Trong nhiều phương pháp sử dụng phương pháp nào? Làm thế nào để tạo áp suất trong hệ thống sưởi ấm

Hệ thống sưởi ấm trung tâm không thể hoạt động nếu không có khái niệm vật lý như áp suất.

Điều quan trọng là phải kiểm soát mức độ của nó, bởi vì hiệu quả sưởi ấm cơ sở phụ thuộc vào điều này và quan trọng nhất là an toàn vận hành.

Áp suất quá lớn trong đường ống có thể dẫn đến rò rỉ hoặc thậm chí là đột phá hệ thống sưởi ấm với tất cả những hậu quả đáng buồn cho người thuê nhà và hàng xóm. Và nếu chỉ báo quá thấp, nhiệt độ trong phòng sẽ không được duy trì ở mức cần thiết.

Áp suất là lực tác dụng lên thành đường ống, bộ tản nhiệt Và trên chính chất làm mát, buộc nó phải di chuyển dọc theo đường viền và thực hiện chức năng chính của nó: truyền nhiệt.

Các loại áp suất

Áp suất trong hệ thống sưởi ấm được chia thành áp suất tĩnh và áp suất động.

Tĩnh

Áp suất thủy tĩnh là áp suất do trọng lượng riêng của nước tạo ra trong một hệ thống., nó phụ thuộc vào chiều cao của cột nước, và do đó phụ thuộc vào số tầng của tòa nhà. Tại điểm cao nhất của đường đồng mức, nó bằng không.

Năng động

Áp lực như vậy được tạo ra chủ yếu bởi máy bơm tuần hoànvà cũng sự đối lưu (sự chuyển động của chất lỏng do chênh lệch nhiệt độ) khi được đun nóng.

Ngoài những yếu tố trên, mức độ động còn bị ảnh hưởng bởi bộ điều chỉnh nhiệt được lắp trên bộ tản nhiệt và trong phòng lò hơi.

Cách tạo và thêm áp suất vào hệ thống sưởi ấm

Để tạo hoặc tăng áp suất trong hệ thống sưởi ấm, người ta sử dụng một số phương pháp.

Kiểm tra áp suất

Kiểm tra áp suất là quá trình nạp đầy hệ thống sưởi ấm ban đầu chất làm mát có khả năng tạo ra áp suất tạm thời vượt quá áp suất làm việc.

Hoạt động này có thể được thực hiện theo hai cách:

• Kết nối mạch sưởi ấm với đường ống cung cấp nước và dần dần làm đầy hệ thống đến các giá trị cần thiết có kiểm soát áp suất. Phương pháp này không phù hợp nếu áp suất nước trong nguồn cung cấp nước không đủ cao.
• Sử dụng bơm tay hoặc bơm điện. Khi đã có chất làm mát trong mạch, nhưng không đủ áp suất, người ta sử dụng bơm thử áp suất đặc biệt. Chất lỏng được đổ vào bình bơm và áp suất được đưa đến mức cần thiết.

Ảnh 1. Quá trình kiểm tra áp suất hệ thống sưởi ấm. Sử dụng bơm kiểm tra áp suất thủ công.

Kiểm tra đường ống sưởi ấm chính xem có chặt không và có rò rỉ không

Mục đích chính của thử áp suất là xác định các thành phần bị lỗi của hệ thống sưởi ấm ở chế độ vận hành cực độ để tránh tai nạn trong quá trình vận hành tiếp theo. Do đó, bước tiếp theo sau quy trình này là kiểm tra tất cả các thành phần xem có rò rỉ không. Thử độ kín được thực hiện bằng cách giảm áp suất trong một khoảng thời gian nhất định sau khi thử áp suất. Hoạt động này bao gồm hai giai đoạn:

• Kiểm tra lạnh, trong đó mạch được đổ đầy nước lạnh. Trong vòng nửa giờ, mức áp suất không được giảm quá bằng 0,06 MPa. Trong 120 phút sự sụp đổ không nên nhiều hơn 0,02MPa.
• Kiểm tra nóng, quy trình tương tự được thực hiện, chỉ khác là dùng nước nóng.

Dựa trên kết quả của mùa thu, kết luận về độ kín của hệ thống sưởi ấmNếu thử nghiệm đạt yêu cầu, mức áp suất trong đường ống sẽ được thiết lập lại về giá trị vận hành bằng cách loại bỏ chất làm mát dư thừa.

Cách tính toán

Tính toán áp suất trong hệ thống sưởi ấm cần thiết vì hai lý do: để đảm bảo chất làm mát được lưu thông và ngăn ngừa tình trạng giảm áp suất ở một số bộ phận của mạch do áp suất làm việc của chúng vượt quá mức cho phép.

Để chất làm mát có thể di chuyển qua đường ống, cần phải tạo ra áp suất động lớn hơn áp suất tĩnh:

• Trong một sơ đồ tuần hoàn tự nhiên - vượt quá mức tĩnh một chút.
• Với sự lưu thông cưỡng bức, giá trị động phải lớn hơn giá trị tĩnh càng nhiều càng tốt để đạt được hiệu quả tối đa.

Công thức xác định áp suất thủy tĩnh là p = ρgh, hoặc đơn giản hóa cho nước - p = 10000 giờ, Ở đâu h — chiều cao của cột nước trong hệ thống sưởi ấm.

Áp suất làm việc được định nghĩa là tổng áp suất tĩnh ở độ cao nhất định của mạch và áp suất động do bơm hoặc quá trình đối lưu tạo ra. Tác động tối đa lên đường ống được tạo ra ở điểm thấp nhất của hệ thống, trong khi ở trên cùng thì tác động tối thiểu.

BẢO TRÌ

Sau khi cấu hình và khởi chạy, hệ thống sưởi không thể hoạt động mãi mãi: theo thời gian các đặc điểm xấu đi, dẫn đến việc sưởi ấm cơ sở kém. Chỉ số về chất lượng sưởi ấm là áp suất, thông qua những thay đổi của nó, người ta có thể đánh giá được các vấn đề.

Đối với gia nhiệt tuần hoàn cưỡng bức, giảm áp suất có thể do những lý do sau đây gây ra:

• rò rỉ trong mạch điện;
• sự cố với máy bơm (trục trặc, nhiễm bẩn, nguồn điện kém);
• hư hỏng màng bình giãn nở;
• sự cố của bộ phận an toàn.

Những điều sau đây có thể dẫn đến tăng áp lực:

• nhiệt độ chất làm mát quá cao;
• mặt cắt ngang nhỏ của đường ống;
• sự nhiễm bẩn của bộ lọc hoặc chất làm mát;
• sự hình thành các khóa khí;
• Chế độ vận hành máy bơm không đúng.

Trong hệ thống sưởi ấm có tuần hoàn tự nhiên, vấn đề tăng áp suất không phát sinh, nhưng có thể xảy ra tình trạng giảm áp suất. Đây là một quá trình bình thường.

Vấn đề là tuần hoàn tự nhiên ngụ ý sự tự điều chỉnh áp suất chất làm mát. Nó di chuyển qua các đường ống do chênh lệch nhiệt độ giữa nguồn cung cấp và nguồn trở về: nước nóng ít đặc hơn nổi lên. Theo đó, nhiệt độ cài đặt trên nồi hơi càng cao thì áp suất càng lớn. Nhưng chênh lệch nhiệt độ sẽ giảm khi các phòng được sưởi ấm, vì vậy khi nhiệt độ không khí mong muốn trong phòng được thiết lập, áp suất sẽ giảm.

Giảm áp suất

Độ giảm áp suất trong quá trình sưởi ấm là sự chênh lệch áp suất giữa đường ống cung cấp và đường ống hồi lưu, do đó quá trình tuần hoàn chất làm mát được thực hiện. Độ giảm áp suất là áp suất làm việc của hệ thống. Giá trị cần thiết phụ thuộc vào chiều cao của tòa nhà:

• trong những ngôi nhà một tầng trong sơ đồ tuần hoàn tự nhiên - 0,1 MPa cho mỗi 10 m chiều cao;
• trong các tòa nhà thấp tầng theo một sơ đồ khép kín — 0,2-0,4MPa;
• trong các tòa nhà cao tầng — lên đến 1 MPa.

Tính toán thủy lực và lắp đặt đường ống

Tính toán thủy lực được sản xuất ở giai đoạn thiết kế và là cơ sở cho hoạt động của hệ thống. Các công thức thủy lực khá phức tạp và nằm ngoài phạm vi của bài viết này, vì vậy chúng tôi sẽ liệt kê các hậu quả chính của chúng, cho thấy rằng có thể ảnh hưởng đến sự giảm áp suất:

• Vật liệu đường ống. Những vật liệu thô hơn như xi măng amiăng hoặc ống thép sẽ làm chậm dòng chảy của chất lỏng sau thời gian dài sử dụng.

  

  Ảnh 2. Đường ống sưởi ấm bị tắc. Điều này có thể gây ra sự gián đoạn áp suất trong hệ thống sưởi ấm.

• Chuyển đổi từ phần lớn hơn sang phần nhỏ hơn.
• Quay, uốn cong — tăng sức cản thủy lực của đường ống.
• Cấu trúc bên trong của bộ tản nhiệt Và mặt cắt ngang của chúng.
• Van đóng và van điều khiển.

Trong quá trình tính toán, tốc độ chuyển động của nước cũng được xác định, giá trị tối ưu của nó là 0,3-0,7 m/giây. Ở các giá trị thấp hơn, các khoang khí có thể hình thành và sự chênh lệch nhiệt độ giữa các bộ tản nhiệt có thể quá lớn, trong khi ở các giá trị cao hơn, tiếng ồn từ chuyển động của chất lỏng sẽ xảy ra và đường ống bị mài mòn bởi các hạt mài mòn nhỏ trong chất làm mát sẽ tăng lên.

Ảnh hưởng của nhiệt độ chất làm mát

Khi được đun nóng, nước tăng thể tích và do đó dẫn đến tăng áp suất. Ví dụ, ở nhiệt độ 20 °C anh ấy có thể lớn lên ở 0,1 MPa và ở 70 °C ở 0,2 MPa. Vì vậy, việc thay đổi mức độ đun nóng của nước cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh áp suất.

Bơm tuần hoàn

Nhiệm vụ của bơm tuần hoàn là tạo ra sự chênh lệch áp suất cho quá trình chuyển động của chất làm mát. Ở những tòa nhà thấp tầng, chỉ cần lắp một máy bơm ở điểm thấp nhất của hệ thống là đủ.

Ảnh 3. Bơm tuần hoàn được lắp đặt trong hệ thống sưởi ấm. Thiết bị này bơm chất làm mát qua các đường ống.

Trong các tòa nhà cao tầng vấn đề chênh lệch áp suất giữa tầng thấp nhất và tầng cao nhất trở nên cấp tính hơn, vì áp suất tĩnh của cột nước là đáng kể. Để cân bằng áp suất trong các tòa nhà như vậy, người ta sử dụng máy bơm tăng áp chuyên dụng.

Bình giãn nở để điều chỉnh các chỉ số

Bình giãn nở là một bộ phận rất quan trọng của hệ thống sưởi ấm. Nó cần thiết vì chất lỏng hầu như không nén được, do đó trong quá trình tăng áp suất và búa nước, nó có thể làm hỏng đường ống, bộ tản nhiệt và các bộ phận khác. Bình giãn nở có tác dụng tạo ra sự khác biệt này.

Mỗi thiết kế sử dụng các loại bể chứa khác nhau. Trong hệ thống tuần hoàn tự nhiên, nó giao tiếp với khí quyển và mở, được lắp đặt tại điểm cao nhất của mạch. Khi áp suất nước trong hệ thống tăng lên, mức nước trong bể sẽ tăng lên cho đến khi đạt đến ống tràn được kết nối với cống.

Vì mạch trong bình chứa này giao tiếp với khí quyển nên sẽ xuất hiện hiện tượng ăn mòn, chất lỏng sẽ dần bốc hơi khỏi bề mặt hở của bình chứa và cần phải theo dõi mức chất lỏng.

Trong hệ thống tuần hoàn cưỡng bức khép kín, bình giãn nở được thiết kế dưới dạng một thùng chứa có màng cao su đàn hồi, chứa đầy khí nén ở một bên và chất làm mát ở bên còn lại.

Khi thể tích của chất này thay đổi, không khí sẽ bị nén hoặc xả ra, giúp ổn định áp suất trong hệ thống.

Bộ điều chỉnh, van

Trong các tòa nhà nhỏ, một bình giãn nở đủ để bù đắp cho chênh lệch áp suất, nhưng trong các tòa nhà cao tầng có cấu hình hệ thống sưởi ấm phức tạp, phải sử dụng bộ điều chỉnh áp suất đặc biệt. Một màng hoặc piston nhạy cảm đo áp suất tại vị trí lắp đặt bộ điều chỉnh và áp suất được thay đổi bằng một thành phần lực: trọng lượng hoặc lò xo. Bộ điều chỉnh được chia thành ba loại:

1. "Sau chính nó" (van giảm áp) — chặn mặt cắt ngang của dòng chảy, do đó giảm áp suất xuống mức cài đặt ở mặt cắt phía sau chúng.
2. "Cho chính bạn" (van bypass) — thiết lập áp suất trước khi đưa chất làm mát dư thừa vào đường ống hồi lưu.
3. Bộ điều chỉnh khác biệt — duy trì sự chênh lệch nhất định giữa hai phần bằng cách sử dụng van hai chiều để bù cho sự sụt áp.

Đặt lại các chỉ số

Thiết lập lại thủ công được thực hiện bằng cách loại bỏ lượng chất làm mát dư thừa từ van xả, cũng như bằng cách thay đổi mức độ phồng của màng bình giãn nở.

Trong trường hợp khẩn cấp, nó sẽ giúp giải tỏa áp lực nhanh chóng van xả an toàn. Có các mô hình có giá trị cố định và có thể điều chỉnh. Giá trị yêu cầu phải cao hơn giá trị vận hành nhưng thấp hơn áp suất tối đa cho phép trong toàn bộ mạch. Khi vượt quá mức cài đặt, màng van mở ra và chất làm mát dư thừa sẽ được xả vào cống.

Đo bằng áp kế

Đồng hồ đo áp suất là dụng cụ có thang đo tròn và một con trỏ, biểu thị áp suất hiện tại. Chúng được lắp đặt tại các điểm quan trọng trong mạch thông qua van ba chiều: sau nồi hơi, trên các nhánh, tại các máy bơm, trong nhóm an toàn. Khi chọn đồng hồ đo áp suất, hãy cân nhắc giá trị tối đa mà nó có thể đo được. Quá lớn (ví dụ: 50 atm trong hệ thống có 4 atm) sẽ dẫn đến kết quả đo không chính xác và một sai số nhỏ cũng có thể làm hỏng thiết bị đo.

Ảnh 4. Đồng hồ đo áp suất để đo áp suất trong hệ thống sưởi ấm. Thiết bị là một mặt số có thang đo được áp dụng.

Video hữu ích

Xem video giải thích nguyên nhân gây ra sự tăng áp suất trong hệ thống sưởi ấm.

Phần kết luận

Kiểm soát và duy trì áp suất trong hệ thống sưởi ấm là vô cùng quan trọng. Sẽ không tệ nếu áp suất không đủ cao dẫn đến việc sưởi ấm cơ sở kém. Sẽ tệ hơn nhiều khi lượng dư thừa của nó sẽ gây ra vỡ bộ tản nhiệt hoặc đường ống, có thể dẫn đến bỏng nặng hoặc ngập lụt tòa nhà. Do đó, an toàn là trên hết. Cần phải tuân thủ các quy trình quy định được mô tả trong SNiP và thường xuyên bảo dưỡng hệ thống sưởi ấm nếu các giá trị áp suất vượt quá các tiêu chuẩn đã thiết lập. Khi đó, hệ thống sưởi ấm trong nhà sẽ hiệu quả và an toàn nhất có thể.