных пробок из системы.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор и оценка достоинств и недостатков отопительных систем с естественной и с принудительной циркуляцией:

Видео #2. Подробный разбор схемы двухтрубного отопления для трехэтажного загородного дома:

Видео #3. Как самостоятельно обустроить двухтрубную систему отопления в загородном доме:

Отопительная система двухтрубного типа – это широко распространенный способ практичного и эффективного обогрева жилья. Существует множество модификаций такой схемы. Важно правильно выбрать оптимальный вариант для своего дома и произвести грамотный расчет всех параметров системы. Только тогда в доме гарантированно будет тепло и уютно.

Заинтересовала тема статьи, хотите разобраться в неясных момента? Возникли вопросы или есть желание поделиться ценным опытом? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, расположенном под текстом.

варианты схем, монтаж своими руками, двухтрубное отопление в частном доме,схема двухтрубного отопления.

Эффективность и надежность — требования, которым должна соответствовать двухтрубная система отопления загородного дома. Достигается это не только за счет качества всех ее элементов, но и правильного выбора конструкции. Современные материалы и оборудование позволяют монтировать самые передовые системы, но по-прежнему большинство владельцев предпочитает классическое отопление, чаще всего двухтрубное.

Принцип работы двухтрубной системы

Содержание статьи

Принцип работы двухтрубной системы отопления частного дома наглядно показан на схеме.

Основные этапы:

1. Теплоноситель (чаще всего это вода) нагревается в котле и поступает одновременно на все радиаторы отопления. Для этого служит подающая труба, мастера ее называют «подача», на рисунке она обозначена красным цветом.
2. Проходя через батареи вода отдает им часть своего тепла и возвращается в котел по отводящей трубе, или в разговорном варианте «обратке», на схеме она синяя. При этом часть воды, при нагревании увеличившись в объеме, попадает в расширительный бак.

Следует отметить, что теплоноситель поступает на вход каждого нагревательного элемента с одинаковой температурой, или почти одинаковой, если учесть минимальные потери на самой подающей трубе. Таким образом, независимо от длины разводки, каждая батарея будет «запитана» непосредственно от самого котла, а не от предыдущего радиатора. Это ключевое преимущество системы отопления в две трубы перед однотрубной, но не единственное.

Плюсы двухтрубного отопления

Владельцев частных домов система привлекает следующими достоинствами:

1. Способность системы отопления работать без насоса. Связанно это с тем, что в двухтрубной системе не происходит падение давления и для эффективной работы достаточно естественной конвекции.
2. Регулировка температуры каждого радиатора проводится с помощью кранов, термостатов. Это позволяет более оптимально распределить теплоноситель по батареям, что не только повышает эффективность, но и позволяет сэкономить на топливе.
3. Возможность проведения ремонта без остановки всей системы. При повреждении одного из радиаторов, его можно отремонтировать или заменить, перекрыв соответствующие вентили.
4. Разнообразие вариантов двухтрубной системы. Это позволяет использовать ее в домах различной этажности, независимо от площади и количества помещений.

Недостатки

Основных всего два:

1. Стоимость. По сравнению с однотрубной, цена значительно выше из-за большего количества материала.
2. Сложность и трудоемкость монтажа. Имеется ввиду не только монтаж труб, но и строительные работы: сверление отверстий, штробление стен и прочее.

Впрочем, эти недостатки можно частично компенсировать грамотным выбором варианта разводки.

Цены на компоненты для двухтрубной системы отопления

двухтрубная система отопления

Типы разводки

Качественный монтаж системы отопления обеспечивает не только ее последующую эффективность. В процессе строительства требуется решить вопрос эстетичного размещения труб и батарей в комнате, их соответствие интерьеру.

Не последнее значение имеет стоимость. Здесь решающая роль отводится горизонтальному размещению труб в комнате. Возможны два варианта: с верхней или нижней подачей.

Верхняя

Эту схему можно назвать классической, и появилась она вместе с водяным отоплением. В то время еще не было циркуляционных насосов, во всяком случае бытовых. Суть разводки заключается в распределении воды из «подачи», расположенной гораздо выше радиаторов. При этом обратная труба расположена ниже батарей.

Такая разводка предполагает движение воды сверху вниз, что характерно для естественной конвекции. При этом полностью исключено размещение»подачи» ниже батареи. Более того, для большей эффективности она должна располагаться как можно выше, обычно под потолком.

Такая конструкция не всегда «вписывается» в дизайн помещения. Обилие труб визуально загружает комнату, иногда осложняет расстановку предметов мебели. Кроме того, система не будет работать без наклона «подачи» и «обратки». Это создает ощущение кривизны стен и потолка.

Вот почему верхняя разводка считается устаревшей и монтируется когда, по какой либо причине, не хочется или нет возможности использовать насос.

Нижняя

Даже одного взгляда на фото достаточно, чтобы понять, насколько предпочтительнее во всех отношениях выглядит отопление с нижним расположением подающей трубы. В этом случае обязательно нужно предусмотреть вентили в верхней части радиатора, так как при заполнении системы водой в нем возникнет воздушный пузырь.

Трубы расположены ниже радиатора, не загромождают пространство, не привлекают внимание. При желании их даже можно спрятать в стены или пол. На эффективности отопления это никак не скажется.

Естественно, что нижняя разводка двухтрубного отопления предполагает использование циркуляционного насоса. Значит, возникает вопрос монтажа электропроводки и резервного питания, но вряд ли это можно считать серьезным недостатком.

Виды двухтрубных отопительных систем

На практике бывает довольно сложно выбрать отопительную систему для жилого дома. Здесь нельзя допустить ошибки, потом переделать что-либо будет очень трудно. Прежде чем проектировать отопление, нужно сначала выбрать его вид.

С естественной циркуляцией

Конструкция такого типа иногда применяется для обогрева частных домов. В двухтрубном варианте функционирование системы возможно только с верхней подачей. Отсюда вытекают всевозможные недостатки и неудобства. Такую отопительную систему нельзя назвать подходящей для домов с большой горизонтальной проекцией. Чаще всего это одноэтажные здания с большим количеством последовательно расположенных комнат.

Причин тому две:

1. Для отопления с естественной циркуляцией необходимо соблюдать уклон подающей и обратной труб, что очень трудно сделать на большом расстоянии.
2. Малое давление в системе не позволяет разносить котел в самый дальний радиатор более, чем на 30 м. Это максимально возможная цифра, на практике нужно рассчитывать на 25 м.

Система с естественной циркуляцией вполне подходит для домов с компактным расположением комнат, в том числе и двухэтажных.

Плюсы и минусы

Система естественной циркуляции имеет несколько несомненных преимуществ:

1. Долговечность. Отсутствие электрического насоса и низкое давление обеспечивают длительную, безотказную работу данной системы. По оценкам экспертов срок ее службы— до 50 лет.
2. Энергонезависимость. Система сохраняет работоспособность даже при отсутствии электричества.
3. Возможность установить насос в случае неэффективной работы, превратив в систему с принудительной циркуляцией.

Недостатков у пассивного отопления больше, и они значительные.

Основные минусы системы:

1. Низкое давление, создаваемое котлом, вынуждает использовать трубы достаточно большого диаметра, что не выгодно ни с эстетической, ни с экономической точки зрения.
2. Ограничения по расстоянию.
3. Медленный, постепенный прогрев.
4. Необходимость выдерживать уклон «подачи» и «обратки».
5. Практически невозможно скрыть трубы в стенах.

Система с принудительной циркуляцией

Такое отопление является наиболее инновационным и эффективным. Движение теплоносителя по трубам происходит под воздействием давления, создаваемого электрическим насосом.

Преимущества системы:

1. Высокая эффективность работы.
2. Не портит общий интерьер комнаты.
3. Обеспечивает быстрый и равномерный прогрев всех радиаторов.
4. Постоянное давление в системе позволяет использовать современные механические устройства терморегулирования.
5. Этажность отапливаемого здания определяется только производительностью насоса.
6. Предоставляет более широкие возможности с точки зрения горизонтальной разводки.

Последний пункт наиболее важен при проектировании отопления. Имеется ввиду способ прокладки труб к радиаторам. Выбор оптимального варианта поможет не только более эффективно обогревать комнаты, но и существенно сэкономить.

Тупиковые ветви

Типичный способ реализации данной разводки представлен на рисунке. В данном случае здесь показаны две тупиковые ветки, в которых объединено по 6 радиаторов. На практике их количество может быть любым. Такую разводку еще называют со встречными потоками. Объясняется это тем, что в каждой ветке потоки в «подаче» и «обратке» движутся в разных направлениях.

Тупиковую разводку можно считать наиболее распространенной. Ее популярность связана, в основном, с простотой монтажа.

Основные недостатки:

1. При монтаже используются трубы разного диаметра. Подающая и обратная труба сужаются по мере приближения к последнему радиатору ветви.
2. Система может потребовать тщательной балансировки. Иногда один обогреватель может зашунтировать все остальные, то есть, вся ветвь замкнется только через него. Добиться равновесия можно регулировкой потоков с помощью вентилей.
3. Трудно отрегулировать оптимальную температуру в каждой комнате.

Разводка с попутным движением теплоносителя

В данном случае все радиаторы соединены по кольцу. Это стало возможно благодаря тому, что отводная труба появляется только после того, как теплоноситель проходит первый радиатор. «Подача» заканчивается в последнем радиаторе. В результате, как и положено, к котлу подходят две трубы, а система образует замкнутый контур. Специалисты называют его петлей, или кольцом Тихельмана.

Достоинства разводки:

• используются трубы одного диаметра;
• простая балансировка системы;
• возможность использования термостатических приборов.

Правда, последний пункт справедлив только при периметре на более 35 м.

Лучевая схема

Еще ее называют коллекторной, так как «питание» обогревателей осуществляется из одной области. Вся разводка разделена на несколько тупиковых ветвей, по одной батарее в каждой. Как результат — точная регулировка из одного места и возможность использования труб минимального диаметра. К сожалению, данная система пока не получила достаточного распространения.

Явные достоинства сводятся на нет двумя недостатками:

1. Высокая стоимость. Требуется большое количество труб и строительные затраты.
2. Сложность монтажа.

Вообще, достаточно редко можно встретить дом, в котором в чистом виде используется та или иная разводка. Чаще всего при проектировании отопления стараются создать комбинацию из нескольких схем в угоду эффективности и экономии.

Видео описывает разные типы устройства двухтрубной системы отопления.

Технология сборки двухтрубного отопления

Прошли те времена, когда для того, чтобы «сварить» отопление, требовалось громоздкое оборудование, а главное — большой опыт его использования. Сегодня любой желающий может относительно недорого приобрести необходимый комплект инструментов и смонтировать систему своими руками. Конечно, потребуются некоторые навыки, но главное — желание.

При производстве работ последовательность действий должна быть следующая:

1. Установка котла, именно от него нужно начинать все последующие манипуляции. Местом установки лучше выбрать отдельное помещение, которое должно соответствовать требованиям, предъявляемым к монтажу газового оборудования. Если отопление предполагает естественную циркуляцию, то котел необходимо поставить как можно ниже.
2. Монтируется расширительный бак. В противовес котлу, для него выбирается самая высокая точка. При этом лучше установить его в отапливаемом помещении. При размещении на чердаках и холодных мансардах нужно позаботиться об утеплении. Желательно продумать, хотя бы примитивную, сигнализацию об уровне воды.
3. Рядом с котлом, на отводной трубе, монтируется насос. Важно соблюдать направление стрелки. Она должна смотреть на отопительный прибор.
4. Устанавливаются радиаторы с установленными вентилями для сброса воздуха.
5. По заранее продуманной схеме монтируется трубопровод. При естественной циркуляции не нужно забывать про обязательный уклон.
6. К трубопроводу присоединяются радиаторы.
7. Подключение к водопроводу и канализации. Это нужно для заполнения системы и аварийного сброса из нее воды.
8. Теперь можно проверить систему на отсутствие протечек.

Следует помнить, что все работы по подключению и первоначальному запуску котла в эксплуатацию должны производить специалисты газовой службы. stove ru порядовки вы можете узнать по ссылке.

Видео

Посмотрите видео, в котором показана пошаговая инструкция монтажа двухтрубной системы отопления своими руками.

Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой

Существует несколько способов водяного отопления помещения. Есть двухтрубная, однотрубная схема размещения и два типа подведения труб: нижнее и верхнее. Рассмотрим конструкцию с двумя трубами и разводкой внизу.

Характеристика

Наиболее распространенной является именно двухтрубная организация отопления, несмотря на некоторые достоинства однотрубных конструкций. Какой бы сложной ни была такая магистраль с двумя трубами (отдельно для подачи воды и ее возврата) большинство предпочитает именно ее.

Такие системы стоят в многоэтажных и многоквартирных домах.

Устройство

Элементы двухмагистрального отопления с нижней врезкой труб следующие:

• котел и насос;
• автовоздушник, термостатические и предохранительные клапаны, вентили;
• батареи и расширительный бак;
• фильтры, регулирующие устройства, датчики температуры и давления;
• можно применять байпасы, но необязательно.

Преимущества и недостатки

Рассматриваемая двухтрубная схема соединения при использовании обнаруживает много плюсов. Во-первых, равномерность распространения тепла по всей магистрали и индивидуальная подача теплоносителя в радиаторы.

Поэтому есть возможность регулировать отопительные приборы по отдельности: включать/выключать (нужно только перекрыть стояк), изменять напор.

В разных комнатах можно устанавливать разную температуру.

Во-вторых, такие системы не требуют отключения или слива всего теплоносителя при поломке одного отопительного прибора. В-третьих, систему можно устанавливать после возведения нижнего этажа и не ждать, пока будет готов весь дом. Кроме того, трубопровод имеет меньший диаметр, чем в системе с одной трубой.

Есть и некоторые недостатки:

• требуется больше материалов, чем для однотрубной магистрали;
• небольшое давление в подающем стояке создает необходимость часто спускать воздух, подключив дополнительные клапаны.

Сравнение с другими типами

В нижней врезке подающая магистраль прокладывается снизу, рядом с обраткой, потому теплоноситель направляется снизу вверх по стоякам подачи. Оба вида разводок могут быть сконструированы с одним или несколькими контурами, тупиковым и попутным течением воды в подающей трубе и обратке.

Системы естественной циркуляции с подводкой внизу применяются очень редко, так как они требуют большое количество стояков, а смысл такой врезки труб – свести их количество к минимуму. С учетом этого такие конструкции чаще всего имеют принудительную циркуляцию.

Крыша и этажи — значение

В верхнем подведении подающая магистраль – выше уровня радиатора. Ее монтируют на чердаке, в потолочном перекрытии. Нагретая вода поступает наверх, затем – через стояки подачи равномерно растекается по батареям. Радиаторы должны находиться выше обратки. Чтобы исключить скопление воздуха, монтируют компенсирующий бак в самой топовой точке (на чердаке). Потому она не подходит для домов с плоской крышей без чердака.

Разводка снизу имеет две трубы – подающую и отводящую, – батареи отопления должны быть выше их. Она очень удобна для удаления воздушных пробок кранами Маевского. Подающая магистраль находится в подвале, в цоколе, под полом. Подающий трубопровод должен находиться выше, чем обратка. Дополнительный уклон магистрали в сторону котла сводит к минимуму воздушные пробки.

Обе разводки наиболее эффективны при вертикальной конфигурации, когда батареи смонтированы на различных этажах или уровнях.

Принцип работы

Главной характеристикой двухтрубной системы является наличие индивидуальной магистрали подачи воды в каждый радиатор. В этой схеме каждая из батарей снабжена двумя отдельными трубами: подводящей воду и отводящей. К батареям теплоноситель течет снизу вверх. Остывшая вода возвращается по обратным стоякам в обратную магистраль, а по ней в котел.

В многоэтажном помещении уместно ставить именно двухтрубную конструкцию с вертикальным расположением магистрали и нижней разводкой. В этом случае разница температур между теплоносителем в подающей трубе и обратке создает сильное давление, увеличивающееся по мере повышения этажа. Давление помогает воде продвигаться по трубопроводу.

В рассматриваемом нижнем соединении труб котел должен находиться в углублении, так как батареи и отопительные приборы должны быть выше для обеспечения равномерной доставки воды к ним.

Воздух, который накапливается, удаляется кранами Маевского или спускниками, они монтируются на всех отопительных приборах. Применяют также автоматические сбросники, которые фиксируются на стояках или специальных воздухоотводных линиях.

Виды

Двухтрубная система отопления может быть следующих типов:

• горизонтальная и вертикальная;
• прямоточная — теплоноситель течет в одном направлении по обеим трубам;
• тупиковая — горячая и остывшая вода движется в разных направлениях;
• с циркуляцией принудительной или естественной: для первой нужен насос, для второй – уклон труб в сторону котла.

Горизонтальная схема может быть с тупиками, с попутным движением воды, с коллектором. Она подходит для одноэтажных зданий со значительной протяженностью, когда батареи целесообразно подсоединять к горизонтально расположенной магистральной трубе. Удобна такая система также для зданий без простенков, в панельно-каркасных домах, где стояки удобно размещать на лестничной клетке или коридоре.

По мнению специалистов, самой эффективной стала вертикальная схема с принудительным током воды. Для нее нужен насос, который располагают на обратке перед котлом. На ней же монтируют и расширительный бак. За счет насоса трубы могут быть меньше, чем в конструкции с естественным движением: вода с его помощью гарантировано будет двигаться по всей линии.

Все отопительные приборы подсоединяются к вертикально расположенному стояку. Это оптимальный вариант для многоэтажек. Каждый этаж соединяется с трубой стояка отдельно. Преимуществом является отсутствие воздушных пробок.

Монтаж

Условно можно выделить несколько этапов работ. Сначала определяется тип отопления. Если к дому подведен газ, то самым идеальным вариантом будет установка двух котлов: один – газовый, второй – запасной, твердотопливный или на электричестве.

Далее следует согласовать установку системы отопления в проектной документации и приступить к покупке необходимых материалов, устройств, подготовке инструментов.

Этапы

Вкратце монтаж состоит из таких пунктов:

• от котла выводится вверх труба подачи и соединяется с компенсаторным бачком;
• из бачка выводят трубу верхней магистрали, которая идет ко всем радиаторам;
• устанавливается байпас (если он предусмотрен) и насос;
• проводится обратная линия параллельно подающей, ее же соединяют с радиаторами и врезают в котел.

Котел

Для двухтрубной системы первым устанавливается котел, для чего создается мини-котельная. В большинстве случаев это подвал (в идеале — отдельное помещение). Основное требование – хорошая вентиляция. Котел должен иметь свободный доступ и располагаться на некотором отдалении от стен.

Пол и стены вокруг него облицовываются огнеупорным материалом, а дымоход выводится на улицу. При необходимости устанавливается насос для циркуляции, коллектор для распределения, регулирующие, измерительные приборы около котла.

Радиаторы

Их монтируют в последнюю очередь. Они располагаются под окнами и фиксируются кронштейнами. Рекомендуемая высота от пола – 10–12 см, от стен – 2-5 см, от подоконников – 10 см. Впуск и выпуск батареи фиксируется запорными и регулирующими устройствами.

Желательно установить термодатчики — с их помощью можно отслеживать показатели температуры и регулировать их.

Если котел отопления газовый, то необходимо наличие соответствующей документации и присутствие представителя газового хозяйства при первом запуске.

Советы

Расширительный бак располагается на уровне или выше самой пиковой точки магистрали. Если есть автономная водоподача, то его можно интегрировать с расходным бачком. Уклон подающей и обратной труб должен быть не больше 10 см на 20 и более погонных метров.

Если трубопровод оказался у входной двери – уместно разделить его на два колена. Тогда разводка создается от места верхней точки системы. Нижняя магистраль двухтрубной конструкции должна находиться симметрично и параллельно верхней.

Все технологические узлы нужно оснастить кранами, а подающую трубу желательно утеплить. Распределительный бак также желательно разместить в утепленном помещении. При этом не должно быть прямых углов, резких переломов, которые создадут впоследствии сопротивление и воздушные пробки. Наконец, нельзя забывать про опоры для труб — они должны быть из стали и врезаться на каждые 1,2 метра.

схема подключения и разводки в многоэтажных и частных домах

Название системы «двухтрубная» говорит само за себя. Для работы требуется две трубы: одна подаёт подогретый до требуемого градуса теплоноситель, а вторая – возвращает его к котлу для восполнения потерянной температуры.

Такое решение позволяет реализовать как схему с естественной циркуляцией, так и с принудительной, а для нагрева теплоносителя использовать котлы на любом топливе. Двухтрубная система отопления популярна и в индивидуальном, и в масштабном строительстве. 

Подключение радиатора к системе с двумя трубами Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Две трубы лучше, чем одна?

Основным отличием систем отопления друг от друга является то, как организовано движение теплоносителя. В случае с двумя трубами, требуется вдвое больше времени и материалов на прокладку трубопроводов. По сравнению с однотрубным вариантом это минус.

Два варианта устройства отопления

Но если труба одна, то она должна иметь больший диаметр, и экономия получается не такой уж большой.

Зато при использовании системы с двумя трубами есть возможность обеспечить обогреваемым помещениям постоянную температуру.

При однотрубной схеме она неравномерна, а установить на радиаторы терморегулирующие головки невозможно.

Улучшить ситуацию здесь можно разве что путём установки байпаса с многоходовым краном, но это дополнительные денежные и трудовые затраты, которые съедают и без того призрачную выгоду.

Примечание: недостатком основанной на 2-х трубах системы, является необходимость полной остановки работы для осуществления ремонта.

Но и этот минус прекрасно нивелируется путём установки на входе и выходе каждой батареи шарового крана.

На входе и выходе каждой батареи должен стоять вентиль

При наличии двух магистралей, горячая вода одной температуры поступает от котла сразу ко всем точкам потребления. При условии установки перед ними кранов, регулирующих интенсивность потока, она равномерно распределяется по всей трассе трубопровода.

В двухтрубной системе нет такого, что дом, расположенный далеко от котельной, или же квартира, максимально удалённая от первого этажа, обогреваются хуже.

Разница температур на подаче и обратке

Две трубы создают минимум сложностей для организации самотечного отопления, а при использовании циркуляционных насосов бывает достаточно оборудования минимальной мощности.

Есть ли различия в структуре

Двухтрубные системы могут быть исполнены в горизонтальном варианте, когда дом одноэтажный, и в вертикальном, когда этажей два и больше. Экономия тепла – их главное достоинство.

Устанавливаемые на приборах отопления термостаты автоматически отключают прибор из цепи, если датчик зафиксировал перегрев.

Варианты: схемы двухтрубной системы для отопления многоквартирного дома

При этом теплоноситель уходит в следующий прибор, и только когда помещения стабильно прогреты, оставшийся минимум поступает в нерегулируемые стояки. К ним обычно относятся коридоры между квартирами, холлы перед лифтами, лестничные площадки, где тоже установлены радиаторы.

Важно: термостат так же играет роль дросселя, не позволяя системе терять необходимое давление.

Чтобы это было возможно, дросселирующее отверстие в приборе имеет диаметр, сравнимый с булавочным. Из-за малого размера отверстие легко засоряется, поэтому важным этапом в двухтрубной системе является фильтрация теплоносителя.

Выбор термостатов тоже влияет на комфортную эксплуатацию контура. Важно обращать внимание на шумность при потере давления.

Принимайте во внимание и то количество настроек, которое фиксировано может обеспечить термостат – чем их больше, тем по радиаторам точнее распределяется теплоноситель.

Варианты разводки

Системы, монтируемые в вертикальном варианте, чаще проектируют с нижней разводкой, потому что разница в температурах на подаче и обратке провоцирует гравитационное давление, которое в зависимости от этажности дома может достигнуть 10 кПа.

Чем выше расположена квартира, тем больше в отопительных приборах давление.

Именно оно в такой системе используется для преодоления теплоносителем трассы уходящего вверх трубопровода. В итоге достигается наибольшая стабильность работы контура.

Однако когда спроектировать систему с нижней разводкой не представляется возможным, подающий трубопровод располагают сверху вниз. Вторую трубу (обратку) при этом разводят снизу, иначе в нижней части трубопровода из-за шлама постоянно будут возникать засоры.

Система с верхним расположением подающей трубы

Чтобы сбалансировать разницу давлений и обеспечить их перепад, в основании стояка предусматривают установку БК (балансировочного клапана).

Он похож на обычный вентиль, только предназначен не для перекрытия системы, а для регуляции. Хотя, бывают и модели, способные выполнять обе функции.

Клапан для балансировки системы

В двухтрубной схеме регулятор гидравлически увязывает стояки, обеспечивая им постоянство эксплуатационных условий при том или ином режиме работы.

Однако ставят такой клапан не везде, а только в системах, разводка которых теряет до 20 кПа напора.

Если потери незначительны, то и особого эффекта от такого регулирования ждать не приходится. Потеря давления в 3-4 кПа практически не оказывает особого влияния на работу системы.

Чтобы получить такие небольшие потери и обходиться без дорогостоящей балансировки, часто проектируют посекционные системы тупикового типа.

Уменьшить пределы вертикальных разрегулировок давления проще всего за счёт уменьшения количества этажей. Речь идёт не о традиционных пяти- или девятиэтажках, а о высотных домах (проекты многоэтажных жилых домов смотрите по ссылке).

Чтобы упростить проектирование отопительной системы, специалисты рекомендуют ограничиться 20-ю этажами.

В высоких домах (например, 25 этажей) разница температур теплоносителя между первым и последним этажами составляет до 15 градусов. Поэтому при проектировании приходится учитывать ещё и дополнительные схемы подачи тепла наверх, что удорожает систему в целом.

Вернуться к оглавлению

Естественная или принудительная циркуляция воды: что лучше для многоэтажки?

Системы, в которых теплоноситель циркулирует по законам гравитации, по большей части ограничены частными домами (о схеме отопления частного дома с естественной циркуляцией рассказано в статье), отдельными малоэтажными зданиями, располагаемыми за пределами города — либо их проектируют там, где нет постоянного снабжения электроэнергией.

В таких зданиях чаще предусмотрены системы с естественной циркуляцией

Главное достоинство такой системы состоит в том, что при условии централизованной подачи воды она не зависит от электричества (об электроснабжении многоквартирных жилых домов читайте в статье).

Есть и другие плюсы, но и недостатки тоже имеются:

Учитывая, что в однотрубной системе происходит интенсивное ослабление напора, и движение теплоносителя замедляется, не прогревая до нужной температуры помещения невысокого здания, предусматривая естественную циркуляцию, лучше проектировать двухтрубную систему.

Обратите внимание: для многоэтажек с гравитационной циркуляцией тепла, больше подходит система однотрубная.

Вариант с подачей и обраткой (двухтрубный) применяется только когда предусмотрено принудительное движение теплоносителя, обеспечиваемое насосом.

Индивидуальный узел распределения тепла в многоэтажном доме с принудительной циркуляцией

Примечание: чтобы в двухтрубной системе с гравитационным движением теплоносителя создать нормальное давление, приходится увеличивать расстояние от теплообменника до нижних отопительных приборов. Как минимум оно должно составлять 3 м.

Рекомендуем прочесть: автономное отопление многоквартирных домов.

Особенности отопления высотных зданий

Высотными называют здания, имеющие свыше 25 этажей. Такая этажность вызывает определённые трудности как в подаче воды наверх, так и в обустройстве системы отопления.

Чтобы это вообще было возможно, такие здания зонируют на секции определённой высоты, между которыми располагаются технические этажи, как показано на фото.

Стрелками показаны места нахождения технических этажей

Такое количество технических этажей требуется для того, чтобы располагать оборудование, обеспечивающее работу инженерных коммуникаций – в том числе и отопления.

В высотных зданиях зона обслуживания не может превышать определённую высоту.

Параметры технических этажей определяются, исходя из значения гидростатического давления теплоносителя в отопительных приборах нижнего уровня. Их высота должна соответствовать габаритам размещаемого в них оборудования: воздуховодов, котлов, насосов, теплообменников.

Если гидростатическое давление в отопительных приборах варьируется в пределах 0,6-1,0 Мпа, высота зон обслуживания обычно не превышает 55 метров (17-18 этажей).

В каждой из них обустроена своя система отопления, подключаемая к наружному теплопроводу, но изолированная от других систем, есть свой теплообменник, расширительный бак, подпиточный и циркуляционный насос.

В высотных зданиях обычно оборудуются индивидуальные отопительные пункты (ИТП), которые располагают в подвальных этажах, где находится основное насосное оборудование и теплообменники. Почти всегда они рассчитаны на максимальное давление в 1,6 Мпа, при котором гидравлически изолированная система имеет предел 160 метров.

Оборудование технического этажа

В здании с такой высотой устраивают или две зоны по 80 м, или три по 55-50 м – каждую со своим контуром. Причём, водо-водяное отопление может быть только в двух первых зонах — в третьей и выше (если этажей больше) проектируется пароводяное или комбинированное.

На заметку: пар вместо воды используется потому, что он не даёт большого гидростатического давления.

Его подают на технический этаж, предшествующий верхней зоне, на котором оборудован свой ИТП с полным набором оборудования – в том числе, и регулирующего. В зданиях, высота которых превышает 250 м, могут прибегать к устройству электро-водяного отопления.

Системы отопления высотных зданий нередко разделяются по фасадам (сторонам горизонта), и в каждом отделе имеется своя автоматизированная система, регулирующая температуру теплоносителя.

Вернуться к оглавлению

Опрессовка системы

Нельзя ввести систему отопления в эксплуатацию, не произведя её опрессовку – проверку на прочность трубопроводов и узлов их присоединения к оборудованию, производимую гидравлическим или пневматическим способом.

Подготовка системы к опрессовке

Кроме испытаний, которые проводятся перед сдачей здания в эксплуатацию, опрессовка осуществляется:

1. Перед наступлением каждого отопительного сезона. Цель – выявить ослабленные или разгерметизированные участки, продавить трубы с целью освобождения от шлама, снижающего проходимость.
2. После ремонта, в процессе которого менялись участки трубопровода, арматура, прокладки.
3. Послемонтажную опрессовку проводят дважды: сначала выявляют наличие негерметичных соединений, а второй раз — чтобы убедиться в работоспособности системы.

Такое обслуживание помогает постоянно поддерживать контур в рабочем состоянии, что обеспечивает обогрев здания зимой.

Последовательность

Действия по испытанию греющих трубопроводов производятся только вне отопительного сезона, при полном удалении из системы теплоносителя. Так как при опрессовке задействуются повышенные нагрузки, приходится следить за давлением по приборам.

Порядок действий может варьироваться в зависимости от состояния отопительных контуров.

Оборудование для опрессовки

Принимается во внимание:

• материал труб и толщина стенок;
• характеристики арматуры;
• количество этажей, обслуживаемых системой;
• вариант разводки подающего трубопровода.

Процесс состоит из нескольких этапов:

1. Подготовки.
2. Воздействия на контур водой или сжатым воздухом под давлением, вполовину превышающим РД (рабочее давление).
3. Занесения данных в учётный журнал и составления акта.
4. Предпусковой промывки.

При выявлении проблем производятся ремонтные работы, после чего контур должен подвергнуться испытанию ещё раз.

После окончания проверки давление не снижают ещё 30 минут, в течение которых становится понятно, есть ли утечки.

Видео: опрессовка системы отопления

Вернуться к оглавлению

Заключение

Проверка работоспособности систем отопления в многоквартирных домах осуществляется организацией, оказывающей населению подобные услуги либо работники ЖКУ. В зданиях производственного или административного назначения этим занимаются внутренние технические службы, работники которых должны иметь соответствующую аттестацию и специальное оборудование.

Двухтрубная система отопления: схемы, типы и особенности

Система водяного отопления может быть однотрубной и двухтрубной. Двухтрубная называется так, потому что для работы необходимо две трубы – по одной от котла подается горячий теплоноситель в радиаторы, по другой от элементов отопления отводится остывший и подается снова в котел. С такой системой могут работать котлы любого типа на любом топливе. Могут быть реализованы как принудительная, так и естественная циркуляция. Устанавливаются двухтрубные системы и в одноэтажных, и в двух- или много этажных зданиях.

Достоинства и недостатки

Из способа организации циркуляции теплоносителя вытекает основной минус такого способа организации отопления: двойное количество труб по сравнению с основным конкурентом – однотрубной системой. Несмотря на такое положение затраты на приобретение материалов выше незначительно, а все из-за того, что при 2-х  трубной системе используются меньшие диаметры и труб, и, соответственно фитингов, а стоят они намного меньше. Так что в результате затраты на материалы больше, но незначительно. Чего действительно больше, так это работы, а соответственно требуется и в два раза больше времени.

Двухтрубная система отопления обычного и лучевого типа

Этот недостаток компенсируется тем, что на каждый радиатор можно поставить терморегулирующую головку, при помощи которой система легко балансируется в автоматическом режиме, чего нельзя сделать в однотрубной системе. На таком устройстве выставляете желаемую температуру теплоносителя и она поддерживается постоянно с небольшой погрешностью (точное значение погрешности зависит от марки). В однотрубной системе можно реализовать возможность регулировать температуру каждого радиатора в отдельности, но для этого необходим байпас с игольчатым или трехходовым краном, что усложняет и удорожает систему, сводя на нет выигрыш в денежных средствах на приобретение материалов и времени на установку.

Еще один недостаток двухтрубки – невозможность ремонта радиаторов без останова системы. Это неудобно и это свойство можно обойти, если поставить возле каждого отопительного прибора на подаче и обратке шаровые краны. Перекрыв их, вы сможете снять и отремонтировать радиатор или полотенцесушитель. Система при этом будет функционировать сколь угодно долго.

Чтобы можно было компенсировать систему нужно ставить регулирующую арматуру на каждом радиаторе

Зато есть у такой организации отопления важное преимущество: в отличие от однотрубки, в системе с двумя магистралями на каждый отопительный элемент поступает вода одной температуры – сразу от котла. Хотя она стремиться пойти по пути наименьшего сопротивления и не распространятся далее первого радиатора, установка термостатических головок или кранов для регулирования интенсивности потока решает проблему.

Есть еще одно преимущество – меньшие потери давления и более легкая реализация самотечного отопления или применение насосов меньшей мощности для систем с принудительной циркуляцией.

Классификация 2 трубных систем

Отопительные системы любого типа делятся на открытые и закрытые. В закрытых устанавливается расширительный бачок мембранного типа, который дает возможность функционировать системе при повышенном давлении. Такая система дает возможность использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и составы на основе этиленгликоля, которые имеют пониженную температуру замерзания (до -40^оС) и называются еще антифризами. Для нормальной работы оборудования в системах отопления должны использоваться специальные составы, разработанные для этих целей, а не общего назначения, и тем более, не автомобильные. То же относится и к используемым присадкам и добавкам: только специализированные. Особенно жестко стоит придерживаться этого правила при использовании дорогостоящих современных котлов с автоматическим управлением – ремонт при неполадках не будет гарантийным, даже если поломка и не связана напрямую с теплоносителем.

Место установки расширительного бака зависит от его типа

В открытой системе в верхней точке встраивается расширительный бачок открытого типа. К нему обычно подсоединяют патрубок для отвода воздуха из системы, а также организовывают трубопровод для слива излишка воды в системе. Иногда из расширительного бака могут забирать теплую воду для хозяйственных нужд, но в этом случае нужно подпитку системы сделать автоматической, а также не использовать добавок и присадок.

С точки зрения безопасности более перспективны закрытые системы и большая часть современных котлов разрабатывается под них. Подробнее о закрытых системах отопления читайте тут.

Вертикальная и горизонтальная двухтрубная система

Есть два типа организации двухтрубной системы – вертикальная и горизонтальная. Вертикальная применяется чаще всего в многоэтажных домах. Она требует большего количества труб, зато легко реализуется возможность подключения радиаторов на каждом этаже. Главное достоинство такой системы – автоматический вывод воздуха (он стремится вверх и там выходит или через расширительный бачек или через спускной вентиль).

Двухтрубная вертикальная разводка системы отопления многоэтажного дома

Горизонтальная двухтрубная система применяется чаще в одноэтажных или, максимум, в двухэтажных домах. Для стравливания воздуха из системы на радиаторах устанавливают краны «Маевского».

Двухтрубная горизонтальная схема отопления двухэтажного частного дома (кликните по картинке чтобы увеличить масштаб)

Верхняя и нижняя разводка

По способу разводки подачи различают систему с верхней и нижней подачей. При верхней разводке труба идет под потолком, а от нее вниз опускаются к радиаторам трубы подачи. Обратка идет вдоль пола. Этот способ хорош тем, что можно легко сделать систему с естественной циркуляцией – перепад высот создает поток достаточной силы, чтобы обеспечить хорошую скорость циркуляции, необходимо только соблюсти уклон с достаточным углом. Но такая система становится все менее популярной из-за эстетических соображений. Хотя, если спрятать трубы вверху под подвесной или натяжной потолок, то на виду останутся только трубы к приборам, а их, собственно, можно замонолитить в стену. Верхняя и нижняя разводка применяются и в вертикальных двухтрубных системах. Разница продемонстрирована на рисунке.

Двухтрубная система с верхней и нижней подводкой теплоносителя

При нижней разводке труба подачи идет понизу, но выше, чем обратка. Тубу подачи располагать можно в подвальном или полуподвальной помещении (обратка еще ниже), между черновым и чистовым полом и т.д.  Подводить/отводить теплоноситель к радиаторам можно, пропустив трубы через отверстия в полу. При таком расположении подключение получается наиболее скрытым и эстетичным. Но тут нужно подбирать расположение котла: в системах с принудительной циркуляцией его положение относительно радиаторов неважно – насос «продавит», а вот в системах с естественной циркуляцией радиаторы должны находиться выше уровня котла, для чего котел заглубляют.

Двухтрубная система разная схема подключения радиаторов

Двухтрубная система отопления двухэтажного частного дома проиллюстрирована в видео. Она имеет два крыла, температура в каждом из которых регулируется вентилями, нижний тип разводки.  Система с принудительной циркуляцией, потому котел висит на стене.

Тупиковая и попутная двухтрубные системы

Тупиковой называется такая система, в которой движение подачи теплоносителя и обратки разнонаправленные. Есть система с попутным движением. Она называется еще петлей/схемой «Тихельмана». Последний вариант проще балансируется и настраивается, особенно при протяженных сетях. Если в системе с попутным движением теплоносителя установлены радиаторы с одинаковым количеством секций, она является автоматически сбалансированной, в то время как при тупиковой схеме понадобится на каждом радиаторе установка термостатического клапана или игольчатого вентиля.

Две схемы движения теплоносителя в двухтрубных системах: попутная и тупиковая

Даже если с схеме «Тихельмана»  установлены разные по количеству секций радиаторы и клапаны/вентиля ставить все равно надо, то шанс сбалансировать такую схему гораздо выше, чем тупиковую, особенно, если она достаточно протяженная.

Для балансировки двухтрубной системы с разнонаправленным движением теплоносителя, вентиль на первом радиаторе требуется прикрутить очень сильно. И может возникнуть ситуация, при которой его потребуется закрыть настолько, что теплоноситель туда и поступать не будет. Получается тогда вам нужно выбирать: не будет греть первая батарея в сети, или последняя, потому как выровнять теплоотдачу в таком случае не удастся.

Системы отопления на два крыла

И все-таки чаще используют систему с тупиковой схемой. А все потому, что длиннее магистраль обратки и собирать ее сложнее. Если отопительный контур у вас не очень большой, вполне можно отрегулировать теплоотдачу на каждом радиаторе и при тупиковом подключении. Если же контур получается большой, а петлю «Тихельмана» делать не хочется, можно разделить один большой отопительный контур на два крыла меньшего размера. Есть условие — для этого должна иметься техническая возможность такого построения сети. При этом в каждом контуре после разделения нужно ставить вентили, которыми будет регулироваться интенсивность потока теплоносителя в каждом из контуров. Без таких вентилей сбалансировать систему или очень сложно, или невозможно.

Разные типы циркуляции теплоносителя продемонстрированы в видео, также в нем даны полезные советы по монтажу и подбору оборудования для систем отопления.

Подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе

В двухтрубной системе реализуется любой из способов подключения радиаторов: диагональное (перекрестное), одностороннее и нижнее. Самый лучший вариант — диагональное подключение. В этом случае теплоотдача от отопительного прибора может быть в районе 95-98% от номинальной тепловой мощности прибора.

Схемы подключения радиаторов к двухтрубной системе

Несмотря на разные значения потерь тепла при каждом из типов подключения, все они используются, просто в разных ситуациях. Нижнее подключение, хотя и самое непроизводительное, чаще встречается, если трубы проложены под полом. В этом случае оно реализуется проще всего. Можно при скрытой прокладке подключать радиаторы и по другим схемам, но тогда или на виду остаются большие участки труб, или прятать их нужно будет в стену.

Боковое подключение практикуют в случае необходимости при числе секций не более 15. В таком случае потерь тепла почти нет, а вот при количестве секций радиатора больше 15 требуется уже диагональное подключение, иначе циркуляция и теплоотдача будет недостаточны.

Возможно, вам будет интересно прочитать статьи «Как выбрать диаметр труб для отопления» и «Как рассчитать количество секций радиаторов для дома и квартиры».

Итоги

Несмотря на то, что на организацию двухтрубных схем используется больше материалов, они становятся более популярными из-за более надежной схемы. Кроме того такую систему легче компенсировать.

Двухтрубная система отопления частного дома

Самой популярной, несмотря на наличие инновационных технологий, остается «классическая» система отопления. То есть с нагревом воды (или какого-то иного жидкого теплоносителя) в котельной и ее дальнейшим переносом по системе проложенных трубопроводов по помещениям для осуществления теплообмена. Тип генератора тепла может быть разным (газовый котел, электрический, твердо— или жидкотопливный, или даже печь с водяным контуром), но общий принцип работы при этом остается тем же.

Двухтрубная система отопления частного дома

Она отличается достаточно высокой эффективностью, способностью создавать наиболее комфортный микроклимат, несложна и понятна в эксплуатации, и при правильном проектировании и монтаже – очень хорошо поддается регулировкам.

Но при всей внешней схожести применяемых водяных систем, они могут довольно существенно различаться конструкционно, использовать различные принципы транспортировки теплоносителя по радиаторам, установленным в помещениях. Предмет нашего сегодняшнего рассмотрения – двухтрубная система отопления частного дома, которую, при имеющихся недостатках, все же можно считать оптимальным вариантом.

Что такое двухтрубная система, и почему она считается оптимальной?

Если обрисовать принцип работы любой «водяной» системы отопления, так сказать, в двух словах, то он заключается в следующем.

• В котле за счет того или иного внешнего источника энергии производится разогрев воды или другого теплоносителя до определённого уровня температуры.
• Любая система представляет собой замкнутый контур труб, по которым теплоноситель и передается на приборы теплообмена (радиаторы или конвекторы), и возвращается обратно в котельную. Таким образом, вода отдает тепло в помещения, постепенно остывая при этом.
• Остывший теплоноситель поступает вновь в котельную, разогревается – и так цикл повторяется дальше и дальше, пока работает котел. В хорошо отлаженной автономной системе, кстати, котёл осуществляет нагрев далеко не постоянно – при достижении требуемого уровня обогрева в помещениях его работа приостанавливается автоматикой, и обратное включение произойдет при падении температуры до какого-то заранее установленного порога.

Этот принцип функционирования един для всех подобных систем. Замкнутость общего контура обеспечивает постоянную циркуляцию воды и передачу тепла. Но вот сам замкнутый контур может быть организован по-разному, в чем и кроется главное отличие систем.

Проще всего, конечно, связать подающий и обратный патрубок котла (или коллектора, если речь идет о каком-то выделенном участке системы) одной трубой, на которой расположить все необходимые радиаторы отопления, словно «нанизав» их на этот замкнутый петлей контур. Именно так (в той или иной вариации) устроена однотрубная система.

Действительно, очень просто, но давайте взглянем на схему – и совершенно очевидным покажется главный ее недостаток.

Однотрубная система – максимально простая, но имеющая массу недостатков

Даже незнакомому с законами теплотехники читателю совершенно должно быть понятно, что теплоноситель, последовательно переходящий от одного теплообменного прибора к очередному — значительно теряет в температуре. Это и понятно: что для предыдущего радиатора является «обраткой», для последующего уже становится подачей. В масштабах даже не самой большой системы отопления эта разница становится очень существенной. То есть по мере удаления от котельной нагрев батарей все меньше и меньше.

В таком примитивном виде, как показано выше, однотрубная система, конечно, практически не применяется – это было бы совсем уже бездарное исполнение. Чаще используют более совершенные схемы, позволяющие все же каким-то образом регулировать их работу.

Однотрубная система «ленинградка» — эффект понижения температуры на радиаторах по мере удаления от котла снижен, но полностью избавиться от него невозможно (схема показана с упрощением).

Примером может служить популярная однотрубная система, известная под характерным названием «ленинградка». И хотя в ней перепады температур на батареях уже не столь выражены, полностью избавиться от него не получается – все равно в трубу подачи идет постоянный подмес остывшего теплоносителя на каждом из радиаторов.

Система отопления «ленинградка» — достоинства и недостатки

Подобная схема организации контуров завоевала широкую популярность за экономичность в плане расхода материалов, простоту монтажных работ. Что из себя представляет система отопления «ленинградка», по каким принципам создается и отлаживается – читайте в специальной публикации нашего портала.

Существует, безусловно, немало способов свести к минимуму это негативное явление. Так, например, по мере удаления от котельной постепенно увеличивают количество секций радиаторов, устанавливают специальные термостатические устройства, варьируют диаметры труб на разных участках контура. Тем не менее, полностью избавиться от «температурного градиента» от радиатора к радиатору – невозможно. Все равно зависимость последующих отопительных приборов от предыдущих прослеживается.

Вот поэтому-то двухтрубная система отопления и становится оптимальным решением. В ней подобное явление исключается.

Каждый прибор теплообмена в обязательно порядке связан с двумя трубами – по одной подается горячий теплоноситель, поступающий из котельной, по другой отводится остывший, «поделившийся» своим теплом с воздухом в помещении.

Цены на газовые котлы

газовый котел

Упрощенная схема двухтрубной системы отопления – каждый из радиаторов индивидуально подключен к трубе подачи и к «обратке»

Обратите внимание – нигде на всем протяжении трубы подачи к ней не производится подмеса остывшего теплоносителя. То есть можно говорить о том, что на входе в любой из радиаторов сохраняется «температурный паритет». Если разница и есть, то она связана лишь с тем, что возможны незначительные потери температуры за счет теплоотдачи от самого тела трубы. Но этот момент существенным считать нельзя, тем более что трубы при скрытой их проводке очень часто заключаются в термоизоляцию.

Одним словом, труба подачи превращается в своеобразный коллектор, от которого уже идет раздача на приборы теплообмена. А вторая труба-коллектор отвечает за сбор и транспортировку в котельную остывшего теплоносителя. И никакой значимой зависимости функционирования любого из отдельно взятых радиаторов от работы других – не прослеживается.

Какие преимущества характерны для такой системы?

• Прежде всего, равномерное распределение температуры на входах в радиаторы позволяет очень гибко управлять системой отопления в целом. Для каждой из батарей может быть выбран свой тепловой режим работы, например, установкой термостатических регуляторов – в зависимости от типа отапливаемого помещения и его реальной потребности в притоке тепла. Это никак не сказывается на работе других участков общего контура.

Осуществлять термостатическое регулирование на каждом из радиаторов при двухтрубной системе – значительно легче, и это никак не сказывается на режиме работы других батарей.

• В отличие от однотрубной системы, отмечаются минимальные потери давления в контуре. Этим достигается упрощение балансировки всех участков контура, появляется возможность использования не столь мощного, то есть менее дорогостоящего и более экономичного циркуляционного насоса.
• Нет никаких ограничений ни по длине контуров (в разумных пределах, естественно), ни по этажности здания, ни по сложности разводок. То есть систему можно вписать в частный дом любой планировки и площади.
• Любой из радиаторов при необходимости вывести из эксплуатации — отключить, если нет необходимости обогрева конкретного помещения, или даже демонтировать для проведения тех или иных профилактических или ремонтных работ. На общей работоспособности системы это никак не сказывается.

Как видно, уже перечисленных выше достоинств вполне достаточно, чтобы понять все выгоды установки именно двухтрубной системы отопления. Но, возможно, у нее есть серьезные недостатки?

• Да, конечно, и к таковым в первую очередь можно отнести более высокую стоимость первоначальных вложений. Причина банальна, и кроется уже в самом названии – труб для такой системы потребуется гораздо больше.
• Второй недостаток неразрывно связан с первым — раз больше труб, значит, масштабнее и сложнее монтажные работы в период создания системы.

Правда, и здесь можно сделать оговорку. Дело в том, что специфика двухтрубной системы отопления нередко позволяет обойтись трубами небольшого диаметра. Так что суммарные затраты, по сравнению с однотрубной разводкой с такими же показателями тепловой отдачи, могут различаться все же не столь пугающе. И это – с получением целого комплекта явных преимуществ!

Еще одним недостатком можно считать более значительный объем теплоносителя, циркулирующего по трубам. Это, конечно, не имеет существенного значения, если в этом качестве применяется обычная вода. Но в том случае, когда систему предполагается заполнять специальным теплоносителем-антифризом, разница может почувствоваться. Впрочем, тоже не настоль существенно, чтобы из-за этого пренебрегать достоинствами двухтрубной системы.

Какими бывают двухтрубные системы отопления?

Принцип подачи теплоносителя к радиаторам и его отвода по двум разным трубам – он общий для всего разнообразия подобных систем. А вот по иным параметрам они могут довольно серьезно различаться.

Системы открытого и закрытого типа

Как уже говорилось выше, любая система является замкнутым контуром. Но обязательным условием ее нормального функционирования является наличие расширительного бака. Объясняется это просто – любая жидкость при нагревании увеличивается в объеме. Стало быть, необходима какая-то емкость, способная «принять в себя» эти колебания объема.

Расширительный бачок имеется во всех системах. И разница в том, является ли он отрытым, сообщающимся с атмосферой, или герметичным.

Система открытого типа

Системы отопления открытого типа когда-то «властвовали единолично» — других доступных вариантов для собственника дома попросту не предлагалось. Да и в наши дни, даже при возможности иных решений, они все еще остаются весьма популярными.

Главная особенность таких систем – это наличие емкости, установленной в самой высокой точке трубной разводки. Обязательное условие – в баке поддерживается обычное атмосферное давление, то есть он не закрывается герметично.

Принципиальная схема двухтрубной системы отопления открытого типа

Пройдемся по основным элементам системы:

1 – котел обеспечивающий нагрев циркулирующего по конурам теплоносителя.

2 – стояк (труба) подачи.

3 – открытый расширительный бак.

4 – приборы теплообмена, установленные в помещениях (радиаторы или конвекторы).

5 – магистраль «обратки».

6 – насос с соответствующей обвязкой, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя по контуру.

Что же такое открытый расширительный бак? Следует правильно понимать — из названия вовсе не следует, что он действительно полностью открытый, то есть не оснащён какой-либо крышкой. Безусловно, чтобы защитить емкость от попадания пыли или мусора, и чтобы хоть в какой-то мере снизить эффект испарения жидкости, как правило, крышка на нем предусматривается. Но она никак не ограничивает  прямой контакт его объема с атмосферой, то есть негерметична.

Расширительный бак открытого типа может быть приобретён в готовом виде, но очень часто домашние мастера изготавливают его и самостоятельно. Для этого может использоваться любая емкость необходимой вместительности (желательно – из материала, стойкого к коррозии).

Несколько примеров расширительных баков открытого типа заводского и кустарного изготовления

В нижней части бака имеется патрубок для подключения его к контуру отопления. Могут быть (необязательно) предусмотрены патрубки для подключения к системе подпитки и к трубе перелива – если объём расширившейся воды выходит за установленные пределы, излишек сбрасывается в дренаж.

Определяющим же условием является расположение бака в самой высокой точке системы. Это объясняется двумя обстоятельствами:

— Негерметичный бак установить ниже попросту невозможно – в противном случае, по закону сообщающихся сосудов, теплоноситель будет из него выливаться.

— Открытый расширительный бак в этой позиции отлично справляется с функцией воздухоотводчика. Все пузырьки воздуха или образовавшихся в результате возможных химических реакций газов поднимаются вверх и из бака выходят в атмосферу.

Кстати, показанное на схеме расположение расширительного бака – это вовсе не догма, хотя и практикуется чаще всего. Но возможны и иные варианты:

Возможные варианты расположения расширительного бака открытого типа

а — наиболее распространенный вариант: бак расположен непосредственно в верхней части вертикального «разгонного» участка магистрали подачи.

Цены на алюминиевые радиаторы

алюминиевые радиаторы

б — соединение с расширительным баком идет от магистрали «обратки», для чего используется длинная вертикальная труба. Иногда к подобному размещению вынуждают особенности самой системы или даже специфика строения. Правда, в этом случае практически сходит на нет функциональность бака, как газоотводчика. И приходится устанавливать дополнительные устройства на самом контуре в верхней его части и на радиаторах отопления.

в – бак установлен в верхней точке удаленного подающего стока. В принципе, это может быть любой участок верхней петли подачи – главное, чтобы емкость встала в самой высокой точке.

г – скажем сразу, нетипичное расположение бака, сходное с «а», но с насосным узлом непосредственного поле него.

Достоинствами системы открытого типа являются простота ее монтажа, отсутствие необходимости в дополнительных сложных узлах. Полностью исключается риск опасно повышенного давления в системе.

Но и недостатков у нее – немало:

• Самая высокая точка, где можно установить такой расширительный бак, в большинстве случаев в частном домостроении приходится на чердачное помещение. А это означает, что или чердак доложен быть теплым, или сам бак потребует качественной термоизоляции. В противном случае при сильных холодах вода в нем может замерзнуть — а это один шаг до серьезной аварии. Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов и немалую непроизводительную утечку тепла из с

Двухтрубная Система Отопления Частного Дома: Устройство

19450 Просмотры

0

В закладкиВ закладкахУдалить 3

Решая вопрос автономного теплоснабжения, частные застройщики в большинстве случаев отдают предпочтение классическому водяному отоплению в виде двухтрубной отопительной системы дома. Она подходит для эксплуатации в сложном климате, позволяет экономить энергоноситель, если установить оборудование для автоматической регулировки температуры в помещениях.

Читайте также:
Проекты дачных домиков для 6-10 соток: 120 фото, описание и требования | Самые интересные идеи

Принцип работы

Двухтрубная отопительная система

Водяная радиаторная отопительная система функционирует следующим образом: теплоноситель (вода или антифриз) нагревается в котле и поступает в подающий контур. Проходя через радиаторы, жидкость отдает тепло приборам отопления, постепенно остывает и по обратному контуру возвращается в котел. Цикл повторяется многократно и непрерывно, за счет чего радиаторы прогревают помещения до комфортной температуры.

Двухтрубная отопительная система

В самом простом варианте монтируется однотрубная система – радиаторы последовательно подключены к одному контуру, и теплоноситель в полном объеме проходит поочередно через все приборы отопления, прежде чем вернуться в котел. Такой вариант подходит только для маленьких домов, поскольку каждый последующий радиатор нагревается все меньше и меньше – соответственно, падает и его теплоотдача.

Регулятор температуры для радиатора

Двухтрубная система сложнее, но многократно эффективнее. Общий принцип ее работы таков: радиаторы подсоединяются параллельно к двум отдельным контурам – подачи и обратки.

Читайте также:
Изготовление теплицы своими руками из профильной трубы и поликарбоната: полное описание процесса, чертежи с размерами, полив и обогрев (Фото & Видео)

Тип системы

На этапе проектирования автономной отопительной радиаторной системы важно выбрать тип расширительного бака – это влияет на функциональность системы, особенности ее обустройства и обслуживания, выбор приборов отопления.

Двухтрубная система отопления

Расширительный бак – обязательный атрибут автономной отопительной системы, который позволяет компенсировать тепловое расширение жидкости в замкнутом контуре. Без этого элемента при нагреве теплоносителя трубы лопнули бы из-за увеличения давления.

Открытая система

ТЕПЛООБМЕННИКИ

Теплообменник — это устройство, используемое для передачи тепла между двумя или более жидкостями. Жидкости могут быть одно- или двухфазными и, в зависимости от типа теплообменника, могут быть разделены или находиться в прямом контакте. Устройства, использующие источники энергии, такие как стержни ядерного топлива или огневые нагреватели, обычно не считаются теплообменниками, хотя многие принципы, заложенные в их конструкции, одинаковы.

Чтобы обсудить теплообменники, необходимо дать некоторую форму категоризации.Обычно используются два подхода. Первый рассматривает конфигурацию потока в теплообменнике, а второй основан на классификации типа оборудования, прежде всего, по конструкции. Оба рассмотрены здесь.

Классификация теплообменников по конфигурации потока

Существует четыре основных конфигурации потока:

На рисунке 1 показан идеализированный противоточный теплообменник, в котором две жидкости текут параллельно друг другу, но в противоположных направлениях.Этот тип устройства потока позволяет максимально изменить температуру обеих жидкостей и, следовательно, является наиболее эффективным (где эффективность — это количество фактически переданного тепла по сравнению с теоретическим максимальным количеством тепла, которое может быть передано).

Рисунок 1. Противоток.

В теплообменниках с прямоточным потоком потоки текут параллельно друг другу и в том же направлении, как показано на рисунке 2. Это менее эффективно, чем противоток, но обеспечивает более однородную температуру стенок.

Рисунок 2. Попутный поток.

По эффективности теплообменники с перекрестным потоком занимают промежуточное положение между противоточными и параллельными теплообменниками. В этих установках потоки текут под прямым углом друг к другу, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3. Поперечный поток.

В промышленных теплообменниках часто встречаются гибриды вышеуказанных проточных типов. Примерами являются комбинированные теплообменники с поперечным / противотоком и многопроходные теплообменники.(См., Например, рисунок 4.)

Рисунок 4. Перекрестный / противоточный поток.

Классификация теплообменников по конструкции

В этом разделе теплообменники классифицируются в основном по их конструкции, Garland (1990) (см. Рисунок 5). Первый уровень классификации — разделение типов теплообменников на рекуперативные и регенеративные. Рекуперативный теплообменник имеет отдельные пути потока для каждой жидкости, и жидкости протекают одновременно через теплообменник, обмениваясь теплом через стенку, разделяющую пути потока.Рекуперативный теплообменник имеет единственный путь потока, по которому попеременно проходят горячие и холодные жидкости.

Рисунок 5. Классификация теплообменников.

Регенеративные теплообменники

В регенеративном теплообменнике путь потока обычно состоит из матрицы, которая нагревается, когда горячая жидкость проходит через нее (это известно как «горячий удар»). Это тепло затем передается холодной жидкости, когда она протекает через матрицу («холодный удар»).Регенеративные теплообменники иногда называют емкостными теплообменниками . Хороший обзор регенераторов дает Walker (1982).

Регенераторы в основном используются для рекуперации тепла газа / газа на электростанциях и в других энергоемких отраслях. Два основных типа регенератора — статический и динамический. Оба типа регенераторов являются кратковременными в эксплуатации, и, если при их проектировании не уделить должного внимания, обычно происходит перекрестное загрязнение горячего и холодного потоков.Однако использование регенераторов, вероятно, расширится в будущем, поскольку предпринимаются попытки повысить энергоэффективность и утилизировать больше низкопотенциального тепла. Однако, поскольку регенеративные теплообменники, как правило, используются для специальных применений, рекуперативные теплообменники более распространены.

Рекуперативные теплообменники

Существует много типов рекуперативных теплообменников, которые можно в широком смысле сгруппировать в непрямой контакт, прямой контакт и специальные. В теплообменниках непрямого контакта теплоносители разделяются с помощью трубок, пластин и т. Д.. Теплообменники с прямым контактом не разделяют жидкости, обмениваясь теплом, и фактически полагаются на то, что жидкости находятся в тесном контакте.

В этом разделе кратко описаны некоторые из наиболее распространенных типов теплообменников, которые организованы в соответствии с классификацией, приведенной на рисунке 5.

В этом типе пары разделены стенкой, обычно металлической. Примерами являются трубчатые теплообменники, см. Рисунок 6, и пластинчатые теплообменники, см. Рисунок 7.

Трубчатые теплообменники очень популярны из-за гибкости, которую проектировщик должен учитывать в широком диапазоне давлений и температур.Трубчатые теплообменники можно разделить на несколько категорий, из которых кожухотрубный теплообменник является наиболее распространенным.

Кожухотрубный теплообменник состоит из ряда трубок, установленных внутри цилиндрической оболочки. На рисунке 8 показан типичный блок, который можно найти на нефтехимическом заводе. Две жидкости могут обмениваться теплом, одна жидкость течет по внешней стороне трубок, а вторая жидкость течет по трубкам. Жидкости могут быть одно- или двухфазными и могут течь в параллельном или перекрестном / противотоке.Кожухотрубный теплообменник состоит из четырех основных частей:

• Передняя часть — это место, где жидкость попадает в трубную часть теплообменника.

• Задний конец — это то место, где жидкость со стороны трубы выходит из теплообменника или где она возвращается в передний коллектор в теплообменниках с несколькими проходами со стороны трубы.

• Пучок труб — состоит из трубок, трубных решеток, перегородок, стяжек и т. Д. Для удержания пучка вместе.

• Кожух — содержит пучок труб.

Популярность кожухотрубных теплообменников привела к разработке стандарта для их обозначения и использования. Это стандарт ассоциации производителей трубчатых теплообменников (TEMA). Обычно кожухотрубные теплообменники изготавливаются из металла, но для специальных применений (например, с использованием сильных кислот в фармацевтических препаратах) могут использоваться другие материалы, такие как графит, пластик и стекло. Также нормально, чтобы трубки были прямыми, но в некоторых криогенных приложениях используются спиральные или змеевики Хэмпсона .Простая форма кожухотрубного теплообменника — это двухтрубный теплообменник. Этот теплообменник состоит из одной или нескольких трубок, содержащихся внутри трубы большего размера. В наиболее сложной форме многотрубный двухтрубный теплообменник мало отличается от кожухотрубного теплообменника. Однако двухтрубные теплообменники, как правило, имеют модульную конструкцию, поэтому несколько блоков можно соединить болтами для достижения требуемой нагрузки. Книга Э.А.Д. Сондерс [Saunders (1988)] дает хороший обзор трубчатых теплообменников.

К другим типам трубчатых теплообменников относятся:

• Печи — технологическая жидкость проходит через печь в прямых или спирально намотанных трубах, а нагрев осуществляется горелками или электрическими нагревателями.

• Пластинчатые трубы — в основном используются в системах рекуперации тепла и кондиционирования воздуха. Трубки обычно монтируются в какой-либо форме воздуховода, а пластины действуют как опоры и обеспечивают дополнительную площадь поверхности в виде ребер.

• С электрическим нагревом — в этом случае жидкость обычно течет по внешней стороне электрически нагреваемых трубок (см. Джоулев нагрев).

• Теплообменники с воздушным охлаждением состоят из пучка труб, вентиляторной системы и несущей конструкции. Трубки могут иметь ребра различного типа, чтобы обеспечить дополнительную площадь поверхности со стороны воздуха. Воздух либо всасывается через трубы вентилятором, установленным над пучком (принудительная тяга), либо продувается через трубы вентилятором, установленным под пучком (принудительная тяга). Они, как правило, используются в местах, где есть проблемы с получением достаточного количества охлаждающей воды.

• Тепловые трубы, сосуды с мешалкой и теплообменники из графитовых блоков можно рассматривать как трубчатые или помещать в Рекуперативные «Особые предложения». Тепловая труба состоит из трубы, материала фитиля и рабочей жидкости. Рабочая жидкость поглощает тепло, испаряется и переходит на другой конец тепловой трубы, где конденсируется и выделяет тепло. Затем жидкость под действием капилляров возвращается к горячему концу тепловой трубы для повторного испарения. Сосуды с мешалкой в ​​основном используются для нагрева вязких жидкостей.Они состоят из емкости с трубками внутри и мешалки, такой как пропеллер или ленточный винтовой импеллер. Трубки несут горячую жидкость, а мешалка вводится для обеспечения равномерного нагрева холодной жидкости. Теплообменники с угольным блоком обычно используются, когда необходимо нагреть или охладить агрессивные жидкости. Они состоят из твердых блоков углерода, в которых просверлены отверстия для прохождения жидкости. Затем блоки скрепляются болтами вместе с коллекторами, образуя теплообменник.

Пластинчатые теплообменники отделяют жидкости, обменивающиеся теплом, с помощью пластин.Обычно они имеют улучшенные поверхности, такие как ребра или тиснение, и скрепляются вместе болтами, припаяны или свариваются. Пластинчатые теплообменники в основном используются в криогенной и пищевой промышленности. Однако из-за высокого отношения площади поверхности к объему, малого количества жидкостей и способности обрабатывать более двух паров они также начинают использоваться в химической промышленности.

Пластинчатые и рамные теплообменники состоят из двух прямоугольных концевых элементов, которые удерживают вместе несколько тисненых прямоугольных пластин с отверстиями на углах для прохождения жидкостей.Каждая из пластин разделена прокладкой, которая герметизирует пластины и обеспечивает поток жидкости между пластинами, см. Рис. 9. Этот тип теплообменника широко используется в пищевой промышленности, поскольку его можно легко разобрать для очистки. Если утечка в окружающую среду вызывает беспокойство, можно сварить две пластины вместе, чтобы гарантировать, что жидкость, протекающая между сваренными пластинами, не сможет протечь. Однако, поскольку некоторые прокладки все еще присутствуют, утечка все еще возможна. Паяные пластинчатые теплообменники предотвращают возможность утечки за счет пайки всех пластин вместе, а затем приваривания входных и выходных отверстий.

Рисунок 6. Классификация трубчатых теплообменников.

Рисунок 7. Классификация пластинчатого теплообменника.

Рисунок 8. Кожухотрубный теплообменник.

Рисунок 9. Пластинчато-рамный теплообменник.

Пластинчато-ребристые теплообменники состоят из ребер или прокладок, зажатых между параллельными пластинами. Ребра могут быть расположены так, чтобы допускать любую комбинацию поперечного или параллельного потока между соседними пластинами. Также возможно пропустить до 12 потоков жидкости через один теплообменник за счет тщательного расположения коллекторов.Обычно они изготавливаются из алюминия или нержавеющей стали и спаяны вместе. Их основное применение — сжижение газа из-за их способности работать с близкими температурами.

Пластинчатые теплообменники в некоторых отношениях аналогичны кожухотрубным. Прямоугольные трубы со скругленными углами уложены друг на друга, образуя пучок, который помещается внутри оболочки. Одна жидкость проходит через трубки, тогда как жидкость течет параллельно через зазоры между трубками.Они, как правило, используются в целлюлозно-бумажной промышленности, где требуются проточные каналы большего размера.

Спиральные пластинчатые теплообменники образуются путем наматывания двух плоских параллельных пластин вместе в змеевик. Затем концы уплотняются прокладками или свариваются. Они в основном используются с вязкими, сильно загрязняющими жидкостями или жидкостями, содержащими частицы или волокна.

В этой категории теплообменников не используется поверхность теплопередачи, из-за чего она часто дешевле, чем косвенные теплообменники.Однако, чтобы использовать теплообменник прямого контакта с двумя жидкостями, они должны быть несмешиваемыми, или, если будет использоваться одна жидкость, она должна претерпеть фазовый переход. (См. Прямая контактная теплопередача.)

Наиболее легко узнаваемая форма теплообменника с прямым контактом — градирня с естественной тягой, которая используется на многих электростанциях. Эти агрегаты состоят из большой приблизительно цилиндрической оболочки (обычно более 100 м в высоту) и насадки внизу для увеличения площади поверхности. Охлаждаемая вода распыляется на набивку сверху, в то время как воздух проходит через дно набивки и поднимается вверх через башню за счет естественной плавучести.Основная проблема с этим и другими типами градирен с прямым контактом — это постоянная необходимость восполнения подачи охлаждающей воды за счет испарения.

Конденсаторы прямого контакта иногда используются вместо трубчатых конденсаторов из-за их низких капитальных затрат и затрат на обслуживание. Существует множество вариантов конденсатора прямого контакта. В простейшей форме охлаждающая жидкость разбрызгивается сверху емкости над паром, поступающим сбоку емкости. Затем конденсат и охлаждающая жидкость собираются внизу.Большая площадь поверхности распылителя гарантирует, что они являются достаточно эффективными теплообменниками.

Нагнетание пара используется для нагрева жидкости в резервуарах или в трубопроводах. Пар способствует передаче тепла за счет турбулентности, создаваемой впрыском, и передает тепло за счет конденсации. Обычно конденсат не собирается.

Прямой нагрев в основном используется в сушилках, где влажное твердое вещество сушится путем пропускания его через поток горячего воздуха. Другой вид прямого нагрева — это горение под водой.Он был разработан в основном для концентрирования и кристаллизации коррозионных растворов. Жидкость испаряется пламенем, а выхлопные газы направляются вниз в жидкость, которая находится в резервуаре.

Воздухоохладитель с мокрой поверхностью в некоторых отношениях похож на теплообменник с воздушным охлаждением. Однако в этом типе устройства вода распыляется по трубкам, а вентилятор всасывает воздух и воду через пучок труб. Вся система закрыта, и теплый влажный воздух обычно выводится в атмосферу.

Скребковые теплообменники состоят из емкости с рубашкой, через которую проходит жидкость, и вращающегося скребка, который непрерывно удаляет отложения с внутренних стенок емкости. Эти агрегаты используются в пищевой и фармацевтической промышленности в процессе образования отложений на нагретых стенках сосуда с рубашкой.

Статические регенераторы или регенераторы с неподвижным слоем не имеют движущихся частей, кроме клапанов. В этом случае горячий газ проходит через матрицу в течение фиксированного периода времени, в конце которого происходит реверсирование, горячий газ отключается, а холодный газ проходит через матрицу.Основная проблема с этим типом агрегатов заключается в том, что и горячий, и холодный поток прерывистый. Чтобы преодолеть это и обеспечить непрерывную работу, требуются по крайней мере два статических регенератора или можно использовать роторный регенератор.

В роторном регенераторе насадка цилиндрической формы вращается вокруг оси цилиндра между парой газовых уплотнений. Горячий и холодный газ протекает одновременно через воздуховоды с обеих сторон газовых уплотнений и через вращающуюся насадку. (См. Рекуперативные теплообменники.)

Термический анализ любого теплообменника включает решение основного уравнения теплопередачи.

(1)

Это уравнение вычисляет количество тепла, передаваемого через область dA, где T _h и T _c — локальные температуры горячей и холодной жидкости, α — местный коэффициент теплопередачи, а dA — локальная дополнительная площадь, на которой α основывается. Для плоской стены

(2)

где δ _w — толщина стенки, а λ _w — ее теплопроводность.

Для однофазного обтекания стенки α для каждого из потоков является функцией Re и Pr. Когда происходит конденсация или кипение, α также может зависеть от разницы температур. Как только коэффициент теплопередачи для каждого потока и стены известен, общий коэффициент теплопередачи U определяется как

(3)

где сопротивление стенки r _w равно 1 / α _w . Общая скорость теплопередачи между горячей и холодной текучими средами тогда определяется выражением

(4)

Это уравнение предназначено для постоянных температур и коэффициентов теплопередачи.В большинстве теплообменников это не так, поэтому используется другая форма уравнения

(5)

где — общая тепловая нагрузка, U — средний общий коэффициент теплопередачи, а ΔT _M — средняя разница температур. Расчет ΔT _M и отказ от предположения о постоянном коэффициенте теплопередачи описаны в разделе «Средняя разница температур».

Расчет U и ΔT _M требует информации о типе теплообменника, геометрии (например,g., размер проходов в пластине или диаметр трубы), ориентация потока, чистый противоток или поперечный поток и т. д. Затем можно рассчитать общую нагрузку с использованием предполагаемого значения AT и сравнить с требуемой нагрузкой. Затем можно внести изменения в предполагаемую геометрию и U, ΔT _M и пересчитать, чтобы в конечном итоге перейти к решению, которое равно требуемой нагрузке. Однако при выполнении термического анализа на каждой итерации также следует проверять, не превышен ли допустимый перепад давления.Компьютерные программы, такие как TASC от HTFS (Heat Transfer and Fluid Flow Service), автоматически выполняют эти вычисления и оптимизируют конструкцию.

Механические аспекты

Все типы теплообменников должны подвергаться механической конструкции в той или иной форме. Любой теплообменник, работающий при давлении выше атмосферного, должен быть спроектирован в соответствии с местным кодом конструкции сосуда под давлением , например ASME VIII (Американское общество инженеров-механиков) или BS 5500 (Британский стандарт).Эти нормы определяют требования к сосудам высокого давления, но не касаются каких-либо специфических особенностей конкретного типа теплообменника. В некоторых случаях для определенных типов теплообменников существуют специальные стандарты. Два из них перечислены ниже, но в целом отдельные производители определяют свои собственные стандарты.

ССЫЛКИ

Гарланд, У. Дж. (1990) Частное сообщение.

Уокер, Г. (1982) Industrial Heat Exchangers-A Basic Guide , Hemisphere Publishing Corporation.

Rohsenow, W. M. и Hartnett, J. P. (1973) Handbook of Heat Transfer , New York: McGraw-Hill Book Company. DOI: 10.1016 / 0017-9310 (75)

-9

Сондерс, Э. А. Д. (1988) Теплообменники — выбор, проектирование и строительство, Longman Scientific and Technical. DOI: 10.1016 / 0378-3820 (89)

-5

Ассоциация производителей трубчатых теплообменников, (1988 г.) (ТЕМА), седьмое издание. Кожухотрубные теплообменники .

Американский институт нефти (API) 661: Теплообменники с воздушным охлаждением для нефтяной промышленности .

.

Теплообмен кожухотрубными теплообменниками

Наименования деталей

1. Стационарный головной канал
2. Стационарный головной капот
3. Фланец неподвижной головки
   Канал или крышка
4. Крышка канала
5. Сопло со стационарной головкой
6. Стационарная трубная решетка
7. Трубы
8. Ракушка
9. Кожух фланец
   Стационарная головка
10. Кожух фланец
    Задний головной конец
11. Раковина сопла
12. Фланец крышки корпуса

13. Лист с плавающей трубкой
14. Крышка с плавающей головкой
15. Фланец крышки с плавающей головкой
16. плавающая головка Подложка устройства
17. Ступени и проставки
18. Поперечные перегородки
    или опорные пластины
19. Ударная пластина
20. Вентиляционное соединение
21. Дренажное соединение
22. Подключение прибора
23. Поддержка Седло
24. Подъемная проушина
25. Пройти раздел

Пучкообменники несъемные

Эти типы устройств часто используются в службах высокого давления и службах, где вы хотите избежать проблем с утечками в соединениях с прокладками.Другое преимущество состоит в том, что они, как правило, более экономичны, чем конструкции съемных пучков.

NEU — наиболее экономичная из имеющихся конструкций. Трубная решетка приварена как к кожуху, так и к крышке. Доступа к оболочке нет. Трубки можно очищать химически, водоструйной или паровой очисткой только изнутри. Эти агрегаты обычно используются в системах с высоким давлением (например, в подогревателях питательной воды), где технологические условия позволяют ровно проходить через теплообменники.

NEN — Трубные листы привариваются как к кожуху, так и к крышкам.Доступ к трубкам осуществляется через крышки на каналах. Эти блоки используются в конструкциях с очень высоким давлением, поскольку их конструкция минимизирует толщину трубной решетки и количество удерживающих фланцев высокого давления.

Сторона AEM / BEM / AEL-Shell полностью приварена, однако крышки съемные. Возможна химическая, механическая и струйная очистка трубок, однако у вас нет доступа к корпусу.

Следует избегать использования очистки паром на устройстве с фиксированной трубной решеткой, если устройство не имеет компенсатора со стороны кожуха.Пар заставит трубки расшириться и вырваться из трубной решетки, что приведет к отказу при запуске.

Дифференциальное тепловое расширение

Поскольку в обязанности теплообменников входит работа с жидкостями с разной температурой, расходом и тепловыми свойствами, происходит дифференциальное расширение металлов.
Когда конечная разница температур между жидкостями значительна, более 50-60 градусов, эти напряжения могут стать серьезными, вызывая деформацию кожухов и повреждение монтажных опор, труб для деформации трубной решетки или трубок, которые ломаются или смещаются из трубки лист.
Конструкции с фиксированной трубной решеткой наиболее уязвимы к дифференциальному тепловому расширению, поскольку не предусмотрены внутренние условия для поглощения напряжений. Одним из широко используемых подходов является установка компенсатора в трубе-оболочке таких конструкций. Это экономичный подход для кожухов размером с трубу. Компенсатор также может быть установлен со стороны трубы в конструкциях с плавающей головкой, но производственные затраты намного выше.

Схема U-образного теплообменника

Альтернативные подходы включают конструкцию пучка U-образных труб, чтобы каждая труба могла независимо расширяться и сжиматься по мере необходимости, или с помощью конструкции задней плавающей внутренней трубной решетки, которая позволяет всему пучку как единице расширяться и сжиматься.Плавающая головка обычно уплотняется относительно внутренней части оболочки с помощью набивки или уплотнительного кольца.

Конструкция с U-образной трубкой

, предлагающая лучший ответ на дифференциальное тепловое расширение, имеет некоторые недостатки. Замена отдельных трубок может быть сложной или дорогостоящей, особенно для внутренних труб. Кроме того, внутренняя часть трубки не может быть эффективно очищена в U-образных изгибах. Эрозионные повреждения также часто наблюдаются в U-образных изгибах при высоких боковых скоростях трубы. В оболочках большого диаметра большая длина неподдерживаемой трубы в U-образных изгибах внешних трубок может привести к повреждению, вызванному вибрацией.

Конструкции теплообменников с плавающей головкой

В целях снижения термических напряжений и обеспечения средств для снятия пучка труб для очистки было создано несколько конструкций плавающей задней головки.
Самая простая конструкция — это «протяжная» конструкция, которая позволяет полностью протянуть пучок труб через кожух для обслуживания или замены. Для того, чтобы вместить круг под болт с задней головкой, необходимо снять трубы, что приведет к менее эффективному использованию размера корпуса. Кроме того, отсутствие труб приводит к увеличению кольцевых пространств и может способствовать уменьшению потока через эффективную поверхность трубки, что приводит к снижению тепловых характеристик.Некоторые конструкции включают уплотнительные полосы, установленные в кожухе, чтобы блокировать перепускной пар.
Другой конструкцией плавающей головки, которая частично решает указанные выше недостатки, является «плавающая головка с разъемным кольцом». Здесь плавающая головка капот крепятся к разделенной кольцевой прокладке вместо трубной решетки.

Это устраняет диаметр окружности болта и позволяет заполнить оболочку полным комплектом трубок. Эта конструкция более дорогая, чем обычная сквозная конструкция, но широко используется в нефтехимической промышленности.Для применений с высокими давлениями или температурами или там, где желательно более надежное уплотнение между жидкостями, должна быть указана протяжная конструкция.
Два других типа, конструкции с «фонарным кольцом с внешней набивкой» и «сальником с внешней набивкой», обеспечивают менее надежное уплотнение от утечки в атмосферу, чем конструкции с протяжным или разрезным кольцом, но могут быть сконфигурированы для работы в одной трубе.

Корпусные конструкции

Самым распространенным типом кожухов ТЕМА является кожух «E», поскольку он наиболее подходит для большинства промышленных процессов охлаждения.Однако для некоторых приложений другие оболочки предлагают явные преимущества.
Например, конструкция оболочки ТЕМА-Ф предусматривает установку пластины продольного потока внутри узла трубного пучка. Эта пластина заставляет оболочку текучей среды перемещаться вниз по одной половине пучка труб, а затем вниз по другой половине, в результате чего создается противоточная структура потока, которая лучше всего подходит для передачи тепла.
Этот тип конструкции может быть определен там, где требуется близкая температура приближения и когда скорость потока позволяет использовать половину оболочки за раз.В приложениях с рекуперацией тепла или там, где требуется увеличенная тепловая длина для достижения эффективной общей теплопередачи, кожухи могут быть установлены с последовательными потоками.

Обычно используется до шести более коротких гильз, установленных последовательно, что приводит к противотоку, близкому к характеристикам, как если бы использовалась одна длинная гильза в конструкции за один проход.

Конструкции корпуса

TEMA G и H наиболее подходят для применений с фазовым переходом, где байпас вокруг продольной пластины и противоточный поток менее важны, чем равномерное распределение потока.В оболочке этого типа продольная пластина обеспечивает лучшее распределение потока в паровых потоках и помогает вымывать неконденсирующиеся вещества. Их часто рекомендуют использовать в горизонтальных термосифонных ребойлерах и полных конденсаторах.

TEMA J Кожухи обычно предназначены для работы с фазовым переходом, когда требуется значительно снизить падение давления на стороне кожуха. Они обычно используются в составе наборов с одним соплом, используемым в качестве входа и выхода.
J-образная оболочка специального типа используется для испарения жидкостей со стороны затопления.Отдельная емкость для отделения пара без трубок установлена ​​над основной J-образной оболочкой с выпускным отверстием для пара в верхней части этой емкости. Оболочка ТЕМА К, также называемая «ребойлер котла », указывается, когда боковой поток кожуха подвергается испарению.

Уровень жидкости в конструкции кожуха К должен только покрывать пучок труб, который заполняет конец кожуха меньшего диаметра.
Этот уровень жидкости контролируется жидкостью, протекающей по каналу на дальнем конце входного сопла.Увеличенная площадь корпуса служит для облегчения отвода паров кипящей жидкости в нижней части корпуса. Чтобы застраховаться от чрезмерного уноса жидкости с потоком пара, требуется отдельный резервуар, как описано выше.
Унос жидкости также можно свести к минимуму, установив сетчатый демистер на сопле выхода пара. U-образные пучки обычно используются с конструкциями оболочки K. Оболочки типа K дороги для испарения под высоким давлением из-за диаметра оболочки и необходимой толщины стенок.

Кожух TEMA X, или кожух с поперечным потоком, чаще всего используется в системах конденсации пара, хотя его также можно эффективно использовать при охлаждении или нагревании газа низкого давления.

Он обеспечивает очень низкий перепад давления на стороне кожуха и поэтому наиболее подходит для конденсации в условиях вакуума. Для обеспечения адекватного распределения паров конструкции X-образной оболочки обычно имеют зону, свободную от трубок, вдоль верхней части теплообменника. Также типично проектировать конденсаторы X-образной формы с проходным сечением в нижней части пучка труб, чтобы обеспечить свободный поток конденсата к выходному соплу. Тщательное внимание к эффективному удалению неконденсирующихся веществ жизненно важно для конструкций X-shell.

Другие страницы о теплообменниках

Часть 1: Теплообмен и типы теплообменников.

Часть 2: Кожухотрубные теплообменники.

Часть 3: Трубы и трубные листы теплообменников.

Часть 4: Сборка кожуха теплообменников.

Часть 5: Обозначения ТЕМА теплообменников.

.