Назначение, устройство и основные элементы систем горячего водоснабжения, страница 3

Электрические водонагреватели бывают двух типов – скоростные и ёмкостные. В скоростных водонагревателях вода нагревается одновременно с процессом потребления. В ёмкостных водонагревателях определённый объём воды нагревается за продолжительное время, а затем потребляется. Необходимо учитывать, что чем меньше время, затрачиваемое на нагрев воды, тем большую мощность требуется затратить. Например, для нагрева 100 л воды с температуры 5 ⁰С до температуры 40 ⁰С за 15 мин требуется до 15 кВт. Для нагрева этой же воды за 6 ч требуется всего до 0,6 кВт.

Рисунок 25. 5.

Вопрос 26. Скоростные и ёмкостные водонагреватели для 

систем горячего водоснабжения.

Для нагрева воды в централизованных системах горячего водоснабжения применяют поверхностные водо-водяные водонагреватели, в которых вода из холодного водопровода нагревается водой из теплосети.

Наиболее распространены скоростные трубчатые водонагреватели (Рис. 26. 1). Он состоит из стального цилиндрического корпуса 1 с патрубками 2, через которые проходит теплоноситель.

Рисунок 26. 1.

            Стандартный корпус изготавливается из отрезка стальной трубы диаметром 100 – 500 мм и длиной 2 – 4 м, к которому с двух сторон приварены фланцы. Внутрь корпуса вставляется трубный пучок 3 из тонкостенных (» 2 мм) латунных трубок диаметром 16 мм. Концы трубок развальцовываются в трубных досках 5 (Рис. 26. 2), которые выполняются в виде стальных блинов толщиной 10 – 15 мм. Развальцовка производится при помощи специального инструмента – вальцовки, который представляет собой конус. Конус вращается и вдавливается в трубку. В результате её конец развальцовывается, образуя с трубной доской герметичное соединение. Если по каким либо причинам трубка выходит из строя она просто вырезается и на её место завальцовывается новая. Трубные доски зажимаются во фланец между корпусом 1 и камерами крышками 4.

Рисунок 26. 2.

Нагреваемая вода из системы холодного водопровода движется по трубкам, а теплоноситель по межтрубному пространству. Это обусловлено тем, что при нагреве воды питьевого качества образуется накипь, которую легче удалять из трубок.

Для предотвращения прогиба тонких трубок под них примерно через 1 – 1,5 м устанавливают опорные перегородки 6. Перегородки изготавливают из полосовой стали и приваривают к кольцу, которое вставляется в корпус теплообменника.

Для увеличения интенсивности конвективного теплообмена через стенку трубки теплоноситель и нагреваемая вода должны иметь достаточно большие встречные скорости 0,5 – 3 м/с. При скорости 1 м/с время пребывания воды в теплообменнике в зависимости от его длины составляет всего 2 – 4 с. За столь малое время вода не успевает нагреться с температуры 5 ⁰С до расчётной температуры  75 ⁰С. Увеличение времени нагрева воды достигается за счёт включения в установку нескольких секций теплообменников (Рис. 26. 3). Обычно установка состоит из десяти секций.

Рисунок 26. 3

Для систем горячего водоснабжения с ярко выраженным пиковым характером водопотребления (столовые для мытья посуды после завтрака, обеда, ужина; промпредприятия в конце смен для душей) целесообразно применять ёмкостные водонагреватели. В этих водонагревателях большой объём воды нагревается за длительное время (несколько часов) нагревательным элементом малой мощности.

Ёмкий водонагреватель (Рис. 26. 4) имеет стальной корпус 1 с выпуклыми днищами, в который через горловину 2 вставляется греющий элемент 3. Греющий элемент (Рис. 26. 5) представляет собой изогнутые трубки (змеевики) 3, которые объединяются верхним и нижним коллекторами 4. В греющий элемент подаётся вода из теплосети.

Холодная вода подводится через патрубок 5 снизу, а нагретая вода отводится через патрубок 6 сверху нагревателя. Кроме того, водонагреватель оборудуется краном 7 для опорожнения, манометром 8 и предохранительным клапаном 9.

Рисунок 26. 4.

Ёмкие водонагреватели выпускаются с площадью нагрева трубок от  0,5 м² до 5 м² и ёмкостью от 0,4 м³ до 4 м³ рабочее давление 0,5 МПа.