มีวิธีการใดบ้างที่ใช้ได้บ้าง? วิธีสร้างแรงดันในระบบทำความร้อน

การทำงานของระบบทำความร้อนส่วนกลางจะไม่สามารถทำได้หากไม่มีแนวคิดทางกายภาพเช่นแรงดัน

การควบคุมระดับของมันเป็นสิ่งสำคัญเพราะว่า ประสิทธิภาพในการให้ความร้อนแก่สถานที่นั้นขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ และที่สำคัญที่สุด ความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน

แรงดันที่มากเกินไปในท่ออาจทำให้เกิดการรั่วไหลหรืออาจถึงขั้นระบบทำความร้อนพังได้ ซึ่งส่งผลเสียต่อผู้เช่าและเพื่อนบ้าน และหากตัวบ่งชี้ต่ำเกินไป อุณหภูมิในห้องจะไม่คงอยู่ที่ระดับที่ต้องการ

แรงดันคือแรงที่กระทำกับผนังท่อหม้อน้ำ และ บนตัวน้ำหล่อเย็นเองบังคับให้มันเคลื่อนที่ไปตามเส้นขอบและทำหน้าที่หลักคือการถ่ายเทความร้อน

ประเภทของแรงกดดัน

ความดันในระบบทำความร้อนแบ่งออกเป็นแบบคงที่และแบบไดนามิก

สถิตย์

แรงดันไฮโดรสแตติกคือแรงดันที่กระทำโดยน้ำหนักของน้ำในระบบขึ้นอยู่กับความสูงของเสาน้ำ และจำนวนชั้นของอาคาร ณ จุดสูงสุดของเส้นชั้นความสูงนั้น เท่ากับศูนย์

พลวัต

ความกดดันดังกล่าว ถูกสร้างขึ้นโดยปั๊มหมุนเวียนเป็นหลักและยังมีอีก การพาความร้อน (การเคลื่อนตัวของของเหลวเนื่องจากความต่างของอุณหภูมิ) เมื่อได้รับความร้อน

นอกจากนี้ ระดับไดนามิกยังได้รับผลกระทบจากตัวควบคุมความร้อนที่ติดตั้งบนหม้อน้ำและในห้องหม้อไอน้ำอีกด้วย

วิธีการสร้างและเพิ่มแรงดันให้กับระบบทำความร้อน

เพื่อสร้างหรือเพิ่มแรงดันในระบบทำความร้อน มีการใช้หลายวิธี

การทดสอบแรงดัน

การทดสอบแรงดันเป็นกระบวนการเติมระบบทำความร้อนในขั้นต้น น้ำหล่อเย็นที่มีการสร้างแรงดันชั่วคราวเกินแรงดันใช้งาน

การดำเนินการนี้สามารถดำเนินการได้สองวิธี:

• การต่อวงจรทำความร้อนเข้ากับท่อจ่ายน้ำและ การเติมระบบอย่างค่อยเป็นค่อยไปจนได้ค่าที่ต้องการ พร้อมควบคุมด้วยมาตรวัดแรงดัน วิธีนี้ไม่เหมาะกับกรณีที่แรงดันน้ำในแหล่งจ่ายน้ำไม่สูงพอ
• การใช้ปั๊มมือหรือปั๊มไฟฟ้า เมื่อมีสารหล่อเย็นอยู่ในวงจรแล้วแต่แรงดันไม่เพียงพอ จะใช้ปั๊มทดสอบแรงดันพิเศษ เทของเหลวลงในถังปั๊ม และปรับแรงดันให้ถึงระดับที่ต้องการ

ภาพที่ 1 กระบวนการทดสอบแรงดันของระบบทำความร้อน โดยใช้ปั๊มทดสอบแรงดันแบบใช้มือ

ตรวจสอบความแน่นและการรั่วไหลของท่อส่งความร้อน

วัตถุประสงค์หลักของการทดสอบแรงดันคือเพื่อระบุองค์ประกอบที่ผิดพลาดของระบบทำความร้อนในโหมดการทำงานสูงสุดเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุระหว่างการทำงานต่อไป ดังนั้นขั้นตอนต่อไปหลังจากขั้นตอนนี้คือการตรวจสอบองค์ประกอบทั้งหมดเพื่อดูว่ามีรอยรั่วหรือไม่ การทดสอบความแน่นจะดำเนินการโดยการลดแรงดันในช่วงเวลาหนึ่งหลังจากการทดสอบแรงดัน การดำเนินการประกอบด้วยสองขั้นตอน:

• เช็คความเย็นซึ่งระหว่างนี้วงจรจะเต็มไปด้วยน้ำเย็น ภายในครึ่งชั่วโมง ระดับแรงดันไม่ควรลดลงเกิน ด้วยอัตรา 0.06 MPa เป็นเวลา 120 นาที การตกไม่ควรเกิน 0.02 เมกะปาสคาล
• เช็คด่วนดำเนินการตามขั้นตอนเดียวกัน แต่ใช้น้ำร้อนเท่านั้น

จากผลการตกหล่น บทสรุปเกี่ยวกับความแน่นหนาของระบบทำความร้อนหากผ่านการทดสอบ ระดับแรงดันในท่อจะถูกรีเซ็ตเป็นค่าการทำงานโดยการกำจัดน้ำหล่อเย็นส่วนเกินออก

วิธีการคำนวณ

การคำนวณความดันในระบบทำความร้อน จำเป็นด้วยสองเหตุผล: เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำหล่อเย็นมีการหมุนเวียน และเพื่อป้องกันภาวะความดันบางส่วนของวงจรลดลงเนื่องจากแรงดันเกินขณะใช้งาน

เพื่อให้สารหล่อเย็นเคลื่อนที่ผ่านท่อได้ จำเป็นต้องสร้างแรงดันไดนามิกที่มากกว่าแรงดันสถิต:

• ในรูปแบบการหมุนเวียนตามธรรมชาติ - เกินระดับคงที่เล็กน้อย
• ด้วยการหมุนเวียนแบบบังคับค่าไดนามิกควรมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้มากกว่าค่าคงที่เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด

สูตรสำหรับหาค่าความดันไฮโดรสแตติกคือ พี = ρghหรือทำให้ง่ายขึ้นสำหรับน้ำ - พี = 10000ชม., ที่ไหน ชม. — ความสูงของคอลัมน์น้ำในระบบทำความร้อน

แรงดันในการทำงานถูกกำหนดให้เป็นผลรวมของแรงดันสถิตที่ระดับความสูงที่กำหนดของวงจรและแรงดันไดนามิกที่สร้างขึ้นโดยปั๊มหรือกระบวนการพาความร้อน ผลกระทบสูงสุดต่อท่อจะเกิดขึ้นที่จุดต่ำสุดของระบบ ในขณะที่จุดสูงสุดนั้นจะน้อยที่สุด

การซ่อมบำรุง

เมื่อกำหนดค่าและเปิดใช้งานแล้ว ระบบทำความร้อนจะไม่สามารถทำงานได้ตลอดไป: เมื่อกาลเวลาผ่านไป ลักษณะเฉพาะจะเสื่อมลงซึ่งส่งผลให้ระบบทำความร้อนของอาคารไม่ดี ตัวบ่งชี้คุณภาพของระบบทำความร้อนคือแรงดัน โดยการเปลี่ยนแปลงของแรงดันจะทำให้สามารถตัดสินปัญหาได้

สำหรับการทำความร้อนแบบหมุนเวียนบังคับ การลดแรงดัน อาจเกิดได้จากสาเหตุดังต่อไปนี้:

• การรั่วไหลในวงจร;
• ปัญหาเกี่ยวกับเครื่องสูบน้ำ (ทำงานผิดปกติ, มีการปนเปื้อน, จ่ายไฟไม่ดี);
• ความเสียหายต่อเมมเบรนถังขยายตัว
• หน่วยความปลอดภัยทำงานผิดปกติ

สิ่งต่อไปนี้อาจนำไปสู่แรงกดดันเพิ่มขึ้น:

• อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงเกินไป
• ขนาดหน้าตัดเล็กของท่อ;
• การปนเปื้อนของตัวกรองหรือสารหล่อเย็น
• การก่อตัวของช่องอากาศ
• โหมดการทำงานของปั๊มไม่ถูกต้อง

ในระบบทำความร้อนที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ ปัญหาการเพิ่มขึ้นของแรงดันจะไม่เกิดขึ้น แต่การลดลงของแรงดันอาจเกิดขึ้นได้ นี่เป็นกระบวนการปกติ

สิ่งสำคัญคือการไหลเวียนตามธรรมชาติหมายถึงการควบคุมความดันของน้ำหล่อเย็นด้วยตนเอง ซึ่งเคลื่อนตัวผ่านท่อ เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างการส่งคืนและการจ่าย: น้ำร้อนที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยขึ้น ดังนั้น ยิ่งตั้งอุณหภูมิในหม้อต้มไว้สูงเท่าไร แรงดันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แต่ความแตกต่างของอุณหภูมิจะลดลงเมื่อห้องได้รับความร้อน ดังนั้น เมื่ออุณหภูมิอากาศในห้องถึงระดับที่ต้องการ แรงดันก็จะลดลง

การลดแรงดัน

การลดลงของความดันในการทำความร้อนคือความแตกต่างของความดันระหว่างท่อส่งและท่อส่งกลับ ซึ่งทำให้การหมุนเวียนของสารหล่อเย็นเกิดขึ้น การลดลงของความดันคือความดันการทำงานของระบบ ค่าที่ต้องการจะขึ้นอยู่กับความสูงของอาคาร:

• ในบ้านชั้นเดียว ในโครงการหมุนเวียนธรรมชาติ - 0.1 MPa ต่อความสูงทุก 10 ม.
• ในอาคารเตี้ยๆ ในรูปแบบปิด - 0.2-0.4 เมกะปาสคาล;
• ในอาคารสูง - สูงถึง 1 MPa

การคำนวณและการติดตั้งระบบท่อไฮโดรลิก

การคำนวณไฮดรอลิก ผลิตขึ้นในขั้นตอนการออกแบบ และเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของระบบ สูตรของระบบไฮดรอลิกค่อนข้างซับซ้อนและเกินขอบเขตของบทความนี้ ดังนั้นเราจะแสดงรายการผลที่ตามมาหลักๆ ของสูตรเหล่านี้ โดยแสดงให้เห็นว่า อาจส่งผลต่อการลดแรงดัน:

• วัสดุท่อวัสดุที่หยาบ เช่น ซีเมนต์ใยหินหรือท่อเหล็ก จะทำให้การไหลของของเหลวช้าลงหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน

  

  ภาพที่ 2 ท่อน้ำหล่อเย็นอุดตัน อาจทำให้แรงดันในระบบหล่อเย็นลดลง

• การเปลี่ยนผ่านจากส่วนที่ใหญ่กว่าไปยังส่วนที่เล็กกว่า-
• เลี้ยวโค้ง — เพิ่มความต้านทานไฮดรอลิกของท่อ
• โครงสร้างภายในของหม้อน้ำ และ หน้าตัดของพวกมัน
• วาล์วปิดและควบคุม

ในการคำนวณความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำยังถูกกำหนดด้วยค่าที่เหมาะสมคือ 0.3-0.7 ม./วินาที ที่ค่าต่ำกว่า อาจเกิดการล็อกอากาศและอุณหภูมิที่แพร่กระจายระหว่างหม้อน้ำอาจสูงเกินไป ในขณะที่ค่าสูงขึ้น จะเกิดเสียงรบกวนจากการเคลื่อนที่ของของเหลว และการสึกหรอของท่อจากอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนขนาดเล็กในสารหล่อเย็นจะเพิ่มขึ้น

ผลของอุณหภูมิน้ำหล่อเย็น

เมื่อถูกความร้อน น้ำจะมีปริมาตรเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงดันเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส เขาสามารถเติบโตขึ้นได้ เพิ่มขึ้น 0.1 MPa และที่ 70 °C เพิ่มขึ้น 0.2 MPa ดังนั้น การเปลี่ยนระดับความร้อนของน้ำก็สามารถใช้เพื่อควบคุมความดันได้เช่นกัน

ปั๊มหมุนเวียน

หน้าที่ของปั๊มหมุนเวียนคือ สร้างความแตกต่างของแรงดันในการเคลื่อนตัวของสารหล่อเย็น สำหรับอาคารเตี้ย การติดตั้งปั๊มหนึ่งตัวไว้ที่จุดต่ำสุดของระบบก็เพียงพอแล้ว

ภาพที่ 3 ปั๊มหมุนเวียนที่ติดตั้งอยู่ในระบบทำความร้อน อุปกรณ์จะสูบน้ำหล่อเย็นผ่านท่อ

ในอาคารสูงปัญหา ความแตกต่างของแรงดันระหว่างชั้นล่างสุดและชั้นบนสุด รุนแรงมากขึ้นเนื่องจากแรงดันสถิตของคอลัมน์น้ำมีความสำคัญ เพื่อทำให้แรงดันในอาคารดังกล่าวเท่ากัน จึงใช้ปั๊มเพิ่มแรงดันเฉพาะทาง

ถังขยายสำหรับควบคุมตัวบ่งชี้

ถังขยายเป็นส่วนสำคัญมากของระบบทำความร้อน ซึ่งจำเป็นเพราะของเหลวแทบจะบีบอัดไม่ได้ ดังนั้นเมื่อเกิดแรงดันกระชากและน้ำกระแทก อาจทำให้ท่อ หม้อน้ำ และส่วนประกอบอื่นๆ เสียหายได้ ถังขยายรับความแตกต่างนี้

การออกแบบที่แตกต่างกันใช้ถังที่แตกต่างกัน ในระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ น้ำจะสื่อสารกับบรรยากาศและเปิดอยู่ โดยติดตั้งไว้ที่จุดสูงสุดของวงจร เมื่อแรงดันน้ำในระบบเพิ่มขึ้น ระดับน้ำในถังจะเพิ่มขึ้นจนถึงท่อล้นที่เชื่อมต่อกับท่อระบายน้ำ

เนื่องจากวงจรที่มีถังดังกล่าวสื่อสารกับบรรยากาศ จึงเกิดการกัดกร่อนและของเหลวจะค่อยๆ ระเหยออกจากพื้นผิวเปิดของถัง และต้องมีการตรวจสอบระดับของเหลว

ในระบบหมุนเวียนบังคับแบบปิด ถังขยายได้รับการออกแบบ มีลักษณะเป็นภาชนะมีแผ่นยางยืดหยุ่นซึ่งเต็มไปด้วยอากาศอัดด้านหนึ่งและสารหล่อเย็นอีกด้านหนึ่ง

เมื่อปริมาตรของส่วนหลังเปลี่ยนแปลง อากาศจะถูกอัดหรือระบายออก ทำให้ความดันในระบบคงที่

ตัวควบคุม,วาล์ว

ในอาคารขนาดเล็ก ถังขยายก็เพียงพอที่จะชดเชยความแตกต่างของแรงดันได้ แต่ในอาคารสูงที่มีการกำหนดค่าระบบทำความร้อนที่ซับซ้อน จะต้องใช้ตัวควบคุมแรงดันพิเศษ เมมเบรนหรือลูกสูบที่ไวต่อแรงกดจะวัดแรงดันดังกล่าวที่ตำแหน่งที่ติดตั้งตัวควบคุม และแรงดันจะถูกเปลี่ยนโดยใช้องค์ประกอบแรง: น้ำหนักหรือสปริง ตัวควบคุมแบ่งออกเป็น 3 ประเภท:

1. “ภายหลังตัวมันเอง” (วาล์วลดแรงดัน) — ปิดกั้นหน้าตัดการไหล โดยลดแรงดันให้เหลือระดับที่ตั้งไว้ในหน้าตัดด้านหลัง
2. “เพื่อตัวคุณเอง” (วาล์วบายพาส) — ตั้งค่าแรงดันก่อนตัวเอง โดยเลี่ยงน้ำหล่อเย็นส่วนเกินเข้าสู่ท่อส่งกลับ
3. ตัวควบคุมเฟืองท้าย — รักษาความแตกต่างที่กำหนดไว้ระหว่างทั้งสองส่วนโดยใช้วาล์วสองทางที่ชดเชยการลดลงของแรงดัน

การรีเซ็ตตัวบ่งชี้

ดำเนินการรีเซ็ตด้วยตนเอง โดยการกำจัดปริมาณน้ำหล่อเย็นส่วนเกินออก จากวาล์วระบายน้ำ รวมถึงการเปลี่ยนระดับการพองตัวของเมมเบรนถังขยายตัว

ในกรณีฉุกเฉินจะช่วยบรรเทาความกดดันได้อย่างรวดเร็ว วาล์วระบายแรงดันความปลอดภัย มีรุ่นที่มีค่าคงที่และปรับได้ ค่าที่ต้องการควรสูงกว่าค่าใช้งาน แต่ต่ำกว่าแรงดันสูงสุดที่อนุญาตในวงจรทั้งหมด เมื่อเกินระดับที่ตั้งไว้ เมมเบรนวาล์วจะเปิดและน้ำหล่อเย็นส่วนเกินจะถูกระบายลงในท่อระบายน้ำ

การวัดด้วยมาโนมิเตอร์

เกจวัดแรงดันมี เครื่องมือที่มีมาตราส่วนกลมและมีเข็มชี้ระบุแรงดันไฟปัจจุบัน ติดตั้งไว้ที่จุดสำคัญในวงจร ผ่านวาล์วสามทาง: หลังหม้อน้ำ บนกิ่งไม้ ที่ปั๊ม ในกลุ่มความปลอดภัย เมื่อเลือกมาตรวัดแรงดัน ให้พิจารณาค่าสูงสุดที่สามารถวัดได้ ใหญ่เกินไป (ตัวอย่างเช่น 50 atm ในระบบที่มี 4 atm) จะทำให้ค่าการอ่านไม่แม่นยำ และขนาดเล็กมากก็อาจทำให้เครื่องมือวัดเสียหายได้

ภาพที่ 4. เกจวัดแรงดันสำหรับวัดแรงดันในระบบทำความร้อน อุปกรณ์เป็นหน้าปัดที่มีมาตรวัดติดอยู่

วีดีโอที่เป็นประโยชน์

ชมวิดีโอที่อธิบายถึงสาเหตุที่ทำให้เกิดแรงดันพุ่งสูงในระบบทำความร้อน

บทสรุป

การควบคุมและรักษาแรงดันในระบบทำความร้อนมีความสำคัญอย่างยิ่ง ไม่ใช่เรื่องเลวร้ายนักหากแรงดันสูงไม่เพียงพอส่งผลให้ระบบทำความร้อนในสถานที่ไม่ดี แต่จะเลวร้ายกว่ามากหาก ส่วนเกินจะทำให้หม้อน้ำหรือท่อแตกซึ่งอาจนำไปสู่ ไฟไหม้รุนแรงหรือน้ำท่วม อาคาร ดังนั้นความปลอดภัยจึงเป็นสิ่งสำคัญที่สุด จำเป็นต้องปฏิบัติตามขั้นตอนการควบคุมที่อธิบายไว้ใน SNiP และซ่อมบำรุงระบบทำความร้อนเป็นประจำหากค่าความดันเกินมาตรฐานที่กำหนด ระบบทำความร้อนในบ้านจะมีประสิทธิภาพและปลอดภัยที่สุด