manualul instalatorului incalzire (abur)

5/17/2018 Manualul Instalatorului INCALZIRE (Abur)

1/8

1 . lnstalatii de lncalzlre Capitolul 4:Sisteme de Incelzire4.3. Sisteme de incalzirecu abur de presiune joasalnstalatllla de incalzire cu abur depresiune joasa sunt lnstalatll inchiseutil izand ca agent termic aburul saturatcu preslunea maxima de 1.7 bar (0.7

bar suprapresiune). Principala caracte-rlstlca a acestor instalat il este utilizareavaporilor de apa ca agent termic trans-portor, ceea ce sporeste substantialcapacitatea terrnlca a acestul tip delnstalati: fata de cete utilizand ca agenttermic apa calda,Sarcina terrnica necesara la consu-mator se obtlne din transformarea unuianumit debit de abur in condensat ~ipreluarea caldurll iatente de vaporizars.Sarcina termica Qab [kW] transportatade un debit de abur este proporponalacu debltul de f luid Gab [kg/h] ~i cu caIdura latenta de vaporlzare r (kJikg). lapresiunea de reglm a instatatlei:Dob = G"o' r [kW] (4.3.1)in tabelul 4.3.1 se gasesc caracteris-ticile termofizice ale aburului saturat ladiferite presiuni.Majoritatea lnstalatlllor care utllizeazaaburul de presiune joasa ca agent ter-mic contin urrnatoarele componente:- sursa terrnica (generatoare de aburde presiune [oasa);- sisteme de conducte pentru distri-butia aburuJui la consumatori;~s isteme de conducte pentru pre-luarea condensatului de la consu-matori;- utltlzatorl (corpuri de Inctazfre, echi-pamente tehnologice etc.);- sisteme de siguranta;- sisteme de dezaerisire a conducts-lor de condensat;- sisteme de reglare ~icontrol;- accesorii.

4.3.1. Criterii privind util izarea in-calzirii cu abur de presiune JoasaDomeniul de utilizare al lnstalatihorcu abur de presiune joasa este mal re-dus decat al celor cu apa calda. Expll-catia consta ln cateva caracterist!ci aleaeestor instalatli care genereaza feno-

mene nedorite ~i anume:- temperatura ridicata a agentuluitermlc, peste 100 C, care producetemperatur i ridicate ale supratetslorcorpurilor de lncalzire. Acest fapt ge-nereaza disconfort termic local ~i dete-r iorsaza calitatea aerului inter ior pr inarderea prafului depus $1intensificareacurentilor convectivi;- inertja termica redusa a insta/atiei,ceea ce deterrnina 0 functionare conti-nua a generatoarelor de abur pentruacoperirea pierderfie energetice ale

cladirllor:- imposlbilitetee unei reglari ceiltetive

centrale, singura reglare posibl la flindcea de debit. Aceasta sltuatle generea-za consumuri energetice nejustificatein perioadele cu temperaturi exterioaremai r idicate ~i soliclta supllmentar ca-zanele prln pornir! $i oprlrt repetate;- corodarea echipamentelor $i con-

ducte/or din otet, in special, in sistemulde evacuare a condensatului in carecircula un amestec de apa, aer ~iuneori abur viu;- r iscul funcfionari i defectuoase prin

apar itia unor dopuri de ape. insatite dezgomote pe conducte sau in corpurilede trrcaizre, consacints ale unei proiec-tari sau axecutil defectuoase, precum ~ia vitezelor rnari ale aburulul in conducte;- risco! scapari/or de abur prin con-ducteie de dezaerisire ale sistemului deevacuare a condensatului. Acest feno-men nedorit se manifesta in situatia incare la nivelul consumatorilor (corpuride lncalzire, echipamente tehnoiogicestc.), aburul nu se transforma integralin condensat ~i nu sunt montate dispo-zitive speciale in acest scco pe con-ducta de evacuare a condensatului.Acsasta sotutle poate 1i adoptata incazul existentei unei retele de aburtehnologic ca sursa de abur sau atuncicand executla unei retele de apa caldasau flerbinte este neeconornica, Alege-re a sistemului de incalzire cu abur depresiune joasa se face linand cant deurrnatoarele criterii:- puterea terrntca necesara:- sursa sau generatorul de abur dis-ponibil;- tipu! de consumator (civil sau in-dustrial);- amplasarea consumatorilor in cla-diri !?ia cladiri lor in raport au sursa

termlea:- poslbilitatlle de colectare a con-densatului etc.in acest sens se recornanda urrna-toarele solutll generale:a) pentru cladlri Izolate, fara destaeu-

rare mare in plan. avand pierderi ener-getice reduse 51centrale terrnica pro-prie, este lndicata util!zarea sistemeloreu inloarcerea libera a condensatului lacazane,b) pentru cladiri mari sau ansambluride cladiri, se rscomanda lnstalatii deincalzire cu abur de presiune joasa cucolectarea condensatului in rezervoareintermediare si pomparea acestuia incazane.

4.3.2. Particularitali alelnstalaji llor cu abur la presiunejoasaSistemele de incalzire cu abur depresiune joasa pot Ii clasificate dupaanumite crlteru, astfel:- dupa nurnarul de conducte carealimenteaza corpurile de incalzire :mono tub ~j bitub;- dupa madul de intoarcere a con-densatului la cazane: tntosrcere fibers

~i intoarcere prfn pompere;- dupa modul in care se face distri-butia aburului la consumatori: distribu-fie superioara ~i distributie infer/oara;- dupa pozitia conductei de tntoarce-re a condensatului la cazane in raportcu nivelul de presiune al instalatiel: con-densat neinecat sl condensat inecat.in majoritarea instalatiilor de incalzirecu abur de presiune joasa se folosescsistemele bitub. lnstalatllta mici pot fiproiectate uneori in sistem monotub. inacest caz aburul ~j condensatuJ circuls.pe acsaasl conducta (fig 4.3.1).Alegerea schemei de distribuUe, supe-

rioara sau inferloara. se face tinandseama de structura ciadirii $1de posibi-l itatile e.xistente privind pozarea con-ductelor de abur 5i de condensat astlelincat sa sa asigure pantele neeesareprecum si montarea separatoarelor decondensat. Pentru conductele de abursa recornanda, pe cat poslbll, a pantade montare care s a determine scurgereaTabelul 4.3.1. Proprietalile apei e i aburului in stare de saturatie

in funclia de presiunet p V" p" r t P V" p" r

["C] [bar] r m 3/kg] [kglm3] [kJ/kg] ['C] [bar) [m3/kg] [kg/ml) [kJlkg]80 0,47 3.4L 0,29 2309 130 2.70 0,67 1,50 217490 0,70 2,36 0,43 2 2 8 3 1 3 5 3,13 0,58 1,72 2159100 1,01 1,67 0,60 2257 140 3,61 0,57 1,97 2144105 1 , 2 1 L,42 0.71 2244 145 4,16 0,45 2,24 2129110 1,43 1,21 0,83 2230 150 4,78 0,39 2,55 21131 1 5 1,69 104 0,97 2216 1 5 5 5.43 0,35 2.89 2097120 1,98 0,89 1.12 2202 160 6,20 031 3,26 208l125 2,32 0,77 1,30 2188 165 7.00 0.27 3.67 2065


2/8

Capitolul 4: Sisteme de inciilzire L lnstalatii de Incalzirecondensatului fermat datorita racirii inconducte. in acelasl sens cu rrsscareaaburului. T n cazul mentarii in con-frapanta, datorita vitezei mari de curgerea aburululln conducte (15...40 rn/s), do-purile de apa fOl'mate prin condensaresunt lovita putemic de peretll conducts-lor ~i la schimbarile de drectle, Acestfenomen provoaca zgomote puternice ~iintroduce razisterrte hidraulice importan-te care uneeri blocheaza functionareaeorecta a unor portiunl din instalatie, Dinaceste motive, in cazurile in care nu sepoate evita montarea conductelor incontrapanta se recornanca ca vitezaaburului sa nu depasssca 10 rn/s, iarlungimea acestei portlunl se limite.azapecat posibil.La instalatiils cu dlstrtoutis superioa-ra, figura 4.3.2, racordarea coloanelorse face printr-o legatura de tip "pipe,"la partea superloara a conductei dedistrlbutle, evitandu-se astlel patrunde-rea condensatului in corpuri le de incal-zlre.La lnstalatiile cu dlstrloutie inferioara,figura 4.3.3, pot fi particularizate treisituatli:a - coloana racordata direct la con-ducta de distnbutie a aburului $i la con-ducta de colectare a condensatuluf;b - coloana racordata intr-un punctde rupere de panta a conductei de dis-tributis abur prevazuta cuseparator decondensat;c - coloana de capat, echipata cuseparator de condensat.Beteaua de distrioutie a aburului din

planul orlzontal poate fi arborescentasimpla. sau complexa. Aceasta se rnon-teaza cu 0 panta de 3 ...5 % pe directiade alimentare a consumatorilor, astfelincat clrculatia aburului !;Oia condensa-tulul format datorlta racir.ii pe conductssa fie in acelasi sens. Pentru retelele dedlstributis marl, dasfasurate mult inplan, a panta continua conduce la dife-rente de nivel inacceptabile. Din acestmotiv se practlca ruperile de panta pre-vazute cu separatoare de condensat(fig. 4.3.4). Harniflcatiile sunt echipate,de asemenea, cu dispozitive de capatpentru colectarea condensatului. Sepa-ratoarele de condensat ut ilizate in in-stalatil le de incalzire cu abur de presiu-ne joasa pot fi, dupa caz, sifoane decondensat sau alte dispozitive de sepa-rare a concensatului ca, de exemplu,oale de condensat de diferite tipuri.Sifoanele de condensat surrt dispozi-t ive simple Care aslgura eliminarea si-gura a condensatului fara seapari deabur, fiind recomandate ori de cite oriexlsta disponibi lu! de inaltime pentru afj montate. Acest lucru este poslbil, ingeneral, la mstalatli cu suprapresiuneade regim de pana la 0,3 bar. Sifoanelede condensat se confectloneaza din

teava rotunda. Marimea gar2ii hidrau-lice a sifonului este calculata in functtsde presiunea de regim a cazanului siasigura evacuarea condensaturui for-mat pe conductele de abur fara risculde a pierde abur din instalatie (cap.4.3.6).

4.3.3. Racordarea corpurilorde incalzireMontarea corpurilor de Incalzire insistemele alimentate cu abur de pre-siune joasa respects, in principiu, reco-

rnandarile generale privind amplasareacorpurilor de rncalzire $i anume: STAS1676, STAS 11247/1, STAS 11247/2,STAS 11247/3, STAS 1124714.in ceea ce priveste racordarea cor-purilor de incalzire, in instalatiile ali-mentate cu abur de presiune joasa,apar unele particularltati, astfel:- la instara1;ii1ebitubulare cu distribu-tie superioara racordarea corpurilor delncalzire la coloane se poate face ina

panta (fig. 4.3.2 a. b) sau in contrapan-ta (fig. 4.3.2 c) cu conditta ca la corpu-rile de incalzire eel mal jos amplasate,racordarea sa fie facutfl in panta,pentru a da posibilitatea evacusrf con-densatului format pe coloana de abur;- la instalatille bitubulare cu distribu-l ie inferioara, raeordarea corpurilor deincalzire la coloane se face numai incontrapanta, atat pentru racorduri uni-laterale (fig.4.3.3 a" c) cat ~i Tnvariantaracordarll mai multor corpuri de incal-zire (figura 4.3.3 aa, b). Aces1 tip de ra-cord trebuie respectal pentru a evitaumplerea cu apa a racordurilor in cazulinchideri i robinetului de reglars ~i pen-tru a evita pericolul de inghet;- racordurile corpurilor de incalzire laconductele de colectare a condensatu-lui sunt prev8zute cu dispozitive de

,-~:;.-;:::---..1

a bb c

Fig. 4.3.1. Racordarea corpurilor delncatzlre in sisteme monotub:a - distributie superioara;

b - distribufie inferioara.-- abur ---- condenser

aFig. 4.3.2. Sisteme de dlstrlbujle ~ide racordare a corpurllor deincalzire la coloanele tnstalatntorbitub cu dlstribujle supertoara:a - racordare unilaterala, In pantlJ;b - racordare multiple, in panta;c - racorriare bilaterala in contrapanta.

b cFig. 4.3.3. Sisteme de dtstribujle ~i de racordare a eorpurilor de incalzire lacoloanele instalathlor bltubulare cu dlstrlbupe inferioara:

a - cotoene racordate la conductele de distributie;a I-racordare unilaterala; a2 - reooraere mult ipla; b - c%ana racordatA inpunctu/ de rupere de panta; c - c%ana racordata in capatul reteteto: de

distribufie.


3/8

I. I nst ala tii d e in ca lz ire Cap it olu l 4 : S is teme d e in calz iret ipul separatoarelor de condensat, mu-fe sau teuri de reglare Aceste arrnatur:sunt necesare pentru a transforma de-bitul de abur necondensat la consuma-tor in lichid l?i a evita astfel pierderilede abur prin conductele de evacuareacondensatuJui;- la instalatlile de incalzire monotubu-lare cu distrlbutle superloara sau infe-rioara, corpurile de incalzire se racer-deaza la coloane prin conducte legatepe la partea inferioaraca in figura 4.3.1.4.3.4. tnstalatlt cu intoarcereacondensatului prin cadere liberalnstalatlile de incalzire cu abur sunt

lnstalatli inchise sub presiune. Nivelulde presiune NP din lnstalatie estedictat de cerlntele consumatorilor $i deplerderile de sarcina din instalatie sl sernentme cu ajutorul dispozitivelor desiguranta hidraulice (DSH) sau a su-papelor de siguranta. Cand instalatiaeste rece (nu functioneaza], nivelul apeidin lnstalatla corespunde cu nivelulapei din cazan NA, iar nivelul de pre-slune NP este acelasi cu nivelul apei.Cand lnstalatla este in functiune, nl-velul de presi.une NP, se ridica pestenivelul apei din cazan, la 0 cotaechlvalenta cu presiunea de regim.Pentru a se evacua aerul din conduc-ta de condensat, fad:! riscul de a pier-de si apa, dezaerisirea acesteia se facepeste nlvelul de siguranta al lnstalatieiNS, care se considera cu 200 ... 300mm deasupra nivslulul de presiune NP.SistemeJe cu intoarcerea condensa-tului la cazan prin cadere libera suntinstalati l in care debitul de apa rezultatdin transtorrnaraa aburului in condensateste evacuat gravitational, continuu, incazan. Aceste sisteme sunt reco-mandate orf de cate on ansamblulcazan-conducte-consumaiori se afla ineceeasi cladire ~Icorpurile de incalzirepot f montete deasupra nivslulul depresiune al instajatiel, in anumite cazuri.cane topografia terenului permite seamplaseaza conducte de condensat cupanta continua catre centrala terrnlca.Se poate utlliza acest sistem sl pentru

ansambluri de cladiri cu desfa~urarelimitata, beneficiind asttel de economuimportante ininvestitie $ 1 exploatare.Dupa posibili tat lle de montare a con-ductei de colectare a condensatului inraport cu nivelul de presiune al instala-tiei pot fi rnentlonate doua variante:- sisteme cu conducta de colectarea condensatului montata sub nivelulapei din cazan, in acest caz aceastafiind tnecata:- sistema cu conducta de colectarea condensatului rnontata deasupra ni-velului de presiune al instalaliei. con-ducta de condensat fi ind neinecata.

4.3.4. t Instala/Ii cu conductede condensat sub nivelul de presiuneSistemele de incalzire cu abur depresiune joasa cu conducte de con-densat inecate se caracterizeaza princota de montare a conductei principalede colectare a condensatujui sub nive-lui apei din cazan (fig. 4.3.5). Trebuieevitata sltuatia in care conducta princi-pala de colectare a condensatului sernontsaza intre nivelul apei din cazanNA l?i'nivelul de presiune NP, deoareceexista rtscul ca la intrarea in functlunea instalatiei cazanul sa se goleasca deapa, urnplandu-se insa reteaua princi-pala de colectare a condensatului.Evacuarea condensatului din punctelede rupere de panta $i din zonele decapat ale conductei principale de dis-tributie a aburului se face direct in con-ducta de colectare a condensatului

3

NA=

fara a fi ut il izate sifoane de condensat.Evacuarea aerului din lnstalatle serealizeaza prin legaturi cu atmosferadeasupra nivelului de siguranta NS,printr-o condocta generala racordata labaza coloanelor de preluare a conden-satulul sau prin aerisiri individuale.Sisternul de distributie a aburului ininstalat ie, ut il izmd aceasta schema,

5

39

8 4/_

a b

NA:.::-_

Fig. 4.3.4. Montarea separatoarelorde condensat tip "sifon".:a - dislributie inferi08fii;b - distrfbutie superioarii.

2

Fig. 4.3.5. InstalaJie de incalzire eu intoarcerea condensatulul prin caderelibers ~i cendueta de condensat inecata-:1 - cazan; 2 - dispozitiv de siguranla hidraulic; 3 - dlstrloutle abur;4 - cotoana: 5 - corp de incalz.ire; 6 - conducts de condensat inecata:7 - dezaerisirea conductei de condensat; 8 - conducta de coiectare aer.

I. L . .. _1 -I1":-d:l!_..Lf

,..-'''''''''---,1

Fig. 4.3.6. lnstalajie de incalzire cu distrlbujle interioara ~i conducta decolectare a condensatului nelnecata:- 5 - au sarrmificatia de la fig. 4.3.5; 6 - colectare condensat; 7 - sifon decondensat; 8 - dezaerisirea conductei de condensat; 9 - armatura de reglare.


4/8

Ca .p it olu l 4 : S i st eme d e incalzi.re I.In st ala lii d e incalzirepoate fi in varianta superioars sau infe-rioara,4.3.4.2 Instalslii cu conducte decondensat peste nivelul depresiuneSistemul de instalatf se caractsrizaa-z a pnn pozlttonarea conductel prlnci-pale de coleetare a condensatului pes-te nivelul de siguran~a NS. Dlstr lbutlaaburului la eonsumatori poate fi infe-rtoara sau supsricara, in functie de 'conflquratla cladirii.in varianta distr lbut iel inferioare (fig.4.3.6), la ruperea de panta s'i la capetede rarnlflcatie, se rnonteaza sifoanedecondensat, Tntrucat rnarirnea acestorareprezinta echivalentul presiunii de re -gim a cazanului, ut il izarea instala~iiloreu distr lbutie inferioara i?i conducta decolectare a condensatului nelnecataeste limltata de inalt imea subsolului side posibil itatl le locale de adanclre aacestora in zona sifoanelor de con-densat.o Instalatie eu conducts de colecta-re a condensatului nelnecata $i distri-butie superioara este prezentata in fi-Q.ura4.3.7 .. In acest caz sifoanele decolectare a condensatului se monteazala partea superioara sl se racordaaza laconducta inferioara de colectare acondensatului.Sistemul prezmta aceleasl inconve-nlenta priv.ind montarea sifoanelor decondensat ca ~i varianta a nte rio ara . C aurmare, instalat ii le de iIlealzire cu aburde presume joasa avand conducta decolectare a condensatului nelnecata auun domeniu limitat de uti lizare, pana tapresiuni de regim de 1,15 ... 1,30 bar(suprapresiune 0,15 ... ..0,30 bar).

4.3.5..lnstalajii eu Intoarcereacondensatului prin pompareDe,eele mai multe on centralele ter-mice eu abur de presiune laasa ali-

rnenteaza ansambluri de cladir i sl eon-surnatori de la care condensatul nupoateli recuperat la cazan prin caderelibera. in aeeste sltuant se utl l tzeazascheme tehnoiogiee care prevad co-lectarea condensatului prin curgere ll-bera, in rezsrvoara spaclale, de undsesle aspirat fjii lntrodus in cazane cuajutorul pornpelor ( 5.4).4.3.6. Dimensionarea sifoanelorde condensatSifoanele de condensat sunt confec-tionate din teava eu diametre diferite.Pentru sifoaneJe montate pe conducts(fig. 4.3.8), diarnetrultevll din cats se

confectioneeza sifonul de condensatse alege In funetie de lungimea con-ductei de abut I din care se eliminacondensatul, astfel:lIm] 100d [in] 1/2 3/4fn cazul sifoanelor de condensat ca -

reechipeaza dlversi consumatcrl (apa-rate tehnologice, schirnbatoare decaldura etc.), diametrul d af sifoanelorde condensattrebuie s a asigure eva-cuarea continua a condensatuluitor-mat, la aeelasi debit casl cel din apa-rat Ca urrnare, diametrul sifonului deeondensat este acslasl eu eel al con-ductei de evacuare din aparat. Tna.lli~mea tsoretlca hi a sifonului de con-densat trebuie s a corespunda presiunii

2

NS=_._--~--A=--.Fig. 4.3.7. Instalatie de inealzire cu distribulie suparloara~i ccnducts de colectarea condensatului neinecata:1 - 5 - au samnificatia de la fig. 4,3.5; 6 - conducts de colectare acondensatulut; 7 - siton de condensat; 8 - aerisire.

I aburului in punetul de racordare alacestuia lainstalatie:ht = H cz - L(R I + Zl c [Pal (4.3.2)in care:- L{R f + Z lc este pierderea desarcina in conducta, de la cazan la sl-fonul respectiv [Pal;- H c z - presiunea aburului in eazan

[PalPentru slpuranta, in caz de suprapre-siuni accidentale, sifoaneJe se montea-za avand 0 inaltime practica hp, maimare cu circa 5000 Pa decat presiuneade regim a cazanulul, exprlrnata in Pa:hp =' H ez + 5000 (Pal. (4.3.3}

4.3.7. Calculul hidraulical conductelorInstalalii!e de fneal.zire eu abur depreslune jaasa. contln retete de con-ducte care transporta f luide dtferite :;;ianume, abur si condensat. Datorlta

proprietati lor termofizice diferite, celedoua tipuri de conducte se dimenslo-neaza separat, Caleulul hidraulic aredrept scop stabilirea diametrelor con-ductslor de alimentare eu abur fjii eva-cuare a condensatulul,4.3..7.1 Dimensionarea conductelorde sburCalculul de dimensionare a condue-telor de abur are la baza ecuap a gene-rala a pierderilor de sarcina pe un tron-son de conduota sl anume:t:.p = t : .Pd + t:.PJ [Pal (4.3.4)sau:

t Jp=RI+Z" , Ylp(M+",~).[pa] (4.3 ..5)2 d s:unde:- t:.P rt este pierderea de sarcinadistribuita;- bP I - pierderea de sarcina locala,- 1) - viteza fluidu,lui pe trcnson;

.Fig. 4.3.8.Caracteristiclle constructi-ve ale sifoanelor de condensat:1 - distrlbutle abur: 2 - colcana:3 - condensat;hp - inaltime practice:h, - mallime teorettca.


5/8

1. lnstalatii de Incalzire Cap~ ito lu l4 :S i s t eme de inca lz ir e- R - pierderea de sarcina llniara unl-tara. [Palm];- Z - pierderea de sarcina locala

[Pal.Pierderea de sarcina to ta ta t.PT Incazul unei retele de conducts formatedin n troJ'lsoaneeste:6.PT~f-(RI + Z) [Pal (4.3.6)Facand transtormariie corespunza-toare in ecuatla 4.3..5, relatia de ealeulgeneral: care st a la baza alegerii dia-metrelor conductelor are forma ur-rnatoare:

IIp " , 6 25 1 tJ ' . . . . . ! , _ _ ( AI +L~\[Pa ], d'p.. d I (4.3.7)unde:- Gab:' Qablr este debitul de abur petronson [kg/h]- Qab - debit de caJdura pe tronson

[kW]- r - ealdura latenta de vaporizare[kJlkg]- P .a c - densitatea aburului [kg/m3]-1 - coeficientul lui Darcy- 1- IUngimea tronsonului de conduct[mj- d - diametrul conductei [mJ- : E . ; - coeficientul pierderf desarcina localaConslcerand Tnintervalul de presiune

Pab '" 1,1 ... 1,7 bar a valoare medie adensitatii aburului P8b $i a caJdurii laten-te de vaporizare r, ecuatla 4.3.7 devine:LIp'" 7 10- 2% ( ~ +I;) [Pal (4.3.8)in aceasta ecuatle pierderea de sar-

cina llnlara unitara este:R=7.1O-2_g,_~ [Palm]c P (4.3.9)pe baza carela s-a intocmit tahelul

4.3.2.Pisrderea de sarcina locala se calcu-leaza cu relatla:(4.3.10)

Utilitand acaasta ecuatie, pentruusurinta dlrnsnsionarll conductelor, s-aintocmit tabelul 4.3.3, pentru vitezediferlte $i :E ~ ; 1.Alegerea diametrelar conouctslor dedistributie a aburului trebuie s a limitezevitezele de transport al acestui fluid petronsoane la valorile maxime admislblleindicate Tn tabelul 4.3.4.Algoritmull de calcul prezinta urrna-toarele etape:- sestablleste schema de distributiea aburului $i solutla pentru colectareaeondensatului de ta consumatori;- se stabileste eircuitul consurnato-ruiui cel mai dezavantajat (ca pozitiefata de sursa ~ica lnearcare termlca);- se calculeeza presiunea disponibilapentru transportuI aburului la consu-

mator H d cunoscanc presiunea de re- o corpuri de incalzire de tipul: radia-gim a eazanului H cz $1presiunea dispo- toare, ccnvsctoare, registre si serpen-nibila. oecesara la eonsumator H e > : tine, He = 2000 Pa;H a = H cz - H e [Pal (4.3,1.1) baterii de inealzire, sehimbatoarePresiunea H o sstelndlcata defurni- de ealdura, H e = 3000 ... 4000 Pa.zorul echipamentului Cu titlu informa- - se stabilesc diametrele preliminare

tiv, pentru: ale conductelor de abur:Tabelul. 4.3.3. Pierderlle de sarcina locale Z'"' :E ~p(v2/2) pentru :E = ,in oondcctele allrnentate eu abUT de presiune joasa

Viteza I~burull1il I 2 3 4 5 6 7 8 9 !O 12 14 16 18 20 I~ - - - -[m I s] 0, 3 1,3 2,9 5 s 12 16 20 25 32 46 63 82 104 128Z[Pa ]Viteza

~burului t 22 24 2 6 2 8 3 D 35 40 45 S O 5 5 6 0 65 70 7 S 8 0- - 2050ro. I s J 1 5 5 1 1 ' : 4 216 251 288 392 51 2 64 8 800 96 8 1150 1350 1570 1 8 0 0Z[pa]

I, TabeluI4.3.2. PierderHe de sarcina liniare unitare .R in conducte drepteallmenta.te ou abur de preslune joasa

A . Tipu] (evii levi din otel obisnnit pentru instalatiiNomina] [inl 31 8 1/2 3 /4 I 1114 1 1 1 2DiametruJ Interior [mmJ 12,25 15,75 21,25 2 7 35,75 41,25

R [pa I m] Q - debitul de cildura [kWIv" viteza ahurului [m I s]1 2 3 4 5 6 7 85 Q 2,62 5,65 8,35I - - -v 3 4 4Q 1,76 3,43 7,37 10,908 - - 3 4 5 812 Q 0,08 2,24 4,30 9,25 13,60- 4 4 5 6 7I, Q 0,63 1,24 2,81 I 5,42 11,60 17,1018 v 4 4 6 7 8 924 Q 0,73 1,47 3.33 6,37 13,60 20,10v 4 5 7 8 10 1030 Q 0,83 1,65 3,77 7,21 15,30 22,70v 5 8 7 9 10 1240 Q 0,98 1,95 4,41 8,46 18,00 26,60v 6 7 9 10 12 1450 Q I,ll 2,22 4,99 9,57 20,50 30,00v 7 8 10 12 14 ] 660 Q 1,23 2,45 5,52 10,60 22,60 33,10v 7 9 10 12 16 18

Q 1.,45 2,87 6,49 12.30 , 26,40 38,6080I v 9 10 12 16 18 20120 Q 1.,83 3,61 8,12 15,50 32,80 47,90v to 1 .2 16 18 22,50 25180 Q 2,28 4,50 10,10 19,30 40,80 59,60v 14 16 20 22,50 27,50 30240 Q 2,66 5,28 11,70 22,40 47.40 69,40v 16 18 2250 27,50 35 3530 0 Q 3.00 5,93 13,40 25,20 53,50 ?B,lDv 18 22,50 27,50 30 37,50 40


6/8

1. lnstalatii de incalzireTabelul 4.3.4. Vlteze maxi me admisibile in eonductele lnstalatlllorcu ahur de presiune joasa

Diametrul Viteza maxima a aburului, [mJs]conductei AbufuJ in acelasl e ns e n c onden sa tu l Abur uJ I n s en s c on tr ar c u c on de ns at ul[in] Conducte Conducte Conducte Conducte[mm] orizontale verticale orizontale verticale1 1 2 14 2 0 2 43/4 1 8 2 2 2 , 5 51 2 2 2 5 4 6

1 1/ 4 25 30 5 81 In 3 0 3 5 6 95 7 x 3 35 40 7 II8 3 x 3 , 5 40 5 0 1 2 1 4Tabelul 4.3.2. (contlnuare) Pierderile de sarcina linlare unitare R in conducte

drepte alimentate cu abur de presiune joasaB . TipuJ tevii levi pentru constructii

INominal [mm] 57 x 3 70 x 3,5 76 x 3 ,5 89 x 3,5 108 x 4 159 x 5Diametrul Interior [ r om] 51 63 69 8 2 100 149R [Fa! m] Q - debitul de cildura [kW]v - viteza aburului [mJs]

1 2 3 4 5 6 7 85 Q 1 5 , 2 0 2 7 . 4 0 3 5 , 0 0 5 4 , 5 0 9 2 , 7 0 2 7 1v 5 6 6 7 8 to8 Q 1 9 , 9 0 3 5 , 7 0 4 5 , 4 0 , 7 0 , 6 0 120 3 5 0v 7 8 8 9 10 141 2

Q 2 4 , 9 0 4 4 , 7 0 5 6 , 7 0 8 8 , 4 0 I S O 4 3 5If 8 10 10 1 2 14 18

18 Q 3 L , 0 0 5 5 , 8 0 7 0 , 9 0 110 1 8 7 5 4 1v 10 1 2 1 2 1 4 16 2 2 , 5 02 4 Q 3 6 , 5 0 6 5 , 4 0 8 2 , 9 0 1 2 9 2 1 7 6 3 )v 1 2 14 1 6 16 2 0 2 53 0 Q 4 1 , 2 0 7 3 , 7 0 4 3 , 6 0 1 4 5 2 4 5 7 1 0v 1 4 1 6 18 2 0 2 2 , 5 0 2 7 . , 5 04 0 Q 4 8 , 1 0 8 5 , 9 0 109 1 7 0 2 8 6 8 2 6y 18 18 2 0 2 2 , 5 0 2 5 3 05 0 Q 5 4 , 3 0 9 7 , 0 0 1 2 3 191 3 2 2 930v 1 8 2 0 2 2 , 5 0 2 5 2 7 , 5 0 3 S6 0 Q 5 9 , 9 0 107 1 3 6 2 1 0 3 5 5 1026v 2 0 2 2 , 5 0 2 5 2 7 , 5 0 3 0 408 0 Q 6 9 , 9 0 1 2 4 1 5 8 2 4 5 414 1 1 8 6v 2 2 , 5 0 2 7 , 5 0 3 0 3 0 3 5 4 51 2 0 Q 8 6 , 9 0 1 5 5 1 9 5 3 0 3 5 1 03 0 3 5 3 5 40 -v 4 51 8 0 Q 1 0 8 192 2 4 3 3 7 63 5 40 4 5 5 0 - -v240 Q 126 2 2 2 2 8 440 5 0 50 - - -v3 0 0 Q L414 5 - - - - -v

- in tunctis de pi.erderea de sarcinaliniara unitara medie Rm , cand se cu-noaste presiunea disponibilii., Hd ;R m (1-~) lHt [Palm] (4.3.12)in care I.Ieste suma lungimilor tron-soanelor [m] iar a este cota parte din

presiunea dlsponlblla H a, alocata pier-derilor de sarcina locale (a :: 0,33 pen-tru instalatll interioare);- in functie de limita maxima avitezelor (tab. 4.3.4) in cazul nscunoas-terii presiunii disponibile He ;- se caleuleaza plerderi le de sarcinaD,RI + Z)c , pe tronsoanele cireultuluicel mai dezavantajat, urmand etapeleenuntate la lnatalatiile de alimentare euapa calda ! ; > i se cornpara cu presiuneadisponiblla H a. respectand condltlade eehilibru hidraulic He> I,(RI + Z)c;- se stabilesc diametrele conductelorde condansat, in functls de debitele decondensat, de tipul schemei de colec-tare a condensatului i ? i de regimul ter-mic al acestuia, urmarind indlcatlile dinparagraful urrnator.4.3.7.2 Dimensionarea conductelor

de condensatAlegerea diametrelor conductelor deeondensat se face corespunzater celordoua tipuri de lnstalatii:- eu Intoarcere libera a eondensatului;- eu intoarcere prin pompare intoarcerea Ifbem a condensatuluiIn acest caz are loc 0 curgere gravita-lionala caracterizata de 0 presiune dis-ponibiU~rezultata din diferenta de cotageodszica dintre consvmatorlsi sursa.H :: L !h pg 1 J [PaJ (4.3.13)unde:

-L!h este diferenta de cota Intre con-sumator sl sursa [m];- P c d -densitatea condensatulul infunctie de temperatura [kgfm3]; 9 - acceleratia gravitalionala lm/s2);- I J - coeficient care tine seama degradul de umplere a conductei de con-densat; 1) = 0,5 - conducte neinecate(retea lntericara): T) : : 0,75 - conductsneineeate (retea exterioara): 1J = 1,0 -conducte inecate.Aceasta presiune disponibilii trebuie

sa aeapere pierderile de sarcina de petraseul conducte! de condensat,H > D,RI + Z), care se caleuleaza euajutorul scuatiel fundamentale a pier-derilor de sarcina utilizand debitele decondensat.Pentru simpIificarea calculelor, in ta-belul 4 . 3 . 5 sunt date diametrele con-ductelor de condensat cu intoarcerelibera, Yn functie de capacitatea detransport exprlrnata in debite decaldura coresounzatoare aburului con-dsnsat ! ; > I in funclie de tipul de distribu-tie, pentru cazurile uzuale.


7/8

L l ns ta la ti i de Inca lz ire C a pit olu l 4 : S ist em e d e in ca lz ire intoerceree condensatului prin porn-pareIn aceasta srtuatle conductele deeondensat transporta apa calda, lasectlune plina. Alegerea diametrelor seface urrnanc metodologia de dimensio-nare a conductelor de apa calda, intunctie de debltul de condensat Gc i;liavrteza Ve < 1 m/s. Pentru determinareapierderilor de sarcina, vezi 54.Exemp/ul de ealeul 1Se considera 0 instalatie de incalzlrealirnentata cu abur de presiune joasa,eu distributia superloara, avand sche-ma reprezentata in f igura 4.3.9.Se cunose urrnatoarele marimi;- debitele de caldura necesare laconsumatorl : ; ; i pe tronsoane:0 1 :: O n : : 2,5 kW ; 0111 :: o,v= 1,85 kW;0.= 0.1 '" 3,0 kW; QyU -= 1,5 kW;o .m : : 1,2 kW ; o.x= 1,9 kW ;Qeo/II '" 12,4 kW; Oce/III '" 10,4 kW;Oram :: 26,SkW;- lungimile tronsoanelor conductelorde abur: II = 14,2 m; 12 = 5,7 m; is = 1 4= 5,3 m; 1 5 = 4,8 m; 1 6 = 17 = /8= 3,0 m;

19= 1,4 m ;- lungimile tronsoanelor conduclelorde condensat:/ '1 : : 5,2 m ; '2 = 4,3 m ; 1 '3 = 1 '4 = 5,3 m ;

1'5:: 4,8 m; 1 '7= 1 '8= 3,0 m; 19 = 1,5 m;- preslunea de re91m a cazanuluieste de 1,1 bar, deci 0 suprapresiunede 0,1 bar;H cz = 10 000 PaSe cere dimensionarea conductelorde distrlbutle abur :;;i de coleetare acondensatuluL

a) Calculul conductelor de abur:- se stablleste circuitul corpului delncalzire cel mai dezavantajat care,pentru exemplul de calcul este circuitulde alimentare al corpurilor de incalzireRI!ili Ru .- se calculsaza presiunea disponibilapentru acest circuit;Ha = Her He= 10 000 - 2000 = 8000 Pain care H er = 10 000 Pa $1H e = 2000 Pa (corpuri de lncalzire detip radiator).- se calculsaza pierderea de sarcina Imedie llnlara unitara Aml pe circuitulconsiderat cu relatia:R", (1-a)H.t (1-0,33)8000 113 PalmII 45,7

I

- se aleg diametrele preliminare d: ... dg,in functie de sarcina termicii. de pe tron-soanele 01 ...Qg i;lipierderea de sarcinaliniarii.unitara medie Rm l= 113 Palm, uti-Uzandtabelele 4.3.2 $14.3,3 :;;1se inscriuin tabelul eentralizator 4.3.6.- se face calculul de verificare, stab i-lind pierderile de sarcina pe fiecaretronson predimensionat (RI+Z) ! i i i peintreg clrcuitul: I.(RI+Z), utillzand tabe-

lele 4.3.2 :;;14.3.3 :;;iinscriind in tabelul4.3.6;- se stabllesc presiunile disponibilein noduri, pentru dimensionarea racer-durilor celorialte corp uri de incalzire $1a coloanelor. Astfel: racord corp inea.lzire Rill ~i R,v:Hru = H,v :: E (A I + Z}8.9 = 469 Pa racord corp incalzire Rv si Ryl:

H = HVI = I.(RI + Z)7.8,9 = 653 Pa racord coloana I:H e e l I= L ( R I + Z)6.7.B.9 = 1073 Pa racord coloana II:HOal 11 = E(RI + 2)5,5,7,8,9 = 1888 Pa racord coloana ill:Hcollll ,..,I.{RI +Z)4,5,6,7,B,9 = 2416 Pa racord coloana IV :Hco/lV = I .{RI + Z)3,4,5,6,7,8,9 = 2906 Pa

Tabe.lul 4.3.5. Capacltatea de transport a conductelor de condensatexprimata in debite de c a ldura [kW]Diametrul Distribufie supertoara Distributie inferloara ~j conductede condensat 'inecate; orizontaleconductei ~iconducte de condensat sau verttcale, cu distanta dintre eorpul[in] neinecate de incaltire eel mai departat de sursii[mm] orizontale verticale pana la 50 m 50 ... 100 m peste 100 m

1/2 4,65 6,96 32,48 20,88 9,283 /4 17,40 25,52 8),20 52.20 29,00I 32,48 48,72 145,00 92,80 46,40

1 1/ 4 78,89 116,00 313,20 203,00 98,60) 1/2 120,64 179,80 435,00 290.00 133,402 249.40 371,20 754,00 510,40 249,40

57 x 3 365,40 545,20 1102,00 719.20 365,4063,5 x 3,5 493,00 734,28 1450,00 986,00 493,0076x 3 580,00 870,00 174{],00 12]8,00 580,0070 x 3,5 696,00 1044,00 2146,00 1450,00 696,0083 x 3,5 870.00 1299,20 2610,00 1740,00 870,0089 x 3,5 1044,00 1566,00 3074,00 2088,00 1044,0095 x 3,5 1276,00 1914,00 3596,00 2320,00 1276,00102x4 1450,00 2146,00 4060,00 2784,00 1450,00

Fig. 4.3.9, Schema lnstalajlel din exemplul de calcul1.


8/8

Capitolul 4: Sisteme de incalzirs 1. lnstaletii de lncalzire- se aleg diametrele preliminare intunctie de sarcinile termice pe tronsoa-ne si rezistentele medii calculate pefiecare circuit care plead'i din nodulrespectiv, urrnarlnd metoda descrlsa lapunctele 1 ... 6.

b) Dimensionarea conducte/or de con-densat.Conductele de condensat se dimensio-neaza separat tinand searna de siste-mul de lntoarcere a condensatului, gra-vitational sau p r t n pompare. T n cazul defara lnstalatla este cu recuperareagravitationala a condensatului.Etapele de calcui sunt urrnatoarele:- se identifica tronsoanele retelei decolectare a condensatului, prln nume-rotarea lor de la l' ... 9'. definind debi-tele de ca.ldura 0,... QII, corsspunza-toare aburului condensat.- S9 alag diametrele conductelar decondensat, in functie de capacltateade transport al condensatului [kW] to-losind tabelul 4 . 3 . 5 .Calculele sunt cen-

tralizate in tabetut 4 . 3 . 7 .

Tabelul 4.3.6. Tabel centralizator pentru calculul conductelor de aburNuma- Calculul primar Calculul deverjficareruI dt ronso- Q J' [in] J R R1 r , Z Rl+Z 'E(R1 + Z)nului [kW] [m/s] [m] [Palm] [paJ [pa] [pal [Pal0 1 2 3 4 5 6 1 8 9 1 0H e r = 8 0 0 0 P a Corp de fuc!l.zire R, Rm J = 113 Pa J m1 68,6 3 4 1 1 1 2 1 4 , 2 2 3 0 3 2 6 6 2 , 5 975 4241 78722 4 2 , 1 2 2 1 112 5,7 1 0 0 5 7 0 1 , 0 1 5 5 725 3 6 3 13 37,5 1 9 1 1 /2 5 , 3 78 4 1 3 1 , 0 77 4 9 0 2 9 0 64 2 7 , 1 19 1 l ! 4 5 , 3 85 4 5 1 1 , 0 77 528 2 4 1 65 1 4 , 7 1 8 1 4 , 8 US 5 5 2 3,5 2 6 3 815 1 8 8 86 14,7 18 1 3 , 0 1 1 5 3 4 5 1 , 0 7 5 4 2 0 1 0 7 37 8 , 7 1 0 1 3 , 0 4 3 1 2 9 ] , 0 55 1 8 4 6 5 38 5 , 0 10 3/4 3 , 0 5 0 1 5 0 2 , 0 lt D 2 6 0 4 6 99 2 , 5 9 11 2 1,4 6 0 84 2 , 5 1 2 5 2 0 9 2 0 99'L(RI+Z) = 5960 + 1912 = 7872 < 8000 Pa,

rrabelul 4 . 3 . 7 .Tabel central izator prlvlnd dimenslonarea conductelor de condensaNumar *1' *S' *9' 5' 4' 3 ' 2' *1'tronsoaneQ'[kW] 6 , 0 9 , 7 1 4 , 7 1 4 , 7 2 7 , 1 3 7 . s 42,1 6 8 , 6d [in] 11 2 3 / 4 3 / 4 3 / 4 1 1 11 4 L 11 4 1 1/ 4'"Tronsoane de conducte montate vertical

manualul instalatorului incalzire (abur)

Documents