Система водяного отопления

Система водяного отопления по принципу действия аналогична системе парового отопления, а по устройству отличается от нее. Эта система состоит из водогрейного котла, нагревательных приборов, циркуляционных насосов, трубопроводов с запорной арматурой, расширительного сосуда и воздухосборника. Вместо водогрейного котла могут применяться утилизационные парогенераторы, в которых используется теплота отработавших газов двигателей или подогреватели воды (паровые, электрические). Теплоносителем служит горячая вода с температурой 368—363 К (95—90 °С).

Системы водяного отопления могут быть нескольких разновидностей. По трубопроводам системы вода может циркулировать принудительным путем с помощью насоса либо естественным путем вследствие разности плотностей охладившейся в нагревательных приборах воды и горячей воды, поступающей к ним. Несмотря на то что система с естественной циркуляцией воды более проста из-за отсутствия в ней циркуляционных насосов, она уступает системе с принудительной циркуляцией по эффективности теплопередачи и надежности циркуляции воды. Поэтому, как правило, на морских судах применяют системы с принудительной циркуляцией воды. Системы могут быть открытые (сообщающиеся с атмосферой) и закрытые (температурные изменения объема воды воспринимаются воздушной подушкой расширительного бачка), двухтрубные и однотрубные. В однотрубной системе подвод горячей воды к отопительным приборам и отвод от них охлажденной воды осуществляются по одному и тому же трубопроводу. Системы различаются и по другим, менее существенным признакам.

На рис. 5.71 приведена схема системы с циркуляцией теплоносителя насосами.

Рис. 5.71. Система водяного отопления

Систему отопления предварительно заполняют через палубную втулку 16 и трубопровод 15 холодной водой, контролируя напор манометром 17 и оставляя незаполненной лишь верхнюю часть расширительного бачка 18, (с указателем уровня 20) воспринимающую увеличивающийся объем воды после нагревания ее в котле 6. Отсутствие в системе такого бачка могло бы привести к течи воды через соединения трубопроводов системы или их разрыву. Из котла горячая вода естественным путем поднимается по магистрали горячей воды 8 в бачок (наиболее высоко расположенный). В нем собираются пузырьки воздуха и пара из воды, заполнившей трубопроводы и отопительные радиаторы 12 системы. При отсутствии расширительного бачка скапливание пузырьков воздуха и пара может приводить к образованию в коленах и разветвлениях трубопроводов воздушных или паровых мешков, нарушающих циркуляцию воды в системе. Пузырьки воздуха и пара отводятся из расширительного бачка по трубе 19 в атмосферу, а вода по подпиточным трубопроводам 10, 13 и 14 самотеком направляется к радиаторам 12. При переполнении бачка вода переливается по трубопроводу 7 в трюм. Охлажденная вода из радиаторов стекает в магистраль 1, из которой насосом 3 вновь возвращается в котел 6 для нагревания. При отключении краном 4 циркуляционного насоса отработавшая вода поступает в котел 6 через байпасный трубопровод 5. Кранами 11 можно отключать радиаторы. Отдельные участки системы разобщаются запорными клапанами 2, 9.

В системах водяного отопления используют преимущественно стальные штампованные панельные или змеевиковые радиаторы. Трубопроводы изготовляют из стальных труб, а арматуру применяют стальную, латунную или бронзовую. Преимуществом водяного отопления по сравнению с паровым является более простое устройство из-за отсутствия конденсатоотводчиков, редукционных и предохранительных клапанов, сепараторов. Системы водяного отопления широко применяются на пассажирских и транспортных морских судах в каютах, кают-компаниях и служебных помещениях.

Судовые системы отопления

Системы отопления обеспечивают обогрев судовых помещений в холодное время года. Система парового отопления представляет собой совокупность трубопроводов, аппаратов, приборов и устройств, предназначенных для подачи водяного пара к отопительным приборам (паровым грелкам) и отвода от них отработавшего пара и конденсата. До второй мировой войны эта система являлась основным средством отопления жилых и служебных помещений судов. С появлением в 50-х годах систем комфортного кондиционирования воздуха она стала использоваться в основном для отопления МО (при стоянке судна), механических мастерских, хозяйственных кладовых, санитарно-бытовых и санитарно-гигиенических помещений, коридоров и тамбуров.

В системе парового отопления в качестве теплоносителя применяется сухой насыщенный пар давлением не более 0,3 МПа. Воздух в помещениях подогревается теплотой, поступившей от пара через стенки теплообменных приборов (радиаторов). Система парового отопления часто выполняется совмещенной с системой хозяйственного пароснабжения, обеспечивающей паром с давлением 0,5 МПа следующие потребители: кипятильники, пищеварочные котлы, водонагреватели, стиральные машины, воздухоподогреватели, кондиционеры и др.

По количеству трубопроводов, подводящих пар к радиаторам и отводящим от них конденсат, различают одно- и двухпроводные системы парового отопления. В двухпроводной системе по одной магистрали к радиаторам подводится пар, а по другой от них отводится конденсат. В однопроводной системе конденсат из радиаторов отводится в ту же паровую магистраль, по которой подводится к ним пар.

На рис. 5.66 представлена схема двухпроводной системы отопления. Система состоит из паровых радиаторов, трубопроводов свежего пара и конденсата, коллектора и сепаратора пара, редукционного и предохранительного клапанов, конденсатоотводчиков и измерительных приборов. К коллектору пар подводится от парогенератора. В сепараторе и редукционном клапане происходят отделение влаги и понижение давления до требуемого значения. Если давление за редукционным клапаном по каким-либо причинам превысит допустимое, то срабатывает предохранительный клапан, через который выпускается некоторое количество пара, и давление в системе снижается до допустимого. Из коллектора пар по трубопроводам подводится к радиаторам, от которых теплота передается воздуху помещений, его температура повышается, а пар в радиаторах конденсируется. Конденсат из радиаторов стекает в конденсатоотводчики, препятствующие выходу пара вместе с конденсатом. Применяют конденсатоотводчики нескольких типов.

Рис. 5.66. Система парового отопления
1 — отвод конденсата в парогенератор; 2 — охладитель конденсата; 3 — невозвратно-запорный клапан; 4 — конденсатная магистраль; 5 — производственные мастерские; 6 — невозвратный клапан; 7 — конденсатоотводчик; 8 — паровой радиатор; 9 — трубопровод свежего пара; 10, 11, 29 — запорные клапаны; 12 — трубопровод конденсата; 13 — МО; 14 — кладовая; 15 — паровая магистраль от парогенератора; 16 — трубопровод пара с берега; 17 — манометры; 18 — трубопровод хозяйственного пароснабжения; 19 — камбуз; 20 — прачечная; 21 — редукционный клапан; 22 — предохранительный клапан: 23 — сепаратор пара; 24 — трубопровод сброса пара; 25 — распределительный коллектор пара; 26 — пусковые клапаны; 27 — душевая; 28 — трубопровод сброса конденсата за борт

На рис. 5.67 показан термостатический конденсатоотводчик. Сильфон заполнен легкоиспаряющимся жидким эфиром. Если через конденсатоотводчик пойдет конденсат в смеси с паром, то несколько повышенная температура смеси вызовет кипение эфира с образованием паров. Давлением паров эфира сильфон растягивается, перемещая игольчатый клапан вниз и перекрывая выход пара с конденсатом из конденсатоотводчика. Содержащийся в конденсате пар будет отдавать теплоту через стенки радиаторов и труб воздуху помещений и конденсироваться. Когда весь пар сконденсируется, то начнется обратный скоротечный процесс теплопередачи через тонкие стенки сильфона от эфира к конденсату. При этом пары эфира сконденсируются, давление в сильфоне упадет и он несколько сожмется. В результате клапан откроет проход конденсату из конденсатоотводчика.

На отечественных судах широко применяют конденсатоотводчик термодинамического типа (рис. 5.68).

Рис. 5.67. Термостатический конденсатоотводчик 1 — корпус; 2 — сильфон; 3 — крышка; 4 — прокладка; б — игольчатый клапан

Рис. 5.68. Тарельчатый термодинамический конденсатоотводчик

Корпус 1, крышка 6 и дисковая тарелка 7, свободно лежащая на плоскости седла 4, выполнены из нержавеющей стали, а уплотнительная прокладка 8 — из паронита. При поступлении конденсата тарелка под действием давления приподнимается над седлом и открывает проход конденсату по кольцевому пазу в выходной канал 2. Когда конденсат идет с паром, то вследствие большой скорости истечения пара в зазоре между тарелкой и седлом давление понижается и тарелка начинает прижиматься к седлу. Часть пара попадает в камеру 5 над тарелкой. Вследствие разницы площадей тарелки и входного канала 3 сила, действующая на тарелку сверху, оказывается больше силы, действующей на нее снизу. В результате тарелка плотно прижимается к седа у и выход пара из конденсатоотводчика прекращается.

Паровые радиаторы изготовляют гладкотрубные или оребренные (рис. 5.69). Последние при одинаковом теплосъеме имеют меньшие габариты.

Рис. 5.69. Паровой радиатор

Рис. 5.70. Схема установки эжектора у паровой грелки 1 — магистраль парового отопления; 2 — эжектор; 3 — регулирующий запорный клапан; 4 — паровой радиатор; 5 — отвод пара с конденсатом; 6 — горло эжектора

Оребренный радиатор представляет собой трубу 2 с приваренными или припаянными тонкими ребрами 3. К трубопроводу радиатор присоединен штуцерными гайками 1.

В однопроводной системе отопления циркуляция пара и конденсата в радиаторах осуществляется эжектором (рис. 5.70). Эжектор создает некоторое разрежение в трубопроводе на выходе из радиатора, предотвращая застой в нем пара. Масса однопроводной системы на 25—30 % меньше массы двухпроводной. Радиаторы размещают на холодных стенках помещений. Для предохранения людей от ожогов их закрывают дырчатыми кожухами. Трубопроводы свежего пара прокладывают по переборкам и подволокам коридоров с помощью подвесок. Трубопроводы и радиаторы выполняют из меди или стали, а арматуру — из бронзы. Прокладываемые через неотапливаемые помещения и коридоры паропроводы изолируют для уменьшения потерь теплоты.

Судовые системы отопления

Системы и оборудование для отопления — это одно из основных направлений Heinen & Hopman. Мы обладаем большим опытом в поставке систем отопления для гражданского флота, морских сооружений и кораблей ВМФ.

Системы отопления по вашим индивидуальным требованиям

Мы поставляем различные виды систем отопления в морском исполнении, которые могут быть спроектированы с учетом ваших требований и индивидуальных особенностей судна.

Наиболее часто поставляемые системы отопления:

• Блоки подготовки воздуха
• Зональные системы отопления
• Системы отопления на углеводородном топливе
• Водонагреватели
• Водяные нагреватели воздуха
• Системы электрообогрева
• Системы центрального отопления
• Котловые установки
• Радиаторы
• Теплообменники

Инновации — ключ к успеху

Инновационный подход — это одна из наших ценностей. Поэтому наши клиенты уверены, что получают самые передовые системы отопления, которые соответствуют всем действующим нормативам. Наши инвестиции в НИОКР позволяют нам предлагать самые экологически чистые системы судового отопления.

Узнайте больше о наших судовых системах отопления

Если вы хотите узнать как наши системы отопления могут помочь вашему бизнесу, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам. Наши высококвалифицированные специалисты всегда готовы дать разъяснения по нашим системам отопления и рекомендации по любым морским системам ОВКВ.

Клиенты, использующие судовые системы обогрева

Damen Shipyards

Судно Damen ASD Tugs с бортовым № 3213 разработано как высокоманевренный буксир для сложных погодных условий, способный ходить без потери стабильности и очень экологичный. Вызов для компании Heinen & Hopman состоял в том, чтобы разработать единый модульный, готовый к работе агрегат подготовки воздуха/конденсатор, с надежным обеспечением режима в помещении в 20°C и отн.влажности 50% при отн.влажности 40% снаружи.

De Hoop Lobith

Основной вызов для Heinen & Hopman состоял в том, что для судна MS Rheinfantasie требовалось, чтобы система ОВКВ могла поддерживать температуру в 28 градусов в обоих ресторанах (залах мероприятий) и в каютах команды на постоянной основе.

Системы отопления

Для обогрева судовых помещений может применяться паровое, водяное, электрическое и воздушное отопление.

Паровое отопление. В грелки, расположенные в помещениях, подводится свежий пар от главного или вспомогательного котла. Перед поступлением в систему отопления в автоматически действующих редукционных
клапанах давление пара понижается до 0,2—0,3 МПа. За
редукционным клапаном устанавливается предохранительный, который при аварийном повышении давления стравливает лишний пар. После понижения давления пар осушается в сепараторах. Осушенный пар через распределительную клапанную коробку направляется в отопительную магистраль, из которой по приемным отросткам поступает в грелки. Образовавшийся в грелках конденсат отводится в магистраль конденсационной воды, а затем в теплый ящик, перед которым устанавливают конденсатоотводчик (конденсационный горшок), пропускающий
воду и задерживающий пар до полной конденсации. Паровое отопление может также выполняться по однопроводной системе. Эта система не имеет трубопровода конденсационной воды. При однопроводной системе уменьшается общая длина трубопроводов, а ее эффективность и равномерный нагрев всех грелок обеспечиваются применением клапанов специальной конструкции.

В качестве нагревательных приборов используются ребристые трубы и радиаторы. Ребристые трубы, имея большую площадь нагрева, обладают хорошей теплоотдачей, но недостаточно гигиеничны. Между ребрами забиваются пыль и грязь, которые при нагревании пригорают и издают запах гари. Поэтому значительно чаще применяют радиаторы. Они имеют более гладкую поверхность,
с которой сравнительно легко можно удалить пыль.

Для того чтобы можно было регулировать степень нагрева грелок, на паропроводящих трубах устанавливают клапаны игольчатого типа. На отводящих отростках имеются запорные клапаны, которые служат для отключения грелки при ремонте. В однопроводной системе грелки снабжаются клапанами (кранами) специальной конструкции. В пробке крана имеются два отверстия, одно из которых служит для прохода пара, а другое — для выхода конденсата. Трубы парового отопления маркируют двумя серебристо-серыми кольцами.

Паровое отопление, как наименее гигиеничное, применяют только в хозяйственных и бытовых помещениях.

Водяное отопление. Жилые и общественные помещения оборудуют системой водяного отопления. В этом случае грелки нагреваются горячей водой, имеющей температуру 80—90 °С. Водяное отопление может быть одно- и двухпроводным и выполняется по той же схеме, что и паровое, но в системе отсутствуют сепараторы, редукционные клапаны и конденсатоотводчики. Для обеспечения надежной циркуляции система снабжается циркуляционным насосом и расширительным баком, который компенсирует изменение объема воды при нагревании. Маркировка труб водяного отопления — зеленое
и серебристо-серое кольца.

Электрическое отопление. Оно используется главным образом в помещениях, где необходимо поддерживать постоянную температуру и влажность (штурманская и рулевая рубки, радиорубка, гирокомпасная и др.). Несмотря на сравнительно низкую экономичность, электрическое отопление находит все более широкое применение ввиду его простоты и гигиеничности.

Воздушное отопление. Это одно из наиболее удобных и совершенных способов отопления судов. В этом случае в помещение подается воздух, подогретый в воздухонагревателях до температуры 40 °С. При небольших размерах помещения температура подаваемого воздуха не должна быть выше 25 °С. Подогретый воздух рекомендуется подводить в нижнюю часть помещения, чем обеспечиваются хорошая циркуляция воздуха и равномерный нагрев всего помещения.

Система отопления, установленная на судне, должна обеспечивать нормальную температуру во всех помещениях при различных условиях плавания. Для поддержания в помещениях необходимой температуры игольчатые клапаны должны быть в исправном состоянии. Соединения труб должны обеспечить полную непроницаемость. Пропуск пара или конденсата повышают влажность
воздуха, в результате чего в помещении создаются ненормальные условия. Чтобы избежать неприятного запаха пригоревшей пыли, все нагревательные приборы следует содержать в чистоте. При каждой уборке помещения нагревательные приборы необходимо протирать влажной тряпкой. Нельзя пользоваться приборами отопления для сушки рукавиц, спецодежды и др.