Калориферы — приборы, применяемые для нагревания воздуха в приточных системах вентиляции, системах кондиционирования воздуха, воздушного отопления, а также в сушильных установках.

По виду теплоносителя калориферы могут быть огневыми, водяными, паровыми и электрическими.

"А,

L/ ^l/Jl^l^l^^J

Рис XII 1 Схема движения теплоноси­теля в калориферах

А — одноходовых; б — многоходовых

Щ

*

Наибольшее распространение в настоящее время имеют водяные и паровые калориферы, которые подразделяют на гладкотрубные и реб­ристые-, последние, в свою очередь, подразделяют на пластинчатые и спирально-навивные.

Различают одноходовые и многоходовые калориферы. В одноходо­вых теплоноситель движется по трубкам в одном направлении, а в мно­гоходовых несколько раз меняет направление движения вследствие на­личия в коллекторных крышках перегородок (рис. XII.1).

Калориферы выполняют двух моделей: средней (С) и большой (Б).

§ 59 УСТРОЙСТВО КАЛОРИФЕРОВ

Гладкотрубные калориферы (рис. XI 1.2) выполнены из стальных трубок диаметром 20—32 мм. Трубки калорифера 1 могут быть распо­ложены в коридорном или в шахматном порядке. Концы их вварены в трубные доски 2, к которым присоединены распределительная 3 и сборная 4 коробки. Теплоноситель — вода или пар — поступает через штуцер 5 в распределительную коробку, а затем, проходя по трубкам, нагревает их и через штуцер 6 удаляется из сборной коробки 4 в виде охлажденной воды или конденсата.

Холодный воздух подогревается, проходя в просветах между труб­ками. Ширина просветов составляет около 0,5 мм. Гладкотрубные ка­лориферы применяют при малых количествах подогреваемого воздуха и малой степени его нагрева.

Пластинчатые калориферы (рис. XII.3) сйстоят из трубок 1, на ко­торые насажены пластинки 2 прямоугольной или круглой формы. Пря­моугольные пластинки насажены на группу трубок. Теплоноситель по­ступает в калорифер через штуцер 3 в распределительную коробку 4, а затем, отдав тепло нагреваемому воздуху, который проходит с боль­шой скоростью через узкйе каналы, удаляется через штуцер 5 из сбор­ной коробки 6. Для лучшего кантакта между пластинками и трубками наружная поверхность нагрева калориферов оцинковывается.

Рис. XII.2, Гладко - трубный калори-

Aj

Рис. XII.4. Модели калори­феров

А — большая; б — средняя

Рис. XI 1.3. Кало­рифер стальной пластинчатый

F f|f f

Пластинчатые калориферы имеют в настоящее время наибольшее распространение благодаря компактности, удобству монтажа и обслу­живания. Они изготовляются различных марок, размеров и теплопроиз - водительности. Пластинчатые калориферы бывают двух моделей — большой и средней, имеющих по направлению движения воздуха соот­ветственно четыре и три ряда трубок (рис. XII.4). Применяются кало­риферы следующих марок: одноходовые — КФС, КФБ, КВБ, КЗПП, К4ПП и СТД3009В; многоходовые — KMC, КМБ, КЗВП, К4ВП, КВС, КВБ и СТДЗОЮГ.

Калориферы КФС и КФБ (КФС — средняя модель, КФБ — большая модель) имеют соответственно три и четыре ряда трубок, рас­положенных в коридорном порядке. Стальные пластинки толщшїой 0,5 мм прямоугольной формы размером 117X136 мм (КФС) и 117Х 175 мм (КФБ) насажены соответственно на шесть и восемь трубок по всей их длине. Расстояние между пластинками в свету («живое сече­ние») 5 мм. Калориферы могут применяться при теплоносителях паре и воде. Штуцер для входа теплоносителя расположен наверху, а штуцер для выхода теплоносителя — внизу (по диагонали). Эти калориферы выпускаются десяти номеров — со второго по одиннадцатый — для ра­боты при давлении теплоносителя до 0,8 МПа (8 кгс/см2).

На рис. ХІІ.5 показан одноходовой калорифер КВБ, отличие ко­торого от калорифера КФС состоит в зигзагообразном вместо коридор­ного расположении трубок. Смещение осей трубок в поперечном направ­лении равно половине их наружного диаметра. Такое расположение

Рис. XII.5. Калорифер КВБ

/—трубка для прохода теплоносителя; 2 —трубная ре­шетка; 3 — коллекторная крышка; 4 — присоединитель­ный штуцер; 5 — пластинки оребрения по всей длине трубок; 6 — боковой щиток

Рис. XII.6. Калорифер КМБ

На рисунке показано диагональное расположение штуце­ров; как правило, оно должно быть односторонним

Трубок способствует турбулизации воздушного потока и увеличению ко­эффициента теплопередачи калориферов. Увеличение шага трубок в глу­бину снижает аэродинамическое сопротивление.

Калорифер КВБ по температурному режиму работы соответствует большой модели. При обогреве водой повышению теплоотдачи калори­феров КВБ способствует их относительно небольшое живое сечение по теплоносителю.

Калориферы КЗПП и К4ПП (КЗПП — средняя модель, К4ПП — большая модель) по конструкции аналогичны калориферам КФС и КФБ. Цифра в обозначении марок указывает число рядов тру­бок по ходу движения воздуха, последняя буква П — что калорифер пластинчатый, буква П в середине — что калорифер в паровом испол­нении.

Калориферы KMC и КМБ (KMC —средняя модель, КМБ, рис. XII.6, — большая модель) отличаются друг от друга габаритными размерами и площадью поверхности нагрева. Пластинки размером 117X136 мм (KMC) и 117X175 мм (КМБ) надеты соответственно на шесть и восемь трубок с шагом 5 мм. Толщина пластинок 0,5 мм. В ко­робках калориферов сделаны поперечные перегородки, с помощью ко­торых создается последовательное движение воды по трубкам, приво­дящее к увеличению скорости ее движения и повышению теплоотдачи калориферов. Эти калориферы устанавливают горизонтально; при ус­тановке их в вертикальном положении необходимо предусматривать в камерах отверстия для спуска воды и удаления воздуха из отсеков.

Калориферы КЗВП и К4ВП (КЗВП — средняя модель, К4ВП — большая модель) по конструкции аналогичны калориферам КФС и КФБ, но они многоходовые и выпускаются для теплоносителя воды, на что указывает буква В в середине обозначения марок — водя­ные.

Калориферы КВС и КВБ многоходовые (КВС — средняя мо­дель, КВБ — большая модель) имеют пластинки, выполненные с диаго­нальными гофрами для турбулизации потока воздуха, что способст­вует увеличению коэффициента теплопередачи калориферов. Толщина пластинок 0,5 мм. Пластинки насажены на трубки с шагом 5,5 мм. Внутренний диаметр трубок 12,8 мм, наружный диаметр 16 мм. Трубки расположены со смещением по ходу движения воздуха на половину диа­метра, т е. на 8 мм. Теплоноситель 4 раза меняет направление своего движения. Калориферы имеют съемные боковые щитки, что позволяет образовывать сплошную поверхность нагрева.

Эти калориферы предназначены для теплоносителя воды; их уста­навливают с горизонтальным расположением трубок и входных патруб­ков, обеспечивая возможность удаления из них воздуха и спуска воды.

Калориферы СТД3009В и СТД3010Г (рис. XII.?) имеют плоскоовальные трубки размером 75ХЮ мм. Глубина пластинок кало­риферов 90 мм, а шаг 3,7 мм. Калориферы СТД изготовляют пяти номе­ров (№ 5, 7, 8, 9, 14). Калориферы СТД3009В применяют как паровые и устанавливают с вертикальным расположением трубок, а калорифе­ры СТД3010Г применяют как водяные и устанавливают с горизонталь­ным расположением трубок.

Спирально-навивные калориферы (оребренные) изготовляют двух моделей: средней КФСО и большой КФБО. Поверхность нагрева ореб - ренных калориферов создается навивкой стальной гофрированной лен­ты толщиной 0,4 мм и шириной 10 мм на трубки, по которым циркули­рует теплоноситель; шаг ребер 4 мм (рис. XII.8). Трубки калориферов расположены в шахматном порядке. Эти калориферы выпускаются од-
ноходовыми и могут применяться при теплоносителях паре и воде при вертикальном расположении трубок.

Электрические калориферы. Промышленность выпускает электри­ческие калориферы (рис. XII.9), разработанные применительно к кон­диционерам типа Кт-10, Кт-20 и Кт-40 производительностью по воздуху 10, 20 и 40 тыс. м3/ч. Тепловая мощность электрокалориферов 10, 50,

72€

Рис. XII.7. Калорифер СТД

А — одноходово& СТД3009В № 7; б — многоходовой СТД3010 Г № 5

150 и 200 кВт. Электрокалориферы могут переключаться для питания током напряжением 220 и 380 В.

Электрокалорйфер состоит из кожуха и трубчатых нагревательных элементов. Трубки нагревательных элементов оребрены алюминием для увеличения площади поверхности нагрева. Нагревательные элемен­ты установлены внутри кожуха в несколько рядов № разделены на са­мостоятельно регулируемые секции, с помощью которых можно регули­ровать степень нагрева воздуха.

Нагревательные элементы

Достоинство электрокалориферов — отсутствие промежуточных теплоносителей, таких, как пар или вода, в связи с чем отпадает необ­ходимость в устройстве громоздкой системы теплоснабжения.

Стоимость производства 1 Вт тепла в электрокалориферах выше, чем в калориферах, использующих в качестве теплоносителя пар или воду. Однако в связи с быстрым ростом производства электроэнергии в нашей стране стоимость получения тепла в электрокалориферах будет постоянно снижаться.

Расчет электрокалориферов сводится к определению их установоч­ной мощности для получения требуемой теплоотдачи, а также необхо­димого их числа.

§ 60. УСТАНОВКА КАЛОРИФЕРОВ

Установка калориферов по отношению к проходящему через них воздуху может быть параллельной и последовательной (рис. XII.10). В первом случае воздух встречает на своем пути сопротивление только одного калорифера при сравнительно небольшой скорости, а во втором он преодолевает сопротивление нескольких последовательно установ­ленных калориферов при значительно большей скорости, чем в первом случае, в связи с чем сопротивление проходу воздуха при последова­тельной установке значительно больше, чем при параллельной.

Параллельная установка калориферов по воздуху применяется тогда, когда требуется нагреть большое количество воздуха на неболь­шую разность температур, а последовательная установка калориферов по воздуху необходима при большой степени нагрева воздуха, т. е. при большой разности конечной и начальной температур tK и tn-

При выборе схемы установки калориферов по воздуху следует об­ращать внимание на то, чтобы массовая скорость vp движения воздуха в живом сечении калориферов находилась в пределах 4—12 кг/(с-м2).

В калориферной установке все калориферы должны быть одинако­выми по типу, модели и номеру. ,

Для регулирования теплоотдачи калорифера и изменения степени нагрева воздуха предусматривают установку обводного клапана (рис. XII.11). Регулирование температуры приточного воздуха осу­ществляют путем открытия обводного клапана и пропуска через него некоторого количества холодного воздуха, минуя калориферы. При теп­лоносителе паре установка обводного клапана обязательна, так как пар не поддается качественному регулированию, а температура его слиш­ком высока (^100°С). Количественное регулирование пара не может быть применено, так как в малом количестве он быстро отдает тепло и калориферы могут замерзнуть. При теплоносителе воде установка об­водного клапана возможна, но не обязательна.

Обвязку калориферов трубопроводами осуществляют по двум схе­мам— параллельной и последовательной (рис XII. 12). 4

Если в качестве теплоносителя применяется вода, то обвязка кало­риферов трубопроводами возможна как по параллельной, так и по по­следовательной схемам. При теплоносителе воде для увеличения тепло­отдачи калориферов и уменьшения площади их поверхнбсти нагрева предпочтение следует отдавать последовательной схеме движения во­ды по трубкам, при которой скорость движения воды увеличивается до 0,2 — 0,4 м/с. Однако не следует стремиться увеличивать скорость во­ды более 0,5 м/с, так как в этом случае не наблюдается значительного увеличения теплоотдачи, а гидравлическое сопротивление калориферов возрастает значительно.

.81

Ш

Ш

Ц-—J

*Ч7

Рис. XII. 10. Схемы установки калори­феров по воздуху

А — параллельно; б — последовательно; Л — обводной клапан

Рис. XII.11. Обводные клапаны 1 ка­лориферов 2

Я/

№

А — вертикальный; б — горизонтальный; в — двойной многостворчатый

При теплоносителе паре применяется только параллельная схема обвязки калориферов трубопроводами.

06108414

Приведенные на рис. XII.12 схемы III обвязки многоходовых кало­риферов применяются только при теплоносителе воде и горизонтальном расположении трубок.

Рис XII. 12. Схемы присоединения калориферов к трубопроводам

{~паР°в"х' 11 ~ ®о? яных одноходовых; ///-водяных многоходовых; а и б - ппи о<(П МП я <аТ>: * «г~ПРИ Р>°'3 МПа (ат)' е - * и л-параллельное присоединение ктрубопровода" ж, 3, н, о, п а р ~ последовательное присоединение к трубопроводам труоопроводам,

Одноходовые калориферы на паре и на воде можно устанавливать с вертикальным и горизонтальным расположением трубок.