Отопительные котельные по радиусу их действия могут быть домовыми, групповыми, квартальными, районными, а по месту расположения — встроенными в здания или отдельно стоящими.
Каждая котельная установка состоит из следующих основных элементов: котлов, заполняемых водой и обогреваемых горячими дымовыми газами, поступающими из топок; газоходов, по которым перемещаются дымовые газы и, соприкасаясь со стенками котла, отдают им свое тепло; дымовых труб, по которым дымовые газы после охлаждения удаляются в атмосферу; питательных устройств (насосов), обеспечивающих подачу воды в котлы. Воздух в топки котлов подается дутьевыми вентиляторами. Котлы, в которых вырабатывается пар пли горячая вода, называются соответственно паровыми или водогрейными. Они различаются по материалу (чугунные, стальные), по месту расположения топки и другим особенностям.
В домовых и групповых котельных устанавливают чугунные котлы. Наибольшее распространение получили чугунные секционные котлы. Они рассчитаны, в основном, на сжигание твердого топлива.
Чтобы обеспечить нормальную циркуляцию воды, в котельной устанавливают центробежные насосы, которые монтируют на фундаментах.
Монтаж трубопроводов в котельной выполняют из готовых узлов, собранных в заготовительных мастерских.
Если тепло для отопления, горячего водоснабжения и технологических нужд поступает от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), то такую систему теплоснабжения называют теплофикационной. ТЭЦ способны отапливать здания не только отдельных районов, но и целых поселков и городов. Отопление здания по теплофикационной системе наиболее дешевый способ по сравнению с теплоснабжением от мелких котельных. Ведь ТЭЦ одновременно вырабатывает и тепловую, и электрическую энергию, т. е. дает населению и свет, и тепло, и горячую воду для бытовых нужд. Обычно ТЭЦ размещают за пределами жилых кварталов, чтобы их выбросы не попадали в атмосферу и не загрязняли воздушный бассейн микрорайона. Устройство ТЭЦ позволяет ликвидировать мелкие разрозненные котельные, а также способствует улучшению состояния воздушной среды в городе, поселке, селе.
В настоящее время широкое распространение получила система теплоснабжения жилых домов, при которой в каждом из них устраивают отопительный ввод, а воду для горячего водоснабжения нагревают в отдельно расположенном здании центрального теплового пункта (ЦТП). В ЦТП установлены приборы для учета расхода тепла, для очистки воды и автоматического регулирования давления с последующей подачей теплоносителя в отдельные здания.
Местная система отопления может быть присоединена к тепловой сети при наличии ЦТП по одной из следующих схем:
а) со смешением воды в элеваторах (водоструйных насосах);
б) со смешением воды с помощью насоса;
в) с промежуточным водо-водяным бойлером;
г) с непосредственной подачей перегретой воды в местную систему.
Чаще всего применяется схема с использованием элеватора. Такое присоединение легко монтировать и оно удобно в эксплуатации.
Благодаря конусообразной форме сопла элеватора вода из него поступает в камеру смешения с большой скоростью, создавая при этом разрежение в кольцевом пространстве между соплом и камерой смешения. Под влиянием разрежения охлажденная вода из обратного трубопровода системы отопления подсасывается в камеру смешения, откуда через диффузор элеватора направляется в подающий трубопровод местной системы отопления.
При работе водоструйного элеватора давление в конце диффузора больше, чем в камере всасывания. Разность этих давлений и обеспечивает циркуляцию воды в системе отопления.
Система трубопроводов, по которым тепло от ТЭЦ или районных котельных подается к потребителю, называется тепловой сетью. Они могут быть подземными и надземными (воздушная, открытая и канальная прокладки). Канальная прокладка выполняется в проходных, полупроходных и непроходных каналах.
Тепловые сети состоят из теплопроводов, подвижных направляющих и неподвижных опор, компенсаторов и запорно-регулирующей арматуры.
При монтаже тепловых сетей необходимо учитывать, что наполненный водой теплопровод с изоляцией имеет весьма значительный вес — 1 м трубы диаметром 250 мм весит 140 кг. При таком весе требуются надежные опоры или основания, на которые укладывается теплопровод.
Кроме того, при прохождении по трубам горячей воды или пара трубы удлиняются. Эти температурные изменения вызывают значительные перемещения трубопровода, причем характер этих перемещений зависит от величины трения между трубой и ее опорами и основанием. Для беспрепятственного перемещения труб используют скользящие, катковые и роликовые подвижные опоры. Температурные удлинения труб компенсируются установкой специальных компенсаторов.
Чаще всего для этой цели применяют П-образные компенсаторы.
Необходимо соблюдать ряд конструктивных требований при укладке и монтаже тепловых сетей. Уклон прокладываемых теплопроводов должен быть не менее 0,002 в сторону дренажных устройств. Подающие теплопроводы, как правило, укладывают с правой стороны по движению теплоносителя. Все соединения теплопроводов, за исключением фланцевого, выполняются сваркой.
Для фланцевой арматуры используют прокладки из паронита толщиной 3 мм, промазанные графитом или суриком. Перед установкой узлов на место их тщательно очищают и размещают таким образом, чтобы обеспечить к ним свободный доступ.
После окончания монтажных работ теплопроводы испытывают на прочность и герметичность обычно гидравлическим способом. Зимой для этой цели применяют сжатый воздух.
Гидравлическое испытание тепловых сетей проводится при давлении в 1,25 раза больше рабочего, но не более 16 кгс/см2 (1,6 МПа) для подающих трубопроводов и 10 кгс/см2 (1 МПа) для обратных.
Результаты гидравлического испытания считаются удовлетворительными, если во время его проведения манометр не покажет падения давления, а в сваренных швах труб и корпусах установленной арматуры не будет признаков разрывов, течи или запотевания.
Регулировка систем отопления — последний обязательный этап работы для монтажников. Ведь система должна обеспечить во всех комнатах жилого дома или производственного помещения температуру воздуха 18 °C в местностях, где морозы могут достигать -30 °C. Задача монтажника — проверить, не возникают ли недогревы или перегревы.
При снабжении зданий теплом от котельных регулировку отопительной системы проводят при тех температурах воды в подающей и обратной магистралях, которые поддерживаются при средней температуре наружного воздуха в течение отопительного периода.
Прежде всего открывают все задвижки у котлов и на тепловых вводах в здание, а также задвижки и краны на магистралях, ветвях, стояках и у нагревательных приборов. Если от котельной тепло поступает к нескольким зданиям, то нужно отрегулировать расходы воды по отдельным системам, начиная от ближайшего к котельной здания. Из-за большого избыточного давления в систему отопления этого здания будет поступать расход воды больше расчетного.
Регулирование отопительной системы по отдельным стоякам должно обеспечить примерно одинаковую разность температур воды у входа и выхода ее во всех стояках.
Это очень важный этап. Дефекты монтажа системы — засорение поперечного сечения труб расплавленным металлом во время сварки и чрезмерно большое фактическое гидравлическое сопротивление отводов, тройников, крестовин — могут привести к перераспределению количества воды, перемещающейся по отдельным стоякам.
Причиной недогрева одной части помещений может быть перегрев другой части. Причинами пепрогрева нагревательных поборов бывают контруклоны, «мешки» и «горбы» на трубах, засорение твердыми предметами или льняной прядью мест входа воды в сгон или на обратной подводящей трубе, длинная резьба которой ввернута в пробку прибора.
Причинами непрогрева отдельных стояков могут быть неполное открытие крана, установленного на стояке, воздушные пробки, засоры в местах входа или выхода воды из стояка.
Впрочем, об устранении наиболее распространенных неисправностей санитарно-технических и отопительных систем квартиры мы вам расскажем ниже.