Отопительные агрегаты
Отопительным агрегатом называется комплекс стандартных элементов, собираемых воедино на заводе, имеющий определенную воздушную, тепловую и электрическую мощность. Агрегаты изготовляют для установки непосредственно в отапливаемых помещениях. Они представляют собой компактное, мощное и сравнительно недорогое оборудование. Недостатком агрегатов является шум при действии вентилятора, что ограничивает возможность их применения в рабочее время.
Отопительные агрегаты подразделяются на подвесные и напольные. Подвесной отопительный агрегат представлен на рис. 10.3. Корпус, имеющий воздухозаборное отверстие, соединен с воздухонагревателем (калорифером). Внутри корпуса находится осевой вентилятор с электродвигателем.
Воздух, забираемый из помещения вентилятором, пропускается через калорифер, нагреваемый высокотемпературной водой, и выпускается снова в помещение в нужном направлении через створки регулирующего многостворчатого клапана. Агрегат снабжен кронштейнами для подвески его в помещении.
Рис. 10.3. Подвесной воздушно-рециркуляционный отопительный агрегат А02-4 (боковой вид) 1 — корпус; 2 — воздухонагреватель; 3 — многостворчатый клапан; 4 — кронштейн; 5 — осевой вентилятор; 6 — электродвигатель Рис.10.4. Напольный воздушно-рециркуляционный агрегат СТД-800М 1 — электродвигатель; 2 — воздуховы» пускной патрубок; 3 — воздухонагреватель; 4 — корпус; 5 — ременная пере» дача в защитном кожухе |
Рис. 10.S. Схемы наклонной (а) и сосредоточенной (б) подачи нагретого воздуха отопительным агрегатом, установленным на высоте H А — расчетная точка в рабочей зоне; В — вершина воздушной струи |
А - г отопительный агрегат ' |
В зависимости от модели один подвесной отопительный агрегат при небольшой электрической мощности двигателя может нагревать до 20 тыс. м3/ч воздуха, тепловая мощность достигает 250 кВт. На рис. 10.3 изображен отопительный агрегат модели А02-4 тепловой мощностью 47,7 кВт; воздух нагревается в пластинчатом многоходовом калорифере марки КВБ-7п. Агрегат рассчитан на подачу 4000 м3/ч (индекс «4») воздуха при температуре 51 °С, если температура входящего в него воздуха 16 °С. В агрегате установлен осевой вентилятор типа 06-300 с электродвигателем 0,37 кВт.
Скорость воздуха на выходе из агрегата 4,4 м/с. Гидравлическое сопротивление калорифера (по теплоносителю) 2207 Па.
Подобным же образом характеризуется каждый из остальных трех моделей (индексы 6,3; 10; 20) выпускаемых подвесных отопительных агрегатов А02. Большей дальнобойностью обладают агрегаты типа АОД2 с обводным воздушным каналом над калорифером. Общим недостатком агрегатов А02 является высокий уровень звуковой мощности (88 дБ А).
Подвесной отопительный агрегат другой модели СТД - ЗООп тепловой мощностью 349 кВт, рассчитанный на подачу 24600 м3/ч нагретого до 60 °С воздуха, отличается повышенной до 10,2 м/с скоростью выпуска воздуха.
В напольных отопительных агрегатах используют не только осевые, но и центробежные вентиляторы (рис. 10.4); их мощность может превышать мощность подвесных агрегатов. Воздух нагревается не только водой, но и паром, а также при сжигании газообразного топлива. Схема напольного газовоздушного отопительного агрегата тепловой мощностью 9,65 кВт изображена на рис. 1.3.
Для отопления помещения устанавливают не менее двух агрегатов, причем их тепловую мощность выбирают достаточной для поддержания температуры не ниже 5 °С при выходе из строя одного из агрегатов.
При выпуске воздуха в свободное пространство крупного помещения через регулирующий многостворчатый клапан агрегата образуется так называемая компактная струя. Воздушная струя превращается в неполную веерную в том случае, когда регулирующий клапан дополняют рассеивающей решеткой.
Подачу нагретого воздуха при использовании отопительных агретатов осуществляют двумя способами: наклонными струями сверху в направлении рабочей зоны (рис. 10.5, а) или горизонтальными струями выше рабочей зоны (рис. 10.5, б). Наклонной подаче отдается предпочтение, так как нагретый воздух попадает непосредственно в рабочую зону. Для этого воздух выпускается под углом 35° К горизонту, что обеспечивает наибольшую дальнобойность нагретых струй.
Горизонтальную подачу, получившую название сосреДоточенной, применяют, когда при наклонной подаче температура и скорость движения воздуха в рабочей зоне (в точке А на рис. 10.5, а) превышают допустимые значения. Агрегаты для горизонтальной (или под малым углом к горизонту, как показано на рис. 10.5, б) подачи помещают иа высоте от пола h=(0,35-4-0,65) #„, т. е. в средней зоне по высоте помещения. Воздушные струи при этом получаются ненастилающимися (настилаются они на потолок при Н>0,85 #п, и это в высоких помещениях вызывает перегревание верхней зоны).
При сосредоточенной подаче под воздушной струей в нижней части помещения возникает обратный поток воздуха. В месте, где расширяющаяся воздушная струя наиболее близко проходит своей нижней границей к рабочей зоне, обратный поток движется с максимальной скоростью. В этом месте (точка А на рис. 10.5, б) и проверяют допустимость получающихся значений скорости движения и температуры воздуха.
В крупных помещениях отопительные агрегаты размещают так, чтобы получалось несколько параллельных компактных или неполных веерных воздушных струй. При параллельных компактных струях (рис. 10.6, а) агрегаты располагают на расстоянии &<ЗЯП (#„— высота помещения), при неполных веерных струях — до 10 #п (рис. 10.6, б). В плане агрегаты устанавливают с учетом расположения колонн и крупногабаритного оборудования, которые могут нарушать свободное развитие воздушных струй в помещении.
Выбор модели отопительных агрегатов для крупных помещений делают в предположении, что будет принята наклонная подача воздуха, исходя из длины /, м, зоны обслуживания одним агрегатом, рекомендуемой в справочной литературе (например, для модели А02-4 /=9—12 м). Предварительно принимая ширину этой зоны &=/, сопоставляют теплопотери обслуживаемой части помещения (с повышающим коэффициентом 1,10) с тепловой мощностью агрегатов. Выбрав окончательно модель агрегата, уточняют объем части помещения, приходящийся на один агрегат, и число агрегатов.
При наклонной подаче воздуха допустимо получение размера Ь=(0,5+2,0) I.
Экономически выгоднее применять укрупненные отопительные агрегаты. При использовании крупных отопи-
Рис. 10.6. Схемы расположения отопительных агрегатов в плаие помещения при параллельных воздушных струях (а) и при неполных веерных воздушных струях (б)
Тельных агрегатов температура воздуха в помещении может остаться довольно равномерной (отличие в верхней зоне от расчетной в рабочей зоне не более чем на 2—3 °С допустимо во многих производственных зданиях), особенно если там обеспечивается 2—3-кратный воздухообмен.