Author: Яковлев С.В.
Tags: санитарно-техническое оборудование зданий и его монтаж отдельные виды строительства строительство инженерные системы зданий
ISBN: 5-274-02094-1
Year: 1994
Text
ИНЖЕНЕРНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
ЗДАНИЙ И
СООРУЖЕНИЙ
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
IN BUILDINGS
AND
STRUCTURES
ENCYCLOPAEDIA
Editorial Board
S.V. Yakovlev
(Head of the Board, Academician of the Russian Academy of Sciences),
V.N. Bogoslovsky, Doctor of Technical Sciences,
V.A. Gladkov (Secretary in Charge, Doctor of Technical Sciences),
A.A. Ionin, Doctor of Technical Sciences,
V.G. Nemzer, Bachelor of Technical Sciences,
A.N.Scanavi, Bachelor of Technical Sciences,
V.P. Titov, Doctor of Technical Sciences
Moscow Stroyizdat 1994
ИНЖЕНЕРНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
Редакционная коллегия
С.В.Яковлев
(главный редактор, академик Российской академии наук),
В.Н. Богословский, д-р техн, наук,
В.А. Гладков (ответственный секретарь, д-р техн, наук),
А.А. Ионин, д-р техн, наук,
В.Г. Немзер, канд. техн, наук,
А.Н. Сканави, канд. техн, наук,
В.П. Титов, д-р техн, наук
Москва Стройиздат 1994
ББК 38.76я2
И62
УДК696/697(032)
Федеральная целевая программа книгоиздания России
Научный консультант — В.С.Лупач
Рецензенты — Ю.А.Александрович, Ю.Н.Саргин, Ю.И.Шиллер
Авторы: В.С.Алексеев, Л.С.Алексеев, Д.И.Алтунин, Л.А.Алферова, Э.Г.Амосова,
А.А.Аскерния, Г.Ю.Асс, Е.Д.Бабенков , Б.В.Баркалов, А.Н.Белевцев, А.Х.^ерелович,
В.Н.Богословский, А.А.Бондарев, С.Г.Булкин, С.Н.Бурсова, Ю.В.Воронов, В.Г.Гагарин,
В.Е.Генкин, В.А.Гладков, М.В.Горохов, Ю.Г.Грачев, Р.И.Гутникова, Л.И.Гюнтер,
Е.В.Двинских, Е.С.Драчикова, Г.Г.Жабин, В.А.Жила, П.И.Журавлев, В.Н.Журов,
Т.А.Заболотная, Н.В.Захватаева, А.А.Ионин, В.И.Калицун, В.А.Кирдун, Б.С.Кленов,
Т.В.Колесникова, Д.В.Коптев, В.И.Красиков, Э.Н.Кривобок, Я.Г.Кронфельд,
Ю.Я.Кувшинов, М.С.Кузьмин, Ю.М.Ласков, Б.С.Лезнов, П.В.Лобачев, В.М.Любарский,
А.Н.Ляпин, Е.Г.Малявина, Р.Маносыпов, Н.Б.Манусова, Г.Л.Медриш, И.М.Миркис,
Г.М.Мирончик, И.М.Михайленко, О.П.Михеев, Б.А.Москвитин , А.М.Мотивов,
А.Ж.Муфтахов , И.Н.Мясников, В.В.Найденко, В.В.Невский, В.Г.Немзер, Г.И.Николад-
зе, В.М.Патеюк, А.М.Пахоруков, В.В.Поляков, В.Г.Пономарев, В.С.Пономаренко,
Г.А.Разумов, Э.С.Разумовский, Г.И.Рогожкин, И.Д.Родзиллер , И.Н.Рыбников,
В.И.Рыбьев, Э.В.Сазонов, А.Л.Самойлович, В.И.Сасин, И.Ш.Свердлов, А.В.Селюков,
А.Н.Сканави, И.В.Скирдов, А.А.Смирнов, Д.Н.Смирнов , У.А.Соатов, М.А.Сомов,
В.Ю.Старов, В.А.Субботин, Е.Н.Терлецкая, Е.И.Тертычник, В.П.Титов, В.С.Тишкин,
А.И.Тринко, И.С.Туровский, В.С.Фаликов, А.И.Федоров, М.Н.Федоров, Н. В. Харченко,
С.А.Чистович, И.Н.Чурбанова, А.В.Шахов, В.Н.Швецов, Н.Г.Шеер, А.А.Шилкин,
С.А.Щелкунов, С.М.Юдина
38.76я2
The Encyclopaedia, the first edition in our home practice, contains about 2,500 articles and
terms on water supply, sewerage, ventilation and air conditioning, heat and gas supply, physics
of heat. Intended for technicians, engineers and scientists, project, building, scientific and
research organizations and operating services.
Инженерное оборудование зданий и сооружений: Энцикло-
педия/Гл.ред. С.В.Яковлев. — М.: Стройиздат, 1994. — 512 с.:
ил.— ISBN 5-274-02094-1
Энциклопедия — первое в отечественной практике издание, содержащее около 2500
статей и терминов по вопросам водоснабжения, канализации, вентиляции и
кондиционирования воздуха, тепло- и газоснабжения, а также теплофизики.
Для инженерно-технических и научных работников, проектных, строительных и
научно-исследовательских организаций, а также служб эксплуатации.
3309000000-423
И —-----------------— Без объявл.
047(01)-94
ISBN 5-274-02094-1
© Стройиздат, 1994
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Энциклопедия "Инженерное оборудование зданий и сооружений”— научно-спра-
вочное издание, предназначенное для специалистов различных областей строительства
и архитектуры и тех, кто стремится расширить и углубить свои знания в этом направ-
лении. В ней впервые предпринята попытка собрать и систематизировать широкий круг
вопросов строительного комплекса и смежных с ним отраслей.
Исходя из основной цели издания в Энциклопедии объяснены понятия и термины
важнейших технологических процессов, сооружений, устройств и механизмов. Понятия
и термины охватывают такие области строительства, как водоснабжение и канализация,
вентиляция, пневматический транспорт и кондиционирование воздуха, тепло- и газо-
снабжение, теплогенерирующие установки, отопление, санитарно-техническое оборудо-
вание зданий, строительная теплофизика. Каждая статья содержит определение понятия
или термина (дефиницию), в ряде случаев включает этимологическую справку, краткое
описание технологического процесса, сооружения, механизма, прибора, аппарата, их
назначение или область применения.
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЕЙ
’’ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ"
Статьи в Энциклопедии расположены в алфавитном порядке. Если название статьи
(оно набрано жирным прописным шрифтом) имеет несколько значений, то все они
объединены в этой статье с пояснениями, к какому разделу строительного дела имеет
отношение данное толкование термина. Если кроме основного термина, набранного
жирным прописным шрифтом, дано другое слово в разрядку, это означает, что наряду с
основным термином существует его синоним, менее распространенный в научно-
технической литературе (например, БАТАРЕЙНЫЙ ЦИКЛОН, мул ьт и цикло и).
Название статьи состоит, как правило, из двух и б^лсе слов, принятых в научно-
технической литературе. Там, где возможно, на первое место выносится главное по
смыслу слово (например, РАДИАТОР ОТОПИТЕЛЬНЫЙ). Если прилагательное и
существительное образуют единое понятие, статью шдо искать на прилагательное
(например, ВАТЕРНЫЙ НАСОС). В тех случаях, когда название статьи включает в себя
имя собственное, оно ставится на первое место (например, ПИТО ТРУБКА). Там, где
это позволяет принятая научная терминология, названия статей даны в единственном
числе.
Термины в названиях статей, заимствованные из других языков, снабжены этимо-
логическими справками, поясняющими, от какого (каких) иностранного слова (слов)
произошел термин. Слова эти приводятся в латинской графике, в том числе и греческие.
Например, ЭЖЕКТОР (франц, ejecteur — выбрасывать). Если языки, из которых
заимствованы слова, не пользуются латинской графикой, они передаются русским
шрифтом по правилам транскрипции.
В небольшой статье невозможно достаточно полно изложить все относящиеся к ее
теме вопросы, поэтому в Энциклопедии широко используется система ссылок на другие
статьи, в которых эти вопросы освещаются дополнительно или затрагиваются. Ссылка па
другую статью выделяется курсивом.
Для облегчения поиска рисунка к конкретной статье в подрисуночной подписи
название статьи выделяется курсивом (например, Схемы воздухораспределителей... к
статье ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ).
Единицы величин в Энциклопедии даны в соответствии с Международной системой
единиц (СИ).
Для экономии места в Энциклопедии применена система сокращений (см Сокра-
щения и условные обозначения). Повторяющиеся в тексте статьи слова, составляющие
ее название, обозначаются начальными буквами (например, в статье БАЙПАСНАЯ
ПАНЕЛЬ — Б.п., в статье ДИСПЕТЧЕРСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛОСНАБЖЕ-
НИЕМ— Д.у.т.).
СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
абс. — абсолютный
АКХ — Академия коммунального
хозяйства
АН — Академия наук
АНХ — Академия наук народного
хозяйства
ACT — автономная станция теплоснаб-
жения
АСУ — автоматизированная система
управления
атм. — атмосфера, атмосферный
АТЭЦ — автономная теплоэлектроцент-
раль
АЭС — атомная электростанция
БПК — биологическая потребность
в кислороде
б.ч. — большая (ей) часть(ью)
В — вольт
в-во — вещество
вкл. — включительно
внешн. — внешний
внутр. — внутренний
вод.ст. — водяной столб
Вт — ватт
в т.ч. — в том числе
Г — гига (приставка, означающая 109)
г — грамм
г. — город
газообр. — газообразный
ген. — генеральный
гл. — главный
гл.обр. — главным образом
гор. — городской
гос-во — государство
ГРЭС — государственная районная
электростанция
ГЭС — гидроэлектростанция
др. — другой (ая,ое)
Дж — джоуль
ед. — единица
жил. — жилищный
ж.д. — железная дорога
ж.-д. — железнодорожный
з-д — завод
значит. — значительно
изб. — избыточный
инж. — инженер, инженерный
ин-т — институт
искл. — исключительно
к — кило (приставка, означающая J О3)
кам. — каменный
кам.-уг. — каменноугольный
кв. — квадратный
кг — килограмм
к.-л. — какой (ая.ое)-либо
кол-во — количество
к.-и. — какой (ая,ое)- нибудь
кпд — коэффициент полезного действия
к-рый — который
к-та — кислота
коэфф. — коэффициент
КС — конденсационная станция
л — литр
М — мега (приставка, означающая 10й)
м — милли (приставка, означающая 1О'3)
ММ — молекулярная масса
макс. — максимум, максимально (ый)
мин —- минута
мн. — многие
Н — ньютон
наз. — называется, называемый
назв. — название
напр. — например
нар.х-во — народное хозяйство
нар.-хоз. — народнохозяйственный
нач. — начало
НПО — научно-производственное
объединение
насел. — населенный
наст. — настоящий
нек-рый — некоторый
неск. — несколько
н.-и. — научно-исследовательский
н.э. — нашей эры
об/мин — оборотов в минуту
ок. — около
орг-ция — организация
осн. — основной
отд. — отдельно (ый)
Па — паскаль
ПАВ — поверхностно-активное вещество
п.г.т — поселок городского типа
ПДВ — предельно допустимый выброс
ПДК — предельно допустимая
концентрация
ПДС — предельно допустимый сброс
пл. — площадь
ПО — производственное объединение
пос. — поселок
пр. — прочий (ие)
произ-сть — производительность
произ-во — производство
пром. — промышленный
пром-сть — промышленность
рад. —радиан
разл. — различный
р-н — район
росс. — российский
рт.ст. — ртутный столб
с — секунда
сан. — санитарный
сан.-тех. — санитарно-технический
САУ — система автоматического
управления
св. — свыше
сев. — северный
с.-х. — сельскохозяйственный
с. х-во — сельское хозяйство
след. — следующий
СПАВ — синтетическое поверхностно
активное вещество
спец. — специально (ый)
стр-во — строительство
сут — сутки
т — тонна
табл. — таблица
т.к. — так как
т.н. — так называемый
т.о. — таким образом
темп-ра — температура
ТЭС — теплоэлектростанция
ТЭЦ — теплоэлектроцентраль
тыс. — тысяча
уд. — удельный
ур-ние — уравнение
физ. — физический
физ.-хим. — физико-химический (ое)
ф-ла — формула
ф-ция — функция
хар-ка — характеристика
хим. — химический
хоз. — хозяйственный
х-во — хозяйство
ХПК — химическая потребность
в кислороде
центр. — центральный
ч — час
чуг. — чугунный
ЭВМ — электронно-вычислительная
машина
эдс — электродвижущая сила
юж. — южный
В Энциклопедии применяется сокра^
щение слов, обозначающих государствен^
ную, языковую, географическую или
национальную принадлежность
(например: "англ." - английский, "рус."
русский, "амер." - американский).
В лрилалательлых и лричастмях д/х
пускается отсечение частей слов "енный",
"янный", "ионный", "еский", "альный'\
"ельный" и др. (например: геометрич.^
энергетич., минер., отопит.,рециркуляц.^
строит.)
Абонентский ввод 7
АБОНЕНТСКИЙ ВВОД — комп-
лекс оборудования, с помощью к-рого сис-
темы отопления, вентиляции и конди-
ционирования воздуха здания присоеди-
няются к тепловым сетям. А.в. заканчи»-
паюгся тепловые сеш системы
теплоснабжения и начинаются местные
системы зданий. В зависимости от способа
присоединения контак i между этими сис-
темами может проявляться: в едином гид-
ранлич. режиме при определяющем зна-
чении режима тепловых сетей; в транс-
формации гемп-риых потенциалов д^я
снижения темп-ры местных систем; в сни-
жении влияния режима давлений в тепло-
вых сетях на давления в местных системах.
Но иерархии тепловые сети систем тепло-
снабжения выше местных систем и опре-
деляют способ присоединения. Способ вы-
бирают таким образом, чтобы выполня-
лись требования к местным системам по
гидравлич. и тепловым режимам и усло-
виям прочности оборудования. Поскольку
гидравлич. и тепловые режимы систем
теплоснабжения и местных взаимосвяза-
ны и в источнике теплоты поддерживают-
ся давления и темп-ры, удовлетворяющие
большинству местных систем, при выборе
схемы А.в. и способа присоединения мест-
ных систем параметры последних и тепло-
вых сетей должны быть согласованы, в
про тинном случае гидравлич. связь между
ними в месте присоединения должна быть
разорвана. Наиболее распространенный
способ присоединения — элеваторный.
При нем задвижки на входе в А в отделя-
ют местную систему от тепловой сети, а
после грязевика — элеваторный узел от
системы отопления здания. Наличие за-
движек позволяет производить отд. гид-
равлич. испытания ответвления тепловой
сети, А.в или системы отопления, облег-
чает ремонт элементов узла. Первый гря-
зевик предотвращает проникновение ме-
ханич часгиц, земли и песка, попавших в
тепловую сеть и систему отопления, вто-
рой — защищает от мусора простой в экс-
плуатации горячеводный водомер, к-рый
для малых тепловых пунктов предпочти-
тельнее расходомеров. Водомер позволяет
контролировать расход сетевой воды и
обеспечивает его регулирование.
При давлении в обратной линии, не-
достаточном для заполнения водой отопит,
системы, на обратной трубке А в. устанав-
ливают регулятор давления "до себя". Если
схемой регулирования подачи теплоты на
отопление здания предусмотрено поддер-
жание пост расхода теплоносителя, то
на подающей трубе устанавливают регу-
лятор расхода. В диффузоре элеватора
чаегь кинетич. энергии потока трансфор-
мируется в погенц. энергию давления, к-
рая используется для создания циркуля-
ции в системе отопления Такой способ
присоединения тепловых сетей и систем
отопления получил назв зависимого. Вода
из системы отопления непосредственно
поступает в обратную линию тепловой се-
т и. Давление в подающей линии снижает-
ся в сопле элеватора. Если оно превышает
требуемое, его дополнит, снижают регуля-
тором. Как в динамич. режиме, когда в
тепловой сети работают циркуляционные
насосы, так и в статич., когда они останов-
лены, давление в обратной линии не дол-
жно превышать допустимое для нагреват.
приборов. Так, для чугунных радиаторов
напор не должен быть больше 60 м Для
залива местных систем водой напор в об-
ратной линии, измеряемый в м, должен
быть больше высоты здания Если его зна-
чение оказывается ниже, на обратной ли-
нии устанавливают регулятор давления
"до себя" (регулятор подпора), а на подаю-
щей — обратный клапан, чтобы при оста-
нова. насосе вода по ней не вытекала из
здания. Кроме того, располагаемый напор
(разность напоров в подающей и обратной
Схема элеваторного узла
1,5 — задвижки, 2,6 — грязевики, 3 — регулятор рас-
хода, 4—элеватор, 7 — водомер, 8—регулятор давле-
ния "до себя'
трубах перед элеватором) не должен быть
менее 15 м.
Одним из видов зависимого присое-
динения является присоединение систем
отопления с помощью смесительных на-
сосов, к-рые применяют, если располага-
емый напор мал и нельзя установить эле-
ватор. Требования к давлению в обратной
линии такие же, как и при использовании
элеватора Обычно смесит, насос распола-
гают на перемычке между подающей и об-
ратной линиями. Через него проходит под-
схема независимого присоединения системы
отопления к тепловой сети
1 — регулятор отопления, 2 — подогреватель, 3 —
расширительный бак, 4 — циркуляционный насос
мешиваемое кол-во охлажд. воды из об-
ратной линии Создаваемый смесит, насо-
сом напор соответствует циркуляц. напору
в системе отопления Если давление в по-
дающем трубопроводе выше необходимо-
го, его снижают, дросселируя на клапане
регулятора давления. При достаточной
стабильности давления регулятор можно
заменить дросселирующей шайбой. Для
повышения давления в подающей линии
теплового пункта и заполнения водой сис-
темы отопления высокого здания смесит,
насос можно установить на подающей ли-
нии после перемычки. Это позволяет так-
же получить дополнит, разность давле-
ний, необходимую для циркуляции воды в
системе отопления при малом располагае-
мом напоре на вводе. В этом случае смесит,
насос выполняет и смесит., и повыситель-
ные функции. Через него проходит весь
расход, отчего мощность насоса повыша-
ется. В случае установки смесит, насоса на
обратной линии системы отопления мож-
но понизить в ней давление при высоком
давлении в обратном трубопроводе внеш,
тепловой сети. Однако в этом случае при
остановке смесит, насоса давление в мест-
ной системе будет повышаться, и нельзя
допустить, чтобы оно превысило предель-
ное значение В данной ситуации надеж-
нее независимое присоединение
При независимом присоединении
тепловые сети и системы отопления гид-
равлически разобщены, что достигается
применением поверхностных водонагре-
вателей При использовании скоростного
секционного водонагревателя вода из теп-
8 Абсорбенты и адсорбенты
ловой сета по подающей линии поступает
в его трубки, проходит по ним, отдавая
теплоту нагреваемой воде системы отопле-
ния, и возвращается в тепловую сеть по
обратной линии. Из системы отопления
вода движется по межтрубному простран-
ству навстречу сетевой воде (осуществля-
ется противоток), нагревается до требуе-
мой темп-ры и вновь поступает в систему
отопления. Циркуляцию в системе отоп-
ления обеспечивает циркуляр, насос (при
установке в здании он должен быть бес-
шумным) . Статич. давление поддержива-
ет расширит, бак, а подпитка, восполняю-
щая возможные утечки, осуществляется
из тепловой сети, т.к. в ней циркулирует
умягч. и деаэриров. вода. Темп-ру воды в
системе отопления контролирует регуля-
тор, к-рый в зависимости от наружной
темп-ры устанавливает и поддерживает
соответственно отопит, графику пост,
темп-ру воды в подающей линии.
Схемы независимого присоединения
применяют при любом давлении в тепло-
вой сети в точке присоединения А.в., т.е.
они обладают универсальностью. Гидрав-
лич. изоляция системы отопления от теп-
ловой сети значительно повышает надеж-
ность теплоснабжения, предохраняя мест-
ные системы от повышения и понижения
давления в тепловой сети, при аварии по-
зволяет сохранить воду в системе отопле-
ния; работа циркуляц. насосов препятст-
вует замерзанию воды в схеме. Схема по-
зволяет проводить количеств, регулирова-
ние в тепловой сети и существенно
снижать расход теплоносителя при авари-
ях без опасения нарушить режим цирку-
ляции в системе отопления. Недостатки
схем независимого присоединения: необ-
ходимость установки дополнит, оборудо-
вания (водонагревателей, бесшумных на-
сосов, расширит, бака), большой расход
энергии и большая (на 10—15%) по срав-
нению со схемами зависимого присоеди-
нения стоимость монтажа и эксплуата-
ции.
Системы вентиляции и кондициони-
рования воздуха присоединяют к тепло-
вым сетям непосредственно через калори-
феры без снижения темп-ры теплоносите-
ля. Регулирование произ-сти калорифе-
ров, т.е. поддержание необходимой
темп-ры воздуха, осуществляется автома-
тически путем изменения кол-ва теплоно-
сителя, подаваемого в калорифер.
АБСОРБЕНТЫ И АДСОРБЕН-
ТЫ — жидкие и твердые в-ва, используе-
мые в аппаратах для термодинамич. обра-
ботки приточного воздуха и для очистки от
вредных газообразных примесей вытяж-
ного воздуха. В системах кондициониро-
вания воздуха в качестве жидких сорбен-
тов используют р-ры солей, среди к-рых
наибольшее распространение получил
раствор хлористого лития. При одной и
той же темп-ре над поверхностью раствора
парциальное давление (упругость) водя-
ного пара ниже, чем над поверхностью чи-
стой воды. Изменяя концентрацию р-ра и
его темп-ру, можно обеспечить практиче-
ски любой процесс обработки воздуха (см.
Политропный процесс изменения состо-
яния воздуха).
Для защиты окружающей среды ши-
роко применяют аппараты, использую-
щие свойства абсорбентов и адсорбентов.
Наиболее распространенными абсор-
бентами являются водные растворы щело-
чей, солей, спиртов, органич. растворите-
лей, отвечающие требованиям: высокая
поглотит, способность и селективность по
отношению к извлекаемому компоненту;
термич. устойчивость и способность к ре-
генерации; антикоррозионность аппара-
туры и коммуникаций; небольшая вяз-
кость и более высокая, чем у воды, темп-ра
кипения (150°С и выше); низкая сто-
имость.
Твердые адсорбенты, применяемые в
промышленных установках — селика-
гель, алюмогель и др., — капиллярно-по-
ристые в-ва. Жидкость, частично смачи-
вающая капилляр, имеет вогнутый ме-
ниск, парциальное давление над к-рым
меньше, чем над плоским, за счет чего
обеспечиваются конденсация влаги в ка-
пилляре и осушка проходящего через сор-
бент воздуха.
АБСОРБЕР — аппарат, в к-ром осу-
ществляется процесс физ. или хим. абсор-
бции (см. Очистка воздуха абсорбцион-
ная). В абсорбц. процессах массообмен
происходит на поверхности соприкоснове-
ния фаз. А., используемые для очистки га-
зов, подразделяют на: поверхностные —
насадочные и пленочные аппараты (пло-
щадь поверхности массообмена в них ра .-
на площади поверхности насадок или ci
кающих пленок жидкости); барботаж-
ные — аппараты колонного типа с тарел-
ками разл. конструкций (поверхность
массообмена в них формируется при про-
хождении газового потока через слой
жидкости в виде пузырьков и струек); рас-
пылительные — полые форсуночные ап-
параты, трубки Вентури; механич. распы-
ляющие (поверхность массообмена в них
формируется за счет распыления жидко-
сти на мелкие капли). По конструкции и
принципу действия А. идентичны мокрым
пылеуловителям.
АВАРИЙНО-ВОССТАНОВИТЕ-
ЛЬНАЯ СЛУЖБА СИСТЕМЫ ТЕПЛО-
СНАБЖЕНИЯ — подразделение эксплу-
атац. предприятия, занимающееся ава-
рийно-восстановит. работами, к-рые
включают обнаружение, локализацию и
ликвидацию аварий на тепловых сетях.
А.-в.с.с.т. выполняет эти работы совместно
с персоналом сетевого р-на при содействии
диспетчера центр, диспетчерского пункта
(см. Эксплуатация систем теплоснабже-
ния). Для выполнения указ, работ А.-
в.с.с.т. должна быть оснащена транспор-
том, экскаватором, бульдозерами, свароч-
ными агрегатами, передвижными комп-
рессорами, насосами и вентиляторами. В
составе А.-в.с.с.т. 2 группы: оперативно-
выездная и подготовительно-ремонтная.
Последовательность проведения аварий-
но-восстановит. работ: 1) обнаружение и
локализация поврежд. участка, наличие
к-рого определяют по резкому возраста-
нию подпитки и увеличению расхода воды
на одной из магистралей, отключаемой
диспетчером. Оперативная группа А.-
в.с.с.т. устанавливает на месте поврежд.
участок, в частности с помощью течеиска-
телей, и отключает его от остальной сети
секционирующими задвижками; восста-
навливает норм, режим работы непов-
режд. участков магистрали путем откры-
тия головных задвижек; ликвидирует по-
вреждения и заменяет поврежд. участок
новым; включает участок и восстанавли-
вает теплоснабжение потребителей.
АВТОМАТИЗАЦИЯ — примене-
ние технич. средств, экономико-матема-
тич. методов и систем управления, частич-
но или полностью освобождающих чело-
века от непосредств. участия в процессах
получения, преобразования, передачи или
использования энергии, материалов или
информации. Цель А. — повышение про-
из-сти и эффективности труда, улучше-
ние качества продукции, оптимизация
планирования и управления, устранение
человека от работы в условиях, опасных
для здоровья. А. — одно из осн. направле-
ний научно-технич. прогресса и защиты
окружающей среды от загрязнений.
АВТОМАТИЗАЦИЯ БИОЛОГИ-
ЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ
ВОД — применение технич. средств, эко-
номико-математических методов, систем
контроля и управления, частично или пол-
ностью освобождающих человека от уча-
стия в процессах, происходящих в песко-
ловках, первичных и вторичных отстой-
никах, аэротенках, окситенках и др. соо-
ружениях на станции биологич. очистки
сточных вод.
Осн. технологич. процессы, контро-
лируемые и управляемые на сооружениях
биологич. очистки сточных вод, — выгруз-
ка песка из песколовок и сырого осадка из
первичных отстойников; стабилизация
значения pH воды, поступающей в аэро-
тенки, на оптимальном уровне; сброс ток-
сичных сточных вод в аварийную емкость
и последующая постеп. подача его в аэро-
тенки; сброс части потока воды в накопи-
тель или подкачка из него воды; распреде-
ление сточной воды между параллельно
работающими аэротенками; распределе-
Автома гизация насосных станций теплоснабжения 9
ние сточной воды по длине аэротенка для
динамич. перераспределения рабочего
объема между окислителем и регенерато-
ром с целью накопления ила и повышения
среднесуточного качества очищенной во-
ды; подача воздуха для поддержания во
всем объеме аэротенков оптим. концентра-
ций растворенного кислорода; подача воз-
вратного активного ила для поддержания
пост, нагрузки на ил по органич. в-вам;
выгрузка ила из вторичных отстойников;
вывод избыточного активного ила из аэро-
тенков для поддержания его оптим. возра-
ста; включение в работу насосов и нагне-
тателей и их выключение для минимиза-
ции энергозатрат на перекачку воды, ила,
осадка и воздуха. На основании данных
технологии, контроля и управления про-
цессами прогнозируют график поступле-
ния сточной воды, ее качество и график
энергопотребления для минимизации об-
щих затрат на обработку воды. Контроль и
управление этими процессами осуществ-
ляются с помощью вычислит, комплекса,
работающего в режиме либо советчика
диспетчера, либо автоматич. управления.
При контроле и управлении автома-
тич. измеряются уровни песка в песколов-
ках и сырого осадка в первичных отстой-
никах, концентрация и скорость потребле-
ния кислорода в емкостях, уровень ила во
вторичных отстойниках.
Качественный контроль процесса и
оптим. управление им могут быть обеспе-
чены при измерении таких параметров,
как степень токсичности сточной воды для
микроорганизмов активного ила, интен-
сивность биоокисления, БПК поступаю-
щей и очищенной воды, активность ила и
др., к-рые нельзя определить непосредств.
измерением. Указ, параметры могут быть
определены путем расчета на основании
измерения скорости потребления кисло-
рода в технология, емкостях малого объема
со спец, режимом нагрузки. Скорость по-
требления кислорода определяют по вре-
мени снижения концентрации растворен-
ного кислорода от макс, до миним. задан-
ных значений при от ключ, аэрации или по
уменьшению концентрации растворенно-
го кислорода за заданное время в тех же
условиях. Измерение производят в уста-
новке циклич. действия, состоящей из тех-
нология. блока и микропроцессорного
контроллера, управляющего узлами изме-
рителя и вычисляющего скорость потреб-
ления кислорода. Время одного цикла из-
мерения составляет 10—20 мин в зависи-
мости от скорости. Технология, блок мо-
жет устанавливаться на мостике
обслуживания аэротенка или аэробного
стабилизатора. Конструкция обеспечива-
ет работу измерителя на открытом воздухе
в зимнее время. Скорость потребления
кислорода может определяться непрерыв-
но в реакторах большого объема при пост,
подаче активного ила, сточной воды и воз-
духа. Система снабжена дозаторами с пло-
ской струей произ-стью 0,5—2 м3/ч. Про-
стота конструкции и большие расходы во-
ды обеспечиваю! высокую надежность из-
мерения в производств, условиях. Измери-
тели могут быть использованы для
непрерывного контроля нагрузки по орга-
нич. в-вам. Большую точность и чувстви-
тельное гь измерения скорости потребле-
ния кислорода обеспечиваю г манометрич.
системы измерения, оборудов. герметич-
ными реакторами, давление в к-рых под-
держивается за счет добавки кислорода.
Источником кислорода служит, как пра-
вило, электролизер, управляемый им-
пульсной или непрерывной системой ста-
билизации давления. Кол-во поданного
кислорода являе гея мерой скорое ги его по-
требления. Измерители этого типа пред-
назначены для лабораторных исследова-
ний и систем измерения БПК.
Основное назначение АСУ подачей
воздуха — поддержание заданных кон-
центраций растворенного кислорода во
всем объеме аэротенка Стабильную рабо-
ту таких систем можно обеспечить, если
использовать для управления сигнал не
только кислородомера, но и расхода сточ-
ной воды или скорости потребления кис-
лорода в активной зоне аэротенка.
Регулирование систем аэрации по-
зволяет стабилизировать технология. ре-
жим очистки и снизить среднегодовые за-
траты электроэнергии на 10-—20%. Доля
энергозатрат на аэрацию составляет 30—
50% себестоимости биологии, очистки, а
уд. энергозатраты на аэрацию изменяются
от 0,008 до 2,3 кВт’ч/м .
Типовые системы управления выпу-
ском ила поддерживают заданный уровень
раздела ил — вода. Фотодатчик уровня
раздела устанавливают у борта отстойни-
ка в застойной зоне. Качество регулирова-
ния подобных систем может быть улучше-
но, если применить ультразвуковой сигна-
лизатор уровня раздела сред. Более высо-
кое качество очищ. воды можно получить,
если применить для регулирования следя-
щий уровнемер раздела ил — вода.
Для стабилизации илового режима не
только отстойников, но и всей системы
аэротенк — насосная станция возвратного
ила — вторичный отстойник необходимо
поддерживать заданный коэфф, рецирку-
ляции т.о., чтобы расход выгружаемого
ила был пропорционален расходу посту-
пающей сточной воды. Уровень стояния
ила измеряется для косвенного контроля
изменения илового индекса или неисправ-
ности системы регулирования расхода
иловой смеси.
При регулировании сброса избыточ-
ного ила необходимо вычислять кол-во
ила, приросшего в течение суток, для уда-
ления из системы только приросшего ила
и стабилизации возраста ила. Этим обес-
печиваются высокое качество ила и оптим.
скорость биоокисления. Из-за отсутствия
измерителей концентрации активного ила
эту задачу можно реши гь с помощью изме-
рителей скорости потребления кислорода,
т.к. скорость роста ила и скорость потреб-
ления кислорода взаимосвязаны. Вычис-
лит. блок системы интегрирует кол-во по-
треби. кислорода и кол-во удаленного ила
и 1 раз в сутки корректирует заданный
расход избыточного ила. Система может
использоваться как при непрерывном, так
и при периодич. сбросе избыточного ила
В окситенках предъявляются более
высокие требования к качеству поддержа-
ния кислородного режима из-за опасности
интоксикации ила при высоких концент-
рациях растворенного кислорода in резкого
снижения скорости очистки при малых
концентрациях. При эксплуатации окси-
тенков необходимо управлять как подачей
кислорода, так и сбросом отработанных га-
зов. Подачу кислорода регулируют либо по
давлению газовой фазы, либо по концент-
рации растворенного кислорода в актив-
ной зоне. Сброс отработ. газов регулируют
либо пропорционально расходу сточной
воды, либо по концентрации кислорода в
отработ. газе.
АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ
СТАНЦИЙ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ —
использование комплекса автоматич. уст-
ройств для управления работы насосных
станций систем теплоснабжения. Осн.
задачи А.н.с.т.: стабилизация гидравлич.
режима работы тепловой сети, гаранти-
рующая заданную подачу теплоносителя
потребителям (для подкачивающих и
дроссельных станций); защита теплоис-
пользующих установок потребителей от
повыш. давлений и опорожнения; стаби-
лизация или регулирование коэфф, сме-
шения (для смесительных насосов)',
включение резервного насосного агрегата
при аварийном отключении рабочего с от-
крытием и закрытием электрозадвижек на
нагнетательных трубопроводах насосов;
включение резервного источника энерго-
питания при падении напряжения в осн.
источнике; включение и отключение дре-
нажного насоса в соответствии с уровнем
жидкости в дренажном приямке. Осн.
функции А.н.с т. по стабилизации и защи-
те, зависящие от назначения и места уста-
новки насосной станции в тепловой сети и
профиля местности, приведены в табл.
Указанные в табл, функции реализу-
ются с помощью регуляторов давления,
подпора и рассечки тепловой сети на зоны
с применением регулирующих клапанов
типа РК-1, реле давления типа РД-За, им-
пульсных клапанов типа ИК. Например,
при ровном профиле местности (для сни-
жения давления в обратном трубопроводе
во 2-й зоне тепловой сети) (схема а) с по-
мощью регулирующего клапана РК-1 ре-
гулятора подпора в точке Т1 (схема б) под-
1Q Автоматизация насосных станций теплоснабжения
Функции автоматизации поддержания гидравлического режима и защиты в насосных станциях систем теплоснабжения
Характер профиля местности Насосы и дроссельные станции и место их установки Назначение насосной станции Функции автоматизации регули- рование подлинен 2-й зоны тепловой сети
стабили- зация дав- ления в подаю- щем тру- бопрово- де регу- лятором давления стабили- зация дав- ления в обратном трубопро- воде ре- гулято- ром под- пора отключе- ние подка- чивающих насосов при остано- ве сетевых рассечка тепловой сети на зоны включение подпиточ- ного насо- са
Ровный Подкачивающие на обратном трубопро- воде Увеличение про- пускной способ- ности тепловой сети — + + —
Подкачивающие на обратном трубопро- воде Снижение давления в обратном трубо- проводе до подка- чивающего насоса во 2-й зоне тепло- сети и увеличение располагаемого на- пора у потребите- лей 2-й зоны + + +
Подкачивающие на подающем трубо- проводе Увеличение распола- гаемого напора во 2-й зоне тепловой сети + 4* + —
Понижение от источни- ка теплоты Дроссельная станция на подающем трубо- проводе и подкачи- вающие на обратном трубопроводе Снижение давления в подающем трубо- проводе до значения, не превышающего макс, допустимого, снижение давления в обратном трубопро- воде 2-й зоны теп- ловой сети + + + 4- / -I-
Повышение Подкачивающие на от источни- подающем трубо- ка теплоты проводе, дроссель- ная станция на об- ратном трубопроводе и подпиточные Увеличение давления в подающем трубо- проводе до значения, необходимого для по- дачи теплоносителя потребителям 2-й зоны тепловой сети и защита от опорож- нения их систем отоп- ления + + 4* 4" + +
Примечание. Знак ”+” означает функции система выполняет; - функции система не выполняет.
держивается пост, давление при работаю-
щих подкачивающих насосах (линия 1).
При отключении их регулирующим кла-
паном РК-2 обеспечивается частичная
рассечка тепловой сети на 1-ю и 2-ю зоны,
т.е. снижение давления в этом трубопрово-
де до допустимого уровня (линия 4); отсут-
ствие регулирующего клапана РК-2 при-
вело бы к недопустимому повышению дав-
ления во 2-й зоне (линия 2). При останов-
ке сетевых насосов на источнике
теплоты систем ы теплоснабжения и ра-
боте подкачивающих насосов произойдут
недопустимое опрокидывание циркуля-
ции воды у потребителей 1-й зоны и опо-
рожнение системы отопления потребите-
лей 2-й зоны (линия 5). Поэтому по им-
пульсу понижения давления, возникаю-
щему в подающем трубопроводе в точке
Т2, отключатся подкачивающие насосы и
установится одинаковое для потребителей
обеих зон заданное статич. давление (ли-
ния 3). Работа комплекса автоматич. уст-
ройств при этом следующая (схема в): при
норм, режиме вентили В1 открыты, венти-
ли В2 и ВЗ закрыты, подкачивающий на-
сос включен. С помощью реле давления
РД1 регулирующий клапан поддерживает
заданное давление в точке Т1. Реле давле-
ния РД2 настроено на давление, превыша-
ющее регулируемое на 0,05—0,1 МПа.
Поэтому клапан РК2 этого реле находится
в верхнем положении, командное давле-
ние равно макс., золотник клапана уско-
рителя ИК1 находится в нижнем положе-
нии, командное давление на привод регу-
лирующего клапана РК2 равно атмосфер-
ному, поэтому он полностью открыт. При
остановке сетевых насосов падает давле-
ние в точке Т2, контакты электрокоытакг-
ного манометра замыкаются и пддают ко-
манду на отключение подкачивающего
Автоматизация насосных установок водоснабжения и канализации 11
Схема автоматизации насосных станций тепло-
снабжения при ровном профиле местности
насоса. Благодаря работе подпиточного
устройства на источнике теплоты в тепло-
вой сети поддерживается заданное статич.
давление (линия 3). Если происходит ос-
тановка только подкачивающего насоса,
резко возрастает давление в точке Т1 (ли-
ния 2), закрываются нижние сопла реле
РД1 и РД2, командные давления падают
до атмосферного. Это приводит к полному
открытию регулирующего клапана РК1, к
резкому переходу в верхнее положение зо-
лотника клапана-ускорителя и подаче ра-
бочей воды к приводу регулирующего кла-
пана РК2. Последний прикрывается на-
столько, чтобы в точке Т1 установилось
давление, близкое к давлению настройки
(линия 4). При включении подкачиваю-
щего насоса давление в точке TI уменьша-
ется, реле давления РД-2 переходит в вер-
хнее положение, возрастает командное
давление, золотник клапана-ускорителя
опускается, давление в верхней полости
привода регулирующего клапана РК2 па-
дает до атмосферного, и он полностью от-
крывается. Реле давления РД1 и регули-
рующий клапан РК1 переходят на нор-
мальный режим регулирования давления
в точке Т1 (линия /).
Схему автоматизации поддержания
пост, коэфф, смешения или регулирования
его в смесит, насосных станциях см. Регули-
рующий клапан смешения. Авюматич.
включение резервных насосов осуществля-
ется как по импульсу падения давления на
нагнетательных грубопроводах рабочих на-
сосов с помощью элвктроконтактного мано-
метра, так и по импульсу исчезновения на-
пряжения в обмотке электродвигателя насо-
са. Открытиеизакрытиеэлектрозадвижекна
напорных патрубках насосов при их включе-
нии и отключении производятся путем элек-
трич.блокировкиэлектродвигателей насосов
и задвижек. Переход на резервный источник
питания выполняется путем аварийного
включения резервного электроснабжения,
предусматривающим автоматам. включе-
ние секционного выключателя при исчезно-
вении на одной из секций напряжения 6—
10 кВ. Для контроля параметров теплоноси-
теля и работы насосов по месту устанавлива-
ют приборы для измерения давления и темп-
ры, а также темп-ры подшипников. Дис-
танц. управление насосными агрегатами
производится с местного щита управления,
к-рый оборудуют соответствующими орга-
намиуправления. На немустанавливают са-
мопишущие приборы для регистрации дав-
ления, расхода и темп-ры, а также теплосчет-
чики. Телемеханическое управление насос-
ной станцией осуществляется с помощью
средств телемеханики из диспетчерского
пункта теплоэнергетического предприятия.
Объем телеинформации см. Телеконтроль и
телеуправление теплоснабжением.
АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ
УСТАНОВОК ВОДОСНАБЖЕНИЯ И
КАНАЛИЗАЦИИ— применение спец,
приспособлений и устройств, полностью
или частично выполняющих обязанности
дежурного персонала по централизов.
диспетчерскому управлению и контролю
за работой насосных станций координа-
ции режима их работы с др. объектами
(очистными сооружениями, водоводами,
резервуарами, сетями и проч.), а также
оперативному обслуживанию насосных
установок; обеспечивающих заданные па-
раметры эксплуатации (уровень воды и
сточных вод в емкостях, напор и расход
воды и сточных вод в трубопроводах и др.);
включающих и отключающих насосные
агрегаты и вспомогат. механизмы (враща-
ющиеся водоочистные сетки, механиче-
ские грабли, системы вентиляции и отоп-
ления и др.); регулирующих режим их ра-
боты; сигнализирующих о неисправно-
стях и авариях оборудования и т.п.
Диспетчерское управление и контроль
осуществляются с помощью средств теле-
механики с использованием линий гелеф.
сети и каналов радиосвязи. Системы теле-
механики по характеру выполняемых
функций делятся на системы телесигнали-
зации, телеизмерения и телеуправления.
Системы телесигнализации передают с
насосных станций на диспетчерский
пункт сигналы о состоянии контролируе-
12 Автоматизация насосных установок водоснабжения и канализации
мых агрегатов и механизмов. Системы те-
леизмерения сообщают информацию об
измеряемых на станции заданных пара-
метрах эксплуатации. Системы телеуп-
равления передают на насосные станции с
диспетчерского пункта управляющие сиг-
налы (команды).
Для сбора и передачи информации,
для приема и передачи команд с диспет-
черского пункта на насосных станциях
размещают контрольные пункты. Линии
связи между ними и диспетчерскими пун-
ктами могут быть много- и малопроводны-
ми. Многопроводные системы применяют
при расстояниях между пунктами до 1 км.
В этом случае каждый объект управления
(насос, задвижка и т.п.) с органами управ-
ления соединяют или непосредственно,
или с помощью приборов, воспринимаю-
щих информацию. В малопроводных сис-
темах неск. сигналов передают но одному
каналу линии связи. Для этого систему те-
лемеханики оснащают распределителя-
ми, фильтрами, шифраторами и дешиф-
раторами кода. Информация о техноло-
гия. и электрич. параметрах (давление,
расход и уровень воды, электрич. ток, на-
пряжение) в устройствах телемеханики и
автоматики преобразуется в маломощные
унифициров. электрич. аналоговые и ре-
лейные сигналы. Регулирование режима
работы насосных установок осуществляет-
ся обычно по пропорционально-интег-
ральному закону (ПИ-закону). Для зада-
ния требуемого значения параметра регу-
лирования в систему автоматизации вво-
дят задающие устройства. Для
реализации команд, поступающих из сис-
темы автоматизации, агрегаты и др. обо-
рудование оснащают дополнительными
механизмами.
В насосных установках получают
распространение микропроцессорные ус-
тройства, к-рые позволяют легко и быстро
перенастраивать законы регулирования
при изменении динамим, хар-к управляе-
мого объекта.
Системы автоматизации могут быть
как локальными, так и входить в состав
АСУ технология, процессами подачи и
распределения воды. В данных АСУ ис-
пользуют ЭВМ, с помощью к-рой произво-
дят анализ информации, собираемой по
каналам телемеханики от насосных стан-
ций, водоводов, резервуаров и распреде-
лит. сетей, и выполняют расчеты по опти-
мизации режимов работы системы подачи
и распределения воды.
При автоматизации основных насос-
ных агрегатов в первую очередь автомати-
зируют пуск и останов. Импульс на вклю-
чение агрегата выдает дежурный диспет-
чер или датчик, реагирующий на заданное
значение технологич. параметра (уровень
воды в емкостях, давление в трубопрово-
дах и т.п.). Дальнейшие операции пуска
осуществляются автоматически: открытие
и закрытие затворов и задвижек, залив
корпусов насосов водой, подача охлажда-
ющей воды в подшипники и сальниковые
уплотнения насосов для перекачки сточ-
ных вод, включение и отключение соот-
ветствующих электрич. коммутац. аппа-
ратов (контакторов, выключателей, пус-
кателей и т.п.). Для упрощения и повыше-
ния надежности пуска насосы, как
правило, устанавливают под заливом, т.е.
ниже уровня воды в приемных емкостях.
Остановка насосных агрегатов авто-
матизируется аналогичным образом. Им-
пульс на отключение насоса выдается от
технологич. датчика (уровня, давления и
т.п.), выходного реле электрич. и техноло-
гич. защиты или от диспетчера. Электрич.
защита работает при коротких замыкани-
ях в приводном электродвигателе, пере-
грузке двигателя, исчезновении напряже-
ния на шинах распределит, устройства и
др. повреждениях в электрич. части насос-
ной установки. Технологич. защита дейст-
вует при чрезмерном понижении уровня
воды в приемных емкостях, при резких из-
менениях давления и расхода в напорных
линиях установки и т.п. Если разместить
насосы под заливом невозможно, приме-
няют принудит, залив насосов с помощью
вакуум-установки. В этом случае схема
автоматизации насосного агрегата предус-
матривает после подачи импульса на
включение осн. агрегата включение ваку-
ум-насоса. Затем к вакуумной линии авто-
матически подключается насос путем от-
крытия соответствующего вентиля. После
заполнения насоса водой реле контроля за-
лива дает импульс на включение осн. агре-
гата с последующим отключением его на-
соса от вакуумной линии и остановкой ва-
куумного насоса.
Для насосных установок с перем, ре-
жимом работы предусматривают автома-
тическое регулирование выходных пара-
метров (давления, подачи) насосных агре-
гатов. Режим работы насосной установки
регулируют изменением числа работаю-
щих агрегатов, дросселированием напор-
ных линий, изменением угловой скорости
вращения насосов цли сочетанием этих
способов.
В насосных установках наибольшее
применение нашли приводы с многоскоро-
стными (двухскоростными) электродвига-
телями, с индукторными муфтами сколь-
жения, с гидромуфтами, приводы по схеме
асинхронно-вентильного каскада, частот-
ные приводы и приводы на базе вентиль-
ного электродвигателя. Многоскоростные
двигатели используют в тех случаях, когда
применение плавного регулирования не
требуется, напр. при ступенчатом графике
водопотребления, а также при отсутствии
плавно регулируемых приводов. Много-
скоростные двигатели позволяют увели-
чить число возможных комбинаций на-
порных хар-к насосных агрегатов без уве-
личения числа насосов. Привод с индук-
торными муфтами скольжения преиму-
щественно используют в системах автома-
тич. управления насосных установок, обо-
руд. горизонт, насосными агрегатами
сравнительно небольшой мощности (40—
250 кВт). Этот привод относится к группе
приводов, работающих с потерями сколь-
жения. Привод с гидромуфтами по своим
энергетич. хар-кам аналогичен приводу с
индукторными муфтами скольжения.
Привод по схеме асинхронно-вентильного
каскада получил наибольшее распростра-
нение в горизонт, насосных агрегатах
средней и большой мощности (250—
1600 кВт). В отличие от приводов с индук-
торными муфтами скольжения и гидро-
муфтами в этом приводе потери скольже-
ния не теряются, а рекуперируются в пи-
тающую электросеть. Привод на базе
вентильного двигателя используют в агре-
гатах большой мощности (1600—
5000 кВт), особенно вертик. исполнения.
Частотный привод применяют гл. обр. в
низковольтных агрегатах мощностью 40—
250 кВт. Эти приводы работают без потерь
скольжения, однако отличаются сравни-
тельно высокой стоимостью и сложностью
конструкции.
Применение регулируемого электро-
привода в системах автоматического уп-
равления (САУ) насосных установок по-
зволяет привести в соответствие режим их
работы с водопотреблением или притоком
сточных вод. Благодаря этому стабилизи-
руются давление в водопроводной сети и
уровень сточных вод в приемных емкостях
канализац. насосных станций иди напор-
ных резервуарах систем водоснабжения,
экономится энергия, сокращаются утечки
и непроизвод. расходы воды, появляется
возможность увеличить единичную мощ-
ность насосных агрегатов и соответственно
уменьшить их число. Регулируемый элек-
тропривод используют обычно в насосных
установках, оснащенных агрегатами до-
статочно большой мощности (75—100 кВт
и выше), характеризующихся неравно-
мерностью подач и большой динамич. вы-
сотой подъема воды, т.е. большой крутиз-
ной графич. хар-к водоводов и сети.
В САУ водопроводных насосных
станций регулируемым параметром обыч-
но является давление в диктующей точке
(точках) водопроводной сети. В тех случа-
ях, когда насосная станция расположена
вблизи потребителей или когда падение
давления в трубопроводах между диктую-
щей точкой и коллектором насосной стан-
ции мало зависит от расхода воды, в каче-
стве параметра регулирования принимают
давление на напорном коллекторе стан-
ции. В САУ канализац. насосных станций
за параметр регулирования принимают
уровень сточных вод в приемном резерву-
аре станции. Из экономич. соображений
регулируемым электроприводом обычно
Автоматизация очистки природных вод 13
оборудуют один агрегат в группе из двух-
трех насосов. В качестве регулируемого
принимают наиболее крупный насос с
наиболее пологой графич. хар-кой, что
препятствует образованию мертвых зон в
процессе регулирования. Оснащение всех
установл. на станции насосных агрегатов
регулируемым электроприводом необхо-
димо только в тек случаях, когда измене-
ние угловой скорости вращения регулиру-
емых агрегатов выводит нерегулируемые
агрегаты в зону ненормальных режимов
работы: низких кпд, кавитации или пом-
пажа.
При одновременной работе регулиру-
емых и нерегулируемых насосных агрега-
тов САУ обеспечивает их взаимодействие:
изменяет угловую скорость вращения ре-
гулируемых агрегатов, включает или от-
ключает в нужный момент нерегулируе-
мые агрегаты, ограничивает по энергетич.
и технологии, показателям допустимый
диапазон изменения угловой скорости
вращения регулируемых агрегатов. При
работе неск. насосных установок, подаю-
щих воду в водопроводную сеть труб цело-
го района, САУ поддерживает оптим.
средневзвешенное значение кпд группы
насосных станций.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ОЧИСТКИ
ПРИРОДНЫХ ВОД — применение ком-
плекса приборов контроля и систем управ-
ления технологическими процессами в во-
доочистных сооружениях, полностью или
частично обеспечивающих их работу без
участия обслуживающего персонала. Объ-
емы и уровни А.о.п.в. определяются техно-
логией очистки и наличием средств конт-
роля и автоматики. Технология очистки
для технич. и коммун, целей различна. В
первом случае она диктуется требования-
ми к качеству воды для конкретного техно-
логия. процесса; во втором она должна
обеспечить качество воды, соответствую-
щее требованиям стандарта на питьевую
воду.
К контролируемым технология, па-
раметрам относятся: расходы воды и реа-
гентов, уровни в резервуарах чистой воды
и баках растворов реагентов, состояние
осн. оборудования и нек-рые физ.-хим.
показатели, в т.ч. концентрация растворов
реагентов, мутность и цветность воды, зна-
чение pH, щелочность, содержание оста-
точного хлора. Автоматич. приборы и др.
средства технология, контроля образуют
информационно-измерит. систему водо-
очистной станции и основу А.о.п.в,
Автоматизация удаления
взвешенных и коллоидных ве-
ществ из воды ограничивается про-
порциональным дозированием коагулян-
та, для чего используют два расходомера:
один — для измерения расхода раствора
коагулянта, другой — обрабатываемой во-
ды. Необходимое соотношение расходов
обеспечивается П-регулятором. Оптим.
дозу коагулянта устанавливают пробным
коагулированием, в лаборатории. В нашей
стране получила распространение кон-
дуктометрия. система дозирования коагу-
лянта, основанная на измерении разности
между уд. электропроводимостью воды,
смешанной с коагулянтом, и сырой (ис-
ходной) воды. Кондуктометрия, система
дозирования коагулянта пригодна там, где
щелочность относительно стабильна, а до-
за коагулянта не менее 5 мг/л по А1г(8О4)з.
При этом общее солесодержание может
быть достаточно высоким.
Дозирование коагулянта может осу-
ществляться также по концентрации алю-
миния, входящего в состав раствора коагу-
лянта, и остаточного алюминия в очищен-
ной воде. Содержание остаточного алю-
миния нормируется стандартом на
питьевую воду (0,5 мг/л). Для определе-
ния концентрации алюминия использует-
ся электрокинетический датчик (ЭКД),
обеспечивающий непрерывное измерение
контролируемого параметра с точностью
не ниже точности при аналитическом ме-
тоде. Система автоматического управле-
ния дозирования коагулянта (САУДК) по-
строена на базе ЭКД. Система работает по
принципу стабилизации оптим. дозы реа-
гента, оцениваемой по А13+ и найденной в
процессе пробной коагуляции. Отклоне-
ние от заданной дозы компенсируется
уменьшением или увеличением подачи
реагента. Осн. звенья системы — ЭКД,
электронный импульсный регулятор, до-
зирующее устройство с исполнит, меха-
низмом. Кроме того, в схему САУДК вхо-
дит коммутацион., пусковая и др. аппара-
тура. Датчик снабжен амперметром, от-
градуиров. в единицах концентрации
Аг+. Его сигнал может передаваться на
регистрирующий прибор, устанавливае-
мый на диспетчерском пункте. Для СА-
УДК необходимо дозирующее устройство,
Бункерный дозатор ДИМЕА для растворов коа-
гулянтов и извести
1 — исполнит, механизм; 2 — вал ножа-делителя; 3—
приемный бункер; 4 — бункер возврата; 5 — нож-де-
литель; б —• стенки сливного лотка; 7— сливной ло-
ток; 8 — стабилизирующие щитки; 9 — переливные
стенки приемного бункера; 10 — лоток приемного
бункера; 11 — приемный бункер; 12—рама
регулирующее подачу раствора хим. реа-
гента и измеряющего его расход. В нашей
стране в качестве дозирующих устройств
используют насосы-дозаторы, мембран-
ные клапаны в аггтикорроз. исполнении с
электроприводом или бункерные дозато-
ры типа ДИМБА. Для измерения расхода,
вводимого вводу отдозир. раствора реаген-
та, регулирующее устройство дополняется
расходомерами.
Автоматизация подщела-
чивания воды при коагуляции,
Автоматический контроль осуществляют с
помощью пром. pH-метров с проточным
или погружным датчиком, оснащенным
измерит, стекл. электродом и проточным
вспомогат. Автоматизиров. система обес-
печивает повышение pH до требуемого
значения (8,5—9) при отклонении от него
не более чем на ±0,2 единицы. Этот про-
цесс осложнен интенсивным отложением
карбонатов на стекл. электроде. Однако
несложное устройство позволяет снимать
их раствором соляной к-ты, не извлекая
датчика рНгметра из потока воды.
Схема автоматизации про-
цесса фторирования воды
кремнефториевым и фтористым натрием
включает чувствит. элемент с селектив-
ным электродом на фторид-ион, преобра-
зователь, откуда сигналы поступают на
ПИ-регулятор и далее через пусковую ап-
паратуру на привод органа, регулирующе-
го расход раствора реагента, — клапан
или насос-дозатор.
Применяются системы автомати-
зации процесса обработки во-
]4 Автоматизация очистки природных вод
Схема автоматизации подщелачивания природ-
ной воды на водоочистной станции
1 — насосы; 2 — импульсный ПИ-регулятор; 5 — по-
тенциометр КДС с регулирующим устройством;
4 — преобразователь Р-215 рН-метра; 5 — датчик ма-
гистральный ДМ-5 pH-метра с электродами ЭСП-01-
14 и ЭКС В-1; б—смеситель; 7 •— регулирующий кла-
пан; 8 — электропривод регулирующего клапана;
9 — указатель положения клапана; 10 — задатчик ре-
гулятора; 11 — усилитель тиристорный (пускатель
магнитный реверсивный); 12 — реле пусковое про-
межуточное; 13 — ключ перевода на дистанц. управ-
ление дозированием извести или соды; 14 — ключ
дистанц. управления дозированием реагентов
Автоматический вакуумный хлоратор
1 — винт регулирования давления; 2 — регулятор
давления; 3 —коробка мембранного манометра; 4—
коробка соединит.; 5 — кабели к блоку управления;
б — ротаметр; 7—маховик ручного управления; 8—
переключатель режима управления; 9 — вентиль ре-
дукц.
д ы хлором с дозированием его пропор-
ционально расходу обрабатываемой воды.
Более совершенны комбипиров. системы,
в к-рых по осн. каналу связи регулируют
дозу хлора по расходу воды, а по обратно-
му каналу — содержание остаточного
хлора с помощью автоматич. анализатора.
При больших расстояниях между хлора-
тором и точкой ввода хлора эжектор уста-
навливают вблизи точки ввода, чтобы хло-
ропровод находился под разрежением.
Обычно автоматизируют процесс вторич-
ного хлорирования, i ребующий более точ-
ной дозировки, соответствующей требова-
ниям стандартов по содержанию остаточ-
ного хлора (0,5—0,7 мг/л после 30-минут-
ного контакта). Необходимость
автоматизации первичного хлорирования
определяется задачами данной техноло-
Схема автоматизации обработки воды хлором
1 — расходомер; 2 — блок управления; 3 — автомат,
хлоратор; 4 — анализатор хлора; 5 — трубопровод хло-
рируемой воды; 6 — эжектор; 7 — вентиль
гии обработки воды (обесцвечивание, по-
давление развития биологических обра-
станий и т.д.)
Автоматизация аналити-
ческого определения хлора
применяется для контроля остаточного
содержания его в питьевой воде. В миро-
вой практике для этой цели используют
только автоматич. электрохим. анализа-
торы хлора, основ, на методе ампермет-
рии. В нашей стране разработаны ампер-
метрич. анализаторы АПК-IM и АХС-
203, а также КОХ-1 и АХВ. В анализато-
рах АХС напряжение создается
гальванич. парой, составленной из пла-
тинового (катод) и медного (анод) элек-
тродов; в анализаторах АХВ, где исполь-
зуется чашечный ртутный электрод,
применяется внешн. источник электро-
питания. Однако анализаторами с галь-
ванич. парой платина — медь можно из-
мерять только концентрацию свободного
хлора. Потенциал связанного хлора не
известен. Поэтому в амперметрич. ана-
лизаторах используют иодометрич. ме-
тодику определения общего хлора. С
этой целью в воду, поступающую в элек-
трохим. ячейку, добавляют иодит калия
и буферный раствор для стабилизации
значения pH, равного 44,5. При этом сво-
бодный и связанный хлор преобразуется
в эквивалентное кол-во свободного иода,
к-рый восстанавливается примерно при
том же поляризац. напряжении. Т.о., од-
на и та же электрохим. ячейка пригодна
для измерения свободного и суммарного
хлора, если в нее добавить иодистый ка-
лий. Буферные растворы нужны в обоих
случаях. В ряде зарубежных анализато-
ров хлора платиновый катод делают вра-
щающимся.
Автоматизация управле-
ния фильтрами с зернистой загруз-
Автоматизация подпитки 15
Автоматический анализатор ж лора
1 — отстойник; 2 — диафрагма; 3 — штуцер входной;
4 — сосуд пост, уровня; 5 — ввод сальниковый; 6 —
колодка клеммная; 7 — электрод хлорсеребряный
ЭВП-08; 8 — электрод вспомогат.; 9 — измерит, ячей-
ка; 10— электрод индикаторный; 11 — патрубок
сливной; 12 — поддон; 13 — контакт в виде платино-
вой проволоки; 14 — штуцер сброса воды; 15 — пат-
рубок сливной дозатора
кой обеспечивает необходимую скорость
фильтрования и выполнение всех опера-
ций по регенерации фильтров.
Осн. задача регулирования скорости
фильтрования — воспрепятствовать
слишком большой скорости фильтрования
и выносу из фильтра песка, что может про-
исходить после его промывки, когда еще
не сформировалась пленка в верхних сло-
ях загрузки. Разл. системы для автоматич.
управления процессом регенерации (про-
мывки) фильтров выполняют пять осн.
операций: отключение фильтра от общей
магистрали (0,5—1 мин); включение про-
мывных насосов или напорного резервуа-
ра, а также воздуходувок для предварит,
водовоздушного взрыхления загрузки (3—
5 мин); отключение воздуходувок и за-
крытие задвижки промывной воды (5—
10 мин); спуск первого фильтрата (3—
5 мин) и включение фильтра в рабочий
цикл (1—2 мин). В зависимости от вида
привода задвижек на обвязке фильтров си-
стемы управления бывают электрически-
ми или гидравлическими. Последние по-
лучили распространение при химводоочи-
стках энергетич. объектов и сохранились
на нек-рых старых водопроводах. Сигна-
лом вывода на промывку могут служить
показания расходомера на водоотводящем
трубопроводе каждого фильтра, предель-
ное положение регулятора скорости или
потери напора в загрузке фильтра, изме-
ряемые дифференц. манометрами. Окон-
чание промывки фильтра может произво-
диться по сигналу мутномера, установлен-
ного на общем трубопроводе» отводящем
промывную воду от группы фильтров.
Полная автоматизация управления филь-
трами осуществляется с помощью микро-
процессорных программируемых уст-
ройств.
Автоматизация измерения
мутноСти и цветности производится в
неск. створах водоочистных станций неск.
раз в сутки. Для этих целей применяют
фотоколориме'тры (мутномеры), к-рые
измеряют концентрацию взвеш. в-в по оп-
тич. плотности. В этих приборах использу-
ют два способа измерения концентрации
коллоидов и мелкодисперсных примесей:
нефелометрии, (тиндалеметрич.) итурбо-
диметрич. (абсорбционный). По первому
способу измеряют рассеянный свет, по
второму — поглощенный; используют и
комбинацию этих способов. Существует
обширный класс автоматич. мутномеров,
обычно проточных, устанавливаемых на
месте и имеющих преобразователи оптич.
плотности в электрич. ток для передачи
данных на расстояние и в управляющие
ЭВМ.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОДПИТ-
КИ — использование автоматич. уст-
ройств для регулирования подпитки теп-
ловых сетей с целью поддержания в них
заданного давления. Подпиточное уст-
ройство темовых сетей восполняет
утечки или потребляемый из тепловых се-
тей расход воды. Работа подпиточного ус-
тройства в источнике теплоты должна
обеспечить как в гидродинамич. (при ра-
боте сетевого насоса СН), так и в статич.
(при остановке сетевого насоса) режимах
поддержание пост, напора в точке Н пере-
мычки 1—2, моделирующей данную теп-
ловую сеть (схема а). Давление в этой точ-
ке, наз. нейтральной, используют в каче-
стве импульса, подаваемого к регулятору
давления РД. В гидродинамич. режиме
при увеличении утечки теплоносителя
из тепловой сети давление в точке Я сни-
жается, клапан регулятора давления от-
крывается, увеличивая подпиткутепловой
сети, что приводит к восстановлению за-
данного давления в точке Н. Приуменьше-
нии утечки давление в этой точке повыша-
ется, и клапан регулятора давления закры-
вается, снижая подпитку. В статич. режи-
ме при остановке сетевого насоса
циркуляция теплоносителя в сети прекра-
щается, и во всей системе теплоснабжения
падает напор. Регулятор давления откры-
вается на то время, пока напор в системе не
станет равным заданному статич. напору,
развиваемому подпиточным насосом ПН.
В данной схеме А. и. в качестве регуляторов
давления используют регуляторы косвен-
ного действия гидравлич. или электриче-
ские.
При большой разности геодезич. от-
меток местности, когда принимают неск.
статич. давлений отдельно для каждой из
зон, в системе избирают неск. нейтраль-
ных точек — осн. на источнике теплоты и
дополнит, в сетевых насосных станциях с
подпиточными насосами и регуляторами
давления.
В открытых системах теплоснабже-
ния с резко перем, расходом воды в тепло-
вой сети возможно опорожнение систем
отопления концевых потребителей в часы
интенсивного водоразбора. Для предотв-
ращения этого давление, поддерживаемое
подпиточным насосом, должно быть уве-
личено. В часы небольшого водоразбора
давление должно быть восстановлено до
исходного значения. Т.о., подпиточное ус-
тройство (схема б) в зависимости от вели-
чины водоразбора должно изменять напор
в точке ТР перемычки 1—2, наз. точкой
регулируемого давления. Для выполнения
этого требования применяют двухимпуль-
сный регулятор'давления РД: первый им-
16 Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха
Схемы автоматизации подпитки
а, б — на теплоисточнике при закрытой и открытой
системах теплоснабжения; в — в тепловом пункте;
ПС — сетевой подогреватель; СН — сетевой насос;
ПН — подпиточный насос; Д — деаэратор; БА — бак-
аккумулятор; РБ — расширительный бак; НО — на-
сос отопления; РД — регулятор давления (регулятор
подпитки); ОК — обратный клапан; SB — водомер;
РТ—регулятор температуры; РО—регулятор отпу-
ска тепла на отопление; РУ — регулятор уровня;
ДР — датчик расхода; Н — нейтральная точка; ТР —
точка регулируемого давления; 7,2 — перемычка;.? и
4 — соответственно II и I ступени водонагревателя
горячего водоснабжения; KI, К2— регулирующие
клапаны; гн, Тот — датчики температуры наружно-
го воздуха и воды, подаваемой в систему отопления
пульс давления поступает к регулятору от
точки ТР, второй — от датчика расхода
ДР, измеряющего расход воды в обратном
сетевом трубопроводе. Сигнал от первого
импульса увеличивается с ростом давле-
ния в точке ТР и уменьшается со снижени-
ем этого давления; сигнал от второго им-
пульса,наоборот, снижается с ростом рас-
хода обратной воды и увеличивается со
снижением этого расхода.
Когда водоразбор увеличивается,
снижается расход воды в обратном трубоп-
роводе и возрастают сигнал от датчика
этого расхода ДР и суммарный сигнал от
обоих импульсов, т.е. возрастает давле-
ние, к-рое должен поддерживать регуля-
тор давления РД, что приводит к откры-
тию клапана К2. В точке ТР устанавлива-
ется более высокое давление, вследствие
чего предотвращается опорожнение сис-
тем отопления зданий. Когда водоразбор
отсутствует, расход воды в обратном тру-
бопроводе увеличивается, уменьшаются
сигнал от датчика расхода ДР и суммар-
ный сигнал, т.е. уменьшается давление,
к-рое должен поддерживать регулятор
давления в точке ТР. Это приводит к при-
крытию клапана К2 и восстановлению
давления в точке ТР до исходного значе-
ния.
При наличии бака-аккумулятора
БА, если водоразбор возрастает, клапан К2
открывается, клапан К1 закрывается, под-
питочная вода с помощью подпиточных
насосов ПН подается из бака-аккумулято-
ра в тепловую сеть. Когда водоразбор
уменьшается, клапан К2 закрывается, а
клапан К1 открывается, и подпиточными
насосами подача воды от деаэратора Д на
зарядку бака-аккумулятора увеличивает-
ся. Степень заполнения этого бака контро-
лируется регулятором уровня РУ. В каче-
стве автоматич. устройств применяются
электронные автоматические регуля-
торы.
Подпиточные устройства предусмат-
риваются и у потребителей в их тепловых
пунктах при независимом присоедине-
нии систем отопления (схема в). Если дав-
ление в обратном сетевом трубопроводе
Ноб достаточно, то на линии подпитки под-
питочные насосы ПН не используют, и
давление в обратном трубопроводе тепло-
вой сети потребителя Нп до насосой отоп-
ления НО поддерживается регулятором
подпитки РД. Если давление Ноб недоста-
точно, используют подпиточные насосы
ПН с электрозадвижкой на нагнетании (на
схеме в не показана). А.п. в этом случае
заключается в автоматич. включении и от-
ключении подпиточных насосов ПН по
импульсу от регулятора уровня в расши-
рительном баке РБ, а при отсутствии по-
следнего — по импульсу давления Нп в об-
ратном трубопроводе до насосов отопле-
ния.
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ
ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРО-
ВАНИЯ ВОЗДУХА — процесс перевода
этих системна автоматич. (безучастия че-
ловека) или автоматизиров. (с участием
человека) управление. Различают частич-
ную, комплексную и полную автоматиза-
цию. В системах вентиляции (СВ) и сис-
темах кондиционирования воздуха
(СКВ) широко применяют первые две.
Цель автоматизации систем — контроль
(в т.ч. измерение) их параметров; регули-
рование процессов тепломассообмена; за-
щита оборудования при аварийных ситуа-
циях и блокировка; управление электро-
приводами оборудования; сигнализация о
норм, работе оборудования, а также ава-
рийных (предаварийных) ситуациях.
Технич. средства автоматизации СВ
и СКВ включают: первичные преобразова-
тели (датчики); вторичные приборы; ав-
томатич. регуляторы и управляющие вы-
числит. машины; исполнит, механизмы и
регулирующие органы; электротехнич.
аппаратуру управления электропривода-
ми. Широко применяют простейшие из-
мерит. приборы (стекл., ртутные или
спиртовые термометры, пружинные мано-
метры, поплавковые указатели уровня и
др.) и регуляторы прямого действия (темп-
ры, давления, расхода, уровня). В осн. ис-
пользуют приборы и аппаратуру общепро-
мышл. назначения, однако ряд устройств
разработан специально для автоматиза-
ции СВ и СКВ (электронные регуляторы
темп-ры ТМ-8, Т-48, датчики для измере-
ния влажности воздуха и др.).
Параметры, наблюдение за к-рыми
необходимо для правильной и экономич-
ной работы СВ и СКВ, контролируют по-
казывающими приборами. На щиты авто-
матизации выносят приборы контроля
осн. параметров, отображающих работу
систем в целом. Приборы контроля проме-
жуточных параметров устанавливают в
местах, наиболее удобных для снятия их
показаний.
Приточные системы вентиляции ос-
нащают приборами для измерения: темп-
ры воздуха в обслуживаемых помещени-
ях, а также приточного, если системы не
совмещены с отоплением, и наружного
воздуха; темп-ры воды и давления йоды
или пара до и после воздухонагревателей;
Автоматизация систем теплоснабжения 17
^ерепада давления воздуха на фильтрах.
•“Мдгя вентиляц. установок, располож. в од-
**ом здании или Помещении, темп-ру на-
ружного воздуха, темп-ру и давление теп-
"Поносителя перед воздухонагревателями
Р(5ычно контролируют общими измерит.
Приборами. Установки кондиционирова-
ния воздуха дополнительно оснащают
Приборами для измерения давления и
^емп-ры холодной воды или рассола от.то-
-Ъодильной станции, а также приборами
контроля темп-ры и влажности по ходу
Обработки воздуха.
По виду используемой энергии раз-
личают электрич. и пневматич. системы
Ннтоматич. регулирования вентиляции и
кондиционирования воздуха. Первая
Употребляется при отсутствии в здании ис-
точников сетей и сжатого воздуха и для
Реализации сложных функцион. зависи-
мостей (законов) регулирования, вто-
рая — в пожаро- и взрывоопасных поме-
I прениях и при наличии в здании источни-
ков и сетей сжатого воздуха с параметра-
ми, необходимыми для надежной работы
Пневматич. приборов. При большом числе
регулирующих органов возможно приме-
нение электрочпевматич. систем, состоя-
щих из электрич. датчиков и пневматич.
исполнит, механизмов. В тех случаях, ког-
да перерывы в работе СВ и СКВ недопу-
стимы, в контурах.регулирования предус-
матривают спец, устройства (байпасные
панели, кнопки и ключи управления и др.)
для дистапц. ручного управления испол-
нит. механизмами.
Заданная темп-pa воздуха в помеще-
ниях, обслуживаемых системами венти-
ляции, поддерживается изменением темп-
ры или кол-ва приточного воздуха (ка-
честв. или количеств, регулирование) или
обоими способами одновременно. В при-
точной системе вентиляции автоматич.
регулирование темп-ры воздуха осущест-
вляется изменением теплопроиз-сти воз-
духонагревателей, к-рое достигается с по-
мощью регулирующего клапана на обрат-
ной линии теплоносителя (воды). При
наличии в схеме обвязки воздухонагрева-
теля смесительного насоса применяют
систему качеств, регулирования.' потоки
горячей и обратной воды смешиваются
двумя проходными или одним трехходо-
вым регулирующими клапанами, в рецир-
куляц. системах приточной вентиляции и
кондиционирования воздуха смешение
разл. кол-в наружного и рециркуляц. воз-
духа выполняется сдвоенным смесит, воз-
душным клапаном или проходными воз-
душными клапанами (заслонками), уста-
новленными в каналах наружного и ре-
риркуляц. воздуха. В последнем случае в
схеме автоматич. регулирования предус-
матривают балансные реле для синхрони-
зации работы воздушных клапанов. При
количеств, регулировании СВ и СКВ спо-
соб изменения произ-сти вентилятора за-
висит от требуемого диапазона (глубины)
регулирования и мощности вентилятор-
ной установки. Предпочтительно приме-
нение направляющих аппаратов или элек-
троприводов перем, частоты вращения
(тиристорное управление электродвига-
телями вентиляторов).
Датчики для регулирования темп-ры
и относит, влажности воздуха устанавли-
вают в характерных точках обслуживае-
мых помещений, при этом они не должны
подвергаться воздействию теплоты от на-
гретых поверхностей, находиться в местах
с недостаточной циркуляцией воздуха и в
зоне действия приточных струй. Допу-
скается их установка в рециркуляц. кана-
лах, если это не приведет к значит, запаз-
дыванию процесса регулирования. В по-
мещениях с неравномерными тепло- и
влаговыделениями нредусмафивают сыс-
темы зонального регулирования: датчики
устанавливают в каждой зоне с равномер-
ными нагрузками. Установка датчиков в
рециркуляц. каналах в этом случае приво-
дит к существ, уменьшению точности ре-
гулирования. В системах приточной вен-
тиляции и кондиционирования воздуха,
обслуживающих большое число помеще-
ний с постоянными теплоизбытками, до-
пускается установка датчиков темп-ры в
приточных или рециркуляц. каналах. При
наличии зональных воздухонагревателей
или воздухоувлажнителей изменение их
произ-сти происходит по команде датчи-
ков, размещаемых в рабочей зоне обслу-
живаемых помещений. Датчики для авто-
матич. регулирования давления или раз-
ности давления в помещениях, камерах
статич. давления или приточных каналах
устанавливают внутри них.
Для отопит, вентиляц. агрегатов в
пром, зданиях предусматривают двухпо-
зиц. автоматич. регулирование темп-ры
воздуха путем включения и отключения
теплоносителя и вентилятора каждого аг-
регата или группы агрегатов. Установки
кондиционирования воздуха, как прави-
ло, регулируют по методу "точки росы";
метод "оптим. режимов" не находит широ-
кого применения из-за сложностей его
технич. реализации. Автоматич. защиту
воздухонагревателей от замораживания
предусматривают при выключенной СВ и
СКВ, если возможно проникание в зону
воздухонагревателя наружного воздуха с
отриц. темп-рой, при работающей систе-
ме, если вероятно падение давления или
нарушение темп-рного графика сетевой
воды при отриц. темп-ре воздуха, поступа-
ющего в воздухонагреватель. Предохране-
ние воздухонагревателей от замерзания в
момент запуска системы обеспечивает ди-
станционное открытие клапана на тепло-
носителе для прогрева воздухонагревателя
перед включением вентилятора и откры-
тием клапана на наружном воздуховоде.
Разработана схема защиты, предусматри-
вающая установку двух термореле, при
срабатывании к-рых на трубопроводе от-
крывается клапан, подается сигнал аварии
и отключается приточный вентилятор.
При насосной обвязке воздухонагревателя
надежность его защиты повышается.
В СВ и СКВ действует блокировка ис-
полнит. механизмов клапанов (заслонок)
наружного и удаляемого воздуха, а также
клапанов на трубопроводах тепло- и холо-
доносителя с электроприводом вентилято-
ра, а в системах, работающих с перемен-
ным кол-вом наружного и рециркуляц.
воздуха, — устройства, фиксирующего
клапан (заслонку) на наружном воздухе в
положении, обеспечивающем расход на-
ружного воздуха не ниже требуемого по
сан. норме. При дистапц. управлении си-
стемами необходимо предусматривать
блокировку электроприводов насосов,
фильтров, рециркуляц. и вытяжных вен-
тиляторов с электроприводами приточных
вентиляторов. Управление электроприво-
дами СВ и СКВ в зависимости от располо-
жения средств управления подразделяют
на местное и дистанционное. При первом
кнопки и ключи управления размещают
на местных щитах или непосредственно у
электроприводов, при втором обеспечива-
ю г блокировку управления всеми электро-
приводами системы и сигнализацию их
включения. Кнопки опробывания и вы-
ключатели целесообразно размещать с
учетом обеспечения безопасности ремонт-
ных и наладочных работ. Для электропри-
водов, работающих в автоматич. режиме,
устанавливают избиратели управления, а
также сигнализацию их аварийного от-
ключения. Предусматривают также све-
товую и звуковую сигнализацию о норм,
работе оборудования и об аварийных или
предаварииных ситуациях.
В ряде случаев целесообразно и эко-
номически оправданно централизов, дис-
петчерское управление системами венти-
ляции и кондиционирования воздуха, осо-
бенно на крупных предприятиях и в об-
щсст. зданиях. В этом случае
обеспечивается оперативность контроля и
управления, сокращается штаг обслужи-
вающего персонала и экономятся энерго-
носители.
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ — использова-
ние комплекса автоматич. устройств для
управления технолог, процессами в сис-
темах теплоснабжения. А.с.т. включает
регулирование (в частности, стабилиза-
цию) параметров, управление работой
оборудования и агрегатов (дистанц., мест-
ное) , защиту и блокировку их, контроль и
измерение параметров, учет расхода отпу-
скаемых и потребляемых ресурсов, теле-
механизацию управления контроля и из-
мерения, А.с.т. обеспечивает высокое ка-
чество управления работой отдельных
18 Автоматизация систем теплоснабжения
объектов и всей системы теплоснабжения
в целом, повышает надежность и уровень
эксплуатации систем теплоснабжения,
способствует экономии энергетич., мате-
риальных и трудовых ресурсов. При авто-
матизации центральных тепловых пунк-
тов (ЦТП) гор. микрор-нов решают след,
задачи: регулирование подачи (отпуска)
теплоты на отопление зданий; регулиро-
вание темп-ры воды для горячего водо-
снабжения; регулирование перепада дав-
ления сетевой воды на входе в ЦТП при
наличии избыточного напора в тепловой
сети; ограничение макс, расхода сетевой
воды с целью сокращения расчетного рас-
хода ее; регулирование перепада давления
воды в распределит, сетях отопления; ре-
гулирование давления (подпора) в обрат-
ном трубопроводе от систем отопления
для защиты их от опорожнения; регулиро-
вание уровня воды в баке-аккумуляпюре
системы горячего водоснабженя; регули-
рование подпитки систем отопления в
ЦТП с независимым присоединением
этих систем; регулирование и управление
процессами водоподготовки (при ее нали-
чии) ; управление включением и отключе-
нием насосов — хозяйств, (холодного во-
доснабжения), циркуляр, горячего водо*
снабжения, подпиточных, циркуляр,
отопления или корректирующих смесит, и
дренажных с блокировкой с соответствую-
щими электрозадвижками и клапанами;
включение резервных насосов для каждой
из указ, групп; измерение темп-p, давле-
ний, уровней воды с сигнализацией их
предельных значений; учет и измерение
кол-ва и расхода теплоты, теплоносите-
лей и холодной воды; учет электроэнер-
гии; телемеханич. контроль, измерение и
управление из диспетчерского пункта.
Аналогичные задачи, но в меньшем объе-
ме, решают и при автоматизации тепло-
вых пунктов (ТП) меньшей мощности
различного типа — индивид. (ИТП) и ме-
стных (МТП), т.е. отопит, узлов зданий,
присоединен, к распределит, тепловым се-
тям от ЦТП. Задачи автоматизации насос-
ных станций разл. назначения — см. Ав-
томатизация насосных станций.
В силу взаимосвязанности тепловых
и гидравлич. режимов работы источника
теплоты, тепловых сетей и тепловых пун-
ктов потребителей необходима комплекс-
ная А.с.т. Структурная схема комплексно
автоматизированной системы теплоснаб-
жения крупного города в общем случае
включает: звенья объекта управления —
источники теплоты, тепловые сети от них;
узлы распределения; тепловые пункты;
ступени автоматич. регулирования отпу-
ска теплоты и гидравлич. режима, раз-
мещ. в звеньях; диспетчерские пункты
теплоэнергетич. предприятия (предприя-
тия тепловых сетей).
Комплекс средств автоматич. регули-
рования отпуска теплоты в системе тепло-
Структурная схема комплексно автоматизиро-
ванной системы теплоснабжения (вариант)
4 — ист очник т еплоты; 2,9 — магистральная тепловая
сеть; 3 — индивидуальный тепловой пункт (ИТП) с
водонагревателем (смесительным устройством) го-
рячего водоснабжения; 4 — центральный тепловой
пункт (ЦТП); 5 — отопительный узел здания (без во-
донагревателя или смесительною устройства горяче-
го водоснабжения), присоединенный к распредели-
тельным сетям от ЦТП; б — диспетчерский пункг
объединенной диспетчерской службы инженерного
оборудования микрорайона; 7 — метеопункт района,
8 — узел распределения или ЦТП без установок горя-
чего водоснабжения; 10 — диспетчерский пункт энер-
госистемы; 11 — то же, предприятия тепловых сетей;
12 — метеослужба города; а — тепловые сети; б — ли-
нии связи диспетчерских пунктов тепловых сетей;
в — то же, объединенной диспетчерской службы
снабжения предусматривает ступени:
центр, регулирования в источнике тепло-
ты (теплоэлектроцентрали, котель-
ной); группового регулирования — в
центр, тепловых пунктах, узлах распреде-
ления; местного общедомового (на все зда-
ние) регулирования или местного пофа-
садного (позонного) регулирования в ИТП
при наличии пофасадпого (позонного)
разделения систем отопления здания; ин-
дивид. регулирования у нагреват. прибо-
ров в помещениях здания. Регулирование
отпуска теплоты в ступенях может осуще-
ствляться с применением след, автоматич.
систем: регулирования темп-ры воды на
отопление в зависимости от метеорология,
параметров (темп-ры наружного воздуха)
по заданному темп-рному графику (регу-
лирование "по возмущению)"; регулиро-
вания темп-ры воздуха в помещениях (ре-
гулирование "по отклонению"); комбини-
ров. регулирования "по возмущению" и
"по отклонению", к-рое может осуществ-
ляться как одной ступенью, так и сочета-
нием двух ступеней в разных звеньях сис-
темы теплоснабжения — одна "по возму-
щению", другая — "по отклонению".
Выбор рационалыгбго комплекса сту-
пеней регулирования отпуска теплоты
производится в зависимости от структуры
распределительных тепловых сетей, на-
личия пофасадпого разделения системы
отопления здания и средств индивид, регу-
лирования в помещениях. Указанные
структуры сетей отличаются кол-вом тру-
бопроводов и размещением водонагрева-
телей или смесит, устройств горячего во-
доснабжения. Технич. решения по авто-
матизации регулирования отпуска тепло-
ты в различных ступенях регулирования,
регулирования гидравлич. режимов рабо-
ты, управления оборудованием и защиты
тепловых сетей и потребителей см. Авто-
матизация тепловых пунктов, Автома-
тизация насосных станций. Защита
тепловых сетей.
Для ступени центр, регулирования
рацион, режим отпуска теплоты выбира-
ют с учетом типа теплоисточника, вида
тепловой нагрузки (жилищно-коммун.
потребители, нагрузка пром, предприя-
тий) и степени охвата 1'1I автоматизацией
регулирования отпуска теплоты на отоп-
ление (сплошной, частичный). В целях
экономии ресурсов в источниках теплоты
широко применяют центр, регулирование
по совмещенной тепловой нагрузке по т.н.
скорректиров. графику темп-p, а в ТП вы-
бирают такую схему присоединения водо-
нагревателя горячего водоснабжения,
чтобы обеспечить работу установок отоп-
ления и горячего водоснабжения по режи-
му связанного регулирования (см. Авто-
матизация тепловых пунктов). В этом
случае суммарная тепловая нагрузка ТП
выравнивается за счет теплоаккумулиру-
ющей способности строит, конструкций
отапливаемых зданий. При указ, режимах
комплексная А.с.т. обеспечивает существ,
снижение расчетного расхода сетевой во-
ды в магистр, тепловых сетях и, следова-
тельно, уменьшение диаметров трубопро-
водов сетей.
При сплошной автоматизации регу-
лирования отпуска теплоты на отопление
в ЦТП и ИТП целесообразно центр, регу-
лирование при пост, темп-ре в сети более
100°С. При таком режиме снижаются по-
вреждаемость теплопроводов от наружной
коррозии и расход электроэнергии на пе-
рекачку теплоносителя.
При комплексной А.с.т. достаточно
высоким должен быть уровень диспетче-
ризации этих систем (см. схему). Система
теплоснабжения с помощью системы дис-
петчерского управления должна иметь
связи с пунктами сбора и передачи метео-
рологич. информации 7, 12, с диспетчер-
скими пунктами ТЭЦ и энергосистемы 10,
пунктами службы инженерного оборудо-
вания микрорайонов 6, городского водо-
провода, электроснабжения, газового и
Автоматизация тепловых пунктов 19
Структурная схема автоматизированного дис-
петчерского управления теплоснабжением круп-
ного города (вариант)
РЭУ •— районное энергоуйравление; ТСЖ — тепло-
вые сети энергосистемы; ТП — теплоэнергетические
предприятия города; ОДС — объединенная диспет-
черская служба жилищною хозяйства; МК — магист-
ральные камеры; К — контроль; У — управление;
ЦТП — центральные ч силовые пункты; МТИ — мес-
тные тепловые пункты (отопительные узлы);
ИТП — индивидуальные тепловые пункты; а — теп-
ловые сети теплоэнергетического предприятия горо-
да от ТЭЦ; б — то же, от источников теплоэнергети-
ческого предприятия города
жилищного х-ва. Передача контрольной и
командной информации между звеньями
системы (ступенями регулирования) и
диспетчерским пунктом теплоэнергетич.
предприятия 11 осуществляется с приме-
нением средств телемеханизации и вычис-
лит. техники путем создания тепломеха-
низиров. или автоматизированных сис-
тем диспетчерского управления цент-
рализованным теплоснабжением
(АСДУЦТ) или АСУ технология, процес-
сами (см. Телеконтроль и телеуправле-
ние теплоснабжением).
Структуру системы диспетчерского
управления теплоснабжением принимают
в зависимости от мощности, структуры и
ведомств, принадлежности сооружений
систем теплоснабжения (см. Диспетчер-
ское управление теплоснабжением).
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ
ПУНКТОВ — использование в тепловых
пунктах (TII) систем теплоснабжения
автоматич. устройств для управления ре-
жимами работы разнообразных и много-
числ. потребителей и согласования их с
общим режимом работы источников теп-
лоты и тепловой сети. TII — орган управ-
ления нс только системами отопления,
вентиляции, горячего водоснабжения, но
и тепловой сетью. А.т.п. обеспечивает на-
дежное функционирование системы теп-
лоснабжения и экономичное потребление
теплоты.
Автоматизация работы
устройств нагрева воды на го-
р я ч е е водоснабжение в ТП
предусматривает одноврем. автоматич.
регулирование отпуска теплоты на отоп-
ление зданий, что дает значит, экономим,
эффект. Наибольшее распространение
для решения этих задач в ТП закрытых
систем теплоснабжения получили сме-
шанные схемы присоединения их водонаг-
ревателя горячего водоснабжения с огра-
ничением макс, расхода сетевой воды.
А.т.п. со смешанной схемой включения во-
донагревателя горячего водоснабжения с
ограничением расхода и независимой схе-
мой присоединения систем отопления че-
рез водонагреватель включает (схема а):
регулятор темп-ры воды на горячее водо-
снабжение, обеспечивающий постоянство
заданной темп-ры tr', регулятор отпуска
теплоты на отопление 4, обеспечивающий
поддержание заданного графика темп-ры
воды, т.е. зависимости темп-ры воды на
отопление от темп-ры наружного воздуха
устройство ограничения расхо-
да сетевой воды на ТП Ос, состоящее из
датчик? расхода и компаратора (узла
(равнения), входящего в регулятор отпу-
ска теплоты. Схемы ТП с ограничением
расхода рассчитаны на работу при отпуске
;г гопником тепло гы по скоррек г иров. гра-
фику !емп-р, отличающемуся от отопит,
графика на величину определ. надбавки.
При пике нагрузки горячего водо-
снабжения мри наличии устройства огра-
ничения расхода и воздействии его на кла-
пан 4К. эмулятора 4 здание недополучает
теплоту на отопление. При этом суммар-
ный расход сетевой воды Gc не превышает
своею расчетного значения, к-рый прини-
мают близким к отопит, расходу. При ма-
лой нагрузке горячего водоснабжения
щочыо) здания получают теплоту на отоп-
ление с онрсделенЛтзбыгком.
Величину надбавки в графиках темп-
p. поддерживаемых на источнике теплоты
и регулятором 4 в ТП, рассчитывают т.о.,
ч < обы за сутки при данной среднесуточной
ц’мп-ре наружного воздуха здания полу-
чали необходимое кол-во теплоты. Благо-
даря аккумулирующей способности ог-
раждающих конструкций отапливаемых
зданий процесс периодич. недодачи теп-
jh гм и подачи ее с избытком существенно
не сказывается на темп-ре воздуха в поме-
щениях. Так как расчетный расход сете-
вой воды в ТП принят близким к отопит.,
т.е. практически нс учитывается нагрузка
горячего водоснабжения, диаметры тру-
бопроводов и соответственно затраты на
подводящие тепловые сети наименьшие,
ч го особенно экономично при большом ра-
диусе действия и большой мощности сис-
1смы теплоснабжения.
В ТП открытых систем теплоснабже-
ния для нагрева воды на горячее водоснаб-
жение применяют схемы с непосредств.
водозабором и использованием автомати-
зир. смесит, устройств (см. Регулирующий
клапан смешения). В качестве средств ре-
гу пирования используют электронные ав-
томатические регуляторы такие, как
микропроцессорные регуляторы тина
"1еплар-Н0" (для ИТП) или типа "Теп-
лар-Ш" (дляЦТП).
Автоматизация регулиро-
вания отпуска теплоты на
о т о п л е н и е в TI I имеет целью дополнить
шчп р. релулирование отпуска теплоты в ее
источнике. Реализуется в виде рацион, со-
четания ступеней автоматич. регулирова-
ния __ группового в ЦТП, местного обще-
домового или пофасадного в ИТП (см. Ав-
томатизация систем теплоснабжения).
Групповое автоматич. регулирование от-
пуска теплоты на отопление "по возмуще-
нию" в ЦТП с зависимым присоединением
систем отопления зданий осуществляется
с помощью двух регуляторов отпуска теп-
лоты и перепада давлений при установке в
20 Автоматизация тепловых пунктов
В СИСТЕМУ ГОРЯЧЕГО
ЦТП корректирующих насосов смешения,
а в ЦТП с независимым присоединени-
ем — с помощью одного регулятора отпу-
ска теплоты4 (схема а).
Вариант автоматизации узла кор-
ректирующих насосов смешения с двумя
регуляторами (схема б) отличается на-
личием переключающего устройства 3,
Схемы автоматизации тепловых пунктов
а — со смешанным присоединением горячего водо-
снабжения с ограничением расхода и независимым
присоединением системы отопления; 1 — регулятор
температуры воды на горячее водоснабжение; 1К —
его регулирующий клапан; 2,9—П и 1 ступени водо-
нагревателя горячего водоснабжения; 3 — рецирку-
ляционный насос горячего водоснабжения; 4—регу-
лятор отпуска теплоты на отопление (Гн — темпера-
тура наружного воздуха, Тот — температура воды,
подаваемой в систему отопления); 4К — его регули-
рующий клапан;5 — датчик устройства ограничения
расхода; б — водомер; 7 — теплосчетчик (Г1, Т2 —
температуры сетевой воды в подающем и обратном
трубопроводах); 8 — водонагреватель отопления;
20— циркуляционный насос отопления; 11 —элект-
родвигатель; б' —с корректирующими насосами сме-
шения и двумя регуляторами с переключением их
регулирующих клапанов: 1 — регулятор температу-
ры воды на отопление; 2 — регулятор перепада дав-
лений воды на отопление; 1k, 2К — регулирующие
клапаны; 3 — переключающее устройство; 4 и 5 —
концевые выключатели регулирующих клапанов 1К
и 2К; б — насосы смешения; Гн — датчик температу-
ры наружного воздуха; Тот — датчик температуры
воды на отопление; Ар — датчик перепада давле-
ний; в—с пофасаднымы регулированием и незави-
симым присоединением системы отопления: А и
Б —- фасады здания; НА и ЦБ—насосы отопления; ВА
и ВБ — водонагреватели отопления; РП — регулиру-
ющий прибор; КД и КБ —• регулирующие клапаны;
1ъ — датчик температуры воздуха в помещениях
5
к-рое под воздействием концевых вы-
ключателей 4,5 клапанов IK, 2К регуля-
торов темп-ры и перепада давлений во-
ды может переключать выходы этих ре-
гуляторов к своим клапанам. При нали-
чии в тепловой сети требуемой графиком
темп-ры, как показано на схеме б, к ре-
гулятору 1 подключен клапан 1К, а к ре-
гулятору 2 — клапан 2К. Поэтому регу-
ляторы 1 и 2 осуществляют регулирова-
ние требуемой темп-ры и перепада дав-
лений воды на отопление соответствен-
но. Когда в тепловой сети темп-pa воды
ниже требуемой по графику, клапан 1К
регулятора темп-ры воды полностью от-
крывается, замыкается его концевой вы-
ключатель и переключающее устройство
переключает выходы регуляторов темп-
ры воды и перепада ее давлений. При
ртом регулятор 2 регулирует перепад
давлений клапаном 1К, а регулятор 7,
регулируя темп-ру воды, закроет клапан
2К, после чего отключаются насосы.
Схема обеспечит требуемую при данных
условиях стабилизацию гидравлическо-
го режима в сети и у потребителя и, сле-
довательно, защиту их от разрегулиров-
ки. Такая самоприспосабливагощаяся
система регулирования и защиты реали-
зована в микропроцессорном регуляторе
типа "Теплар-Ш".
Групповое автоматич. регулирование
отпуска теплоты на отопление в ЦТП обес-
печивает ее экономию, особенно в пере-
ходный осенне-весенний период отопи-
тельного сезона, когда в тепловой сети ис-
точником теплоты поддерживается темп-
ра воды, к-рая требуется для горячего
водоснабжения, но превышает потребную
для отопления зданий.
Большую экономию теплоты й точ-
ность регулирования обеспечивает пофа-
садное комбиниров. регулирование отпу-
ска теплоты на отопление в ИТП, т.к. оно
производится отдельгго для помещений
каждого фасада здания, что позволяет до-
статочно полно учесть влияние солнечной
радиации и ветра на каждый фасад, а так-
же внутр, теплопоступления. Вариант схе-
1Чы автоматизации пофасадного регулиро-
вания в ИТП с независимым присоедине-
нием пофасадно разделенной системы
отопления (схема в) включает: регулиру-
ющий прибор двухканального типа (см.
Электронные автоматические регуля-
торы), к к-рому подключены датчик
темп-ры наружного воздуха fe, датчики
темп-ры воды Тот, подаваемой в системы
отопления фасадов АиБ; датчики темп-
ры воздуха te в помещениях фасадов; регу-
лирующие клапаны КА, КБ. При облуче-
нии солнцем фасада, например А, повы-
шается темп-pa воздуха в его помещениях,
по импульсам от датчиков tB регулирую-
щий прибор РП с помощью прикрываемо-
го клапана КА понижает темп-ру воды на
отопление тОт, отчего темп-pa воздуха в
этих помещениях приходит к заданному
значению. Автоматич. регуляторы систем
отопления и установок для нагрева воды в
ТП снабжают таймерами с целью осуще-
ствления программного снижения отпуска
теплоты в ночное и нерабочее время, чем
достигается дополнительная экономия
теплоты.
Автоматизация физико-химической очистки сточных вод 21
Автоматизация гидравли-
ческого режима и защиты пот-
ребителей в ИТП необходима для
соблюдения условий, обеспечивающих
норм, работу систем отопления: в дина-
мим. режиме — для залива местных сис-
тем отопления без разрушения нагреват.
приборов и для возможности подачи рас-
четного расхода воды в местную систему
отопления; в статич. режиме — для залива
местных систем без разрушения нагреват.
приборов.
Если возможно опорожнение систем
отопления, в схеме автоматизации ТП до-
бавляется регулятор подпора на обратной
линии; схему его включения см. Регуля-
торы давления и расхода. Если возможно
разрушение нагреват. приборов, на обрат-
ной линии устанавливаются подкачиваю-
щие насосы и регулятор подпора (см. Ао-
томатизация насосных станций). Если
не обеспечен требуемый (расчетный) рас-
ход воды в местной системе отопления, то
устанавливают подкачивающие насосы на
обратной линии или заменяют элеваторы
насосами смешения (в ИТП) с применени-
ем соответствующей автоматизации.
Автоматизация управле-
ния насосами ТП, в к-рых функцио-
нируют неск. групп насосов, обеспечиваю-
щих работу теплопотребляющих устано-
вок, предусматривает: автоматич. включе-
ние резервного насоса по импульсу паде-
ния давления на нагнетательном
трубопроводе рабочего насоса; включение
и отключение подпиточного насоса по им-
пульсу уровня в расширит, баке (см. Ав-
томатизация подпитки)', включение ре-
зервного насоса горячего водоснабжения
как дополнит, при увеличении расхода во-
ды на горячее водоснабжение (при работе
насосов по циркуляр.-повысит, схеме). В
группе хоз. насосов (холодного водоснаб-
жения) независимо от их числа и схемы
включения осн. рабочий насос включается
по импульсу падения давления в холодном
водопроводе до насосов. Второй рабочий и
резервный насосы (при наличии в группе
трех насосов) включаются при увеличе-
нии расхода холодной воды.
Автоматизация управления насосами
осуществляется с помощью датчиков дав-
ления, уровня, темп-p, расхода, к-рые че-
рез промежуточные реле управляют с по-
мощью магнитных пускателей электро-
двигателями насосов. В ТП без пост, обслу-
живающего персонала управление
осуществляется из диспетчерского пункта
с помощью средств телемеханизации.
Автоматизация измерения
параметров теплоносителя и
учета расхода теплоты. Для
контроля режимов работы ТП с помощью
показывающих и самопишущих приборов
осуществляются: измерение темп-ры — в
подающем и обратном трубопроводах, на
входах и выходах каждой из ступеней во-
донагревателя горячего водоснабжения,
на выходе ТП в систему отопления, обрат-
ной воды после водонагревателя отопле-
ния, нагреваемого воздуха в системах вен-
тиляции; давления — в подающем и об-
ратном трубопроводах на входе в ТП, в
холодном водопроводе, в подающем и цир-
куляр. трубопроводах горячего водоснаб-
жения, в подающем и обратном трубопро-
водах системы отопления, на входах и вы-
ходах каждой из ступеней водонагревате-
ля горячего' водоснабжения, на
нагнетательном трубопроводе каждого из
насосов; расхода — сетевой воды вТП, во-
допроводной воды, горячей и циркуляр,
воды в системе горячего водоснабжения
при открытой системе теплоснабжения,
воды на подпитку.
Учет потребляемой теплоты осуществ-
ляется установленными вТП теплосчетчи-
ками или комплектами самопишущих при-
боров измерения темп-p и расхода теплоно-
сителя. Контроль режимов работы ТП, где
нет пост, обслуживающего персонала, про-
изводится путем измерения осн. параметров
из диспетчерского пункта теплоснабжаю-
щего предприятия с помощью средств теле-
механизации (см. Телеконтроль и телеуп-
равление теплоснабжением).
АВТОМАТИЗАЦИЯ ФИЗИКО-
ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ сточ-
ных ВОД — применение системы конт-
роля и управления технологическими про-
цессами, происходят, в водоочиститель-
ных сооружениях, полностью или
частично обеспечивающей их работу без
участия обслуживающего персонала. К
контролируемым технологическим пара-
метрам относятся расход сточной воды и
реагентов, величина pH, электрич. прово-
димость, концентрации растворенных ор-
ганич., минер, и механич. примесей. Осн.
автоматизируемыми процессами являют-
ся реагентная, ионообменная, электрохи-
мия. и флотац. очистка. Контроль и регу-
лирование расхода сточных вод и раствора
реагентов осуществляют с помощью сужа-
ющих устройств (диафрагм, труб Вентури
и др.), оборудован, вторичными показыва-
ющими или записывающими приборами.
Величина pH является одним из осн.
параметров автоматич. контроля и регули-
рования процессов очистки сточных вод,
к-рый обеспечивает информацию о степе-
ни загрязнения их к-тами и щелочами, во
многих случаях определяет скорость и на-
правление хим. реакций. Значения pH из-
меряют с помощью pH-метров типа рН-
220, выпускаемых серийно. Электрич.
проводимость, определяемую общим соле-
содержанием, измеряют кондуктометрии,
концентратомерами. К их числу относятся
кондуктометры типа АКК-01 и АКК-02, а
также специализиров. многопредельные
кондуктометрия, анализаторы с автома-
тич. переключением диапазонов типа
АУМ-201, предназнач. для измерения уд.
электрич. проводимости сточных вод, за-
грязненных к-тами, щелочами и солями.
Концентрацию растворенных загрязняю-
щих примесей в сточных водах измеряют с
- использованием потенциометрия., фото-
метрия., амперометрии. и кондуктомет-
рия. методов контроля.
Для контроля цианидов и шестива-
лентного хрома существуют сигнализато-
ры наличия или отсутствия их в сточных
водах — СЦ-2 и СХ-2. Эти приборы снаб-
жены устройством электрохим. очистки
электродных систем, что позволяет иск-
лючить влияние примесей железа, СПАВ
и нефтепродуктов, мешающих измере-
нию. Для определения концентрации ше-
стивалентного хрома существует автома-
тич. фотоколориметрич. концентратомер
АХСВ-201, имеющий два диапазона: О—
0,5 мг/л — для очищ. воды и 0—
100 мг/л — для загрязненной.
Для контроля и регулирования кон-
центрации ионов натрия, кальция, хлори-
дов, нитратов и цианидов используют
ионоселективные электроды в комплекте с
высокоомными преобразователями типа
П-215 или П-210. Для определения мут-
ности сточной воды применяют серийно
выпускаемые фотометрия, приборы.
При использовании систем автомати-
ческого управления (САУ) процессов очи-
стки сточных вод применяют серийно вы-
пускаемые отечеств, пром-стью линейные
регуляторы, реализующие пропорцио-
нальный, пропорционально-интеграль-
ный, пропорционально-интегрально-
дифференциальный законы рстулирова-
ния. В нек-рых случаях дополнительно не-
обходима разработка специализиров.
корректирующих устройств.
Основная задача САУ процессов реа-
гентной очистки сточных вод — обеспече-
ние заданного качества очистки путем до-
зирования необходимых кол-в реагента.
Часто применяют систему стабилизации
качества очистки воды по отклонению pH
от заданного значения.
При применении САУ процессов
флотац. очистки сточных вод учитывают
тип флотации (напорная, электрич.,
хим.), состав сточных вод, статич. и дина-
мич. хар-ки процессов флотации. Осн. ре-
гулируемым параметром является мут-
ность очищ. воды.
Основными задачами САУ процессов
ионообменной очистки сточных вод явля-
ются управление последовательностью и
длительностью операций; определение
момента истощения каждого из ионооб-
менных фильтров и переключение его в
режим регенерации; переключение пото-
ка обрабатываемой воды на отрегенери-
ров. фильтр; управление процессом реге-
нерации путем поддержания постоянства
концентрации регенерац. раствора и от-
ключения его по достижении требуемой
22 Автоматизированная система диспетчерского управления централизованным теплоснабжением (АСДУЦТ)
1
7
Структурные схемы САУ
а — по возмущению; б — по отклонению; в — с кон-
турами компенсации возмущений; г — комбиниро-
ванные; д — с коррекцией заданного значения по
входным параметрам; 1 — объект регулирования;
2 прибор первичной информации; 3 — исполнит,
устройство; 4,5—регуляторы по возмущению и от-
клонению; 6 — компенсирующее устройство; 7—
корректирующий регулятор; ИЪГр); ИппиСр);
Иис(р); Ирег.в(р); Ифвг.оСр); И'д(р); ^л(р) — переда-
точные функции объекта управления, прибора пер-
вичной информации, исполнит, звеньев, регулято-
ров по возмущению и отклонению, дифференциато-
ра, корректирующего регулятора; Csx(t), СвыхП) —
концентрации загрязнений на входе и выходе объек-
та управления; Сзад -- заданноезначение концентра-
ции; С = Свых - Сзад; V—управляющее воздействие
степени регенерации; управление процес-
сом отмывки фильтров от регенерац. рас-
твора путем отключения подачи отмывоч-
ной воды по окончании процесса отмывки.
Кроме того, в схеме управления про-
цессом ионообменной очистки должно
быть предусмотрено переключение потока
исходной сточной воды при повышении
солесодержания до концентрации, иск-
лючающей ее подачу на ионообменную
очистку, на установку реагентной очистки
элюатов.
САУ процессов физ.-хим. очистки
обеспечивают надежность работы очист-
ных установок в сложных динамич. режи-
мах и служат основой для решения задач
синтеза оптим. энерго- и ресурсосберега-
ющих автоматизиров. хим.-технологии,
систем очистки сточных вод.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИС-
ТЕМА ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВ-
ЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ (АСДУЦТ) —
это совокупность устройств телемехани-
ки, средств связи и вычислит, техники для
обеспечения согласов. работы звеньев сис-
темы централизов. теплоснабжения, пре-
дупреждения и обнаружения аварийных
ситуаций, достижения высоких технико-
экономич. показателей.
Осн. функциями АСДУЦТ являют-
ся: диагностика состояния тепловых се-
тей и оборудования; обнаружение отка-
зов и аварийных ситуаций; принятие ре-
шений о локализации аварийных ситуа-
ций и способах их ликвидации, а также
о резервных переключениях в системе;
переводы системы с одного режима на
другой; контроль и ведение выбранных
режимов, взаимодействие с АСУ техно-
логич. процессами и оперативным персо-
налом на местах; учет отпускаемой и по-
требляемой тепловой энергии.
Управление в АСДУЦТ представляет
собой решение о выборе наилучшего вари-
анта из множества возможных альтерна-
тив. При этом отд. альтернативы являются
разл. рода переключениями в тепловой се-
ти, насосных станциях, центральных или
индивидуальных тепловых пунктах, осу-
ществляемыми персоналом р-нов и служб
тепловой сети. При этом осуществляется
перестройка технология, схемы или
структуры системы ЦТ, чем достигается
требуемое изменение теплового и гидрав-
лич. режимов работы звеньев ЦТ. Если
выбор вариантов целей управления в из-
меняющейся ситуации практически не
поддается формализации, то после того
как этот выбор сделан диспетчером, реше-
ние конкретных задач в рамках перечисл.
функций может быть формализовано и ре-
ализовано автоматически с помощью ЭВМ
с применением определенных методов.
Для решения задач диагностики и обнару-
жения аварий наиболее эффективны ме-
тоды распознавания образов и обнаруже-
ния стохастических сигналов. Задачи о ло-
кализации аварийных ситуаций и спосо-
бах их ликвидации — типичный класс
задач о выборе вариантов схороню форма-
лизуемым критерием сравнения. К подо-
бному классу задач относится и принятие
решений о резервных переключениях в
системе. При этом должны быть разрабо-
таны предварит, программы переключе-
ний и алгоритмы управления с учетом ре-
альных условий, влияющих на выбор ре-
жима. Наиболее сложными и трудно фор-
мализуемыми задачами являются
контроль и ведение выбранных режимов
при взаимодействии диспетчера с АС-
ДУЦТ. Здесь может возникать множество
непредвид. обстоятельств, возмущающих
режимы всей системы в целом или отдель-
ных ее частей. Трудности выявления при-
чин нарушения режимов и выбора наи-
лучших альтернатив заставляют прибе-
гать к методам экспертных систем и ситу-
ационного управления.
Важнейшей особенностью АСДУЦТ
является развитая система телемеханиза-
ции, информация с к-рой через средства
связи вводится в персональную ЭВМ (см.
Телеконтроль и телеуправление тепло-
снабжением) . Средства алгоритм, поддер-
жки объединены по используемым мето-
дам и математич. аппарату в три осн. бло-
ка: блок экспертной системы (БЭС), где
решаются все неформализуемые задачи;
блок математич. моделирования (БММ) и
блок критериальных расчетов (БКР), в к-
рых решаются все формализов. задачи.
Обмен информацией диспетчера с
ЭВМ реализуется через спец, диалоговую
систему (ДС), являющуюся центр, звеном
разработки АСДУЦТ. От того, насколько
удачно решена задача построения ДС, в
значит, мере зависит конечный результат
внедрения АСДУЦТ — повышение на-
дежности и экономичности системы ЦТ.
Автоматизированная система управлении предприятием централ иловат wo теплоснабжения (АСУП ЦТ) 23
Структурная схема автоматизированной системы
диспетчерского управления централизованным
теплоснабжением
Сбор информации и выработка ко-
манд управления осуществляются в дис-
петчерских пунктах (ДП). Различают
след, виды диспетчерских пунктов: объе-
диненный жилого микрорайона, систем
инженерного обеспечения пром, предпри-
ятий, центральный энергосистемы, цент-
ральный и районные (при двухступенча-
том диспетчерском управлении тепло-
снабжением) теплоэнергетич. предприя-
тия города (см. Автоматизация систем
теплоснабжения). Передача информа-
ции и команд управления между ДП и тех-
нологич. звеньями системы ЦТ произво-
дится по телефонной или спец, проводной
связи или радиосвязи.
В объединенном ДП жилого микро-
района осуществляются: контроль пара-
метров теплоносителя (давлений, темп-
р, расходов) в групповых и местных теп-
ловых пунктах', контроль за работой ин-
женерного оборудования систем зданий
(водоснабжение, электроснабжения и
пр.); громкоговорящая связь с подъездами
домов; передача информации о парамет-
рах теплоносителя в микрорайоне на
центр, или р-ный ДП.
Назначением ДП систем инженерно-
го обеспечения пром, предприятия являет-
ся контроль за инженерными системами
(отопления, вентиляции, кондициониро-
вания воздуха, водоснабжения, паро- и хо-
лодоснабжения, подачи сжатого воздуха,
освещения, энергоснабжения технологич.
оборудования и пр.). Информация о пара-
метрах теплоносителя на тепловых вводах
в пром, предприятие передается в центр.
ДП.
На основе информации, получ. от ме-
теорологии. службы (метеопунктов) и от
диспетчера энергосистемы, в центр. ДП
вырабатываются исполнит, команды для
теплового источника, насосных станций
тепловых сетей, для отд. групп зданий (в
системах теплоснабжения с групповыми
тепловыми пунктами) или для отд. зданий
(в системах с местными тепловыми пунк-
тами) . Отсюда передаются инбормацич о
режиме работы системы ЦТ диспетчеру
энергосистемы (в том случае, когда иг соч-
ники теплоснабжения теплоэлектроцент-
рали) и команды управления в р~пые ДП
и технологич. звенья системы ЦТ.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИС-
ТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИ-
ЕМ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛО-
СНАБЖЕНИЯ (АСУПЦТ) — совокуп-
ность административных, организац.,
экономико-математич. методов и технич.
средств (вычислит, техники, оргтехники и
др.), предназнач. для упорядочения и со-
вершенствования произв. деятельное™
теплоснабжающего предприятия. Решает
задачи прогнозирования, учета и контро-
ля, регулирования и планирования произ-
водств. и финансовой деятельности пред-
приятия. Имеет ряд подсистем, в т.ч. под-
системы управления развитием, осн. гцю-
из-вом, технич. эксплуатацией и
ремонтом осн. фондов, материально-тех-
нич. и финансовыми ресурсами, кадрами,
реализацией продукции и др. Специфика
АСУПЦТ — решение задач, непосредст-
венно сопрягающихся с задачами АСУ
технологич. процессов и автоматизиро-
ванной системой диспетчерского управ-
ления централизованным теплоснабже-
нием (АС ДУ ЦТ): планирование штаб-
ной городу теплоты на месяц, год; плани-
рование и выполнение технич.
обслуживания и ремонтов тепловых се-
тей и оборудования; планирование и вы-
полнение работ по наладке гидравличе-
ских режимов тепловых сетей', планиро-
вание и проведение гидравлич. тепловых
испытаний сетей. Этот комплекс задач об-
разует подсистему управления надежно-
стью и системы централизованного теп-
лоснабжения. Из переписи. задач важное
место занимают планирование и проведе-
ние технич. обслуживания и ремонта. Это
объясняется тем, что при сложившейся
практике эксплуатации тепловых сетей
обслуживание и ремонты проводятся в
строгой последовательности от границы с
тепловым источником до мест подключе-
ния абонентов. Из-за ограниченности тру-
Блок-схема подсистемы уп-
равления надежностью
МН — модели надежности;
СОРС — синтез оптимальных
ремонтных стратегий; РГН —-
расчеты по наладке гидравличе-
ского режима; ОПИ—оптимиза-
ция планов испытаний; БКПР—
блок календарного планирова-
ния ремонтов; ТОиР — техниче-
ское обслуживание и ремонты
довых ресурсов период восстановления не-
,/й нравных сетей удлиняется, что снижает
надежность системы централиз. тепло-
стпбжеииа. Кроме того, опа снижается и
ил -за того, что при жестко регламентиров.
последовательности ремонтов зачастую
заменяются трубы и арматура, находящи-
е*'м в исправном состоянии. Отсюда важ-
ной задачей АСУПЦТ является обоснова-
ние уд. веса восстанавливаемой части си-
стемы и определение перечня конкретных
участков тепловых сетей и единиц обору-
дования, подлежащих ремонту или замене
до отказа системы. Решение этой задачи
требует синтезирования стратегий ремон-
тов, в основе к-рых лежат спец, модели
надежности, позволяющие прогнозиро-
ван» возможные отказы в осн. элементах
системы. При этом выбытие и восстанов-
ление сетей и оборудования моделируются
как дискретный марковский случайный
процесс с восстановлением, а сами модели
"обучаются" по реально возникающим от-
казам, фиксируемым вавтоматизиров. си-
стеме диспетчерского управления. Синте-
зируемые стратегии технич. обслужива-
ния и ремонта минимизируют вероятности
появления отказов и затраты на проведе-
ние работ. От искание таких оптим. ремон-
тных стратегий — первый этап общей за-
дачи. Па втором этапе методами теориц
расписаний решается задача календарно-
го планирования реализаций этих работ в
межотопит. период.
Планирование наладочных работ на
тепловой сети основано на использовании
моделей гидравлич. режима, и эта задача
АСУПЦТ уже достаточно хорошо разра-
ботана. Ее результатом являются коорди-
наты соответствующих тепловых пунктов
и хар-ки наладочных элементов (дроссе-
лирующих шайб, сопел элеваторов, арма-
туры на трубопроводах).
Планирование и проведение гидрав-
лич. и тепловых испытаний тепловых сетей
на повыш. параметры — важнейшая задача
АСУПЦТ, Ее решение позволяет устранить
неопределенности в моделях надежности.
Для этого в критерии оптимизации плана
проведения испытаний должны учитывать-
ся состояние сист емы и кол-во информации,
24 Автоматизированная система управления тепловым и воздушным режимами здания
получ. в результате его проведения. Для ре-
ализации оптим. плана испытаний, к-рые
можно рассматривать как активный экспе-
римент в "ускоренном времени", использу-
ется автоматизир. система диспетчерского
управления, где воспроизводятся все оптим.
испытат. режимы.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИС-
ТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ И
ВОЗДУШНЫМ РЕЖИМАМИ ЗДА-
НИЯ — система устройств, включающая
технич. средства, обеспечивающие авто-
матич. сбор информации о параметрах
теплового и воздушного режимов здания и
наружного климата, переработку полу-
ченной информации и выработку на этой
основе управляющих воздействий. Ис-
пользование АСУ позволяет повысить ус-
тойчивость параметров микроклимата и
сократить расход энергоресурсов на их
поддержание. Логическую основу АСУ со-
ставляет математическую модель теп-
лового и воздушного режимов здания, ре-
ализуемая на мини-ЭВМ. С учетом изме-
ренных значений параметров расчеты на
ЭВМ позволяют периодически воспроиз-
водить тепловой и воздушный режимы в
здании и, ориентируясь по ним, выраба-
тывать рекомендации по энергоэкономич-
ным режимам работы систем отопления,
вентиляции и кондиционирования возду-
ха. Технич. оснащение АСУ т.в.р.з. состо-
ит из след, частей: измерит, комплекса,
включающего датчики для измерения па-
раметров микроклимата, наружного кли-
"мата и систем отопления и вентиляции,
сигнализаторов предельных значений и
индикаторов положения исполнит, орга-
нов регуляторов, установл. на оборудова-
нии систем, устройств для преобразования
аналоговых измерителей в цифровые; уп-
равляющего вычислит, комплекса, вклю-
чающего в себя коммутатор, передающий
информацию в ЭВМ, линию связи отд. ча-
стей системы, мини-ЭВМ с набором уп-
равляющих программ и пульт управления;
исполнит, части в виде устройств для регу-
лирования мощности аппаратов систем
отопления и вентиляции. Наблюдаемые
параметры периодически передаются в
управляющий комплекс и запоминаются в
памяти ЭВМ. С учетом измеренных пара-
метров наружной и внутр, среды в ЭВМ на
основе математич. модели теплового и воз-
душного режимов проводится расчет тре-
буемых (оптимальных) параметров сис-
тем отопления и вентиляции. Вычисл. па-
раметры сравниваются с измеренными, в
результате вырабатываются управляющие
сигналы, передаваемые на исполнит, ме-
ханизм регуляторов систем. Оператор, на-
ходящийся у пульта управления, может
получать информацию о поведении отд.
частей систем и состоянии внутр, среды в
помещениях здания и вмешиваться в рабо-
ту систем.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИС-
ТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИ-
ЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ГАЗО-
СНАБЖЕНИЯ (АСУТПГ) — человеко-
машинный комплекс в основе технич.,
программного, информац. и организац.
обеспечений, осуществляющий высокий
уровень управления разветвл. газовым х-
вом. Технич. обеспечение состоит из спе-
циализиров. комплекса на базе ЭВМ, мо-
дулей устройств связи с объектами и сис-
темы телемеханики (см. Телемеханизация
систем газоснабжения). Комплекс тех-
нич. средств может функционировать в
двух режимах: комплексном — совмест-
ная работа специализиров. комплекса и
системы телемеханики; автономном —
независимая работа комплекса и системы
телемеханики, выполняющей информац.,
управляющие и вспомогат. функции. Ин-
формац. обеспечение подразделяется на
внутримашинное (информац. база дан-
ных; комплекс программ управления ин-
формац. базой данных) и внемашинное
(технико-экономич. информация; систе-
мы классификации, кодирования и орга-
низации введения, хранения и внесения
изменений в документиров. информацию;
входные и выходные данные). К инфор-
мац. ф-циям относятся: сбор, первичная
обработка и хранение информации о гид-
равлич. режиме газовых сетей (режимы
давлений, потребления и подачи газа);
расчет по спец, программам необходимых
технология, режимов и определение от-
клонения требуемых значений парамет-
ров от измер.; расчет технологич. показа-
телей распределения и интегр. показате-
лей потребления, определение их откло-
нений от лимита газоснабжения;
обнаружение крупных утечек газа в сетях
высокого и среднего давлений. Управляю-
щие ф-ции: управление гидравлич. режи-
мами газовых сетей на базе расчета пото-
кораспределения, обеспечивающего уста-
новление миним. необходимого давления
газа перед газорегуляторными пунктами
(ГРП) и газорегуляторными установка-
ми (ГРУ); управление распределением
ресурсов природного газа, соответствую-
щих плановым лимитам газа, отпускае-
мым городу, в целях минимизации ущерба
от недоподачи газа коммунально-бытовым
и пром, потребителям; управление регуля-
торами давления газа с целью поддержа-
ния его перед горелками потребителей,
близким к номин. значению. К вспомогат.
ф-циям относится контроль состояния
технич. средств системы.
Для реализации ф-ций АСУТПГ не-
обходимо как общее, так и спец, програм-
мное обеспечение. Общее состоит из опе-
рац. системы и набора стандартных под-
программ, позволяющих получать загру-
зочные модули в спец, программном
обеспечении; спец. — из комплекса про-
грамм для выполнения ф-ций АСУТПГ.
Организац. обеспечение включает инст-
рукции, регламентирующие обязанности,
права и ответственность персонала под-
разделений, входящих в контур управле-
ния АСУ, а также технологич. и эксплуа-
тац. инструкции. Система АСУТПГ мо-
жет функционировать в двух режимах: ав-
томатич. и оперативном. В первом работа
ведется управляющей программой, к-рая
предусматривает опрос всех контрольных
пунктов в целях получения полной инфор-
мации. Оперативный режим позволяет
диспетчеру вести опрос любого из них.
АСУТПГ охватывает наиболее важные
элементы системы газоснабжения, к-рые
оборудуются контрольными пунктами: га-
зораспределит. станции, газораспределит.
пункты, питающие сети высокого, средне-
го и низкого давлений и отд. потребителей,
а также потребителей, имеющих режим
работы или резервное топливное хозяйст-
во. В средства управления и регулирова-
ния АСУТПГ входят исполнительные ме-
ханизмы, управляющие запорными уст-
ройствами — задвижками с электропри-
водом или предохранит, клапанами с
дистанц. управлением, а также устройства
дистанц. управления настройкой регуля-
торов давления.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИС-
ТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИ-
ЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ЦЕНТРА-
ЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕ-
НИЯ (АСУТПЦТ) — система управле-
ния, предназначенная для оперативного
определения и реализации технологич.
режимов, обеспечивающих качеств, теп-
лоснабжение потребителей при миним.
затратах материальных, энергетич. и тру-
довых ресурсов. АСУТПЦТ включает вза-
имосвяз. локальные контуры управления
отд. технологич. звеньями и контур цент-
рализов. контроля и управления. Благода-
ря связи локальных и централиз. контуров
локальная автоматика отрабатывает мест-
ные возмущения с учетом централизов.
стратегий. Структура АСУТПЦТ опреде-
ляется составом охватываемого автомати-
зацией оборудования и реализуемыми си-
стемой функциями. В зависимости от по-
следних различают 3 типа АСУТПЦТ: ин-
формац., информационно-советующий и
управляющий. АСУ 1-го типа являются
базовыми системами управления, т.к. реа-
лизуемые ими ф-ции входят в состав
АСУТПЦТ информационно-советующего
и управляющего типов. Осн. ф-ции систем
информац. типа состоят: в централизов.
контроле параметров технологич. процес-
са, к-рый в зависимости от важности кон-
тролируемого параметра и вероятности его
отклонения может осуществляться путем
сигнализации, индивид, контроля, конт-
роля по вызову и массового контроля; в
поддержании технологич. параметров на
заданном уровне путем дистанц. управле-
Автоматика безопасности газовых приборов 25
Функциональная структурная схема централи-
зованного теплоснабжения (вариант)
I—источники теплоты; II—тепловая сеть (насосные
станции, магистральные камеры); III — тепловые
пункты потребителей
ния или локального автоматич. регулиро-
вания (см. Автоматизация систем теп-
лоснабжения) ; в локальной защите обору-
дования от аварий; в вычислении комп-
лексных технико-экономич. показателей;
в оперативной связи с вышестоящими си-
стемами управления. В системах инфор-
мац. типа осуществляется только первич-
ная обработка информации с использова-
нием вычислит, техники. Анализ поступа-
ющей информации, принятие решений и
реализацию управляющих воздействий
осуществляет диспетчер или оператор.
В информационно-советующих сис-
темах анализ получ. информации выпол-
няет вычислит, комплекс, к-рый выдает
диспетчеру (оператору) рекомендации по
оптим. или рацион, ведению технологии,
процесса. Принятие решений и их реали-
зация остаются за диспетчером.
В управляющих системах вычислит,
комплексы автоматически управляют тех-
нологич. процессами путем прямой пере-
дачи вырабатываемого управляющего воз-
действия на задающее устройство регуля-
тора или на регулирующий орган. Ф-ции
диспетчера сводятся к контролю за ходом
процесса и работой АСУТП и подмене ав-
томатики только в случае ее отказа. Фун-
кционирование системы теплоснабжения
осуществляется в условиях пост, воздейст-
вия случайных климатич. возмущений,
при случайном водопотреблении. Это за-
ставляет рассматривать ее как стохастич.
объект управления и применять при расче-
тах в АСУТПЦТ соответствующий матем.
аппарат.
АСУТПЦТ решает задачи прогнози-
рования (объемов теплопотребления, рас-
ходов топлива и др.), планирования (су-
точных темп-рных и гидравлич. режимов
и др.), оперативного управления. Подроб-
ный перечень и взаимосвязь решаемых за-
дач показаны на схеме, где 1, /7, Ш —
звенья системы теплоснабжения, а 1—
17 — функциональные задачи АСУТПЦТ
и взаимодействующих с ней систем: 1 —
оперативное управление; 2 — расчет кор-
рекции режимов работы агрегатов источ-
ников теплоты и оборудования тепловых
пунктов и сетей; 3 — оперативный анализ
технико-экономических показателей;
4 — расчет плановых технико-экономиче-
ских показателей; 5 — расчет плановой
потребности в теплоте на отопление и го-
рячее водоснабжение; 6 — расчет плано-
вого оптимального температурного графи-
ка центрального регулирования; 7 — про-
гнозирование метеорологических пара-
метров; 8 — контроль текущих
метеорологических параметров; 9 — рас-
чет потребности теплоты на отопление с
корректировкой по текущим метеопара-
метрам; 10 — расчет потребности в тепло-
те на сутки с определением оптимальных
параметров теплоносителя; 11 — расчет
оптимального распределения нагрузки
между теплоисточниками и их агрегата-
ми; 12 — расчет оптимальных гидравли-
ческих режимов тепловых сетей; 13 —
планирование режимов работы оборудо-
вания теплоисточника, сетей и тепловых
пунктов; 14 — расчет фактических техни-
ко-экономических параметров и времени
работы оборудования; 15 — учет техноло-
гических параметров и времени работы
оборудования; 16 — контроль технологи-
ческих параметров режимов работы и со-
стояния оборудования, теплоисточника,
сетей и тепловых пунктов; 17 — анализ
отклонения технологических параметров
режимов работы и состояния оборудова-
ния звеньев от плановых значений (при
нормальных и аварийных условиях).
Информация от датчиков технологи-
ческих параметров (давления, темп-ры,
расхода), характеризующих процессы
теплоснабжения и состояние оборудова-
ния звеньев системы теплоснабжения 7,
7/, 777, с помощью средств телемеханики
передается в вычислительный комплекс
(см. Телеконтроль и телеуправление
теплоснабжением). ЭВМ комплекса по
заданным алгоритмам обеспечивает обра-
ботку полученной информации, произво-
дит необходимые расчеты и вырабатывает
команды задатчикам локальных регулято-
ров (см. Автоматизация систем тепло-
снабжения) и рекомендации диспетчеру
(оператору) по оптимизации режимов ра-
боты системы теплоснабжения. Ряд задач
(4, 5, 6) решается подсистемой управле-
ния основным производством АСУПЦТ
(АСУ предприятием централизов. тепло-
снабжения) .
Внедрение АСУТПЦТ обеспечивает
экономию энергоресурсов, материальных
и трудовых затрат благодаря оптимизации
управления процессами теплоснабжения,
контролю состояния тепловых сетей и обо-
рудования тепловых пунктов, оперативно-
му учету отпускаемых и потребляемых
энергоресурсов.
Комплекс технич. средств АСУТПЦТ
представляет собой совокупность уст-
ройств, аппаратно, программно и органи-
зационно связ. между собой, и должен от-
вечать требованиям территориально рас-
средоточ. объекта. Архитектура комплек-
са зависит от масштабов автомати-
зируемого объекта и состава решаемых
АСУТПЦТ задач.
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИС-
ТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛИЗО-
ВАННЫМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ
(АСУЦТ) — совокупность администра-
тивных, организац., экономико-матема-
тич. методов и технич. средств (вычислит,
техники, оргтехники, автоматики, теле-
механики средств связи и др.), взаимо-
увяз. в единую систему "человек — маши-
на", для принятия и выполнения управля-
ющих решений, направл. на упорядоче-
ние функционирования и развитие
чентрализов. теплоснабжения. Различают
след, виды АСУЦТ: автоматизирован-
ная система управления предприятием
централизованного теплоснабжения
(АСУПЦТ), автоматизированная сис-
тема управления технологическими про-
цессами централизованного теплоснаб-
жения (АСУТПЦТ), автоматизирован-
ная система диспетчерского управления
централизованным теплоснабжением
(АСДУЦТ), интегрированная автома-
тизированная система управления цен-
трализованным теплоснабжением
(ИАСУЦТ).
АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ГАЗОВЫХ ПРИБОРОВ — установл. в
этих приборах комплекс устройств, обес-
печивающий их безопасную эксплуата-
цию. А.б.г.п. проточных водонагревателей
состоит из крана блокировки запальной и
осн. горелок (блок-кран), узла блокировки
подачи газа на осн. горелку с подачей воды
(клапан безопасности), замедлителя за-
жигания, термоклапана или электромаг-
нитного клапана.
Газ поступает по газопроводу в блок-
кран (при отсутствии электромагнитного
клапана), в к-ром краны осн. и запальной
горелок совмещены. Ручка блок-крана по-
ворачивается по часовой стрелке и фик-
сируется в трех положениях: кран полно-
2б Автомтика коммунально-бытовых газовых arpi гатов
Блок-кран и клапан безопасности проточного
водонагревателя
1 — корпус блок-крапа; 2, 3 — пружина и плунжер
клапана безопасности; 4—конусный латунный вкла-
дыш; 5,6 — пробка и крышка газовой) крана; 7, в —
крышка и корпус водяной камеры; 9 — труба для
подвода газа к запальной горелке; 10 — шток с тарел-
кой; 11 — чашечная мембрана; 12 — груба Венгури;
23 — перепускной канал с шариковым замедли-
телем
стью закрыт; кран открыт на запальную
горелку; кран полностью открыт на обе го-
релки. Подача газа регулируется поворо-
том ручки блок-крана между вторым и
третьим положениями. Из блок-крана газ
поступает в клапан безопасности, к-рый
прекращает подачу газа к оси. горелке при
отсутствии протока воды в водонагревате-
ле. Клапан безопасности состоит из ниж-
ней водяной камеры, где размещена разде •
Устройство для отключения газа При наруше-
нии тяги в проточны» водонагревателях
1 — биметаллическая пластина; 2 — термопара кла-
пана ЭМК;3 — клапан ЭМК; 4 — водяная камера; 5 —
тарелка со штоком; б — перепускной канал; 7— ча-
шечная мембрана; 8 — плунжер клапана безопасно-
сти; 9 — основная газовая горелка
ляющая камеру чашечная мембрана, че-
рез тарелку и уплотнит, сальники связан-
ная штоком с плунжером газового клапа-
на. На выходе из второй камеры установ-
лена труба Вентури, соединенная с верх-
ней (надмембранной) частью перепу-
скным каналом. Сверху к корпусу водяной
камеры крепится предохранит, газовый
клапан. При закрытых водоразборных
кранах вода через водяную камеру не дви-
жется. Давление в верхней и нижней ее
частях выравнено перепускным клапаном
(по закону сообщающихся сосудов), и
мембрана занимает нижнее положение.
Плунжер закрывает проход газа через сед-
ло перепускного канала. При движении по
трубе Вентури скорость воды в ее миним.
сечении увеличивается, статич. давление
уменьшается, возникает разность давле-
ний в начале (в миним. сечении трубы
Вентури) и конце (в верхней части водя-
ной камеры) перепускного канала. Под
действием разности давлений вода, проте-
кающая по трубе Вентури, эжектирует во-
ду из верхней части камеры через перепу-
скной канал с размещенным в нем шари-
ковым замедлителем. Давление в верхней
части водяной камеры падает, и под дейст-
вием разности давлений в ее нижней и вер-
хней частях мембрана с чашкой поднима-
ется, через шток открывается газовый кла-
пан и проход газа к осн. горелке. Замедли-
тель зажигания работает как тормозящий
клапан, т.е. шарик частично перекрывает
сечение перепускного канала, тем самым
увеличивая его гидравлич. сопротивле-
ние, уменьшая скорость перетока воды из
верхней части водяной камеры в трубу
Вентури (и обратно). В этом случае пере-
пад давлений между нижней и верхней
частями камеры будет постепенно возра-
стать (уменьшаться), движение мембраны
с плунжером вверх или вниз замедлится
(ускорится), что обеспечит плавное восп-
ламенение и гашение осн. горелки без
сильных хлопков.
Термоклапан обеспечивает подвод
газа к осн. горелке только при работающей
запальной горелке. Он состоит из изогну-
той биметаллич. пластины, соедин. што-
ком с затвором. Пластина спрессована из
двух слоев металла, имеющих разные ко-
эфф. термич. расширения. При нагреве
биметаллич. пластина сжимается (т.е. из-
гибается в сторону металла с меньшим ко-
эфф. расширения) и затвор, опускаясь
вниз, открывается. При погасании пламе-
ни запальной горелки пластина остывает,
разжимается, подтягивая шток вверх, за-
твор прижимается к седлу и поступление
газа к горелке прекращается. В водонагре-
вателях ВПГ-23 и ВПГ-25 вместо термо-
клапана введены электромагнитный кла-
пан, установленный перед блокировоч-
ным краном водонагреват. устройства, и
датчик тяги. Электромагнитный клапан
состоит из нижнего и верхнего клапанов и
электромагнита. Его главное назначе-
ние — блокировка подачи газа на осн. го-
релку в зависимости от тяги и пламени
запальной горелки. Клапан включается
нажатием кнопки, при этом включается и
запальная горелка. При нормальной тяге в
дымоходе спай термопары нагревается
пламенем запальной горелки. Возникаю-
щая термоэдс поступает на обмотку элект-
ромагнитного клапана, к-рый автоматиче-
ски открывает доступ газа к блокировочно-
му крану, и включается осн. газовая горел-
ка. При нарушении тяш или ее отсутствии
биметаллич. пластина датчика тяги нагре-
вается отходящими продуктами сгорания,
открывает сопло датчика тяги и через него
уходит газ, поступающий во время норм,
работы аппарата на запальную горелку.
Пламя запальной горелки гаснет, термо-
пара охлаждается, и электромагнитный
клапан отключает газогорелочное устрой-
ство за 10—60 с.
АВТОМАТИКА КОММУНАЛЬ-
НО-БЫТОВЫХ ГАЗОВЫХ АГРЕГА-
ТОВ — комплекс автоматич. систем (или
устройств) регулирования, безопасности,
аварийной сигнализации и теплотехнич.
контроля, позволяющий повысить эф-
фективность и безопасность сжигания газа
в агрегатах. Автоматика регулирования
предназначена для управления процессом
горения газа, т.е. работой газоиспользую-
щего агрегата в заданном технологич. ре-
жиме при оптим. показателях. Автомати-
ка безопасности обеспечивает безаварий-
ную работу агрегата, немедленно прекра-
щая подачу газа к горелкам при разд,
нарушениях его работы. При этом контро-
лируются след, параметры: давление газа
и воздуха перед горелками; горение факе-
ла в топке', разрежение в топке; темп-pa и
уровень воды в агрегате. Если значение
Автоматика коммунально-бытовых газовых агрегатов 27
Принципиальная схема автоматики РГУ-2
1 — клапан; 2 — пусковая кнопка; 3 — седло клапана;
4—мембрана клапана с жестким центром; 5 — двух-
позиционная заслонка; б—дренажное сопло; 7,23
надмембранное пространство заслонки и микрокла-
пана; 8 — мембрана; 9 — силовое сопло; 10— канал
регулирования; 11 — датчик температуры воды;
12—биметаллическая пластина датчика температу-
ры воды; 13,19,22 — дроссели постоянного сечения;
14,15 — датчики контроля пламени и тяги в дымохо-
де; 16 — дымоход; 17 — основная газовая горелка;
18—запальная горелка; 20 —- газовый кран основной
горелки; 21 — канал регулирования; 24 — мембран-
ный привод микроклапана; 25— сопло микрокла-
пана
хота бы одного из контролируемых пара-
метров выйдет из допустимых границ, по-
дача газа к горелке агрегата немедленно
прекращается. При аварийном отключе-
нии агрегата подаются световой и звуко-
вой сигналы. Для ведения правильного и
экономичного технологич. процесса, уче-
та и анализа работы оборудования агрега-
ты оснащены приборами технологич. кон-
троля. В зависимости от конкретных усло-
вий и назначения газоиспользующий аг-
регат может быть автоматизирован
полностью или частично. В бытовых газо-
вых плитах повыш. комфортности пре-
дусматривают автоматич. зажигание горе-
лок, терморегулирование духового шка-
фа, автоматику контроля пламени горе-
лок. Для автоматизации розжига
используют систему пьезозажигания, к-
рая при повороте ручки крана горелки ге-
нерирует высоковольтные импульсы тока
напряжением 10 — 15 кВ малой длитель-
ности, достаточные для получения искро-
вого разряда в разряднике, установл. у зо-
ны пламени горелки. Автоматика контро-
ля пламени представляет собой систему
термопар, смонтиров. у зоны пламени го-
релок и датчика, соедин. с электромагнит-
ным клапаном, встроенным в кран горел-
ки. Подача газа к горелке и включение
электромагнитного клапана осуществля-
ются при осевом нажатии на рукоятку кра-
на и его повороте. Электромагнитный кла-
пан удерживается открытым за счет тер-
моэдс, к-рая возбуждается при нагревании
спая термопары и передается к электро-
магниту. В случае погасания горелки спай
термопары охлаждается, снижается тер-
моэдс и клапан закрывается.
Система комплексной автоматиза-
ции типа АРК бытовой газовой плиты
обеспечивается след, ф-ции: автоматич.
розжиг горелок спиралью накаливания;
автоматич. отключение*горелок при пога-
сании запальника или осн. горелки либо
при прекращении подачи газа; повторный
автоматич. розжиг после погасания пла-
мени осн. горелки (задувание ее или зали-
вание). Автоматич. устройства газовых
проточных водонагревателей отключают
подачу газа при недостатке или отсутствии
протока воды и тяги в дымоходе. Емкост-
ные газовые аппараты оснащают устрой-
ствами для отключения газового тракта
при отсутствии подачи газа или разреже-
ния в дымоходе; дополнительно их обору-
дуют автбматикой регулирования темп-
ры теплоносителя. Принципиально авто-
матич. устройства безопасности не отли-
чаются от применяемых в проточных
водонагревателях. Для А.к.-б.г.а. приме-
няют регуляторы универе, типа РГУ двух
модификаций: РГУ-1 — только для конт-
роля; РГУ-2 — для контроля и регулиро-
вания. РГУ-1 состоят из блока контроля,
датчиков пламени и тяги; РГУ-2 — из бло-
ка контроля и регулирования, датчиков
пламени, тяги и регулирования темп-ры
воды (или давления пара).
Принцип, схема автоматики РГУ-2
работает след, образом. При выключ. агре-
гате клапан и микроклапаны закрыты,
двухпозиц. заслонка перекрывает дре-
нажное сопло. Датчики тяги и темп-ры за-
крыты, а датчик контроля пламени от-
крыт. Включается аппарат при закрытом
кране горелки нажатием пусковой кнопки
клапана. При этом газ подается через со-
пло кнопки под мембрану клапана и в за-
пальную горелку и микроклапан. Запаль-
ная горелка разжигается, и под воздейст-
вием пламени запальника биметалличе-
ская пластина контроля пламени
закрывает сопло. В канале контроля и над-
мембранном пространстве микроклапана
давление газа возрастает, вследствие чего
мембранный привод микроклапана от-
крывает сопло, через к-рое газ поступает к
запальной горелке. При закрытых датчи-
ках тяги, темп-ры и контроля пламени
давление газа в каналах контроля и регу*
лирования возрастает, что приводит к пе-
ремещению мембранного привода двухпо-
зиц. заслонки, к-рая закрывает силовое и
открывает дренажное сопло. Газ из над-
мембранного пространства клапана через
дренажное сопло удаляется в эжектор го-
релки (см. Эжекционная горелка). Из-за
разности давлений газа под и над мембра-
ной клапана открывается сопло, и газ по-
ступает к осн. горелке. Т.о. автоматика
срабатывает на запуск агрегата. При до-
стижении водой темп-ры, соответствую-
щей темп-ре настройки датчика, сопло от-
крывается, давление газа в канале регули-
рования и надмембранном пространстве
заслонки падает (давление в канале конт-
роля практически не изменяется), двухпо-
зиц. заслонка возвращается в исходное по-
ложение, открывается силовое сопло, дав-
ление газа над и под мембраной клапана
выравнивается, и под действием собствен-
ного веса жеегкий центр мембраны закры-
вает сопло клапана. Газ на запальную и
осн. горелки подается через микроклапан.
Осн. горелка будет работать в режиме "ма-
лое пламя". При снижении темп-ры воды
сопло датчика темп-ры закрывается, дав-
ление газа в канале регулирования и в над-
мембранном пространстве заслонки возра-
стает, что приводит к открыванию дре-
нажного сопла клапана и возобновлению
подачи газа к осн. горелке. При наруше-
нии тяги в дымоходе или погасании за-
пальной горелки срабатывает соответству-
ющий датчик (открывается или закрыва-
ется) , и в каналах контроля и регулирова-
ния резко падает давление газа. Это
приводит к закрытию микроклапана, воз-
вращению заслонки в исходное положе-
ние и закрытию клапана. Подача газа на
обе горелки прекращается. Каналы конт-
роля и регулирования обладают свойством
самоконтролируемости.
При применении для отопления зда-
ний животноводч. и цтицеводч. ферм го-
релок инфракрасного излучения исполь-
зуют автоматику зажигания и контроля
28 Автоматическое включение резерва (АВР)
пламени Система может дополнительно
комплектоваться устройством двухпозиц
регулирования гемп-ры в отапливаемом
помещении. Газовую автоматику регули-
рования и безопасности устанавливают на
пищеварочных котлах и ресторанных ку-
хонных плитах. Ее назначение — автома-
гич. отключение подачи газа на запа льную
и осн горелки при погасании пламени за-
пальника, кратковременном прекраще
нии подачи газа и уменьшении его давле-
ния в подводящем газопроводе. Система
автоматики на пищеварочных котлах до-
полнительно регулирует режим горения и
контролирует гагу в дымоходе
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕ-
НИЕ РЕЗЕРВА (АВР) — автоматич.
включение резервных источников энерго-
снабжения, водоснабжения и т.п или ре-
зервного оборудования в случае выхода из
строя осн. (рабочего) Особенно широко
АВР применяется в энергетич. системах.
АВР осуществляется с помощью спец, ав-
томатич. устройств пост или перем, тока,
обеспечивающих включение резервных
источников питания, оборудования и т.д. с
заданным интервалом времени без уча-
стия человека полностью или частично
Эффективность АВР как противоаварий-
ного средства тем выше, чем меньше пере-
рыв питания потребителей, поэтому время
включения резерва должно быть миним.
допустимым
АДСОРБЕР — аппарат, в к-ром осу-
ществляется поглощение газо- и парооб-
разных компонентов (адсорбативов) из га-
зовых смесей поверхностным слоем адсор-
бента — твердого в-ва, на поверхности
или в порах к-рого происходит адсорбция
(поглощение). Из очищаемых газов погло-
щается адсорбат — пары летучих раство-
рителей (ацетона, бензина, бензола, кси-
лола и др.), оксидов азота, диоксида серы,
соединений фтора, хлора и хлоридов водо-
рода, иода и иодида водорода, сероводоро-
да и сероорганич соединений, паров ртути
и др
При эксплуатации А. необходима реге-
нерация адсорбентов,т е удалениеизихпор
адсорбиров. в-ва (адсорбата). Она осущест-
вляется повышением темп-ры слоя адсор-
Адсорбер с движущимся слоем адсорбента
1 — распределит решетка, 2 — бункер, 3 — корпус,
4 — штуцер для выброса очищенного газа, 5 — лен-
точный фильтр для снижения уноса пыли, 6 — за-
твор для вывода адсорбент» на регенерацию, 7—
слои адсорбента
Адсорберы с кипящим слоем
а — однокамерный, б — многокамер
ный, в — комбинир, 1 — штуцер для
подачи газа на очистку, 2 — конусное
днище, 3 — распределит решетка, 4 —
ввод адсорбента, 5 — циклонное уст-
ройство, б — цилиндрич часть, 7—
кипящий слой адсорбента, 8 — отвод
адсорбента, 9 — переточные трубки,
10 — труба для подачи адсорбента иа
верхнюю полку, 11 — штуцер для вы-
вода очищенного газа, 12 — перфорир
тарелки, 13 — корпус адсорбера, 14—
перфорир конус-накопитель, I—
нижняя цилиндрич обечайка, II—
верхняя конич обечайка
бента при обычных (110—130°С) и повыш
(300—400°С) темп-pax; снижением давле-
ния; десорбцией комбиниров. способами
Выбор метода зависит от свойств адсорбати-
вов и адсорбатов. Наибо лее распространена
десорбция острым водяным паром Сущест-
Адсорберы периодического действия с
неподвижным слоем адсорбента
а — вертикальный, б — горизонтальный,
1 — барботер для подачи острого пара при
десорбции, 2 — люки для выгрузки адсор-
бента, 3 — штуцер для отвода паров при
десорбции, 4—ш гуцер для подачи парога-
зовой смеси (при адсорбции) и воздуха
(при сушке и охлаждении), 5 — люки для
загрузки адсорбента, 6 — корпус, 7 — шту-
цер для отвода отработ газа (при адсорб-
ции) и воздуха (при сушке и охлаждении),
8 — штуцер для отвода конденсата
очитценный
Вибрационный многополочный адсорбер с на-
клонными лотками прямоугольного сечения
1 — корпус, 2,8 — штуцеры для ввода свежего и вы-
вода отрабоч адсорбента, 3,7 — штуцеры для вывода
и ввода газа, 4 — вибрирующая решетка, 5 — вибро-
кипящий слой, б — бункер
в\ h'i |>.н 1ичные схемы применяемых в про-
мышленности А
АККУМУЛЯТОР-ТЕПЛООБ-
МЕННИК (от лат. accumulator — собира-
тель, накопитель) — устройство для на-
копления и последующего использования
теплоты Сотт из теплоизолиров. ем-
кости с рабочим телом, непосредственно
аккумулирующим теплоту, системы кана-
лов для теплообмена рабочего тела с теп-
лоносителем. Полный цикл работы скла-
дывается из трех последоват. режимов: за-
рядки теплотой, ее хранения и разрядки.
Переход от одного режима к др. осуществ-
ляется регулирующими устройствами, об-
разующими вместе с А.-т. и трубопрово-
дами систему аккумулятора-теплообмен-
ника А.-т применяется для передачи теп-
лоты потреби гелю от источника перем.
Активная система солнечного отопления 29
мощности (напр., солнца) в случае, когда
график выработки теплоты источником не
совпадает с графиком ее потребления.
А.-т. делят по характеру физ. или хим.
процессов, происходящих в них, на акку-
муляторы "явной" теплоты, теплоты фазо-
вого перехода (плавления) и хим. реак-
ций. В аккумуляторе "явной" теплоты про-
цесс аккумуляции осуществляется нагре-
вом теплоемкого рабочего тела, напр.
засыпки из камней, нагреваемой проходя-
щим сквозь нее горячим воздухом, или во-
дяного бака с циркулирующей по змееви-
кам сквозь него водой. Достоинства А.-т.
этого типа —- простота конструкции и ма-
лая стоимость. А.-т. плавления рабочего
тела выполнен из герметичных контейне-
ров разл. формы (пластин, цилиндров,
шаров) с в-вом, расплавляемым при обте-
кании контейнеров теплоносителем с
темп-рой выше темп-ры плавления в-ва.
Плавление сопровождается поглощением
теплоты, необходимой для разрушения
кристаллич. структуры в-ва. При разрядке
происходит обратный процесс — восста-
новление этой структуры, сопровождае-
мый выделением теплоты. Достоинство
А.-т. — большая плотность аккумулиру-
емой теплоты при относит, низкой сто-
имости. В А.-т. хим. реакций использует-
ся энергия связей обратимых хим. реак-
ций, включая сорбцию газов рабочим
телом, напр. MgCCh (тв.) + 1200 кДж "
-MgO (тв.) + СОг (газ). Продукты реак-
ции хранятся раздельно. Преимущество
их — наибольшая плотность аккумули-
ров. теплоты, превышающая такую же
А.-т. плавления в 3—4 раза.
АККУМУЛЯТОР ТЕПЛОТЫ —
резервуар для создания запаса теплоты в
системе солнечного отопления, получае-
мой коллектором солнечной энергии.
Солнечное излучение изменяется как в те-
чение суток, так и в течение года. Зимой
теплопотребление здания макс, и кол-во
солнечного излучения не соответствует
ему: при макс, тепловой нагрузке отопле-
ния поступление солнечной радиации ми-
ним. Кроме того, теплоподача от коллекто-
ра солнечной энергии изменяется от нуля
до макс, в полдень. В А.т. накапливается
избыток теплоты, получаемой коллекто-
ром в те периоды, когда кол-во полезного
солнечного излучения превышает тепло-
потребление. За счет аккумулиров. тепло-
ты обеспечивается теплопотребление в то
время, когда поступление солнечного из-
лучения миним. или отсутствует. Конст-
руктивно А.т. представляет собой тепло-
изолиров. резервуар, заполп. водой, таль-
кой, парафином или др. теплоаккумули-
рующим материалом. Подвод теплоты при
зарядке А.т. и ее отвод при разрядке осу-
ществляются либо с помощью теплообм.
устройств, либо при непосредств. пропу-
скании теплоносителя, если теплоакку-
Водяной бак.
1—патрубок для отвода горячей воды; 2 — теплоизо-
лированный бак; 3 — теплообменник системы отоп-
ления; 4 — электронагреватель; 5 — перегородка с
опускной трубой; б — теплообменник для подвода
теплоты; 7 — патрубок для подвода холодной воды
мулирующая среда и теплоноситель — во-
да или если теплоноситель — воздух, а
теплоаккумулирующий материал — галь-
ка. А.т. различаются: по характеру физ.-
хим. процессов в теплоаккумулирующем
материале — емкостные (водяные, галеч-
ные и т.п.) с накоплением теплоты в ре-
зультате нагревания воды, гальки, грунта
и т.п.; фазопереходные с накоплением
теплоты при плавлении материала типа
парафина, глауберовой соли и т.п. и ис-
пользованием теплоты, выделяющейся
при его затвердевании; термохим. с ис-
пользованием теплоты хим. реакций; по
продолжительности аккумулирования —
краткосрочные, обеспечивающие тепло-
потребление в течение неск. часов или су-
ток, и сезонные для теплопотребления в
Аккумулятор теплоты галечный
1 — крышка бункера; 2 — теплоизолированный кор-
пус бункера; 3 — бетонный блок для распределения
воздуха; 4—теплоизоляция; 5—сетка; 6 — слой галь-
ки; 7 и 8 — патрубки для подвода и отвода воздуха
течение отопительного сезона за счет
теплоты, накопи, в теплый период года. В
системах горячего водоснабжения и сол-
нечного отопления используются низко-
темп-рные А.т. (диапазон 30—95°С). Па-
раметрами А.т. данного типа являются
теплоаккумулирующая способность или
энергоемкость, диапазон рабочей темп-ры
и скорость подвода и отвода при их зарядке
и разрядке. Энергоемкость водяного или
галечного А.т. равна произведению массы
(G) теплоаккумулирующего в-ва, его уд.
массовой теплоемкости (с) и разности
(Д t) его конечной и начальной темп-p. В
случае фазопереходного А.т. энергоем-
кость больше на величину полной теплоты
фазового перехода теплоаккумулирующе-
го в-ва. Бак А.т. разделен перегородкой на
две части — в нижнюю из коллектора сол-
нечной энергии подводится теплота, а из
верхней отводится теплота для отопления.
При необходимости используется нагрева-
тель. Галечный А.т. для системы воздуш-
ного отопления состоит из теплоизоли-
ров. бункера на опорных бетонных блоках,
обеспечивающих также распределение
потока воздуха. Слой гальки расположен
на сетке. При зарядке А.т. горячий воздух
подводится через патрубок щелевидной
формы, а отводится через др. патрубок та-
кой же формы, при разрядке в него пода-
ется холодный воздух, а нагретый отводит-
ся. Подобный А.т. отличается большими
размерами: при энергоемкости в
1000 МДж объем галечного А.т. почти в 4
раза больше объема водяного аккумулято-
ра и в 17,5 раза больше объема аккумуля-
тора с парафином.
Осн. преимущество фазопереходных
А.т. — высокая плотность аккумулиро-
ванной энергии, а следовательно, значит,
меньшие масса и объем по сравнению с
емкостными А.т. В крупных системах
отопления для аккумулирования теплоты
используются желсзобет. и стальные ре-
зервуары объемом до 50—100 тыс.м3, в
к-рых горячая вода может сохранять при
темп-ре 80—95°С до 5—8 тыс. ГДж тепло-
ты. Для сезонного аккумулирования теп-
лоты целесообразно использовать подзем-
ные водоемы, грунт, скальную породу и
др. природные образования. Сезонные А.т.
можно использовать совместно с тепловы-
ми насосами, в этом случае их теплоакку-
мулирующая способность удваивается за
счет более глубокого (до 5°С) охлаждения
воды в резервуаре.
АКТИВНАЯ СИСТЕМА СОЛНЕЧ-
НОГО ОТОПЛЕНИЯ — система отоп-
ления (с.о.) с использованием солнечного
излучения, к-рая в зависимости от вида
теплоносителя может быть жидкостной
или воздушной. В жидкостной с.о. тепло-
носителем в контуре коллектора солнеч-
ной энергии (КСЭ) служат вода, антифриз
(40—50%-ный водный раствор этилен-
30 Активный ил
Активная система солнечного отопления
а — водяная; б — воздушная; 1 — коллектор солнеч-
ной энергии; 2 — аккумулятор теплоты; 3 — допол-
нительный источник теплоты; 4 — отапливаемое
здание; 5 — насос (вентилятор); б — регулирующая
арматура
либо пропиленгликоля) или воздух. Воз-
душная система в отличие от жидкое иной
не подвергается замерзанию и коррозии,
имеет меньшую массу, но теплотехниче-
ски гменее эффективна. Теплота в систе-
мах воздушного отопления зданий рас-
пределяется с помощью вентиляторов и
воздуховодов или излучающих панелей,
радиаторов и конвекторов в системах во-
дяного отопления. Жидкий теплоноси-
тель нагревается в коллекторах солнечной
энергии и поступает в водяной аккумуля-
тор теплоты, где отдает теплоту тепло-
аккумулирующей среде, и насосом воз-
вращается в коллектор. Теплоноситель из
обратной магистрали с.о. др. насосом по -
дается в аккумулятор теплоты и после по-
догрева снова поступает в с.о. здания. При
отсутствии или недостаточном кол-ве сол-
нечной теплоты необходимы дополнит,
источник теплоты и регулирующая арма-
тура для переключения потоков. А.с.с.о.
может иметь 2 теплообменных аппарата:
один для передачи теплоты из коллектора
солнечной энергии в аккумулятор, вто-
рой — из аккумулятора теплоты к потре-
бителю. Воздушная А.с.с.о. состоит из воз-
душного коллектора солнечной энергии,
галечного аккумулятора теплоты, а также
дополнит, источника теплоты и запорно-
регулирующих клапанов. Нагретый в кол-
лекторе воздух поступает в отапливаемое
здание.
На схеме а показана схема А.с.с.о. с
жидкостным коллектором солнечной
энергии и отоплением нагретым воздухом.
В коллекторе нагревается поступающий в
верхнюю часть аккумулятора незамерза-
ющий теплоноситель. Охлажд. теплоно-
ситель возвращается насосом в коллектор
из нижней части аккумулятора теплоты.
Предусмотрены теплообменник для нагре-
вания воздуха системы отопления и допол-
нит. нагреватель. Имеется подогреватель
воды, подключ, к аккумулятору теплоты
через теплообменник. Внутри этого подо-
гревателя предусмогрен дополнит, подо-
греватель, используемый, когда солнеч-
ной теплоты недостаточно, для подогрева
воды до требуемой темп-ры.
А.с.с.о. характеризуется годовой теп-
лопроиз-стью, кпд, степенью замещения
топлива или долей солнечной энергии в
покрытии тепловой нагрузки за месяц или
год, годовой экономией топлива. К ним до-
бавляются хар-ки экономил, эффективно-
сти гелиосистемы: себестоимость единицы
отпущенной теплоты, капит. затраты и
эксплуатац. расходы, срок окупаемости.
Цель теплового расчета А.с.с.о. —• опреде-
ление ее тепловой мощности, площади
коллектора солнечной энергии и объема
аккумулятора теплоты. Исходными дан-
ными служат: показатели климата мест-
ности (дневное кол-во суммарной и диф-
фузной солнечной радиации, поступаю-
щей на горизонт, поверхность, и темп-ра
наружного воздуха в течение года), за-
Общие рекомендации по системам солнечного отопления и горячего
водоснабжения
Параметры Коллектор солнечной энергии
жидкостный | воздушный
Системы солнечного отопления
Уд. расход теплоносителя, м3 /с на 1 м2
площади коллектора „
Уд. объем аккумулятора теплоты г, м4
на 1 м2 плоптади коллектора
Систем ы горячего
Площадь поверхности коллектора, м2 /чел
фективный оптич. кпд и коэфф, тепловых
потерь коллектора, среднемесячная теп-
ловая нагрузка отопления, суточное по-
требление горячей воды и темп-ра холод-
ной и горячей воды, уд. объем и коэфф,
тешюпоаерь аккумулятора теплоты. Теп-
ловая мощность коллектора Qk, Вт, опре-
деляется по ф-ле Qk - А/*к[/к(та) -
- kK(fa - ?H)J, где А — площадь поверхно-
сти коллектора солнечной энергии, м2;
fk — коэфф, отвода теплоты из него; 1К —
плотность потока солнечной энергии на
поверхность наклонного коллектора,
Вт/м2; (та ) — его эффективная погло-
щат. способность; кк — коэфф, теплопо-
терь коллектора, ВтДм^С); fa — темп-ра
теплоносителя на входе в коллектор, °C;
fa — темп-ра наружного воздуха, °C.
Тепловая мощность А.с.с.о. меньше
мощности коллектора на величину тепло-
потерь в соединит, трубопроводах и акку-
муляторе теплоты, а также неиспользуе-
мого избыточного кол-ва получ. теплоты.
А.с. требуют больших капиталовложений,
поэтому экономически нецелесообразно
проектировать системы, способные по-
крывать всю годовую тепловую нагрузку
отопления и горячего водоснабжения. В
системах с краткосрочным аккумулирова-
нием теплоты оптим. степень замещения
составляет 0,5, в системах с сезонным ак-
кумулированием — 0,8—0,9. К осн. кон-
структивным хар-кам А.с.с.о. относятся
площадь поверхности коллектора солнеч-
ной энергии А и объем аккумулятора теп-
лоты У. Определение этих величин — за-
дача сложная, и наилучшим решением яв-
ляется динамич. моделирование системы.
Упрощенно (весьма грубо) величину А,
м2, вычисляют по ф-ле А - йн/^с, где
QH — тепловая нагрузка отопления в мар-
те, кВтч; Qc — суточная теплопроиз-сть
гелиосистемы, кВт'ч. Объем У, м3, аккуму-
лятора теплоты — у - Av, где v — уд. объ-
ем теплового аккумулятора, м3 на м2 пло-
щади поверхности коллектора солнечной
энергии.
Оптим. ориентация коллектора —
южная, угол наклона его к горизонту равен
0,01...0,02 0,005...0,02
0,05—0,15 0,15...0,35
водоснабжения
0,75—1,2
широте <р местности для систем горячего
водоснабжения <р +15° для системы отоп-
ления и tf> -15° для круглогодичных сис-
тем горячего водоснабжения. Осн. тенден-
ции развития А.с.с.о. — совершенствова-
ние конструкций, упрощение и удешевле-
ние технологии изготовления и монтажа
коллекторов солнечной энергии и аккуму-
ляторов теплоты, использование комбини-
рованных солнечно-теплонасосных сис-
тем отопления (теплоснабжения).
АКТИВНЫЙ ИЛ — взвешенная в
воде активная биомасса, осуществляющая
процесс очистки сточных вод в аэробных
биоокислителях (аэротенки, окситенки и
т.д.), А.и. — сложное сообщество микро-
организмов разл. систематич. групп и нек-
рых многоклеточных животных. А.и. био-
окислителей формируется под влйянием
хйм. состава обрабатываемой сточной во-
ды, растворенного в ней кислорода, темп-
ры, pH и окислительно-восстановит. по-
тенциала. По внешнему виду А.и. пред-
ставляет собой хлопья светло-серого, жел-
Алгоритм проектирования здания 31
товатого или темно-коричневого цвета, гу-
сто заселенные микроорганизмами, за-
ключенными в слизистую массу. Средний
размер хлопьев 1 —4 мм, но в зависимости
от условий в биоокислителе он может из-
меняться от долей миллиметра до 30—
40 мм. Хлопьеобразование — процесс
сложный, и механизм его до конца не
выяснен. Часто его объясняют накоплени-
ем на поверхности клеток внеклеточных
полимеров (в осн. полисахаридов и бел-
ков), имеющих анионоактивные и неио-
ногенные группы и способных вести себя
как полиэлектролиты. Взаимодействие
высокомолекулярных полимеров приво-
дит к возникновению между отд. клетками
связующих мостиков и образованию
сложной структуры хлопьев А.и. Способ-
ность А.и. образовывать хорошо оседаю-
щие хлопья — важнейшее его свойство,
т.к. эффективность очистки сточных вод в
аэротенках в значит, степени зависит от
последующего процесса отделения А.и. от
очищенной воды. Способность А.и. к осе-
данию характеризуется значением илово-
го индекса. Образовывать хлопья способ-
ны многие роды бактерий. Благодаря
очень развитой поверхности хлопьев А.и.
(около 100 м ” на 1 г сухого в-ва) на них
сорбируются коллоидные и взвешенные fl-
ва, в результате чего хлопья А.и. представ-
ляют собой сложную совокупность микро-
организмов, продуктов их жизнедеятель-
ности и инертных частиц. А.и. присуща
способность удерживать большое кол-во
воды в осн. в связанном состоянии. С повы-
шением концентрации А.и. в сточной воде
доля связанной воды в нем увеличивается.
Биохимич. активность А.и. — спо-
собность его к изъятию и окислению орга-
нич. примесей сточных вод — оценивают
по скорости потребления кислорода и по
содержанию в нем ферментов. В том и дру-
гом случаях результат относят к 1 г без-
зольного вещества А.и. При оценке биохи-
мич. активности А.и. по ферментам опре-
деляют содержание в нем отд. групп окси-
редуктаз, каталаз, дегидрогеназ,
цитохромов. Чаще определяют дегидроге-
назную активность А.и., по к-рой оцени-
вают работу аэрационных сооружений,
состояние А.и., токсичность сточных вод.
При этом учитывают, что яды блокируют
активность дегидрогеназ.
А.и. аэротенков подвержен вспуха-
нию, к-рое чаще всего связывают с разви-
тием нитчатых бактерий и нек-рых гри-
бов. При вспухании структура хлопьев
А.и. резко видоизменяется. Хлопья увели-
чиваются в размере, становятся рыхлыми.
Вспухший А.и., обладающий чрезвычай-
но развитой поверхностью, имеет повы-
шенную окислит, способность, может ин-
тенсивно использовать углерод нек-рых
трудноокисляемых в-в, потребность в азо-
те и фосфоре у нитчатых бактерий суще-
ственно ниже, чем у обычных флокулиру-
ющих бактерий. Однако на практике ис-
пользовать эти потенц. преимущества
вспухшего ила затруднительно. Пружиня-
щие нити бактерий, пронизывая хлопья,
препятствуют их осаждению. Вспухший
А.и. выносится из вгоричныд отстойни-
ков, ухудшая качество очищенной воды.
При вспухании очень сложно поддержи-
вать необходимую дозу А.и. в аэротенке,
что также влияет на качество очистки. А.и.
с развитой нитчатой микрофлорой выгод-
но использовать для очистки производств,
сточных вод с недостаточным кол-вом био-
генных элементов. Эффективная очистка
таких вод возможна при установке в аэро-
тенке вертик. сит, через к-рые проходит
поток воды. Нитчатые организмы, закреп-
ляясь на этих ситах, хорошо очищают во-
ду. Ил, прошедший через сито, легко
осаждается во вторичном отстойнике.
Вспухание А.и. наблюдается при избытке
углеводов в очищаемой воде или недостат-
ке биогенных элементов, при уменьшении
концентрации растворенного кислорода
или резком изменении нагрузки на А.и.
Универсального способа борьбы со вспуха-
нием А.и. не найдено вследствие многооб-
разия причин, вызывающих это явление.
В условиях городских очистных станций
бороться с развившимся вспуханием до-
вольно трудно. При незначительном кол-
ве нитчатых организмов в иле целесооб-
разно уменьшение нагрузки на пего. В ка-
честве одной из мер рекомендуется подще-
лачивание воды до pH - 9...9,4.
Хим. состав А.и. обусловлен составом
клеточного в-ва микроорганизмов. Сухое
в-во А.и. состоит изорганич. (беззольной)
части и золы и представляет собой приме-
си, присутствовавшие в исходной сточной
воде и трансформированные в биомассу, а
также в-ва, адсорбированные хлопьями
А.и. Элементный состав беззольной части
А.и. (как и состав клеточного в-ва) опре-
деляется осн. органогенами: углеродом,
кислородом, водородом, азотом. Соотно-
шение этих элементов в беззольном в-ве
А.и. зависит от состава обрабатываемых
сточных вод, технологии, режима очистки
и может существенно изменяться. В сред-
нем на долю углерода приходится 50—
52%, кислорода 29—33%, водорода 6—
8%, азота 8—12%, беззольного в-ва А.и.
Соотношение элементов в А.и. определено
в 1952 и представлено в виде "формулы"
клеточного в-ва CsPvNOa. Эта формула ис-
пользуется для всех расчетов, связанных с
кинетикой биохимич. процессов очистки
воды и синтезом клеточного в-ва, точность
ее для практич. целей оказывается доста-
точной. Значение удельной ХПК А.и. с та-
ким соотношением осн. органогенов со-
ставляет 1,42 мг/мг.
Примерно 75—80% беззольного в-ва
А.и. приходится на долю белков, жиров и
углеводов, остальные 20—25% составляет
негидролизуемый остаток. Более всего в
А.и. белков, содержание к-рых колеблется
в среднем от 40 до 60% (в расчете на без-
зольное в-во). Кол-во белков в А.и. не по-
стоянно и зависит от его видового состава
- и возраста. Углеводы составляют 3—20%,
жиры 10—30%. Зольность А.и. колеблет-
ся в очень широких пределах — от 10 до
40%, для А.и. городских очистных стан-
ций она обычно составляет 25—30%. В
зольной части А.и. обнаруживаются все
элементы, присущие клеткам организмов
(Р, S, К, Na, Са, Mg, Fe и т.д.). Однако в
А.и. по сравнению с клеточным в-вом зна-
чительно возрастает содержание железа и
кремния. При биологич. очистке жесткой
воды в хлопке А.и. обнаруживается нера-
створимый фосфат кальция, увеличиваю-
щий плотность хлопьев.
АЛГОРИТМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЗДАНИЯ — программа выбора осн. хар-к
намеченного к постройке здания, обеспе-
чивающих его функционирование с ком-
фортным для людей и оптим. для техноло-
гич. процесса микроклиматом, с Эффек-
тивным использованием энергии, матер, и
трудовых ресурсов. Последовательность
определения А.п.з. такова: выяснение рас-
четных внутр, условий (допустимые и оп-
тим., локальные и общие, комфортные и
технологич. в рабочей зоне помещения для
зимнего и летнего периодов и годового
цикла) и потребное для их осуществления
обеспечение; нахождение расчетных на-
ружных условий с учетом принятого коэф-
фициента обеспеченности Коб в виде со-
четания хар-к изменения параметров кли-
мата также соответственно для зимы, лета
и года; выбор защитных показателей гра-
достроит., объемно-планировочного и
конструктивного решений здания (пас-
сивные меры борьбы с переохлаждением и
перегревом). Оптимизация тепло-, возду-
хо~ и влагозащитных свойств наружных
ограждений всех видов, создание равно-
эффективных в отд. сечениях защитных
свойств конструкций и конструкций с ре-
гулируемыми свойствами; расчет потерь и
поступлений теплоты в помещение через
наружные ограждения от технологич. и
бытовых источников, расчет тепловой) ба-
ланса и теплоустойчивости помещений,
определение экстрем, нагрузок зимой, ле-
том и годового хода теплового режима по-
мещений здания; определение естеств.
(пассивного) теплового режима здания
для зимних и летних условий, его годового
хода (хар-к отопит, и охладит, периодов,
выявление низкопотенц. источников (сто-
ков) теплоты, холода в здании и на пло-
щадке, вторичные энергетические ресур-
сы технологич. процесса, их режимные
хар-ки); определение установочной мощ-
ности, режима работы и регулирования
систем отопления — охлаждения, вен-
тиляции и кондиционирования воздуха1,
выбор схем и элементов названных систем,
32 Алгоритм системы кондиционирования микроклимата
включая приемники солнечной энергии,
вторичные экономил, ресурсы техноло-
гич. процесса, низкопотенц. теплоты, те-
ряемой издании, и др. нетрадиц. источни-
ков энергии; определение эффективности
принятого решения системы кондициони-
рования микроклимата здания, его эко-
номил., энергетич. и материальные пока-
затели.
АЛГОРИТМ СИСТЕМЫ КОНДИ-
ЦИОНИРОВАНИЯ МИКРОКЛИМА-
ТА —• программа выполнения и последо-
ват. смены технологич. процессов, проте-
кающих в отд. элементах системы. Напр.,
алгоритм функционирования может опи-
сывать определ. последовательность тер-
модинамич. обработки воздуха вщистемс
кондиционирования воздуха, исключаю-
щую перерасход энергии. При совместном
действии систем отопления и вентиля-
ции А.с.к.м. определяет последователь-
ность изменения их мощности, включения
и выключения, обеспечивающую сниже-
ние суммарного расхода энергии.
АНАЛИЗАТОРЫ КАЧЕСТВА
ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД —
приборы непрерывного действия, пред-
назначенные для определения концентра-
ции к.-л. одного или песк. компонентов,
содержащихся в воде. В отличие от лабо-
раторных приборов А.к.п.с.в. могут длит,
время работать в автономном режиме без
участия операторов (лаборантов). Наибо-
лее распростран. тип анализаторов каче-
ства — пром. pH-метры, определяющие
водородный показатель жидкости. По их
принципу устроены А.к.п.с.в. потенцио-
метрич. типа для определения концентра-
ции ионов таких элементов, как кальций,
натрий, и др. в-в. Их чувствит. элементами
являются спец, электроды, селективные к
ионам элементов. С помощью солеме-
ров — кондуктометров, основ, на измере-
нии электропроводности жидкости, опре-
деляют ее общее солесодержание, а также
концентрацию к.-л. растворов солей,
напр. КС1, NaCl. Мутность жидкости оце-
нивают турбидиметрами или нефеломет-
рами — приборами, основ, на измерении
светопропускания или светопоглощсния
жидкости. В системах канализации их ис-
пользуют в качестве сигнализаторов уров-
ня осадка в отстойниках. При необходимо-
сти определения концентрации нек-рых в-
в, растворенных в воде, применяют прибо-
ры фотоколориметрич. типа. Они, как
правило, сложны, требуют спец, уст-
ройств для отбора и подготовки жидкости,
поэтому анализ на таких приборах прово-
дится не непрерывно, а с интервалами
20—30 мин.
Комбинированные А.к.п.с.в. пред-
ставляют собой спец, блоки (шкафы), в
к-рых размещают несколько датчиков и
преобразователей, наир. pH-метр, кон-
дуктометр, турбидиметр и термометр. Из
комбинированных приборов по много-
жильным кабелям выводят сигналы преоб-
разователей для обработки их на ЭВМ либо
в простейших случаях для записи на диаг-
раммы. Эти приборы применяют на постах
контроля природных вод или на сбросных
каналах крупных очистных сооружений
канализации.
А.к.п.с.в. разл. типов получили ши-
рокое распространение в системах автома-
тизации очистки производств, сточных
вод. Напр., в системах очистки стоков
гальванич. произ-в используют приборы
для определения концентрации цианидов,
хроматов и др. веществ. Организации ох-
раны природы используют А.к.п.с.в. пере-
носного типа, к-рые имеют встроенный
источник автономного электропитания и
отличаются повыш. надежностью и малой
массой. В ряде случаев применяют комп-
лексы для определения концентрации
разл. в-в, установл. в автомобиле повыш.
проходимости. Набор приборов в таких
комплексах зависит от их назначения.
АНАЭРОБНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ
ОСАДКОВ, метановое сбра-
ж ива н и е — один из осн. методов обра-
ботки осадков городских сточных вод.
Цель — предотвращение загнивания
осадков и их обезвреживание. Совокуп-
ность превращений оргацич. компонентов
осадков при сбраживании, по схеме Бар-
кера, состоит из кислой и щелочной (ме-
тановой) стадий. Первую стадию осущест-
вляют кислотообразующие бактерии. Бла-
годаря разнообразию физиологии, групп и
метабиотич. взаимоотношениям между
отдельными видами кислотообразующих
бактерий биохим. деструкции подверга-
ются все компоненты осадков: жиры, бел-
ки, углеводы. Под действием разнообраз-
ных гидролаз сложные органич. составля-
ющие осадков подвергаются внеклеточно-
му гидролизу, превращаясь в соединения,
доступные для питания клеток бактерий.
Внутриклеточное окисление продуктов
ферментативного гидролиза белков, жи-
, HjO С02
[капроновая кисл~5?гМу И-[~БУТИЛОВЫЙ спирт
[йа.
СН4*^
[пропионовая кислотД СН4
ЭД
[валериановая КИСЛОТА»
Н2° С02
ров и углеводов приводит к образованию
конечных продуктов первой стадии сбра-
живания осадков: низших жирных к-т
(НЖК), спиртов жирного ряда, аммиака,
водорода, диоксида углерода, сероводоро-
да. Более 70% жирных к-т приходится на
долю уксусной к-ты, примерно 25% со-
ставляют пропионовая и масляная к-ты.
Кроме того, в процессе кислого брожения
в незначит. кол-ве образуются муравьи-
ная, валериановая, капроновая к-ты. Оче-
видно, кроме белков, жиров и углеводов
кислотообразующие бактерии могут ис-
пользовать и др. в-ва, способные сбражи-
ваться. К числу таких в-в относятся пури-
ны и пиримидины, есть данные о сбражи-
вании алканов и ароматич. углеводородов.
Щелочную или метановую стадию броже-
ния осадков городских сточных вод осуще-
ствляют метаногенные бактерии, превра-
щающие продукты жизнедеятельности
кислотообразующих бактерий в метан. Ре-
акции метанообразования многоступенча-
ты и протекают с участием разнообразных
ферментов и витамина Ви, входящего в
метилтрансферазы. Биология. роль этих
реакций — получение клеткой необходи-
мой энергии. Различают реакции двух ти-
пов: 1) осуществляемые бактериями, спо-
собными использовать уксусную к-ту и
метиловый спирт и 2) бактериями, не спо-
собными к этому процессу и потребляю-
щими в качестве донора водорода другие
соединения. При ферментации уксусной
к-ты и метилового спирта по реакции 1-го
типа метан образуется в результате восста-
новления метильной группы. В реакциях
2-го типа синтез метана происходит путем
восстановления диоксида углерода. Мно-
гие виды метаногенных бактерий восста-
навливают СОг, используя молекулярный
водород.
Общая схема превращения НЖК и
соответствующих спиртов на стадии мета-
нового брожения показана на схеме. При-
Схема превращения кислот и спиртов на стадии
метанового брожения
МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ ]
Анаэробный ил 33
мерно 70% метана образуется в реакциях
1-го типа, остальная часть — при восста-
новлении СОг- В условиях пром, метано-
вого брожения сложных субстратов, осу-
ществляемого сообществом разнообраз-
ных микроорганизмов, нек-рые сапро-
фитные бактерии, обычно не образующие
метан, при совместном развитии начина-
ют его продуцировать, сбраживая слож-
ные органич. в-ва. Обе стадии брожения
протекают синхронно, процесс в целом
контролируют метаногенные бактерии.
При нормально протекающем процессе
брожения образующийся газ состоит из
метана (65—70%) и СОг. Молекулярный
водород — продукт первой стадии броже-
ния — может обнаруживаться в очень не-
значит. кол-ве, т.к. используется метано-
генными бактериями. Сероводород —
продукт распада серосодержащих амино-
кислот — связывается с железом, присут-
ствующим в осадке, с образованием нера-
створимого сульфида. Аммиак гидролизу-
ется и остается в р-ре. Эффективность
процесса сбраживания оценивается по вы-
ходу газа с 1 кг загруженного беззольного
в-ва. Для каждого вида осадка существует
теоретич. предел сбраживания, завися-
щий от его состава: содержания в беззоль-
ном в-ве осадков жиров, белков и углево-
дов. Теоретически при сбраживании этих
в-в выход газа составляет соответственно
0,92; 0,34 и 0,62 кг/кг. Предел сбражива-
ния показывает, какая часть беззольного
в-ва осадков может перейти в газ. Для
осадков городских сточных вод он состав-
ляет 45—58%, при этом активный ил, со-
держащий больше белков и меньше жи-
ров, имеет меньшее значение предела
сбраживания. Реальный выход газа, т.е.
эффективность процесса сбраживания,
зависит от ряда параметров. Существенно
влияет на скорость процесса темп-ра. В
иловых камерах септиков, двухъярусных
отстойников, осветлителей-перегнива-
телей, в к-рых процесс протекает при ес-
теств. темп-ре, длительность созревания
осадка составляет соответственно 160;
60 — 120 и 20 — 130 сут. в зависимости от
средней темп-ры сточных вод. В обогрева-
емых метантенках продолжительность
сбраживания снижается до 5—14 сут.
Процесс можно проводить в двух темп-
рных режимах: мезофильном — при 30—
35°С и термофильном — при 50—55°С. Во
втором случае скорость процесса в 2 раза
выше, кроме того, достигается полная ги-
бель яиц гельминтов и патогенных микро-
организмов. При мезофильных темп-рах
степень обеззараживания осадка по содер-
жанию сальмонелл и фекальных коли-
форм достигает 90 %, по яйцам гельминтов
50—80%. В обоих режимах анаэробный
ил легче переносит понижение темп-ры,
чем ее повышение за указанные предель-
ные значения. Важный показатель для ме-
таногенных бактерий, имеющих оптимум
2 Заказ 4724
pH в пределах б, 8—7,5,— реакция среды.
Образующийся в процессе брожения СОг
частично переходит в р-р. Между р-ром и
газовой фазой устанавливается подвиж-
ное равновесие.
При устойчивом процессе брожения
содержание СОг в газе примерно постоян-
но (30—35%), и в растворе поддержива-
ется соответствующая концентрация би-
карбонатов, определяющая величину ще-
лочности, а следовательно, и значение pH
бродящего осадка. Запас щелочности обес-
печивает некоторую буферность среды. В
случае снижения значения pH, т.е. увели-
чения концентрации ионов Н+ в среде,
равновесие в системе сдвигается влево, что
приводит к связыванию водородных
ионов. На процесс сбраживания влияет
возраст анаэробного ила, т.е. время в сут-
ках, за к-рое происходит полный обмен
активной биомассы метантенка. Биомассу
принято оценивать по концентрации без-
зольного в-ва в бродящем осадке. Для под-
держания пост, концентрации активной
биомассы необходимо обеспечить равенст-
во скоростей ее прироста и удаления мик-
роорганизмов со сброженным осадком.
Т.к. прирост биомассы в анаэробных сис-
темах невелик, возраст анаэробного ила
должен быть достаточно большим, чтобы
предотвратить вымывание микрофлоры из
метантенка. Возраст анаэробного ила
можно увеличить возвратом части сбро-
женного и предварительно сгущенного
осадка в метантенк. Наконец, на процесс
брожения осадков городских сточных вод
влияют такие токсичные соединения, как
катионы тяжелых металлов, растворимые
сульфиды, ПАВ, цианиды, фенолы. Рез-
кое изменение любого из перечисленных
параметров может привести к нарушению
процесса сбраживания и прежде всего ска-
зывается на жизнедеятельности метано-
генных бактерий, более требовательных и
чувствительных к условиям окружающей
среды. При этом нарушается равновесие
кислой и метановой стадий брожения, в
среде накапливаются метаболиты кисло-
тообразующих бактерий — НЖК. Обычно
концентрация НЖК в бродящей массе со-
ставляет 300—700 мг/л, а в период нару-
шений она может достигать 2000—
3000 мг/л. Сами НЖК в концентрации до
6000—8000 мг/л не токсичны для метано-
генных бактерий, но их накопление выше
уровня нейтрализующей способности сис-
темы приводит к снижению щелочности, а
следовательно, и значения pH.
Процесс анаэробной стабилизации
осадков реализуется в одно- и двухступен-
чатых схемах. Сбраживание по односту-
пенчатой схеме может осуществляться с
рециклом части сброженного сгущенного
осадка или без него. Двухступенчатые схе-
мы применяют с целью либо отделения
иловой воды и уменьшения объема сбро-
женного осадка, либо интенсификации
процесса брожения. В первом варианте не-
обходимо предусматривать возврат иловой
воды в начало очистных сооружений, что
приводит к повышению нагрузки на них и
ухудшает качество очищенной воды. Вто-
рой вариант двухступенчатых схем осно-
ван на использовании принципиальных
физиология, различий кислотообразую-
щих и метаногенных бактерий и проведе-
нии каждой стадии брожения в отд. со-
оружении. Процесс получил название фа-
зовой сепарации. Процесс анаэробной
стабилизации позволяет получить ста-
бильный, незагнивающий осадок. Нали-
чие в нем соединений азота, фосфора
и калия позволяет использовать осадок в
качестве удобрения в с.х-ве. Образую-
щийся биогаз, имеющий теплотворную
способность около 21000 кДж/м3
(5000 ккал/м3), обычно используют в кот-
лах для поддержания выбранного темп-
рного режима сбраживания. Процесс кон-
тролируют по совокупности параметров,
важнейшими из к-рых являются pH, би-
карбонатная щелочность, НЖК, кол-во и
состав биогаза.
АНАЭРОБНЫЙ ИЛ — биоценоз
микроорганизмов, осуществляющих ме-
тановое брожение копцентриров. субстра-
тов. В соответствии со схемой Баркера (см.
Анаэробная стабилизация осадков) в био-
населении А.и. традиционно выделяют
две группы бактерий: кислотообразующие
и метаногенные. Первая, достаточно раз-
нообразная по составу, получила название
по конечному продукту метаболизма (об-
мена в-в) этих бактерий — жирным кис-
лотам. Название второй объясняется их
способностью продуцировать метан. Кис-
лотообразующие бактерии представлены
облигатными и факультативными анаэро-
бами. Преобладание тех или иных видов
бактерий определяется характером суб-
страта, подвергающегося брожению, и со-
ставом микрофлоры, уже присутствую-
щей в нем. Сложный хим. состав осадков
сточных вод обусловливает развитие в бро-
дящей массе различных физиология,
групп бактерий, способных в процессе
своей жизнедеятельности использовать
все компоненты осадков. Особое значение
в процессах брожения принадлежит кло-
стридиям. Клостридии, обладающие саха-
ролитич. активностью, сбраживают в-ва
углеводной природы. При этом одни из
них окисляют только целлюлозу, другие
используют пектиновые в-ва, третьи —
крахмал. Белки и продукты их гидролиза
служат субстратом для клостридий, имею-
щих активные протеолитич. ферменты.
Нек-рые виды клостридий способны раз-
лагать сложные гетероциклич. соедине-
ния, напр. пурины и пиримидины. Харак-
тер конечных продуктов метаболизма кло-
стридий определяет тип брожения. Веду-
щая роль в разложении исходного
34 Антикоррозионная защита металлов
субстрата принадлежит облигатным анаэ-
робам. Их общее число в А.и. на 1—3 по-
рядка превышает суммарную численность
факультативных анаэробов и аэробов.
Аэробные бактерии так же, как простей-
шие, попадают в метантенк с активным
илом, но существ, значения для процесса
брожения не имеют. Наряду с бактериями
в А.и. обнаруживаются мицелиальные и
дрожжевые грибы, принимающие участие
в разложении органич. субстратов, но кол-
во их по сравнению с бактериями невели-
ко. Большое видовое разнообразие бакте-
рий, объединенных в группу кислотообра-
зующих, обеспечивает устойчивость этого
сообщества в широком диапазоне значе-
ний pH и окислительно-восстановит. по-
тенциала, а также его способность транс-
формировать сложный комплекс соедине-
ний разных классов, входящих в состав
осадков сточных вод. Бактерии этой груп-
пы широко представлены в осадках, время
генерации для нек-рых видов составляет
20—-30 мин, для др. измеряется часами.
Все метаногенные бактерии — облигатные
анаэробы, очень чувствит. к окислитель-
но-восстановит. условиям и реакции сре-
ды. Оптимальное значение pH для них ог-
раничено узким интервалом 6,8—7,5, а
оптимум окислительно-восстановит. по-
тенциала составляет от —510 до —590 мВ.
Метаногенные бактерии чувствительны к
любым окислителям, даже в присутствии
нитратов и сульфатов синтез метана задер-
живается. Почти все истинные метаноген-
ные бактерии принадлежат к мезофилам.
Для большинства их оптим. темп-pa со-
ставляет 35—40иС, хотя есть виды и с бо-
лее низким темп-рным оптимумом роста
(20—25°С). К числу термофилов относит-
ся Methanobacterium termoautotropicum.
Однако считают, что возбудителями мета-
нового брожения осадков сточных вод и в
мезофильных, и в термофильных услови-
ях являются одни и те же микроорганиз-
мы, различающиеся темп-рным интерва-
лом жизнедеятельности.
Источником азота для метанообразу-
ющих бактерий служат аммонийные сое-
динения, хотя отд. виды способны исполь-
зовать нек-рые аминокислоты. К числу
наиболее характерных особенностей мета-
ногенных бактерий относится специфич-
ность отд. видов по отношению к донору
водорода, используемому в реакциях ка-
таболизма. Большинство этих бактерий
способно потреблять молекулярный водо-
род, осуществляя энергетич. метаболизм
хемолитотрофного типа. Однако для мно-
гих видов донором водорода могут быть ор-
ганич. в-ва. В энергетич. реакциях мета-
нообразующие бактерии используют толь-
ко относительно простые соединения: ни-
зшие жирные к-ты и соответствующие
спирты, Избыточный активный ил, по-ви-
димому, не содержит метаногенных бакте-
рий, кол-во их в осадке из первичных от-
стойников также незначительно (50—500
клеток в 1 мл). Это примерно на 6—7 по-
рядков ниже численности кислотообразу-
ющих бактерий.
Между кислотообразующими и мета-
ногенными бактериями в процессе броже-
ния устанавливается экологии, равнове-
сие, к-рое предполагает поддержание на
определенном уровне численности бакте-
рий обеих групп. В 1 мл бродящего осадка
насчитывается 106—10° метаногенных
бактерий и такое же кол-во облигатно ана-
эробных кислотообразующих бактерий.
Т.к. в кислой стадии брожения наряду с
облигатными принимают участие факуль-
тативные анаэробы, общая численность
микроорганизмов первой стадии оказыва-
ется выше численности метаногенных бак-
терий. Последние растут и размножаются
значительно медленнее кислотообразую-
щих бактерий, поэтому устойчивый про-
цесс брожения наблюдается только при
обеспечении необходимых условий для
интенсивного развития метаногенных бак-
терий. Взаимосвязь между этими группа -
ми бактерий не ограничена метабиотиче-
скими взаимоотношениями, но приобре-
тает более сложный ассоциативный ха-
рактер благодаря взаимному влиянию
через продукты обмена, напр. витамины
группы В.
АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИ-
ТА МЕТАЛЛОВ — комплекс средств за-
щиты металлов и сплавов, металлич. изде-
лий и сооружений от коррозии, к-рый не-
обходимо предусматривать па всех стади-
ях произ-ва — от проектирования объекта
до транспортировки, хранения готовых из-
делий, монтажа и эксплуатации. По меха-
низму действия'методы А.з.м. можно раз-
делить на 2 осн. группы: электрохим., ока-
зывающие влияние на потенциал металла,
и механич., изолирующие металл от воз-
действия окружающей среды защитной
пленкой и покрытиями. К осн. методам
А.з.м. теплотехнич. оборудования котель-
ных и ТЭЦ относятся: легирование метал-
лов, термообработка, ингибирование ок-
ружающей металл среды, деаэрация воды,
водоподготовка, применение защитных
покрытий, создание микроклимата и за-
щитной атмосферы. Легированием при
электрохим. коррозии металлов достига-
ется перевод металла из активного состоя-
ния в пассивное, при этом образуется пас-
сивная пленка с высокими защитными
свойствами. Напр., легирование железа
хромом позволило перевести железо в ус-
тойчивое пассивное состояние и создать
целый класс сплавов, наз. нержавеющими
сталями. Термообработка металлов устра-
няет структурную неоднородность, вызы-
вающую коррозию металлов избира-
тельную, и снимает внутр, напряжения в
сплавах, исключая тем самым их склон-
ность к межкристаллитной и точечной
коррозии, к коррозии под напряжением.
Это очень важно для оборудования ТЭЦ,
работающего при высоких 1емп-рах и дав-
лениях. Широко распространены корро-
зионные ингибиторы. Защитные покры-
тия деляг на металлич. и неметаллич. В
зависимости от потенциала металла они
могут быть анодными и катодными по от-
ношению к защитному металлу. Анодные
покрытия уменьшают или полностью уст-
раняют коррозию осн. металла в порах по-
крытия, т.е. оказывают электрохимия, за-
щиту. Катодные покрытия могут усилить
коррозию в порах, однако их частично
применяют, т.к. они повышают физико-
механич. свойства металла, напр. износо-
стойкость, твердость. Металлич. покрытия
различают и по способу их получения. Для
А.з.м. применяют также неорганич. по-
крытия, состоящие из окислов, фосфат-
ных, хроматных, фторидных и др. слож-
ных неорганич. соединений. Неорганич.
покрытия наносятся хим. и электролитич.
методами. К неорганич. покрытиям, полу-
чаемым горячим способом, относится эма-
лирование, широко распростран. в быто-
вой технике и для защиты металлов от га-
зовой коррозии при высоких темп-рах.
При длит, хранении и транспортировке
металлич. изделия и запасные части под4-
вергают консервации.
АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИ-
ТА ТЕПЛОПРОВОДОВ — комплекс ме-
тодов защиты теплопроводов от коррозии.
А.з.т. комплексно решается в процессе
проектирования и эксплуатации систем
теплоснабжения. Интенсивность наруж-
ной коррозии теплопроводов (см. Корро-
зия металлов) зависит от их темп-рного
режима, наличия влаги, кислорода, агрес-
сивных солей и к-т в грунте, грунтовых
вод, а иногда и от теплоизоляции. Сущест-
вуют общие и спец, методы защиты тепло-
проводов от наружной коррозии. К общим
относится совместная защита их от наруж-
ной коррозии и увлажнения: нанесение на
наружную поверхность тепловой изоля-
ции покровного слоя, защищающего ее от
влаги и механич. повреждений, отвод во-
ды путем понижения уровня грунтовых
вод и устройства попутного дренажа, со-
здание условий для высыхания изоляции
и др. Спец, методами теплопроводы защи-
щают только от коррозии. К ним относят-
ся: нанесение на поверхности труб анти-
корроз. покрытий, понижение корроз. аг-
рессивности грунта и тепловой изоляции,
электрич. методы защиты, меры, умень-
шающие сток тока с трубопровода в грунт,
создание тепловых режимов, способству-
ющих затуханию корроз. процессов. Ан-
тикорроз. покрытия устраняют непос-
редств. контакт металла с агрессивными
газами и солями, проникающими с влагой
при увлажнении изоляции. Выполняются
они из обмазочных и оберточных матери-
Арматура на трубопроводах 35
ялов в неск. слоев (изола, бризола), эпок-
сидных или органосиликатных эмалей и
красок, стеклоэмалей и др. Понижение
корроз. агрессивности грунта и тепловой
изоляции достигается путем их пассива-
ции — создания щелочной среды, при к-
рой корроз. процессы затухают. Пассива-
цию грунта можно производить путем вве-
дения в него извести, битумперлита (едко-
го натрия).
К электрич. методам защиты трубоп-
роводов от коррозии относятся электрич.
дренаж, катодная и протекторная защита.
При электрич. дренаже происходит отвод
по проводнику обратно к источнику блуж-
дающих токов, попавших на трубопровод.
При катодной защите на трубопровод на-
кладывают отрицат. потенциал, переводя
участок его в катодную зону. В качестве
анодов используют металл, помещ, в грунт
вблизи трубопровода. Отрицат. полюс ис-
точника пост, тока соединяют с трубопро-
водом, а положит. — с анодом. Создается
замкнутый контур тока, по к-рому ток по
грунту, защищаемому трубопроводу и
изолир. кабелю возвращается к источнику
питания. При протекторной защите тру-
бопровод превращают в катод без пост, ис-
точника тока, а в качестве анода использу-
ют металлич. стержень, помещаемый в
грунт возле трубопровода с более отрицат.
потенциалом, чем железо (цинк, алюми-
ний, магний и их сплавы). Между катодом
и анодом устанавливается электрич. кон-
такт. В образовавшейся т.о. гальванич. па-
ре корродирует не трубопровод, а протек-
тор (анод). К спец, мерам, снижающим
величину блуждающих токов в теплопро-
водах, относятся: удаление трассы тепло-
вых сетей от рельсовых путей электрифи-
циров. транспорта и уменьшение числа
пересечений с ним; увеличение переход-
ного сопротивления сетей путем примене-
ния электроизолирующих неподвижных и
подвижных опор трубопроводов-, уравни-
вание потенциалов между смежными па-
ралл. трубопроводами путем установки
между ними поперечных электроперемы-
чек при применении электрохим. защиты;
установка электроизолирующих фланцев
на трубопроводах на вводе тепловой сети
(или в ближайшей камере) к объектам,
к-рые могут являться источниками блуж-
дающих токов (трамвайное депо, тяговые
подстанции, ремонтные базы и т.п.).
Защита от наружной коррозии путем
поддержания определ. тепловых режимов
основывается на зависимости интенсивно-
сти коррозии от темп-ры поверхности сталь-
ной трубы. Т.к. при темп-рах 20—30 и 90—
95°С скорости коррозии снижаются в 4—5
раз, желательна темп-pa в подающем тру-
бопроводе не ниже 90°С (см. также Анти-
коррозионная защита металлов).
АНТРАЦИТ (от греч. anthrakitis) —
ископаемый уголь, имеющий низшую
теплоту сгорания рабочего состава
27 МДж/кг и выход летучих в-в около 7 %.
Черный, часто с сероватым оттенком,
иногда с пестрой побежалостью, с силь-
ным металлич. блеском А. имеет влаж-
ность 1—3%. В его горючей массе содер-
жатся углерода 93,5—97%, водорода 1—
3 %, кислорода и азота 1,5—2 %. Горит ко-
ротким пламенем и бездымно. По
объемному выходу летучих в-в А. делят на
2 промышленные марки — полуантраци-
ты и собственно А. А. залегает в виде пла-
стов различной мощности.
АППАРАТЫ ТЕПЛОМАССООБ-
МЕНА ПЕННЫЕ — контактные тепло-
обменные аппараты, используемые для
обработки воздуха в кондиционерах. В
пенных теплообменниках создается водо-
воздушная эмульсия, обеспечивающая
развитую площадь поверхности контакта
воздуха с водой, за счет чего интенсифи-
цируется тепломассообмен. Используют
А.т.п. трех видов: полочные, где эмульсия
создается при прохождении воздуха через
отверстия в горизонт, решетке, на к-рую
подается вода; циклонные, в к-рых в вер-
тик. камеру подается предварительно за-
круч. воздушный поток, захватывающий
подаваемую сверху воду, в результате чего
образуется пенный слой; ударно-пенные,
в к-рых воздух с большой скоростью под-
водится под углом к поверхности воды,
поднимает часть ее, образуя в вертик. пло-
скости слой пены. А.т.п. отличаются боль-
шими потерями давления воздуха, что тре-
бует повыш. расходов энергии.
АРМАТУРА НА ТРУБОПРОВО-
ДАХ, трубопроводная армату-
р а систем водоснабжения и водоотведе-
ния (от лат. armatura — снаряжение, воо-
ружение) — вспомогат., обычно стандарт-
ные, устройства и детали, не входящие в
состав осн. оборудования, но необходимые
для включения — выключения, регулиро-
вания, обслуживания, ремонта и обеспе-
чения надежной работы трубопроводов.
Трубопроводная А. должна соответство-
вать внешним и внутр, нагрузкам на тру-
бопровод, обеспечивать герметичность,
иметь требуемые гидравлич., гидродина-
мич., кавитац. и противокорроз. свойства,
отвечать условиям надежности. Осн. па-
раметрами А.т. являются диаметр услов-
ного прохода, к-рый устанавливают стан-
дартом, и условное давление — наиболь-
шее избыточное рабочее давление при
темп-ре среды 20°С. В каталогах трубоп-
роводной А. обычно указывают ее рабочее
и пробное давления. А,т. аэрацион-
н ая — вантузы и клапаны для впуска, вы-
пуска и защемления воздуха, скапливаю-
щегося в трубопроводе, а также для впуска
воздуха в места разрыва сплошности пото-
ка, возникающего при переходных режи-
мах протекания воды по трубопроводу.
Шаровой вантуз Ру » 50 мм (в) к схема уста-
новки его на водоводе Ру - 1000 мм (б)
1 — корпус; 2 — верхний фланец; 3 — отверстие; 4 —
зонт-крышка; 5 — втулка; б — полиэтиленовый шар;
7— нижний фланец
Вантузы могут быть шаровыми, ры-
чажными и мембранными. Они рассчита-
ны на небольшую пропускную способ-
ность воздуха при низких давлениях воды
в трубопроводе. Диаметр присоединитель-
ного патрубка вантузов обычно 50 мм. На
схеме приведен шаровой вантуз.
Для впуска и выпуска больших объе-
мов воздуха применяют автоматические
клапаны. Диаметр присоединительного
патрубка клапанов — 400—500 мм.
А.т. водоразборная предназна-
чена для отбора воды из системы водоснаб-
жения: водоразборные краны и смесители,
поплавковые клапаны, уличные колонки,
пожарные гидранты. Арматуру первых
трех видов используют в системах сан.-
тех. оборудования жилых, обществ, и про-
изводств. зданий при отборе воды на хоз.-
питьевые нужды и для укомплектования
банков смывных, умывальников, моек ку-
хонных, бидэ, ванн купальных, душей. По-
плавковые клапаны, кроме того, применя-
ют для ограничения подачи воды в резер-
вуары пром, назначения. По конструкции
запорного элемента они бывают клапан-
ные, дисковые, шаровые, поршневые, зо-
36 Арматура на трубопроводах
Схема установки клапана для впуска и защем-
ления воздуха (а) и зависимость потерь напора
от скорости впуска воздуха (б)
1 — монтажный фланец; 2—ось; 3—тарель; 4 — тру-
бопровод
Клапан для впуска и выпуска воздуха (а), схема
установки его на водоводе (б) и зависимость
потерь напора в КВВВ от скорости движения
воздуха (в)
1—патрубок; 2 — решетчатый рассекатель; 3 — упор;
4—тарель; 5—корпус; б — ось; 7 — крышка; 8 — ры-
чажный вантуз; 9 — выпускной патрубок; 10— шаро-
вые поплавки; 11 — фланец ’
лотниковые, мембранные; по режиму ра-
боты — непрерывного, порционного или
повторно-кратковременного действия.
Конструкции А.т. водоразборной отлича-
ются большим разнообразием и в общем
случае включают: жесткие или гибкие
подводящие патрубки; корпус; запорные
элементы, управляемые вручную с по-
мощью одной или двух рукояток, полуав-
томатич. или автоматич. светолучевыми,
ультразвуковыми или тепловыми датчи-
ками, работающими в повторно-кратко-
временном режиме; жесткие, гибкие или
поворотные изливы с аэраторами, струе-
выпрямителями или душирующими на-
Устройство с электроприводом для отбора воды
из подземных водопроводов
1 — пускатель; 2 — ручной привод; 3 — редуктор; 4 —
опора; 5 — направляющие пазы; б — шпиндель; 7—
выступы; 8,9 — патрубки; 10 — корпус; 11 — трубоп-
ровод; 12 — втулка; 13 — спицы; 14 — седло; 15 — уп-
лотнит. кольцо; 16—клапан; 17 — шток; 18—втулка;
19—вал передачи
садками, обеспечивающими соответствен-
но сплошную или раздробленную струю
воды; переключатели потока для пооче-
“редного включения компактной струи или
душа; элементы крепления. Сан.-тех. во-
доразборную А.т. устанавливают непос-
редственно на приборе или над ним и при-
соединяют к трубопроводам систем горя-
чего и холодного водоснабжения.
Уличные колонки для отбора воды на
хоз.-бытовые нужды, устанавливаемые на
наружной водопроводной сети, обеспечи-
вают полную герметизацию трубопрово-
дов от попадания загрязнений извне. На-
земные и подземные пожарные гидранты
используют для отбора воды на пожароту-
шение, а также заполнения автоцистерн.
Наземные пожарные гидранты бесколо-
дезного типа применяют в сельской мест-
ности и пригородных зонах. Существуют
конструкции таких гидрантов, совмещ. с
водоразборной колонкой. В основу под-
земных гидрантов, устанавливаемых в во-
допроводных колодцах, положена конст-
рукция бесколодезиого гидранта для пода-
чи воды в автоцистерны, а также для ис-
пользования в качестве контроль-
но-пускового узла для автоматич. включе-
ния стационарных установок пожароту-
шения.
В сан.-тех. приборах используется
А.т. водосливная, предназнач. для
приема и отвода сточных вод в канализа-
ционную сеть, а также для создания гид-
равлич. затвора, предотвращающего про-
никновение газов в помещение. Она вклю-
чает перелив, переливную трубу, выпуск с
пробкой и цепочкой, сифон и отводную
трубу. Выпуск при заполнении прибора
водой закрывают пробкой, перелив и пере-
ливная труба предохраняют его от пере-
полнения. Через выпуск, сифон и отвод-
ную трубу в канализационную сеть прибор
опорожняется от воды. А.т. водосливную
изготовляют из пластмассы (полиэтилена,
полипропилена, ударопрочного полисти-
рола и др.), латуни с гальванопокрытием,
нержавеющей стали, керамики.
КА.т. запорной, предназнач. для
перекрытия потока воды в трубопроводе,
относятся задвижки, дисковые поворот-
ные затворы, вентили, краны. Задвижки
по конструкции подразделяют на паралл.
и клиновые. В паралл. проход корпуса пе-
рекрывается двумя паралл. подвижно сое-
диненными между собой дисками, к-рые
раздвигаются одним или двумя располож.
между ними клиньями: в клиновых — од-
ним клинообразным круглым диском, по-
мещ. в гнезда между наклонными уплот-
няющими кольцами корпуса. Преимуще-
ство паралл. задвижек перед клиновыми в
меньшей трудоемкости обработки уплот-
няющих колец и их незначит. изнашивае-
мости, в меньших усилиях при открытии
после длит, нахождения в положении "за-
крыто". Задвижки изготовляют с выдвиж-
Арматура на трубопроводах 37
Схемы задвижек
а, б — параллельные с ручным
приводом с выдвижным и не-
выдвижным шпинделем; в —
клиновая с ручным приводом и
невыдвижным шпинделем; г,
д — параллельные с электрич. и
гидравлич. приводами; 1 — за-
порный диск; 2 — корпус; 3 —
крышка; 4—шпиндель; 5 — саль-
ник; б — штурвал; 7 — электро-
привод; 8 — маховик ручного
привода; 9 — цилиндр; 10 — пор-
шень
ным и невыдвижным шпинделем. Первый
при вращении совершает поступит, дви-
жение, второй — только вращат. Выдвиж-
ной шпиндель имеет большую высоту в по-
ложении "открыто" — на величину хода
шпинделя. Задвижки бывают плоскими,
овальными, круглыми соответственно на
низкое, среднее и высокое давления. Их
изготовляют на давление 0,25—6,4 МПа в
диапазоне диаметров 50—800 мм. Корпус
задвижек выполнен из чугуна — при Ру до
1 МПа и стали — при больших давлениях.
Задвижки выпускают с ручным, электрич.
и гидравлич. приводами. Первые исполь-
зуют при отсутствии необходимости час-
тых перекрытий трубопроводов, вторые —
при систематических открытиях и закры-
тиях, а также автоматизации работы за-
движек. На водопроводных сооружениях
применяют задвижки с гидравлич. приво-
дом. Задвижки больших диаметров обору-
дуют обводными линиями, на к-рых уста-
навливают задвижки меньших диаметров
для выравнивания давления до и после за-
порного органа.
Соединение задвижек с трубопрово-
дом — фланцевое. Достоинство задви-
жек — герметичность; недостатки — зна-
чит. масса, габариты, стоимость и нерав-
номерное возрастание гидравлич. сопро-
тивления в процессе закрытия. Задвижки
нецелесообразны для регулирования
подачи, т.е. не рассчитаны на работу в по-
ложении частичного открытия. Предпоч-
тительны задвижки с уплотнением из эла-
стомеров. Существуют бесфланцевые за-
движки, исключающие трудности эксплу-
атации фланцевых соединений на болтах.
Установка задвижек на трубопроводах мо-
жет осуществляться в колодцах, камерах
или непосредственно в грунте. К многоце-
левым относятся кольцевые задвижки, к-
рые мсяут работать в качестве запорного
устройства, обратного клапана, дроссели-
рующего устройства, регулятора давле-
ния, сбросного устройства, регулятора
уровня. Недостатками этих задвижек яв-
ляются сложность изготовления и высокая
стоимость.
Дисковые поворотные затворы
(ДПЗ) имеют ряд преимущесщ перед за-
движками: меньшие масса, габариты и
стоимость, высокие показатели надежно-
сти, более плавное изменение гидравлич.
сопротивления при закрытии, возмож-
ность нек-рых конструкций работать в
промежуточном положении. Недостат-
ки — более высокое гидравлич. сопротив-
ление и неудобства, к-рые могут возник-
нуть при прочистке трубопровода. Диско-
Кольцевая задвижка
1 — поршень; 2 — указатель положения клапана; 3 —
сливные пробки; 4 — корпус; 5 — гидроцилиндр; б —
запорный клапан
Дисковый поворотный за-
твор с уплотнением на ди-
ске на условное давление
1 МПа
1 — прижимное кольцо; 2 —
резиновое кольцо; 3 — диск;
4 — седло; 5 — вал; 6 — рычаг;
7— шпиндель; 8— бугельный
узел; 9 — концевые выключа-
тели; 10 — электропривод;
И — ручной штурвал
38 Арматура на трубопроводах
вый поворотный затвор с уплотнением на
диске показан на схеме в закрытом состо-
янии. ДПЗ могут иметь механический,
электрический или гидравлический при-
воды.
А.т. запорно-предохрани-
тельная предназначена для отключения
трубопроводов при возникновении обрат-
ного тока воды. К этой А.т. относятся об-
ратные клапаны различных конструкций
на условное давление Ру - 0,25...4,0 МПа
с регулируемым и нерегулируемым за-
Клапан обратный поворот-
ный с нерегулируемым за-
крытием
а — типа "захлопка"; б — без-
ударный; 1 — корпус; 2 — та-
рель клапана; 3 — крышка кор-
пуса; 4 — рычаг
крытием. Первые выпускают диаметрами
200—1000 мм. Они предназначены для
безударного отключения трубопроводов и
для установки на автоматизиров. насос-
ных станциях, предусматривающих пуск
и остановку агрегатов на открытую запор-
ную арматуру. Эти клапаны широко ис-
пользуются для защиты от гидравлич. уда-
ров. Обратные клапаны с односторонней
подвеской, закрытие к-рых нерегулируе-
мо, выпускают диаметрами 50—150 мм.
При установке обратных клапанов по дли-
не водовода в качестве противоударной за-
щиты место их расположения определяет-
ся расчетом переходных процессов.
А.т. предохранительная-—
устройства для автоматич. ограничения
давления и расхода потока. Распростране-
ны воздушно-гидравлич. колпаки, водона-
порные колонны и сбросные устройства,
ограничивающие давление в трубопрово-
дах при переходных процессах в системах
водоподачи. Воздушно-гидравлич. колпа-
ки — стальные сосуды, установл. на тру-
бопроводе и заполн. в верхней части возду-
хом примерно на 2/3 объема при статич.
давлении. К достоинствам воздушно-гид-
равлич. колпаков относятся простота уст-
ройства, отсутствие сброса воды из трубоп-
ровода, высокая степень гашения гидрав-
Клапан обратный с регули-
руемым закрытием
а— общий вид; б — разрез; 1 —
корпус; 2 — диск; 3 — вал; 4 —
рычаг диска; 5 — противовес;
б — гидроцилиндр-демпфер;
7— кронштейны
лич. ударов, к недостаткам — быстрое
уменьшение в них запаса воздуха в резуль-
тате растворения его в воде, громоздкость.
Вместо колпаков для гашения гидравлич.
ударов могут использоваться водонапор-
ные колонны, имеющие открытую повер-
хность.
К сбросной А.т. относятся спец,
клапаны и устройства разл. конструкций,
срабатывающие при гидравлич. ударах,
начинающихся: 1) с волны повышения
давления или 2) с волны понижения его. К
первой группе относятся предохранит,
разрывные мембраны, предохранит, пру-
жинные клапаны и устройства, ко вто-
рой — гасители гидравлич. ударов. Пре-
дохранит. разрывные мембраны — диски,
изготовл. из стали, чугуна и др. материа-
Клапан пружинный предохранит.
1 — клапан; 2 — шток; 3 — пружина; 4 — сбросный
патрубок; 5 — соединит, фланец
лов, разрушающиеся при давлении воды,
превышающем расчетное; при этом часть
жидкости сбрасывается и давление в тру-
бопроводе падает. Их устанавливают на
отводном трубопроводе за пост, открытой
задвижкой. После разрушения мембраны
задвижку закрывают только на время за-
мены мембраны. Клапаны пружинные
предохранит, устанавливают в местах, где
существует опасность повышения давле-
ния. Клапан срабатывает при давлении в
водоводе, превышающем допустимое.
Пром-сть выпускает клапаны диаметром
25—200 мм, к-рые устанавливают па тру-
бопроводах диаметрами до 800 мм.
Клапан гидравлический КЗГ-120
предназначен для защиты трубопроводов
оросительных систем от гидравлических
ударов и недопустимого повышения дав-
ления. Он устанавливается вне помеще-
ния насосной станции. Гаситель гидрав-
лич. ударов устанавливают в здании на-
сосной станции на патрубке после обрат-
ного клапана. Его рекомендуется
устанавливать на трубопроводах больших
диаметров, к-рые не реагируют на гидрав-
Арматура на трубопроводах 39
Клапан защитный гидравлический
1 — шпильки; 2 — трубка; 3 — отсечное устройство;
4 — корпус отсечного устройства; .5 —- клапан отсеч-
ный; 6 — пружина; 7 — тарировочная гайка; 8 — ван-
туз; 9 — отражат. тарелка; 10 •— корпус; 11 — крышка;
12 — эластичная диафрагма; 13 — воздушный баллон
лич. удар, возникающий при пуске насо-
са, т.е. на удар, начинающийся с волны
понижения давления. Недостатки гасите-
ля — в сложности конструкции и эксплу-
атации. Его не устанавливают в промежу-
точных точках водовода.
Регулирующую А.т. применяют
для поддержания в напорных системах во-
Гаситель гидравлических
ударов
1 — гидрораспределитель; 2 —
масляный тормоз; 3 и 5 — соеди-
нительные импульсные трубки;
4 — обратный клапан; б — кла-
пан; 7 — отводная труба; 8—ци-
линдр; 9 — поршень
доснабжения на требуемом уровне расхода
или давления. Регулирование давления
необходимо в тех случаях, когда в распре-
делит. и магистр, трубопроводах оно зна-
чит. отличается от требуемого. Давление
воды можно регулировать с помощью
спец, клапанов, а также регуляторов дав-
ления на базе дисковых поворотных затво-
Регулятор давления
а — общий вид; б, в — схемы включения соответст-
венно "до себя” и "после себя"; 1 — головка регулятора;
2 — рычаг; 3 и 4 — грузы; 5 и б — разгрузочные золот-
ники клапана; 7 — шток
ров и кольцевых задвижек. Они могут ав-
томатически поддерживать давление "по-
сле себя" или "до себя".
Клапаны изготовляют рычажными
или пружинными фланцевыми чугунны-
ми на давление Ру - 1,6 МПа диаметрами
50—300 мм. Разница в конструкции кла-
панов типа "после себя" и "до себя" заклю-
чается лишь в том, что во втором двухсекц.
клапан закрывается снизу вверх, а в пер-
вом — сверху вниз. Возможность исполь-
зования указанных клапанов ограничена
из-за их инерционности в моменты резко-
го изменения давления.
Регуляторы давления на базе диско-
вых поворотных затворов с уплотнением в
корпусе с программиров. закрытием, как
правило, вызывают повышение давления
не более чем на 0,2 МПа сверх рабочего.
Дисковый поворотный затвор оборудуют
гидроприводом, управляющим устройст-
вом с электрич. реле и регулирующим кла-
паном, к-рый настраивается на поддержа-
40 Аспирационная установка
ние требуемого давления до или после за-
твора. Вместо дискового поворотного за-
твора может использоваться кольцевая за-
движка.
АСПИРАЦИОННАЯ УСТАНОВ-
КА — совокупность устройств для удале-
ния пыли из укрытий и транспортировки
ее в воздухопроводах, очистки воздуха от
пыли и удаления его в окружающее про-
странство. А.у. могут быть децентрализов.
и централизов. Первые локализуют одну
Комбинированная аспирационная установка с
установкой парообсспыливания
1 — конвейер; 2 — аспирационное укрытие; 3 — же-
лоб; 4—перерабатываемый материал; 5 — механизм
для поднятия и опускания укрытия; б — регулятор
расхода пара; 7 — выпуск пара; 8 — поднимающееся
и опускающееся укрытие; 9—аспирац. воронка
единицу оборудования, вторые — неск.
А.у. подразделяют также на стационар-
ные, передвижные и переносные. Они ра-
ботают по прямоточной схеме, с частичной
рециркуляцией или (редко) в режиме
полной рециркуляции. А.у. могут быть
простыми или комбиниров., работать в со-
четании с установками гидро-, паро-, пе-
но- или электрообеспыливания оборудо-
вания. А.у. бывают без байпасирования и
с байпасированием, позволяющим сокра-
тить расход аспирируемого воздуха, т.к.
иногда до 50% эжектируемого воздуха
циркулирует внутри узла перегрузки.
Аспирационная установка узла перегрузки сы-
пучего материала с конвейера на конвейер с
байпасированием
1 отбойный щиток; 2 — внешн. корпус укрытия;
3 — загрузочный желоб; 4 — жалюзийная решетка;
5—байпас; 6 — камера между стенками желоба и бай-
пасом; 7 — дополнит, воздухопровод; 8 — аспирац.
воздухопровод; 9 — внутренний корпус укрытия;
10— перфорир. сетка
АСПИРАЦИОННОЕ УКРЫ-
ТИЕ — устройство, выполн. в виде
разл. полостей, кожухов, местных
отсосов и предназнач. для локализа-
ции выделяющейся ныли. А.у. присое-
диняют к системе аспирации или ас-
Аспирационные укры-
тия
1 — барабана ленточного
конвейера; 2 — дискового
питателя; 3 — разгрузки
сушильного барабана; 4,
5 — аспирац. и разгруз. пат-
рубки
Аспирационные укрытия
узлов перегрузки матери-
ала на ленточные конвей-
еры
aw6 — одинарные П-образ-
ные и изогнутые книзу; в — с
двойными стенками; 1 —же-
лоба; 2 — укрытия; 3 — аспи-
рац. патрубки; 4 — уплотня-
ющие резиновые фартуки;
5 — резиновые уплотнения;
6 — ролики; 7 — конвейер-
ные ленты; 8 — внутр, стен-
ки укрытия
пирационной установке через аспи-
рац. патрубок, представляющий собой
переход (воронку), расширенной час-
тью присоединяемый (присоединяе-
мую) к А.у. или непосредственно к
оборудованию, а суженной — к аспи-
рац. воздухопроводу. Скорость входа в
патрубок составляет 0,7—2 м/с в за-
висимости от вида и дисперсности пе-
рерабатываемых измельч. материа-
лов. Аспирац. воздухопровод — за-
крытый канал для транспортировки
пылевоздушной смеси от А.у. до пыле-
уловителя или вентилятора. В вертик.
воздухопроводах и воздухопроводах с
углом наклона более 60° скорость дви-
жения принимают не менее 10—12, в
горизонт, и с углом наклона до 60° —
не менее 18 м/с.
АСПИРАЦИЯ — удаление пыли или
др. вредных в-в с места их образования при
работе технологич. оборудования или инст-
румента, во время пересыпки, разгрузки и
т.п. с последующей ее транспортировкой и
очисткой воздуха. Осуществляется с по-
мощью местных отсосов и вентиляц. ук-
рытий (зонтов, панелей и пр.) ,системаспи-
рации, а также устройств для очистки возду-
ха от пыли и газов.
АСПИРАЦИЯ ОБОРУДОВА-
НИЯ — локализация выделяющейся при
ведении технологич. процесса пыли и от-
Аэратор 41
сасывание ее из аспирационного укрытия
с очисткой воздуха от вредных выделений
с последующим обеспыливанием. Локали-
зация пыли происходит за счет разреже-
ния под аспирац. укрытием, создаваемого
системой аспирации. Разрежение — от-
риц. избыточное статич. усред. давление,
измеряемое на внутр, поверхности аспи-
рац. укрытия. Его оптим. значение — ми-
ним. разрежение, при к-ром еще не проис-
ходит выделение пыли из укрытия (в зави-
симости от свойств пыли составляет 50—
150 Па). Это значение используют при
расчете оптим. расхода аспирируемого
воздуха через укрытие, к-рый складыва-
ется из расходов эжектируемого измельч.
материалом воздуха и воздуха, поступаю-
щего в укрытие извне через неплотности
или открытые проемы. В зависимости от
свойств пыли скорость движения воздуха
через неплотности составляет 4—8 м/с.
АТМОСФЕРНАЯ ТРУБА — труба,
соединяющая воздушное пространство ба-
ка конденсатного с атмосферой в откры-
тых разомкнутых системах парового
отопления, обеспечивающая свободный
слив конденсата в бак.
АТОМНЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕП-
ЛОТЫ — тепловые станции, использую-
щие для получения тепловой энергии рас-
щепляющееся (ядерное) топливо. Произ-
во тепловой энергии из ядерного горючего
для централизованных систем тепло-
снабжения возможно при нерегулируе-
мом отборе пара от кондепсац. паровых
турбин АЭС; при совместном получении
тепловой и электрич. энергии в комбини-
Принципиальная схема преобразования энергии
расщепления ядерного горючего в тепловую
энергию (схема ACT)
1 — атомный реактор; 2 — сетевой теплообменник;
3 — потребитель теплоты; 4 — насосы
ров. схемах на АТЭЦ и атомных станциях
теплоснабжения (ACT).
Схема АЭС, в к-рой пар, направляе-
мый в турбину, производится реактором,
наз. одноконтурной. В такой АЭС все обо-
рудование работает в радиационно-актив-
ных условиях. В двухконтурных АЭС кон-
туры независимого теплоносителя и ра-
бочего тела разделены. Теплоноситель,
циркулирующий в первом контуре, явля-
ется источником теплоты для второго кон-
тура, в парогенерирующем устройстве к-
рого образуется пар для паротурбинной ус-
тановки. В этом случае рабочее тело обла-
дает малой радиац. активностью. В
трехконтурных АЭС имеется дополнит,
промежуточный контур. В последнем ва-
рианте АТЭЦ в первом контуре теплоно-
ситель из атомного реактора направляется
в парогенератор, где охлаждается и воз-
вращается в реактор. Во втором контуре
рабочее тело (вода) вводится в парогенера-
Принципиальная схема АТЭЦ с по-
дачей теплоты в теплофикационный
контур
а — от пара, отбираемого из турбины;
б — от реакторного теплоносителя за
счет его дополнительного охлаждения в
теплообменнике; 1 — атомный реактор;
2 — парогенератор; 3 — турбогенератор;
4 — конденсаторы; 5 — сетевой теплооб-
менник; б — потребитель теплоты; 7—
парогенератор теплофикационного кон-
тура; 8 — насосы
тор, испаряется и в виде’водяного пара на-
правляется в турбогенератор для преобра-
зования его энергии в электрическую. От-
работ. пар из турбины направляется в кон-
денсатор; вода насосом возвращается в па-
рогенератор. Часть пара отбирается из
турбины и направляется в сетевой тепло-
обменный аппарат, откуда после охлаж-
дения и конденсации насосом перекачива-
ется в парогенератор. В третьем контуре
вода нагревается в сетевом теплообменни-
ке и подается потребителю, от к-рого насо-
сом направляется в сетевой теплообмен-
ник. Возможна схема, в к-рой теплофи-
кац. контур включен непосредственно в
реактор через второй установленный по-
следовательно парогенератор. В этой схе-
ме, также являющейся трехконтурной,
пар образуется в парогенераторе и направ-
ляется в сетевой теплообменник, где теп-
лота передается воде третьего контура, по-
дающей тепловую энергию потребителю.
Парогенератор атомной станции — реку-
перативный теплообменный аппарат,
применяемый для произ-ва рабочего пара
за счет теплоты, вносимой в него теплоно-
сителем, является обязательным элемен-
том любой двух- или трехконтурной схе-
мы. Применение АТЭЦ целесообразно
при больших единичных мощностях (свы-
ше 1500 МВт). При меньших мощностях,
а также для получения низкопотенц. теп-
лоты (в виде горячей воды и пара) более
рационально одноцелевое преобразование
ядерной энергии в тепловую на ACT. Как
правило, ACT двухконтурные: 1-й кон-
тур — атомный реактор и сетевой теплооб-
менник; 2-й — сетевой теплообменник и
потребитель теплоты. Эта схема техноло-
гически проще, чем схема АТЭЦ, и менее
капиталоемкая. ACT работают при более
низких параметрах воды в первом контуре
(Р - 1,6...2 МПа, темп-pa 170°С). При
этом источник энергии с меньшим уров-
нем темп-р и давлений, с меньшей по срав-
нению с АТЭЦ напряженностью активной
зоны требует более дешевых гехнич. реше-
ний.
Научно обоснованная концепция без-
опасности в атомной энергетике должна
быть основана на двух осн. принципах:
физическом и геологическом. 1-й — раз-
работка нового вида реактора, безопас-
ность работы к-рого обеспечивается неза-
висимо от обслуживающего персонала
(ошибки в управлении АЭС, АТЭЦ, ACT,
диверсии, некачественный монтаж или
стр-во); 2-й — обеспечение безопасности
от природных катастроф, связанных с сей-
смичностью, текгонич. подвижностью
земной коры, а также провалами, просад-
ками и т.д.
АЭРАТОР — устройство для насы-
щения воды кислородом воздуха. В соору-
жениях биологич. очистки сточных вод
аэратор применяют для насыщения воды
кислородом воздуха, обеспечивающего
42 Аэратор комбинированный
жизнедеятельность микроорганизмов, ус-
коряющего процесс минерализации рас-
творенных органич. в-в; в очистных водо-
проводных сооружениях — для повыше-
ния качества воды путем ее обезжелезива-
ния, удаления свободной углек-ты,
сероводорода и др.
АЭРАТОР КОМБИНИРОВАН-
НЫЙ — устройство для насыщения жид-
кости кислородом воздуха, сочетающее
элементы пневматич. и механич. аэрато-
ров, В нек-рых конструкциях А.к. исполь-
зуют две паралл. трубы — одну со сточной
жидкостью, др. — с воздухом. Из первой
жидкость выходит через сопло в виде
струи, направленной в розетку, насажен-
ную на вторую трубу, через к-рую на-
встречу струе жидкости выходит воздух
при расходе 0,1—0,6 м3/мин. В зависимо-
сти от давления жидкости и воздуха можно
достигать требуемой степени диспергиро-
вания воздуха. Наибольшее распростране-
ние получили А.к., в к-рых воздух подает-
ся воздуходувкой через систему подводя-
щих труб в перфориров. полое кольцо у
дна аэрац. бассейна. Из кольца он выходит
в виде сравнительно крупных пузырей —
пневматич. часть А.к. Над кольцом на раз-
ной глубине устанавливают одну или две
турбины одинаковых или различных диа-
метров, приводимые во вращение валом от
электродвигателя мощностью 5—
75 кВт — механич. часть А.к. Под воздей-
ствием турбин диаметром 0,6—1,5 м воз-
дух дробится на пузырьки малых разме-
ров, что существенно повышает интенсив-
ность переноса кислорода в жидкость.
Такие аэраторы разработаны трех типо-
размеров произ-стью 54—190 кг кислоро-
да в 1 ч при расходе воздуха 900—
1900 м3/ч с мощностью двигателя 22—
75 кВт.
АЭРАЦИЯ ЗДАНИЙ — организов.
естеств. воздухообмен общеобменной бес-
канальной вентиляции, происходящей
под действием гравитац. и ветрового дав-
ления или при их совместном действии.
Суть А.з. наиболее просто может быть
представлена в виде действия гравитац.
сил, когда более плотный воздух (обычно
наружный) вытесняет из помещения ме-
нее плотный (внутр.). Наружный воздух
посгупает в помещение через приточные
аэрац. отверстия в нижней части здания, а
внутр, (уходящий) удаляется наружу че-
рез створки аэрационных фонарей. Широ-
кое применение А.з. в производств, поме-
щениях обусловлено незначит. эксплуа-
тац. затратами. Область действия А.з. ог-
раничена в след, условиях: если
предъявляются жесткие требования к мик-
роклимату помещения, напр. при конди-
ционировании воздуха; при поступлении
наружного воздуха в помещение с влаго-
выделениями; если в помещении имеются
значит, пыле- и газовыделения и их про-
никновение с вытяжным воздухом наружу
может загрязнять окружающую среду. В
теплое время года А.з. можно применять
практически для всех произ-в, кроме тех,
где по условиям технологии требуется об-
работка (очистка, увлажнение, осушка и
т.д.) приточного наружного воздуха. Для
организации А.з. в холодный период необ-
ходимо наличие избытков теплоты в поме-
щении, достаточных для нагревания по-
ступающего наружного холодного возду-
ха. Наиболее просто организуется А.з. для
одноэтажных зданий с наружными ограж-
дениями (однопролетные цехи). Приме-
нение А.з. для двух- и трехпролетных це-
Схема аэрации
1, 3 — приточные отверстия с подвесной фрамугой
соответственно верхней и нижней, 2 — аэрационный
фонарь; 4 — тепловой источник
хов, а также для многоэтажных цехов воз-
можно, но связано с определ. технич. труд-
ностями.
А.з. может быть совместима с меха-
нич. вентиляцией, особенно с местной
приточной и вытяжной. Важный фактор,
обеспечивающий эффективную организа-
цию А.з., — рациональное (обычноравно-
мерное по площади пола) размещение
теплоотдающего оборудования и надле-
жащее строит, оформление здания, пре-
дусматривающее наличие регулируемых
отверстий в оконных проемах (приточных
аэрац. отверстий) и аэрац. или свето-
аэрац. фойарей. Приточные аэрац. отвер-
стия имеют одинарные или двойные от-
крывающиеся как внутрь, так и наружу
фрамуги на верхних или нижних подве-
сах. Аэрац. или светоаэрац. фонари —
возвышающиеся над кровлей или утоп-
ленные внутрь здания строит, конструк-
ции, имеющие регулируемые по площади
за счет открывающихся фрамуг (створок)
отверстия для прохода воздуха. Фрамуги в
фонарях могут быть на нижних и верхних
подвесах, а также иметь вергик. ось вра-
щения. Фрамуги с вертик. осью вращения
предпочтительнее.
Расчет А.з., как правило, состоит в
определении площади аэрац. проема при
известном из воздушного баланса воздухо-
обмене. Реже, обычно при проверочных
расчетах, решают обратную задачу А.з.:
расчет расхода воздуха, протекающего че-
рез заданную (известную) площадь аэрац.
проема.
АЭРАЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД — на-
сыщение их кислородом воздуха (иногда
техническим кислородом) в целях созда-
ния аэробных условий при биологич. очи-
стке или хим. окислении органич. и ми-
нер. компонентов, содержащихся в сточ-
ных водах, а также удаления летучих ком-
понентов из сточных вод. Сточные воды
аэрируются посредством продувки их воз-
духом или кислородом в очистных соору-
жениях, а в нек-рых случаях и после них
перед выпуском в водоем. Иногда для под-
держания нормального протекания внут-
риводоемных биохим. процессов могут
аэрироваться и сами водоемы или их отд.
участки. А.с.в. может осуществляться
пневматич., механич. или аэраторами
комбинированными. Воздух поступает в
жидкость в виде пузырьков, к-рые всплы-
вают и при движении через слой воды пе-
редают в нее кислород. Чем меньше размер
пузырьков, тем большее кол-во кислорода
переходит в жидкость из воздуха и, следо-
вательно, тем ниже затраты энергии на
работу аэрац. оборудования. Однако для
получения мелких пузырьков требуется
больше затрат энергии на диспергирова-
ние воздуха. Аэраторы характеризуются
коэфф, использования воздуха и эффек-
тивностью аэрации. Под коэфф, использо-
Аэрация механическая сточных вод 43
вания воздуха понимается отношение
п “ Ог / Vb dH, где Ог — кол-во раство-
ренного кислорода в жидкости, г/ч; Ув —
кол-во воздуха, подаваемое в бассейн,
м3/ч на 1 м3 сточной воды; Н — глубина
аэрац. бассейна, м; d — поддерживаемый
дефицит кислорода, доли единицы, оп-
ределяемый по формуле d — (Си —
Ср)/Сн, где Сн — концентрация насы-
щения (растворимость) кислорода при
данной темп-ре, г/м3; Ср — поддержива-
емая в бассейне концентрация раство-
ренного кислорода, г/м3.
Эффективность аэрации — это рас-
ход электроэнергии, кВт ч, на растворение
1 кг Ог-
При аэрации пневматической сточ-
ных вод воздух обеспечивает как переме-
шивание и насыщение жидкости кислоро-
дом, так и поддержание во взвешенном со-
стоянии нераствор. органич. и минер, при-
месей, предотвращая их оседание на дно
аэрац. бассейна. При этом затраты энер-
гии на подачу кислорода значительно пре-
вышают затраты энергии на перемешива-
ние. При аэрации механической сточных
вод перемешивание и насыщение жидко-
сти кислородом осуществляются спец,
оборудованием.
АЭРАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ
СТОЧНЫХ ВОД — насыщение послед-
них кислородом воздуха, вовлекаемого
жидкостью при вращении в ней механич.
аэратора. Нек-рое кол-во воздуха перехо-
дит в сточную воду через свободную повер-
хность аэрац. бассейна, постоянно возму-
щаемую при работе аэратора. Поэтому для
А.м.с.в. не требуется установка воздухо-
дувного и воздухоочистит. оборудования,
воздухоподводящих и воздухораспреде-
лит. коммуникаций. Механич. аэраторы
классифицируют по след, основным при-
знакам: по глубине расположения — глу-
бинные (кавитац. или импеллерпые) и по-
верхностные; по расположению оси вра-
щения ротора — с горизонт, и вертик. осью
вращения; по характеру перемещения —
самодвижущиеся и с принудит, переме-
щением.
Импеллерные аэраторы
характеризуются глубоким расположени-
ем ротора подслоем жидкости. Атмосфер-
ный воздух вовлекается в зону действия
ротора через вертик. трубу или через пус-
тотелый вал привода ротора. Струи жид-
кости, срываясь с лопастей ротора, вовле-
кают воздух из межлопастного простран-
ства в окружающую аэратор жидкость.
Произ-сть импеллерных аэраторов мала, а
затраты электроэнергии на подачу воздуха
сравнительно с др. аэраторами высоки, по-
этому их практически не применяют. П о-
верхностные механич. аэраторы
получили широкое распространение на
малых и средних очистных сооружениях.
Опыт эксплуатации механич. аэраторов с
Дисковой аэратор
1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — диск аэрато-
ра; 4 — аэрационный бассейн
горизонт, осью вращения выявил их суще-
ственные недостатки: они неравномерно
нагружены относительно оси вращения,
т.к. нижняя часть цилиндра вращается в
воде, а верхняя — в воздухе; под действи-
ем собств. массы аэратора создается экс-
центриситет нагрузки на подшипники, в
связи с чем они ненадежны и недолговеч-
ны в работе. Поэтому эти аэраторы прак-
тически перестали применять. Аэраторы с
вертик. осью вращения лишены перечис-
ленных недостатков и находят широкое
применение в отечественной и зарубеж-
ной практике очистки сточных вод.
Существуют аэраторы диаметром до
4,5 м, способные подать до 5 т/сут кислоро-
да, из к-рых наибольшую известность полу-
чили "Симплекс", "Симкар", BSK-турбина и
дисковый. Аэратор "Симплекс"имеет
ротор в форме опрокинутого усеч. конуса,
вращающегося в верхней соответствующей
его форме конич. части трубы, установлен-
ной вертикально для забора жидкости из
донных слоев. Ротор образован изогнутыми
лопает ями, к-рые крепятся к кольцевой обе-
чайке, передающей вращение от приводно-
го вала к ротору. При вращении ротора жид-
кость выбрасывается из трубы в виде струй,
число к-рых равно числу лопастей. Перифе-
рийная частота вращения ротора составляет
4—5 м/с в зависимости от его диаметра
(0,3—Зм). Аэратор "Симкар”представ-
ляет собой опрокинутый невысокий конус с
лопастями, прикрепляемыми с наружной
стороны от вершины конуса к его основа-
нию. Конус (диаметром 0,6—3,55 м с элек-
тродвигателем мощностью 0,5—1 кВт) по-
гружается в жидкость на 8—10 смот основа-
ния и вращается примерно с такой же скоро-
стью, что и аэратор "Симплекс". Аэратор
BSK-турбина (онже"Диффума") — ло-
пастное колесо с центр, патрубком с нижней
стороны для входа в пего жидкости. Колесо
имеет открытую боковую поверхность, че-
рез к-рую изогнутые лопасти выбрасывают
жидкость в виде отдельных струй. Атмос-
ферный воздух внутрь турбины поступает
через пустотелый вал, вращаемый мотор-
редуктором. Турбина также погружается на
10—12 см под уровень жидкости, к-рая при
ее вращении аэрирует жидкость. Диско-
вы йаэратор состоит из диска с прикреп-
ленными к нему с нижней стороны радиаль-
но направленными лопастями, мотор-ре-
дуктора и вала, на к-ром крепится диск. Для
обеспечения поступления воздуха в межло-
пастное пространство в диске предусматри-
вают круглые отверстия диаметром 2—3 см
либо прорези такой же ширины вдоль лопа-
стей со стороны, противоположной направ-
лению вращения аэратора.
В аэрац. бассейне механич. аэраторы
могут монтироваться стационарно и на пе-
ремещающейся платформе. Стационар-
ная установка, в свою очередь, может мон-
тироваться либо на жесткой платформе, не
позволяющей сохранять постоянство глу-
бины погружения аэратора при измене-
нии уровня жидкости в бассейне, либо на
понтонной платформе, фиксирующей по-
ложение аэратора только в плане и позво-
ляющей ему изменять положение по вер-
тикали. Перемещающаяся платформа мо-
44 Аэрация пневматическая сточных вод
жет передвигаться по акватории бассейна
в заданном режиме, что особенно важно
при оборудовании механич. аэраторами
биологич. прудов. В них требуется невысо-
кая интенсивность подачи кислорода и пе-
ремешивания, вследствие чего при стаци-
онарной установке аэраторов нет возмож-
ности полностью использовать их перека-
чивающую и окислит, способность.
Платформа может перемещаться под воз-
действием реактивной тяги за счет выбра-
сываемой струи (эжекторные аэраторы)
или вращения ротора (поверхностные
аэраторы с вертик. осью вращения), а так-
же с помощью тросолебедочного привода.
Стоимость насыщения сточной воды
кислородом воздуха механич. аэраторами
в 1,5—2 раза ниже, чем пневматич. Одна-
ко механич. аэраторы имеют сравнитель-
но огранич. произ-сть по кислороду, поэ-
тому при значит, мощностях очистных со-
оружений может потребоваться большое
их число. В этом случае усложняются ком-
поновка сооружений, обслуживание и
контроль за работой аэраторов. В зимнее
время требуются меры по защите платфор-
мы от намерзания льда. К недостаткам ме-
ханич. аэраторов следует отнести необхо-
димость высокой точности их исполнения
и установки.
АЭРАЦИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ
СТОЧНЫХ ВОД — насыщение послед-
них кислородом воздуха, забираемого из
атмосферы и под давлением подаваемого в
аэрац. бассейн по магистральным и рас-
пределит. трубопроводам и каналам. В за-
висимости от размера воздушных пузырь-
ков на выходе из аэратора А.п.с.в. мо-
жетбыть мелко- или крупнопузырчатой. В
мелкопузырчатой системе аэрации
диаметр пузырьков не превышает 2,5 мм,
что позволяет получить большую площадь
межфазовой поверхности и обеспечить
подъем пузырьков через слой жидкости со
скоростью, достаточной для интенсивного
переноса кислорода из пузырька в жид-
кость (пузырьки меньшего размера зави-
сают в жидкости, увеличивая ее газонасы-
щенность). Для получения пузырьков та-
кого размера применяют фильтросные по-
ристые керамич. или пластмассовые
пластины (диффузоры). В нашей стране
наибольшее распространение получили
фильтросные пластины размером
300x300x35 мм и фильтросные трубы раз-
личных длин и диаметров, изготовленные
из огнеупорного шамота с жидким стеклом
путем формовки под давлением, сушки и
последующего обжига. Такие пластины
имеют размер пор 100—300 мкм, облада-
ют хорошей проницаемостью, позволяю-
щей пропускать через одну пластину 80—
120 л воздуха в 1 мин. Пластины уклады-
вают поверх воздушных каналов, специ-
ально устраиваемых в днище аэротенка с
тщательной заделкой щелей цементным
Купольные диффузоры
раствором; трубы — по дну аэротенка без
каналов, что значительно упрощает техно-
логию монтажа. Фильтросные пластины и
трубы располагают в один или неск. рядов
вдоль одной или обеих стен коридора аэро-
тенка. В зарубежной практике широко
применяют керамич. диффузоры в виде
куполов или дисков, ввинчиваемых вер-
тик. в воздухопровод, пролож. по дну, либо
в спец, углубления в днище аэротенка. Ис-
пользуют также короткие, длиной 500—
600 мм, трубки, ввинчиваемые горизон-
тально. Затраты энергии на растворение
1 кг кислорода в зависимости от условий
реализации процесса составляют 0,325—
0,75 кВт'ч. Недостатки систем аэрации с
фильтросными пластинами и трубами
(диффузорами) связаны с тем, что осмотр
и замена их требуют опорожнения бассей-
на. От этих недостатков свободны систе-
мы, позволяющие поднимать фильтросы
из воды благодаря шарнирному присоеди-
нению стояков труб к магистральному воз-
духоводу. В этом Случае аэратор представ-
ляет собой трубопровод длиной около 5 м с
присоединенными к нему горизонт, труб-
ками (диффузорами) длиной 500 мм, ди-
аметром 70—100 мм (6—20 трубок на 1 м
длины трубопровода). С обеих сторон тру-
бопровод подвешен на воздухоподводящих
4
Аэрационный агрегат из пористых труб
1 — воздуховод; 2 — шарнир; 3 — воздухоподводя-
щие стояки; 4 — переносная лебедка; 5 — пористые
трубы
стояках труб, шарнирно подсоединяемых
к магистральному воздуховоду. Трубки
изготовляют из пористого пластика для
снижения массы системы и использования
легких переносных лебедок для подъема
аэратора при ремонте или замене диффу-
зоров. Поры фильтросных пластин и труб
подвержены засорению содержащимися в
воздухе пылью, окалиной, маслами, а так-
же жидкостью, проникающей в них при
падениях давления воздуха. Кроме того,
возможно и постепенное биологич. зара-
стание пор. Эксплуатация диффузоров
свыше 8—10 лет экономически нецелесо-
образна, поэтому спустя этот срок реко-
мендуется их полная замена.
Вибрационные диспергаторы воздуха
клапанного типа в меньшей степени под-
вержены засоряемости, вследствие чего
исключается необходимость воздухоочи-
стит. фильтров. Действие этих дисперга-
торов основано на пропуске воздуха под
давлением через клапан диаметром 5—
15 см, при этом подвижный элемент кла-
пана приподнимается над гнездом и по его
окружности между ним и гнездом образу-
ется зазор в десятые доли мм, через к-рый
проходит 2,5—36 м3/ч воздуха. Эти дис-
пергаторы также ввинчиваются в трубоп-
ровод, прокладываемый по дну, либо в
плиту, перекрывающую воздухораспрсде-
лит. канал в днище аэротенка. Вибрацион-
ные диспергаторы изготовляют из некор-
родирующего материала. Опыт показыва-
ет, что при попадании загрязнений под
клапан диспергатор перестает нормально
работать. Несмотря на указ, недостатки,
система аэрации мелкопузырчатым возду-
хом (особенно для крупных и средних очи-
стных сооружений) в аэротенках приме-
няется наиболее широко благодаря высо-
кой степени использования подаваемого
воздуха, надежному воздуходувному обо-
рудованию, накопленному опыту ее рас-
чета, проектирования и эксплуатации.
В крупно пузырчатой системе
аэрации воздух проходит через отверстия
или щели размером от 1 —2 мм до неск. см.
При таких размерах отверстия не засоря-
ются и не подвергаются биообрастанию,
вследствие чего исключается применение
воздухоочистит. фильтров. Кроме того, со-
противление прохождению воздуха у них
значит, ниже, чем у диффузоров, что по-
зволяет при тех же расходах энергии пода-
вать большее кол-во воздуха. Крупные пу-
зыри воздуха неустойчивы в жидкости, а
вызываемая их выходом из отверстий ин-
тенсивная турбулизация жидкости в бас-
сейне приводит к их вторничному дробле-
нию до размера 5—6 мм. Интенсивность
массопереноса кислорода в воду из таких
пузырей значит, ниже, чем из мелких, по-
этому требуются более высокие (в 2—2,5
раза) расходы воздуха, большие мощности
воздуходувного оборудования и большая
протяженность воздухоподводящих ком-
Аэродинамика 45
Аэратор системы ИНКА
муникаций. Простота изготовления, мон-
тажа и эксплуатации аэраторов в ряде слу-
чаев (особенно на малых, а иногда и сред-
них очистных сооружениях) может ока-
зать решающее влияние на выбор системы
аэрации! Наиболее простым вариантом
аэратора являются трубы диаметром 30—
50 мм с открытыми концами, опущенные
вертик. в жидкость на глубину 0,3—0,5 м
от дна при расположении воздухоподводя-
щего трубопровода выше уровня жидкости
(как правило, на продольных стенах или
перегородках аэрац. бассейна). Могут ис-
пользоваться и перфориров. воздухопод-
водящие трубы, укладываемые по дну бас-
сейна или на нек-ром (0,3—0,5 м) возвы-
шении над ним. Диаметр перфорации ко-
леблется в широких пределах (от 1—2 до
неск. мм) в зависимости от качества сточ-
ных вод. Эффективным способом диспер-
гирования крупных пузырей воздуха явля-
ется выпуск его через спец, насадки —
диспергаторы в виде крестовин из четырех
коротких трубок с внутренними отверсти-
ями 0,3—1,8 см. Иногда такие крестовины
снабжаются диском или куполом для де-
флексии выходящих из них воздушных
струй и усиления турбулизации в воде в
зоне выхода воздуха из аэратора. Насадки,
рассчитанные на пропуск 12—18 м3/ч воз-
духа, ввинчивают через полый патрубок в
воздухоподающий трубопровод через
0,3—0,6 м. Применяют и насадки с регу-
лируемым расходом воздуха через них.
Помимо трубчатых насадок используют и
щелевые в виде гребней, пропускающих
4,8—18 м3/ч воздуха. Гребни могут наса-
живаться как непосредственно на воздухо-
распределитель, так и на перпендикуляр-
ные к нему отводные трубы, что позволяет
образовывать пространственную рамную
конструкцию в виде решетки, к-рая может
быть поднята на поверхность для осмотра
и ремонта аэратора. Особое место занима-
ет так называемый низконапорный аэра-
тор, получивший наз. "система ИНКА".
Этот аэратор в виде решетки из перфори-
ров. труб погружается в жидкость на глу-'
бину 0,8—1 м от поверхности на стояках,
шарнирно прикрепленных к воздухопод-
водящему трубопроводу на поверхности.
Благодаря неглубокому расположению
аэратора требуется и небольшое давление
воздуха, к-рое может быть обеспечено воз-
духодувками вентиляторного типа. Кпд
этих воздуходувок на 15—20% выше кпд
воздуходувок компрессорного типа, что в
значит, степени компенсирует невысокий
процент использования кислорода и необ-
ходимость подачи значит, больших объе-
мов воздуха для обеспечения нормальных
гидродинамич. и кислородных условий в
аэрац. бассейне. Воздуходувки этого типа
могут быть установлены в легких укрыти-
ях вблизи аэротенков, а воздух может по-
даваться по железобетон, каналам, устра-
иваемым на продольных стенах или пере-
городках аэрац. бассейна. Затраты элект-
роэнергии на подачу кислорода через
низконапорные аэраторы примерно такие
же, как через диффузоры.
АЭРОБНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ
ОСАДКОВ — длительная (в течение
неск.сут) аэрация избыточного активного
ила, смеси его с осадком сточных вод из
первичных отстойников и др. нетоксичны-
ми осадками в сооружениях, аналогичных
аэротенкам, В результате протекающих
при этом процессов биохимич. деструкции
органич. в-ва (минерализаций осадка) по-
вышается устойчивость осадка к загнива-
нию, улучшаются сан. условия его обезво-
живания, хранения или утилизации.
Впервые возможность глубокой деструк-
ции органич. в-ва осадка в процессе длит,
аэрации была установлена в 1932 в США.
В1950 в США был разработан процесс ста-
билизации активного ила посредством
продленной аэрации непосредственно в
аэротенках при очень низких нагрузках
[не более 0,05 г БПК/ (г ила'сут)]. Избы-
точный активный ил при этом практиче-
ски не образуется. Достоинство этого про-
цесса — простота конструктивного офор-
мления и эксплуатации, недостаток —
значит, объем аэротенков. Экономически
целесообразно применение процесса про-
дленной аэрации на очистных сооружени-
ях пропуск, способностью до 2000 м3/сут
(в осн. до 500 м3/сут).
Перед А.с.о. избыточный активный
ил отделяется в отстойнике от сточной
воды, затем обрабатывается в стабилиза-
торе, объем к-рого значительно меньше
объема аэротенка при продленной аэра-
ции. Это позволяет применять А.с.о. на
очистных сооружениях большей про-
пуск. способности.
Скорость потребления кислорода в
нач. период аэрации резко падает, что сви-
детельствует об истощении внешнего суб-
страта — легкоокисляемого органич. в-ва,
определяющего способность осадка к за-
гниванию. В результате увеличения био-
флокулирующей способности активного
ила его частицы укрупняются при одно-
временном снижении концентрации мел-
кодисперсных компонентов.
Основные параметры А.с.о, — про-
должительность аэрации и уд. расход воз-
духа — определяются конечной целью
процесса. Для получения глубоко минера-
лиз. осадка продолжительность аэрации
составляет: активного ила — 2—7 сут,
смеси активного ила с осадком из первич-
ных отстойников — 8— 12 сут при темп-ре
20°С, при снижении темп-ры на 10°С про-
должительность процесса увеличивается в
2—2,2 раза. Уд. расход воздуха — 1 —
2 м3/ч на 1 м3 объема стабилизатора.
Для улучшения водоотдающей спо-
собности продолжительность аэрации ак-
тивного ила должна составлять 1 —3 сут, а
смеси его с осадком из первичных отстой-
ников — 3—8 сут. Уд. расход воздуха оп-
ределяют исходя из наличия легкоокисля-
емого органич. в-ва при условии, что ин-
тенсивность аэрации в стабилизаторе не
менее 5 м3/м .
Конструктивное оформление процес-
са А.с.о. аналогично таковому коридорных
аэротенков или аэротенков-смесителей.
Существующие между ними различия
связаны в осн. с компоновкой сооружений,
участвующих в этом процессе.
Традиционно А.с.о. применяют.для
обработки избыточного активного ила или
смеси его с осадком из первичных отстой-
ников на очистных сооружениях пропуск,
способностью до 50 тыс. м3/сут. Техноло-
гич. схемы, предусматривающие сочета-
ние анаэробного сбраживания осадков в
метантенках и аэробной стабилизации,
применяют на очистных сооружениях
большей пропуск, способности, что позво-
ляет получить экономии, эффект, особен-
но при утилизации метана.
АЭРОДИНАМИКА — часть аэро-
механики, изучающая движение воздуха
и процессы взаимодействия его с непод-
вижными и двигающимися телами и по-
верхностями. Начало научной А. было по-
ложено академиками Российской АН
(XVIII в.) Л. Эйлером и Д. Бернулли. По-
явление соврем. А. обязано трудам Н.Е.
Жуковского и С.А. Чапыгина. Развитие
пром. А. связано с именами отечеств, уче-
ных: В.В. Батурина, Г.Н. Абрамовича,
И.Е. Идельчика, В.И. Ханжонкова, С.М.
Горлина и др. В области строит. А. успеш-
но работали Р.Е. Брилинг, В.М. Эльтер-
ман, И.А. Рынин, Э.И. Реттер, Ф.Л. Се-
ребровский, И.А. Шепелев, В.А. Бахарев и
мн. др. А. делится на теоретич., определя-
ющую осн. закономерности движения воз-
духа и взаимодействия его с телами и по-
верхностями, и эксперимент., определяю-
щую законы опытным путем, т.е. продув-
кой моделей в аэродинамич. трубах или
испытанием в гидравлич. лотках. А. летат.
аппаратов получила широкое развитие в
теоретич. и эксперимент, частях. А. пром.,
46 Аэродинамика здания
к к-рой относится и строит. А., в осн. раз-
вивается за счет эксперимент, исследова-
ний. А. пром, изучает условия работы вен-
тиляторов, воздуходувок, разл. техноло-
гич. аппаратов, строит. А. — рассматрива-
ет процессы обтекания здания ветром,
движение воздуха между зданиями в усло-
виях застройки, его перемещение в преде-
лах вентилируемого помещения (см. При-
точная струя, Конвективная воздушная
струя, Всасывающий факел), а также
вопросы, связ. с течением воздуха по воз-
духоводам систем вентиляции, каналам и
вентиляц. вытяжным шахтам, через не-
плотности и отверстия в наружных и
внутр, ограждениях здания.
АЭРОДИНАМИКА ЗДАНИЯ —
понятие, объединяющее явления, связан-
ные с процессом обтекания здания турбу-
лентным потоком воздуха (ветром). При
обтекании ветром около здания образуют-
ся застойные зоны. Определение хар-к
этих зон необходимо для расчета их за-
грязнения выбросами вредных в-в техно-
логич. и вентиляц. систем. Вихревые зоны
образуются за счет отрывных потоков от
поверхности земли и кромки здания (соо-
ружения) . Эти вихревые зоны представля-
ют собой сложные вихревые неустановив-
шиеся трехмерные потоки. При набегании
на здание нижние слои потока воздуха за-
тормаживаются, и кинетич. энергия этой
части потока переходит в потенциальную.
Следовательно, статич. давление увели-
чивается. Нарастание статич. давления
Схема обтекания здания потоком воздуха
а— вертик. разрез; б—схема движения воздуха вблизи
здания; 1 — граница между вихрями зоны аэродина-
мич. следа, участок с нулевой скоростью движения воз-
духа; 2 — зона избыточного давления; 3 — здание; 4 —
зона разрежения и вихревого движения воздуха; 5—
обратные потоки воздуха, входящие в зону аэродина-
мич. следа; б — граница этой зоны; 7 — граница влия-
ния здания на поток воздуха; 8— вихреобразные пото-
ки воздуха из зоны избыт, давления в зону разрежения
происходит постепенно по мере прибли-
жения к зданию, торможение потока на-
чинается на расстоянии от здания, при-
мерно равном 5—8 калибрам (средних
размеров фасада). Макс, значения избы-
точное давление воздуха достигает на по-
верхности наветр. фасада здания. Здесь
набегающий поток образует характерную
зону циркуляции. Ее вихри как бы допол-
няют форму здания до удобообтекаемой
формы и 1ем самым уменьшают потерю
энергии осн. потока. В этой зоне происхо-
дит активный обмен воздуха, совершаю-
щего вихреобразное движение и уходяще-
го на заветр. сторону здания. Набегающий
поток обтекает здание и зону циркуляции
сверху и с боков. Обтекающий здание по-
ток за счет его нек-рого поджатия имеет
скорость неск. большую, чем скорость на-
бегающего на здание ветра. При срыве с
кромок здания поток интенсивно эжекти-
рует воздух с заветр. стороны здания, где в
результате этого давление уменьшается.
Воздух, уносимый из заветр. зоны, ком-
пенсируется приземными слоями потока,
в к-рых воздух заторможен настолько, что
может изменить направление своего дви-
жения. На заветр. стороне здания образу-
ется неск. вихрей. Граница аэродинамич.
следа в этой области — криволинейная по-
верхность.
При обтекании ветром группы зданий
зоны аэродинамич. следа смежных зданий
влияют одна на др., иногда сливаясь, обра-
зуя сложные зоны с общей циркуляцией
воздуха. Изучение размеров и др. хар-к
зон необходимо для расчета диффузии
вредных примесей вблизи здания, выбора
мест расположения устройств, выбрасы-
вающих вредные примеси в атмосферу,
степени их очистки, расположения мест
воздухозабора. При расчете ветровой на-
грузки на здание, а также при определе-
нии естеств. воздухообмена в его помеще-
ниях необходимо знать избыточное ста-
тич. давление, возникающее за счет дейст-
вия ветра. Для определения избыточного
давления ветра применяют т.н. аэродина-
мич. коэфф., показывающий отношение
избыточного статич. давления в одной из
точек наружной поверхности здания к ди-
намич. давлению ветра. Аэродинамич. ко-
эфф. обычно определяют эксперимен-
тально в аэродинамических трубах на мо-
делях зданий. Значение и знак этого ко-
эфф. зависят от места расположения точки
на поверхности здания, наличия близко
располож. зданий, сооружений и деревь-
ев, формы здания, направления ветра,
рельефа местности.
АЭРОДИНАМИКА ПРОМЫШ-
ЛЕННОЙ ПЛОЩАДКИ — часть аэро-
динамики, изучающая закономерности
движения воздуха в пределах группы
близко располож. зданий пром, предпри-
ятия или гор. р-на. Зоны аэродинамич.
следов отд. зданий (см. Аэродинамика
зданий) сливаются, образуя общие цир-
“куляц. зоны, влияющие на скорость и на-
правление движения воздуха между зда-
ниями. Исследования А.п.п., как прави-
ло, проводят с целью определения про-
ветриваемое™ гор. р-нов и вероятности
возникновения застойных зон внутри
квартала, а для сев. р-нов страны — с
целью защиты зданий от сильных ветров
и оптимизации снегового внутридворо-
вого режима. Известные работы в этом
направлении выполнили Н.М. Томпсон,
Ф.Л. Серебровский, С.М. Горлин, Э.И.
Реттер.
АЭРОДИНАМИКА СИСТЕМ ВЕН-
ТИЛЯЦИИ — раздел аэродинамики,
изучающий закономерности движения
воздуха в каналах и воздуховодах систем
вентиляции, на базе к-рых разрабатыва-
ются и совершенствуются инж. методы
расчета систем. Аэродинамич. расчет сис-
темы воздуховодов обычно сводится к оп-
ределению размеров их поперечного сече-
ния (при заданных расходах воздуха), а
также потерь давления на отд. участках и
в системе в целом. Обратная задача — оп-
ределение расходов воздуха при заданных
размерах воздуховодов и известном пере-
паде давления в системе. При аэродина-
мич. расчете воздуховодов систем венти-
ляции пренебрегают сжимаемостью пере-
мещаемого воздуха, т.к. макс, возможное
изменение давления в системе меньше 5%
атм. давления. По этой же причине ис-
пользуют избыточное давление, принимая
за условный нуль атм. давление на уровне
системы. Одна из особенностей систем
вентиляции — наличие участков, где из-
быточное давление меньше нуля. В любом
сечении потока воздуха в воздуховоде раз-
личают 3 вида давления: статич., дина-
мич. и полное. Статич. определяет потенц.
энергию 1 м3 воздуха в рассматриваемом
сечении воздуховода; это давление, к-рое
испытывают стенки воздуховода. Дина-
мич. давление — это кинетич. энергия по-
тока, отнесенная к 1 м3 воздуха. При сред-
ней скорости воздуха в сечении удинамич.
давление, Па, равно Р&- рх2а /2, где
р — плотность воздуха, кг/мЗ; а — ко-
эфф. Кориолиса. Полное давление равно
сумме статич. и дипамич. давлений.
Традиц. термин "потеря давления",
применяемый при аэродинамич. расчете
систем вентиляции, определяющий изме-
нение полного давления воздуха в системе
или на участке воздуховода, означает по-
терю энергии, отнесенную к 1 м3 потока
воздуха. Потеря давления в системе возду-
ховодов складывается из потерь на трение
и в местных сопротивлениях. Потерю на
трение на участке воздуховода определя-
ют по ф-ле Дарси-Вейсбаха ДРтр-’
= kT$lPpJd, где Л тр — коэфф, сопротивле-
ния трения; d — диаметр воздуховода, м;
Аэродинамическая труба 47
Схема распределения давления в системе венти-
ляции
1 — всасывающий воздуховод; 2 — конфузор с пово-
ротом; 3 — вентилятор; 4 — диффузор; 5 — нагнетат.
воздуховод; б — линия полного давления с нагнетат.
стороны; 7 — линия статич. давления там же; 8 —
линия полного давления с всасывающей стороны;
9 — линия статич. давления там же; I—VI — номера
характерных сечений; Рд—избыточное давление воз-
духа; индексы: п, ст, д — полное, статич., динамич.; вс,
нага—всасывание, нагнетание; ст. абсолютное—ста-
тич. давление; вент — вентилятор
Рд — динамическое давление, Па; / —
длина участка, м.
Для расчета воздуховодов и каналов
прямоугольного сечения используют экви-
валентные диаметры воздуховодов, при
к-рых потери давления на трение в круг-
лом и прямоугольном воздуховодах равны.
Известны три способа нахождения эквива-
лентного диаметра: по скорости, по расхо-
ду, по площади.
Потеря давления в местных сопро-
тивлениях (местах поворота потока, трой-
никах при делении или слиянии потоков,
изменениях сечения и др.) пропорцио-
нальна динамич. давлению в воздуховоде:
АРм.с, - Е £ Рд, где X £ — сумма коэфф-
местного сопротивления рассматриваемо-
го участка воздуховода. Коэфф, местного
сопротивления определяет потерю давле-
ния в данном местном сопротивлении в до-
лях динамич. давления участка. Обычно
О < £ < 10 и выше. В тройниках может быть
£< 0 как следствие эжекции. Общая потеря
давления на участке системы воздухово-
дов А Руч “ А Ртр + А Рм.с.
Общая потеря давления в системе (по
N
магистрали) А Рсист” 2 (Rflml + z)i +
/=1
+ Е А Роб ± А Рпом, где i — номер участка
магистрали (от 1 до N); R — уд. потеря
давления на трение, Па/м; р ш — ко-
эфф., учитывающий шероховатость сте-
нок воздуховода; / — длина /-го участка;
z — потеря давления в местных сопротив-
лениях /-го участка; Л Роб — потеря дав-
ления в оборудовании и др. устройствах
вентиляции; А Рпом — подпор или разре-
жение в помещении, обслуживаемом по-
следним участком системы.
Расчет общей потери давления в си-
стеме производится лишь после увязки со-
противлений всех ответвлений от магаст-
рали. Этот метод расчета системы венти-
ляции наз. методом уд. потери полного
давления. Существуют и др. методы, напр.
учет местных сопротивлений введением
эквивалентной по потере давления длины
участка (метод эквивалентных длин), за-
мена потери давления по длине эквивален-
тной потерей в местном сопротивлении
(метод эквивалентных сопротивлений),
аналогичные методы эквивалентных от-
верстий и уд.хар-к.
При проектировании, наладке и экс-
плуатации систем вентиляции необходи-
мы знания закономерностей распределе-
ния давления в системе воздуховодов, ка-
налах и вытяжных шахтах. К примеру, в
системе вентиляции с механич. побужде-
нием движения воздуха, состоящей из воз-
духовода с вентилятором, за условный
нуль принято атм. давление на уровне оси
воздуховода. Избыточное давление на вхо-
де и выходе воздуха может быть принято
равным нулю.
Особенностями аэродинамики сис-
тем вентиляции с естеств. побуждением
движения воздуха являются: сравнитель-
но небольшие располагаемые (расчетные)
перепады давления, а следовательно, и
скорости воздуха; необходимость учета
аэростатич. давления воздуха снаружи и
внутри каналов. Работа таких систем зави-
сит от конструктивного решения системы
и здания, разности плотностей воздуха
снаружи и внутри здания, направления и
скорости ветра. Однако при выборе конст-
руктивных размеров отд. элементов систе-
мы (сечений каналов и шахт, площадей
жалюзийных решеток) достаточно прове-
сти расчет для случая, когда здание не вли-
яет на работу вентиляции.
АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУ-
БА — лабораторная установка для полу-
чения искусств, равномерного потока воз-
духа, применяемая для аэродинамич. ис-
следований. Поток воздуха с заданными
хар-ками образуется в рабочей части А.т.,
где и устанавливается исследуемая мо-
дель. А.т. представляет собой воздуховод с
побудителем движения воздуха (венти-
лятор осевой или вентилятор радиаль-
ный) и устройствами для создания равно-
мерного потока. Различают прямоточные
и замкнутые А.т. с закрытой или открытой
рабочей частью. Па схеме представлена
замкнутая А.т. с открытой рабочей частью.
Первым условием подобия аэродинамич.
процессов в натуре и на модели является
геометрия, подобие здания и модели. От-
ношение их соответствующих размеров
наз. масштабом линейных размеров. Др.
масштабные отношения — скорости,
плотности, динамич. вязкости, давле-
ния — определяют исходя из общей тео-
рии подобия процессов. Согласно этой те-
ории в аэродинамич. процессах следует
соблюдать след, критерии подобия: гомо-
хромности (Струхаля), Фруда, Рейнольд-
са и Эйлера. Для турбулентных потоков
необходим правильный выбор степени
турбулентности потока. Для установив-
шихся изотермич. потоков воздуха, как
показывает анализ, достаточно выявить
зависимость критерия Эйлера (включаю-
щего в себя аэродинамич. коэфф.) от кри-
терия Рейнольдса и степени турбулентно-
сти потока. Исследования обтекания зда-
ний и др. плохообтекаемых тел показали
весьма слабую зависимость аэродинамич.
коэфф, or критерия Рейнольдса. Практич.
отсутствие функцион. зависимости иско-
мой величины от критерия наз. автомо-
дельностью относительно этого критерия.
Автомодельность аэродинамич. коэфф,
относительно критерия Рейнольдса объяс-
няется явлением срыва потока с кромок
здания и возникновением интенсивных
вихревых потоков. Автомодельность отно-
сительно критерия Рейнольдса позволила
при определении аэродинамич. коэфф, на
моделях зданий соблюдать лишь геомет-
рия. (линейный) масштаб, т.е. задавать
при моделировании любую скорость,
удобную для проведения замеров. Для оп-
ределения аэродинамич. коэфф, (см.
Аэродинамика здания) на модели здания в
А.т. достаточно измерить статич. давление
48 Аэродинамический расчет котельной установки
Схема аэродинамической трубы
1—электродвигатель; 2 — вентилятор с изменением
угла поворота лопаток; 3 — всасывающий патрубок;
4 — подставка под модель, имитирующая поверх-
ность земли; 5 — модель здания; б — выходной пат-
рубок; 7 — рабочая часть; 8 — решетка у выходного
патрубка; 9— поворотные лопатки
в заданной точке модели и разделить по-
луч. значение на динамим, давление набе-
гающего потока. Избыточное давление из-
меряют микроманометром, соедин.
шлангом со щупом или дренажной труб-
кой, выведенной па поверхность модели;
динамич. давление — Пито трубкой в
нач. сечении рабочей части А.т.
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ — расчет,
в результате к-рого определяют аэродина-
мич. сопротивления газовоздушного трак-
та как установки в целом, так и разл. ее
элементов. Норм, работа котельной уста-
новки возможна при условии непрерыв-
ной подачи в топку воздуха и удаления в
атмосферу продуктов сгорания после их
охлаждения и очистки от твердых частиц.
Подача и отвод продуктов сгорания в необ-
ходимых кол-вах обеспечиваются соору-
жением газовоздушных систем с естеств. и
искусств, тягой. В системах с естеств. тя-
гой, применяемой в котельных установках
малой мощности с невысокими аэродина-
мич. сопротивлениями по газовому трак-
ту, сопротивление движению воздуха и
продуктов сгорания преодолевается за
счет тяги, создаваемой дымовой трубой.
Когда котельная установка оборудована
экономайзером и воздухоподогревателем
и ее сопротивление по газовому тракту
значительно превышает 1 кПа, систему
газовоздушного тракта оборудуют венти-
ляторами и дымососами. В котельной ус-
тановке с уравновеш. тягой воздушный
тракт работает под избыточным давлени-
ем, создаваемым вентиляторами, а газо-
вый — под разрежением; в этом случае
дымосос обеспечивает разрежение в топ-
ке, равное 20 Па. Расчет сопротивления
газового и воздушного трактов паровых и
водогрейных котлов выполняют в соот-
ветствии с нормативным методом. При из-
менении паропроиз-сти котельной уста-
новки или вида сжигаемого топлива про-
изводят пересчет сопротивлений трактов.
Движение газов в газовоздушном
тракте сопровождается потерей энергии,
затрачиваемой на преодоление сил трения
потока газа о твердые поверхности. Сопро-
тивления, возникающие при движении
потока, условно делятся на: сопротивле-
ние трения А РТр при течении потока в
прямом канале пост, сечения, в т.ч. при
продольном омывании пучка труб; мест-
ные сопротивления Д Рм, связанные с из-
менением формы или направления пото-
ка, к-рые условно считают сосредоточен-
ными в одном сечении и не включающими
сопротивление трения; сопротивление по-
перечно омываемых пучков труб Д Рпоп,
в к-рых нельзя раздельно определить со-
противление трения и местные сопротив-
ления: Д Р “ Д РТр + Д Рм + Д Рпоп-
Для изотермич. потока (при пост,
плотности и вязкости протекающей сре-
ды) сопротивление трения равно: Д РТр “
-А (//</э)(<у2/2)р, где А — коэфф, сопро-
тивления, зависящий от относит, шерохо-
ватости стенок канала и числа Рейнольд-
са; / — длина канала; ш — скорость про-
текающей среды: d3 — эквивалентный
(гидравлический) диаметр; р — плот-
ность протекающей среды. При этом da “
~ 4F/ U, где Р — площадь живого сечения
канала; U — полный периметр сечения,
омываемого протекающей средой. Мест-
ные сопротивления Д Рм"? (fit 2/2)р, где
£ — коэфф, местного сопротивления, за-
висящий от геометрия, формы участка, а
иногда и числа Рейнольдса. Этот коэфф,
вычисляют по ф-лам или подбирают по
таблицам для соответствующих местных
сопротивлений, к-рые для газового и воз-
душного трактов котельной установки
представляют собой повороты, разветвле-
ния, шиберы. Сопротивление газового и
воздушного трактов котельной установки,
выбор площадей поперечных сечений га-
зо- и воздухопроводов производят при эко-
номичных скоростях, при к-рых суммар-
ные эксплуатац. затраты минимальны.
Схемы газового и воздушного трактов дол-
жны быть просты и обеспечивать надеж-
ную и экономичную работу установки.
Целесообразно применять индивид, ком-
поновку хвостовых поверхностей нагрева,
золоуловителей и тягодутьевых уст-
ройств без обводных газоходов и соеди-
нит. коллекторов. На протяж. прямых уча-
стках рекомендуются газовоздухопроводы
круглого сечения как менее металлоемкие
и с меньшим расходом теплоизоляции по
сравнению с квадратными и прямолиней-
ными. Газоходы паровых и водогрейных
котлов, работающих на взрывоопасных
видах топлива, не должны иметь участков,
в к-рых возможны отложения несгорев-
ших частиц, сажи, а также плохо вентили-
руемых зон. Общий перепад давлений в
котельной установке складывается из пе-
репадов давлений на отд. элементах. У аг-
регатов, работающих под разрежением,
суммарный перепад определяют раздель-
но для воздушного и газового трактов. В
котлоагрегате под наддувом рассчитыва-
ют общее газовоздушное сопротивление.
АЭРОЖЕЛОБ — система пневма-
тического транспорта, в к-рой аэрируе-
мый материал перемещается по наклонно-
му желобу вследствие его текучести.
АЭРОЗОЛИ — (от греч. аег — воз-
дух и нем. Sol — золь, коллоидный рас-
твор) — дисперсные системы с газообраз-
ной (воздушной) дисперсной средой и
твердой — пыли, дымы или жидкой —
туманы дисперсной фазой. Мелкие час-
тицы А. по размерам приближаются к
крупным молекулам, а крупные достигают
неск. мкм.
АЭРОЗОЛЬТРАНСПОРТ — систе-
ма пневматического транспорта, в к-
рой сыпучий материал перед подачей в
трубопровод переводится в аэриров. со-
стояние.
АЭРОТЕНК — сооружение для био-
логической очистки сточных вод (преиму-
щественно от растворенных органических
веществ) с помощью аэробных бактерий.
А. представляет собой бетонный или желе-
зобетонный проточный резервуар, разде-
ленный на ряд коридоров шириной 6—
18 м, высотой 4—5 м. Коридоры оснаще-
ны аэраторами, через к-рые подается воз-
дух для снабжения кислородом
развивающегося в А. активного ила и его
перемешивания с очищаемой сточной во-
дой. Смесь сточной воды и активного ила
(иловая смесь), протекая по А., очищается
в результате окисления содержащихся в
ней органических загрязнений микроор-
ганизмами активного ила. Продолжитель-
ность процесса очистки городских сточ-
ных вод в А. — 2—6 ч, производствен-
ных — 8—48 ч.
Аэротенк двухступенчатый 49
Схема сооружений биологической очистки сточ-
ных вод в аэротенках
1 — сточные воды после первичного отстаивания;
2 — аэротенк; 3 — вторичный отстойник; 4 — очи-
щенная сточная вода; 5—насосная станция циркуля-
ционного ила; б — воздуходувная станция
Процесс биологической очистки
сточных вод в А. состоит из следующих
стадий: сорбция загрязнений активным
илом, внутриклеточное окисление сорби-
рованных загрязнений, разделение актив-
ного ила и очищенной воды. Стадии сорб-
ции и окисления имеют биохимическую
основу и подчиняются закономерностям
ферментативных реакций.
В зависимости от способа накопления
биомассы активного ила А. могут быть с
рециркуляцией ила из илоотделителей,
без рециркуляции ила, работающие с т.н.
проточной культурой микроорганизмов и
с насадкой, на которой закрепляется и на-
капливается биомасса ила (биотенк).
По способу смешивания активного
ила со сточной водой А. разделяют на А.-
смесители, А.-вытеснители и А. с рас-
средоточенным впуском сточных вод.
Аэрация сточной воды в А. может быть
пневматической, механической и струй-
ной. Аэрация может быть осуществлена
также воздухом, обогащенным кислоро-
дом или техническим кислородом (в окси-
тенках). При пневматической аэрации в
составе очистных сооружений предусмат-
ривают воздуходувки, при струйной —
циркуляционные насосы.
АЭРОТЕНК БАШЕННЫЙ — со-
оружение для биологич. очистки сточных
вод, представляющее собой вертикально
располож. цилиндрич. реактор, оборудо-
ванный системой аэрации. Аналогом по-
добного сооружения является аэротенк
шахтный. Высота А.б. — 15—30 м, диа-
метр — до 40 м, В нижней части А.б. созда-
ется повышенное гидростатич. давление,
за счет чего увеличивается растворимость
кислорода и, соответственно — окисли-
тельная мощность реактора. В связи с этим
достигается экономия площади застройки
(уменьшение размеров А.б.).
Для аэрирования и перемешивания
иловой смеси применяют преимущест-
венно эжекторные аэраторы, реже —
пневматич., к-рые устанавливают у дна
реактора. Разделение иловой смеси мо-
жет происходить в отд. стоящем отстой-
нике или в кольцевом илоотделителе, со-
Аэротенк башенный
1 — реактор; 2 — отвод очищенной воды; 3 — илоот-
делитель; 4 — камера дегазации; 5—трубопровод ре-
циркуляции ила; б — впуск сточных вод; 7—аэра-
торы
вмещенном в верхней части с реактором.
Разделение насыщенной газом иловой
смеси связано с флотацией активного
ила и пенообразованием, поэтому в ило-
отделителе предусматривают камеру де-
газации или систему пеногашения. При
легких "вспухающих" илах для предва-
рит. отделения их применяют флота-
цию, а полное отделение ила происходит
в отстойниках. Для биологич. очистки
производств, сточных вод сложного со-
става А.б. по высоте разделяют перего-
родками на ряд секций. В А.б. могут осу-
ществляться процессы биохим. окисле-
ния с микроорганизмами, прикреплен-
ными к загрузке (кольцам Рашига,
гранулиров. пористой загрузке и т.д.).
А.б. применяют в стесненных условиях
стр-ва для очистки сравнительно неболь-
ших расходов производств, сточных вод
(напр., в пищевой или фармацевтич.
пром-сти).
АЭРОТЕНК-ВЫТЕСНИТЕЛЬ—
сооружение для биологич. очистки мало-
концентриров. сточных вод при сравни-
тельно равномерном их поступлении
(напр., на крупных и средних очистных
сооружениях городов). Исходная вода и
циркуляционный ил сосредоточенно впу-
скаются в начало А.-в., при этом по мере
продвижения воды и ила к концу А.-в.
концентрация загрязнений в воде вследст-
вие их окисления убывает. Повышенная
концентрация загрязнений на начальном
участке обусловливает более высокие ско-
рости их окисления и увеличение пропу-
скной способности сооружения в целом.
Иловая смесь выпускается в конце А.-в.
Изменение состава сточной воды в резуль-
тате окисления загрязнений по ходу про-
цесса по длине А.-в. затрудняет адапта-
цию микроорганизмов активного ила,
вследствие чего снижается их биохимиче-
ская активность. Этот недостаток может
быть компенсирован закреплением ила на
насадках, размещенных в А.-в.; в этом
случае обеспечивается пребывание мик-
роорганизмов в стационарных условиях и
улучшается их адаптация. В реальных со-
оружениях режим вытеснения иловой
смеси существенно нарушается воздейст-
вием продольного турбулентного переме-
шивания, возникающего вследствие аэра-
ции. Для предотвращениятакого режима
А.-в. оборудуют четырьмя—шестью попе-
речными перегородками с отверстиями
для перепуска иловой смеси. При повы-
шенных концентрациях загрязнений
(БПК 150 мг/л) А.-в. работает с регенера-
торами. В многоступенчатых схемах очи-
стки сточных вод А.-в. применяют на по-
следних ступенях, что обеспечивает высо-
кую эффективность очистки.
АЭРОТЕНК ДВУХСТУПЕНЧА-
ТЫЙ — сооружение для биологич. очист-
ки производств, сточных вод хим., нефте-
перерабат., цел.-бум. пром-сти, предпри-
ятий агропромышл. комплекса и др., со-
держащих высоко концентрированные
загрязнения или сложные по составу био-
хим. трудноокисляемые компоненты.
Процесс биохимич. окисления в А.д. раз-
делен на ряд последовательно работающих
ступеней, на каждой из к-рых развивают-
ся свой активный ил, отстойник и цирку-
ляр. система для ила. Разделение процесса^
на ступени способствует формированию
на каждой из них спец, микроорганизмов,
адаптированных к определенным компо-
нентам загрязнений сточных вод. Обычно
на первой ступени подвергаются деструк-
ции в осн. биохим. легкоокисляемые в-ва,
на второй разлагаются преимущественно
трудноокисляемые в-ва и продукты распа-
да в-в первой ступени. В А.д. достигается
более высокий эффект очистки по сравне-
нию с очисткой в аэротенке-смесителе.
Схема аэротенка двухступенчатого
1 — исходная сточная вода; 2 — аэротенк первой сту-
пени; 3—вторичный отстойни т; 4—очищенная вода
после первой ступени; 5 — аэротенк второй ступени;
б—третичный отстойник; 7—очищенная водапосле
второй ступени; 8 — циркуляц. ил второй ступени;
9 — циркуляц. ил первой ступени
50 Аэротенк-осветлитель
Кроме того, при хорошей адаптации мик-
роорганизмов к определенным компонен-
там загрязнений увеличивается скорость
их деструкции, вследствие чего снижается
продолжительность аэрации и, следова-
тельно, необходимый объем сооружений.
Исходя из условий эксплуатации (колеба-
ние состава и расхода сточных вод, воз-
можности поступления токсичных и кон-
центрированных загрязнений) на первой
ступени, как правило, применяют аэро-
тенк-смеситель, на второй — аэротенк-
вытеснитель, работающий в более ста-
бильных условиях. В зависимости от со-
става сточных вод на первой ступени или
на обеих предусматривают регенератор
активного ила.
АЭРОТЕНК-ОСВЕТЛИТЕЛЬ —
разновидность комбиниров. сооружения
для очистки сточных вод, в к-ром зона
аэрации совмещена с зоной отстаивания в
одной емкости, вследствие чего исключа-
ется необходимость стр-ва вторичных от-
стойников. Отличительной особенностью
А.-о. является высокая степень рецирку-
ляции иловой смеси, что обусловливает
довольно интенсивное перемешивание в
зоне отстаивания (осветления), где ил на-
ходится во взвешенном состоянии, а также
удовлетворит, кислородный режим в зоне
осветления, где, как и в зоне аэрации, идет
процесс биохим, окисления загрязнений
сточных вод.
А.-о. представляет собой прямоуголь-
ный железобет. резервуар, разделенный
на ряд секций наклонными перегородка-
ми. Зона аэрации расположена между зо-
нами осветления и разделяется наклонны-
ми перегородками, не доходящими до дна
и образующими щель. В верхней части А,-
о. находятся переливные окна для цирку-
ляции ила из зоны аэрации в зону осветле-
ния. Через щель у дна иловая смесь из зоны
осветления возвращается в зону аэрации
вследствие эжектирования восходящей
струей воды от действия пневматич. аэра-
ции. Исходная сточная вода поступает в
донную часть зоны аэрации по дырчатой
трубе. Очищенная вода сливается в лотки,
расположенные в верхней части зоны ос-
ветления. А.-о. может работать с повы-
шенной дозой ила, что увеличивает его
произ-сть по сравнению с аэротенками-
смесителями. А.-о. применяют для очи-
стки городских сточных вод и близких к
ним по составу производственных вод на
очистных сооружениях пропуск, способ-
ностью 2—300 тыс.м3/сут.
АЭРОТЕНК-ОТСТОЙНИК — со-
оружение для биологич. очистки сточных
вод, совмещающее в едином блоке аэро-
тенк и вторичный отстойник, работаю-
щий с большой дозой активного ила, т.е.
большой окислит, мощностью и высоким
эффектом осветления. А.-о. просты по
Аэротенк-осветлитель с наклонными стенками
1 и 14—зона дегазации; 2 — шибер; 3 — зона аэрации;
4 — переливные окна; 5 — козырек; б — зона осветле-
ния; 7 — лоток; 8 — трубопровод избыточного ила;
9—циркуляционная щель; 10 —- трубопровод подачи
воздуха в щель; 11 — "зуб"; 12 — перфориров. трубоп-
ровод сточных вод; 13 — аэратор
конструкции и изготовляются заводским
способом. Благодаря плоскому днищу
А.-о. можно компоновать в блоки с др. очи-
стными сооружениями.
Неравномерность притока сточных
вод, колебание их состава и темп-ры обус-
ловливают неустойчивость высоты взве-
шенного слоя осадка и возможный повы-
шенный вынос взвешенных в-в. Для пре-
дупреждения этого явления необходима
принудит, рециркуляция активного ила.
Разработаны два способа ее осуществле-
ния: устройство бункеров в отстойной зо-
не, верхняя грань к-рых устанавливается
на проектируемом уровне разделения ила
и воды, и установка в них эрлифтов, пере-
качивающих ил в аэрац. зону, устройство
щели в перегородке между аэрац. и от-
стойной зонами в том месте, где в резуль-
тате циркуляции потоков в аэрац. зоне на-
блюдается снижение давления на перего-
родку. Это позволяет поддерживать высо-
ту взвешенного слоя осадка на требуемом
уровне и выравнивать скорости в потоке
воды. Так как зона отстаивания расширя-
ется по ходу движения воды, то скорости
потока перманентно уменьшаются. Разде-
ление взвешенного слоя ила и воды наблю-
дается при определенной скорости воды в
зависимости <эт дозы ила и его осадит,
свойств (илового индекса).
Эксперименгально установлено, что
сплошность поверхности взвеш. слоя не на-
рушается при скорости восходящего потока
в этом слое до 1,3—1,4мм/с. При различных
дозах активного ила в аэрац. зоне коэфф, ре-
циркуляции может меняться от 2 до 8.
На основании теории стесненного
осаждения, разработанной в АКХ Д.М.Мин-
цем, С.А.Шубертом, Е.Ф.Кургаевым и
З.В.Черновой, при прохождении иловой
смеси через слой взвеш. ила хлоп ья взвешен-
ных в-в прилипают к частицам взвеш. слоя,
в результате чего очищенные сточные воды
осветляются. Эффект осветления во взвеш.
слое зависит от скорости восходящегопотока
и толщины взвеш. слоя.
Расчетные скорости восходящего по-
тока в отстойной зоне принимают в преде-
лах 0,11—0,44 мм/с при дозах ила в
аэрац. зоне 2—8 г/л, высоте взвеш. слоя
ила 0,69—2,2 м и концентрации ила во
взвешенном слое 3,0—8,7 г/л (при иловом
индексе 70 см3/г).
При этих параметрах продолжитель-
ность пребывания ила в отстойной зоне не
превышает 5—15 с, что предупреждает
возникновение интенсивной денитрифи-
кации и всплывание хлопьев ила на повер-
хность отстойной зоны. Для предупрежде-
ния расслоения сплошности взвеш. слоя
скорость входа в отстойную зону должна
быть 3—40 мм/с. При скорости более
40 мм/с разрушается взвеш. слой.
Дозу ила рекомендуется ограничи-
вать значением 7 г/л. При большей дозе
возраст ила становится слишком большим,
что приводит к его измельчению и ухудше-
нию осветления сточных вод.
Конструктивно в виде А.-о. выполне-
ны установки типа КУ, БИО, Биоком-
пакт, УКО, универсально-сборные стан-
ции и др.
АЭРОТЕНК ПРОДЛЕННОЙ
АЭРАЦИИ — сооружение для биологич.
очистки сточных вод, в к-ром осуществля-
ется также минерализация осадка и избы-
точного активного ила. Он применяется
при небольших расходах (до 1000 м3/сут)
сточных вод с БПК до 500 мг/л и концент-
рацией взвешенных в-в менее 350 мг/л.
Процесс продленной аэрации происходит
в аэро, ленках или аэротенках-отстойни-
ках с пневматич. или механич. аэрацией.
Исходная сточная вода без первичного от-
стаивания подается в аэротенк. При пери-
оде аэрации 24 ч помимо окисления рас-
твор. органич. в-в происходит минерали-
зация грубодиспергированных в-в и мик-
роорганизмов активного ила, вследствие
чего прирост ила значительно сокращает-
ся. А.п.а. используют в составе компакт-
ных установок для обслуживания малых
населенных мест.
АЭРОТЕНК ПРОТИВОТОЧ-
НЫЙ — сооружение для биологич. очист-
ки сточных вод, в к-ром создается длит,
контакт иловой смеси с пузырьками возду-
ха в условиях противотока его по отноше-
нию к движению воды, что обеспечивает
высокую эффективность использования
кислорода. В А.п. расход воздуха может
быть существенно снижен по сравнению с
его расходом в типовых аэротенках. Изве-
стны конструкции А.п. с рядом-поел едо-
ват. располож. ячеек. А.п. состоит из трех
осн. зон: аэрации, эрлифтной циркуляции
и отстаивания. Зона аэрации оборудована
мелкопористыми пневматич. аэратора-
ми, расположенными в ее нижней части,
и струенаправляющими лопатками с вин-
товыми креплениями, обеспечивающими
равномерное распределение сточной воды
по ширине зоны. Винтовые крепления по-
Аэротенк с рассредоточенным впуском сточных вод 31
Схема аэротенка-смесителя
1 — исходная сточная вода; 2 — аэротенк; 3 — иловая
смесь во вторичные отстойники; 4 — циркуляцион-
ный активный ил; 5 — сжатый воздух к аэротенкам
зволяют регулировать глубину погруже-
ния лопаток. Зона эрлифтной циркуляции
отделена от зоны аэрации полупогружйой
перегородкой и снабжена решеткой из
дырчатых труб. Зона отстаивания распо-
ложена в центр, части зоны аэрации и от-
делена от нее перегородками, к-рые имеют
циркуляц. щели и впускные окна с ко-
зырьками, шарнирно закрепленными на
эластичных резиновых подвесках, с по-
мощью к-рых регулируется площадь сече-
ния впускных окон. Сточная вода подается
в верхнюю часть зоны аэрации, где созда-
ется ее нисходящее движение вследствие
циркуляций иловой смеси между зоной
аэрации и зоной циркуляции, возникаю-
щей в результате действия эрлифта. Бла-
годаря нисходящему движению жидкости
и восходящему движению воздуха созда-
вая противоток, обеспечивающий более
высокий эффект использования кислоро-
да воздуха по сравнению с его использова-
нием при обычной аэрации. Через впуск-
ные окна иловая смесь непрерывно посту-
Установка КУ-200
1 — подача сточных вод; 2 —*
распределит, лоток; 3 — во-
досливные отверстия; 4 —
воздухопроводы; 5 — зона
аэрации; б — зона отстаива-
ния; 7 — выгрузка стабили-
зац. ила; 8 — зона аэробной
стабилизации; 0 •— эрлифт;
10 — сборный лоток; 11 —
перфориров. трубка (аэра-
тор)
пает в отстойную зону, где разделяется,
уплотняется и через циркуляц. щели час-
тично возвращается в зону аэрации, а ча-
стично выводится из сооружения в виде
избыточного ила. Часть смеси вместе с
транзитным расходом воды поднимается и
образует взвешенный слой ила (фильтр),
задерживающий мелкие частицы смеси.
Граница раздела осветленной воды и взве-
шенного слоя ила обеспечивается непре-
рывным отсосом ила эрлифтами через во-
ронки. Осветленная вода через зубчатые
водосливы поступает в водосборный лоток.
В качестве аэраторов используют пори-
стые фильтросные трубы диаметром 150—
200 мм. А.п. рекомендуется применять для
очистки сточных вод, БПК к-рых не пре-
вышает 500—700 мг/л. При более высо-
ких значениях БПК (1000—1200 мг/л)
можно использовать А.п., состоящий из
двух ступеней.
АЭРОТЕНК-СМЕСИТЕЛЬ — со-
оружение для биология. очистки сточных
Схема аэротенка противоточ-
ного
1 — зона аэрации; 2 — зона эр-
лифтной циркуляции; 3 — впу-
скные окна; 4 — козырьки; 5 —
перегородка; б —- струенаправ-
ляющие лопатки; / — перего-
родки; 8 — эона отстаивания;
9 — водосборный лоток; 10—
воронки; 11 — винтовые креп-
ления; 12 — иловые эрлифты;
13 — циркуляц. щели; 14 — мел-
копористые пневматич. аэрато-
ры; 15 — аэраторы из дырчатых
труб
вод, в к-ром исходная сточная вода и цир-
кулирующий активный ил равномерно
распределяются по всему объему, что обес-
печивает их мгновенное смешивание и
снижение концентрации загрязнений в
иловой смеси. Это позволяет обрабатывать
концентриров. и токсичные сточные воды,
а также сглаживать отрицат. влияние ко-
лебаний их состава и расхода. А.-с. приме-
няют преимущественно при очистке про-
изводств. сточных вод. А.-с. впервые по-
строены в Англии в 1921. В нашей стране
эти сооружения нашли широкое примене-
ние при очистке сточных вод осн. отраслей
пром-сти.
Несмотря па мгновенное смешивание
сточной воды и активного ила скорость
биохим. процессов в А.-с. лимитируется
концентрацией загрязнений, являющихся
источником питания для микроорганиз-
мов активного ила. Концентрация загряз-
нений во всем объеме А.-с. равна их кон-
центрации в очищенной воде на выходе из
аэротенка. Это обстоятельство не дает воз-
можности интенсифицировать работу со-
ружешЛ при необходимости глубокой
очистки сточных вод, когда концентрация
загрязнений должна быть минимальной. В
силу технологич. особенностей А.-с. раци-
ональны в многоступенчатых схемах очи-
стки, где они применяются на первой сту-
пени для изъятия основной массы загряз-
нений и усреднения состава сточных вод,
что облегчает работу последующих соору-
жений. При очистке производств, сточных
вод А.-с., как правило, работают с регене-
раторами активного ила.
АЭРОТЕНК С РАССРЕДОТОЧЕН-
НЫМ ВПУСКОМ СТОЧНЫХ ВОД за-
нимает промежуточное положение между
аэротенком-смесителем и аэротенком-
вытеснителем. Отличит, особенностью
этого аэротенка является то, что циркуляц.
активный ил подается в начало сооруже-
ния, а сточная вода распределяется по его
длине. С этой целью аэротенк оборудуют
продольными лотками для транспорта
очищаемой сточной воды, снабженными
водосливами, с помощью к-рых вода рас-
пределяется таким образом, что кол-во за-
грязнений, приходящихся на единицу.
52 Аэротенк шахтный
массы активного ила (нагрузка на ил), ос-
тается постоянным по длине сооружения
Это позволяет стабилизировать качество
активного ила, повысить его среднюю дозу
и избежать проскока загрязнении с очи-
щенной водой, что возможно в аэротенке-
смесителе По сравнению с последним
объем рассматриваемого А при одинако-
вом эффекте их очистки меньше на 10 —
15 % Аэротенк данного типа рационально
применять для очистки смеси городских и
производств сточных вод при существ ко-
лебаниях их состава и расхода
АЭРОТЕНК ШАХТНЫЙ — соору
жение для биологич очистки сточных вод,
представляющее собой вертик цилинд-
рич резервуар диаметром 0,6—3 м и вы-
сотой 12—100 м, к-рый может быть за-
глублен до 100 м или установлен на повер-
хности земли в виде колонны А ш впер-
вые разработаны и нашли практическое
применение в Германии и Англии. В на-
шей стране испытаны опытные образцы и
разработаны эксперимент проекты В по-
перечном сечении А ш разделен на две
части, в одной из к-рых предусмотрена си-
стема пневматич аэрации, в другой —
размещен насос (шнековый, пропеллер-
ный) или эрлифт, обеспечивающим цир-
куляцию иловой смеси и ее подачу в аэрац
часть В этой части создается нисходящее
движение иловой смеси со скоростью 1--
2 м/с, при к-рои пузырьки воздуха, посту-
пающего из аэратора, увлекаются в ниж-
нюю часть сооружения. Длительное пре-
бывание воздуха в сточной воде при по-
выш давлении обусловливает эффек-
тивное использование кислорода Перехо-
дя из аэрац части в эрлифтную, раство-
ренный воздух десорбируется из иловой
смеси, что позволяет использовать для раз-
деления последней флотацию Для пред-
варит разделения иловой смеси после
Аш могут использоваться отдельно сто-
ящие флотаторы Более полное отделение
ила осуществляется в отстойниках Изве-
стны варианты Аше насосной циркуля-
цией и подачей воздуха через эжекторы
Применение А ш рационально при дефи-
ците производств площадей для очистки
сравнительно небольших кол-в сточных
вод (до 3—5 тыс м3/сут) Помимо эконо-
мии площадей достигается снижение
Схема аэротенка с эрлифтной циркуляцией
1 — ствол шахты, 2 — зона аэрации,
3 — внутренняя труба, 4 — эрлифтная зона, 5 — ре
гулировочныи вентиль, 6 — манометр, 7—расходо-
мер, 8—отстойник 9—перегородка, 10— впускные
трубы, 11 — аэраторы 12 — иловые щели, 13 — дыр
чатые трубы эрлифта
энергозатрат, т к расход воздуха с учетом
действия эрлифта сокращается по сравне-
нию с его расходом при пневматич аэра-
ции в аэротенках в 2—2,5 раза
Модификацией А ш является А ш
колонного типа, предназначенный для
биолошч очистки городских сточных вод
и близких к ним по составу производств
вод с концентрацией загрязнений по орга-
нич в-вам, оцениваемым по БПКполн и
взвешенным в-вам до 500 мг/л А ш ко-
лонного типа представляет собой вертик
резервуар высотой 8—20 м круглой или
прямоугольной в плане формы, разделен-
ный системой перегородок на зоны аэра-
ции, осветления, дегазации и рециркуля-
ции Зона осветления в виде ярусов распо-
ложена по всей высоте сооружения и зани-
мает основной его объем Предварительно
осветленная вода после первичного отста-
ивания подается в зону аэрации, где сме-
шивается с активным илом и насыщается
кислородом воздуха Воздух диспергиру-
ется пневматич аэраторами Через пере-
Схеиа колонною аэротенка
1 — подвод сточной жидкости, 2 — аэраторы, 3 — зона
аэрации, 4 — отвод очищенной воды, 5 — защитная
зона, 6 — зона взвешенного слоя акгивного ила, 7—
зона рециркуляции 8 — зона дегазации, 9 — перелив-
ное окно, 10 — трубопровод очищенной воды, 11 —
сборная камера
ливные окна, расположенные в верхней
части перегородок, разделяющих зоны
аэрации и осветления, иловая смесь посту-
пает в зону дегазации, где происходит вы-
деление избыточного воздуха, и далее на-
правляется в зону рециркуляции, а затем в
зону взвешенного слоя ак гивного ила При
движении иловой смеси в зоне рециркуля-
ции на уровне верхних кромок наклонных
перегородок образуется взвешенный слой
активного ила, в к-ром происходят изъя-
тие и окисление загрязнении, а также ос-
ветление воды Очищенная вода из защи i -
ной зоны по трубопроводам поступает
в сборную камеру и далее отводится из со-
оружения Вследствие интенсивной ре-
циркуляции иловой смеси между зонами
аэрации и осветления во всем объеме со-
оружения создаются аэробные условия
Бак расширительный 53
БАГЕРНЫЙ НАСОС (от голл. bag-
ger— грязь, ил) — гидравлич. машина ло-
пастного типа для перемещения воды с
взвеш. частицами золы, шлака, песка, из-
мельч. руды и др. Конструктивные особен-
ности Б.н. обусловливаются необходимо-
стью пропускания крупных твердых
включений с высокой абразивностью. Б.н.
имеют большие проходные сечения кана-
лов проточной части, изготовляются из из-
носоустойчивых материалов (между рабо-
чим колесом и корпусом устанавливают
бронедиски), наиболее изнашиваемые де-
тали легко заменяются. Давление, созда-
ваемое Б.н., не превышает 0,4 МПа. Б.н.
служит на ТЭС для удаления золы из ко-
тельной. В связи с большим износом отд.
элементов обычно устанавливают 3 Б.н.,
каждый на полную подачу.
БАЙПАСИРОВАНИЕ ВОЗДУХА,
(от англ, bypass — обход) — движение
воздуха (в системе кондиционирования
воздуха) в обход воздухонагревателей,
воздухоохладителей и камеры орошения.
Б.в. предназначено для более гибкого регу-
лирования параметров воздуха на выходе
из теплообменных аппаратов. При этом
часть воздуха поступает в аппарат, часть
минует его. Б.в. камеры орошения позво-
ляет создавать в разл. периоды года неск.
вариантов режимов работы системы, обес-
печивающих наименьший расход энергии
на обработку воздуха.
БАЙПАСНАЯ ПАНЕЛЬ — в систе-
ме кондиционирования воздуха предназ-
начена для ручного дистанц. открытия или
закрытия регулирующего органа с пнев-
матич. исполнительным механизмом пу-
тем переключения потоков сжатого воз-
духа.
БАК КОНДЕНСАТНЫЙ — резер-
вуар для сбора поступающего из системы
парового отопления конденсата для по-
следующей его перекачки конденсатным
насосом в паровые котлы. Б.к. применя-
ется в разомкнутых системах парового
отопления низкого и высокого давлений. В
системах низкого давления Б.к., непосред-
ственно соедин. с атмосферой, использу-
ются "под налив"; в системах высокого дав-
ления — герметичные, в к-рых конденсат
и пролетный пар находятся под избыточ-
ным давлением. Б.к. представляет собой
горизонт, стальной сосуд с эллиптич. или
копич. днищем, в верхней части к-рого
размещен герметичный люк для осмотра и
чистки бака. Снабжен патрубками для
приема конденсата из системы отопления
и для слива конденсата при опорожнении
бака, а также штуцерами для установки
указателя уровня конденсата и сигнали-
затора уровня. Открытый Б.к. имеет пат-
рубок для сообщения полости бака с атмос-
ферой, закрытый — патрубок для установ-
Конденсатный бак
1 — патрубок для самотечного конденсатопропода;
2 — сигнализатор уровня; 3 — указатели уровня; 4 —
предохранительный клапан, гидрозатвор или атмос-
ферная труба (при открытом конденсатном баке);
5 —люк; <5 — паропровод (при закрытом конденсат-
ном баке); 7 — патрубок перелива (при открытом ба-
ке); 8 — опоры; 9 — патрубок напорного конденса-
топровода; 10 — патрубок сливной трубы
к и предохранительного клапана или вы-
кидного приспособления и для отвода про-
летного пара и пара вторичного вскипа-
ния. Вместимость бака принимается, как
правило, равной одночасовому расходу
конденсата при ручном пуске перекачива-
ющих насосов и 15-минутному расходу
при автоматич. включении конденсатных
насосов.
БАК РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ — со-
суд, соедин. трубами с системой водяного
отопления, предназнач. для приема из-
лишков объема заполняющей систему во-
ды, возникающих при ее нагревании. Б.р.
может быть открытым, сообщающимся с
атмосферой, и закрытым, находящимся
под перем., но строго огранич. избыточ-
ным давлением. В крупных системах водя-
ного отопления группы зданий Б.р. не ус-
танавливают, а гидравлич. давление регу-
лируется при помощи пост, действующих
подпиточных насосов. Они также возме-
щают потери воды через неплотные соеди-
нения труб, в арматуре, приборах и др. ме-
стах систем. Поэтому Б.р. применяются в
системах водяного отопления одного или
неск. зданий при их тепловой мощности,
огранич. 6 МВт, когда потери воды еще не
вызывают пост, действия подпиточных на-
сосов на тепловой станции. При выпол-
нении осн. назначения Б.р. в системе под-
держивается определ. гидравлич. давле-
ние. Кроме того, Б.р. предназначен для
восполнения убыли объема воды в системе
54 Бак-сепаратор
при небольшой утечке и при понижении
се темп-ры, для сигнализации об уровне
воды в системе и управления действием
подпиточных приборов. Через открытый
бак вода удаляется п водосток при пере-
полнении системы. В отд. случаях, напр. в
системе гравитационного отопления, от-
крытый Б.р. может служить воздухоохла-
дителем. и воздухоотводчиком. Недо-
статки Б.р.: они громоздки, в связи с чем
затрудняется их размещение в зданиях и
увеличиваются бесполезные теплопотери
в системах отопления', в открытых Б.р.
возможно при излишнем охлаждении во-
ды поглощение воздуха из атмосферы, что
вызывает внутр, коррозию стальных труб
и приборов; требуется также прокладка в
зданиях спец, соединит, труб.
Открытый Б.р. размещается над вер-
хней точкой системы (на расстоянии не
менее 1 м) в чердачном помещении или на
лестничной клетке и покрывается тепло-
вой изоляцией. Иногда устанавливается
неизолированный Б.р. в спец, утепл. боксе
(будке), однако при этом повышается сто-
5 4
Открытый расширительный бак с патрубками
для присоединения труб
I — расширительной; 2 — переливной; 3 — конт-
рольной; 7 — циркуляционной; 5-— патрубок с проб-
кой
имость монтажа, увеличиваются теплопо-
тери вследствие развития поверхности ох-
лаждения и абсорбции воздуха водой. Б.р.
изготовляются цилиндрическими из лис-
товой стали, сверху снабжаются люком
для осмотра и окраски. В корпусе бака
имеется неск. патрубков: патрубок, пред-
назначенный для присоединения расши-
рит. трубы, по к-рой в него поступает вода;
патрубок у дна — для циркуляц. трубы,
через к-рую отводится охладившаяся во-
да, обеспечивая циркуляцию в баке; пат-
рубок для контрольной (сигнальной) тру-
бы; патрубок для соединения Б.р. с пере-
ливной трубой, сообщающейся с атмосфе-
рой. Соединит, трубы открытого Б.р.
показаны на схеме. В насосной системе
отопления расширит, и циркуляц. трубы
присоединяют к общей обратной магист-
рали, как правило, близ всасывающего
патрубка циркуляц. насоса на расстоянии
не менее 2 м одна от др. для надежной цир-
куляции воды через Б.р. Контрольную
Присоединение открытого расширительного ба-
йа к обратной магистрали в системе отопления
а — с ручным контролем; б • - с автоматизированны-
ми сигнализацией и регулированием уровня воды в
баке; 1 — расширительный бак; 2,3,4,5 — расшири-
тельная, циркуляционная, контрольная, переливная
трубы; 6,7— реле верхнего и нижнего уровней воды
в баке, соединенные трубой 4' с баком
трубу выводят к раковине в тепловом пун-
кте и снабжают запорным вентилем. При
открывании его вытекание воды свиде-
тельствует о ее наличии в Б.р., а следова-
тельно, и в системе (уровень воды не дол-
жен быть ниже показ, на схеме штрих-
пунктирной линией). В малоэтажных зда-
ниях короткая контрольная труба надежно
обеспечивает сигнализацию о наличии
или отсутствии воды в Б.р. В многоэтаж-
ных зданиях вместо длинной контрольной
трубы, искажающей информацию о дей-
ствит. уровне воды в системе, на Б.р. уста-
навливают 2 реле уровня, соедин. последо-
вательно трубами с баком. Реле нижнего
уровня предназначается для сигнализа-
ции (светом или звуком) об опасном паде-
нии уровня воды в Б.р., а также для вклю-
чения подпиточной установки (клапана
или насоса). Реле верхнего уровня служит
для прекращения подпитки системы отоп-
ления.
Полезный объем Б.р., огранич. высо-
той Ап, должен соответствовать приросту
объема воды, заполняющей систему отоп-
ления при ее нагревании до средней рас-
четной темп-ры. Этот объем в значит, сте-
пени зависит от вида отопительных при-
боров. Наибольшим он будет при исполь-
зовании чугунных радиаторов
отопительных малой глубины, наимень-
шим — при конвекторах. Кроме того, па
объем Б.р. влияет вид выбранной системы
отопления. Напр., для однотрубной сис-
темы водяного отопления с конвектором
требуется открытый Б.р., имеющий полез-
ный объем, примерно в 3 раза меньший,
чем для двухтрубной системы отопле-
ния с радиаторами. Объясняется это со-
кращением вместимости не только отопит,
приборов, но и труб уменып. длины.
Закрытый Б.р. с воздушной или газо-
вой (если используется азот или др. газ, от-
дел. от воды мембраной) "подушкой" гер-
метичен, способствует уменьшению кор-
розии труб и приборов, может обеспечить
в широком диапазоне перем, давление в
системе отопления. Когда образующийся
при нагревании избыток объема воды по-
ступает в закрытый Б.р., он сжимает воз-
дух или газ, находящийся в нем (вода дей-
ствует подобно поршню), при этом повы-
шается давление как в Б.р., так и в системе
в целом. Если объем бака или воздуха (га-
за) в нем окажется слишком мал, давление
в низших точках системы может превы-
сить макс, допустимое. С др. стороны, при
понижении темп-ры воды давление в вы-
сших точках системы может оказаться ни-
же миним., необходимого для предупреж-
дения таких недопустимых явлений, как
вскипание воды или подсос воздуха из ат-
мосферы. Следовательно, объем закрыто-
го Б.р. строго обусловлен диапазоном из-
менения гидравлич. давления в системе.
Объем Б.р. зависит также от объема и рас-
четной темп-ры воды в системе, от давле-
ния циркуляц. насоса и места включения
его в теплопровод по отношению к центру
нагревания воды и точке присоединения
Б.р. Объем закрытого Б.р. при нач. давле-
нии в нем, равном атм., получается больше
объема открытого Б.р. Использование
сжатого воздуха для повышения нач. дав-
ления сверх атм. (для "зарядки" Б.р.) по-
зволяет уменьшить объем закрытого Б.р.
Объем его уменьшается также при перено-
се в верхнюю часть здания и присоедине-
нии там к магистрали системы отопления.
Конструкция закрытого Б.р. представляет
собой стальной цилиндрич. сосуд, раздел,
на 2 части резиновой мембраной. Одна
часть предназначена для воды системы
отопления, вторая заполнена газом под
давлением. В Чехии, напр., выпускаются
Б.р. с газом под давлением 50, 100 и
150 кПа для систем отопления зданий вы-
сотой до 15 м, рассчит. на макс, рабочее
давление в системах 350 кПа. Место при-
соединения Б.р. к теплопроводам выбира-
ется с учетом сохранения его гидравлич.
связи с действующей частью системы при
норм, использовании клапанов, задвижек
и пр. запорной арматуры в др. отключае-
мой части системы отопления. Закрытые
Б.р., размещаемые непосредственно в теп-
ловых пунктах зданий или на тепловых
станциях, в значит, с тепени лишены недо-
статков открытых Б.р. Однако для сокра-
щения их объема путем искусств, увеличе-
ния внутр, давления требуются допол-
нит. оборудование и затрата электрич.
энергии.
БАК-СЕПАРАТОР — резервуар для
получения и отбора пара вторичного
вскипания в системе парового отопления
высокого давления. Б.-с. выполняется в
виде вертик. цилиндрич. стального сосу-
да, в средней части к-рого имеется патру-
бок для подвода конденсата, в нижней —
для слива его, в верхней—для отвода пара
вторичного вскипания, установки предо-
хранит. клапана и манометра. При по-
Барабан котла 55
Бак-сепаратор
1 — цилиндрический сосуд; 2 — патрубки для подво-
да пароконденсатной смеси; 3 — манометр; 4 — пре-
дохранительный клапан или гидрозатвор; 5 — отвод
пара вторичного вскипания; 6 — отвод конденсата
отуплении в Б.-с. высокотемп-рной паро-
конденсатной смеси давление ее вследст-
вие расширения понижается и происходит
частичное превращение конденсата в пар
с одновременным отделением пролетного
пара. Оставшийся конденсат сливается в
бак конденсатный системы. Отводимый
от Б.-с. пар используется в системах паро-
вого отопления низкого давления.
БАКИ-АККУМУЛЯТОРЫ В СИС-
ТЕМЕ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕ-
НИЯ — баки-накопители горячей воды,
сооружаемые между установками по при-
готовлению горячей воды и ее потребите-
лями. Потребление горячей воды в жилых,
обществ, и производств, зданиях в течение
суток неравномерно. Если горячую воду
подают синхронно с потреблением, то все
элементы центральной системы горячего
водоснабжения рассчитывают на макс, ча-
совой расход теплоты. При установке
между водозаборными приборами и ис-
точником горячей воды аккумулирующей
емкости горячую воду можно подавать
равномерно в течение суток соответствен-
но спросу потребителя. При этом объем го-
рячей воды, накопленный в часы миним.
водозабора, используется при макс, по-
треблении. Наличие Б.-а. горячей воды
позволяет рассчитывать все элементы сис-
темы горячего водоснабжения, установ-
ленные на них, включая поверхность на-
грева водоподогревателей, на среднечасо-
вой расход теплоты. Стоимость установки
и обслуживания Б.-а. невелика, их техни-
ко-экономич. эффект очевиден, однако
помещения для размещения Б.-а. в здани-
ях не предусматриваются. Можно разме-
щать Б.-а. в центральных тепловых пун-
ктах, но в этом случае технико-экономич.
эффект меньше, т.к. разводящие трубоп-
роводы от них к водозаборным приборам
необходимо рассчитывать на макс, часо-
вой расход горячей воды.
Б.-а. могут располагаться над верх-
ней точкой системы горячего водоснабже-
ния (на чердаке здания) и на нижних от-
метках здания. Их выполняют прямо-
угольной и цилиндрич. формы. Они дол-
жны иметь люки с крышками, а при
высоте более 1,5 м — внутр, лестницы.
При установке на чердаке здания Б.-а. яв-
ляется верхней точкой системы горячего
водоснабжения, вода находится в нем под
атм. давлением. Конструкция такого бака
не рассчитана на избыточное давление в
нем, и он может быть прямоугольным. Б.-
а. оборудуют пароотводящим патрубком,
сообщающимся с атмосферой переливной
трубой. Вода отводится в систему горячего
водоснабжения на высоте не менее 50 мм
от днища и поступает в бак ниже ее уров-
ня, вследствие чего уменьшаются вынос
шлама и насыщение воды воздухом.
При нижнем расположении Б.-а. вы-
полняют цилиндрич. формы и рассчиты-
вают на макс, рабочее давление 0,6 МПа.
Вода в нижнем Б.-а. всегда находится под
избыточным давлением, поэтому его обо-
рудуют предохранит, клапаном или гид-
розатвором, предохраняющим от недопу-
стимо высокого давления.
Исходной информацией для опреде-
ления емкости Б.-а. служит режим по-
требления горячей воды по часам суток.
Приняв за условную точку отсчета любой
час суток, производят пошаговое (через
каждый час) суммирование кол-ва воды,
поданной в систему и потребл. в ней. Раз-
ность между этими величинами — объем
воды, накопленный в Б.-а. Его рабочий
объем равен макс, разности между подан-
ным и потребл. кол-вом воды. Если в опре-
Баллоны для сжиженных газов стальные свар-
ные
1 — башмак; 2,5 — нижнее и верхнее днища; 3 — обе-
чайка; 4 — вну греннее подкладное кольцо; 6 — пас-
портная таблица; 7— воротник; 8 — горловина; 9—
колпак
дел. момент разность имеет знак минус, то
рабочий объем Б.-а. равен сумме абсолют-
ных макс, разностей.
БАЛЛОНЫ ДЛЯ СЖИЖЕННОГО
ГАЗА — емкости для снабжения газом од-
но-, двухэтажных зданий, коммун, и
пром, предприятий. В зависимости от вме-
стимости Б.с.г. бывают трех типов: вме-
стимостью 2,5; 5; 12 и 27 л без обечайки, с
воротником; 12 и 27 л с обечайкой и без
нее., с воротником; вместимостью 50 и 80 л
с обечайкой и колпаком.
В качестве осн. параметра Б.с.г. при-
нята норма заполнения газом — 0,425 кг
на 1 л емкости. Б.с.г. вместимостью 2,5; 5
и 12 л предназначены для туризма, ис-
пользования в быту и лабораториях, на
произ-ве и в полевых условиях. Б.с.г. вме-
стимостью 27 л применяют в осн. в одно-
баллонных внутрикваргирных установ-
ках, для плит и каминов со встроенными
баллонами, в пром, и передвижных газо-
вых установках с горелками инфракрасно-
го излучения. Это типовой баллон для бы-
тового газоснабжения. Б.с.г. вместимо-
стью 50 и 80 л используют в наружных ус-
тановках индивид, потребителей, когда их
нельзя держать внутри помещения, в
групповых газобаллонных установках для
газоснабжения групп домов. Б.с.г. вмести-
мостью 5 л свариваются из двух отштам-
пов. днищ. Б.с.г. вместимостью 12 л и бо-
лее состоят из башмака, предназнач. для
устойчивой вертик. установки и удобства
переноски, нижнего и верхнего днищ, обе-
чайки, горловины и воротника. Чтобы об-
легчить центровку обечайки и днищ, гор-
ловину и воротник приваривают к обечай-
ке с применением внутр, подкладных ко-
лец. Толщина стенки обечайки и днищ
определяется расчетами. Б.с.г. вместимо-
стью 2,5; 5 и 12 л имеют толщину стенок
2 мм; вместимостью 27; 50 и 80 л — 3 мм.
БАРАБАН КОТЛА — стальной ци-
линдрич. сосуд под давлением, в к-ром
56 Барабанно-шаровая мельница
происходит парообразование; осн. эле-
мент барабанного котла, к к-рому при-
соединяют кипят., опускные, питат. тру-
бы, предохранит, клапаны и контрольно-
измерит. приборы. Внутри Б.к. размеща-
ют сепарац. устройства. Б.к. изготовляют
из листовой котельной стали диаметром
0,9—1,8 м, длиной до 40 м со штампов,
днищами и лазом. Поверхность кипящей
воды в Б.к., отделяющая водяной объем от
парового, наз. зеркалом испарения, к-рое
должно находиться между отметками
низшего и высшего уровней воды в
котле.
БАРАБАННО-ШАРОВАЯ МЕЛЬ-
НИЦА — устройство для размола кусков
твердых материалов. Основной элемент —
барабан, частично заполненный шарами
(30—60 мм) из стали или чугуна. Паибо-
Схема барабанно-шаровой мельницы
1 — входной патрубок; 2 — барабан; 3 — броневые пли-
ты; 4—изоляция (от шума и тепловая); э — торцовый
фланец мельницы; 6 — выходной патрубок; 7—ведо-
мая шестерня; 8 — шары
лее распространены барабаны диаметром
2—4 мм и длиной 3—10 м, вращающиеся
с частотой 10—40 об/мин вокруг своей
оси. Материал измельчается ударами па-
дающих шаров и истиранием. Б.-ш.м.
применяют на ТЭС для размола углей,
требующих тонкого помола, твердых уг-
лей (антрацит, тощие угли и др.) и углей,
содержащих в значит, кол-ве примеси.
Предварит, размельч. и подсуш. уголь (ку-
ски размером 10—20 мм) подают в бара-
бан одновременно с подогретым воздухом
(вентилируемая Б.-ш.м.) или без него (не-
вентилируемая Б.-ш.м.). В вентилируе-
мых Б.-ш.м. поток воздуха выносит из ба-
рабана мелкие частицы угля; в невентили-
руемых материал удаляется элеватором.
Достоинство Б.-ш.м. — простота конст-
рукции и надежность в работе; недостат-
ки — значит, расход металла, сложность
изготовления, высокая стоимость, боль-
шие габариты пылеприготовит. установ-
ки, высокий уд. расход электроэнергии.
БАРАБАННЫЙ КОТЕЛ — водо-
трубный котел с естеств. или принудит.
циркуляциейводы.имеющийодинилинеск.
барабанов котла. См. гакжеКотлоагрегат.
БАРБОТАЖНАЯ ПРОМЫВКА
ПАРА —- способ очистки (промывки)
Схема барботажной промывки пара
1 — слив промывочной воды; 2 — пар после промыв-
ки; J — промывочный щит; 4 — промывочная вода;
5 — пароводяная смесь из циркуляционного контура
пара, вырабатываемого в паровом кот-
ле, чистой водой от в-в, находящихся в
нем в виде молекулярных и коллоидных
растворов. Для этого необходимо обес-
печить тесный контакт пара с промывоч-
ной водой, что достигается пропускани-
ем пара через слой воды. Устройство для
промывки пара представляет собой про-
мывочный.щит, располож. в паровом
пространстве барабана котла. В качест-
ве промывочной жидкости служит пита-
тельная вода, подаваемая из водяного
экономайзера на щит и стекающая по ко-
робам в водяное пространство. Щит дела-
ют из корыт или перфориров. листов же-
леза. Для удовлетворит, работы промы-
вочного устройства высота слоя воды на
нем должна составлять около 70 мм. Пар
промывают в осн. для снижения уноса
кремниевой к-ты.
БАРБОТИРОВАНИЕ, барботаж
(от франц, barbotage — перемешива-
ние) — пропускание через жидкость газа
или пара под давлением в барботерах —
трубах с мелкими отверстиями (3—6 мм),
сетчатых или колпачковых тарелках аб-
сорберов и ректификац. колонн. При дви-
жении пузырьков газа (пара) через жид-
кость создается межфазная поверхность,
что способствует тепло- и массообменным
процессам, а также хим. взаимодействию
газов с жидкостями. Б. применяют для
прогрева жидкости острым паром (напр.,
вторая ступень деаэрации), а также для пе-
ремешивания агрессивных жидкостей.
БАТАРЕЙНЫЙ ЦИКЛОН, муль-
тициклон — аппарат для отделения твер-
дых частиц от транспортирующих их газов
(напр., летучей золы от дымовых газов,
аэрозолей от воздуха). Состоит из неск. де-
сятков параллельно включенных циклонов
небольшого диаметра (100—250 мм), ском-
понов. внутри общего кожуха. Под влияни-
ем центробежной силы твердые частицы от-
деляются от движущихся по спирали газов и
выпадаютвнижшоючастьБ.ц.—бункер, из
Батарейный циклон (а), элемент с направляю-
щим аппаратом типов “винт” (б) и “розетка" (в)
к-рого их удаляют. Коэфф, сопротивления
дляБ.ц. £“85. Уменьшение диаметра Б.ц.
увеличивает эффективность улавливания
твердых частиц. Существуют два типа Б.ц.:
в первом вращат. движение пылегазовому
потоку придается с помощью закручиваю-
щихся устройств типа "винта" или "ро-
зетки", во втором—типа "улитки" или "спи-
рали".
БАЧОК СМЫВНОЙ — сан.-тех-
нич. прибор, устанавливаемый на уни-
тазе, или чаше туалетной и предназ-
нач. для смыва поступающих в них выде-
лений человека в канализационную
сеть. Б.с. состоит из корпуса с крышкой,
наполнит, и спускной арматуры, перели-
ва, смывной трубы и пускового устройст-
ва. В зависимости от высоты расположе-
ния над унитазом или чашей туалетной
различают высоко- (1500—1600 мм),
средне- (600—700 мм) и низкораспола-
гаемые (180—250мм) бачки, атакжене-
посредственно устанавливаемые на уни-
тазе. По приводу в действие бывают по-
луавтоматич. (с ручным пуском) и ав-
томатич. Б.с. При спуске с помощью ру-
коятки, кнопки или автоматич. устрой-
Бесканальная прокладка теплопроводов 57
Бачок смывной
а — низкорасполагаемый с донным клапаном; б —
среднераополагаемый с сифояирующей спускной
арматурой; 1 — подводящий патрубок; 2 — корпус;
3 — клапан наполнительный поплавковый; 4 — ру-
коятка; 5 — спускная арматура с донным клапаном;
6 — резиновая прокладка; 7 — унитаз; 8 — перелив;
Р — спускная арматура сифонирующая; 10 — смыв-
ная труба
ства спускная арматура открывается, и
вода из Б.с. через смывную трубу выли-
вается в унитаз с заданным расходом, до-
статочным для его промывки и транспор-
тировки фекальных стоков в канализа-
ционную сеть. После опорожнения Б.с.
спускная арматура автоматич. закрыва-
ется, а наполнит, открывается, вследст-
вие чего бачок заполняется водой, а за-
тем автоматич. закрывается; таким обра-
зом Б.с. подготовлен к след, пуску. Наи-
более распространена наполнит,
арматура, состоящая из запорного кла-
пана или мембраны, открываемых и за-
крываемых поплавково-рычажным уст-
ройством в зависимости от уровня воды в
бачке. Спускная арматура представляет
собой донный плавающий клапан с при-
водным механизмом (ручным или авто-
матич.) или трубчатый сифон, заполня-
емый водой путем подтопления (гибкий
сифон) или вытеснения с помощью пор-
шня (поршневый сифон). Перелив слу-
жит для аварийного сброса воды в кана-
лизационную сеть при неисправной на-
полнит. и закрытой спускной арматуре.
Корпус Б.с. изготовляют преимущест-
венно из керамики, пластмассы, поли-
мербетона; наполнит, и спускную арма-
туру — из пластмассы, латуни, нержаве-
ющей стали или др. коррозионно-стой-
ких материалов. Полезный объем воды в
Б.с. обычно составляет б—8 л, средний
расход воды, вытекающей в унитаз, —
1,6—2 л/с, время заполнения — не более
2 мин, время опорожнения — 4—5 с.
БЕСКАНАЛЬНАЯ ПРОКЛАДКА
ТЕПЛОПРОВОДОВ — способ подземной
прокладки, при к-ром теплопровод^! нахо-
дятся непосредственно в грунте. Б.п.т. —
один из путей удешевления стоимости
тепловых сетей. Теплоизоляц. конструк-
ция бесканалыюго теплопровода состоит
из 4 осн. слоев: антикорроз., теплоизоляц.,
гидроизоляц. и защитно-механич. Б.п.т.
получили широкое распространение в
СССР до 1941, затем нек-рое время при-
менение их было прекращено из-за несо-
вершенства конструкций. В 1949 была
применена Б.п.т. с монолитной армопено-
бетонпой изоляцией. Теперь для разл.
грунтов широко применяют прогрессив-
ные конструкции. За рубежом примене-
ние Б.п.т. не прекращалось. По конструк-
ции тепловой изоляции Б.п.т. делят на за-
сыпные, сборные, сборно-литые, литые и
монолитные. Засыпная изоляция выпол-
няется из сыпучих теплоизоляц. материа-
лов па смонтиров. в траншеях и опрессов.
трубопроводах. Распространена засыпка
фрезерным торфом. В траншее трубы ук-
ладывают на бетонные или дерев, брусья
(либо на сплошное бетонное основание)
или непосредственно па подстилку изоля-
ции. Слой изоляции плотно утрамбовыва-
ют. Под воздействием коррозии и просад-
ки грунта наблюдаются частые разрывы
сварных стыков труб. К изоляции засып-
ных конструкций предъявляются повыш.
требования. Желательно, чтобы гранулы
засыпной изоляции обладали высокой ме-
ханич. прочностью, гидрофобностью, дол-
говечностью и не содержали агрессивных
в-в. За рубежом в качестве засыпных при-
меняются гидрофобные материалы, моно-
лит, термокрет, протексюлати др. Резуль-
таты эксплуатации зарубежных и оте-
честв. конструкций с засыпной изоляцией
свидетельствуют о необходимости приме-
нения надежных антикорроз. материалов
на трубах. В сборных прокладках тепловая
изоляция уложена на трубы из штучных
элементов (кирпичей, сегментов, скор-
луп) . В качестве тепловой изоляции при-
менялись диатом, асбестоцемент, пенобе-
тон и пр. На нее наносились гидроизоляц.
и защитно-механич. слои (или один из
них). Эти прокладки не оправдали себя из-
за недостаточной герметичности оболочки
и воздушного зазора между трубой и изо-
ляцией, высокой гидрофильности изоляц.
материалов. Такие прокладки целесооб-
разно применять с пенобетоном или пено-
силикатом при наличии гравийной обсып-
ки и надежной антикорроз. защите труб. В
сборно-литых прокладках трубы уклады-
вают в опалубку из пенобетонных плит.
Пространство в опалубке заливают пено-
бетонной массой. После затвердения бето-
Типы прокладок
а - засыпные; б — сборные; в — сборно-литые; г ~
литые; д — монолитные; 1 — опора; 2 — засыпка изо-
ляции; 3 — слой утрамбованной глины; 4 — грунт;
5 - формованная шт учная изоляция; б —• песчаная
подсыпка; 7 — бетонная подготовка; 8 — пенобетон;
9 — плиты; 10 — монолитная тепловая изоляция
на образуется прочная оболочка, исклю-
чающая независимое перемещение трубы
при темп-рных удлинениях. В отд. конст-
рукциях трубопроводы предварительно
изолируют слоем минер, ваты, затем зали-
вают твердеющей массой, к-рая после ув-
лажнения цементируется. В таком испол-
нении трубы при удлинении свободно пе-
ремещаются в оболочке, и конструкция
становится подобна канальной. Для изго-
товления литых Б.п.т. широко применяет-
ся пенобетон. За рубежом распространены
материалы на основе битумных компози-
ций. Заливка труб проводится непосредст-
венно на трассе в передвижную опалубку
или пост, формы оболочки. В прокладках,
применяемых за рубежом, пенобетон по-
крывают гидрозащитным покрытием.
Разновидностью литых являются моно-
литные прокладки, в к-рых теплоизоляц.
слой прочно сцепляется с поверхностью
трубы. Монолитные конструкции изготов-
ляют на заводах путем накручивания ар-
матурной сетки с небольшим зазором от
поверхности очищ. от ржавчины трубы и
заливки твердеющего раствора вокруг
трубы в спец, формах. После термообра-
ботки масса прочно сцепляется с металлом
труб, образуя монолитную конструкцию.
Монолитные оболочки при тепловом удли-
нении перемещаются в фунте вместе с
трубами. Оболочки, выполненные из бето-
нов, при прокладке во влажных грунтах
требуют надежной гидроизоляции.
Теплопроводы, прокладываемые бес-
канальным способом, в зависимости от ха-
рактера весовых нагрузок подразделяются
на разфуж. и перазгруж. К первым отно-
сятся конструкции, в к-рых теплоизоляц.
покрытие обладает достаточной механич.
прочностью и разфужает теплопроводы от
внеш, нагрузок (веса фунта, веса проходя-
щего на поверхности транспорта и т.п.). К
58 Бескомпрессорная система кондиционирования воздуха
ним относятся литые, сборно-литые и мо-
нолитные. К неразгруж. относятся засып-
ные теплопроводы. Тепловые сети с диа-
метром трубопроводов до 500 мм рекомен-
дуется прокладывать преимущественно
бесканальным способом.
БЕСКОМПРЕССОРНАЯ СИСТЕ-
МА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗ-
ДУХА — система, в к-рой для холодос-
набжения воздухоохладителей использу-
ют принцип косвенного испарительного
охлаждения воздуха. Состоит из осн. и
вспомогат. кондиционеров. Первый пред-
назначен для обработки в теплое время го-
да приточного воздуха, охлаждение к-рого
происходит в двух ступенях теплообмен-
ных аппаратов. Вспомогат. кондиционер
в теплое время используют для испарит,
охлаждения воды, питающей воздухоох-
ладители первого кондиционера, в холод-
ное — как осн., подающий в помещение
увлажн. приточный воздух. Вспомогат.
кондиционер оснащен по ходу воздуха по-
верхностным воздухоохладителем и двумя
оросит, форсуночными камерами. Вторая
по ходу воздуха камера орошения служит
для охлаждения воды, поступающей во
вспомогат. поверхностный воздухоохла-
дитель и первую ступень охлаждения осн.
кондиционера. Она же предназначена для
охлаждения воды, поступающей на вто-
рую ступень охлаждения осн. кондицио-
нера. Такая конструкция позволяет пони-
зить темп-ру приточного воздуха по срав-
нению с его темп-рой при обычной системе
косвенного испарительного охлаждения.
БИДЭ — сан.-технич. прибор для ги-
гиенич. процедур. Состоит из чаши, при-
крепляемой к полу (напольной) или к сте-
не (консольной), сифона с выпуском-
Бидэ
а — напольное; б — консольное; 1 — чаша; 2 — пере-
лив;.? — отверстие для установки смесителя; 4—от-
верстие для установки выпуска с пробкой и сифона
пробкой и переливом, установл. в отвер-
стии в дне чаши, и водоразборного смеси-
теля на борту чаши. Сифон подключается
к канализационной сети, а смеситель — к
холодному и горячему водопроводу. Сме-
ситель для Б. имеет поворотный шарнир-
ный насадок на конце излива и переклю-
чатель потока теплой воды для обогрева
борта чаши. Пользуются Б., сидя на борту
чаши лицом к смесителю. Открывают его,
регулируя расход и темп-ру воды, и, пово-
рачивая в нужном направлении насадок
излива или заполнив чашу, выполняют ги-
гиенич. процедуру. Сточная вода отводит-
ся через выпуск и сифон. Чашу обычно
изготовляют из керамики или полимербе-
тона.
БИОКОНТАКТОР, дисковый
биофильтр — сооружение для био-
логич.очистки сточных вод, содержащих
гл. обр. органич. загрязнения. Он пред-
ставляет собой вращающийся барабан с
Схема станции с биоконтактором
1 — приемный колодец с водоподъемным устройст-
вом; 2 — биоконтактор; 3 — отстойник; 4 — иловая
площадка
насадкой для закрепления микроорганиз-
мов, осуществляющих очистку сточных
вод, погруж. на 0,3—0,4 диаметра в сточ-
ную жидкость. Барабан — основной эле-
мент Б. выполняют из разл. материалов,
чаще всего из пластмасс. Насадка может
быть выполнена из дисков, волнистых ли-
стов, кусочков труб, элементов разл. фор-
мы, помещенных в сетчатый барабан,
труб, закрепленных горизонтально или
под различными углами к оси вращения,
волокнистых материалов, закрепленных
на стержне, сеток и мн. др. Частота враще-
ния барабана — 1—5 об/мин, диаметр —
до 3 м, длина — до 6 м. Б. широко приме-
няют за рубежом благодаря малым расхо-
дам электроэнергии (в 3—4 раза меньше,
чем в аэротенках), простоте эксплуата-
ции и надежности в работе. Они обеспечи-
вают очистку сточных вод до БПК 15—20,
взвешенных в-в — 20—30 мг/л. В оте-
честв. практике Б. не получили достаточ-
ного распространения из-за сравнит, низ-
кого эффекта очистки и большого расхода
пластмасс, цена к-рых в нашей стране еще
высока. Наибольший эффект очистки до-
стигается при выполнении барабана с на-
садкой из волокнистых материалов — ер-
шей или при разделении барабана на сек-
ции с насадками из разных материалов,
наиболее благоприятных для развития
микроорганизмов на каждой стадии очи-
стки, что позволяет снизить органические
загрязнения по БПК и содержание взвеш.
в-в до 3—5 мг/л.
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРУД — соо-
ружение для очистки или доочистки го-
родских, производств, или поверхностных
сточных вод посредством окисления орга-
нич., а также минер, примесей кислоро-
дом атм. воздуха. Они могут быть с естеств.
и искусств, аэрацией. Очистные и доочи-
стные Б.п. проектируют из трех—пяти по-
следовав ступеней (секций) и не менее
чем из двух паралл. отделений с возмож1-
ностью отключения каждого из них. Го-
родские сточные воды после Б.п. следует
хлорировать. В нек-рых случаях при цве-
тении воды в Б.п. возникает необходи-
мость хлорировать воду и перед ним. Каж-
дая секция Б.п. должна иметь геометрии,
размеры, обеспечивающие гидравлич. ре-
жим, близкий к "идеальному" вытеснению
содержащейся в нем воды поступающей
сточной жидкостью. Для этого соотноше-
ние длины и ширины секции должно быть
не менее 20:1. При меньшем соотношении
для обеспечения режима, приближающе-
гося к "идеальному” вытеснению, следует
впускные и выпускные устройства распо-
лагать таким образом, чтобы создавалось
движение сточной вод по в< 2му живому
сечению Б.п. При глубине Б.п. до 2 м рас-
стояние между впускным и выпускным ус-
тройствами не должно превышать 10—
15 м. При этом отношение суммы площа-
Биосорбер 59
дей сечений труб или сопел к площади се-
чения распределит, труб не должно превы-
шать 30%. Перед Б.н. должна предусмат-
риваться грубая механич. очистка сточ-
ных вод с помощью решеток.
В Б.п. с е с те с тв. аэрацией дол-
жна поступать сточная вода с БПКп не бо-
лее 200 мг/л. Пропускная способность
этих Б.п. обычно не превышает
500 м3/сут. При более высокой БПКп пе-
ред Б.п. рекомендуется предусматривать
отстаивание сточной воды. Нагрузка на
Б.п. для доочистки сточных вод обычно не
превышает 10 000 м3/сут при БПКп не бо-
лее 25 мг/л. В Б.п. с естеств. аэрацией сле-
дует очищать сточную воду с темп-рой не
ниже 10°С.
Время пребывания воды в очистном и
доочистном Б.п. назначают в зависимости
от БПК сточной воды, коэфф, использова-
ния объема Б.п. и константы скорости по-
требления кислорода. Для Б.п. с соотно-
шением длины к ширине 3:1—1:1 или Б.п.
в виде естеств. местных водоемов (запруд,
речек, озер и т.п.) с сильно изрезанными
берегами коэфф, использования пруда
обычно не превышает 0,35—0,4; для Б.п. с
соотношением длины к ширине 20:1 и бо-
лее или Б.п. в виде естеств. водоемов удли-
ненной формы со спокойными берегами
(балки, овраги) этот коэфф, может возра-
сти до 0,8—0,9.
Константу скорости потребления
кислорода в Б.п. определяют экспери-
ментально в зависимости от темп-ры
сточной воды с учетом площади зеркала
воды и глубины Б.п. Для городских сточ-
ных вод или близких к ним по составу
производств, сточных вод константа ско-
рости потребления кислорода составляет
0,1—0,4 сут"1. Глубину очистного Б.п. с
естеств. аэрацией принимают до 0,5 м —
при БПКп более 100 мг/л и не более
1 м — при БПК5 до 100 мг/л. Глубину
доочистного Б.п. назначают около 2 м —
при БПКп 20—40 мг/л и около 3 м —
при БПКп менее 20 мг/л. В Б.п. с ес-
теств. аэрацией остаточная БПКп, мг/л,
может составлять: летом 2—3, при
интенсивном цветении Б.п. — 5, зи-
мой — 1.
Б.п. с искусств, аэрациейв
5—6 раз более производительны, чем Б.п.
с естественной. В такие Б.п. рекомендует-
ся направлять сточные воды БПКп, равной
200—500 мг/л. При БПКп более 500 мг/л
необходима предварит, очистка сточных
вод. Сточные воды, направляемые на доо-
чистные Б.п. с искусств, аэрацией, имеют
БПКп не более 50 мг/л. Предварительно
они проходят традиц. биологич. или физ.-
хим. очистку. Искусств, аэрация может
осуществляться механич., пневматич.,
струйными, плавающими или стационар-
ными аэраторами. Глубина Б.п. с ис-
кусств. аэрацией определяется возможно-
стями аэраторов и местными условиями,
напр. уровнем грунтовых вод. Учитывая,
что механич. аэраторы создают мощные
циркуляр, потоки, способные размыть дно
Б .п., глубину его следует принимать не ме-
нее 3—4 м. При слабых грунтах под меха-
нич. аэратором устраивают отмостку. Оп-
ределяя время пребывания воды в очист-
ном и доочистном Б.п. с искусств, аэра-
цией, константу скорости потребления
кислорода принимают в неск. раз боль-
шей, чем для прудов с естеств. аэрацией.
Цветение воды в таких Б.п. Подавляется.
Для очистных прудов остаточная БПКп
может составлять, мг/л: летом — 3, зи-
мой — 1; для доочистных — летом — 1,
зимой — 0,5.
Глубина очистки воды в Б.п. от орга-
нич. в-в и биогенных элементов (азота и
фосфора) в вегетац. период повышается
при использовании высшей водной расти-
тельности, к-рую высаживают либо в по-
следней ступени Б.п., либо за ней. Пло-
щадь, занимаемую высшей водной расти-
тельностью, определяют из расчета на-
грузки по воде 10 000 м3/сут на 1 га, при
плотности посадки 150—200 растений на
1 м2. При размещении высшей водной рас-
тительности в последней секции доочист-
ного Б.п. его площадь увеличивают на ве-
личину площади, занимаемой раститель-
ностью. В этом случае 40% водной расти-
тельности рекомендуется размещать в
головной части секции Б.п. и 60% — в вы-
ходной. Водная растительность должна
высаживаться сплошной стеной от одного
берега Б.п. до другого перпендикулярно
направлению движения воды, полностью
его перегораживая. Глубина секции Б.п. в
зоне размещения растительности должна
быть 1—1,5 м. Не менее чем за 1 мес до
окончания вегетац. периода водную рас-
тительность в первый год посадки необхо-
димо скосить на 1/4 площади, во второй
год — на другой 1/4 площади посадки и
т.д. На пятый год посадки растительность
скашивается вновь на первой 1/4 площади
ее посадки. Скашивать следует полосами,
перпендикулярными направлению дви-
жения воды. Скошенную растительность
следует убирать за пределы пруда.
БИОПЛЕНКА БИОФИЛЬТРА —
комплекс микроорганизмов, обволакива-
ющих тонким слизистым слоем загрузоч-
ный материал биофильтра. Толщина
слоя Б.б. обычно не превышает 3 мм. По-
током обрабатываемой сточной воды отра-
ботавшая Б.б. выносится из биофильтра и
осаждается в отстойниках, а затем подает-
ся на сооружения по обработке осадка.
Кол-во выносимой Б.б. в зависимости от
вида биофильтра составляет в пересчете
на сухое в-во 8—28 г на 1 чел/сут, а ее
влажность — 96%. Б.б. — сложный био-
ценоз, представленный микроорганизма-
ми разных систематич. групп — бактери-
ями, простейшими, грибами, водоросля-
ми, нек-рыми многоклеточными живо-
тными (коловратки, черви, личинки насе-
комых, водные клещи, низшие ракообраз-
ные) . Биоценозы формируются под влия-
нием хим. сосзава и концентрации орга-
нич. загрязнений сточных вод, ее гемп-ры,
активной реакции, растворенного кисло-
рода, условий эксплуатации биофильтра.
Бактерии играют главную роль в изъятии
и окислении органич. примесей сточных
вод. Осн. часть бактерий сосредоточена в
верхней зоне биофильтра глубиной до
0,5 м. Там же интенсивно развиваются
грибы, нитчатые бактерии, бесцветные
жгутиковые, водоросли, происходит ин-
тенсивный прирост биомассы при относит,
небольшом видовом разнообразии. В сред
ней зоне биофильтра в связи со снижением
кол-ва питат. в-в уменьшается числен-
ность гетеротрофов (грибов и бактерий,
особенно нитчатых). 11ри меныпем приро-
сте биомассы наблюдается большее разно-
образие микроорганизмов. Нижняя зона
биофильтра характеризуется большим ви-
довым разнообразием организмов при ма-
лой их численности и небольшом кол-ве
биомассы. Отмечены сезонные колебания
видового состава биопленки. Представи-
тели биоценозов Б.б. связаны между собой
пищевыми отношениями. Низшее звено
или первый трофич. уровень в цепи пита-
ния составляют гетеротрофные бактерии,
грибы, сапрозойные простейшие; вто-
рой — голозойные простейшие, питаю-
щиеся бактериями; третий — многокле-
точные организмы. Сквозь слой Б.б. осу-
ществляется пульсирующая нестационар-
ная фильтрация сточной воды. Па
поверхности и в объеме Б.б. параллельно
осуществляются процессы: изъятия в-в,
находящихся в нерастворенном и раство-
ренном состоянии; биодеградации орга-
нич. загрязнений; энергстич. и конструк-
тивного метаболизма. Норм, ход биохи-
мия. процессов окисления обеспечивается
за счет диффузии кислорода из газовой
фазы (воздуха) в жидкую фазу, а затем в
клетку. По толщине слоя биопленки раз-
личают зоны благоприятного (верхний
слой) и неблагоприятного (нижний слой)
кислородного режимов, в к-рых преиму-
щественно развиваются соответственно
аэробные и анаэробные микроорганизмы.
Основная задача при эксплуатации био-
фильтров любого вида — обеспечение бла-
гоприятных условий для существования
биоценозов Б.б.
БИОСОРБЕР — комбинир. соору-
жение для доочистки гор. и производств,
сточных вод от СПАВ, нефтепродуктов,
красителей и др. трудноокисляемых орга-
нич. загрязнений, а также от взвеш. в-в и
соединений азота до ПДК. Биоразлагае-
мая часть органич. загрязнений сточных
вод при насыщении жидкости кислородом
окисляется в биопленке микроорганизма-
60 Биотенк
ми, закрепленными на поверхности час-
тиц загрузочного материала (активиров.
угля), аналогично тому, как это происхо-
дит в биологич. фильтрах. При этом хар-
ки загрузочного материала практически
не влияют на процесс окисления. Биоре-
зистентцая часть органич. загрязнений
диффундирует через биологич. пленку к
поверхности частиц активиров. угля, не
подвергаясь биологич. окислению. Далее
они совместно с экаоферментами, выделя-
емыми микроорганизмами, адсорбируют-
ся в микропористой структуре активиров.
угля. При совместной адсорбции в микро-
пористой структуре сорбента возникают
условия, обеспечивающие ферментатив-
ную модификацию этих биорезистентных
соединений в биоразлагаемую форму.
При этом способность сорбента удержи-
вать модифициров. продукт существенно
понижается. В результате он диффунди-
рует из микропористой структуры к био-
пленке (с внутр, стороны). В биопленке
происходит окончательное биологич.
окисление модифициров. продукта мик-
роорганизмами. В результате осуществля-
ется непрерывная биологич. регенерация
сорбента.
Б. содержит псевдоожиженный и
плотный слой гранулированного активи-
ров. угля (сорбента)' и обеспечивает про-
цессы адсорбции загрязнений, их биоло-
гич. окисление микроорганизмами, за-
крепл. на поверхности сорбента, и их фер-
ментами, иммобилизованными в его
микропористой структуре (биологич. ре-
генерация) , а также удаление взвеш. в-в.
Б. не требуют регенерации или добавле-
ния в сооружение свежего активиров. угля
и эффективны для глубокой очистки и до-
очистки природных и сточных вод. После
полной биологич. очистки сточных вод Б.
Биосорбер с верхним филь-
трующим слоем
1 — слой взвешенной загрузки;
2 — дренажная система; 3 —-
слой плотной загрузки; 4 — во-
дослив очищенной воды; 5 —
водослив промывной воды;
6 — воздухопровод; 7 — труба
эрлифта; 8 — камера дегаза-
ции; 9 — отвод очищенной во-
ды; 20 — отвод промывной во-
ды; 11 — циркуляц, трубопро-
вод; 12 — водораспределит. си-
стема; 13 — подача сточной
воды
при времени обработки воды 0,5—1 ч
обеспечивают снижение БПКполн до 1 —
3 мг/л, ХПК на 40—50%. Содержание
СПАВ, нефтепродуктов, соединений азо-
та, сернистых соединений и красителей
снижается до норм ПДК.
Б. могу^ выполняться прямоугольны-
ми или круглыми в плане и состоят из: ра-
бочих секций (ячеек), загруж. гранули-
ров. активиров. углем и оборудов. спец, во-
досборными и водораспределит. система-
ми; аэрац. резервуара, оборудов.
устройствами для насыщения жидкости
кислородом; резервуара промывной воды
(возможен режим работы без промывного
резервуара); насосной установки или воз-
духодувки, контрольно-измерит. прибо-
ров, шкафа управления. Ячейка Б. пред-
ставляет собой резервуар, загруж. грану-
лиров. активиров. углем. В нижней части
ячейки размещено водораспределит. уст-
ройство, соедин. с аэрац. резервуаром.
Выше псевдоожиж. слоя сорбента нахо-
дится сужающее сборно-распределит. ус-
тройство, водосборные трубы к-рого сооб-
щаются с циркуляц. насосом (или эрлиф-
том) . Над сужающим устройством образу-
ется плотный слой сорбента, выше к-рого
размещены лотки отвода промывной воды
и лотки отвода очищ. воды. Соединит, тру-
бопроводы оборудованы автоматич. запор-
ными клапанами.
Очистка сточной воды осуществляет-
ся в процессе адсорбции загрязнений. Из-
быточная масса микроорганизмов, прира-
стающих в процессе очистки, отмывается
от сорбента в псевдоожиж. слое и отделя-
ется от очищ. воды фильтрованием в плот-
ном слое активиров. угля. Здесь же проис-
ходит окончат, доочистка воды от раство-
ренных органич. загрязнений. Фильтрую-
щий слой периодически регенерируется
обратной промывкой.
В качестве загрузочного материала
для Б. используются гранулиров. активи-
ров. угли типа АГ-5 и АГМ. Для них нач.
псевдоожижения происходит при скоро-
сти восходящего потока жидкости 5—6, а
устойчивый псевдоожиж. слой образуется
при скоростях 30—35 м/ч, при этом сте-
пень расширения слоя сорбента составит
30—40%. Скорость фильтрования восхо-
дящего потока воды при расположении
плотного фильтрующего слоя в верхней
части Б. не должна превышать 3,5—4 м/ч;
при расположении фильтрующего слоя
внизу скорость фильтрования нисходяще-
го потока может достигать 8 м/ч. В зависи-
мости от состава загрязнений воды и тре-
бований к качеству очищ. воды в Б. (поми-
мо активиров. угля) могут использоваться
др. загрузочные материалы: для удаления
БПК и соединений азота — дробленый
клиноптилолит; для глубокого удаления
соединений, определяемых БПК и нефте-
продуктами, — дробленый керамзит; для
удаления биорезистентных или токсич-
ных соединений (напр.: СПАВ, красите-
лей, хлорорганич. соединений) — только
активиров. уголь.
Для сбора и распределения потоков
жидкости в Б. наиболее эффективны рас-
пределители дырчатого типа с защитными
патрубками, предохраняющими эти сис-.
темы от попадания активиров. угля и обес-
печивающие равномерное распределение
и сбор жидкости, образование устойчиво-
го псевдоожиж. слоя и эффективную про-
мывку фильтрующего слоя.
В качестве циркуляционно-аэрац.
систем используют устройства с эрлифта-
ми и с насосами. Эрлифтные отличаются
простотой, одновременно выполняют
двойную функцию — перекачивают жид-
кость, образуя псевдоожиж. слой, и насы-
щают циркуляц. поток кислородом. Б. с
эрлифтной циркуляцией более компакт-
ны, но требуют установки воздуходувок.
Надежны циркуляц. системы с насосами и
аэраторами эжекторного, струйного или
противоточного типов. Эти системы могут
применяться также для аэрации технич.
кислорода вместо воздуха.
Для гидравлич. расчета водораспре-
делит. и водосборных систем Б. могут ис-
пользоваться методики расчета аналогич-
ных систем для скорых фильтров с учетом
особенностей работы этих элементов в Б.
БИОТЕНК — аэротенк с насадкой,
изготовляемой в виде кассет или блоков из
жестких элементов или гибких рулонных
материалов. Кассеты или блоки заполня-
ют кольцами, кусками пеноматериалов
(пемза, пеностекло и т.п.), гофриров. лис-
тами или сетками из пластмассы или во-
локнистых материалов. Насадка позволя-
ет увеличить концентрацию ила в Б. за
счет закрепления микроорганизмов на
Биофильтр 61
Коридорный биотенк с ниэконапорной аэра-
цией
1 — трубопровод сточных вод; 2 — воздуховод; 3 —
загрузка над аэратором; 4 — аэратор; 5 — направля-
ющие; б — основная нагрузка; 7 - скоба
ней. С увеличением концентрации ила
возрастает пропускная способность Б., к-
рая в обычных условиях лимитируется ра-
ботой вторичных отстойников, не способ-
ных разделить иловые смеси при концен-
трации свыше 4—6 г/л. При использова-
нии в качестве насадки насыпных и
волокнистых материалов (напр., в виде
Биотенк с роторным ''нофильтром с электро-
мехаиич. приводом
1 — аэротенк; 2 - роторный биофильтр; 3 — элект-
ромеханик. привод; -/--пневматич. аэраторы
ершей) необходимо предусматривать их
периодич. регенерацию от чрезмерного
накопления биомассы путем интенсивной
аэрации.
Разновидностью Б. являются аэро-
тенки, оборудованные роторными био-
фильтрами, в к-рых значит, часть актив-
ного ила закрепляется на поверхности на-
садки, размещенной во вращающемся но-
лупогружешюм барабане ротора. Насадка
роторов может выполняться в виде блоков
из листов гофриров. пластмассы, насып-
ной загрузки из пластмассовых колец или
рулонов из пластмассовых сеток, а также
из металлич. и пластмассовых дисков и
т.п. Роторы могут вращаться от собств.
электромеханич. приводов или с помощью
воздуха, заполняющего погруженные в во-
ду ковши, закрепленные на барабане. Обо-
рудование Б. роторными биофильтрами
позволяет существенно (в 1,5—2 раза) по-
высить их пропускную способность без
увеличения, размеров вторичных отстой-
ников и производительность воздуходув-
ных станций, поскольку в них осуществ-
ляется непосредственный контакт враща-
ющейся загрузки с атмосферным возду-
хом. Повышенная концентрация биомас-
сы активного ила в Б. обеспечивает их ус-
тойчивость к высоким концентрациям
загрязнений в поступающих сточных во-
дах. Эти сооружения применяют для очи-
стки производств, сточных вод, состав к-
рых обусловливает развитие в активном
Биотенк с роторным биофильтром с пневматич.
приводом
1 — аэротенк; 2 — плавающий роторный био-
фильтр; 3 - -понтон ротора; 4 — ковши для захвата
воздуха; 5 — аэратор пневмопривода; б — аэраторы
иле нитчатых микроорганизмов. Послед-
ние вызывают т.н. вспухание ила, т.е. уве-
личение его объемной концентрации, что
делает почти невозможным его отстаива-
ние (напр., при очистке сточных вод моло-
коперерабатывающих предприятий, пло-
доовощных консервных заводов и т.п.).
БИОТОПЛИВО — традиц. возоб-
новляющийся энергетич. ресурс, образу-
ющийся из биомассы растений и живо-
тных. Типичное Б. — древесина и с.-х.
растит, и животные отходы. Осн. источ-
ник Б. — леса, занимающие 30% суши и
дающие ежегодно до 50 млрд т условного
топлива, солома — побочный продукт
при произ-стве зерновых (1,5 млрд т в год)
и сахарного тростника' (ПО млн т). Б.
обеспечивает до 10% мирового потребле-
ния первичной энергии и пока является
осн. источником тепловой энергии у насе-
ления развивающихся стран. За счет дре-
весины обеспечивается 20% общего по-
требления энергии в Латинской Америке,
60% — в Африке, 10% — в Азии. В 80-е
гг. в странах ЕЭС использование Б. достиг-
ло 1,3—1,7 ЭДж (43—57 млн т условного
топлива), что составляет 2,5—3% общего
энергопотребления. Одно из направлений
использования Б., особенно в развиваю-
щихся странах — произ-во из с.-х. отходов
искусств, газообразного и жидкого ко-
тельного топлива методом ферментации
(сбраживания), к-рый позволяет при не-
глубокой переработке получить метан,
при глубокой — метиловый и этиловый
спирты. Метан можно применять в отопит.
котельных с.-х. комплексов, особенно при
их удалении от транспортных магистра-
лей и р-нов добычи ископаемых топлив.
БИОФИЛЬТР, биологичес-
кий фильтр — сооружение для ис-
кусств. биологич. очистки сточных вод.
Первые Б. появились в Англии в 1893, а в
России — в 1908. Примерно в середине
XX в. интерес к Б. резко понизился, т.к.
было установлено, что аэротенки более
производит, и легко управляемы, но их
эксплуатация связана с большими энерго-
затратами. В 60—70-е гг. в связи с энерге-
тич. проблемами и появлением пластмасс,
загрузки Б. вновь получили широкое рас-
пространение. Б. состоит из: фильтрую-
щего загрузочного материала биофильт-
ра, помещенного в резервуар круглой или
прямоугольной в плане формы; водорасп-
ределительной системы биофильтра,
обеспечивающей равномерное орошение
поверхности загрузки Б. обрабатываемой
сточной водой; дренажного устройства для
удаления смеси обработанной сточной во-
ды и отработавшей биопленки биофильт-
ра-, воздухоподающей системы, с по-
мощью к-рой обеспечивается поступление
внутрь Б. необходимого для окислит, про-
цессов воздуха. Высота слоя загрузочного
материала, размещаемого над дренажным
устройством, составляет в зависимости от
конструкции Б. 1—16 м, однако наиболее
распространенной является высота слоя
загрузки 2—4 м. Расстояние между дре-
нажным устройством и днищем Б, не ме-
Схема биофильтра
1 — сточная вода; 2 — корпус резервуара; 3 — водо-
распределит, система; 4 — загрузочный материал;
5 — дренажное устройство; б—днище; 7 — смесь об-
работанной сточной воды и отработавшей биоплеп-
ки; S—гидравлический затвор; 9— вентилятор и си-
стема воздухоподачи
нее 0,6 м. С учетом климатич. условий р-
на стр-ва, пропускной способности очист-
ных сооружений, режима притока сточ-
ных вод, их темп-ры и вида загрузочного
материала Б. размещают в отапливаемых
или неотапливаемых помещениях либо на
открытом воздухе, что обосновывают тех-
нология. расчетом.
Сточная вода фильтруется через за-
грузочный материал, поверхность к-рого
покрыта биопленкой. Органич. загрязне-
62' Биофильтр погружной
ния сточных вод, находящиеся в раство-
ренном, коллоидном и нерастворенном со-
стояниях, сорбируются на биопленке и
служат источником питания, энергии и
развития сообщества микроорганизмов.
Отработавшая биопленка смывается про-
текающей водой и выносится из Б. После-
дующее разделение вынесенной биоплен-
ки и обработанной сточной воды осущест-
вляется в отстойниках. Кислород, необхо-
димый микроорганизмам для норм, хода
биохимия, процессов окисления органич.
загрязнений сточных вод, поступает в тол-
щу загрузки как естеств. путем за счет раз-
ницы парциального давления кислорода и
темп-ры в газовых фазах внутри загрузоч-
ного материала Б. и вне его, так и искусств,
за счет вентиляции Б. Темп-pa внутри Б.
должна быть не менее 6°С во избежание
прекращения биохимич. процессов окис-
ления органич. загрязнений сточных вод
микроорганизмами биопленки. В Б. боль-
шой пропускной способности необходи-
мая темп-pa поддерживается за счет круг-
лосуточного притока сточных вод, темп-ра
к-рых практически всегда превышает 8—
10°С. В этом случае утепления Б. не тре-
буется. Б. малой пропускной способности
(до 500—1000 м3/сут) следует размещать
в утепл. помещениях во избежание пере-
охлаждения обрабатываемых сточных вод
и биопленки или их замерзания, особенно
в ночное время (зимой), когда приток воды
уменьшается или прекращается. В зимнее
время внутрь Б. может подаваться подо-
гретый воздух.
Б., как и любой другой биоокисли-
тель, представляет собой открытую эколо-
гии. систему огранич. в пространстве,
включающую живую (биоценоз биоплен-
ки) и неживую (конструктивная часть Б.,
компоненты движущихся жидкой и газо-
вой фаз) среду, обеспеч. источниками
энергии и питания. Экологии, система —
биофильтр отличается устойчивым равно-
весием, т.е. способностью за счет саморе-
гулирования возвращаться в исходное со-
стояние по пропускной способности и эф-
фективности работы после отклонений от
стабильного режима в результате воздей-
ствия окружающей среды и условий фун-
кционирования. Многообразие видового
состава биоценозов является показателем
жизнестойкости системы. Эффективность
и пропускная способность работы Б. зави-
сят от многих факторов: влияния окружа-
ющей среды, состава сточных вод, режима
эксплуатации, конструкции Б., состава
биоценозов биопленки и др.
Б., как правило, устанавливают по-
сле сооружений механич. очистки. Они
могут осуществлять полную и неполную
биологич. очистку. Б. классифицируют по
различным признакам, основные из к-
рых является конструктивная особенность
загрузочного материала. По этому призна-
ку Б. делят на биофильтры с объемной за-
грузкой и биофильтры с плоскостной за-
грузкой. По технологич. схеме работы
станций биофильтрации Б. могут устанав-
ливаться в одну, две и более ступеней. При
двухступенчатой биологич. очистке в ка-
честве первой ступени целесообразно при-
менять Б. с плоскостной загрузкой, а в ка-
честве второй — Б. с объемной загрузкой
или аэротенк. На каждой ступени реко-
мендуется иметь не менее двух рабочих
секций Б. Расчет Б. производится с учетом
таких факторов, как состав сточных вод и
необходимая степень их очистки, конст-
руктивные особенности сооружения и за-
грузочного материала, местные условия и
др. При необходимости снижения концен-
трации органич. загрязнений (по БПК) в
сточных водах перед подачей их на Б. при-
меняют рециркуляцию. Такой техноло-
гич. прием заключается в смешивании
сточных вод, прошедших стадии первич-
ной механич. и биологич. очистки. Полу-
ченную смесь подают в водораспределит.
систему Б. Рециркуляц. расход или ко-
эфф. рециркуляции определяют в зависи-
мости от допустимых значений БПК смеси
и сточных вод после первичной механич. и
биологич. очистки. Рециркуляцию сточ-
ных вод применяют также на станциях
биофильтрации при перерывах в поступ-
лении сточных вод более 0,5—1 ч во избе-
жание пересыхания биопленки и сниже-
ния эффективности работы Б. В отечеств,
практике Б. применяют для очистки хо-
зяйственно-бытовых и производств, сточ-
ных вод при пропускной способности очи-
стных сооружений до 50 тыс. м3/сут. В за-
рубежной практике имеются станции био-
фильтрации более высокой пропускной
способности.
БИОФИЛЬТР ПОГРУЖНОЙ —
комбиниров. сооружение для биологич.
очистки сточных вод, имеющее признаки
биофильтра и аэротенка. Б.п. состоит из
резервуара; пространств, конструкции за-
грузки с большой площадью поверхности,
закрепл. на вращающемся горизонт, валу,
к-рый располагают над поверхностью об-
Схемы биофильтров
погружных
а — рискового трех-
ступенчатого; б — ба-
рабанного односекци-
онного; 1 — подача
сточных вод; 2 — ре-
зервуар биофильтра
погружного; 3 — гори-
зонт. вал; 4 — диски;
5 — выпуск обрабо-
танных сточных вод;
б — устройство для
вращения горизонт,
вала; 7 —барабан; 8 —
ребра жесткости; 9—
элементы заполните-
лей
рабатываемой в резервуаре сточной воды;
лотков для распределения поступающей и
сбора обработ. сточной воды; устройства
для вращения горизонт, вала. По конст-
рукции загрузки Б.п. подразделяют на д и
сковые, трубчатые, барабан-
н ы е. Наибольшее распространение в
практике очистки сточных вод получили
дисковые и барабанные Б.п., имеющие
ряд преимуществ по сравнению с био-
фильтрами и аэротенками. Они индустри-
альны в стр-ве, компактны, малоэнерго-
емки, просты и надежны в эксплуатации,
не требуют больших перепадов высот при
движении воды, что свойственно всем др.
биофильтрам. Кроме того, при наличии
перепада, равного 0,5—1 м, горизонт, вал
может вращаться за счет энергии падаю-
щего потока сточной воды. Б.п. выдержи-
вают залповые поступления сточных вод,
их целесообразно применять при большом
коэфф, неравномерности поступления
сточных вод. Использование Б.п. в техно-
логич. схемах очистки позволяет отказать-
ся от рециркуляции сточных вод при пре-
кращении их поступления на очистные со-
оружения. Наличие резервуара с обраба-
тываемой сточной водой и вращение
пространств, конструкции загрузки иск-
лючают возможность пересыхания био-
пленки биофильтра.
Дисковые Б.п. (схема а) состоят из
дисков диаметром 1—5 м (целесообразно
2—3 м), собираемых в пакеты, по 30—
180 шт. и закрепляемых на вращающемся
горизонт, валу на расстоянии 10—25 мм
один от другого. Диски выполняют из ме-
талла, пластмасс, асбестоцемента, тканей;
их толщина 1—10 мм. Частота вращения
горизонт, вала с пакетом дисков 1 —
50 мин'1 (чафе 2—10 мин"1); степень по-
гружения дисков в обрабатываемую сточ-
ную воду 0,3— G.45 диаметра. Сточная во-
да подается в распределит, лоток, а затем
в резервуар Б.п., где постоянно вращаются
пакеты дисков. На поверхности дисков за-
крепляются и развиваются колонии мик-
роорганизмов, образующие биопленку,
близкую по видовому составу биопленке
Биофильтр с плоскостной загрузкой 63
биофильтра с объемной и биофильтра с
плоскостной загрузками. При нахожде-
нии части поверхности дисков с биоплен-
кой в жидкой фазе осуществляется про-
цесс сорбции на ней нерастворенных, кол-
лоидных и растворенных в-в, содержа-
щихся в сточной воде. При повороте
пакета дисков биопленка оказывается в га-
зовой фазе (воздухе), где имеет место ин-
тенсивное поглощение кислорода и окис-
ление сорбирор. загрязнений. При враще-
нии дисков происходит также процесс
аэрации сточной воды. Часть биопленки,
включая отработавшую, отрывается от по-
верхности дисков и находится в обрабаты-
ваемой сточной воде во взвешенном состо-
янии аналогично хлопьям 'активного ила.
Таким образом, процессы окисления орга-
нич. загрязнений сточной воды осуществ-
ляются с помощью как биопленки на по-
верхности дисков (аналогично биофильт-
ру) , так и активного ила в объеме обраба-
тываемой воды (аналогично аэротенку). В
зависимости от состава сточных вод и не-
обходимой степени очистки число ступе-
ней дисковых Б.п. составляет 1 —4 и более,
эффективность их работы — от 50 до 98 %,
нагрузка по БПКполн на 1 м2 поверхности
дисков — до 200 г/ (мгсут). Время пребы-
вания сточных вод в резервуаре 0,5—3 ч.
Концентрация органич. загрязнений в по-
ступающих сточных водах не ограничива-
ется. Расчет дисковых Б.п. сводится к оп-
ределению необходимой площади поверх-
ности дисков, их диаметра и числа, часто-
ты вращения пакета дисков, числа
ступеней, времени пребывания обрабаты-
ваемых сточных вод в резервуаре и др.
Барабанные Б.п. состоят из бараба-
нов, закрепленных на вращающемся гори-
зонт. валу и заполненных загрузочным ма-
териалом. Жесткий корпус барабана обтя-
гивают сеткой или фильтрующим матери-
алом, внутри него помещают засыпные
загрузочные элементы, на поверхности к-
рых развивается биопленка. Барабаны
длиной 2—3 м и диаметром 2—2,5 м раз-
мещают в резервуарах, куда поступает
сточная вода. Частота вращения барабана
0,5—5 мип-1, а степень погружения его в
обрабатываемую сточную воду 0,3—0,45
диаметра. Для обеспечения механич,
прочности внутри барабана устанавлива-
ют ребра жесткости, а также поперечные
и продольные перегородки, к-рые делят
барабан на б—8 секторов. Загрузочный
материал биофильтра крепится к карка-
су барабанного Б.п. и заполняет секцию на
60—90% его объема. Число секций бара-
бана на одном горизонт, валу достигает 8—
10. При числе барабанов более двух уста-
навливают промежуточные опоры для
вращающегося горизонт, вала. На схеме б
односекц. барабанного Б.п., в поперечном
сечении условно показаны различные ви-
ды загрузочного материала. Сточная вода
из резервуара сквозь сетку поступает
внутрь барабана и контактирует с загру-
зочным материалом, на поверхности к-ро-
го закрепляется биопленка. При вращении
барабана элементы загрузки попеременно
оказываются в жидкой и газовой фазах,
процессы биологич. очистки сточных вод
осуществляются аналогично процессам в
дисковых Б.п. Засыпные твердые или во-
локнистые элементы при вращении бара-
бана перемещаются внутри его секторов,
что обеспечивает эффективный контакт
биопленки со сточной водой и высокую до-
зу биомассы в объеме резервуара. Расчет
барабанных Б.п. сводится к определению
площади поверхности загрузочного мате-
риала. В зависимости от концентрации ор-
ганич. загрязнений в исходной сточной во-
де и необходимой степени очистки опреде-
ляют технологич. параметры работы бара-
банных Б.п. и их конструктивные
размеры.
Б.п. применяют для полной и непол-
ной биологич. очистки хозяйственно-бы-
товых и производств, сточных вод на соо-
ружениях пропускной способностью до
150 000 м3/сут. Оптим. область примене-
ния Б.п. — комплексы сооружений пропу-
скной способностью до 500—1000 м3/сут
по очистке сточных вод от отдельно сто-
ящих зданий, малых нас. пунктов, кем-
пингов, домов отдыха, санаториев, раз-
личного вида лагерей, вахтовых поселков,
пром, объектов; имеется опыт использойа-
ния Б.п. на передвижных установках. Б.п.
устанавливают после сооружений предва-
рит. механич. очистки; разделение биоло-
гич. обработанной сточной воды и отрабо-
тавшей биомассы (биопленки и активного
ила) осуществляется во вторичных отстой-
никах. В целях обеспечения большей на-
дежности работы Б.п. следует устраивать
не менее чем две ступени очистки в две
технологич. линии, как правило, в отапли-
ваемых или неотапливаемых павильонах
(зданиях).
•БИОФИЛЬТР С ОБЪЕМНОЙ ЗА-
ГРУЗКОЙ — сооружение для биологич.
очистки сточных вод, в к-ром используется
зернистый загрузочный материал био-
фильтра. По конструктивным особенно-
стям зернистого загрузочного материала
Б.о.з. подразделяют па капельные —
с крупностью фракций 20—40 мм и высо-
той слоя загрузки 1 —2 м; высоко на-
гружаемые — с крупностью фракций
40—70 мм и высотой слоя загрузки 2—4 м;
башенные (большой высоты) — с круп-
ностью фракций 40—100 мм и высотой
слоя загрузки 8—16 м. Капельные Б.о.з.
применяют для полной биологич. очистки
сточных вод при расходах до 1000 м3/сут,
БПКполн поступающих сточных вод — не
более 220 мг/л и гидравлич. нагрузке до
2м3/(м3сут). При нагрузке по загрязне-
ниям более допустимой поверхность ка-
пельных Б.о.з. быстро заиливается и эф-
фективность их работы ухудшается. Окис-
лит. мощность по снятой БПКполн при
полной биологич. очистке не превышает
250—300 г/ (м3'сут). Высоконагружаемые
Б.о.з. применяют для полной и неполной
биологич. очистки сточных вод при расхо-
дах до 30—50 тыс. м3/сут, БПКполн посту-
пающих сточных вод — не более 300 мг/л
и гидравлич. нагрузке до 10 м3/(м3'сут).
Окислит, мощность при полной биологич.
очистке составляет 650—750 г/(м3,сут).
Башенные Б.о.з. используют при благо-
приятном рельефе местности для полной и
неполной биологич. очистки сточных вод с
расходом до 50 тыс. м3/сут. Допустимое
значение БПКполн в поступающей сточ-
ной воде зависит от высоты слоя загрузоч-
ного материала и равно 250—500 мг/л;
окислит, мощность при полной биологич.
очистке составляет 800—1400 г/(м3сут).
В отечеств, практике башенные Б.о.з. рас-
пространения не получили. Капельные
Б.о.з. устраивают с естеств. аэрацией, а
высоконагружаемые — с естеств. и ис-
кусств. (аэрофильтры). Естественная
аэрация предусматривается через окна,
располагаемые равномерно по периметру
резервуара биофильтров в пределах меж-
дудонного пространства и оборудуемые
устройствами, позволяющими закрывать
их наглухо. Площадь окон составляет 1 —
5% площади Б.о.з. В аэрофильтрах пре-
дусматривается подача воздуха в между-
донное пространство вентилятором с дав-
лением у ввода 100 мм вод. ст. (980 Па).
На отводящем трубопроводе устраивают
гидравлич. затвор высотой 200 мм. Расчет
Б.о.з. базируется на графоаналитич. спо-
собе, разработанном в 1955 С.В.Яковле-
вым. В основу расчета положена функци-
ей. зависимость БПК очищенной в био-
фильтре сточной воды от концентрации
органич. загрязнений, темп-ры поступаю-
щих сточных вод, гидравлич. нагрузки,
высоты слоя загрузки биофильтра и кол-ва
воздуха, подаваемого в биофильтр. Б.о.з.
проектируют круглой или прямоугольной
формы в плане. Для равномерного распре-
деления обрабатываемой сточной воды по
поверхности биофильтров применяют
спринклерную систему орошения или ре-
активные вращающиеся оросители.
БИОФИЛЬТР С ПЛОСКОСТНОЙ
ЗАГРУЗКОЙ — сооружение для биоло-
гич. очистки сточных вод, в к-ром в каче-
стве загрузки используется листовой или
засыпной (в виде пластмасс, колец, обрез-
ков труб, шариков, металлич. сеток и др.)
материал. По конструктивным особенно-
стям загрузочного материала Б.п.з. под-
разделяют на следующие: с жесткой за-
сыпной загрузкой с высотой слоя 1 —6 м; с
жесткой блочной загрузкой с высотой слоя
2—9 м; с мягкой загрузкой с высотой слоя
до 2—6 м. Конструктивные особенности
плоскостной загрузки (малая плотность,
64 Биофильтр-стабилизатор
высокая пористость) обеспечивают ряд
преимуществ Б.п.з. по сравнению с био-
фильтрами. с объемной, загрузкой — ин-
дустриальность стр-ва, экономичность,
компактность, высокая пропускная спо-
собность, надежность и эффективность
работы, меньшая энергоемкость и др.
Б.п.з. применяют для полной и неполной
биология, очистки хозяйственно-бытовых
и производств, сточных вод. Биофильтры с
жесткой и мягкой загрузкой рекомендует-
ся применять при расходах сточных вод до
10тыс.м3/сут, а с жесткой блочной — до
50 тыс. м3/сут и более. Оптимально при-
менение Б.п.з. в качестве первой ступени
при двухступенчатой биология, очистке и
неполной очистке высококонцентриров.
производств, сточных вод. В зависимости
от конструкции загрузочного материала
биофильтра, вида и состава сточных вод,
а также требуемой степени очистки
ОКИСЛИТ. МОЩНОСТЬ ПО СНЯТОЙ БПКполн
достигает 10—15 кг/(м3,сут). При полной
биология, очистке БПКполн поступающей
сточной воды не должна превышать 250
мг/л, а высота слоя загрузки должна
быть не менее 3—4 м. Гидравлич. на-
грузка в зависимости от темп-ры
сточных вод составляет 6—
П м3/(м3’сут), а окислит, мощность по
снятой БПКполн—1,7—2,5 кг/(м3'сут).
Применение Б.п.з. перспективно при
реконструкции и модернизации станций
биофильтрации и аэрации. При этом тех-
нологич. схему работы сооружений биоло-
гической очистки переводят с одно- на
двухступенчатую, а в качестве первой сту-
пени применяют Б.п.з. На станциях аэра-
ции Б.п.з. могут устанавливаться в непос-
редств. близости от аэротенков или над ни-
ми без промежуточных отстойников. При-
менение таких схем реконструкции
позволяет увеличить пропускную способ-
ность сооружений биология, очистки на
20—50% без значит, капит. затрат и обес-
печить существ, экономию земельных
площадей. РасчетБ.п.з. базируется на гра-
фоаналитич. способе, разработанном в
1964 Ю.В.Вороновым. В основу расчета
положена функцион. зависимость БПК
очищенной в биофильтре сточной воды от
пористости загрузочного материала, высо-
ты слоя загрузки, темп-ры сточной воды и
допустимой нагрузки по БПК на уд. пло-
щадь поверхности загрузочного материа-
ла. Б.п.з. проектируют круглой или много-
гранной в плане формы. В зависимости от
климатич. условий их устанавливают ли-
бо в помещении (отапливаемом или нео-
тапливаемом) , либо на открытом воздухе.
Для распределения обрабатываемой сточ-
ной воды по поверхности Б.п.з. применяют
спринклерную и водоструйную системы
орошения, а также реактивные вращаю-
щиеся оросители.
БИОФИЛЬТР-СТАБИЛИЗАТОР —
комбиниров. сооружение для биология.
очистки сточных вод и аэробной стабили-
зации отработавшей биопленки биофиль-
тра. Б.-с. состоит из биофильтра с пло-
скостной загрузкой и расположенного под
ним стабилизатора, имеющего отстойную
зону. Исходные сточные воды поступают в
камеру смешения, куда также подается
рециркулирующая жидкость с отработав-
шей биопленкой; полученная смесь на-
правляется в водораспределительную сис-
тему биофильтра с плоскостной загруз-
кой. При прохождении через загрузку
сточные воды насыщаются кислородом, к-
рый расходуется в стабилизаторе на окис-
ление (минерализацию) отработавшей
биопленки и доочистку сточных вод. Необ-
ходимое кол-во кислорода определяется
степенью рециркуляции жидкости и ин-
тенсивностью орошения загрузки био-
Схемы биофильтра-стабилизатора
1 — подача исходной сточной воды; 2 — подача смеси
исходной сточной воды, рециркулируемой воды и
отработавшей биопленки; 3 — водораспределит. си-
стема биофильтра; 4—биофильтр с плоскостной за-
грузкой; 5 — стабилизатор; 6 — зона отстаивания;
7 -- выпуск отработанных сточных вод; 8 — зона на-
копления Отработавшей биопленки (осадочная
часть); 9 — подача рециркулируемой жидкости и
осевшей биопленки; 10—камера смешения',11 — вы-
пуск стабилизированной биопленки
фильтра. Циркулирующая жидкость вме-
сте с осевшей отработавшей биопленкой
вновь забирается из нижней части зоны
накопления (осадочной части) и подается
в камеру смешения. Обработанная сточная
вода осветляется в зоне отстаивания и от-
водится из сооружения. Стабилизиров.
биопленка выпускается регулярно. В Б.-с.
происходят окисление органич. загрязне-
ний сточных вод и минерализация прира-
стающей биопленки, что позволяет иск-
лючить из технологич. схемы очистки пер-
вичные и вторичные отстойники, а также
сооружения по сбраживанию осадка. При
расчете Б.-с. высоту слоя плоскостной за-
грузки принимают равной 2—4 м; продол-
жительность стабилизации биопленки —
6—15 сут, а ее концентрацию в стабилиза-
торе — 1—2 г/л; отстойная зона стабили-
затора рассчитывается на 1,5—2 года от-
стаивания обработанной сточной воды.
Б.-с. рекомендуются для очистки хозяй-
ственно-бытовых и производст-
венных сточных вод при расходах до
1000 м3/сут.
БИФИЛЯРНАЯ (ДВУХТОПОЧ-
НАЯ) СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ — уста-
новка водяного отопления с отопитель-
ными приборами в стояках и ветвях, раз-
дел. на 2 равные части ("а" и "б"), последо-
вательно соедин. 1 трубой (сначала все
части "а", затем все части "б"). Теплоноси-
тель (вода) в частях каждого отопит, при-
бора движется в противоположных на-
правлениях с разл. темп-рой, что создает
равенство среднеарифметич. темп-ры теп-
лоносителя во всех отопит, приборах сис-
темы. Б.с.о. по гидравлич. связи частей
отопит, приборов (последоват. соедине-
ние) относится к однотрубным системам
водяного отопления, а по условиям теп-
лопередачи приборов — к двухтрубным
системам отопления.
Схемы Б.с.о. с вертик. стояками и го-
ризонт. ветвями аналогичны схемам одно-
трубной системы. В вертик. Б.с.о. устраи-
ваются, как в однотрубной системе с ниж-
ней разводкой, П-образные стояки. По та-
кой схеме до конца 80-х гг. устраивалось
панельно-лучистое отопление отд. типов
крупнопан. жилых зданий, где использо-
вались трубчатые нагреват. элементы,
встроенные вместе со стояками во внутр,
бетонный слой наружных стеновых пане-
лей. При этом нагреват. элементы каждого
помещения делились на 2 змеевика, а
каждый змеевик отд. присоединялся к вос-
ходящей и нисходящей частям стояка. В
горизонт. Б.с.о. применяются трубчатые
отопит, приборы — конвекторы, трубы
отопительные (ребристые и гладкие), бе-
тонные радиаторы приставного типа,
стальные и чугунные радиаторы — только
при двухрядной установке. В горизонт, си-
стеме, как и в однотрубной с проточными
приборными узлами отопления, невоз-
можно индивид, количеств, регулирова-
ние теплоотдачи отд. отопит, приборов,
поэтому проводится регулирование сразу
всей цепочки приборов или каждого при-
бора "по воздуху", если устанавливаются
конвекторы с воздушным клапаном
(напр., типа "Универсал"). Б.с.о. с гори-
зонт. пофасадными ветвями наиболее
часто используется в производств, и с.-х.
зданиях.
БЛОК ТЕПЛОМАССООБМЕ-
НА — агрегат, включающий поверхно-
стный воздухоохладитель и камеру оро-
шения. Первый предназначен для ох-
лаждения воздуха в теплое время года и
первого подогрева его в холодное время.
Камера орошения служит для увлажне-
ния воздуха адиабатного, имеет один
ряд форсунок, направл. против потока
воздуха. Б.т. изготовляют из унифициро-
ванного оборудования типовых секций
центральных кондиционеров.
БРЫЗГАЛЬНЫЙ БАССЕЙН —
устройство для охлаждения воды раз-
Бурый уголь 65
брызгиванием ее в атмосферном воздухе.
Применяется для понижения темп-ры
воды, отводящей теплоту от теплооб-
менных аппаратов, компрессоров,
трансформаторов и др. оборудования в
системах оборотного (циркуляционного)
водоснабжения пром, предприятий. Ох-
лаждение происходит в основном вслед-
ствие испарения части разбрызганной
воды над открытым Б.б. глубиной около
1 м. Для разбрызгивания используют
спец, сопла, расположенные на высоте
1—1,5 м над уровнем воды в Б.б. Избы-
точное давление воды в трубопроводах
перед соплами должно быть около 5—
7 МПа (50—70 кгс/м2). Тип и число со-
пел, а также размеры Б.б. в плане выби-
рают в зависимости от кол-ва охлаждае-
мой воды. По сравнению с градирнями
Б.б. просты в стр-ве и эксплуатации. Од-
нако они обладают сравнительно неболь-
шой уд. охлаждающей способностью, в
значит, мере зависящей от скорости и на-
правления ветра. В Б.б. кол-во тепло-
ты, отдаваемой водой с 1 м2 занимае-
мой им площади, составляет 29,3—
62,9 тыс. кДж/ч (7—15 тыс. ккал/ч).
БУРЫЙ УГОЛЬ — разновидность
ископаемых углей с высшей теплотой
сгорания во влажном беззольном состоя-
нии менее 24 МДж/кг и выходом лету-
чих в-в 40—60%. Б.у. подразделяют по
влажности, %, топлива, находящегося в
рабочем состоянии, на три группы: Б1
(св. 40), Б2 (30—40) и БЗ (менее 30).
Неглубокое залегание и большая мощ-
ность угольных пластов позволяют широ-
ко применять открытый способ разработ-
ки, экономия, и технич. преимущества
к-рого во многом компенсируют относит,
низкое качество сырья.
3 Заказ 4724
66 Вакуум-насос
ВАКУУМ-НАСОС — гидравлич.
машина, обеспечивающая высокий ваку-
ум в системе пневматического транспор-
та. Используются В.-н. типа РМК и ВВН.
Их рабочий орган — лопаточное колесо,
размещенное эксцентрично в корпусе на-
соса, залитого водой. При вращении коле-
са вода отбрасывается к периферии, и в
центре корпуса создается свободное про-
странство, являющееся рабочим объемом
насоса.
ВАКУУМ-ФИЛЬТР БАРАБАН-
НЫЙ — аппарат для обезвоживания
осадков сточных вод посредством разре-
жения воздуха, создаваемого вакуум-на-
сосом в барабане. В.-ф.б. состоит из гори-
зонт. расположенного цилиндрич. полого
барабана, на 35...40% погруж. в корыто с
фильтруемой суспензией (осадком).
Фильтрующей средой являются фильт-
ров. ткань и слой осадка, налипающий на
нее в процессе фильтрования. Барабан
вращается на валу, один конец к-рого сое-
динен с приводом электродвигателя, а др.
имеет полую цапфу. На боковой поверх-
ности барабана расположена перфориров.
обечайка, разделенная на ряд сит и обтя-
нутая фильтров, тканью. Внутр, йолость
барабана разделена по окружности на ряд
разобщенных секций, каждая из которых
имеет свои отводящие трубки. Находящи-
еся внутри барабана, эти трубки концами
выходят на торцевую поверхность полой
цапфы барабана, где установлена распре-
делит. головка фильтра. Последняя состо-
ит из корпуса и расположенных на нем
двух шайб — подвижной и неподвижной.
Подвижная, установленная на торцевой
поверхности цапфы барабана, вращается
вместе с ним и имеет отверстия, число к-
рых соответствует числу трубок в секциях.
Неподвижная имеет- две щели, одна из к-
рых соединена с линией вакуума, дру-
гая — с линией сжатого воздуха. Подвиж-
ная (ячейковая) и неподвижная (распре-
делит.) шайбы устанавливают торцами
одна к др. Во избежание прорыва между
торцами вакуума контактные поверхности
шайб должны быть пришлифованы или
пришабрены. При вращении барабана
фильтра часть его поверхности погружа-
ется в обезвоживаемый осадок. Фильтрат
под действием вакуума проходит через
фильтров, ткань внутрь секций барабана и
по патрубку отводится в ресивер, а обез-
вож. осадок (кек) задерживается на по-
верхности фильтров, ткани. Отверстия в
подвижной шайбе при вращении барабана
поочередно соединяются со щелями по-
движной шайбы, благодаря чему секции
барабана находятся то под вакуумом, то
под отдувкой. Соответственно этому в сек-
циях барабана образуются зоны вакуума,
отдувки, а также нейтральные, необходи-
мые для перехода от зоны вакуума к зоне
отдувки и наоборот. Кек снимается в зоне
отдувки ножом и падает на конвейер. Та-
ким образом, за один оборот барабана про-
исходит непрерывное автоматическое че-
редование процессов образования кека,
его подсушки и разгрузки. В барабанных
вакуум-фильтрах со сходящим полотном
Вакуум-фильтрация осадков сточных вод
а — схема устройства барабанного вакуум-фильтра;
б — схема шайб распределит, головки вакуум-филь-
тра; 1 — вращающийся перфориров. барабан; 2 — ко-
рыто фильтра; 3 — секция барабана; 4 — выход тру-
бок секций к распределит, головке; 5 - нож для съе-
ма кека; б кек; / - конвейер для кека; 8 - обезво-
живаемый осадок; 9 —• патрубок для отведения
фильтрата (водовоздушной смеси); 10 — патрубок
подачи сжатого воздуха; 11и12 — соответственно по-
движная (вращающаяся) и неподвижная шайбы рас-
пределит. головки; 13 к 14 — щели для соединения
вращающейся шайбы соответственно с линией ва-
куума и сжатого воздуха; 13 — отверстия для соеди-
нит. трубок; I — зона вакуума; II— зона нейтраль-
ная; III — зона отдувки
фильтров, ткань не крепится жестко к по-
верхности барабана, а сходит на систему
роликов, что позволяет регенерировать ее
промывной водой, раствором ингибиров.
соляной к-ты или моющими растворами
без остановки вакуум-фильтра. Регенера-
ция фильтров, полотна осуществляется
после прохождения им разгрузочного ро-
лика, когда кек снимается с фильтров, по-
лотна и оно возвращается на поверхность
фильтра.
В комплект поставки вакуум-фильт-
ров входят электродвигатели, редукторы,
вакуум-насосы, воздуходувки ресиверы,
мешалки для перемешивания осадка, кон-
трольно-измерит. приборы. Выпускаемые
серийно в нашей стране вакуум-фильтры
имеют площадь поверхности фильтрации
барабана 5; 10; 20; 40 и 80 м2. Для беспе-
ребойной работы вакуум-фильтров тол-
щина слоя кека при обезвоживании осад-
ков сточных вод должна составлять не ме-
нее 5 мм при фильтроцикле 4 мин, что до-
стигается предварительной коагуляцией
осадков химическими реагентами, напр.
хлорным железом и известью.
ВАКУУМНАЯ ПЫЛЕУБОРКА —
способ удаления пыли с поверхностей пу-
тем всасывания ее спец, устройством в ре-
зультате создания в нем разрежения (ва-
куума) . Позволяет убирать пыль с самых
разл. по характеру и назначению поверх-
ностей и из труднодоступных для др. спо-
собов уборки мест, предотвращает вторич-
ное попадание пыли в воздушную среду.
В.п. применима для уборки любых пылей
и для очистки помещений с любым темп-
рно-влажностным режимом. Собранная
при уборке в спец, емкости пыль может ис-
пользоваться для технологич. процесса.
В.п. дешевле обычной ручной уборки.
Системы В.п. используются в виде
местных (переносных или передвижных)
и центральных пылеуборочных устано-
вок. Всасывание пыли с поверхности отса-
сывающим потоком воздуха через пыле-
сосный насадок — основной рабочий про-
цесс пылеуборочной установки. Этот
сложный процесс зависит от скорости по-
тока воздуха в насадке, времени контакта
потока с осадком пыли или произ-сти
уборки по площади, физ.-хим. свойств
убираемой пыли, зависит от характера ее
осадка, вида и характера очищаемой по-
верхности, конструкции и размеров на-
садка. Энергоемкость процесса всасыва-
ния пыли зависит от произ-сти установки
по воздуху, очищаемой площади и свойств
убираемой пыли, т.е. обусловливается
эффективностью и экономичностью рабо-
ты всей системы.
Транспортировка пыли по трубопро-
водам центральной пылеуборочной уста-
новки обусловливает потери давления в
сети и, следовательно, расход электро-
энергии, а также интенсивность износа
труб. Сеть трубопроводов имеет горизонт.,
наклонные и вертик. участки, разл. мест-
ные сопротивления, из-за чего изменяют-
Веерная приточная струя 67
ся законы движения заныл, воздуха. В об-
щем случае на движение часгиц влияют и
центробежные силы, возникающие в ре-
зультате вращения всего потока в целом.
Такое винтовое вращение наблюдается из-
за нарушения устойчивости потока под
влиянием местных сопротивлений —
тройников, отводов и т.п. Вращение пото-
ка препятствует осаждению частиц на дно
трубопровода. Иногда вращение потока
создается искусственно путем закручива-
ния его в спец, устройствах. Миним. ско-
рость потока воздуха, при к-рой частица,
лежащая на внутр, поверхности горизонт,
трубопровода, сдвигается со своего места и
начинает перемещаться, наз. первой кри-
тической скоростью, или скоростью тро-
гания игр. Находясь в потоке воздуха, час-
тица перемещается со скоростью мень-
шей, чем скорость движения воздуха
Отношение уч к Утр наз. относит, скоро-
стью, к-рая в момент трогания равна нулю.
Увеличение уТр приводит к увеличению
относит, скорости и более устойчивому
движению частиц в потоке воздуха. Ско-
рое <> потока воздуха, при к- рой относит,
скорость приобретает макс, значение, наз.
критической. Транспортирующая скоро-
сть — скорость потока воздуха, при к-рой
происходит устойчивая транспортировка
пыли, должна быть неск. больше критиче-
ской. При транспортировке пыли по вер-
тик. трубопроводам с такой же скоростью,
как и по горизонт., действие силы тяжести
частиц пыли приводит к увеличению ее
концентрации. Последняя будет происхо-
дить непрерывно и может значит, превы-
сить расчетную, в результате чего вертик.
участки сети забиваются пылью. Для
предотвращения этого транспортирующая
скорость в вертик. трубопроводах ув долж-
на быть больше соответствующей скорости
в горизонт, трубопроводах Vi па значение
скорости витания. Т.о. транспортная
скорость смеси в трубопроводах опреде-
ляется свойствами транспортируемой пы-
ли. Для отрыва прилипших частиц необ-
ходимы большие скорости воздушного по-
тока, чем для предотвращения их выпаде-
ния из потока.
Концентрация частиц в сети трубоп-
роводов иногда достигает довольно боль-
ших значений. При этом она изменяется
по времени. Зачастую убираемая пыль от-
личается высокой дисперсностью. Все это
обусловливает использование высокоэф-
фективных пылеуловителей. Как прави-
ло, применяют две ступени улавливания
пыли: первая — разл. рода циклоны, вто-
рая — фильтры тканевые, реже —
скрубберы. Степень очистки воздуха от
пыли определяется сан. требованиями.
ВАННА КУПАЛЬНАЯ — сан.-
технич. прибор, устанавливаемый в сан.-
бытовых помещениях зданий и предназ-
нач, для гигиенич. процедур в заполнен-
ной водой емкости или под душем. В.к.
состоит из чаши, устанавливаемой на по-
лу на ножках или подставках, сифона с
выпуском, пробкой и переливом в отвер-
стии в дне чаши, водоразборного смеси-
теля на борту чаши или на примыкаю-
щей к борту стене. Сифон подсоединяет-
ся к канализационной сети, а смеси-
тель — к холодному и горячему
водопроводу. Форма чаши В.к. опреде-
ляется эргономич. и эстетич. требовани-
ями, а также удобством пользования в
положении лежа на ее дне. Наиболее ча-
сто применяются овальные в плане чаши
с наклонной спинкой, реже — круглые,
треугольные, диагональные и др.' Чаши
В.к. имеют подлокотники, поручни, не-
ско щ-мЯщее дно, регулируемые по высоте
*южки и подставки. Изготовляют и при-
Ванца купальная чугунная эмалированная
1 — чаша; 2 — подлокотник;.? —• поручень; 4 — отвер-
стия для установки выпуска с пробкой и сифона; 5 —
отверстие для установки перелива; б — регулируе-
мая ножка
меняют чаши чугунные литые эмали-
ров., стальные штампованные эмали-
ров., пластмассовые формованные из ли-
ста, полимербетонные и керамич. литые.
Смесители В.к. имеют излив для запол-
нения емкости чаши, душирующий на-
садок на гибком шланге и переключатель
потока воды с излива на душ и обратно.
Использов. при процедуре вода отводит-
ся через выпуск и сифон. В.к. выпускают
различных размеров, мм: длиной
1200...1800, шириной 700...800, глуби-
ной чаши 380...450, высотой (от пола)
520...650; полной вместимостью чаши
165-280 л, полезной вместимостью
120...200 л. Время наполнения В.к. —
6...10 мин, время опорожнения
3...5 мин.
ВАРИАТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕ-
НИЯ РЕМЕННЫЙ — устройство для уп-
равления частотой вращения вентилято-
ров и др. подобных агрегатов путем изме-
нения передаточного отношения шкивов
Ременной вариатор частоты вращения рабочего
колеса вентилятора
1 — вентилятор; 2 - ведомый шкив; 3 — ведущий
шкив; 4 - электродвигатель; 5 — устройство натя-
жения ремня
ременного привода. Ведомый шкив
В.ч.в.р. состоит из двух дисков, один из
к-рых с помощью пружины можно
передвигать вдоль вала, сближая или раз-
двигая их. Благодаря этому клиновый ре-
мень может занимать разл. положения
между дисками (приближаясь к валу или
отодвигаясь от него), отчего радиус его об-
ращения вокруг оси вала изменяется и,
следовательно, меняются передаточное
отношение и частота вращения рабочего
колеса. Подвижный диск перемещается
без остановки агрегата вручную или спец,
приводом. Использование вариатора це-
лесообразно при мощности до 10... 15 кВт.
ВЕЕРНАЯ ПРИТОЧНАЯ
СТРУЯ — струя воздуха, возникающая
при выходе из насадка, обеспечивающего
веерообразное направление векторов ско-
рости воздуха на выходе. По сравнению с
сосредоточенными В.п.с. имеют меньшую
дальнобойность, быстрее затухают. Их
угол раскрытия зависит от конструктив-
ного решения воздухораспределителя.
Существуют полные В.п.с., угол раскры-
тия к-рых равен 2л:. Для получения та-
кой струи перед выходным отверстием
круглого воздуховода устанавливают на
Схемы полной веерной и конической приточ-
ных струй
а — полная струя; б — конич. струя; 1 — воздуховод;
2 — экран-диск; 3 — конус; vo — скорость воздуха;
Со — площадь выходного отверстия
68 Вентилятор диаметральный
Схемы насадка с направляющими лопатками
(а) и неполной веерной струи (б)
1 — воздуховод; 2 — насадок с направляющими ло-
патками; 3 — схема струи
небольшом расстоянии экран, имеющий
форму диска. Воздух, выходя из воздухо-
вода, ударяется в экран и расходится, об-
разуя полную В.п.с. Разновидностью пол-
ных В.п.с. являются конич. воздушные
струи. Вместо плоского диска в насадке
для конусных струй установлен неболь-
шой конус, на вершину к-рого направлен
поток воздуха из воздуховода. При боль-
шом угле у вершины конуса струя воздуха,
стекая по образующей конуса, не меняет
своего первонач. направления. К нижней
границе свободно подтекает встречный по-
ток воздуха для подпитки струи. Если угол
у вершины конуса невелик, за конусом со-
здается разрежение, к-рое способствует
образованию обратных потоков воздуха в
струе. При расчете учитывают свойство
конич. струй изменять свою геометрию,
выбирая соответствующее значение ко-
эфф. затухания скорости. Неполная В.п.с.
возникает при выходе воздуха через наса-
док с направляющими лопатками, распо-
лож. веером. За счет инерции струя резко
расширяется, а затем границы струи су-
жаются, приближаясь к стандартному уг-
лу раскрытия для сосредоточ. струй. Раз-
дачу воздуха В.п.с. предусматривают при
необходимости раздачи в обслуживаемой
зоне большого кол-ва воздуха с небольшой
подвижностью.
ВЕНТИЛЯТОР ДИАМЕТРАЛЬ-
НЫЙ — устройство, создающее перепады
давления воздуха и др. газа для их переме-
щения при проветривании помещений,
транспортировке аэросмесей по трубоп-
роводам и т.д., состоящее из рабочего ко-
леса барабанного типа с загнутыми вперед
лопатками, корпуса с патрубком на входе
и диффузором на выходе. Известны В.д. с
направляющим одно- и многолопаточным
аппаратом, располож. внутри рабочего ко-
леса, и без него. Отличит, компоновочной
особенностью В.д. является возможность
выполнения их рабочих колес с относит,
шириной, значительно превышающей
ширину рабочих колес вентиляторов ра-
диальных (в - e/D “ 4... 10), что позволяет
значит, увеличить подачу воздуха. В вен-
тиляторах без направляющего аппарата
рабочее колесо выполняют в виде двух ди-
сков, к к-рым приклепаны (или приваре-
ны) лопатки из листовой стали. При этом
подшипники, в к-рых находится вал, раз-
мещены с обеих сторон корпуса, что обес-
печивает всей конструкции высокую жес-
ткость. При наличии направляющего ап-
парата рабочее колесо В.д. напоминает ра-
бочее колесо вентилятора радиального
низкого давления с одностор. всасывани-
ем: лопатки одним концом крепятся к ди-
ску, установленному на валу, др. — к
кольцу. Направляющий аппарат из одной
или неск. лопаток закрепляется на боко-
вой стенке корпуса, противоположной ди-
ску рабочего колеса. Особенность В.д. —
большие значения коэфф, полного давле-
ния, достигающие 3 и более. Причина это-
го — двукратное (диаметральное) про-
хождение потока через одну и ту же ре-
Безразмсрная аэродинамическая характеристи-
ка и схема вентилятора диаметрального
D — диаметр рабочего колеса; ф, фз — коэфф, пол-
ного и статич. давлений; А — коэфф, мощности;
Т) —полныйкпд; J/s —кпдстатич.; <р' — коэфф.
подачи; z — число лопаток; в — ширина колеса
шетку вращающегося рабочего колеса.
Высокие значения коэфф, полного давле-
ния и подачи воздуха по сравнению с их
значениями у вентиляторов др. типов по-
зволяют В.д. иметь меньшие габариты и
частоту вращения рабочего колеса. Вместе
с тем весьма сложный характер течения
потока внутри корпуса и большая нерав-
номерность поля скоростей обусловлива-
ют значит, потери энергии. В связи с этим
макс, значения полного кпд В.д. находятся
в пределах 0,58. ..0,61. Эффект от приме-
нения направляющих аппаратов достига-
ется гл. обр. за счет повышения энергоем-
кости (в данном случае полезно затрач.
мощности) вентилятора. Это происходит в
результате стабилизации и ограничения
вихревой зоны в заданном месте внутри
корпуса, а также за счет повышения эф-
фективности работы "центробежной" час-
ти рабочего колеса. С помощью направля-
ющих аппаратов разных типов, установл.
внутри рабочего колеса, а также путем из-
менения формы корпуса или взаимного
расположения его элементов и направля-
ющего аппарата можно добиться измене-
ния аэродинамич. хар-ки вентилятора.
В.д. без внутр, направляющего аппарата
находят более широкое применение. Сле-
дует, однако, учитывать, что они имеют
огранич. возможности получения высоких
коэфф, давления и полного кпд в широком
диапазоне изменения коэфф, подачи.
Маркировка В.д. соответствует ус.та-
новл. госстандартам для лопастных ма-
шин. Буква Д в маркировке означает диа-
метральный, число при Д — увелич. в 5
раз значение коэфф, давления при работе
в режиме макс, кпд, а последнее число —
быстроходность. Регулирование режимов
работы осуществляется разл. способами,
один из них — поворот направляющего
аппарата, в результате чего обеспечивают-
ся большие коэфф, давления в широком
диапазоне значений коэфф, подачи. С по-
мощью входного многолопаточного на-
правляющего аппарата, выполн. в виде
жалюзи или решеток, регулирование
можно осуществлять путем дросселирова-
ния. В качестве регулирующего органа
можно использовать направляющую по-
воротную лопатку, устанавливаемую в
выходном патрубке корпуса. При этом до-
статочно широко изменяется поле скоро-
стей на выходе из вентилятора, тогда как
суммарные аэродинамич. хар-ки незна-
чительны. Эффективно размещение на
входе в вентилятор спец, экрана, переме-
щение к-рого, напр. на расстояние до
0,25Z> от лопатки рабочего колеса, обеспе-
чивает уменьшение давления и подачи на
30...40% номин. значений.
ВЕНТИЛЯТОР ОСЕВОЙ — уст-
ройство, создающее перепады давления
воздуха и др. газа для их перемещения при
Вентилятор осевой
1 — корпус; 2 — рабочее колесо; 3 — обтекатель; 4 —
коллектор
Вентилятор осевой 69
Полная аэродинамическая характеристика вен-
тилятора осевого
Р— давление, Pg — давление статич.; Р<1—давление
динамич.; L—подача воздуха; N—мощность венти-
лятора; tj —его кпд
проветривании помещений, транспорти-
ровке аэросмесей и т.п. Рабочее колесо,
В.о. состоящее из консольных, лопастей,
закреплено на втулке под углом к плоско-
сти вращения. Вращаясь, В.о. удержива-
ется в осевом направлении и тянет на себя
воздух, неск. закручивая его и перемещая
вдоль оси. На входе в В.о. обычно устанав-
ливают коллектор с наибольшим диамет-
ром 1,2... 1,4 и длиной 0,2...0,4 диаметра
рабочего колеса. Отсутствие коллектора
значит, ухудшает работу В.о.: давление,
создаваемое в рабочих режимах, может
уменьшаться на 10...20%, кпд — на
10... 15%. К резкому снижению этих па-
раметров приводит и отсутствие при входе
обтекателя (кока). Выходные элементы,
располож. в потоке воздуха за нагнетате-
лем, влияют на изменение хар-к давления,
хар-ки мощности при этом практически
не меняются. Последние уменьшаются
при увеличении подачи воздуха и близки
к горизонт, линии, поэтому запуск в рабо-
ту В.о. допустим при открытой задвижке,
т.е. под нагрузкой.
Аэродинамич. схема вентилятора
имеет следующие обозначения. Односту-
пенчатые вехтгиляторы обозначаются:
К — схема с одним рабочим колесом; К +
СА — схема, включающая кроме рабочего
колеса спрямляющий аппарат; ВНА + К +
СА — установка, оборудованная входным
направляющим аппаратом; двухступен-
чатые — К + СА + К + СА, ВНА + К + НА +
К + СА. К многоступенчатым относятся
вентиляторы встречного вращения, у к-
рых рабочие колеса вращаются в противо-
положных направлениях, а направляю-
щий аппарат между ними отсутствует.
Получив энергию в первом колесе, закру-
ченный поток воздуха поступает во второе,
к-рое закручивает его в противоположном
направлении, продолжая передавать ему
энергию. Эти В.о. могут иметь входной и
выходной аппараты.
По назначению В.о. делят на венти-
ляторы общего назначения и специаль-
ные. Первые предназначены для переме-
щения чистого или малозапыленного воз-
духа, не содержащего взрывоопасных в-в,
липкой, волокнистой и цементирующей
пыли и агрессивных в-в при темп-ре до
40 °C. При более высоких темп-pax зна-
чит. ухудшаются условия теплоотдачи
обмоток электродвигателя, находящегося
обычно в потоке перемещаемого газа. К
спец, относятся В.о., используемые для пе-
ремещения взрывоопасных и агрессивных
примесей, шахтные, тоннельной вентиля-
ции, потолочные и градирен, встроенные
в технологич. оборудование, и т.п. В.о. для
перемещения взрывоопасных примесей
выполняют из разнородных металлов:
проточная часть из стали (рабочее колесо)
и латуни (обечайка в корпусе в зоне рас-
положения рабочего колеса). При этом
перемещаемая среда не должна иметь
темп-ру выше 40 °C, вызывая ускорение
коррозии материалов проточной части, со-
держать пыль и др. твердые примеси более
10мг/м3, а также взрывоопасной пыли,
липких и волокнистых материалов. Шах-
тные вентиляторы используют в вентиля-
ционных системах подземных выработок.
Схемы соединения
вентиляторов осе-
вых с электродви-
гателями
Вентиляторы тоннельной вентиляции слу-
жат для удаления теплоты, влаги, пыли,
газов и поддержания в транспортных тон-
нелях требуемых метеорология, условий и
хим. состава воздуха. Их работа сопровож-
дается поршневым действием транспорт-
ных средств (поездов метрополитена, ж.-
д. и автомобильного транспорта). Пото-
лочные вентиляторы (фены) применяют
для турбулизации воздушной среды в по-
мещениях, но иногда и для создания ло-
кального ду тирующего эффекта.
По направлению вращения лопаст-
ного рабочего колеса различают В.о. пра-
вые и левые. У В.о. правого вращения ра-
бочее колесо, если смотреть на него со сто-
роны входа воздуха, вращается по часовой
стрелке. Номер В.о. определяет его раз-
мер, т.е. диаметр рабочего колеса в дм.
Номенклатура В.о., изготовляемых
для пром, и гражданских зданий, довольно
ограничена. Номенклатура шахтных В.о.
и тоннельной вентиляции обширна и при-
ведена в спец, справочных руководствах.
Существуют разл. варианты создания В.о.
с электродвигателями. В схеме б условия
входа воздуха на рабочее колесо хуже, чем
в схеме а, поскольку электродвигатель
расположен перед ним. Схемы вид при-
меняют в случае, когда по правилам тех-
ники безопасности или по технологич. со-
ображениям электродвигатель нельзя ус-
танавливать в потоке перемещаемой сре-
ды (напр., агрессивной). Если по
конструктивным соображениям невоз-
можно установить электродвигатель внут-
ри корпуса вентилятора, применяют схе-
му г. Когда частоты вращения электродви-
гателя и рабочего колеса не совпадают, ис-
пользуют схему е.
Благодаря осевому направлению по-
тока воздуха В.о. непосредственно присо-
единяют к трубопроводу. Для вентилятор-
ных установок, работающих на всасыва-
ние, присоединит, элементами к сети мо-
гут быть: входная коробка или входное'
колено для присоединения к каналу, иду-
щему от устья вентиляц. шахты; выходная
часть, состоящая из примыкающего к вен-
тилятору диффузора и поворотного участ-
ка за ним. Иногда за диффузором устанав-
ливают шумоглушитель.
В.о. регулируют изменением угловой
скорости вращения лопастного рабочего
70 Вентилятор радиальный
колеса; поворотом лопастей рабочего ко-
леса; поворотом лопаток входного направ-
ляющего аппарата; дросселированием
(см. Регулирование вентилятора)
ВЕНТИЛЯТОР РАДИАЛЬНЫЙ —
устройство, создающее перепады давле-
ния воздуха и др. газа для их перемещения
при проветривании помещений, транс-
портировке смесей и т.п., состоящее из
спирального кожуха и снабженного ло-
патками рабочего колеса. Характеризует-
Конструкции рабочих колес вентиляторов ра-
диальных (а), двухстороннего всасывания (б),
высокого давления (в)
ся небольшой массой, металлоемкостью и
габаритами, высокой экономичностью,
надежностью, технологичностью и незна-
чит. эксплуатац. расходами. Рабочие ко-
леса имеют различные конструктивные
исполнения. Трехдисковые рабочие коле-
са (схема г) применяют в вентиляторах
двухстороннего всасывания. Достоинство
такой конструкции — в отсутствии осево-
го давления. Однодисковые рабочие коле-
са (схема д) используют в пылевых венти-
ляторах и вентиляторах высокого давле-
ния. Лопатки таких колес присоединяют к
диску и ступице. Бездисковые рабочие ко-
леса (схема е) с лопатками, присоедин.
непосредственно к ступице, применяют в
пылевых вентиляторах.
В.р. для вентиляционных систем из-
готовляют одно- и двухстороннего всасы-
вания правого (по часовой стрелке) и ле-
вого (против часовой стрелки) вращения.
Для В.р. установлено семь положений
корпуса, определяемых углом его поворо-
та относительно исходного нулевого поло-
жения. Углы поворота отсчитываются по
направлению вращения рабочего колеса.
В.р. соединяют с электродвигателями
след, способами: рабочее колесо закрепле-
но непосредственно на валу электродвига-
теля с помощью: эластичной муфты, кли-
ноременной передачи с пост, передаточ-
ным отношением, регулируемой бессту-
пенчатой передачи через гидравлич. или
индукторные (электрич.) муфты сколь-
жения. Предусмотрено семь конструктив-
ных схем соединения В.р. с приводом.
По назначению В.р. делят на венти-
ляторы общего и спец, назначения. Пер-
вые предназначены для перемещения воз-
духа и др. газовых смесей, агрессивность
к-рых по отношению к углеродистым ста-
лям обыкнов. качества не выше агрессив-
ности воздуха с гомп-рой до 80 °C, не со-
держащих пыли и иных твердых примесей
в количестве более 100 мг/м3, липких в-в
и волокнистых материалов. Для вентиля-
торов двухстор. всасывания с расположе-
нием ременной передачи в перемещаемой
среде темп-pa последней не должна пре-
вышать 60 °C. Их используют в системах
вентиляции и воздушного отопления
производств., обществ, и жилых зданий и
для сан.-технич. и производств, целей.
Вентиляторы спец, назначения при-
меняют в системах пневматического
транспорта, для перемещения среды, со-
держащей агрессивные в-ва, газов с высо-
кой темп-рой, газопаровоздушных взры-
воопасных смесей и т.п. Их в свою очередь
можно разделить на пылевые, коррозион-
но-стойкие, искрозащищ., тягодутьевые,
малогабаритные, судовые, шахтные,
мельничные и др. В обозначение пылевых
вентиляторов добавлена буква П. П ы л е-
в ы е вентиляторы типа ЦП7-40 предназ-
начены для перемещения невзрывоопас-
ных неабразивных пылегазовоздушных
смесей, агрессивность к-рых по отноше-
нию к углеродистой стали обыкнов. каче-
ства не выше агрессивности воздуха, име-
ющих темп-ру не выше 80 °C, не содержа-
Схемы соединения вен-
тилятора радиального с
электродвигателями
I—для В.р. небольших раз-
меров; И, IV — при уста-
новке передней опоры и
подшипника во входном
отверстии; III — при совпа-
дении вращения электро-
двигателя и В.р.; V, VII —
для В.р. двухстороннего
всасывания; VI — для при-
соединения В.р. к сети; 1 —
всасывающий коллектор;
2 — электродвигатель; 3 —
эластичная муфта; 4 —
клиноременная передача
щих липких в-в и волокнистых материа-
лов, с содержанием механич. примесей в
перемещаемой среде до 1 кг/м3. Их ис-
пользуют для удаления древесных стру-
жек, металлич. пыли от станков, в систе-
мах пневмо транспорта зерна и для анало-
гичных целей.
В конструкциях коррозионно-
стойких В.р., предназнач. для переме-
щения агрессивных смесей, применяют
материалы, стойкие к этим смесям (не-
ржавеющая сталь, титановые сплавы, ви-
нипласт, полипропилен), либо их про-
чную часть напыляют антикоррозионны-
ми покрытиями.
И с к р о з а щ и т н ы е В.р. подразде-
ляют на: вентиляторы с повыш. защитой от
ценообразования, в к-рых предусмотре-
ны средства и меры, затрудняющие воз-
никновение опасных искр только в режи-
ме их норм, работы. Их изготовляют из
алюминиевых сплавов или разнородных
металлов; вентиляторы искробезопасные,
имеющие средства и меры защиты от иск-
рообразования как при норм, работе, так и
при возможном кратковременном трении
рабочего колеса о корпус. Их выполняют
на основе алюминиевых сплавов с апти-
статич. пластмассовым покрытием — гра-
фитонаполненными полиэтиленом или
пентапластом, к-рые выбирают в зависи-
мости от хар-ки перемещаемых сред, т.е.
от способности противостоять коррозион-
ному воздействию. Для перемощения сме-
сей, взрывающихся от удара, В.р. приме-
нять нельзя, в этих случаях используют
эжекторы.
В зависимости от применения разли-
чают два типа тягодутьевых В.р.:
дутьевые и дымососы. Первые предназна-
чены для подачи воздуха в топочные каме-
ры котлоагрегатов ТЭС или крупных
пром, котельных установок. Дымососы
используют для отсасывания дымовых га-
зов с темп-рой до 200 °C из топок котлоаг-
регатов.
Мельничные В.р. предназначены
для пневматич. транспортировки неагрес-
сивной угольной пыли в системах пылеп-
Вентиляционная система 7/
риготовления топлива котлоагрегатов и
для подачи пылевидного топлива в пылеу-
гольные и муфельные горелки. Их выпол-
няют с учетом незначит. износа стенок
спирального корпуса и рабочего колеса.
Малогабаритные В .р. с диамет-
рами рабочих колес менее 200 мм являют-
ся, как правило, встроенными.
Судов ы е В.р. используются в сис-
темах вентиляции машиннокотельных от-
делений, служебных и жилых помеще-
ний, а также для охлаждения приборов и
механизмов. Судовые В.р. должны удов-
летворять ряду спец, требований: быть
виброударостойкими, создавать малый
уровень шума, иметь небольшие габариты
и массу, устойчиво работать в условиях
крена и дифферента. Всем этим требова-
ниям наиболее полно отвечают судовые
вентиляторы с радиальными лопатками
рабочего колеса единой серии ЦС.
Шахтные В.р. используют в вен-
тиляц. системах шахт, рудников и метро-
политенов для обеспечения больших рас-
ходов воздуха и давлений.
В соответствии с полным давлением,
создаваемым при помин, режиме, В.р.
подразделяют на вентиляторы низкого,
среднего и высокого давления. Вентилято-
ры низкого давления создают полное дав-
ление до 1000 Па. К ним относятся В.р.
большой и средней быстроходности, у к-
рых рабочие колеса имеют широкие лис-
товые лопатки. Допустимая скорость для
таких колес не превышает 50 м/с. Венти-
ляторы среднего давления создают полное
давление до 3000 Па. Их лопатки могут
быть загнуты как по направлению враще-
ния колеса, так и против него. Макс, ско-
рость рабочего колеса может достигать
80 м/с. Вентиляторы высокого давления
создают полное давление свыше 3000 Па.
Рабочие колеса В.р., создающих давление
до 10 000 Па, как правило, имеют лопат-
ки, загнутые назад, т.к. они более эффек-
тивны. В случае широких колес (вентиля-
торы средней быстроходности) применя-
ют профильные лопатки с плоским или
слегка наклонным передним диском. Пол-
ное давление более 10 000 Па могут созда-
вать лишь вентиляторы малой быстроход-
ности с узкими рабочими колесами, напо-
минающими компрессорные.
По быстроходности В.р. делят на вен-
тиляторы большой (коэфф, быстроходно-
сти 60...81), средней (30...60) и малой
(11...30) быстроходности. В.р. большой
быстроходности имеют широкие рабочие
колеса с небольшим числом загнутых на-
зад лопаток, коэфф, давления 0,9, макс,
кпд может достигать 0,9. К В.р. средней
быстроходности относятся как вентилято-
ры с колесом барабанного типа с загнуты-
ми вперед лопатками и большим диамет-
ром входа, у к-рых коэфф, давления близ-
ки к макс, возможным (« 3), а кпд дости-
гает лишь 0,73, так и В.р., имеющие рабо-
чие колеса значит, меньшей ширины с за-
гнутыми назад лопатками, небольшими
коэфф, давления (== I) и кпд, достигаю-
щим 0,87. В.р. малой быстроходности
имеют небольшие диаметры входа, до-
вольно узкие рабочие колеса, незначит.
ширину и раскрытие спирального корпу-
са, загнутые вперед или назад лопатки и
макс, кпд не более 0,8.
В зависимости от компоновки В.р. де-
лят на переносные, полустационарные и
стационарные.
ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ АГРЕГАТ —
составная часть установки кондициониро-
вания воздуха, предназнач. для переме-
щения через нее воздуха и транспортиров-
ки его по воздуховодам системы кондици-
онирования воздуха. В кондиционерах
центральных и кондиционерах местных
неавтономных используют вентиляторы
радиальные различ. типов и размеров од-
но- и двухстороннего всасывания. Цент-
ральные кондиционеры имеют радиаль-
ный вентилятор одностороннего всасыва-
ния, снабженный установл. на раме на-
правляющим аппаратом для
регулирования подачи. Вентиляторы к
электродвигателю присоединяют с по-
мощью шкивов и клиноременной переда-
чи. Раму вентилятора устанавливают на
строит, фундаменте на пружинных вибро-
изоляторах.
ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ СИСТЕ-
МА — гл. элемент вентиляции, состоя-
щий из устройств для обработки и транс-
портировки вентиляц, воздуха. Включает
в себя систему воздуховодов или каналов,
устройства для забора из атмосферы на-
ружного воздуха или выброса из нее за-
грязн. вытяжного воздуха, вентилятор
(при искусств, побуждении движения воз-
духа), шумоглушители. Хар-ка В.с. пре-
Схсма общеобменной приточной канальной вен-
тиляции с искусственным побуждением движе-
ния воздуха '
1 — воздухозабор; 2 — утепленный клапан; 3 —
фильтр; 4 — калориферная установка; 5 — вентиля-
тор; б— шумоглушитель; 7— магистр, канал (кол-
лектор); 8 — ответвление; 9 — воздухораспредели-
тель
Схема общеобменной вытяжной канальной вен-
тиляции с естеств. побуждением движения воз-
духа для секции 3-этажного жилого дома
1 — вход воздуха из кухни в систему; 2 — канал в кир-
пичной стене; 3 — сборный утепл. короб на чердаке;
4 — то же, объединяющий 2 части вентиляц. систе-
мы; 5 — утепленная вентиляц. шахта; 6 — дефлектор
(или зонт), установл. на выходе воздуха из шахты в
атмосферу
дусматривает такие ее особенности, как
режим работы (периодичность, постоян-
ство), сезонность работы, спец, назначе-
ние (аварийная, противопожарная и т.п.).
Классифицируют В.с. по след, признакам:
по виду вентиляции — общеобменные,
местные; по функцион. назначению —
приточные, вытяжные; по конструктив-
ным особенностям —• канальные и беска-
нальные; по способу побуждения движе-
ния воздуха — искусств, и естеств. По со-
четанию этих признаков возможны 16 ви-
дов В.с. Наиболее распространены из них
следующие. Общеобм. приточная каналь-
ная В.с. с искусств, побуждением движе-
ния воздуха применяется в производств, и
обществ, зданиях. Если она обслуживает
одно помещение, допускается рециркуля-
ция воздуха. Используются все виды воз-
духораспределителей, в т.ч. и сосредоточ.
подача воздуха в помещение. Общеобм.
приточная бесканальная В.с. с искусствен-
ным побуждением воздуха представляет
собой приточный агрегат, подающий воз-
72 Вентиляция
Схема общеобмекиой вытяжной канальной вен-
тиляции с естестз. побуждением движения воз-
духа для многоэтажного здания
I, П, Ш —этажи; 1 — сборный поэтажный воздуховод;
2 — вертик. участок поэтажного воздуховода; 3 —
вертик. коллектор системы; 4 — утепленная вытяж-
ная такта; 5 — зонт (дефлектор) на выходе воздуха
из шахты в атмосферу
дух непосредственно в помещение с не-
большим числом работающих, при отсут-
ствии пост, рабочих мест. Используется
для периодич. проветривания помехцений
с теплоизбытками и для вспомогат. поме-
щений. Общеобм. приточная бесканаль-
ная В.с. с естеств. побуждением — это
приточные отверстия (окна, аэрац. фра-
муги) для аэрации производств, помеще-
ний со значит, теплоизбытками, жилых и
обществ, зданий. Общеобм. вытяжная ка-
нальная В.с. с искусств, побуждением
применяется в тех же случаях, что и обще-
обм. приточная. Общеобм. вытяжная бес-
канальная В.с. с искусств, побуждением
используется для проветривания помеще-
ний с небольшим числом работающих, где
воздух загрязнен вредными примесями;
применяется как аварийная. Общеобм.
вытяжная канальная В.с. с естеств. побуж-
дением широко используется в жилых и
небольших обществ, зданиях и гостини-
цах, в производств, помещениях с тепло-
избытками. Движение воздуха по каналам
(шахтам) в этих В.с. происходит за счет-
разности уд. веса воздуха снаружи и внут-
ри здания.
Общеобм. вытяжная бесканальная
В.с. с естеств. побуждением — вытяжное
отверстие (верхняя часть окна, верхний
ряд окон, открытые фрамуги фонаря аэра-
ционного) применяется для производств,
помещений со значит, избытками тепло-
ты. Широко используется местная при-
точная канальная В.с. с искусств, побуж-
дением, т.е. система, подводящая воздух к
воздушным душам в производств, цехах с
высокой плотностью лучистого теплового
потока. Местная приточная бесканальная
В.с. с искусств, побуждением — это пере-
движная или стационарная установка для
воздушного душирования, работающая на
рециркуляции внутр, воздуха с его обра-
боткой (увлажнение, охлаждение) и об-
служивающая местные отсосы в произ-
водств. зданиях. В.с. остальных видов при-
Технологическая схема вентиляции
1 — коллектор приточной системы вентиляции; 2 — вентилятор приточной установки; 3 — обработка при-
точного воздуха; 4 — воздухозабор приточной установки; 5 — поток инфильтрирующегося наружного возду-
ха; б — вентилируемое помещение №1; 7 —• поток перетекающего воздуха; 8 — воздухораспределитель при-
точной системы; 9— устройство для удаления вытяжного воздуха из помещения; 10— воздуховоды вытяж-
ной системы вентиляции; 11 — коллектор вытяжной системы вентиляции; 12 — шахты вытяжных систем
для выброса воздуха в атмосферу; 13 — устройства для очистки вытяжного воздуха и утилизации теплоты;
14— шумоглушители вытяжной вентиляц. установки; 15 — вентилятор вытяжной вентиляц. установки;
16 — поток перетекающего воздуха, поступающего в помещение; 17— обслуживаемое помещение №2; 18 —
поток эксфильтрирующегося внутр, воздуха; 19 — воздуховоды приточной системы вентиляции; 2.0— шу-
моглушитель приточной вентиляц. установки; tn, фв, vb, Св — соответственно температура, относит, влаж-
ность, скорость (подвижность) воздуха и концентрация вредных примесей в нем; индексы в, н — внутр, и на-
ружный воздух, фз — фоновая зона аэродинамич. следа
меняют в нашем климатич. поясе либо
чрезвычайно редко, либо для разного рода
технологич. вентиляц. установок.
ВЕНТИЛЯЦИЯ (от лат. ventllatio —
проветривание) — комплекс устройств и
мероприятий, предназнач. для удаления
вредных выделений (избыточной тепло-
ты, влаги, газов, паров и аэрозолей) из по-
мещений и обеспечивающих в них темп-
ру, влажность, подвижность, загрязнен-
ность и запыленность не выше верхнего
допустимого предела.
История развития отечеств, техники
В. насчитывает неск. веков. Первая теоре-
тич. российская работа принадлежит перу
М.В. Ломоносова (О вольном движении
воздуха в рудниках примеченном, 1763).
К плеяде славных имен отечеств, ученых и
инж., оставивших заметный след в разви-
тии техники и искусства В., относятся
Н.А. Львов (1751 ...1803) и Н.А. Амосов
(1787... 1868) — авторы пневматич. печей
(печного кондиционирования воздуха),
Вентиляция местная 73
И.Д. Флавицкий (1828...1887) —созда-
тель первых отечеств, сан.-гигиенич.
норм, С.Б. Лукашевич (1850...1912), чи-
тавший первый курс и создавший первый
учебник по В. (1880). Широко известны
родоначальники соврем, петербургской и
московской школ специалистов В. — Б.М.
Аше (1884... 1942) и В.М. Чаплин
(1859... 1931), к-рую пополнили В.В. Ба-
турин (1890...1972), П.Н. Каменев
(1891... 1973), С.Е. Бутаков (1905... 1968)
и мн. др. Сложились школы инж., специ-
ализирующихся по В. пром, и обществ,
зданий, по рудничной В.
Рабочим телом вентиляц. процессов
является влажный атм. воздух. Действие
В. обычно сводится к удалению вытяжным
воздухом поступивших или образовав-
шихся в помещении вредных выделений и
замене удаляемого воздуха чистым (в т.ч.
и обработанным) приточным воздухом.
Т.о. подаваемый в помещение вентиляц.
воздух пост, разбавляет вредные выделе-
ния и, загрязняясь, уносит их из помеще-
ния. Кроме разбавления он может очи-
щать помещение, вытесняя загрязн. воз-
дух.
Выбор схемы подачи — удаления
воздуха и определение воздухообмена в
помещении зависят от его назначения, ви-
дов вредных выделений, места расположе-
ния в здании и т.д. Технич. решения и кон-
струирование вентиляционных систем и
вентиляц. камер для конкретных условий
также зависят от назначения и конструк-
тивного решения здания, от вида и катего-
рии вредности выделений в отд. помеще-
ниях, режима работы в течение суток, от
категории пожаро- и взрывоопасности по-
мещений и др. условий. Конструктивные
решения устройств для забора воздуха
снаружи здания и способа выброса венти-
ляц. воздуха выбирают с учетом места рас-
положения здания в городе или на пром,
площадке, кол-ва и категории вредности
выбросов, метеорология, условий. Поэто-
му при проектировании и эксплуатации В.
необходимо решать вопросы, связ. с
внутр., краевой и внешн. задачами воз-
душного режима здания. При проектиро-
вании В. любого здания учитывают допу-
стимые параметры воздуха в каждом по-
мещении. Выбор и расчет вентиляц. сис-
тем проводят с учетом норм и правил,
выработ. па основе многолетнего опыта.
Расчетные параметры климата для В. в хо-
лодный период года (параметры Б) совпа-
дают с параметрами для расчета отопле-
ния и кондиционирования воздуха (сред-
няя темп-pa воздуха самой холодной пя-
тидневки и соответствующая энтальпия
влажного воздуха). Для теплого периода
года параметры наружного воздуха для В.
выбираются ниже (параметры А), чем для
расчета кондиционирования воздуха. Се-
зонная необеспеченность расчетных усло-
вий для В. в теплый период — около 400 ч.
Допустимый уровень параметров (темп-
ра, влажность, подвижность и концентра-
ция вредных примесей) внутр, воздуха в
вентилируемом помещении определяется
по сан.-гигиенич. требованиям или требо-
ваниям технологич. процесса. В нек-рых
случаях параметры внутр, воздуха прини-
мают с учетом повышения долговечности
и сохранности строит, ограждающих кон-
струкций. Источник вредных выделений в
вентилируемом помещении — находящи-
еся в нем люди, солнечная радиация, осве-
щение, работающие отопительные при-
боры системы отопления. В производств,
помещениях вредные выделения поступа-
ют от технологич. оборудования, материа-
лов, полуфабрикатов и готовой продук-
ции, работающих электродвигателей, тех-
нологич. трубопроводов и пр. Теплоизбыт-
ки и влаговыделения в помещение условно
наз. вредными выделениями. В помеще-
ниях, где выделяются теплота и водяные
пары, допускается рециркуляция внутр,
воздуха (в т.ч. при выделении вредных в-в
третьего и четвертого классов опасности.).
Подачу воздуха в помещение (приток)
осуществляют с помощью приточных вен-
тиляц. систем; удаление (вытяжку) — вы-
тяжных. Обработка приточного и вытяж-
ного воздуха происходит в оборудовании,
располагаемом обычно в вентиляц. каме-
рах. Там же устанавливают вентиляторы,
если предусмотрено механич. побуждение
воздуха. В нек-рых случаях движение воз-
духа в системах В. происходит за счет гра-
витац. сил и действия ветра. Это системы
с естеств. побуждением движения возду-
ха. Если вентиляц. процесс осуществляет-
ся в объеме всего помещения, то В. наз. об-
щеобменной. Вентиляц. воздух подается к
рабочим местам или в определ. зону поме-
щения местной приточной вентиляцией.
Из мест выделения теплоты, влаги и вред-
ных примесей загрязн. воздух удаляется
местной вытяжной вентиляцией. Мест-
ная В. всегда более эффективна, чем обще-
обменная, однако не всегда осуществима.
См. также Вентиляция аварийная, Вен-
тиляция естественная, Вентиляция ис-
кусственная, Вентиляция местная,
Вентиляция производственных зданий,
Местная вытяжная вентиляция, Мест-
ная приточная вентиляция.
ВЕНТИЛЯЦИЯ АВАРИЙНАЯ —
система устройств, обеспечивающих
удаление дыма при пожаре или вредных
газообразных примесей, поступивших в
помещение при аварийной ситуаций.
Это, как правило, вытяжные установки,
включающиеся автоматически и обеспе-
чивающие большие по сравнению с
обычной вентиляцией расходы воздуха.
При пожаре для предотвращения задым-
ления предусматриваются приточные
установки, подающие воздух без подо-
грева в лестничные клетки и др. проходы
для эвакуации людей. При аварийных
выбросах вредных в-в в помещение при-
ток в него происходит за счет перетека-
ния воздуха из смежных помещений.
Расчет требуемого воздухообмена при
аварийном режиме производят с учетом
нестационарное™ процесса, решая ур-
ние газового баланса помещения, запи-
санное в дифференц. форме.
ВЕНТИЛЯЦИЯ ЕСТЕСТВЕН-
НАЯ — перемещение воздуха с целью
создания воздухообмена за счет действия
гравитац. сил и ветрового давления.
ВЕНТИЛЯЦИЯ ИСКУССТВЕН-
НАЯ — механич. перемещение воздуха
с целью создания воздухообмена, осуще-
ствляемое воздуходувными машина-
ми — вентиляторами, компрессора-
ми. и т.п.
ВЕНТИЛЯЦИЯ МЕСТНАЯ — спо-
соб организации воздухообмена в венти-
лируемом помещении, при к-ром приток
воздуха подают непосредственно на рабо-
чее место, а вытяжку осуществляют от
места образования вредных выделений.
В.м. позволяет поддерживать заданные
параметры воздушной среды лишь на ра-
бочих местах, добиваясь миним. объемов
воздухообмена, высоких экономичности и
эффективности. По назначению различа-
ют приточные и вытяжные системы В.м.
Примерами приточных систем являются:
воздушное дупшрование рабочих мест
(см. Воздушный душ), "воздушные оази-
сы", приточные системы вентиляции за-
крытых постов управления и кабин кра-
новщиков. Если в цехе значит, теплоиз-
бытки, а условия работы требуют опера-
тивного вмешательства в технологич.
процесс вблизи обслуживаемого агрегата,
то применяют душирование ниспадаю-
щим воздушным потоком рабочих мест
операторов. Необходимые параметры воз-
душной среды на рабочем месте создаются
нач. участком ниспадающей струи, ось к-
рой перпендикулярна плоскости пола. Это
определяет большие размеры приточного
насадка. В его конструкции предусмотрен
элемент, обеспечивающий равномерное
скоростное поле воздушного потока на вы-
ходе. Скорость воздушного потока не пре-
вышает 0,8 м/с, высота над уровнем по-
ла — 2 м. Подвижность воздуха в помеще-
нии, превышающая 0,3...0,4 м/с, откло-
няет струю от расчетной траектории.
Защита рабочего места от боковых воз-
душных токов осуществляется кольцевой
воздушной завесой, создаваемой струей,
выходящей через щель по периметру при-
точного насадка. В завесу подается воздух
из помещения, а в ниспадающей поток —
кондиционированный воздух.
74 Вентиляция общественных зданий
Для пультов управления в машинных
залах ТЭС разработан способ приточной
В.м., получивший назв. "воздушный
оазис". Пульт управления огораживают
остекл. перегородками-ширмами высотой
2,2... 2,5 м, водной или в нескольких изк-
рых имеются двери. Приток воздуха под-
ают с малыми скоростями через приточ-
ные отверстия в тумбочках. Охлажд. воз-
дух создает в объеме, огранич. перегород-
ками, необходимый микроклимат.
Нагреваемый теплоисточниками воздух
уходит в машинный зал. Достоинством
"воздушного оазиса" является возмож-
ность создания необходимого микрокли-
мата в сравнит, большом объеме; недостат-
ком — затрудненность перемещений опе-
ратора с целью предотвращения аварий-
ных ситуаций. В металлургии (прокатные
станы) и нек-рых др. отраслях пром-ти
при высокоавтоматизиров. произ-ве сис-
темы приточной В.м., обслуживающей
лишь посты управления, устраивают в
спец, часто отд. стоящих постройках. В.м.
кабин крановщиков в загазов. цехах осу-
ществляется наружным воздухом в усло-
виях перемещения крана вдоль цеха. Одно
из технич. решений состоит в прокладке
вдоль подкранового пути магистр, возду-
ховода прямоугольного сечения, в нижней
плоскости к-рого устроены воздухопри-
точные патрубки. Каждый из них имеет
клапан с электромагнитным приводом.
Снизу к патрубкам по всей длине магистр,
воздуховода прикреплен плоский метал-
лич. экран с воздухоприточными отвер-
стиями, по к-рому скользит воздухопри-
емник, сообщающийся с кабиной посред-
ством воздуховода.
Практика вентидяции выработала
следующие виды местных отсосов: укры-
тие кожуховое, вытяжной шкаф, отсос
воздуха витринный, вытяжной зонт, вы-
тяжная воронка, панель равномерного
всасывания воздуха, отсосы воздуха бор-
товой, боковой и кольцевой. Перечисл.
выше виды местных отсосов условно мож-
но разделить на 3 группы: полностью за-
крытые, полуоткрытые и открытые. Пол
ностью закрытые отсосы — со-
ставная часть корпуса машины или аппа-
рата, имеют щели и неплотности, иногда
отверстие. К ним относятся кожухи. Пол
уоткрытыйотсос представляет собой
укрытие с рабочим проемом, внутри к-ро-
го находится источник вредных выделе-
ний. В эту группу входят вытяжные шка-
фы и витринные отсосы. В укрытиях о т к
рытого типа непроницаемые ограж-
дения типа стенок отсутствуют. Локализа-
ция осуществляется преимущественно со-
ответствующими направлением и скоро-
стью воздушных потоков, а местный отсос
располагается сбоку или сверху источника
вредных выделений. К отсосам этого типа
относятся вытяжные зонты и воронки,
бортовые, боковые и кольцевые отсосы,
панели равномерного всасывания.
К местным отсосам предъявляются
технологич. требования: источник вред-
ных выделений должен быть макс, укрыт;
рабочий проем должен иметь миним. воз-
можные по условиям технологич. процес-
са размеры; укрытие не должно мешать
работе и снижать произ-сть труда; долж-
но иметь простую конструкцию и малое
гидравлич. сопротивление, легко сни-
маться для очистки и ремонта; вредные
выделения из отсоса должны удаляться в
направлении их естеств. движения. При-
нято считать, что объем удаляемого от от-
соса воздуха должен быть пропорциона-
лен кол-ву вредных выделений. Необхо-
димо стремиться к уменьшению объема
вытяжки, т.к. на компенсацию удаляемого
воздуха расходуются электроэнергия и
теплота. Предпочтительно располагать
укрытие т.о., чтобы для улавливания вред-
ных выделений использовалась кинетич.
энергия потока загрязн. воздуха. Объем
вытяжки в этом случае будет миним. при
необходимой эффективности укрытия. По
технологич. причинам это условие не всег-
да удается выдерживать; что приводит к
повыш. расходам воздуха.
Характер вредных выделений оказы-
вает влияние на конструирование и аэро-
динамический расчет сети воздуховодов
(см. Пневматический транспорт, Аспи-
рация).
ВЕНТИЛЯЦИЯ ОБЩЕСТВЕН-
НЫХ ЗДАНИЙ — раздел вентиляции,
объединяющий методич. приемы, схем-
ные и конструктивные решения и методы
расчета, характерные для обществ, и жи-
лых зданий разл. типов.Специфич. осо-
бенности обществ, зданий — многоэтаж-
ность, большая протяженность поэтажных
коридоров, наличие вертик. связей между
этажами (лестничные клетки, лифтовые
шахты), большая разнородность помеще-
ний по видам вредных выделений, требо-
вания к внутр, климату, режимам работы.
Как правило, часть помещений обществ,
зданий требует кондиционирования возду-
ха. Кроме обеспечения допустимых или
оптим. условий в обслуживаемой зоне по-
мещений вентиляционные системы и си-
стемы кондиционирования воздуха по-
зволяют управлять потоками воздуха меж-
ду смежными помещениями (см. Перете-
кание воздуха). Иногда вентиляционные
системы совмещают ф-ции отопления в
рабочее и нерабочее время суток. Режим
работы вентиляц. систем учитывают при
проектировании противопожарной защи-
ты здания. Для В.о.з. используют общеоб-
менные и местные системы вентиляции
всех типов.
Способ подачи приточного воздуха,
схема организации воздухообмена зави-
сят от назначения здания и помещения и
климатич. хар-к р-на постройки. В зави-
симости от р-на постройки и категории в
обществ, зданиях предусматривЯйуьмЛибо
вентиляцию и кондиционирование возду-
ха в отд. помещениях, либо кондициони-
рование воздуха повсеместно. Приточные
и вытяжные системы в этих зданиях раз-
ветвл., требуют наладки и сезонного регу-
лирования. Для предотвращения их сезон-
ной разрегулировки предусматривают по-
выш. сопротивление ответйлений от ма-
гистр. воздуховодов (коллекторов) и
установку регуляторов постоянства расхо-
да. Подачу на этаж и удаление воздуха с
каждого этажа осуществляют с помощью
вертик. каналов; раздачу воздуха по поме-
щениям этажа и удаление его из них — го-
ризонт. воздуховодов, пролож. в подшив-
ных потолках (с соблюдением противопо-
жарных требований к вентиляц. систе-
мам). В системах воздуховодов
необходимо устраивать шумопоглощаю-
щие вставки (акустич. развязки), чтобы
шум из одних помещений не проникал в
др. Для кондиционирования воздуха в ка-
бинетах обществ, зданий наиболее широ-
кое распространение получила центр, си-
стема с эжекц. доводчиками. Применяют
также местные автономные кондиционе-
ры. Актовые залы обслуживают центр,
кондиционеры с рециркуляцией воздуха,
обеспечивающие подачу наружного воз-
духа в пределах сан. нормы. Здания гости-
ниц в зависимости от их класса оснащают
вентиляц. системами с естеств.. или меха-
нич. побуждением движения воздуха или
системами кондиционирования воздуха.
Воздух подается в номера из расчета не ме-
нее 50 м3/ч наружного воздуха на одного
проживающего, загрязн. воздух удаляется
через сан. кабину. Вентиляц. оборудова-
ние с учетом круглосуточной работы сле-
дует резервировать. Кондиционирование
воздуха предусматривают в гостиницах
высшей категории. Наиболее целесооб-
разной для гостиниц признана комбини-
ров. система кондиционирования воздуха.
Заданный темп- рный режим поддержива-
ют с помощью вентиляторных доводчиков,
включаемых по желанию проживающих в
номере гостиницы.
Особенностью вентиляции лечебно-
профилактич. учреждений является обя-
зат. выполнение ф ций управления пе-
ретеканием воздуха между смежными
помещениями. Организов. перетекание
воздуха необходимо для обеспечения
требуемых сан.-гигиенич., метеороло-
гии. и стерильных условий. В очень чис-
тых помещениях — операц., послеопс-
рац., послеродовых палатах и др. анало-
гичных помещениях устраивают конди-
ционирование воздуха с супертонкой
очисткой и стерилизацией приточного
воздуха. От остальных эти особо чистые
Вентиляция производственных зданий 75
помещения отделяют тамбур-шлюзом
(фильтр-боксом), в к-ром создают под-
пор подачей в него стерильного воздуха.
Еще одной особенностью вентиляции ле-
чебно-профилактич. зданий является не-
обходимость обслуживания групп поме-
щений, объедин. в единый технологич.
блок отд. системами приточной и вытяж-
ной вентиляции или кондиционирова-
ния воздуха. В этих зданиях при тепло-
влажностной обработке воздуха недопу-
стимо использование увлажняющих
контактных аппаратов. Увлажнение воз-
духа производится паром. Все элементы
систем вентиляции и кондиционирова-
ния воздуха должны быть доступны для
их гигиенич. очистки и стерилизации.
В зданиях архивов и книгохранилищ
устраивают механич. вентиляцию, со-
вмещ. с отоплением или кондиционирова-
нием в крупных объектах и сейфах для
хранения документов. Подача наружного
воздуха ограничена (не более 10% требу-
емого воздухообмена); это облегчает очи-
стку приточного воздуха от пыли, серни-
стого газа и диоксида углерода. При ис-
пользовании контактных увлажнителей
воздуха вода должна быть обработана ще-
лочью.
Осн. помещения н.-и. ин-тов и ву-
зов — лаборатории, кабинеты, аудито-
рии — оборудуют вентиляцией либо по
технологич. или сан.-гигиенич. требова-
ниям предусматривают кондиционирова-
ние воздуха. Число систем, обслуживаю-
щих здание, выбирают исходя из режима
работы обслуживаемых вентиляцией по-
мещений. Широко применяют местную
вытяжную вентиляцию (отсосы воздуха от
лабораторных шкафов, зонтов и др. видов
местных отсосов). Удаляемый от мест-
ных отсосов воздух необходимо перед вы-
бросом в атмосферу очищать от вредных
примесей.
Для вентиляции и кондиционирова-
ния воздуха спортивно-оздоровит., зре-
лищных, торговых и т.п. зданий необходи-
ма оптим. схема организации воздухооб-
мена в помещениях большого объема с пе-
рем. по времени нагрузкой. Выбор схем
подачи приточного воздуха и расположе-
ние вытяжных отверстий зависят от архи-
тектурно-строит. решения помещения и
здания. В пищеблоках вентиляц. системы
не только обеспечивают допустимые пара-
метры в помещениях, но и защищают зда-
ние и обеденный зал от распространённа
резких запахов кухни. В горячих цехах
пищеблока применяют технологич. обору-
дование с местными отсосами воздуха, а
также местный приток.
Общим для большинства обществ,
зданий является наличие в них разл. тех-
нологич. служб: АТС, вычислит, центров,
тепловых пунктов, машинных отделе-
ний лифтов и т.п. помещений с разнооб-
разными вредными выделениями и требо-
ваниями к внутр, микроклимату. Напр.,
современные АТС, оснащ. квазиэлектрон-
ным оборудованием, нуждаются в конди-
ционировании воздуха, аккумуляторные
помещения АТС — в собств. системе вен-
тиляции с учетом требований по взрывобе-
зопасное™. В вычислит, центрах система
кондиционирования совмещает функции
охлаждения стоек ЭВМ. В этих помещени-
ях предъявляют повыш. требования к чис-
тоте приточного воздуха, а сами помеще-
ния находятся под подпором, создаваемым
за счет дисбаланса притока и вытяжки.
Общее положение по устройству вентиля-
ции в обществ, зданиях — расположение
приточных установок, кондиционеров и
холодильных агрегатов в подвальных по-
мещениях, а вытяжных установок — на
верхнем (чаще технич.) этаже или на чер-
даке здания. Все вентиляц. установки
снабжают устройствами, снижающими
вибрацию и шум, и приборами автоматич.
управления.
ВЕНТИЛЯЦИЯ ПРОИЗВОДСТ-
ВЕННЫХ ЗДАНИЙ — система мер для
создания и поддержания требуемых нор-
мами метеорология, условий в помеще-
нии. Это достигается локализацией, асси-
миляцией и разбавлением выделяющихся
в результате технологич. процесса вред-
ных выделений: избытков теплоты и вла-
ги, газов, паров, пыли. Способ вентилиро-
вания (схема организации воздухообме-
на) помещения зависит от физ.-хим.
свойств и кол-ва выделяющихся вредных
в-в. Характерной особенностью вентиля-
ции производств, зданий является нали-
чие местной приточной и вытяжной вен-
тиляции, аэрацйи и значит, (до десятков
млн куб.м в час) расходов воздуха.
По схеме организации воздухообме-
на произв. помещения можно условно под-
разделить на три класса. К первому отно-
сятся помещения, в к-рых распределение
темп-ры и скорости воздуха, а также кон-
центрации вредных в-в определяют при-
точные вентиляц. струи. Маломощные ис-
точники тепловыделений рассредоточены
по помещению. Воздух обычно раздается в
его верхнюю зону огранич. числом струй,
а удаляется через местные отсосы и из вер-
хней зоны. При выделении вредных (го-
рючих) газов и паров, имеющих плотность
больше плотности воздуха в рабочей зоне,
необходимо предусматривать удаление
воздуха и из нижней зоны помещения. К
этому классу помещений относятся т.н.
"холодные" цехи: сборочные, сварочные,
механич. по обработке металлов, окрасоч-
ные, деревообрабатывающие и т.п. Ко вто-
рому классу относятся помещения с мощ-
ными сосредоточ. источниками тепловы-
делений. Распределение темп-ры и скоро-
сти воздуха, а также концентрации
Способы раздачи воздуха
в--первый;б — второй; в—третий^ — раздачавоз-
духа в рабочую зону; 2 — то же, под углом к горизон-
ту; J - то же, вертикально вниз; 4 — то же, сосредо-
точенная; 5 - удаление воздуха из верхней зоны; б —
местная вытяжная вентиляция
вредных выделений определяют тепловые
(конвективные) потоки. Воздух раздается
в нижнюю (рабочую) зону, а удаляется че-
рез местные отсосы и из верхней зоны,
обычно из области конвективных струй. К
этому классу относятся "горячие" цехи:
кузнечные, термические, плавильные и
заливочные отделения литейных цехов и
т.п. Третий класс образуют помещения, в
к-рых трудно выделить факторы, влияю-
щие на распределение темп-ры, подвиж-
ности воздуха и концентрации в нем вред-
ных в-в. Воздух раздается в направлении
рабочей зоны сверху вертикально или под
углом, а удаляется через местные отсосы
из верхней и нижней зон. К этому классу
можно отнести малярные цехи, в к-рых
есть сушильные камеры, цехи вулканиза-
ции тинных заводов, пропарочные цехи
заводов строит, индустрии и т.д.
Распределение воздуха в помещении
(возд ухораспред еление) во многом
определяет качество вентиляции помеще-
ний. В зависимости от особенностей тех-
нологич. процесса, строит, хар-ки объек-
та, экономич. и эстетич. соображений
применяют различные способы подачи
приточного воздуха и разные воздухорас-
пределит. устройства (воздухораспреде-
лители) . Все варианты раздачи приточно-
го воздуха можно объединить в три спосо-
ба. Первый — раздача воздуха непосред-
ственно в рабочую зону. Притонные
струи в данном случае должны быть мало-
мощными и затухать в*объеме рабочей зо-
ны. Для этих целей используют эжек-
циённые воздухораспредели-
тели ВЭПш, душирующиепатрубки. Та-
кая раздача свойственна помещениям вто-
рого класса. Второй способ — раздача воз-
76 Верхняя зона помещения
духа струями, поступающими в рабочую
зону вертикально или наклонно под углом.
Для этих целей служат перфориро-
ванные воздуховоды ВПК, пото-
лочные плафоны ВР, ВПР.атакже
воздухораспределитель НРВ.
Такая раздача возможна для всех помеще-
ний производств, зданий. Третий — раз-
дача воздуха горизонт, струями, затухаю-
щими вне рабочей зоны (сосредото-
ченная подача воздуха ограни-
ченным числом струй). Различают сосре-
доточ. подачу настилающимися и нена-
стилающимися на перекрытие (потолок)
струями. Для такой раздачи воздуха ис-
пользуют цилиндрич. насадки и воздухо-
распределители. Этот способ характерен
для "холодных" цехов с воздушным отоп-
лением.
ВЕРХНЯЯ ЗОНА ПОМЕЩЕ-
НИЯ— часть вентилируемого помеще-
ния, располож. выше обслуживаемой или
рабочей зоны. Обычно служит накопите-
лем теплоты, вредных примесей и водяных
паров, выделяющихся в помещении и под-
нимающихся вверх с нагретым воздухом.
Поэтому вытяжные отверстия (вытяжку),
как правило, располагают в В.з.п. При от-
сутствии в помещении вредных выделе-
ний приточный воздух в холодное время
года целесообразно подавать через тепло-
вую подушку — слой теплого воздуха,
располож. в В.з.п.
ВЕТВЬ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕ-
НИЯ — горизонт, теплопровод, соеди-
няющий стояк системы отопления с
подводками к отопительным приборам
или к обогреваемым помещениям, распо-
лож. по горизонтали одно за. др. В.с.о.
наз. подающей, когда используется для
распределения теплоносителя между
подводками, и обратной — для сбора от-
давшего теплоту теплоносителя. В одно-
трубной системе водяного отопления
и бифилярной (двухпоточной) системе
отопления функции распределения и
сбора теплоносителя совмещаются в од-
ной В.с.о.
В.с.о. размещается в обслуживаемых
помещениях открыто у стены или скрыто
(при обосновании) в спец, выемке в стене, в
полу или подполом. Прокладывается сукло-
ном теплопровода-, допускается прокладка
без уклона при скоростидвижения воды или
конденсата в трубах более 0,25м/с. При
конструировании В.с.о. предусматривается
компенсация темп-рного удлинения труб
путем изгиба их в местах присоединения к
стоякам и подводкам, установки спец, ком-
пенсатора в системе отопления.
При гидравлич. расчете потери
давления в В.с.о. многоэтажного здания
А рвет не должны быть меньше
А ре.шах — макс, естеств. циркуляц. дав-
Ветвь системы отопления
а — в горизонтальных системах водяного отопления
с нижней разводкой; б — то же, с верхней разводкой;
1 и 2 — подающие (Т1) и обратные (Т2) магистрали;
3 и 4 — подающие и обратные стояки; 5 и 7 — подаю-
щие и обратные подводки; 6 — отопительные прибо-
ры; S — однотрубные ветви; 9 — бифилярные ветви
(стрелки показывают направление движения тепло-
носителя)
ления, возникающего при охлаждении
воды в отопительных приборах на верх-
нем этаже здания, т.е. А рвет & А ре.тах-
Для регулирования темп-ры в обслужи-
ваемых помещениях В.с.о. дополняется
регулятором прямого действия. Для ава-
рийного отключения каждой В.с.о. в зда-
нии, имеющем более 3 этажей, на трубах
вблизи стояков устанавливают запорные
пробочные или шаровые краны. При
этом для слива воды или конденсата из
отключ. В.с.о. в дренажную линию (сто-
як) предусматривается спускная труба с
запорным вентилем, а на противополож-
ном конце В.с.о. — патрубок с вентилем
для впуска в нее воздуха (под давлением
со стороны переносного компрессора, ес-
ли В.с.о. проложена без уклона).
ВЕТРОВОЕ ДАВЛЕНИЕ НА ПО-
ВЕРХНОСТИ ЗДАНИЯ — избыточное
давление или разрежение, возникающее
на поверхности здания, сооружения или
препятствия при обтекании их ветром.
Повышение давления на наветр. стороне
происходит за счет перехода части кине-
тич. энергии потока воздуха в потенц.
Разрежение на заветр. и боковых повер-
хностях объясняется процессом эжекции
воздуха, возникающей за плохо обтекае-
мыми объектами. Избыточное давление
и разрежение оценивают аэродинамиче-
скими коэффициентами.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРИТОЧ-
НЫХ СТРУЙ — процесс совместного
действия неск. приточных струй, обслу-
живающих вентилируемое помещение,
приводящий, как правило, к увеличению
в нем подвижности воздуха. На схеме по-
Схема взаимодействия двух струй
1 — сечение и поле скоростей до слияния струй; 2 —
то же, в нач. стадии взаимодействия; 3—полное сли-
яние струй, максимум скорости на общей оси
казано взаимодействие двух приточных
струй, располож. на расстоянии 1 от об-
щей оси х. Наложение скоростных полей
струй происходит постепенно по мере их
слияния. Сечение 3 расположено обычно
в зоне, где скорость воздуха жестко нор-
мируется. В инж. расчетах В.п.с. учиты-
вают, вводя коэфф, взаимодействия
Кв Н. Методич. основой для определе-
ния Кв является допущение, что в любой
точке пространства при В.п.с. суммар-
ный поток кол-ва движения (импульс)
равен сумме потоков кол-ва движения в
этой точке всех взаимодействующих
струй. Поток кол-ва движения пропор-
ционален квадрату проекции скорости
на ось х, следовательно, для каждой точ-
ки пространства в зоне В.п.с. будет спра-
ведливо равенство уСум " VsVxi, где
Усум — суммарная (результирующая)
скорость воздуха; vxi — скорость воздуха
в этой же точке при действии одной из
струй.
Суммарная скорость па общей оси х
равна для двух струй:
Ух-УоШ (/к )КВ; Кв-Г1/2(|/сх)'2 V2,
где Уо — нач. скорость воздуха в каждой
струе; m — коэфф, затухания скорости,
зависящий от типа приточного насадка;
f0 — площадь нач. сечения струи; х — рас-
четное расстояние; с — эксперимент, по-
стоянная (по И.А. Шепелеву, равная
0,082).
ВЗРЫВНОЙ КЛАПАН — устрой-
ство для предотвращения разрушения
энергетич. установок в случае взрыва го-
рючих газов, угольной пыли и др. Пред-
ставляет собой отверстие (окно, лаз и т.д.)
во взрывоопасных элементах энергетич.
установок, закрытое дверцами или мате-
риалами (асбестовое полотно и др.), легко
разрушающимися во время взрыва. В.к.,
Влагопередача нестационарная 77
соединенный с отводом для газов, предо-
храняет персонал от ожогов. В.к. оборуду-
ются топочные камеры, газоходы паровых
котлов и печей, система пылеприготовле-
нияи др.
ВЗРЫВООПАСНАЯ ВОЗДУШ-
НАЯ СМЕСЬ — воздух, содержащий го-
рючие газы, пары, волокна или аэрозоли с
концентрацией, при к-рой горение рас-
пространяется взрывообразно на весь объ-
ем, и при этом развивается давление взры-
ва, превышающее 5 кПа.
ВИБРАЦИОННАЯ ОЧИСТКА
КОТЛА — метод периодич. очистки по-
верхностей нагрева котлдагрегата (эк-
ранов, пароперегревателей, водяного
экономайзера) от золошлаковых отложе-
Вибрационное устройство для очистки верти-
кальных труб
а -»вид сбоку; б -- сопряжение виброштанги с обог-
реваемыми трубами — вид сверху; / — вибратор;
Г 2 — плита; J — противовес; 4 - трос; 5—виброштан-
га; б — труба; 7—уплотнение прохода штанги через
обмуровку
ний с использованием вибрац. уст-
ройств — источников колебаний системы.
В.о.к. основана на том, что при колебании
труб с большой частотой нарушается сцеп-
ление золошлаковых отложений с метал-
лом поверхности нагрева. Наиболее эф-
фективна В.о.к. свободно подвеш. вертик.
труб — ширм и пароперегревателей. Для
В.о.к. преимущественно применяют элек-
тромагнитные вибраторы. Трубы паропе-
регревателей и ширм прикрепляют к тяге,
к-рая выходит за пределы обмуровки кот-
ла и соединяется с вибратором. Тяга ох-
лаждается водой, место ее прохода через
обмуровку уплотнено. Электромагнитный
вибратор состоит из корпуса с якорем и
каркаса с сердечником, закрепл. пружи-
нами. Вибрация очищаемых труб осуще-
ствляется за счет ударов по тяге с частотой
3000 ударов в 1 мин и амплитудой колеба-
ний 0,3...0,4 мм. Наиболее эффективна
высокочастотная очистка с угловой скоро-
стью ш> 100 Гц (628 рад/с).
ВИБРАЦИЯ (от лат. vibratio — ко-
лебание, дрожание) — механич. колеба-
ния. В технике (машинах, механизмах,
сооружениях, конструкциях и т.д.) бы-
вает полезная и вредная В. П о л е з и а я
В. возбуждается преднамеренно вибра-
торами, используется в стр-ве, дорож-
ных и др. машинах, в котлоагрегатах с
целью вибрац. очистки поверхностей на-
грева от золошлакоиых отложений и для
др. целей. Вредная В. возникает при
движении трансп. средств, работе двига-
телей, турбин и др. машин, иногда при-
водит к нарушению режима работы и да-
же разрушению устройств. Для подавле-
ния вредной В. и снижения ее действия
применяют различные меры защиты, в
т.ч. виброизоляцию.
ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ — защита соо-
ружений, машин, приборов и людейотвред-
ного воздействия вибрации путем введения
промежуточных деформируемых элемен-
тов между источником вибрации и защища-
емым объектом. Обычно используют пас-
сивную В. В этом случае виброизоляторами
являются промежуточные элементы, де-
формирующиеся под действием источника
вибрации. В ответств. случаях для снижения
низкочастотной вибрации вводят активную
В., при к -рой деформацией упру гих элемен-
тов управляет система автоматич. регулиро-
вания. Чем ниже частота и больше амплиту-
да вибрации, тем податливей должны быть
амортизаторы. При защите от периодич.
вибрации демпфирование (т.е. принудит,
гашение колебаний) должно быть слабым;
от непериодич., в т.ч. от случайной вибра-
ции и одиночных ударов, —- сильным. В си-
стемах отопления в 1рубу или воздуховод
вставляют виброизолирующую вставку —
патрубок из упругого материала.
ВИХРЕВАЯ ТОПКА, циклон-
ная топка — топка, в к-рой осущест-
вляется спиральное движение газовоз-
душного потока, несущего частицы топ-
лива и шлака топливного. В.т. использу-
ются в качестве предтопок камерных то-
пок на ТЭС, в технологич. печах и др. В.т.
получили распространение в 50-х it. XX в.
В В.т. частицы топлива поддерживаются
во взвеш. состоянии за счет несущей силы
мощного вихря, вследствие чего в ней не
выпадают даже крупные частицы
(5... 150 мм и более). В современ. В.т. сжи-
гаются куски твердого топлива размером
2... 100 мм при скорости струи подаваемо-
го воздуха 50... 200 м/с. Существуют гори-
зонт. и вертик. циклонные предтопки, при
этом последние применяются значительно
реже. Осн. преимущество В.т. — высокое
энерговыделение. В.т. характеризуются
высокими тепловым напряжением сече-
ния топочной камеры —
42...63 ГДж/(м2.ч) и степенью улавлива-
ния шлака — до 90%. В камерной топке
тепловое напряжение объема в 10...20 раз
меньше, а степень улавливания шлака
превышает 80%.
ВЛАГОЕМКОСТЬ МАТЕРИА-
ЛА — хар-ка материала, численно равная
увеличению его влажности, приходящей-
ся на единицу увеличения принятого по-
тенциала влагопереноса в изотермич. ус-
ловиях. В.м. См ~ (dot /dd )т, где —
влажность материала, кг/кг, 0 —потен-
циал влагопереноса (или общий потенци-
ал влажности), °М. Напр., селив качестве
потенциала используется упругость водя-
ного пара, то уд. пароемкость £ - dai /dP.
Если же в качестве потенциала использу-
ется относительная влажность воздуха,
то относит, уд. пароемкость fо - dcai/dy*
•“ Ps£ , где Р — упругость водяного пара,
На; </> — относит, влажность воздуха, %;
— сорбц. влажность материала, %;
£ — уд. пароемкость, 1/Па.
ВЛАГООБМЕН — процесс обмена
влагой части строит, конструкции с окру-
жающим воздухом. Принимается, что
этот В. осуществляется парообразной вла-
гой и описывается ур-нием, выражающим
граничное условие Ш рода:д- аш(Рп-
- Рв), где q — плотность потока влаги, вы-
ходящего с поверхности конструкции,
кг/(м\с); a m — коэфф. В., кг/(м .с.Па);
Рп, Рв — упругости водяного пара соот-
ветственно в порах материала у поверхно-
сти конструкции и в воздухе, Па. Коэфф,
влагообмена в общем случае зависит от
темп-ры, упругостей водяного пара, по-
движности воздуха около поверхности
конструкции. Для условий конвекции сво-
бодной А.В.Нестеренко получил критери-
альное ур-ние, связывающее эти парамет-
ры. К.Ф.Фокин полагал, что для практич.
расчетов достаточно приближ. значений
сопротивлений влагообмену (величина,
обратная коэфф, влагообмена): у внутр,
поверхности — RB.n “ 2,66 .10‘8 м2с.Па/кг,
у наружной — Rn.n “ 1,33 .10'8 м2с.Па/кг.
В.Н.Богословский рекомендует для ко-
эфф. влагообмена след, ур-ние: « т“
““3,18 .10'3 А?/3 АР*5, где A t — разность
темп-ры воздуха и поверхности, °C;
АР — разность упругостей водяного пара
в воздухе и в порах материала у его повер-
хности, Па.
ВЛАГОПЕРЕДАЧА НЕСТАЦИО-
НАРНАЯ — физ. процесс переноса влаги
в строит, конструкции, отличающийся пе-
рем. во времени потоком влаги и влагосо-
держанием материала. Именно такой про-
цесс характерен для влагопереноса в экс-
плуатируемых конструкциях. Осн. при-
чиной В.н. являются нестационарные
темп-ра и влажность окружающей среды.
Изменение этих параметров у поверхно-
стей конструкции вызывает изменение по-
78 Влагопередача стационарная
тока влаги, входящего или выходящего из
конструкции, что в свою очередь приводит
к изменению влагосодержания составля-
ющих ее материалов. Общее ур-ние В.н.
имеет вид д u/дт - -div(q), где и —- кон-
центрация влаги в материале, кг/м3; т —
время, с; q — плотность потока влаги,
кг/м2» с. Из этого ур-ния можно вывести
все используемые при практич. расчетах
ур-ния. Напр., при использовании метода
последоват. увлажнения в одномерном
случае это ур-ние принимает вид: у 0 (to /
д т) ” д /дх ф д Р/d х + fid аз /д х), где а>
— влажность, кг/кг; Р — парциальное
давление водяного пара, Па; /г —- коэфф,
паропроницаемости, кг/(м.с .Па); —
коэфф, влагопроводности, кг/(м .с);
у о — плотность сухого материала, кг/м3;
х — пространств, координата, м; т —
временная координата, с.
Связь влажности на поверхностях
конструкции с влажностью окружающего
воздуха осуществляют с помощью ур-ний
граничных условий. В.н. в конструкции в
общем случае сопровождается теплопере-
дачей нестационарной, к рая также мо-
жет быть описана соответствующими ур-
ниями. При В.н. в ограждающей конст-
рукции со временем изменяется как рас-
пределение влажности по толщине, так и
средняя влажность однородных слоев кон-
струкции. Для ограждающей конструк-
ции отапливаемого помещения в осенне-
зимний период увеличивается диффузия
водяного пара из воздуха помещения в
конструкцию вследствие значит, градиен-
тов темп-ры и упругости водяного пара. В
то же время удаление влаги через наруж-
ную поверхность из конструкции является
менее интенсивным вследствие снижаю-
щегося при приближении к наружной по-
верхности градиента упругости водяного
пара, замерзания части жидкой влаги в
материале конструкции у ее наружной по-
верхности и снижения коэфф, влагопро-
ГОДЫ
I ъ
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ
J, НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ,ПЕРИОД
Изменение средней влажности материала ог-
раждающей конструкции при ее эксплуатации
водности. Этот период наз. периодом вла-
гонакопления, и к его окончанию в марте-
апреле влажность в конструкции макси-
мальна. При повышении темп-ры наруж-
ного воздуха весной вследствие увеличе-
ния интенсивности перемещения жидкая
влага из внутр, частей конструкций посту-
пает к ее поверхностям, где испаряется в
воздух. К концу лета —- ггач. осени влаж-
ность в конструкции минимальна. Нач.
период эксплуатации конструкции харак-
теризуется сравнительно интенсивным
удалением технологич влаги, к-рый мо-
жет продолжаться неск. ле г, после чего на-
ступает т.н. квазистационарный влажно-
стный режим конструкции.
ВЛАГОПЕРЕДАЧА СТАЦИОНАР-
НАЯ — процесс влагопереноса в конструк-
ции, при к-ром влажность и поток влаги яв-
ляются неизменными во времени. Такой
влагоперенос на практике осуществляется
очень редко. Напр., он может быть в ограж-
дающих конструкциях, разделяющих по-
мещения с разл., но пост, темп рпо-влажно-
стнымиусловиями. Ур-ггиеВ.с. вобщем слу-
чае имеет вид: div (q) ” 0, где q —- плотность
потока влаги, кг/(м .с). Это ур ние прини-
мает конкретный вид при использовании тех
или иных частных потенциалов влажности
(или общего потенциала влажности). Чаще
всего при рассмотрении одномерной В.с. в
ограждающих конструкциях в качестве ча
отлого потенциала влажности используют
упругость водяного пара, и приведенное вы-
ше ур-ние принимает вид д Р/d х ~const,
где Р — упругость водяного пара, 11а; ц —
коэфф, паропроницаемости, кг/(м.с«Па);
х —- пространств, координата, м. Следова-
тельно, в этом случае при пост, коэфф, паро-
проницаемости упругость водяного пара из-
меняется по толщине конструкциилинейно.
В.с. чаще всего рассматривают при оценке
ограждающих конструкций, напр. при оп-
ределении зоны конденсации в конструк-
ции. При этом темп ру и влажность как на-
ружного, так и впугр. воздуха принимают
постоянными. Однако в связи с замедленно-
стью процессов влагопереноса темп-ру и
влажность наружного воздуха принимают
равными среднемесячным наиболее холод-
ного месяца. Для этих условий рассчитыва-
ют стационарное распределение темг i ры по
толщине конструкции. Зная его значение,
определяют распределение макс, упругости
водяного пара. Зоной конденсации считает-
ся та часть конструкции, гдеупругость водя-
ного пара превышает макс, значения. Мож-
но также рассчитать влагонакоплепие в ог-
раждающей конструкции в течение года ис-
ходя из стационарных условий
влагопередачи в течение каждого месяца.
Соответствие этих расчетов натурным дан-
ным в больцюй степени зависит от выбора
расчетной темп-ры и влажности наружного
воздуха и от длительности периода увлаж-
нения.
ВЛАГОПРОВОДНОСТЬ — изотер-
мич. процесс влагопереноса в материале,
определяемый наличием градиента влаж-
ности. Поскольку почти вся влага, содер-
жащаяся в материале при положит, темп-
ре, находится в жидком состоянии, то ча-
сто под В. понимают способность матери-
ала проводить жидкую влагу. Количест-
венной хар кой В. является коэфф. В. ,
численно равный массе влаги, проходя-
щей через единицу площади образца ма-
териала толщиной в единицу длины за
единицу времени при единичном перепа-
де влажности |кг/(м.с. %) ]. Можно выде-
лить статич. (стационарную) и динамич.
(нестационарную) В. Статич. В. обнару-
живается ггри установившемся пост, пото-
ке влага в сечении материала. Осн. меха-
низмами влагопереноса в этом случае яв-
ляются перемещение влаги под действием
градиента капиллярного давления, пле-
ночное течение влаги под действием гра-
диента расклинивающего давления и ка-
пиллярная диффузия водяного пара. Тео-
рия такой В. под действием только гради-
ента капиллярного давления была
разработана О. Кригггером. Эксперимен-
тально этот коэфф, определяется стацио-
нарным методом. Образец материала в
форме призмы с влагоизолированными
боковыми гранями устанавливается в со-
суд с водой так, что нижняя грань его со-
прикасается с поверхностью воды, щель
между боковыми гранями и стенками со-
суда замазывается паронепроницаемым
материалом, верхняя певлагоизолиров.
грань образца омывается воздухом. Сосуд
с образцом помещают в стационарные
темп-рно-влажностные условия. Путем
ггериодич. взвешиваний сосуда с образцом
определяют плотность потока влаги через
образец и устанавливают факт выхода
процесса в стационарный режим. После
этого определяют распределение влаги гго
высоте образца и рассчитывают значения
градиента влажности по высоте образца.
Значения коэфф. В. вычисляют по ф-ле
- -(q/(grad ш ). Таким образом получа-
ют значения коэфф. В. материала в зави-
симости от его влажности. Поскольку при
сорбционной влажности материала изо-
термич. влагоперенос в нем описывают с
помощью коэфф, паропроницаемости, то
В. часто рассматривают только ггри влаж-
ности материала, превышающей макс,
сорбционную. При меньшей влажности
коэфф. В. и ггаропроницаемость связаны
между собой соотношением (i ~
(Р3/100) / (da» /dp ), где /л — коэфф,
паропроницаемости, кг/(м»с«Па);
ш(р ) — изотерма сорбции водяного пара
материала, % по массе; Р3 макс, упру-
гость водяного пара, Па.
Динамич. В. отмечается в материале
при капиллярном всасывании воды. В
этом случае влагоперенос проходит в осн.
по механизму капиллярного поднятия.
При этом по капиллярам большего радиу-
са вода поднимается быстрее. Зависимость
как статич., так и динамич. коэфф, от
Внутренние газопроводы 79
влажности материала может иметь разл.
характер и определяется пористой струк-
турой материала, она может быть моно-
тонно возрастающей или иметь максимум
при нек-ром значении влажности. Срав-
нит. эксперименты показывают, чтодина -
мич. коэфф. В. на 1...2 порядка больше
статического. Как тот, так и др. коэфф,
прямо пропорциональны поверхностному
натяжению и обратно пропорциональны
вязкости воды, что приводит к след, темп-
рной зависимости коэфф.: /?t”Z?20«
’(-8,46.10'¥ + 1,16.10’т + 1,89.1 О д +
+ 0,582), где/? го, (5 t — коэфф. В. матери-
ала при темп-ре 20°С и t соответственно
при -40 < t < 40°С.
ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ ВОЗДУХА
(удельное) — кол-во водяных паров, со-
держащихся во влажном воздухе, отне-
сенное к 1 кг его сухой части (см. Воздух).
Измеряется г/кг или кг/кг.
ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИ-
АЛА — хар-ка состояния материала.
Физ. величина, численно равная массе во-
ды во всех фазах, содержащейся в единице
массы материала; измеряется в кг/кг.
ВЛАЖНОСТЬ МАТЕРИАЛА —
хар-ка состояния материала. Физ. вели-
чина, численно равная кол-ву воды (во
всех фазах), выраженному в единицах
массы (массовая влажность) или объема
(объемная влажность), содержащейся в
порах материала и приходящейся соо гвет-
ствснио на единицу его массы или объема.
При этом в качестве воды, содержащейся
в порах материала, принимается та вода,
к-рая может быть удалена из него при суш-
ке тем или иным способом. Следователь-
но, В.м. является величиной, зависящей от
способа его сушки. В большинстве случаев
применяется сушка образцов материала до
пост, массы при темп-ре 105* С. Влажность
выражается либо в долях единицы (кг/кг
для массовой, м3/м3 для объемной влажно-
сти) , либо в %. Массовая влажность ш m
связана с объемной а> v след, соотношени-
ем: а> m ” 1000 v / р о, где ро — плот-
ность сухого материала, кг/м3; 1000 —
плотность воды, кг/м3.
ВНУТРЕННИЕ ГАЗОПРОВО-
ДЫ —- система трубопроводов, включаю-
щая арматуру, нредназнач. для транспор-
тирования и распределения газа по газо-
вым приборам, располож. в помещениях
здания. В газопроводах, прокладываемых
внутри жилых зданий, разрешено давле-
ние газа не более 3000 Па (300 мм вод.
ст.). В.г. чаще всего подсоединяют непос-
редственно к внутрикварт. газопроводам
низкого давления, но иногда и к сетям
среднего или высокого давления при обя-
зат. наличии установки, редуцирующей
109. Схема газопроводов 5-э1ажиого жилого до-
ма
1 - газовый ввод низкого давления цокольный;
2 ~ задвижки с и юлирующим фланцем на вводе в
здание; J — газовый стояк; 4 переход с большего на
меньший диаме гр; 5—отвез вление к газовой плите;
б, 7 пробковые краны на ответвлении и для отклю-
чения стояка; 8 — разводящие газопроводы от ввода
до стояков
давление газа до низкого (домовой регуля-
тор давления газа, шкафная газорегуля-
торная установка). В.г. состоят из вводов,
стояков и квартирных разводок. В.г. вво-
дят в жилые и обществ, здания через не-
жилые помещения (лестничные клетки,
кухни, коридоры), доступные для осмотра
труб. Обычно устраивают один ввод на
секцию здания, но может быть отд. ввод на
каждый стояк. Па вводе в здание устанав-
ливают отключающее устройство и изоли-
рующие вставки (муфты), к-рые монти-
руют снаружи здания. Для вводов низкого
давления отключающие устройства раз-
мещают на стенах здания на расстоянии не
менее 0,5 м от дверных и открывающихся
оконных проемов. При расположении от-
ключающей арматуры на высоте более
2,2 м сооружают площадку с лестницами.
Допускают вводы в технич. коридоры и
подпольй зданий при подводке наружных
газопроводов низкого давления во внутри-
квартальных коллекторах. В.г. во все зда-
ния можно вводить с помощью цокольных
вводов. Вводы В.г. влажного газа следует
укладыват ь с уклоном в сторону впутри-
кварт. газопровода. Разводящие газопро-
воды от ввода до стояков прокладывают в
верхней части стен (под потолком) перво-
го этажа. Прокладку В.г. предусматрива-
ют открытой, но допускают в бороздах
стен, закрываемых легкоснимающимися
щитами, имеющими отверстия для венти-
ляции. В.г. в жилых зданиях прокладыва-
ют по нежилым помещениям. При прохо-
де через стены они не должны пересекать
дымовые и вентиляц. каналы и др. техно-
логич. пустоты. В.г. в местах движения
людей прокладывают на высоте не менее
2,2 м от пола до низа газопровода. Про-
кладку В.г., транспортирующих осушен-
ный газ, выполняют без уклона, а влаж-
ный газ — с уклоном не менее 0,003. В ме-
стах пересечения строит, конструкций
(фундаменты, перекрытия, лестничные
площадки, степы и перегородки) В.г. про-
кладывают в стальных футлярах (отрезок
трубы большего диаметра, чем газопро-
вод). В пределах футляра газопровод не
должен иметь стыковых соединений.
Газовые стояки, по к-рым газ подают
в квартирные разводки, представляют со-
бой вершкально расположенные газопро-
воды, проходящие все этажи. Их обычно
прокладывают в помещениях кухонь или
на лестничных клетках. Прокладка сто-
яков в жилых помещениях, ванных ком-
натах и сап. узлах не разрешается. На сто-
яках и разводящих газопроводах в местах,
удобных для обслуживания, устанавлива-
ют устройства для отключения стояков,
обслуживающих более 5 этажей.
Квартирная разводка служит для
подачи газа от стояков к газовым приборам
и состоит из разводящих газопроводов и
опусков к приборам. Разводящие газопро-
воды прокладывают с уклоном не менее
0,001 к стояку или приборам. Опуски к
Схема газоснабжения дома для индивидуаль-
ного строительства
1 — кухня; 2 санузел; 3 - схема газопровода; ВПГ'
18 - водонагреватель проточный газовый; АОГН-
20 - аппарат отопительный газовый; ПГ-4 — плита
га юная 4-горелочная
приборам выполняют отвесно, и па них ус-
танавливают кран, а па опусках после кра-
на — сгон.
Соединение труб В.г. осуществляется
сваркой. Разъемные (резьбовые и фланце-
вые) соединения предусматривают только
в местах установки запорной арматуры га-
зовых приборов.
80 Вода
Для внутр, систем газоснабжения ис-
пользуют стальные прямошовные, спи-
ральношовные сварные и бесшовные тру-
бы, изготовленные из хорошо свариваю-
щейся стали. Для систем внутр, газоснаб-
жения жилых зданий применяют трубы с
миним. толщиной стенок 3 мм, а внутр, се-
чением (условный проход) 15; 20; 25; 32;
40 и 50 мм (соответственно в дюймах: 1 /2;
3/4; 1; 1 1/4; 1 1/2; 2).
ВОДА (НгО, оксид водорода) — про-
стейшее устойчивое соединение водорода
с кислородом. Жидкость без запаха, вкуса
и цвета. В. принадлежит важнейшая роль
в формировании физич. и хим. среды,
климата и погоды на Земле. Ни одно в-во
не используется столь разнообразно и ши-
роко, как В. Это — хим. реагент в произ-ве
кислорода, водорода, щелочей, азотной к-
ты, спиртов, альдегидов, гашеной извести
и мн. др. хим. продуктов. В. — необходи-
мый компонент при схватывании и твер-
дении вяжущих материалов (цемента,
гипса, извести и т.п.). Как технология,
компонент для варки, растворения, раз-
бавления, выщелачивания, кристаллиза-
ции В. применяется в многочисл. произ-
водств. процессах. В. хорошо растворяет
многие полярные и диссоциирующие на
ионы в-ва. Обычно растворимость возра-
стает с увеличением темп-ры, но иногда
темп-рная зависимость имеет более слож-
ный характер. Так, растворимость многих
сульфатов, карбонатов и фосфатов при по-
вышении темп-ры уменьшается или повы-
шается, а затем проходит через максимум.
.Растворимость малополярных в-в (в т.ч.
газов, входящих в состав атмосферы) в В.
низкая и при повышении темп-ры обычно
сначала снижается, а затем проходит че-
рез минимум. С ростом давления раство-
римость газов возрастает, проходя при вы-
соких давлениях через максимум. Многие
в-ва, растворяясь в В,, реагируют с ней. В
технике В. служит энергоносителем (гид-
равлич. турбины), теплоносителем (во-
дяное отопление, горячее водоснабжение,
охлаждение газообр. и жидких продуктов
в теплообменных аппаратах и оборудо-
вания) , рабочим телом (в паровых маши-
нах, паровых турбинах, гидравлич. прес-
сах и гидромониторах). Нек-рые свойства
В. использованы при определении единиц
фундамент, физич. величин: массы, плот-
ности, темп-ры, теплоты и уд. теплоемко-
сти. Физич. свойства В. аномальны: наи-
более высокая теплоемкость среди всех
твердых и жидких в-в, за исключением
аммиака (4,187 кДж/(кг»К) при 15°С);
наиболее высокая уд. теплота плавления
льда, за исключением аммиака (при норм,
условиях 332,4 кДж/кг); самое высокое из
всех в-в поверхностное натяжение на гра-
нице с воздухом (73,48 мН/м при 15°С);
наиболее высокая среди всех жидкостей
теплопроводность (6 3,4.10‘2 Вт/ (м»К)
при 40 °C на линии насыщения); объем
льда в процессе плавления при атм. давле-
нии уменьшается на 9%.
Рост водопотребления обусловлива-
ет борьбу с истощением и загрязнением
водных ресурсов на планете, необходи-
мость предупреждения опасности отри-
цат. влияния В. на здоровье и сан. усло-
вия жизни человека. Один из путей час-
тичного решения этой проблемы — со-
здание замкнутых оборотных систем
водоснабжения на произ-вах, исключа-
Таблица 1. Химический состав, мг/л, вод пек о т о р ы х рек
Река Место забора Дата Са2+ Mg Na+.+ + К псо“ so42" сг Сумма ионов
Аму- г. Турт- 07.1940 89,5 3,2 11,4 140,4 78,9 45,4 369
дарья Белая Куль г. Уфа 2.09. 114,0 25,0 17,0 272,1 166,9 18,0 613
1940
Волга г. Вольск 21.12. 80,4 22,3 12,5 210,4 112,3 19,9 458
Волхов г. Нов- 29.06. 27,4 5,8 20,8 80,4 13,3 38,4 186
Вятка город г. Киров 1938 18.09. 1940 33,6 9,3 24,8 186,0 7,4 8,0 269
Днепр с. Разу- 27.07. 55,7 11,8 2,3 195,2 12,9 9,2 287
мовка 1938 ’
Дон с. Аксай- 4.07. 82,0 18,0 52,2 260,0 112,0 44,0 568
ская 1939
Енисей г. Крас- 20.09. 19,3 4,0 1,5 73,2 4,0 2,6 104,6
ноярск 1939
Зерав- устье 15.07. 41,4 3,2 9,4 102,3 36,2 10,8 203
шан р. Фан- дарья 1940 15,3
Иртыш г. Омск 25.08. 1940 6.09. 24,5 4,7 0,1 79,3 3,4 127
Кама г. Чисто- 82,2 21,0 10,3 190,3 132,0 13,5 449,3
ПОЛЬ 1940
Кубань х. Тихов- 20.07. 37,0 3,0 12,0 108,0 18,0 17,0 195
ский 1938
Кура с. Сальяны 24.07. 47,5 19,7 34,5 170,8 71,6 38,3 382
1940
Лена с. Кюсюр 8.09. 1940 1914- 18,0 3,8 18,8 66,4 21,2 15,2 143
Москва с. Татаро- 61,5 14,2 23,0 250,7 5,6 2,3 358,5
во 1926
Нева с. Иванов 9.07. 8,0 1,2 3,8 27,5 4,5 38 48,8
ское 1946
Обь г. Нойо- 21.08. 24,3 5,4 0,4 85,6 13,0 — 129
сибирск 1940
Печора с. Усть- 19.06. 4,6 2,1 3,2 24,4 2,6 3,0 40
Цильма 1941
Пяндж с. Такой 15.07. 1940 59,6 3,2 2,9 149,4 39,5 8,0 254
Сев. д. Звоз 27.08. 41,4 9,4 13,4 122,0 41,1 140,0 247
Двина 1946
Сев. ст. Усть- 31.08. 114,0 17,9 116,3 246,4 163,0 171,5 829
Донец Б ел ока- литвин- ская 1939
Сыр- кишлак 14.07. 105,8 1,2 1,2 153,1 105,3 35,9 403
дарья Кок- 1940
Терек Булак ст. Кар- 26.09. 89,9 18,6 21,2 216,9 123,4 24,9 495
галин- ская 1939
Урал г. Open- 12.08. 106,2 27,4 11,0 265,4 156,4 14,2 580
бург 1940 46,7
Эмба уроч. Дюссюке 31.05. 1941 165,7 332,2 245,9 345,5 504,6 1641
ющих сброс сточных В. в водоемы. При-
родная В. поверхностных и подземных
источников — сложная многокомпонен-
тная система, в состав к-рой входят ми-
нер. и иногда органич. в-ва, газы, колло-
идные и крупнодисперсные частицы,
микроорганизмы. По величине минера-
лизации, г/л, различают природные В.:
ультрапресные — до 0,2, пресные —
0,2. ..0,5, слабоминерализов. —
0,5... 1,0, солоноватые — 1,3, соленые
3...10, с повышенной соленостью —
10...35, переходные к рассолам —
Водо-водяные подогреватели 81
Таблица 2. Хим и четкий со с т а в, мг/л, в од не к о т о р ы х озер
(п о О.А. А л е к и и у, 1 9 5 3 г.)
Озера Са2+ Mg2+ Na+ + К+ псо ~ so42 Cl Сумма ионов
Байкал 15,2 4,2 6,1 59 4,9 1,8 91
Балхаш 25,7 164,0 694,0 443,8 893 574,0 2843,4
Валдай- ское 29,1 3,3 2,5 100,6 4,3 4,2 145,0
Иссык- Куль 114,0 294,0 1475,0 240,0 2115,0 1585,0 5823,0
Ладож- ское 7,1 1,9 8,6 40,2 2,5 7,7 68,0
Онежское 54,2 1,6 1,5 20,4 1,3 1,5 30,2
Севан 33,9 55,7 77,3 414,7 16,9 62,9 662,0
35...50, рассолы — более 50. К главным
компонентам природных В. относятся
ионы Na+, К+, Са2+, Mg2+, II+, Ci "-,
НСОз’, СОз2", SO42 ’ и газы Ог, СОг и
НгБ’ Ниже в табл. 1 и 2 приведены дан-
ные о составе В. нек-рых рек и озер.
Питьевая В., подаваемая централи-
зов. системами водоснабжения, должна
быть безопасна в эпидемия, отношении и
по хим составу, иметь благоприятные ор-
ганолептич. свойства. Безопасность В. в
эпидемии, отношении определяется чис-
лом микроорганизмов (не более 100 в
1 мл) и числом бактерий группы кишеч-
ных палочек (не более 3 в 1 л). Концент-
рация хим. в-в, к-рые встречаются в при-
родной В. или добавляются при ее обра-
ботке, не должна превышать, мг/л: алю-
миний (Аг +) — 0,5; бериллий (Ве2+) —
0,0002; молибден (Мо2Ъ — 0,25; мышь-
як (AS3+, AS2+)~0,05; нитраты (N03-) —
45; полиакриламид — 2; свинец
(РЬ2т) — 0,03; стронций (Sr2+) —
0,001; фтор (F") для различных клима-
тич. р-нов — 0,7... 1,5. Содержание вли-
яющих на органолептич. свойства В.
примесей, встречающихся в природных
В. или добавляемых к В. при ее обработ-
ке, не должно превышать, мг/л: железо
(Fe2+, Fe3+) — 0,3; марганец (Мп2+) —
7; медь (Си2+) — Г, полифос-
фаты (РО43') — 3,5; сульфаты
(SO42) — 500; хлориды (СГ) — 350;
цинк (Zn2+) — 5. Общая жесткость
питьевой В. не должна превышать
7 ммоль/л, сухой остаток — 1000 мг/л,
pH — 6...9. Для питьевой В., подаваемой
без спец, обработки, по согласованию с
сан.-эпидемиология, службой, допуска-
ется содержание, мг/л: сухой остаток —
до 1500, железо — до 1, марганец — до
0,5; общая жесткость — до 10 ммоль/л.
В., расходуемую пром, предприяти-
ями, принято наз. технической. Ее при-
меняют главным образом в качестве ох-
лаждающего агента, транспортирующей
среды, растворителя и для др. целей. Во
всех отраслях пром-сти 70...75% общего
расхода В. используют как хладагент по
циркуляц. схеме. При этом возникает
проблема предотвращения солевых отло-
жений, коррозии, биологич. обрастаний.
Осн. ионами, к-рые могут приводить к
отложениям минер, солей, являются
анионы НСОз", СОз2’, SO42', БЮз2" и ка-
тионы Са2+, Mg2+. Наиболее часто встре-
чающийся компонент солевых отложе-
ний — СаСОз. Предотвратить отлрже-
ние карбонатов можно подкислением В.
H2SO4 или НС1, ее рекарбонизацией
(обычно обработкой топочными газами,
содержащими СОг), действием поли-
фосфатов [(ЫаРОз)б и ЫазРзОю], орга-
нич. фосфатов и др. Для снижения кор-
розии труб и теплообменного оборудова-
ния в В. добавляют ингибиторы коррозии
различных составов. Для предупрежде-
ния биологич. обрастаний В. хлорируют
и иногда озонируют.
ВОДНЫЙ РЕЖИМ КОТЛА —
поддержание определ. качеств, показа-
телей поступающей в паровой котел пи-
тат. и циркулирующей в нем котловой
воды для предохранения поверхности на-
грева котла и пароперегревателя, а так-
же паровых турбин от отложения солей
и коррозии. Вода па разных стадиях про-
цесса в котлоагрегате имеет разл. на-
звания: исходная, получаемая непосред-
ственно из источников водоснабжения и
подвергаемая дальнейшей обработке; до-
бавочная подпиточная, специально при-
готовляемая в установках очистки воды и
предназначаемая для питания парового и
водогрейного котлов, дополнит, к воз-
вращаемому конденсату; питательная
вода — подаваемая питат. насосами в ко-
тел; котловая вода — циркулирующая в
контуре котла. Качество исходной, под-
питочной, питат. и котловой воды харак-
теризуется: кол-вом взвеш. частиц, су-
хим остатком, общим солссодержанием,
жесткостью, щелочностью, содержани-
ем кремниевой к-ты, концентрацией во-
дородных ионов и наличием коррозион-
но-активных газов. Чистота внутр, по-
верхностей нагрева котла помимо надле-
жащей обработки питат. воды
обеспечивается поддержанием в паро-
вых котлах с естеств. циркуляцией фос-
фатного режима котловой воды.
ВОДО-ВОДЯНЫЕ ПОДОГРЕВА-
ТЕЛИ — теплообменные аппараты, гре-
ющим и нагреваемым теплоносителями к-
рых является вода. Применяют в тепловых
пунктах для нагрева воды, подаваемой в
системы горячего водоснабжения, а также
циркулирующей в системе отопления при
независимом ее присоединении к тепло-
вой сети (см. Абонентский ввод). Наи-
большее распространение получили ко-
жухотрубные В.п., к-рые обеспечивают
многообразие условий работы и значений
тепловых нагрузок. Используют также
В.п. пластинчатого типа. Кожухотрубные
В.п. собирают из стандартных секций дли-
ной 2... 4 м, поэтому их наз. секционными.
Каждая секция состоит из заканчивающе-
гося фланцами цилиндрич. корпуса, внут-
ри кожуха к-рого расположен пучок труб.
Один теплоноситель движется внутри тру-
бок, др. — в межтрубном пространстве.
Между собой теплоносители не смешива-
ются. Корпус изготовлен из стальных бес-
шовных труб с наружным диаметром 57—
325 мм. Трубный пучок состоит из латун-
ных трубок диаметром 16 х 1 мм, концы к-
рых завальцованы в двух трубных досках.
При входе в В.п. и выходе из него устанав-
ливают патрубки. Трубную доску зажима-
ют между фланцами секции и патрубком.
Между собой секции соединены с по-
мощью калачей, при этом трубные доски
устанавливают между фланцами калачей
и секцией. Число трубок в пучке в зависи-
мости от диаметра корпуса секции изме-
няется от 4 до 151. Теплоноситель поступа-
ет во входной патрубок, движется внутри
трубок секции и по калачу поступает в пу-'
чок след, секции. Пройдя все секции, вы-
ходит из В.п. через выходной патрубок, к-
рый имеет штуцер для установки датчика
темп-ры терморегулятора. Др. теплоноси-
тель движется противоточно в межтруб-
ном пространстве, в к-рое поступает по
патрубку, приваренному к корпусу тепло-
обменника в его начале. В конце корпуса
имеется такой же патрубок, соединенный
фланцами с патрубком след, секции, через
к-рый вода поступает в ее межтрубное
пространство. Во избежание провисания
латунных трубок и, как следствие, сниже-
ния тепловой эффективности применяют
поддерживающие перегородки из нержа-
веющей стали. Для повышения коэфф,
теплопередачи скорости воды, движущей-
ся внутри трубок и в межтрубном про-
странстве, должны быть примерно равны-
ми. Площадь живого сечения межтрубно-
го пространства всегда больше площади
сечения трубок, поэтому трубки в кожухах
размещают с макс, плотнретью. Для вы-
равнивания скоростей больший расход во-
ды направляют по межтрубному про-
82 Водо-водяные подогреватели
Водйной подогреватель скоростной секцион-
ный
странству, меныпий — внутри трубок,
Этим, достигается и сближение числ. зна-
чений коэфф, теплоотдачи а в резуль-
тате увеличения меньшего а. Увеличе-
ние коэфф, теплоотдачи с большим числ.
значением не приводит к увеличению ко-
эфф. теплопередачи, т.к. он не можетбыть
больше меньшего значения а . Скорости
движения теплоносителей в В.п. обеспе-
чивают высокие коэфф, теплопередачи, и
их наз. скоростными. В.п. выпускают на
рабочее давление греющей и нагреваемой
воды до 1 МПа (10 кгс/см2).
Водопроводную воду, к-рую нагре-
вают для горячего водоснабжения,
обычно не умягчают, и в трубах осаждает-
ся накипь. Ее легче обнаружить и удалить,
чем в межтрубном пространстве. Кроме
того, сетевая вода имеет более высокую
темп-ру, поэтому стальной корпус нагре-
вается больше латунных трубок. Учиты-
вая, что латунь имеет более высокий ко-
эфф. линейного удлинения, чем сталь, та-
кой порядок движения воды не приводит к
темп-рным напряжениям в В.п., следова-
тельно, можно не предусматривать темп-
рную компенсацию.
Если секционный В.п. используют
для нагрева воды системы отопления, то
сетевую воду пускают внутри трубок, а
отопительную — в межтрубном простран-
стве, т.к. расход ее в данном случае боль-
ше, чем расход сетевой воды, необходимой
для ее нагрева. При таком порядке движе-
ния воды для компенсации темп-рных на-
пряжений на корпусе В.п. устанавливают
линзовый компенсатор. Выпускается 16
типоразмеров секций В.п. с площадью
размера нагрева секции 0,37.,.28 м2. Раз-
меры секции подбирают (по таблицам) по
площади живого сечения пучка труб и по
скорости движения воды в нем. Скорость
воды принимают в пределах 0,5... 1 м/с.
Рассчитав необходимую площадь поверх-
ности нагрева, определяют число последо-
вательно соединяемых секций. Если при-
нята двухступенчатая схема присоедине-
ния В.п. горячего водоснабжения, то опре-
деляют число секций в первой ступени,
задавшись темп-рой нагрева воды в ней на
5...10°С ниже темп-ры теплоносителя,
выходящего из системы отопления. Затем
рассчитывают число секций второй ступе-
ни. Для расчета площади поверхности на-
грева определяется коэфф, теплоотдачи»,
Вт/ (м • С), для скоростных секц. В.п. оп-
ределяют по ф-ле а - (1430 + 23,3(ср -
0,048tcp2) v°’8/d0'2, где k-p — средняя темп-
ра воды, °C (выражение в скобках учиты-
вает изменение физ. констант воды с изме-
нением темп-ры); v — скорость движения
воды, м/с; d — внутр, диаметр трубки (для
воды, движущейся внутри трубок) или эк-
вивалентный диаметр межтрубного про-
странства, м. Определив а , рассчитыва-
ют коэфф, теплопередачи и площадь по-
верхности нагрева. Для определения гид-
равлич. потерь часто используют упрощ.
зависимости. Так, потери давления в од-
ной двухметровой секции для воды, иду-
щей внутри трубок, можно определить из
Водяной подогреватель пластинчатый
а — пластина с гофрами в "елку"; б - подогреватель
в сборе; я - симметричная схема компоновки пла-
стин; г - несимметричная схема компоновки пла-
стин; 1 — отверстие для входа и выхода воды; 2 — ре-
зиновая прокладка; 3 — штанга; 4 — передняя и за-
дняя стойки; 5 — штуцеры; б — пластины
Водогрейный котел 83
выражения: АР” 3860w2. Суммарный
коэфф, местных сопротивлений межтруб-
ного пространства рассчитывают по ф-ле
е£м.с. “ 13,5fM.r/fn, где Гм.т. — площадь
живого сечения межтрубного пространст-
ва; fn — площадь сечения патрубка.
Осн. элементом В.п. пластинчатого
типа является штампов, из листового ме-
талла пластина с гофрами "в елку". Пла-
стина типа 0,5Е имеет размеры
1370x500x1 мм с площадью поверхности
теплообмена 0,5 м2. Масса пластины
5,4 кг. Гофры в поперечном сечении име-
ют профиль равнобедр, треугольника с ос-
нованием 14 мм и высотой 4 мм. Каждая
пластина имеет по углам четыре окна для
прохода воды. Теплообменник компонуют
из параллельно располож. гофриров. пла-
стин. Между двумя соседними пластинами
устанавливают резиновую прокладку так,
чтобы два отверст ия — верхнее и нижнее
правое или левое — были объединены с за-
зором между пластинами, образующими
плоский капал, по к-рому движется грею-
щая или нагреваемая вода. Она Входит в
одно отверстие (нижнее или верхнее),
проходит вдоль теплообменной поверхно-
сти и через др. отверстие поступает в зазор
между след, парой пластин, т.к. соседний
зазор отделен от отверстия резиновой про-
кладкой. В этом зазоре прокладка объеди-
няет канал, образуемый зазором с др. па-
рой отверстий, и по нему вода перетекает
в след, секцию. Т. о. резиновые прокладки,
располож. в опредсл. порядке, компонуют
пакеты пластин. Возможны и др. компо-
новки. Пакет состоит из группы пластин,
к- рые образуют систему каналов с движе-
нием воды по ним в одном направлении
(парал. движение одного теплоносителя).
Пластины можно компоновать в симмет-
ричные пакеты, т.е. с одинаковым числом
каналов в каждом пакете, для греющей и
нагреваемой сред. При разл. расходах гре-
ющей и нагреваемой воды применяют не-
симметричную компоновку для получе-
ния одинаковых скоростей движения теп-
лоносителей. Простейший В.п. должен
иметь не менее трех пластин, образующих
два канала (зазора). По первому из них
идет греющая вода, по второму — нагрева-
емая. Пластины устанавливаются на раму
В.п. и мотут крепиться к ее верхней и ниж-
ней несущим штангам. Промежуточная
пластина является поверхностью теплооб-
мена. Крайние пластины выполнены в ви-
де плит и имеют штуцеры для подвода и
отвода воды. Одна плита — неподвижная
прикреплена к полу, вторая — подвиж-
ная подвешена на скобе к верхней штанге
и может перемещаться. Разборная конст-
рукция В.п. позволяет очищать поверхно-
сти пластин от слоя накипи и др. возмож-
ных отложений. Процесс изготовления
тонких штампов, пластин индустриален и
менее трудоемок, чем произ-во бесшовных
труб малого диаметра для тех же целей.
Компоновка В.п. из тонких пластин с ма-
лым зазором между ними позволяет в ми
ним. объеме разместить макс, поверхность
теплообмена, чего нельзя достичь в др.
конструкциях В.н. Впластинчапяхтепло-
обменниках использованы сложные по-
верхности нагрева пластин, образующие
каналы, в к-рых вода искусственно турбу-
лизируется. Это существенно повышает
интенсивность теплообмена, и в то же вре-
мя гидравлич. потери в каналах остаются
небольшими.
ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ — котел
для нагревания воды, используемой в сис-
темах отопления, вентиляции и горяче-
го водоснабжения зданий и сооружений.
Пром-сть изготовляет стальные и чугун-
Котсл КВ-ТС-10
1 - колосниковая решетка; 2 топлцрогтодакицее
устройство; 3 топочная камера; 4 — конвективная
шахта
пые В.к. Используют для р-ных котель-
ных, ТЭЦ с целью покрытия пиковых теп-
ловых нагрузок. В.к. выпускают в 3 моди-
фикациях — KB-ГМ (котел водогрейный
газомазутный), KB-ТС (котел водогрей-
ный, твердое топливо, слоевой способ
сжигания), КВ-ТК (котел водогрейный,
твердое топливо, камерный способ сжи-
гания).
В.к. мощностью 4,65...209,3 МВт
разделяют на 4 группы: 1 — В.к. мощно-
стью 4,65 и 7,56 МВт для сжигания разл.
видов топлива, 2 — В.к. мощностью 11,63;
17,45; 23,26 и 34,89 МВт для работы на
мазуте, газе и твердом топливе, 3 — В.к.
мощностью 58,15; 116,3; 209,3 МВт для
работы на газе и мазуте, 4 — В.к. третьей
группы, но работающие на твердом топли-
ве, используемые в качестве осн. в котель-
ных и вместо пиковых подогревателей се-
тевой воды на ТЭЦ. Конвективная повер-
хность нагрева у В.к. модификацией КВ-
ГМ, KB-ТС и КВ-ТК расположена в
вертик. шахте с полностью экранизиров.
стенками. Трубную систему для В.к. этой
серии поставляют и монтируют объемны-
ми блоками или отд. панелями. Обмуров-
ка котла в них облегч., натрубная, из трех
слоев: шлакобетона, совелитовых плит
или минераловатных матрацев и уплот-
нит. магнез. обмазки. Несложная замена в
В.к. типа KB-ГМ подового экрана топки
колосниковой решеткой, а горелок газо-
мазутных топливоподающим устройст-
вом (напр., ппевмомехапич. забрасывате-
лем) позволяет перевести их па слоевое
сжигание твердого топлива. Все котлы
этого типа оснащены устройствами для
очистки наружной поверхности труб с по-
мощью дроби, транспортируемой возду-
хом. В эксплуатации находится большой
нарк сшльных В.к. старых типов ПТВМ,
ТВГМ, ЭЧМ с нагревом воды до 200 °C при
давлении до 2,5 МПа теплопроиз-егыо
34,89...209,34 МВт.
В.к. изготовляют башенной, П- и Т-
образпой компоновкой. Преимущества ба-
шенного типа: малая площадь пола для
котла; малый объем здания котельной при
полуоткрытой компоновке; удобство экс-
плуатации и проведение летнего ремонта;
отсутствие водоперепускных и др. необог-
реваемых труб; наименьшие гидравлич.
сопротивления котла; наименьшее сопро-
швление газового тракта, обеспечиваю-
щее работу В.к. на естеств. тяге с относит,
низкой металлич. дымовой трубой, опи-
рающейся непосредственно па каркас
котла, и др. Вынос конвективной части
В.к. в отд. шахту при П-образной компо-
новке поверхностей нагрева (ПТВМ-30)
позволил уменьшить высоту агрегата. При
’Г-образной компоновке (ПТВМ-180) то-
почная камера разделяется двумя двух-
светными экранами. Пиковые и отопит,
котлы, предназнач. для работы на газе и
мазуте, полностью автоматизированы и не
требуют пост, дежурного персонала. Пре-
дусмотрена автоматич. защита В.к. (пре-
кращение подачи топлива в топку) в ава-
рийных случаях.
Для отопления и горячего водоснаб-
жения жилых и обществ, зданий применя-
ют чугунные котлы. Их изготовляют теп-
лопроиз-стыо 0,1 ...3 МВт. Состоят чугун-
ные котлы из топливосжигающего устрой-
ства (механизир. или ручной топки,
горелки газовой, форсунки), топочной ка-
меры, поверхности нагрева и комплекта
автоматики. Механизир. топка для сжига-
ния твердого топлива состоит из колосни-
ковой решетки, шурующей планки с элек-
84 Водозабор
тромеханич приводом, топливного бунке-
ра, вентилятора, коллектора вторичного
дутья со сводом и щита управления Шу
рующая планка обеспечивает подачу топ-
лива из бункера на колосниковую решетку
и осуществляет шуровку и перемещение
горящего слоя, а также сброс очаговых ос
т атков Система автоматики обеспечивает
поддержание заданного цикла работы шу-
рующей планки, защиту электродвигате-
ля от перегрузок, отключение подачи воз-
духа и топлива при отклонении давления,
темп-ры воды и разрежения в топке от до-
пустимых значений Автоматизиров газо-
горелочные блоки и форсунки для сжига-
ния жидкого котельного топлива обеспе-
чивают автоматич розжит, позиц регули-
рование теплопроиз-сти и отключение
котла при отклонении контролируемых
параметров от заданных величин Повер-
хности нагрева и топочные камеры соби-
раются из чугунных секций
Существуют электродные В к марки
КЭВ теплопроиз-стью до 10 МВт, с темп-
рой воды на выходе 95 130 °C, избыточ-
ным рабочим давлением в когле
0,06 1 МПа, соответствующим напряже-
нию 0,4 и 6 кВ Рассчитаны на темп-ру во-
ды на входе 70 °C, имеют предел регулиро-
вания мощности 100 25% при напряже-
нии 0,4 кВ и 100 50% при напряжении
60 кВ, снабжены автоматикой, отключаю-
щей котлы при превышении темп ры
сверх допустимой Электродные В к на
напряжение 6 кВ состоят из 3 корпусов
ВОДОЗАБОР, водозаборное
сооружение — гидротехнич сооруже
ние, осуществляющее забор воды из от-
крытого водоема — реки, озера, моря, во-
дохранилища (поверхностные воды) или
подземных водоносных горизонтов (под-
земные воды) для водоснабжения, гидро-
энергетики, ирригации и др В должен
обеспечивать пропуск воды в водовод —
трубопровод, канал, туннель в заданном
объеме и в соответствии с графиком водо-
потребления
См также Водозабор горизонталь-
ный, Водозабор лучевой, Водозабор повер-
хностных вод, Водозабор подземных вод,
Водоприемник водозаборного сооруже-
ния
ВОДОЗАБОР ГОРИЗОНТАЛЬ-
НЫЙ — комплекс гидротехн сооруже-
ний, предназначенный для отбора подзем
ных вод из водоносного горизонта и подачи
ее потребителям В г , как и всякий водо-
забор, состоит из двух осн частей — водо-
приемной и водоотводящей Водоприем-
ная служит для приема воды из водоносно-
го горизонта, водоотводящая — для отвода
воды в водосборный колодец или в сбор-
ный водовод В г применяется гл обр при
неглубоко залегающих водоносных гори-
s’
зонтах (с глубиной залегания подошвы не
более 8 м) малой мощности и большой ши
рины Его применение возможно в поро-
дах с относительно малой проницаемо-
стью (в виде водосборных галерей и што-
лен), а также при глубоком налегании во
доносных горизонтов, приуроченных к
скальным трещиноватым породам В об-
щем случае в состав В т входят водосбор-
ный колодец, смот^вые колодцы, пред
назначенные для осмотра, вентиляции,
прочистки и ремонта водоприемной и во-
доогводящей частей, насосная станция
первого подъема В зависимости от тидро-
геологич условии применяют водоприем-
ные устройства различных видов камен-
но-щебеночный, трубчатый, водосборная
галерея, водосборная штольня, комбини-
рованный
Наименее совершенный каменно-
щ е б е н о ч н ы и В г устраивают при т лу
бине отбора воды до 3 4 м для водоснаб-
жения мелких потребителей Водоприем-
ную часть его выполняют в виде каменно-
щебеночной призмы высотой 0,3 0,5 м,
к-рую окружают двухслойным обратным
фильтром Каменно-щебеночную призму
укладывают с уклоном 0,01 0,05 в сторо-
ну водосборного колодца Трубчатый
В г используют для с -х водоснабжения
мелких и средних водопотребителеи Его
устраивают на глубине до 5 8 м о г повер-
хнос I и земли Конст руктивно он представ-
ляет собой водоприемную трубу, уложен-
ную в т раншею и окруженную двух-, т рех
слоиным обратным фильтром Водопри-
емную часть выполняют из керамич ,
асбестоцементных, желеюбет или пласт-
массовых труб с круглой или щелевой пер-
форацией При соответствующем обосно-
вании могу г примени гься и ме галлич тру-
бы В керамич трубах прием воды осуще-
ствляется через зазоры в стыках Состав и
толщину обсыпки подбирают в соответст-
вии с грануломе грич состаном водоносно-
го горизонта Миним диаметр труб состав-
ляет 150 мм, их уклон в зависимости от
расхода отбираемой воды и диаметра —
0,007 0 001, скорость движения воды в
трубах — не менее 0,7 м/с Водосбор-
ные галереи применяют в любых т ид-
рогеологич условиях для крупных сис
тем водоснабжения Конструктивно они
представляют собой проходной или полу-
проходнои водосборный туннель из сбор-
Коксгрукливныс схемы водозабора горизок
тальнот о
а — каменно щебеночного б труб итого в тале
рейного г~ штольни со скважинами усилителями
д — комбинированного 1 — крупный щебень или
ровный камень 2— филм рующая обсыпка (обрат
ный филт тр) 3 — ее геств грунт 4 — тащи гит ш ак
раН из Грамбов глины 5—дренажная тру ба б —мо
стик для прохода эксплуатационного персонала /—
водоприемные отверстия 8 — стенки галереи 9
стенки водосборной штольни 10 —- скважины уси
лит ели 11—-вертик элемент комбинированного во
дозабора (водозаборная скважина) 12 водоупор
Водозабор лучевой 85
ных железобет. звеньев овального или
прямоугольного сечения. В нижней части
галереи устроен лоток для стока воды в во-
досборный колодец. Водоприемные отвер-
стия в стенках галереи (в осн. в нижней ча-
сти) — это чаще всего окна-ниши с филь-
трующими вставками. Водосборные гале-
реи при небольшой глубине заложения (до
8 м) сооружают открытым способом, при
большей — подземным. При открытом
способе в пределах водоприемных отвер-
стий отсыпают обратный фильтр соответ-
' ствующего гранулометрия, состава. На
крутых склонах речных долин подземным
способом сооружают водосбор- н
ы е штольни. Они могут быть прямо-
угольного, трапецеидального или оваль-
ного (иногда круглого) сечения; в их стен-
ках устанавливают водоприемные отвер-
стия. Обратный фильтр создать обычно не
удается, поэтому для увеличения водоот-
бора из штольни могут буриться горизонт,
скважины — фильтры. В мелкозернистых
грунтах обратный фильтр может быть уло-
жен внутри штольни. В двухпластовых си-
стемах, когда под верхним менее проница-
емым слоем залегает хорошо проницае-
мый, применяют комбинированный
В.г., состоящий из горизонт, элемента и
системы вертик. скважин. Горизонт, эле-
мент представляет собой трубчатый или
галерейный водозабор и служит для сбора
и отвода воды. Вертик. скважины играют
роль водоприемных элементов.
Смотровые колодцы на В.г. устраива-
ют на расстоянии от 50 до 100... 150 м. Рас-
стояние между ними в трубчатых В.г. рав-
но 50 м — при диаметре труб менее 500 мм
и 75 м — более 500 мм; для водосборной
галереи это расстояние составляет
100... 150 м. Водосборный колодец в зави-
симости от рельефа местности, условий
залегания водоносного пласта и мощности
водозабора располагается в конце линии
В.г. или в промежуточной точке. Возмож-
ны устройство и нескольких водосборных
колодцев, а также сбор воды в один коло-
дец из нескольких ветвей В.г. Размеры во-
досборного колодца определяются габари-
тами установленного в нем оборудования
(насосного, контрольного и др.).
Наиболее часто В.г. устраивают в
прибрежных зонах; в этом случае их трас-
сируют параллельно урезу воды в реке (во-
доеме). Питаются В.г. в осн. водой, филь-
трующейся из реки (водоема), поэтому их
наз. инфильтрационными. В узких доли-
нах с хорошо развитым подрусловым пото-
ком в аллювиальных отложениях В.г. раз-
мещают поперек долины с целью более
полного перехвата этого потока. В осталь-
ных случаях (напр., при эксплуатации во-
доносных горизонтов конусов выноса) их
устраивают нормально к потоку подзем-
ных вод. В.г. проектируют на основе ре-
зультатов фильтрац. и гидравлич. расче-
тов. Осн. задача расчетов В.г. — определе-
ние притока воды в них; инфильтрацион-
ных (береговых) водозаборов — удаления
их от реки, при к-ром обеспечиваются тре-
буемый расход воды и необходимая длина
водозабора.
Водоприемную часть В.г. устраивают
в виде спец, водоприемных круглых или
щелевых отверстий в стенках (асбестоце-
ментные, железобет. и пластмассовые тру-
бы) или зазоров в из стыках (керамич. тру-
бы) . При проектировании необходимо оп-
ределить форму и размер отверстий, их
кол-во и схему размещения на поверхно-
сти трубы, водопропускную способность
через зазоры в стыках принятых к укладке
керамических труб. Диаметр круглых от-
верстий в асбестоцемент, и пластмасс тру-
бах принимают равным 1... 1,5 см, шири-
ну щели — 0,5... 1 см, в бетонных и желе-
зобет. — 2...2,5 см. Отверстия располага-
ют в шахматном порядке по верхней и
боковой частям труб. Кол-во водоприем-
ных отверстий определяют исходя из поте-
ри напора в них, равной 0,5... 1 см. Потери
напора в стыках керамических труб не
должны превышать 3...5 см вод. ст.
С целью предотвращения выноса ча-
стиц из грунта водоносного горизонта вок-
руг водоприемной поверхности труб или
водосборной галереи устраивают фильт-
рующую обсыпку, играющую роль обрат-
ного фильтра и состоящую из 1 ...3 слоев.
Состав обсыпки подбирают исходя из гра-
нулометрии. состава водоносного горизон-
та. Обводненные грунты могут быть суф-
фозионными или несуффозионными. В
первом случае более мелкие частицы
грунта потоком воды выносятся между бо-
лее крупными, что приводит к развитию
механич. суффозии. Материал обсыпки
должен быть несуффозионным.
ВОДОЗАБОР ЛУЧЕВОЙ — соору-
жение для захвата подземных вод, пред-
ставляющее собой радиальную систему
горизонт, (или наклонных) водозаборных
лучевых скважин (дрен), сходящихся в
центрально расположенном водосборном
колодце (шахте), где установлено водо-
подъемное оборудование. В.л. применяют
в водоносных пластах (кровля к-рых рас-
положена от дневной поверхности земли
на глубине не более 10 м, а мощность не
превышает 20 м) для захвата подрусловых
подземных вод аллювиальных отложений
в берегах и под руслом водотоков (рек, ка-
налов) и водоемов (озер, прудов, водохра-
нилищ) ; в неоднородных по высоте водо-
носных пластах, когда необходимо полнее
использовать наиболее водообильные
слои. В.л. сооружают и при огранич. пло-
щади возможного расположения водоза-
борных сооружений (островное положе-
ние, залесенность, занятость застройкой и
т.п.); при ограниченности территории, от-
Водозабор лучевой
а — подрусловый; б — береговой; 1 — вертик. насос;
2 — горизонт. насос;5—водозаборные лучевые сква-
жины (трубчатые фильтры); 4 — водосборный ко-
лодец (шахта); 5 — береговые лучи; б — подрусло-
вые лучи
чуждаемой'под зону сан, охраны; при экс-
плуатации линз пресных вод, располож. в
бассейне или потоке засол, подземных вод;
в безнапорных водоносных пластах с ма-
лой водопроводимостью; для систем с ис-
кусств. пополнением запасов подземных
вод с сезонным и многолетним их регули-
рованием. Применение В.л. затруднено в
галечниковых грунтах при крупности
фракций D60 й: 50 мм и при наличии в во-
86 Водозабор поверхностных вод
доносных грунтах включений валунов в
кол-ве более 10%.
В зависимости от местонахождения
относительно источников питания В.л.
подразделяют на: подрусловые — при
расположении водозаборных скважин-
лучей под дном водотока (водоема), и с во-
досборным колодцем (шахтой) на 6epeiy
или в русле; береговые — при распо-
ложении всего В.л. на берегу вблизи водо-
тока (водоема); берего-русловые —
при расположении водозабора на берегу, а
водозаборных скважин-лучей и в берего-
вой зоне и под руслом; водораздель-
ные — при расположении В.л. на водо-
раздельной территории в значит, удале-
нии от источников питания. По конструк-
тивным особенностям В.л. классифициру-
ют на: классического типа — с одним яру-
сом горизонт, трубчатых скважин
(дрен)-лучей; малые — с центр, водосбор-
ным колодцем в виде буровой скважины
(шурфа) с обсадкой; многоярус-
ные — с расположением горизонт, водо-
заборных скважин-лучей на разных уров-
нях; комбинированные — с горизонт, и
вертик. скважинами-усилителями, к-рые
бурятся из водосборного колодца (шахты)
и каптируют лежащий ниже напорный го-
ризонт подземных вод; с наклонными и на-
клонно-горизонт. скважинами-лучами.
Водосборный колодец (шахта) в за-
висимости от инж.-геол., гидрогеол. и
производств, условий сооружают преиму-
щественно цилиндрич. формы в виде:
шахтного опускного колодца из монолит-
ного (реже сборного) железобетона глуби-
ной заложения от 5...6 до 30...40 м, диа-
метром 3...10 м; шахты, построенной пу-
тем щитовой проходки, глубиной до
50...60 м, диаметром 4... 12 м; водосбор-
ной камеры из небольших стандартных
сборных железобет. колец глубиной
3...6 м, диаметром 0,8... 1,5 м; стальной
обсадной трубы диаметром 0,2...2 м, глу-
биной 10... 15 м; шахты из железобетона
или стальных труб большого диаметра те-
лескопия. конструкции. Кроме того, водо-
сборные колодцы (камеры) любой в плане
формы могут сооружаться открытым спо-
собом на глубину до 6... 8 м (с водопониже-
нием и водоотливом) диаметром до 20 м.
Иногда водосборные колодцы разделяют
по вертикали или горизонтали на две ка-
меры: водосборную (рабочую) и смотро-
вую (монтажную). В первую из них (мок-
рую) поступает вода из горизонт, сква-
жин, другая (сухая) служит для осмотра,
ремонта и замены водоподъемного и гид-
ромеханич. оборудования (насосов, за-
движек, трубопроводов и т.п.). В качестве
водоподъемного оборудования в В.л. ис-
пользуют либо глубинные насосы вертик.
типа с погружными электродвигателями
или вертик. вращающимися валами, либо
насосы горизонт, типа, к-рые устанавли-
вают на спец, рабочей площадке, располо-
женной на глубине 4.. .5 м от уровня под-
земных вод. В стенках водосборного колод-
ца оставляют отверстия (гнезда) для по-
следующей проходки скважин-лучей, к-
рым придают раструбную форму с
расширением внутрь колодца, что позво-
ляет при установке направляющих пат-
рубков (кондукторов) компенсировать пе-
рекосы, возможные при сооружении ко-
лодца. Число отверстий принимается в
1,5...2 раза больше расчетного числа лу-
чей на случай замены или устройства до-
полнит. горизонт, скважин для увеличе-
ния мощности водозабора. Число, направ-
ление, глубину заложения и длину луче-
вых скважин принимают в зависимости от
конкретных гидрогеол., геолого-литоло-
гич., строит, и эксплуатац. условий. Число
лучевых скважин В.л. обычно колеблется
от 3 до 12, длина — от 5 до 150 м, диа-
метр — от 50 до 500 мм. В однородных
пластах при длине лучевых скважин ме-
нее 20 м угол между ними принимают не
менее 20й’ а оптимальное число лучей при
их равномерном расположении вокруг во-
досборного колодца — в пределах 3,7.
Наиболее широкое распространение по-
лучили лучевые скважины с трубчатыми
фильтрами.
ВОДОЗАБОР ПОВЕРХНОСТНЫХ
ВОД — комплекс гидротехнич. сооруже-
ний, включающий водоприемник, насос-
ную станцию с самотечными или сифон-
ными водоводами. При выборе типа и кон-
струкций В.п.в. учитывают следующие
хар-ки поверхностных источников: рас-
ходный режим, водохоз. баланс; устойчи-
вость ложа, поймы или берегов источника
с прогнозом на 15—20 лет; требования к
качеству воды, предъявляемые потребите-
лями; качеств, и количеств, хар-ки воды с
учетом возможного их изменения вследст-
вие! поступления в источник сточных вод;
режимы перемещений донных отложе-
ний; наличие вечномерзлых грунтов, воз-
можность промерзания и пересыхания ис-
точника; наличие снежных лавин и селе-
вых явлений; осенне-зимний режим ис-
точника и шуголедовые явления в нем;
темп-ру воды по периодам года и ее стра-
тификацию; характерные особенности ве-
сеннего вскрытия источника, половодья и
прохождения паводков; требования орга-
нов по регулированию использования и
охране вод, сан. надзора, охраны рыбных
запасов; возможность организации зон
сан. охраны при необходимости забора во-
ды на хоз.-питьевые нужды; технико-эко-
номич. оценку условий комплексного ис-
пользования источников.
Во всех системах водоснабжения
предусматривают мероприятия по предот-
вращению механич., биологич. и минера-
логия. загрязнений воды, поступающей в
В.п.в., при последующей ее транспорти-
ровке по каналам и водоводам. В случае
шуголедовых явлений в источнике водо-
снабжения предусматривают электро-
обогрев решеток, подвод к водоприемни-
кам теплой воды или сжатого воздуха, им-
пульсную промывку в сочетании с обрат-
ной промывкой, покрытие металлич.
элементов кассет гидрофобным материа-
лом и др. При отборе воды из источников,
имеющих рыбохоз. значение, предусмат-
ривают рыбозащитные устройства.
В.п.в. различают по: виду водоисточ-
ника — из водотоков с равнинных, пред-
горных и горных рек и каналов, из водо-
емов (морей, озер, водохранилищ); назна-
чению —для хоз.-питьевого, пром., ирри-
гационного, теп лоэн ергетич.
водоснабжения; категории обеспеченно-
сти подачи воды; компоновке осн. элемен-
тов — совмещенные (водоприемник и на-
сосная станция компонуются в одном со-
оружении) и раздельные; месту располо-
жения водоприемника — береговые,
русловые, выносные; типу или схеме водо-
забора — 1) береговая насосная станция с
самотечными или сифонными водоводами
и водоприемниками в водоисточнике
(крибе) с водоприемным ковшом, 2) с от-
крытым или огражденным каналом, под-
водящим воду к насосной станции; спосо-
бу приема воды в водоприемник — с верх-
ним, боковым, нижним приемами воды;
условию приема воды в водоприемник —
поверхностный, глубинный и донный, по-
ложению водоприемника по отношению к
уровню воды в водотоке или водоеме — не-
затопляемый, временно затопляемый и за-
топленный; материалу, из к-рого изготов-
ляют водоприемники, — железобетон.,
бетонные, металлические, деревянные;
конструктивным особенностям водопри-
емника — с вихревой камерой, щелевые,
ряжевые, раструбные, трубчатые, зонтич-
ные; воздействию на природные условия
водоисточника — активные и пассивные,
характеру подвижности водозабора —
стационарные, плавучие и фуникулер-
ные; режиму эксплуатации — пост, и вре-
менные. При необходимости увеличения
глубин воды у входных отверстий и регу-
лирования забора воды устраивают при-
плотинные водоприемники водозаборного
сооружения, к-рые могут быть как в теле
плотины, так и за ее пределами.
В.п.в. по обеспеченности подачи воды
подразделяют на три категории, в соответ-
ствии с к-рыми устанавливают класс соо-
ружений. Выбор схемы компоновки этих
сооружений в сложных гидроморфологич.
условиях производят на основе лаборатор-
ных и натурных исследований. Использо-
вание пассивных В.п.в. или таких их ком-
поновок и конструктивных элементов, к-
рые не нарушают или сводят к минимуму
нарушения естественного режима подо-
Водоподогреватели в системе теплоснабжения 87
источника, позволяет даже в очень тяже-
лых условиях забора воды обеспечить их
высокую категорию. Так, при интенсив-
ном разрушении берегов, прибрежных
склонов и вдоль береговых наносов вынос
насосной станции за пределы зоны ожида-
емого разрушения (без устройства берего-
защиты) и размещение водоприемников
вне зоны действия сосредоточ. течений,
ВЫХОДЯЩИХ из прибойных зон, позволяют
обеспечить водозабор первой категории.
Использование таких конструктивных
элементов, как ковши, пороги, шпоры,
дамбы, открылки, позволяющих улуч-
шить местные условия забора воды (ран-
ний ледостав, отвод от места водоотбора в
водоисточнике масс воды с повыш. содер-
жанием наносов, сора, шугольда), позво-
ляет повысить категорию В.п.в. Конструк-
ция В.п.в. должна обеспечивать забор из
водоисточника расчетного расхода воды и
подачу его потребителю; защиту системы
водоснабжения от попадания в нее сора,
планктона, наносов, ракушек и шугольда,
а также молоди рыб от гибели и травмиро-
вания, пропуск проходных рыб к нерести-
лищам в водоисточниках рыбохоз. назна-
чения; при этом быть прочной, устойчи-
вой и долговечной.
ВОДОЗАБОР ПОДЗЕМНЫХ
ВОД — комплекс гидротехнич. сооруже-
ний, включающий каптажные устройства
для приема воды из источника (водонос-
ного пласта), насосные станции для подъ-
ема воды, водоводы для сбора и транспор-
тировки воды в сооружения по улучше-
нию качества воды или в резервуары. Для
забора подземных вод применяют соору-
жения двух видов — подземные и назем-
ные. В зависимости от характера располо-
жения в водоносном пласте подземные во-
дозаборы бывают вертик., горизонт, и лу-
чевые. Вертик. водозаборы — скважины и
колодцы шахтные-, горизонт. — каменно-
щебеночные дрены сплошного заполне-
ния, трубчатые дрены, галереи, штольни;
лучевые — горизонт, скважины, собираю-
щие воду в вертик. шахту (колодец). В ря-
де случаев сооружают комбинированные
водозаборы с горизонт, галереями и рядом
вертик. скважин, из к-рых подземные во-
ды изливаются в галерею под естеств. на-
пором.
Для приема естеств. выходов подзем-
ных вод на дневную поверхность в виде ис-
точников (родников) сооружают каптажи
или колодцы. При слабо выраженном вы-
ходе подземных вод на дневную поверх-
ность во многих местах их сбор и слив в ка-
меру-колодец осуществляется с помощью
горизонт, дрены. Из сборной камеры-ко-
лодца вода подается к потребителю по во-
доводу самотеком, если позволяют усло-
вия рельефа, или с помощью насоса. Для
добычи подземных вод на глубине ниже
10 м (до 1000 м и более), приуроченных к
мощным водоносным пластам или системе
пластов, сооружают водозаборы из сква-
жин. I Грименяют их и в тех случаях, когда^
подземные воды залегают на глубине ме-
нее 10 м, а мощность водоносного пласта
не менее 5—6 м. По если при этом водо-
носный пласт представлен рыхлыми поро-
дами (песками, галечниками), то вместо
скважин можно сооружать шахтные ко-
лодцы или лучевые водозаборы. Горизонт,
водозаборы применяют для получения
подземных вод первого от поверхности
земли водоносного пласта, имеющего по-
дошву на глубине до 8 м; галерейные или
в виде штольни — для получения воды из
водоносных пластов, залегающих на лю-
бой глубине. Па месторождениях с выра-
женной фильтрац. неоднородностью водо-
носных пластов группы или ряды скважин
размещают там, где эти пласты имеют
наибольшую водопроводимость (большую
мощность, водопроницаемость, наиболь-
шую закарстовашюсть, трещиноватость и
т.д.). На конусах выноса предгорных рав-
нин скважины располагают в виде линей-
ных или дугообразных рядов нормально к
направлению потока подземных вод. В до-
линах рек с пост, поверхностным стоком
при прямой связи реки с водоносным пла-
стом скважины располагают вдоль ее бере-
га. Расстояние от уреза воды в реке до
скважин зависит от ряда факторов: мощ-
ности водоносного пласта, качества реч-
ной воды, размываемости берегов, измене-
ния уровня воды в реке, уровня, соответст-
вующего расходу редей 95%-ной обеспе-
ченности, промерзания донных и
береговых участков русла, степени за-
кольматированпости русла и возможности
увеличения кольматации русловых отло-
жений при эксплуатации водозабора. В
долинах рек с непост. поверхностным сто-
ком, когда в расчете водозабора учитыва-
ется периодическая сработка естеств. за-
пасов подземных вод и их восполнение,
скважины располагают на участках с наи-
большей емкостью водовмещающих пород
и наличием благоприятных естеств. усло-
вий восполнения запасов в паводок. На
участках с искусств, пополнением запасов
подземных вод водозахватные сооружения
любого типа (скважины, шахтные колод-
цы, горизонт, и лучевые водозаборы) рас-
полагают по отношению к инфильтрац.
устройствам, как и в долинах рек с пост,
поверхностным стоком. Каптаж надмерз-
лотных вод предпочтителен шахтными ко-
лодцами, дренажами и галереями, более
надежными по сравнению со скважинами
в отношении промерзания. При сложении
берегов, островов или русел рек высоко-
проницаемыми породами эффективно
применение инфильтрац. (береговых) во-
дозаборов. Тип водозабора на перемерзаю-
щих реках выбирают с учетом сработки за-
пасов подземных вод и промерзания тали-
ка с момента отсутствия стока до оттаива-
ния проморож. грунта в русле реки.
11ри заборе воды должна быть обеспе-
чена защита водоприемных устройств от
перемерзания, для чего предусматривают:
макс, заглубление водоприемных уст-
ройств (колодцев, дрен) в водоносные
фунты; двойные крыши люков смотровых
и водоприемных колодцев; тепляки над
водоприемными шахтами; утепление ко-
лодцев на дренах и галереях, непосредст-
венно самих дрен и галерей торфом,
льдом, снегом; создание мощных фильт-
рующих обсыпок вокруг дрен (галерей),
проходящих через мерзлые берега; элект-
рообогрев водоприемных устройств; сброс
отработ. подогретой воды, пара. Для пред-
отвращения замерзания воды в стволах
скважин необходимо обеспечивать: не-
прерывную откачку, даже если для этого
приходится сбрасывать часть отбираемого
расхода в водоносный пласт при переры-
вах в откачке; эпизодическую подачу в
скважину теплой воды или пара; обогрев
линейными источниками тепла, в т.ч.
электрокабелем.
В основу расчета водозаборных соо-
ружений положены гидравлич. и гидроди-
намич. методы, позволяющие оценить по-
нижение уровней (напоров) в водоприем-
ных устройствах при заданном дебите в
различные периоды и определ. схематиза-
ции гидрогеология, обстановки.
Водоприемные устройства — фильт-
ры разл. типов должны быть ремонтопри-
годными, т.е. обеспечивать применение
импульсных, реагентных и комбипиров.
(импульсно-реагентных) способов восста-
новления мощности водозаборов. При ис-
тощении запасов подземных вод в р-не
расположения водозаборов используют
системы искусств, пополнения подземных
вод, состоящие из инфильтрац. сооруже-
ний открытого (бассейны, траншеи и др.)
или закрытого (скважины, колодцы) ти-
па. Совершенствование В.п.в. достигается
устройством водоприемных систем с
ушир. контурами обсыпок, регулировани-
ем потока подземных вод с использовани-
ем магазипирования стока, сооружением
подземных плотин, применением техно-
логич. приемов, обеспечивающих ста-
бильную работу водозаборов длительное
время.
ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛИ В СИС-
ТЕМЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ — тепло-
обменные аппараты, в к-рых подготавли-
вают горячую воду для теплоснабжения.
Если греющий теплоноситель — пар, то
используют пароводяные теплообменни-
ки-, если — вода с более высокой темп-
рой — то водо-водяные подогреватели.
Первые применяют на ТЭЦ или в паровых
котельных в целях получения горячей во-
88 Водоприемник
ды для водяных систем теплоснабжения.
Подогреватели состоят из корпуса, в к-ром
находится пучок трубок. Вода проходит
внутри трубок и нагревается до необходи-
мой темп-ры, а пар поступает в межтруб-
ное пространство, конденсируется на на-
ружной поверхности трубрк и'отдает свою
теплоту. Из-за наличия поверхности на-
грева такие теплообменники наз. поверх-
ностными, или рекуперативными. Грею-
щий и нагреваемйй теплоносители в этих
теплообменниках не смешиваются.
Теплообменники используют также в
тепловых пунктах системы теплоснаб-
жения. В паровых система^ по трубопро-
водам поступает пар, и для получения го-
рячей воды применяют пароводяной подо-
греватель. В водяных системах рекупера-
тивные водоподогреватели используют
при необходимости разобщения греющей
и нагреваемой воды, к-рое требуется для
обеспечения независимых гидравл. режи-
мов в тепловых сетях и в местных систе-
мах, а также в случаях, когда нельзя или
нежелательно допустить перемешивания
теплоносителей (напр., при использова-
нии в качестве греющей воды конденсата
йли умягченной и деаэриров. воды или
при подогреве питьевой воды). Смесит,
теплообменники обычного типа в системах
теплоснабжения не применяют, если не
считать элеваторы, к-рые являются и на-
гнетателями, и смесителями горячей и ох-
лажденной в системе отопления воды.
При использовании в качестве грею-
щего теплоносителя пара известны его
давление и темп-pa, при использовании
воды — ее начальная и конечная темп-ры;
кроме того, известны темп-ры на входе и
выходе нагреваемой воды, кол-во переда-
ваемой в водонагревателе теплоты и рас-
ходы греющего и нагреваемого теплоноси-
телей. В этом случае площадь поверхности
нагрева водонагревателя, м , определяют
по ф-ле F - Q/КА tcp, где Q — тепловая
произ-сть, Вт; К — коэфф, теплопереда-
чи, Вт/ (м2,0С); A tcp — средняя разность
темп-p между греющим и нагреваемым
теплоносителями, °C.
Темп-pa пара при его конденсации не
изменяется, а темп-pa воды вдоль поверх-
ности нагрева изменяется нелинейно. За
расчетную разность принимают среднюю
логарифмич. разность темп-р:
A tcp “ (A te - А 1м) /1п ( A te/ A t\i),
где А 1б— наибольшая разность темп-р
между греющим и нагреваемым теплоно-
сителями; AtM— наименьшая разность
темп-р. Коэфф, теплопередачи определя-
ют по ф-ле К- р/(l/ai+ а/А + 1/аг),
где А1 — коэфф, теплоотдачи от греющего
теплоносителя к стенке поверхности на-
грева; а 2 — то же, от стенки к нагревае-
мой воде; р — толщина стенки; А — теп-
лопроводность материала стенки.
В процессе эксплуатации на поверх-
ности нагрева отлагается накипь, особенно
интенсивно со стороны нагреваемой для
горячего водоснабжения водопроводной
воды, т.к. она, как правило, не подвергает-
ся хим. очистке от солей жесткости. Ко-
эфф. р, учитывающий термин, сопротив-
ление накипи, принимают равным 0,85.
Коэфф, теплоотдачи зависит от
свойств теплоносителя, характера тепло-
обмена (конденсация, вынужденная или
свободная конвекция), режима движения
воды и конструкции теплообменного ап-
парата. Термин, сопротивлением стенки
трубок, составляющих поверхность нагре-
ва, часто пренебрегают, поэтому ф-ла Для
определения коэфф. К примет вид К -»р-
* (a ia г)/( a i + a 2).
Если вода движется в межтрубном
пространстве, то в расчетах используют
эквивалентный диаметр d3K " 4f/u, где f —
площадь поперечного сечения; и — смо-
ченный периметр. Потери давления в по-
догревателе А Р, Па, определяют в ре-
зультате гидравлич. расчета по ф-ле
АР»(а| + St )w2/2 р,
где А — безразмерный коэфф, сопротив-
ления трения; 1 — длина, м; d — диаметр,
м; t — коэфф, местного сопротивления;
w — скорость воды, м/с; р — плотность
воды, кг/м3.
Коэфф, трения А зависит от режима
движения воды (число Рейнольдса) и эк-
вивалентной шероховатости труб. Для
средних значений он равен 0,03—0,04.
Коэфф, t определяют в зависимости от
конструкции теплообменника. Плотность
берут для средней темп-ры воды. Скорость
воды в трубках водоподогревателя прини-
мают 0,5 — 1,2 м/с.
В системах горячего водоснабжения
применяют кожухотрубные и пластинча-
тые водо-водяные подогреватели, в паро-
вых — скоростные двух- и четырехходо-
вые пароводяные подогреватели, в систе-
мах горячего водоснабжения с периодич.
разбором воды (напр., душевые установки
предприятий) — емкостные горизонт, па-
роводяные подогреватели.
ВОДОПРИЕМНИК — устройство, с
помощью к-рого осуществляется забор во-
ды из водотока или водоема. Оно должно
сохранять работоспособность при возник-
новении осложнений, вызванных: сниже-
нием глубин воды у водоприемных отвер-
стий или расходов воды; образованием в
потоке внутриводного льда и шуги; шуго-
заполнением русла, а также транспорти-
ровкой потоком наносов, сора, карчей,
топляков и т.п.; судоходством, лесоспла-
вом, регулированием стока на ГЭС; отбо-
ром воды для др. целей; захватом загрязне-
ний водотока или водоема; переформиро-
ванием русла или побережья водотока или
водоема; волнением, вдольбереговыми пе-
ремещениями наносов, нагонов сора или
льда; развитием ракушки, планктона, за-
хватом водорослей; развитием или дегра-
дацией границы вечномерзлых грунтов;
ледообразованием, заторами, торошением
и навалами льда. Эффективность работы
водоприемников, оборудованных сороу-
держивающими решетками, фильтрую-
щими кассетами или рыбозащитными сет-
ками, зависит от скорости втекания воды в
них, их расположения относительно на-
правления течения и глубины воды в водо-
источнике у водоприемных отверстий, а
также от наличия у последних козырьков,
порогов, ребер и др. элементов.
Наибольшее распространение полу-
чили В., водоприемные отверстия к-рых
расположены вертикально. Применяют
также В. с наклонно и горизонтально рас-
положенными отверстиями с поступлени-
ем воды сверху вниз и в обратном направ-
лении. Широкое применение получили
затопленные В., верх к-рых размещен не
менее чем на 0,2 м ниже миним. отметки
нижней поверхности льда. Основной их
недостаток — недоступность обслужива-
ния при возможной аварии. Конструкция
В. должна обеспечивать защиту водопри-
емных отверстий от наносов, шуги, мусо-
ра, а также защи ту молоди рыб, равномер-
ность скоростей по всей длине водоприем-
ного фронта, обратную промывку сороу-
держивающих решеток и фильтрующих
элементов. Гидравлич. расчеты В. выпол-
няют для определения: гидравлич. харак-
теристик режима работы; размеров водо-
приемных отверстий, диаметров самотеч-
ных или сифонных водоводов и др. конст-
руктивных элементов; потерь напора в
водоприемнике и подводящей системе во-
доводов; наивысшей отметки оси насосов;
степени равномерности отбора воды. В.
следует защищать от подмыва обтекаю-
щим потоком путем устройства заглублен-
ного основания и крепления ложа водо-
источника вокруг них.
В. разного типа (не менее двух), ра-
ботающие совместно (заменяя друг друга)
либо независимо один от другого и входя-
щие в состав одного водозабора, наз. ком-
бинированными. Комбинированные В.
наиболее приспособлены к условиям рабо-
ты при большом кол-ве наносов и шуги.
Самыми распространенными являются
водозаборы, имеющие русловой и берего-
вой водоприемники, при этом береговой
работает только в паводки и половодье,
когда в реке проходит наибольшее кол-во
наносов, а русловой — только в межень и
в периоды шугохода. На реках с большой
амплитудой колебаний уровней воды при-
меняют водозаборы с береговыми и ковшо-
выми водоприемниками. Водоприемные
ковши устраивают для предотвращения
Водораспределительная система биофильтра 89
Типовой затопленный водоприемник с вихре-
вой камерой
1 — корпус водоприемника; 2 — водоприемное от-
верстие;.? —самотечный водовод; 4—наносозащит-
ный щит; 5 — вихревая камера; 6 — переходный рас-
труб
шуголедовых помех на водотоках. Водо-
приемные ковши покрываются ледяным
покровом на 2—3 сут раньше речного по-
тока, поэтому скорость течения воды в них
должна быть такой, при к-рой обеспечива-
ется всплывание к поверхности всех кри-
сталлов ледяной взвеси. Самопромываю-
щиеся ковши (СПК) на реках с малыми
или недостаточными глубинами рекомен-
дуется применять для поддержания у В.
глубин, необходимых для бесперебойного
отбора воды. При этом СПК выполняют
все функции по защите В. от наносных,
шуголедовых и других помех.
ВОДОПРОВОД — система водопро-
водных сооружений и устройств для обес-
печения потребителей водой. Первые В.
возникли в Древнем Риме в глубокой древ-
ности. Вода по ним подавалась к городу са-
мотеком по каналам. При пересечении до-
лин или оврагов каналы прокладывали по
спец, мостам — акведукам. Частично со-
хранившиеся до наших дней, они пред-
ставляют собой образцы древнего инже-
нерного искусства. В городе вода подводи-
лась к центр, резервуарам, откуда подава-
лась по трубам к обществ, баням и
купальням, к дворцам и домам патрициев,
а также к фонтанам и бассейнам, к-рыми
пользовалось население. Первые сведения
об устройстве централизов. гор. В. в стра-
нах Европы относятся к концу XII в., когда
в Париже был построен первый самотеч-
ный В. В XIII в. был сооружен В. в Лондо-
не. Применение паровых насосов позволи-
ло значительно увеличить дальность
транспортировки воды. В XII—XIV вв. по-
строены В. для крепостей ряда русских го-
родов. В XV в. появился самотечный род-
никовый В. для Московского Кремля. В
1631 в нем же был сооружен В., подавав-
ший воду с помощью "водовзводной маши-
ны" в водонапорную башню. Для транс-
портировки воды из нее использовали
свинцовые трубы. В 1718 по приказу Пет-
ра I был сооружен водопроводный канал
для Летнего сада в Санкт-Петербурге, в
1721 — Петергофские фонтаны. При Пет-
ре I началось сооружение родникового В.
в Царском Селе, законченное в 1749. Для'
Царского Села был построен также круп-
ный для того времени (длиной более
15 км) речной В. с забором воды из р.Та-
лицы. В 1804 заканчивается стр-во перво-
го московского В., к-рый подавал самоте-
ком грунтовую воду из села Б.Мытищи на
расстояние около 16 км. Сохранился акве-
дук мытищинского В. (у с.Ростокино) для
перехода долины р.Яузы. Сооружались и
в др. городах. В 1900 начал строиться и с
1902 вступил в действие первый москов-
ский В. с забором воды из р.Москвы у дер.
Рублево. В наши дни В. — сложные систе-
мы водопроводных сетей и сооружений по
забору воды из поверхностных и подзем-
ных источников, очистке и обработке воды
разл. механич., хим. и физ.-хим. метода-
ми (см.Система водоснабжения).
ВОДОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ
СИСТЕМА БИОФИЛЬТРА — система
труб или лотков, обеспечивающая равно-
мерное распределение (орошение) по по-
верхности биофильтра обрабатываемой
сточной воды. В.с.б. подразделяют на не-
подвижные и подвижные. К первым отно-
сятся дырчатые желоба, спринклерная и
водоструйная системы орошения; ко вто-
рым — вращающиеся реактивные ороси-
тели. В отечеств, и зарубежной практике
наибольшее распространение получили
спринклерная система для прямоугольных
в плане биофильтров и вращающиеся оро-
сители для круглых.
Спринклерная система орошения со-
стоит из дозирующего бака, магистр, тру-
бопровода с сифоном, разводящей сети
труб с вертик. стояками, на верхних кон-
цах к-рых прикреплены спринклерные го-
ловки с отражат. элементами (зонтика-
ми) . Нач. свободный напор у спринклера
должен быть 1,5 м, конечный — не менее
0,5 м; диаметр отверстий спринклерной
головки — 13—40 мм, высота ее располо-
жения над поверхностью загрузочного ма-
териала биофильтра — 0,15—0,2 м.
Сточная вода поступает в дозирующий
бак, из к-рого автоматически после его на-
полнения с интервалами не более 5—
8 мин подается в разводящую сеть и через
спринклерные головки разбрызгивается
над поверхностью биофильтра. Для более
равномерного орошения биофильтра
спринклеры размещают в шахматном по-
рядке таким образом, чтобы площади, оро-
шаемые соседними спринклерами, час-
тично перекрывались. Расчет спринклер-
ной системы сводится к определению рас-
хода воды из каждого спринклера, их
числа, диаметров труб разводящей сети,
емкости и времени работы дозирующего
бака.
Реактивный вращающийся ороси-
тель состоит из двух, четырех или шести
дырчатых труб, консольно закрепленных
90 Водотрубный котел
Схемы водораспределит. систем биофильтров
а — спринклерная; б — с реактивным вращающим-
ся оросителем; а — водоструйная; 1 — подача сточ-
ных вод; 2 — дозирующий оак; 3 — магистральный
подводящий трубопровод; 4 — биофильтр; 5 — раз-
водящая сеть;б—стояк; 7 — спринклерные головки;
8 — отражатель струи воды (зонтик); 9 — отведение
сточных вод; 70 — распределит, камера; 11 — распре-
делит. трубы с отверстиями; 12 — насадочные эле-
менты; 13 — водоотбойные розетки; 14 — крепеж-
ные устройства
на общем стояке. Сточная вода под напо-
ром не менее 0,5 м подается в распределит,
камеру, установленную на шариковых
подшипниках, к-рая свободно вращается
вокруг вертик. оси. Из камеры вода посту-
пает в радиально располож. распределит,
трубы и через отверстия диаметром 10—
15 мм выливается на поверхность био-
фильтра. Под действием реактивной си-
лы, возникающей при истечении воды из
отверстий, распределитель вращается.
Расстояния между отверстиями увеличи-
ваются от периферии к центру, вследствие
чего обеспечивается равномерное ороше-
ние поверхности биофильтра. Распреде-
лит. трубы располагают над загрузочным
материалом на расстоянии 0,2 м. Расчет
реактивного оросителя сводится к опреде-
лению: числа и диаметра распределит,
труб — из условия движения жидкости в
них со скоростью 0,5—1 м/с; числа и диа-
метра отверстий в трубах — из условия ис-
течения жидкости из них со скоростью не
менее 0,5 м/с; расстояния каждого отвер-
стия от оси оросителя; числа оборотов оро-
сителя и напора, требуемого для его вра-
щения.
Водоструйная система орошения со-
стоит из магистр, трубопровода или лотка;
разводящей сети из трубопроводов или
лотков; сливных трубок (насадочных эле-
ментов) с отверстиями диаметром 15—
32 мм, располагаемых в днище разводя-
щих труб или лотков; водоотбойных круг-
лых в плане розеток, имеющих плоскую
или вогнутую сферич. форму с гладкими
или фигурными кромками. Водоотбойные
розетки располагают под сливными труб-
ками (над загрузочным материалом) или
непосредственно на его поверхности; в
первом случае их подвешивают к разводя-
щим трубопроводам или лоткам, во вто-
ром — закрепляют на поверхности загруз-
ки. Разводящую сеть размещают над за-
грузочным материалом на расстоянии
0,5— 1 м. Сточная вода из магистр, водово-
да поступает в разводящую сеть и через
сливные трубки изливается в виде струй на
водоотбойные розетки. Ударяясь о розет-
ку, струя воды разбивается на мелкие
брызги и струйки, равномерно орошая по-
верхность загрузочного материала био-
фильтра. Расчет водоструйной системы
сводится к определению ширины и высоты
лотка или диаметра труб; числа и диамет-
ра отверстий сливных трубок. Расчет рас-
пределит. сети биофильтров производится
по макс, расходу воды с учетом рецирку-
ляц. расхода.
ВОДОТРУБНЫЙ КОТЕЛ — паро-
вой котел, поверхность нагрева к-рого со-
стоит из стальных труб, омываемых спару -
жи газообр. продуктами сгорания топлива
(дымовыми газами). Внутри труб, объе-
дин. барабанами и коллекторами в единую
систему, движутся вода и пароводяная
смесь. Первые В.к. — горизонтально-во-
дотрубные — были созданы во 2-й полови-
не XIX в. В 1893 рус. инж. В.Г.Шухов со-
здал В.к., к-рый состоял из продольного
барабана и трубчатых батарей, представ-
ляющих собой 2 пучка труб, ввальцов. в
плоские стенки коротких цилиндрич. ка-
мер; в зависимости от числа батарей (от 1
до 5) площадь поверхности нагрева котла
могла изменяться от 62 до 310 м , а паро-
произ-сть от 1 до 7 т/ч при давлении пара
до 1,3 МПа. В нач. XX в. появились верти-
кально-водотрубные котлы, к-рые за
очень короткое время были доведены до
высокой степени совершенства. В 30-е гт.
Л.К. Рамзин (1887—1948) сконструиро-
вал В.к. с принудит, циркуляцией. Верти-
кально-водотрубные и горизонтально-во-
дотрубные котлы отличаются один от др.
по конструкции, характеру расположения
трубных пучков и их объединению в об-
щую систему. В вертикально-водотруб-
ных барабаны котлов располагаются по
длине или фронту котла, а кипят, трубы,
составляющие поверхность нагрева, —
вертикально или с небольшим уклоном.
Водотрубный котел MM3-IV-0.8/9
1 — крышка; 2 — лаз; 3 — пароводопробные краны;
4 — дымовая труба и заслонка; 5 - предохранит, кла-
пан; б — манометр; 7 — сигнализатор предельного
уровня воды в котле; 8 — водоуказатель; 9— кипя-
тильные трубы; 10 — питат. вентиль; 11 — обратный
питат. клапан; 12 -- топочная дверка; 13 — вентиль
для продувки котла
Котлы работают на кусковом, пылевид-
ном, жидком котельном или газообраз-
ном топливе, снабжены автоматич. уст-
ройствами для регулирования работы
котлоагрегатов. Для отопит, котельных
пром-сть выпускает вертикально-цилинд-
рич. во дотрубно-газотрубные котлы ВГД,
вертикально-водотрубные типа МЗК,
ММ3, двухбараб. серии Е-1-9 и др. номин.
произ-стыо до 1,6 т/ч, давлением пара
0,8—0,9 МПа. Котлы Е-1-9 поставляются
с блоком водоподготовки, питательным
насосом, тягодутьевыми устройства-
ми, а при сжигании газа и мазута — с ав-
томатикой. Горизонтально-водотрубные
котлы сняты с произ-ва.
ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ — обог-
ревание здания или сооружения системой
отопления, в к-рой в качестве теплоноси-
теля используется вода. В.о. в XVIII в.
применялось для отопления оранжерей и
теплиц, а с нач. XIX в. — и зданий. В Рос-
сии первая система В.о. была сооружена в
Петербурге в. 1834 (П.Г. Соболевский,
Водяное отопление 91
1782—1841). В XIX в. В.о. устраивалось
гравитационным — с естеств. циркуля-
цией воды. В 50—60-х гг. XIX в. распрост-
ранилось как более дешевое В.о. высокого
давления по системе англ. инж. Перкинса
(патент 1831). Система состояла из замк-
нутых со всех сторон и заполн. водой вер-
тик. толстостенных трубок (внутр, диа-
метр 15, наружный 25 мм). Вода нагрева-
лась в змеевике, помещ, в центр, печь. Та-
кого же рода змеевики ("нагреват.
спирали"), соедин. одной трубой (сейчас
подобная связь отопительных приборов
наз. однотрубной системой водяного
отопления), размещались в обогреваемых
помещениях. В системе циркулировала
вода под значит, давлением (до 7 МПа),
нагреваемая до 260—300°С. Кроме змее-
виков в помещениях использовались тру-
бы отопительные — гладкие трубы боль-
шого диаметра, а затем и ребристые тру-
бы — первые спец, отопит, приборы. При-
менялось также В.о. повыш. давления (до
0,8 МПа) по системе франц, инж. Л. Дю-
вуара — горизонт, типа с отопит, прибора-
ми в виде чугунных цилиндрич. печей со
сквозным внутр, каналом (система подо-
бного вида действует в одном из зданий в
г.Нижнем Новгороде). С 70-х гг. прошло-
го столетия с В.о. высокого давления стало
успешно конкурировать В.о. низкого дав-
ления, выполняемое заводом Сан-Талли в
Петербурге по горизонт, схеме с отопит,
приборами из ребристых труб (фасонные
соединит, части и арматура ввозились из
Германии). В последней трети XIX в. В.о.
низкого давления сооружалось в разл. го-
родах России Петербургским металлич.
заводом (О.Е. Крель, 1838—1913) в виде
вертик. и горизонт, однотрубных систем,
водяного отопления. В 1875 К. Лешевич
впервые устроил квартирное В.о. низкого
давления с вертик. плоскими стальными
отопит, приборами, действующими само-
стоятельно или во время топки кухонного
очага. В 80-х it. стало распространяться
центр. В.о. с вертик. прокладкой труб по
однотрубной схеме с отопит, приборами в
виде вертик. оребр. тумб разл. высоты и об-
ходными ветками вдоль них (их наз. замы-
кающими участками). На каждом отопит,
приборе стали устанавливать регулирую-
щие краны. В 90-х гг. появилась двух-
трубная система отопления (под влия-
нием законодателя германской отопит,
техники Г. Ритшеля), где по одной из па-
раллельно прокладываемых двух вертик.
труб в отопит, приборы подавалась нагре-
тая вода, по др. — отводилась охлажден-
ная. Единственным, кто продолжал при-
менять однотрубное В.о., был Петербург-
ский металлич. завод (теперь ЛМЗ). На
нем по србств. проектам производились
предварит, заготовка и сборка отд. элемен-
тов, поэтому монтаж (также силами заво-
да) отопит, установок в зданиях проводил-
ся в сокращ. сроки. Вертик. трубы отопле-
ния прокладывались скрыто в стенах, ре-
бристые трубы закрывались щитами и де-
коративными решетками.
Для нач. 20 в. характерно стремле-
ние к уменьшению первонач. стоимости
отопит, установок. В.о. устраивается с от-
крытой прокладкой вертик. труб и откры-
той установкой отопит, приборов (около
1900 появились чугунные отопительные
радиаторы). Применяются разл. решения
по повышению скорости движения воды
для уменьшения диаметра труб. Побужде-
ние циркуляции воды предлагалось осу-
ществлять путем подмешивания к ней в
подъемных трубах воздуха, пара, перегре-
той воды (А.К. Павловский, 1861 —1923).
В.М. Чаплин (1859—1931) разработал ив
1903 впервые применил в Москве паро-во-
до-водяное отопление с побуждением цир-
куляции воды пароструйным инжекто-
ром. Для отопления здания устанавлива-
лись 2 котла: паровой для получения пара
под давлением 0,05—0,3 МПа (в зависи-
мости от высоты здания) и водогрейный
для нагревания воды до 100—150 °C, к-
рая, смешиваясь с охлажд. водой, посту-
пала при пониж. темп-ре (не выше 90 °C)
для отопления помещений. Предлож. В.М.
Чаплиным эжектирование охлажд. воды
при подаче снаружи высокотемп-рной по-
всеместно используется для центр. В.о.
зданий. В 1905 В.А. Яхимович (1875—
1942) предложил и внедрил "трубчатые
приборы с рубашкой из бетона" — паробе-
тонные приборы панельно-лучистого
отопления, основ, на заделке нагреват.
элементов в толщу ограждающих конст-
рукций помещений. В последующие
10 лет было выполнено свыше 100 таких
отопит, установок. В те же годы появилось
районное отопление — неск. зданий стали
снабжаться теплотой из одного центра,
при этом в качестве теплоносителя "даль-
него действия" использовался пар, в зда-
ниях устанавливались пароводяные теп-
лообменные аппараты (бойлеры) и обо-
рудовалось В.о. естеств. Циркуляцией. Та-
ким пароводяным отоплением, в
частности в 1903 было оборудовано 13 кор-
пусов Петербургской детской больницы.
Нач. применения насосов в России
для побуждения циркуляции воды с целью
не только уменьшения диаметра труб, но и
увеличения радиуса действия В.о. отно-
сится к 1909. Осторожное отношение к ис-
пользованию насосов в В.о. последовало
после отрицат. выступления Г. Ритшеля
на третьем Германском съезде по отопле-
нию и вентиляции в 1901. Насосное В.о.
впервые было осуществлено в Михайлов-
ском театре в Петербурге. В двухтрубной
системе водяного отопления каждый ра-
диатор снабжался обходной веткой с пере-
ключат. трехходовым краном для пропу-
ска воды при выключении радиатора. К
1912 насосное В.о. было запроектировано
Н.П. Мельниковым в неск. крупных зда-
ниях, в т.ч. в корпусах Ин-та инженеров
путей сообщения, где устраивалось впер-
вые. водо-водяное отопление с радиусом
действия около 400 м при создаваемом на-
сосом давлении 100 кПа. В здании Эрми-
тажа воздушное отопление системы Н.А.
Аммосова было заменено водяным, рас-
счит. на поддержание темп-ры в помеще-
ниях с колебанием в пределах 0,5°С. В об-
щем же в России установок центр. В.о. бы-
ло мало, и большинство их монтировалось
в расчете на гравитац. (естеств.) циркуля-
цию воды. Осн. масса зданий, даже в сто-
лице, имела печное отопление. Область
применения В.о. расширилась в 20-х гг.:
согласно выпущенному Народным комис-
сариатом труда ОСТ предлагалось обору-
довать центр. В.о. все вновь возводимые
жилые здания высотой более 3 этажей (в
последующем более 2 этажей). Сначала
В.о. выполнялось на базе местных отопит.
котельных (в подвалах зданий), затем с
развитием теплофикации — при тепло-
снабжении от ТЭЦ. Период до середины
XX в. характерен широким, кроме Ленин-
града, применением двухтрубного распре-
деления теплоносителя воды по отопит,
приборам зданий. С развитием крупнопа-
нельного стр-ва, в т.ч. бесчердачного,
предпочтение при отоплении многоэтаж-
ных зданий стало отдаваться вертикально-
однотрубному соединению отопит, прибо-
ров. .
Вода как теплоноситель в системе
отопления практически несжимаема, от-
личается значит, плотностью, теплоемко-
стью и вязкостью. Она изменяет свои плот-
ность, объем и вязкость при изменении
темп-ры, а темп-ру кипения в зависимо-
сти от давления; способна сорбировать и
выделять газы при изменении темп-ры и
давления. Применение в системе отопле-
ния нагретой воды позволяет поддержи-
вать равномерную темп-ру помещений
путем регулирования темп-ры подаваемой
в оголит, приборы воды. Средняя темп-ра
поверхности приборов большинства сис-
тем В.о. в течение осн. периода отопи-
тельного сезона не превышает 60—65°С и
не вызывает разложения и сухой возгонки
органич. пыли, сопровождающихся выде-
лением вредных для людей в-в, в частно-
сти оксида углерода. Недостатки приме-
нения воды в качестве теплоносителя —
значит, давление гидростатич, в системе
отопления; значит, тепловая инерция во-
ды, задерживающая изменение темп-ры
помещения при регулировании теплопе-
редачи отопит, приборов; ограниченная
скорость движения воды в теплопроводах
в связи с шумовым пределом и большими
потерями давления при ее циркуляции.
Системы В.о. пр способу создания
циркуляции воды разделяются: с естеств.
92 Водяное отопление
Прикципиальиая схема систем
а — с естественной циркуляцией (гравитационная);
б — с механическим побуждением циркуляции ва-
ды (насосная); 1 — теплообменник; 2 — подающий
теплопровод (Т1);3— расширительный бак; 4—ото-
пительный прибор; 5 — обратный теплопровод (Т2);
6 — циркуляционный насос; 7 — устройство для вы-
пуска воздуха из системы
циркуляцией (гравитац.) и с механич. по-
буждением циркуляции воды при помощи
насосов (насосные). В гравитац. системе
используется свойство воды изменять
плотность при разл. темп-ре. В замкнутой
вертик. системе с неравномерным распре-
делением плотности под действием грави-
тац. поля Земли возникает естеств. движе-
ние воды. В насосной системе использует-
ся насос для повышения разности давле-
ния, вызывающей циркуляцию, и в
системе создается вынужд. движение во-
ды. По темп-ре теплоносителя различают-
ся системы низкотемп-рные с предельной
темп-рой горячей воды tr< 70°С, средне-
темп-рные при tr 70—100°С и высоко-
темп-рные при(г> 100°С. Макс, значение
темп-ры воды ограничено 150°С. По поло-
жению труб, объединяющих отопит, при-
боры по вертикали или горизонтали, сис-
темы В.о. делятся на вертик. и горизонт., в
зависимости от схемы соединения труб с
отопит, приборами — на однотрубные и
двухтрубные. В каждом стояке или ветви
однотрубной системы водяного отопления
приборы соединяются одной трубой, и во-
да протекает через них последовательно.
Если каждый отопит, прибор., установл. в
помещении, разделен на 2 равные части
("а" и "б"), в к-рых вода движется в проти-
воположных направлениях и теплоноси-
тель' последовательно проходит сначала
через все части "а", а затем через все части
"б", то такая однотрубная система носит
назв. бифилярной (двухпоточной) систе-
мы отопления. В двухтрубной системе
В.о. приборы отд. присоединяются к 2
трубам — подающей и обратной, и вода
протекает через каждый прибор независи-
мо от др. приборов.
Длительное применение В.о. под-
твердило гигиенич. и технич. его преиму-
щества по сравнению с паровым отопле-
нием. При В.о. обеспечиваются относи-
тельно невысокая темп-ра поверхности
теплопроводов и отопит, приборов, равно-
мерная темп-ра помещений, большой срок
службы, экономия теплоты, бесшумность
действия, простота обслуживания и ре-
монта. Получило широкое распростране-
ние насосное В.о., гравитац. применяется
сравнительно редко.
В зависимости от источника тепло-
снабжения изменяются устройство, обо-
рудование местного теплового пункта и
принцип, схема системы насосного В.о.
Такая система при местном теплоснабже-
нии от собст. водогрейной котельной в
отапливаемом здании показана на схеме а.
Воду, нагреваемую в котлах, перемещает
циркуляционный насос, включ. в общую
обратную магистраль, к к-рой присоеди-
нен также бак расширительный. Система
заполняется водой из водопровода. При
централиз. водяном теплоснабжении при-
меняются 3 способа присоединения систе-
мы насосного В.о. к наружным теплопро-
водам. Независимая схема близка по сво-
им элементам к схеме при местном тепло-
снабжении, лишь котлы заменяют
теплообменниками и систему заполняют
деаэрированной водой (лишенной раство-
ренного воздуха) из наружной тепловой
сети, используя высокое давление в ней
или спец, подпиточный насос, если это
давление недостаточно высоко. Воду для
заполнения системы, как правило, заби-
рают из обратного наружного теплопрово-
да. Возможна, однако, подача воды и из
подающего теплопровода, если давление
высокотемп-рпой воды (темп-ра ti), пере-
дающееся при этом в систему, допустимо
для всех ее элементов. При независимой
схеме в системе отопления создается мест-
ный теплогидравлич. режим при пониж.
темп-ре tr греющей воды (tr< U). Первич-
ная вода после теплообменников должна
иметь темп-ру выше темп-ры обратной во-
ды в системе отопления (t2 >to). Если,
напр., расчетная темп-ра to равна 70°С, то
Принципиальные схемы насосного водяного
отопления при местном теплоснабжении (а) и
присоединении к наружным теплопроводам
централизованного теплоснабжения (б, в, г)
1 — циркуляционный насос; 2 — котел; 3 — подача
топлива; 4 — расширительный бак; 5 — отопитель-
ные приборы; 6 — водопровод; 7 — теплообменник;
3—подпиточный насос; 9,10 - наружные обратный
и подающий теплопроводы; 11 — смесительная ус-
тановка
Водяное отопление 93
для сокращения площади нагреват. повер-
хности теплообменников темп-ра 12 долж-
на быть не ниже 75°С. Независимую схему
присоединения применяют, когда в систе-
ме не допускается повышение гидроста-
тич. давления (по условию прочности ото-
пит. приборов) до давления, под к-рым на-
ходится вода в наружном обратном тепло-
проводе. Преимуществом независимой
схемы присоединения системы В.о. кроме
обеспечения теплогидравлич. режима,
индивид, для каждого здания, является
возможность сохранения циркуляции с
использованием теплосодержания воды в
течение нек-рого времени, обычно доста-
точного для устранения аварийного по-
вреждения наружных теплопроводов. Си-
стема В.о. при независимой схеме служит
дольше, чем с местной котельной, вследст-
вие уменьшения коррозионной активно-
сти воды и зарастания труб и приборов.
Зависимая схема присоединения си-
стемы отопления к наружным теплопрово-
дам со смешением воды проще по конст-
рукции и в обслуживании. Стоимость ее
ниже стоимости независимой схемы бла-
годаря исключению таких элементов, как
теплообменник, расширит, бак и подпи-
точный насос, функции к-рых выполня-
ются централизованно на тепловой стан-
ции. Эту схему выбирают, когда в системе
требуется темп-ра воды tr ti и допускается
повышение гидростатич. давления до дав-
ления, под к-рым находится вода в наруж-
ном обратном теплопроводе. Смешение
обратной воды из системы отопления с вы-
сокотемп-ряой водой из наружного тепло-
провода осуществляют при помощи сме-
сит. аппарата — смесит, насоса или водо-
струйного элеватора. Насосная смеси-
тельная установка системы отопления
имеет преимущество перед элеватор-
ной — ее кпд выше; в случае аварийного
повреждения наружных теплопроводов
возможно, как и при независимой схеме
присоединения, сохранение циркуляции
воды в системе отопления. Смесит, насос
можно применять в системах со значит,
гидравлич. сопротивлением, тогда как при
использовании элеваторной смесит, уста-
новки потери давления в системе должны
быть сравнительно небольшими. Недоста-
ток зависимой схемы присоединения со
смешением — незащищенность системы
от повышения в ней гидростатич. давле-
ния, непосредственно передающегося че-
рез обратный теплопровод, до значения,
опасного для целости отопит, приборов и
арматуры.
Прямоточная схема применяется,
когда в систему допускается подача высо-
котемп-рной воды (tr” 11) при значит, гид-
ростатич. давлении или при прямой пода-
че низкотемп-рной воды. Недостаток за-
висимой прямоточной схемы присоедине-
ния — невозможность местного
Расход труб и площади радиаторов, %, в различных
насосных системах водяного отопления 5-этажпого
жилого здания при верхнем расположении
подающих магистралей
Стояки в двухсторонним присоединением Расход труб, % Площадь
радиаторов ---------------- радиаторов,%
по длине по массе
Двухтрубные
Однотрубные:
с замыкающими участками
(со ’’сжимом”)
проточные
регулирования темп-ры горячей воды (1Г)
и зависимость теплового режима здания от
"обезличенной" темп-ры воды в наружном
подающем теплопроводе. Высота зданий,
в к-рых используют высокотемп-рную во-
ду, ограничена вследствие необходимости
сохранить в системе'гидростатич. давле-
ние, достаточно высокое для предотвра-
щения вскипания воды.
При централизов. теплоснабжении с
применением независимой и зависимых
схем присоединения в системе отопления
циркулирует деаэрированная вода. Это не
только упрощает удаление воздуха из сис-
темы (фактически воздушные скопления
удаляют только в пусковой период после
монтажа или ремонта), но и увеличивает
срок ее службы.
Система В.о. при местном и центра-
лизов. теплоснабжении применяется с
верхним и нижним расположением маги-
стралей, с тупиковым и попутным движе-
нием воды в них, с последоват. и паралл.
(по направлению движения воды) соеди-
нением отопит, приборов. При проектиро-
вании систем отопления конкретных зда-
ний составляют схемы систем, разл. обра-
зом сочетая в каждой из них магистрали,
стояки и ветви с отопит, приборами. Уста-
навливается взаимное расположение теп-
лообменников (котлов), циркуляр. насо-
сов, теплопроводов, отопит, приборов и др.
элементов в зависимости от размещения
их в здании, т.е. закрепляется топология
системы. Схемы системы отопления в 50-
70-х гг. XX в. существенно видоизменя-
лись, причем общим явлением в стране
было вытеснение ранее широко распрост-
ран. двухтрубных систем вертик. одно-
трубными. При использовании последних
вместо двухтрубных появилась возмож-
ность уменьшить длину и массу труб
(табл.), унифицировать отд. узлы и дета-
ли, устранить замеры в натуре, механизи-
ровать процессы заготовки деталей, осу-
ществлять предварит, сборку и комплекта-
цию узлов, а в результате — сократить за-
траты труда и сроки монтажа систем.
Потери давления в однотрубных стояках и
ветвях значительно превышают потери в
двухтрубных стояках, при этом устанав-
ливается устойчивый гидравлич. режим
100 100 100
74 93 108
72 91 98
однотрубных систем: заданное распреде-
ление теплоносителя по отопит, приборам
сохраняется в течение всего отопит, сезо-
на, т.е. однотрубные системы менее под-
вержены разрегулированию, чем двух-
трубные. Поэтому у приборов можно уста-
навливать регулирующие крапы, пред-
назнач. только для эксплуатац.
регулирования. При сдаче смонтиров. од-
нотрубных систем в эксплуатацию не про-
водят пусконаладочного регулирования
теплоотдачи отопит, приборов, как это де-
лают при двухтрубных системах.
В системах В.о. используются нео-
цинков. (черные) стальные шовные (свар-
ные) трубы: водогазопроводные диамет-
ром до 50 мм (легкие и обыкнов.), элект-
росварные диаметром как до 50 мм, так и
большего диаметра. Водогазопроводные
легкие трубы заменяются обыкнов. (с
большей толщиной стенок) при скрытой
их прокладке и в местах, где предусматри-
ваются резьбовые соединения вместо свар-
ных (в осн. при применении муфтовой ар-
матуры и соединит, частей). Оцинков. во-
догазопроводпые трубы устанавливаются
только в воздушных и дренажных линиях.
Трубы в системах В.о. прокладываются в
осн. открыто, что проще, дешевле и позво-
ляет использовать их поверхность как на-
гревательную с соответствующим сокра-
щением площади отопит, приборов. При-
меняются разл. приборные узлы как с
трубной регулирующей арматурой, так и
без нее. При установке конвекторов с воз-
душным клапаном регулирующая армату-
ра используется только в двухтрубных си-
стемах В.о. (для пусконаладочного регу-
лирования) .
Размещение стояков в вертик. систе-
ме В.о. зависит от положения магистралей
и подводок к отопительным приборам и
неотделимо от выбора вида этой системы.
Горизонт, ветви устанавливаются на уров-
не греющих труб в конвекторах или под
отопит, приборами без уклона теплопро-
вода системы отопления, если обеспечива-
ется скорость движения воды в них более
0,25 м/с. Размещение магистралей связа-
но с назначением и шириной здания, ви-
дом принятой системы отопления, приме-
нением в ней компенсаторов теплопро-
94 Водяной экономайзер
водов. Магистрали в технич. помещениях,
на чердаках и в подвалах прокладываются
с уклоном, вызывающим перемещение
воздуха к воздухосборникам (верхние ма-
гистрали) и самотечный спуск воды из
труб для ремонта системы (нижние маш-
страли). Для выпуска воздуха в атмосферу
в повыш. местах системы В.о. устанавли-
ваются воздушные краны. Теплопроводы
систем В.о. покрывают тепловой изоля-
цией в местах, где возможны замерзание
теплоносителя (близ наружных дверей,
ворот и др. открываемых зимой проемов),
воспламенение и взрыв газов и пыли, ожо-
ги, а также в неотапливаемых и искусст-
венно охлаждаемых помещениях. Толщи-
на слоя тепловой изоляции должна обес-
печивать кпд, близкий к 0,8. Для устране-
ния в рабочих помещениях шума и
вибраций, вызываемых работающими на-
сосами, их фундаменты не связываются
наглухо со строит, конструкциями машин-
ных помещений. Каждый насос отделяет-
ся от теплопроводов двумя гибкими вибро-
изолирующими вставками, под его осно-
вание помещаются виброизолирующие
амортизаторы. Теплопроводы в местах пе-
ресечения стен и перекрытий помещений
снабжаются амортизирующими проклад-
ками; зазоры между трубами, прокладка-
ми и строит, конструкциями заделывают-
ся негорючей упругой мастикой.
Тепловой и гидравлический расчеты
системы отопления основываются на из-
вестной ее тепловой мощности, складыва-
ющейся из тепловых нагрузок отд. ото-
пит. приборов, получ. в результате расчета
теплопотерь помещений. Исходя из нор-
мативно установл. значения темп-ры теп-
лоносителя, отнесенного к расчетной
темп-ре отопит, сезона, определяют его
расход и проводят тепловой и гидравлич.
расчеты системы, включая подбор обору-
дования (теплообменников, расширитель-
ного бака, циркуляц. насосов, регулирую-
щих клапанов и т.п.).
Трубы систем В.о. соединяются свар-
кой, на фланцах и резьбе (при наружном
диаметре до 60 мм). В качестве уплотните-
ля фланцевых соединений применяются
термостойкая резина и паронит, для уп-
лотнения резьбовых соединений — лента
из фторопластового уплотнителя или асбе -
стовая прядь вместе с льняной прядью,
пропит, графитом, замеш. на олифе.
Смонтиров. системы В.о. подвергаются
гидростатич. испытанию путем заполне-
ния водой под избыточным давлением,
превышающим на 25% рабочее, но не ме-
нее 0,2 МПа в самой нижней точке систе-
мы. Система В.о. признается выдержав-
шей испытание, если в течение 5 мин при
отсутствии утечки воды падение созданно-
го в ней давления не превысит 0,02 МПа, а
при последующем ее пуске под рабочим
давлением утечек воды также не наблюда-
ется. Для систем панельного В.о., как и для
теплообменников, устанавливаются более
жесткие требования. Перед сдачей смон-
тиров. системы В.о. в эксплуатацию про-
водится пусконаладочное (монтажное) ее
регулирование. Перспективным направ-
лением применения В.о. можно считать
расширение области его использования
при комбиниров. отоплении как с разл. ре-
жимом работы, так и в сочетании с др. ви-
дами отопления, для низко темп-рного
отопления — с утилизацией природной и
сбросной теплоты.
ВОДЯНОЙ ЭКОНОМАЙЗЕР -
элемент котлоагрегата, теплообменный
аппарат, в к-ром питательная вода перед
подачей в котел подогревается уходящими
газами. В.э. выполняют в виде чугунных,
стальных гладкотрубных и стальных из
оребр. труб. Для работы при давлении до
2,3 МПа и гемп-ре питат. воды ниже темп-
ры точки росы дымовых газов или недеа-
эриров. воды В.э. изготовляют из гладких
или ребристых чугунных груб. Поверх-
ность нагрева в этом случае образована из
оребр. труб, соедитт. в змеевики гладко-
трубными V-образными калачами для пе-
репуска воды, обычно вынесенными из зо-
ны непосредств. обогрева продуктами сго-
рания за обмуровку котлов, что обеспечи-
вает удобство ремонта и повышает
надежность работы В.э. Однако ребристая
поверхность более чувствительна к внешн.
Водяной экономайзер с параллельным включе-
нием змеевиков
1,2 - входная и выходная камеры; 3 - змеевики
загрязнению. В стальных гладкотрубных
В.э. поверхность нагрева выполняют из
паралл. включ. змеевиков, с небольшим
внутр, диаметром, располож. в шахмат-
ном порядке. Входные и выходные концы
змеевиков объединяют в коллекторы, на-
ходящиеся на стенках конвективного газо-
хода. По ходу газов В.э. разбит на пакеты
высотой 1—1,5 м. Плоскость змеевиков
может располагаться паралл. или перпен-
дикулярно задней стенке газохода. Схема
расположения змеевиков должна обеспе-
чить требуемую скорость движения воды.
Для повышения эффективности поверх-
ностей нагрева применяют В.э. из сталь-
ных оребр. труб. 11о уровню нагрева воды
В.э. бывают кипящего и некипящего ти-
пов. В последних закипание воды недопу-
стимо, т.к. может привести к образованию
паровых пробок. В В.э. кипящего типа до
20—25% всей воды испаряется. По высоте
В.э. делят на отд. пакеты с проемами меж-
ду ними, вследствие чего облегчается его
очистка о г золы. В проемах, кроме того,
выравнивается газовый поток, что способ-
ствует более полному омыванию В.э. ды-
мовыми газами. С целью равномерного
распределения воды по змеевикам и пред-
отвращения образования паровых пробок
скорость входа воды в змеевики должна
быть не менее 0,5 м/с при полной нагруз-
ке. Темп-pa нагрева воды в В.э. определя-
ется рабочим давлением и типом эконо-
майзера (кипящий или некипящий). В
теплофикационных В.э. нагреваемая вода
затем используется для целей теплофика-
ции. В старых кгоельных с низким кпд
вследствие высокой темп-ры уходящий га-
зов иногда устанавливают групповые теп-
лофик. В.э., повышающие кпд котельной.
ВОЗДУХ — естеств. смесь газов, со-
ставляющая атмосферу (газообразную
оболочку Земли). Состав атм. В. вблизи
земной поверхности зависит от сезона, по-
годы и места расположения нас. пункта.
Состав и концентрация примесей изменя-
ются в широком диапазоне. Соотношение
между осн. компонентами воздуха — азо-
том и кислородом — практически пост,
для всего Земного шара. Стандартный су-
хой атм. В. состоит, % (по объему) из: азо-
та — 78,1; кислорода — 20,9; инертных и
пр. газов — 0,97; диоксида углерода
(СОг) — 0,03. В атм. В. всегда имеется
нек-рое кол-во водяного пара. Степень на-
сыщения им В. зависит от темп-ры и кол-
ва влаги в нем. Хар-ки, определяющие
влажностное состояние В.: парциальное
давление водяного пара; относительная
влажность воздуха; влагосодержание воз-
духа. Для каждого значения темп-ры (при
заданном давлении) имеется свой предел
полного насыщения воздуха парами воды
(парциальное давление водяных паров
при полном насыщении). При низкой
темп-ре зимой полное насыщение В. на-
ступает при содержании 1—2 г влаги на
1 кг сухой части В.; в теплое время года в
р-нах с влажным и жарким климатом в В.
может находиться до 20—30 г/кг сухой
части В. Тепловые хар-ки влажного В. —
темп-pa по сухому термометру, темпера-
тура мокрого термометра, точка росы,
уд. энтальпия (теплосодержание). Теми-
ра мокрого термометра и точка росы связа-
ны с влажностным состоянием воздуха.
Для оценки тепловлажностных хар-к
влажного В., проведения инж. расчетов,
Воздуховод равномерного всасывания воздуха 95
связ. с изменением состояния В., построе-
ния процессов изменения состояния В.
служит спец, диаграмма — т.н. диаграм-
ма I—d влажного воздуха. Показателями,
наиболее важными для жизнеобеспечения
человека и животных, являются темп-ра,
содержание кислорода и насыщенность В.
водяным паром. Темп-ра В. и окружаю-
щих человека поверхностей определяет
интенсивность сброса теплоты, вырабаты-
ваемой теплокровным организмом. Влаж-
ность В. определяет интенсивность испа-
рения влаги при дыхании организма и с
поверхности тела. Это один из важнейших
элементов системы терморегуляции жи-
вого организма. Очень важный фактор,
определяющий гигиенич. свойства В., —
его ионный состав (см. Ионизация возду-
ха).
В В. городов, жилых поселков и в от-
далении от них содержится множество
всяких примесей (газов, паров, аэрозо-
лей), являющихся прежде всего продук-
том жизнедеятельности людей. Естеств.
природные процессы (выветривания, вул-
канич. и т.п.) также загрязняют В. атмос-
феры. Наружный В. содержит пыли 0,2—
20 мг на 1 м3 и более, поэтому, как прави-
ло, нуждается в очистке в фильтрах воз-
душных приточных вентиляционных
систем. Уровень загрязнения вытяжного
В. может оказаться очень высоким, поэто-
му перед выбросом в атмосферу его очи-
,щают от вредных примесей. Загрязнен-
ность ими воздуха в жилых массивах и на
пром, площадках ограничивают предель-
но допустимой концентрацией (ИДК).
Валовой выброс вредных в-в в удаляемом
вентиляц. В. также ограничивают пре-
дельно допустимым выбросом. В наруж-
ном и тем более внутр. В. помещений всег-
да содержатся бактерии (в т.ч. болезне-
творные) — бактериофага (от неск. десят-
ков до сотен тыс. в 1 м3). В больничных
зданиях перетекание воздуха между
смежными помещениями часто приводит
к распространению инфекц. заболеваний.
Для снижения загрязнения воздуха бакте-
риями и их зародышами применяют бак-
териология. фильтры.
Физ. свойства В. при атм. давлении
101 325 Па (760 мм рт. ст.) и темп-ре 0°С:
плотность (сухого В.) — 1,293кг/м3;уд.
массовая теплоемкость при пост, давле-
нии — 1004,5 Дж/(кг• К); теплопровод-
ность — 0,0243 Вт/(м-К) (при 100°С —
0,03014); коэфф, теплового объемного
расширения — 0,00367 1/град; кинема-
тич. вязкость — 15,6 -10'6mVc; скорость
звука — 330 м/с. Норм, содержание (пар-
циальное давление) кислорода в В. для ды-
хания оценивают в пределах 21 000—
18 600 Па, нижний предел — появление
признаков кислородной недостаточности.
При снижении парциального давления
кислорода ниже 15 000 Па появляются
признаки гипоксии, а снижение до 8000—
6700 Па считается опасным для жизни.
Недостаток кислорода в В. может наблю-
даться в помещениях с процессами откры-
того горения, плохо проветриваемых по-
мещениях с большим числом людей и др.
Повышение содержания кислорода выше
норм, переносится безболезненно.
Др. компонент атм. В. — азот при
норм, условиях инертен, но при повыше-
нии давления (более 8 атм) оказывает
наркотич. действие, растворяясь в крови
человека (кессонная болезнь). Диоксид
углерода — физиология, возбудитель ды-
хат. центра нервной системы человека.
Обычное .незначит. и норм, содержание
СОг (до 0,03—0,04% по объему) не ощу-
щается организмом. Повышение его кон-
центрации ведет к увеличению частоты
дыхания; высокое содержание СО2 во
вдыхаемом В. — к появлению асфиксии,
т.е. его избытку в крови, и гибели нервных
клеток центра дыхания. Паралич дыхат.
путей может наступить у человека, вдыха-
ющего В. при содержании СОг выше 14—
15%. Повышение содержания СОг в В. по-
мещений происходит в осн. за счет выде-
ления при дыхании человека (около
20 л/ч) и поступления продуктов горения.
В обычном помещении СОг, как правило,
остается в пределах безвредных концент-
раций. Но этот газ, концентрация и потоки
к-рого легко зафиксировать, является ин-
дикатором появления в В. др. весьма вред-
ных для здоровья аэрозолей и газообраз-
ных органич. соединений, выделяемых
людьми. Средством обеспечения требуе-
мой чистоты В. в помещении служит вен-
тиляция. В. используют для транспорти-
ровки вредных примесей, выделяемых
технологич. оборудованием, материала-
ми, изделиями и отходами (см. Аспира-
ция; Пневматический транспорт). Во
многих технологич. процессах, связанных
с окислением, а также в печах и котлах
энергетич. объектов В. применяют как
окислитель. Обогащенный кислородом В.
способствует интенсификации мн. хим. и
металлургия, процессов. В технике широ-
ко используют сжатый и жидкий В. Пер-
вый применяют как рабочее тело в систе-
мах автоматики и для разбрызгивания во-
ды в системах доувлажнения воздуха.
ВОЗДУХОВОД, воздухопро-
вод — трубопровод для перемещения воз-
духа, применяемый в системах вентиля-
ции, воздушного отопления, кондициони-
рования воздуха, а также в технологич.
целях, напр. для транспортировки сыпу-
чих материалов в системах пневматиче-
ского транспорта и т.п. В. могут иметь
круглое или прямоугольное сечение, вы-
полняться из листовой стали, пластмасс,
бетона и др. материалов. См. также Аэро-
динамика систем вентиляции.
ВОЗДУХОВОД ПЕРФОРИРО-
ВАННЫЙ — один из видов воздухорасп-
ределителя, представляющий собой воз-
духовод круглого или прямоугольного се-
чения с небольшими располож. в неск. ря-
дов отверстиями (перфорация) в стенках.
Их прорезают зигмашиной или прорубают
(обычно в нижней части круглого или на
трех сторонах прямоугольного воздухово-
да). Образующийся язычок отгибается
внутрь В.п. и служит направляющей для
выходящего воздушного потока. Для рав-
номерного распределения воздуха по дли-
не В.п. их делают конусными или ступен-
чатыми. С помощью В.п., выполи, в виде
перфориров. потолочной отопительной
панели, можно создать прямоточный ’без
возвратных течений малотурбулентный
поток воздуха сверху вниз во всем объеме
помещения. Воздух при эгом удаляется из
нижней его зоны. Такой способ подачи
воздуха позволяет вентилировать особо
чистые помещения и создавать в них наи-
большую кратность воздухообмена (200 и
более в 1 ч). С помощью В.п. можно созда-
вать в помещении отд. зоны с повыш. чис-
тотой воздуха. Для этого В.п. размещают
непосредственно над рабочим местом т.о.,
что рабочий участок оказывается "затоп-
лен" значит, объемами приточного воздуха
без активного перемешивания с окружаю-
щим воздухом. В.п. обычно размещают в
потолке в виде полос, квадратов,круглых
участков, к-рые хорошо вписываются в
интерьер. Большое применение В.п. на-
шли в обществ, помещениях малой высо-
ты, т.к. позволяют добиться небольших
скоростей воздуха в обслуживаемой зоне
при большой кратности воздухообмена.
Осн. хар-кой В.п. является коэфф, живого
сечения, т.е. отношение площади отвер-
стий ко всей площади поверхности, на
к-рой они размещены.
ВОЗДУХОВОД РАВНОМЕРНОГО
ВСАСЫВАНИЯ ВОЗДУХА — вытяж-
ной воздуховод, позволяющий создавать
Схема устройства равиомернох’о всасывания
воздуха через отдельные блоки воздуховодов
Lo — расход воздуха
96 Воздуховод равномерной раздачи воздуха
Схема воздуховода со щелью в боковой стенке
и эпюра расиределения давления в нем
ао, во, 1—геометрии, размеры воздуховода; Lo и vo —
соответственно расход и скорость воздуха в конце
воздуховода; А Рп.вх— потеря давления на вход,
численно равная полному и статич. давлению в се-
чении х = 0; Рп, Рст — полное и статич. давление при
0<х <1;Рдх—динамич. давление в сечениих,- ДРп
— потеря давления в воздуховоде в воздуховоде
равномерный по длине сток воздуха. Вы-
тяжные В.р.в.в. применяют в местных
отсосах и отсосах воздуха бортовых, в
рассредоточ. вытяжных воздуховодах об-
щеобменной вентиляции и разл. техноло-
гич. устройствах. Простейший конструк-
тивный прием организации равномерного
всасывания воздуха — компоновка. Отсос
осуществляется через прямоугольное от-
верстие в торце всасывающего воздухово-
да, к-рый затем плавно (с помощью кон-
фузора) переходит в круглый транспорти-
рующий воздуховод. Неск. таких всасыва-
ющих отверстий, установл. рядом,
образуют единое вытянутое равномерно по
длине всасывающее щелевое отверстие.
Др. прием — равномерный отсос воздуха
через щель в стенке всасывающего прямо-
угольного воздуховода.
ВОЗДУХОВОД РАВНОМЕРНОЙ
РАЗДАЧИ ВОЗДУХА — приточный воз-
духовод- воздухораспределитель, главной
особенностью к-рого является линейная
зависимость от длины расхода воздуха в
поперечном сечении воздуховода. В.р.р.в.
применяют для создания плоских струй в
воздушных завесах и в активиров. мест-
ных отсосах, для подачи воздуха (прито-
ка) в протяж. помещения и др. Аэродина-
микаВ.р.р.ъ. отличается от аэродинамики
участков воздуховодов с пост, расходом
воздуха. Изменение расхода по длине воз-
духовода приводит к пост, перераспреде-
лению энергии между двумя ее видами —
кинетич. и потенц. Полная энергия потока
воздуха в этом случае убывает по длине
воздуховода не только из-за потери на пре-
одоление сопротивления, но и за счет по-
тери массы, обладающей кинетич. энер-
гией. В В.р.р.в. продольное движение газа
Схемы воздуховодов при постоянном попереч-
ном сечении и распределение давления воздуха
а — с продольной щелью в боковой стенке; б — с от-
верстиями; — расход воздуха, м'7с; vo — скорость
воздуха в начальном сечении, м/с; 1 — длина возду-
ховода, м; а, в — поперечные размеры, м; <5к и
<5х — ширина щели и конечном и промежут. сечени-
ях воздуховода, м; Рст и Рст.к — статическое давле-
ние воздуха в произв. и конечном сечениях, Па; Рп —
полное давление воздуха, Па; ДРп — потеря давле-
ния в воздуховоде, Па
или жидкости сопровождается расходом
через боковые стенки канала. Стенки мо-
гут быть пористыми или с отверстиями с
заданными хар-ками. Скорость воздуха в
боковых отверстиях или щели в стенке воз-
духовода зависит от статич. давления в
каждом сечении. Статич. давление в сече-
Схема воздуховода при постоянном статиче-
ском давлении воздуха
ах — изменяющийся размер воздуховода, м; во —
пост, размер воздуховода, м; Lo — расход воздуха;
vo — скорость воздуха в начальном сечении;
А Рп — потеря давления в воздуховоде, Па
нии формируется в зависимости от потери
полного и изменения динамич. давления.
Последнее зависит от расхода воздуха и
площади поперечного сечения.
Существуют два принципа проекти-
рования В.р.р.в.: 1) при перем, по длине
воздуховода статич. давлении — воздухо-
воды пост, сечения или заданного изменя-
ющегося по длине поперечного сечения
(клинообразный, копич., ступенчатый и
др.); 2) при пост, по длине воздуховода
статич. давлении, при этом площадь попе-
речного сечения воздуховода определяют
спец, расчетом. В первом случае размеры
отверстий или щели в стенке воздуховода
переменны по длине, во втором — посто-
янны. Расчет В.р.р.в. обычно ведут, при-
нимая след, допущения: коэфф, местного
сопротивления выхода воздуха из всех от-
верстий и по длине щели постоянен, со-
противление движению воздуха по возду-
ховоду создается только трением, а мест-
ные сопротивления при делении потока не
учитываются, коэфф, сопротивления тре-
ния пост, и равен среднему по длине воз-
духовода значению. Статич. давление в
конце воздуховода (против последнего от-
верстия) , т.е. при ха0, определяют по
ф-ле Рст.к “ £ ВЫХ (V ВЫХ/2)р, где t вых ,
увых — соответственно коэфф, местного
сопротивления и скорость воздуха на вы-
ходе, м/с;) р — плотность воздуха, кг/м\
ВОЗДУХОДУВКА — аэродинамич.
машина, предназнач. для создания высо-
кого давления (или разрежения) в составе
Схема ротационной воздуходувки
1 — входной патрубок; 2 — шестерни; 3 — корпус;
4 — нагнетаемый воздух; 5 — патрубок на выходе
пневматического транспорта. Исполь-
зуются В. разл. типов, соответствующие
виду установки пневматического транс-
порта, его эксплуатационной хар-ке (рас-
ход воздуха, гидравлич.сопротивление и
т.п.). От правильности выбора В. зависят
Воздухообмен 97
надежность и экономичность работы всей
системы.
При высоких расходах воздуха при-
меняют одноступенчатые турбовоздухо-
дувки типа ТВ. Их корпус имеет форму
улитки и отлит из серого чугуна. Воздух
поступает на рабочее колесо в осевом на-
правлении и выбрасывается в патрубок,
направленный вверх. Произ-сть турбовоз-
духодувок ТВ — 3—21 тыс. м3/ч, создава-
емое разрежение — 12—60 кПа, мощ-
ность привода — 55—125 кВт, частота
вращения рабочего колеса — 49 с-1, кпд
колеблется в пределах 0,6—0,75. Пример
обозначения типа воздуходувки: ТВ-250-
1,12 — турбовоздуходувка произ-стью
250 м3/мин и давлением .1,12 атм (или
112 кПа). Турбовоздуходувки монтируют
на бетонных фундаментах в отапливаемых
помещениях. Их электродвигатели имеют
закрытое исполнение, чтобы исключить
попадание в них пыли.
При небольших расходах воздуха (до
1400 м3/ч) и значит, разрежении или дав-
лении целесообразно применять ротаци-
онные В. типа 1А. Нагнетат. элементами в
них являются пары шестерен, имеющих в
сечении форму восьмерки. Такие В. отли-
чаются постоянством расхода воздуха. В.
совместно с электродвигателем смонтиро-
вана на общей чугунной фундаментной
плите. Произ-сть В. 1А составляет 24—
1440 м3/ч, создаваемое давление —
2,94.104—7,82.104 Па, мощность приво-
да — 2,2—55 кВт.
При работе В. на вакууме необходимо
воздух тщательно очищать от пыли, т.к.
попадание ее в больших кол-вах на шес-
терни может вывести В. из строя.
ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ — см.
Калорифер.
ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛИ ЗО-
НАЛЬНЫЕ — поверхностные теплооб-
менники в системах кондиционирования
воздуха, применяемые в многозональных
центрально-местных системах конди-
ционирования воздуха для догрева его до
требуемой темп-ры. В.з. устанавливают на
ответвлении воздуха на входе в каждую зо-
ну; используют в качестве воздухонагре-
вателей первого и второго подогрева
центрального кондиционера. Могут при-
меняться и как зональные воздухоох-
ладители.
ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛИ ПЕР-
ВОГО И ВТОРОГО ПОДОГРЕВА — воз-
духонагреватели, устанавливаемые по хо-
ду воздуха до камеры орошения и после
нее. Первый предназначен для подогрева
наружного или смеси наружного и внутр,
рециркуляц. воздуха до темп-ры, определ.
заданными параметрами ее на выходе из
оросит, камеры, и работает в холодное и
переходное время года. Теплоснабжение
воздухонагревателя, как правило, осуще-
ствляется непосредственно из тепловой
сети. Тепловая мощность воздухонагрева-
теля первого подогрева регулируется из-
менением темп-ры теплоносителя, бай-
пасированием воздуха и изменением рас-
хода теплоносителя. Для предотвращения
замерзания воды в трубках теплообмен-
ного аппарата при низкой темп-ре на-
ружного воздуха предусматривают авто-
матич. защиту.
Воздухонагреватель второго подогре-
ва предназначен для подогрева воздуха,
выходящего из камеры орошения, или
смеси последнего с внутренним воздухом
(второй рециркуляции) до темп-ры, близ-
кой темп-ре приточного воздуха. Нижний
предел темп-ры приточного воздуха для
обеспечения заданной относит, влажности
внутр, воздуха ограничивают. Этот возду-
хонагреватель работает круглый год. Его
теплоснабжение осуществляется подклю-
чением к трубопроводу обратной воды
тепловой сети, а тепловая мощность регу-
лируется изменением расхода тепло-
носителя.
ВОЗДУХООБМЕН — расход возду-
ха, подаваемого и удаляемого из помеще-
ния системами общеобменной вентиля-
ции, системой кондиционирования возду-
ха или через открытые аэрац. проемы, фо-
нари аэрационные и вытяжные шахты с
целью удаления из помещений вредных
выделений и создания в них допустимых
параметров воздуха. Различают требуе-
мый и расчетный В. Требуемый В. — ми-
ним. определяемый по одному виду вред-
ных выделений (теплоизбытки явной и
полной теплоты, влаговыделения, выделе-
ния газов и паров) для одного из расчетных
периодов года (теплый, холодный и пере-
ходные условия). Если В. осуществляется
вентиляционными системами с меха-
нич. побуждением, то расчетный В., как
правило, принимают по большему из тре-
буемых для холодного периода и переход-
ных условий. При этом для организации В.
в теплый период года необходимо прове-
сти расчет аэрации здания. Существуют 3
метода: расчета требуемого В. общеобмен-
ной вентиляции: 1) балансов при однозон-
ной модели вентилируемого помещения,
2) балансов при многозонной модели вен-
тилируемого помещения и 3) физ. моде-
лирования процесса вентиляции с после-
дующей обработкой результатов методами
математич. статистики. Первый, вошед-
ший в соврем, нормы, сводится к совмест-
ному решению 2 ур-ний: баланса по возду-
ху и по выбранному вредному выделению.
Напр., для помещения, в к-ром избытки
явной теплоты составляют рИзбя, кДж/ч,
система балансовых ур-ний имеет вид:
(}избя + GnCotn - GyC sty “ 0; Gn - Gy *“ 0, где
Gn и Gy — искомые расходы приточного и
вытяжного воздуха, кг/ч; tn и ty — темп-ра
притока и вытяжки из помещения, °C;
св — уд. массовая, теплоемкость воздуха,
кДж/ (кг ^С).
Решение этой системы: Gy - Gn“
Риз6Я/Gb (ty - tn)
Для получения результата необходи-
мо знать темп-ру уходящего из помещения
воздуха (вытяжки), т.е. по нормируемой
темп-ре воздуха в рабочей или обслужива-
емой зоне tB вычислить ty. Зависимость
между ними определяется множеством
факторов: габаритами помещения, рас-
пределением источников теплоты в плане
и по высоте, способом организации В., ви-
дом и местом расположения воздухорасп-
ределителей, местом расположения вы-
тяжных отверстий и т.д. Поэтому при ис-
пользовании метода однозонной модели
применяют разл. полуэмпирич. зависимо-
сти и коэфф. Наиболее логичным считает-
ся темп-рный коэфф. В. Квт, определяю-
щий эффективность выбранной схемы
вентиляции: кпт“ (ty - tn) / (t» - tn) • При од-
нозонной модели помещения, но при за-
данных расходах и параметрах воздуха
местных приточных систем Gmii, tMn и вы-
тяжных систем GMo, tMn с учетом коэфф,
квт ф-ла для решения системы примет вид:
Gy “ [С?избЯ + GmhCbGmii - tn) -
- GmoCbCImo - tn) ] /CB(ty - tn).
При этом требуемый приток равен:
Gn - Gy + Gmo - Gmo. Айалогичный вид
имеют ф-лы для расчета требуемого В. по
др. видам вредных выделений. В расчете
В. по избыткам полной теплоты вместо па-
раметра сг рв используют энтальпию
влажного воздуха I, кДж/кг, по влаговы-
делениям — влагосодержание воздуха
dlO'3, кг/кг, по вредным газам и парам —
массовую концентрацию примеси сг р в,
мг/кг. Каждому виду вредного выделения
соответствует свой коэфф. В. (кВу, ква,
Квс).
Метод балансов при многозонной мо-
дели помещения сводится к решению сис-
темы ур-ний тепловых и воздушных ба-
лансов всех зон, на к-рые разбито помеще-
ние, зоны к-рого — условные объемы, сов-
падающие по контурам с приточными
струями и конвективными воздушными
струями, нижней или верхней зонами.
При составлении ур-ний балансов учиты-
вают аналитич. зависимости, описываю-
щие потоки воздуха и распределение ис-
точников и стоков теплоты по объему по-
мещения. Решение системы относительно
требуемого притока и вытяжки находят с
помощью ЭВМ. Так же, как и при однозон-
ной моде пи, здесь требуется соблюдение
всех гигиенич. требований к параметрам
воздуха в рабочей зоне и на входе в нее
приточных струй. Разработ. двухзонная
4
98 Воздухообмен неорганизованный
модель вентилируемого помещения позво-
ляет в отличие от многозонной получить
аналитич. зависимости для определения
требуемого В. Для двухзонной модели:
Gy“Gn“ [QlI3 + QlJ 3 (/? - 1 ) fl ]/[Св(1в -
-tn)], здесь QH3 и Qb3 — избытки явной
теплоты в нижней (рабочей) и верхней зо-
нах помещения, кДж/ч; Д — относит,
расход воздуха в приточной струе на входе
ее в нижнюю зону помещения. Сопостав-
ляя приведен, выше ф-лы, получаем ана-
литич. выражениедля темп-рного коэфф.
В.: кВт “ 1 / [Qh3 + Qb3 (Д -1 /Д ], где Qua “
“* Qh3 +/ (Qh3 + Qbs) J Qb3 “ Qua/ (Qii3 + Qua)
Последние 2 ф-лы применяют при тепло-
напряженности помещений до 23 Вт/м .
Если теплонапряженность помещения вы-
сокая , то необходимо учитывать лучистый
теплообмен между зонами, возвращаю-
щий часть теплоты из верхней зоны в ниж-
нюю.
Метод физ. моделирования процесса
вентиляции с последующей вероятност-
ной оценкой результата гарантирует полу-
чение заданных параметров в рабочей (об-
служиваемой) зоне с заданной обеспечен-
ностью по площади помещения. Матема-
тич. модель, на базе к-рой разработана
инж. методика расчета В., учитывает за-
кономерности распределения параметров
наружного воздуха, схему воздухораспре-
деления и габариты помещения. Широко-
му применению этого метода препятству-
ют его трудоемкость и необходимость ис-
пользования физ. модели с повыш. точно-
стью измерения.
При расчете В. в помещении учиты-
вают осн. принципы его организации: уда-
лять воздух прежде всего следует из мест
образования вредных выделений (т.е.
предпочтение отдается местной вытяжке);
общеобменная вытяжка должна удалять
воздух из мест, наиболее загрязненных
вредными-выделениями; приточный воз-
дух необходимо подавать так, чтобы он по-
ступал в зону дыхания чистым, т.е. при-
точная струя не должна проходить через
загрязн. зоны помещения; соотношение
между расходами приточного и вытяжного
воздуха для каждого из помещений надле-
жит выбирать с расчетом обеспечения пе-
ретекания воздуха из чистого в загрязн.
смежное помещение; по каждой группе
помещений, объедин. общим шлюзом (ко-
ридором) , по отд. этажам и зданию в це-
лом должно соблюдаться условие — сумма
всех притоков равна сумме всех вытяжек.
Средства реализации В. в помещени-
ях: периодически действующая вентиля-
ция (проветривание) с естеств. побужде-
нием движения воздуха через открывае-
мые окна и проемы; то же, с искусств, по-
буждением движения воздуха за счет
вентиляторов, встроенных в окна или про-
емы; пост, действующая канальная вы-
тяжная вентиляция с естеств. побуждени-
ем движения воздуха при периодич. при-
токе через открываемые окна; то же, но с
подачей воздуха от приточной вентиляц.
установки; приточно-вытяжная вентиля-
ция с искусств, побуждением движения
воздуха и с его обработкой; подача конди-
циониррв. воздуха с удалением его через
системы с естеств. или искусств, побужде-
нием движения. Выбирают наиболее про-
стые средства, обеспечивающие расчет-
ный В. См. также Воздухообмен неоргани-
зованный.
ВОЗДУХООБМЕН НЕОРГАНИ-
ЗОВАННЫЙ — проникновение наруж-
ного воздуха через неплотности огражде-
ний в помещение, перемещение воздуха
между смежными помещениями и выдав-
ливание внутр, воздуха через неплотности
ограждений, а также проникновение воз-
духа через открываемые двери и ворота
под действием гравитац. и динамич. (вет-
ровых) сил. В.н. через наружные огражде-
ния наз. ин- или эксфильтрацией при дви-
жении воздуха соответственно снаружи
Установки воздухоотводчиков
а — с горизонтальным проточ-
ным воздухосборником; б — с вер-
тикальным непроточным возду-
хосборником; в — автоматиче-
ский воздухоотводчик; г — непро-
точный воздухосборник; 1 —
магистраль; 2 — воздухосборник;
3 — воздухоотводчики; 4 — запор-
ные крапы; 5 — ручные воздухо-
выпускные крапы; 6 — воздушная
линия; 7 — поплавок; 8 — упор;
9 — пружинный клапан; 10 — за-
щитный колпак
вовнутрь или изнутри наружу. В.н. между
смежными помещениями наз. неоргани-
зов. перетеканием воздуха. В.н. увеличи-
вает теплопотери помещений, способству-
ет переносу по зданию вредных примесей,
болезнетворных микроорганизмов, непри-
ятных запахов и пр. Инфильтрация на-
ружного воздуха наблюдается в нижних
этажах здания и в помещениях наветр. фа-
сада. В течение отопит, периода в связи с
изменяющимися климатич. условиями
теплопотери на нагрев инфильтрирующе-
гося воздуха изменяются. Зона инфильт-
рации на фасадах пост, изменяет высоту.
Снижение инфильтрации достигается
лишь повышением качества стр-ва, тща-
тельным уплотнением стен, стыковых сое-
динений и щелей. Эксфильтрация воздуха
в холодный период года способствует ув-
лажнению строит, конструкций и, следо-
вательно, снижает их долговечность. Вры-
вание наружного воздуха через открывае-
мые проемы ворот и дверей приводит к вы-
холаживанию примыкающей к ним части
помещения. От холодного воздуха в этом
случае защищают воздушные завесы. Рас-
чет потоков воздуха при В.н. сводится к оп-
ределению избыточных давлений воздуха
во всех помещениях здания с учетом воз-
действия на него гравитац. и ветровых сил.
Для этого необходимо решить систему ур-
ний воздушных балансов помещений зда-
ния. Для расчетов В.н. хорошо зарекомен-
довал себя инж. графоаналитич. способ,
разработ. Н.Н. Разумовым.
ВОЗДУХООТВОДЧИК, в а н-
т у з — прибор, устанавливаемый в местах
сбора или возможного скопления воздуха в
системе водяного отопления. Предназна-
чается для автоматич. (периодич. или не-
прерывного) выпуска воздуха в атмосфе-
ру. Применяется как в сочетании с возду-
хосборником, так и отд. от него. Автома-
тич. В. бывают поплавкового типа с
пружинным, а также иным воздуховыпу-
скным клапаном.
ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ — по-
верхностный теплообменный аппарат,
используемый в системах кондициониро-
вания воздуха для охлаждения воздуха.
Устройство В. аналогично устройству воз-
Воздухоподогреватель 99
духонагревателей. Холодоносителем слу-
жит холодндя вода или рассол. В автоном-
ных кондиционерах воздух охлаждается в
испарителях холодильной машины. В
центральном кондиционере воздух ох-
лаждается непосредственно в испарителе,
являющемся секцией В. В зависимости от
нач. темп-ры холодоносителя возможны
разл. режимы работы В.: сухого охлажде-
ния в зональных охладителях и кондицио-
нерах-доводчиках; одноврем. охлаждения
и осушки воздуха (возможно в центр., ме-
стных и автономных кондиционерах); ох-
лаждения и осушки при выпадении инея
(при непосредств. охлаждении в испари-
теле или хладоносителе-рассоле с низкой
нач. темп-рой); охлаждения и осушки при
орошении воздуха и поверхности охлади-
телей циркулирующей водой. В секц.
центральных кондиционерах охлаждение
воздуха происходит в блоке тепломассооб-
мена. Требуемую площадь поверхности
теплообмена В. обеспечивают последоват.
по ходу движения воздуха установкой ба-
тареи теплообменников. Для сбора кон-
денсата под В. устанавливают поддон-
Схему обвязки теплообменников трубоп-
роводами принимают исходя из условия
обеспечения рекомендуемой скорости хо-
лодоносителя (для воды с темп-рой б—8иС
скорость 0,6—0,8 м/с).
ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ, во-
здухонагреватель — теплообменный
аппарат для нагревания проходящего че-
Рекуператнвный во здухоподогреватель
рез него воздуха. В. широко применяют в
котельных установках ТЭС и пром, пред-
приятий, в печных агрегатах пром-сти, в
системах воздушного отопления, венти-
ляции приточной и кондиционирования
воздуха. В качестве теплоносителя ис-
пользуют горячие газообразные продукты
сгорания (в котельных и печных установ-
ках) , водяной пар, горячую воду или элек-
троэнергию (в системах отопления и вен-
тиляции) . По принципу действия В. раз-
деляют на рекуперативные и регенератив-
ные. В первых теплообмен между
теплоносителем и нагреваемым воздухом
происходит непрерывно через разделяю-
щие их стенки поверхностей нагрева; во
вторых — попеременно нагреванием и ох-
лаждением насадок (металлич. или кера-
мич.) неподвижных или вращающихся.
По виду применяемого материала рекупе-
ративные В. подразделяют на чугунные,
стальные и неметаллич., а по конструк-
тивному оформлению — на пластинчатые
и трубчатые. У чугунных толщина тепло-
передающей поверхности обычно равна
6 мм, у стальных — 0,5—2 мм. Поверх-
ность на1рева чугунных В. обычно состоит
из горизонт, или овальных с внутр, и на-
ружной сторон оребренных (для увеличе-
ния площади поверхности) чугунных
труб. Продукты сгорания проходят между
трубами, воздух — внутри труб. В послед-
ние годы чугунные В. в котлостроении
практически не применяют из-за громозд-
кости, большой массы, хрупкости. Их пре-
имущество — стойкость против коррозии
и жаростойкость. Стальные В. подразде-
ляют на пластинчатые и трубчатые. Пла-
стинчатые состоят из системы вертик.
(протекают продукты сгорания) и гори-
зонт. (протекает воздух) каналов. Из-за
недостатков (неравномерность темп-рного
поля по всей поверхности листов и, как
следствие, коробление, разрыв сварных
швов и др.) пластинчатые В. не использу-
ют. Наиболее распространены трубчатые
В. Они состоят из пучка паралл. труб, рас-
положенных в шахматном порядке, при-
соединенных к трубным доскам (верхней и
нижней) и вместе образующих секцию
или куб. В вертик. В. газ движется внутри
труб, воздух — в межтрубном пространст-
ве; в горизонт. В. — наоборот. Снаружи В.
имеет плотные стенки и воздухоперепуск-
ные короба. По уровню нагрева воздуха все
В. делят на низкотемп-рные (150—
200°С), среднетемп-рные (200—350°С),
высокотемп-рные (350—450°С) и радиа-
ционные (450—700°С). В зависимости ог
кол-ва нагреваемого воздуха, требуемой
темп-ры и площади'поверхности трубча-
тые В. имеют различную компоновку. На-
грев воздуха до 200—250°С достигают в
одноходовом В., до 350—400°С — в двух-
ходовом или двухъярусном многоходовом
В., выполняемом обычно в рассечку с водя-
ным экономайзером. При увеличении
числа ходов растет скорость воздуха. При-
менение труб малого диаметра (менее
25 мм) привело к созданию малогабарит-
ного В. При этом для сохранения прежнего
значения скорости увеличивают кол-во
труб.
Вращающийся регенеративный воздухоподогре-
ватель
1 — набивка; 2 — вал ротора; 3 и 5 — радиальное и пе-
, рифер. уплотнение; 4 — наружный кожух; 6 — удале-
ние воздуха; 7 — подшипники
В 80-х гт. нашли применение обра-
щенные В., в к-рых продукты сгорания
проходят в межтрубном пространстве, а
нагреваемый воздух — внутри труб. Их
преимущество — вынос трубных досок из
зоны обогрева; недостаток — высокая по
сравнению с традиц. В. загрязненность зо-
лой. Существуют В. нетрадиц. конструк-
ций (при необходимости нагрева воздуха
до темп-ры 400°С и выше): змеевиковые из
плоских и спиральных змеевиков, пре-
имущества к-рых в компактности при от-
носит. большой длине труб и удачном ре-
шении проблемы компенсации темп-рных
удлинений; радиац. панельные, распола-
гаемые в топке или др. зоне высоких темп-
p. Для защиты от низкотемп-рной серно-
кислой коррозии, а также для низкотемп-
рных поверхностей нагрева котла исполь-
зуют В. со-стеклянными трубами (СВП), в
к-рых воздух проходит внутри труб ДЛИ-
НОЙ 1 —3 м, а продукты сгорания — в меж-
трубном пространстве. Расположение
труб в пучке — шахматное и коридорное
вертик. и горизонт. Концы стеклянных
труб закреплены в металлич. трубных до-
сках.
В котлах большой произ-сти широко
применяют регенеративные В. Регенера-
тивный вращающийся В. (РВВ) состоит из
цилиндрич. ротора, медленно вращающе-
гося вокруг вертик. оси, и патрубков, через
к-рые к ротору подводятся и отводятся ды-
мовые газы и воздух. Преимущества РВВ
по сравнению с трубчатыми В. — меньшие
затраты металла, возможность использо-
вания неметаллич. антикорроз. поверхно-
сти нагрева (керамич. блоки, эмалиров.
листы стали, стеклянные и керамич. ша-
рики и т.п.) без ухудшения теплообмена,
меньшая высота, простота обдувки и про-
мывки поверхности нагрева от золовых от-
JOO Воздухопроницаемость ограждений
ложений; недостатки — наличие вращаю-
щихся элементов и системы водяного ох-
лаждения ротора и подшипников, а также
повышение притока воздуха в газовый по-
ток (10-20%).
ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ ОГ-
РАЖДЕНИЙ — свойство строит, огражде-
ний пропускать через себя воздух. В.о. оце-
нивают коэффициентом воздухопрошищ-
ния ограждений. Сопротивление В.о. — ве-
личина, обратная названному коэфф-,
применяется для нормирования воздухо-
проницаемости и для расчетов расходов воз-
духа через ограждения (см. Инфильтрация
воздуха через ограждения). Ф-лы для расче-
та расхода учитывают нелинейный харак-
тер зависимости расхода воздуха от перепа-
да давления с двух сторон ограждения.
ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ —
устройство для раздачи приточного возду-
ха, представляющее собой определ. фор-
мы отверстие, через к-рое воздух из при-
точного вентиляц. воздуховода поступает в
помещение. В. характеризуются формой и
направлением истекающей струи, сте-
пенью интенсивности перемешивания по-
Схемы воздухораспределителей
а — плафон, создающий закрученную струю; б —
воздухораспределитель с вращающимся закручива-
телем в виде ротора
даваемого воздуха воздухом помещения.
В. должен быть прост по конструкции и
технологичности изготовления, иметь ми-
ним. аэродинамич. сопротивление и воз-
можность регулирования параметров при-
точной струи (направления, скорости,
темп-ры, интенсивности смешения и др.).
Простейший В. — отрезок воздуховода с
отверстиями в боковых стенках. Отверстия
могут быть оборудованы шиберами, жа-
люзийными решетками, направляющими
лопатками. Тип В. зависит от назначения
и строит, особенностей помещения, а так-
же требований, предъявляемых к микро-
климату обслуживаемой или рабочей зо-
ны. Условно все В. можно разделить на со-
здающие компактные, плоские и веерные
струи. Нек-рые из применяемых В. позво-
ляют получать веерные (в т.ч. конич. или
неполные веерные) и осесимметричные
струи. В. в виде многочисл. дырчатых от-
верстий в стене воздуховода носит назв.
воздуховод перфорированный. В., распре-
деляющий воздух через отверстие на кон-
це ответвления, наз. патрубком для разда-
чи воздуха. В. в виде насадка на конце от-
ветвления позволяет управлять воздушной
струей, меняя ее расход и направление.
Примером могут служить душирующие
насадки (см. Воздушный душ). В. в верх-
ней части помещения, называемые пла-
фонами, создают веерные или закруч.
струи. В помещениях с большой теплонап-
ряженностью и небольшой высотой при-
меняют В. с вращающимся закручивате-
лем потока в виде ротора, установл. вблизи
приточного отверстия и приводимого в
движение истекающей струей (см. схему
б). Такое устройство, образующее свобод-
но закруч. струи, обладает незначит. аэро-
динамич. сопротивлением и способствует
быстрому падению скорости воздушного
потока. В пром, и в обществ, зданиях ши-
роко применяют В.-светильники. Распре-
деление воздуха через люминесцентные
светильники повышает освещенность по-
мещения благодаря охлаждению ламп, а
иногда и уменьшает поступление тепло-
ты в помещение (при одновремен, удале-
нии воздуха через светильники). Для со-
здания в помещении отд. зон с повыш. чи-
стотой воздуха и для вентиляции особо чи-.
стых помещений применяют безвихревые
(сотовые) В., состоящие из перфориров.
панели и примыкающей к ней вплотную
приставки с высокоэффективным фильт-
ром. Безвихревые В. создают прямоточ-
ный, без возвратных течений малотурбу-
лентный поток воздуха сверху вниз во всем
объеме помещения; при этом воздух уда-
ляется из нижней зоны. Применение та-
ких В. позволяет обеспечить высокую
кратность воздухообмена помещения.
ВОЗДУХОСБОРНИК — цилин-
дрич. сосуд, устанавливаемый горизонт,
или вертик. в верхней точке системы водя-
Проточкый воздухосбор-
ник.
<г — вертикальный на глав-
ном стояке; б — горизонталь-
ный на магистрали; 1 — глав-
ный стояк; 2 — магистрали;
3—Tpy6aDyl5 (скраном)для
выпуска воздуха; 4 — муфта
Dyl5 для воздуховыпускной
трубы; 5 — муфта DylS с
пробкой для выпуска грязи
ного отопления или ее части. Предназна-
чается для сбора и периодич. или непре-
рывного автоматического или ручного вы-
пуска воздуха из системы в атмосферу. В.
бывает проточного и непроточного типов.
Диаметр проточного В. выбирается по рас-
чету с тем, чтобы скорость протекающей
через него воды была меньше 0,1 м/с, дли-
на — равной 2—2,5 диаметра, а пузырьки
воздуха успели подняться в его верхнюю
часть.
ВОЗДУШНАЯ ЗАВЕСА — венти-
ляц. устройство, предназнач. для предотв-
ращения выхолаживания помещения по-
токами наружного воздуха, проникающе-
го в здание при открывании наружных
дверей. Различают В.з., препятствующие
проникновению воздуха, — т.н. шибери-
рующие и вдувающие в холодный поток
теплый воздух — подмешивающие. Осн.
элемент шиберирующих В.з. — плоская
струя подогретого или неподогретого воз-
духа, перекрывающая (шиберирующая)
открытый проем. Такие В.з. классифици-
руют в соответствии с режимом эксплуата-
ции ворот, у к-рых они установлены: пе-
риодически или пост, открытые. В.з. пери-
одич. действия рассчитывают так, чтобы
ее работа не влияла на тепловой и воздуш-
ный режимы помещения, т.е. чтобы воз-
дух, забираемый В.з. из помещения, воз-
вращался со струей обратно, а темп-ра
смеси воздуха, поступающей со струей,
соответствовала темп-ре воздуха в защи-
щаемом помещении. Воздух, подаваемый
в шиберирующую В.з., может быть внутр.
(В.з. с внутр, воздухозабором) или наруж-
ным (В.з. с наружным воздухозабором), а
также нагретым (В.З. с нагревом воздуха)
или ненагретым (В.з. без подогрева возду-
ха). Воздухораспределитель В.з. выпол-
няют в виде воздуховода равномерной раз-
дачи воздуха при пост, статич. давлении.
По расположению воздухораспределите-
ля различают В.з.: с нижней, боковой, бо-
ковой двухстор. и верхней подачей возду-
ха. Технологически наиболее целесооб-
разна В.з. с нижней подачей (наибольше-
му перепаду давления в нижней части
проема соответствует зона струи с большей
скоростью воздуха). Однако из-за частого
засорения щели воздухораспределителя
такие В.з. нецелесообразны. В осн. приме-
няют В.з. с боковым одно- или двухстор.
выпуском воздуха. Воздухораспредели-
тель устанавливают вертикально. Возду-
хораздающая щель направляет воздух не
параллельно плоскости ворот, а под углом
30° навстречу врывающемуся наружному
воздуху.
Расчет шиберирующих В.з. перио-
Воздушное отопление 101
НАРУЖНЫЙ
воздух
ПОМЕЩЕНИЕ
Основные элементы шиберирующей завесы
1 — воздухораспределитель; 2 щель для выпуска
воздуха; 3 — проем в наружном ограждении; 4 — воз-
духоводы; 5 — вентилятор с приводом; 6 — калори-
фер; 7— воздухозабор; 8— подставка (площадка)
дич. действия сводят к определению ско-
рости и темп-ры воздуха на выходе из ще-
ли воздухораспределителя. Скорость под-
бирают т.о., чтобы ось плоской струи заве-
сы прошла через точку О, положение к-
рой выбрано' так, чтобы вернуть в
помещение воздух, подаваемый и подса-
сываемый из него в струю. Нач. темп-ру
воздуха определяют из условия равенства
темп-ры воздуха в помещении и средней
темп-ры части струи, поступающей в по-
мещение: to “ [tB(l - /3 в - tn fl н) ] / /Зо, где
to — искомая темп-pa; tB, tn —• темп-pa
внутр, и наружного воздуха; /Зв, /Зн и
flo — интегр. коэфф., определяющие до-
левое участие внутр., наружного и подава-
емого в завесу воздуха в формировании
темп-ры струи, поступающей в помеще-
ние; коэфф, долевого участия зависят от
ширины щели и ворот, перекрываемых
В.з.
В.з. периодич. действия, в к-рых пре-
дусмотрен подогрев воздуха, в период
между открыванием ворот можно исполь-
зовать как отопит, агрегаты. Пост, дейст-
вующие В.з. предусматривают у пост, от-
крытых технологич. проемов. Постоянство
действия В.з. и свойства струи позволяют
использовать агрегат В.з. как приточную
или вытяжную вентиляционную установ-
ку. При проектировании шиберирующих
В.з. принимают ограничения: v0 < 25 м/с,
to< 70°С. Шиберирующие В.з. можно ус-
танавливать у проемов между смежными
помещениями для предотвращения пере-
текания воздуха между ними. При проек-
тировании В.з. между чистым и загрязн.
помещениями воздушную шиберирую-
щую струю направляют так, чтобы она
полностью вошла в загрязн. помещение.
Это требование обусловлено тем, что за
счет подсоса воздуха из загрязн. помеще-
ния и диффузии примесей в потоке возду-
ха струя оказывается загрязн. Подмешива-
ющие В.з. предусматривают обычно на
Схема струн шиберирующей завесы с нижней
подачей воздуха
а, б — с внутр, и наруж воздухозаборами; 1 — эпюра
избыт, давления воздуха снаружи; 2 — границы воз-
душной струи; 3 — ось воздушной струи; 4 — эпюра
скорости воздуха в конечном сечении воздушной
струи; 5 — эпюра избыт, давления воздуха внутри;
6 — воздухораспределитель; vo, to, во — скорость,
температура воздуха и ширина щели на выходе из
воздухораспределителя; д у — оси координат в нач.
сечении; х', у' — оси координат в конечном сечении
струи; (Хо — нач. угол наклона струи к плоскости
проема (ворот); точка Д — край проема
входе в многоэтажные общественные зда-
ния. Нагретый до 50°С внутр, воздух, взя-
тый из вестибюля здания, подают в тамбур
входных дверей. При открывании их поток
наружного воздуха перемешивается с на-
гретым воздухом и поступает в вестибюль
с заданной темп-рой, равной расчетной
внутр, темп-ре для данного помещения.
Подмешивающая В.з. работает лишь в пе-
риод интенсивного открывания дверей
(нач. и конец рабочего времени). Расход
подаваемого для подмешивания воздуха
зависит от интенсивности поступления на-
Схема струи шиберирующей завесы у проема
между смежными помещениями
а—при избыт, давлении воздуха в загрязн. помеще-
нии Рз; б — при давлении воздуха в чистом (защи-
щаемом) помещении выше избыточного Рч; 1 —
воздухораспределитель; 2—граница струи со сторо-
ны загрязн. помещения; 3 — ось струи; 4 — граница
струи со стороны чистого помещения; vo, bo— ско-
рость воздуха и ширина щели в нач. сечении струи;
х, у — координатные оси; точка Д — край проема;
«о — угол наклона струи к плоскости проема
ружного воздуха через дверной проем, т.е.
от конструкции дверей и тамбура, этажно-
сти здания, разности темп-ры внутри и
снаружи, скорости и направления ветра,
аэродинамич. хар-к здания.
ВОЗДУШНАЯ ПРОСЛОЙКА —
пространство между конструктивными
или теплоизолирующими слоями ограж-
дения, служащее для увеличения теплоза-
щитных свойств либо для проветривания с
целью осушки внутр, слоев наружного ог-
раждения.
ВОЗДУШНАЯ ТРУБА — труба в
системе парового или водяного отопле-
ния, предназнач. для выпуска воздуха из
теплопроводов и отопительных прибо-
ров в атмосферу. В системе парового отоп-
ления плотность воздуха при данной темп-
ре больше плотности водяного пара, поэто-
му В.т. помещается в нижней части тепло-
проводов несколько выше уровня стояния
в них конденсата. Запорная арматура на
В.т. устанавливается только в закрытых
системах парового отопления, находя-
щихся во всех частях под избыточным дав-
лением. Из этих систем воздух удаляется
через воздуховыпускные краны, устанав-
ливаемые в крайних точках конденсатоп-
роводов и перед конденсатоотводчиками.
В.т. в системе водяного отопления вы-
полняется из стальной оцинков. трубы
(обычно Dy 15 мм), прокладываемой под
потолком верхнего обогреваемого этажа
здания. Снабжается вертик. воздушной
петлей для исключения циркуляции в ней
воды. Воздух из В.т. выпускается в атмос-
феру через вертик. воздухосборник, бак
расширительный, воздушный кран или
иное приспособление,
ВОЗДУШНОЕ ОТОПЛЕНИЕ —
обогревание помещений нагретым возду-
хом при темп-ре выше внутр, и при давле-
нии, близком к атм. Различают В.о. с по-
дачей нагретого воздуха непосредственно
в помещение (струйно-конвективное
отопление) и с его пропуском по каналам
102 Воздушное отопление
внутри ограждений (панельно-лучистое
отопление). Использование нагретого
воздуха в качестве теплоносителя в сис-
теме отопления известно с глубокой
древности. Малые теплоемкость и плот-
ность воздуха, высокая подвижность, про-
стота регулирования по темп-ре и кол-ву
обеспечивают быстрое изменение и стаби-
лизацию теплового режима помещений.
Еще в конце I в. до н.э. римский архитек-
тор и инженер Витрувий описал систему
отопления периодич. действия "хюпока-
устум" ("снизу согретый") с самотечным
перемещением нагреваемого воздуха в
подпольных каналах, предварит, прогре-
тых дымовыми газами. В середине века во
мн. странах Европы получила распростра-
нение "русская система", прообразом к-
рой послужила система В.о. Грановитой
палаты Московского Кремля (конец
XVв.). Воздух прогревался, соприкасаясь
с внешн. поверхностью огневоздушной пе-
чи, что исключало возможность проника-
ния продуктов сгорания топлива в поме-
щения. Более совершенные системы огне-
воздушного отопления, появившиеся в
конце XVIII — нач. XIX в. — связаны с
именами ученых: Н.А. Львова (1751 —
1804), Н.А. Аммосова (1787—1868), Г.С.
Войницкого, И.И. Свизяева (1797—
1875), С.Б. Лукашевича (1850—1912) и
др. "Аммосовское отопление" с нагревани-
ем воздуха в "пневматической печи" — ог-
невом калорифере с трубами для прохода
воздуха использовалось для отопления
крупных зданий на протяжении мн. деся-
тилетий. С начала XX в. В.о. претерпевает
качеств, изменения. Появление эффек-
тивных теплоносителей, высокопрочных
материалов и более соверш. оборудования
способствовало созданию принципиально
новых систем, отличающихся по функци-
ей. назначению и схемно-конструктив-
ным признакам.
В соврем, системах В.о. воздух нагре-
вается в спец, калориферах, выполняе-
мых, как правило, из металла. Изнутри ка-
лориферы могут обогреваться горячей во-
дой (водовоздушное комбинированное
отопление), паром (паровоздушное),
электрической энергией (электровоздуш-
ное), нагретыми газами (газовоздушное).
Перемещение воздуха в системах В.о. воз-
можно естеств. путем за счет изменения
его плотности при нагревании (гравитац.
системы) и с помощью вентилятора, созда-
ющего вынужд. движение в дополнение к
гравитац. (вентиляторные системы).
По радиусу действия В.о. подразде-
ляется на местное и центральное отопле-
ние. В местной системе воздух нагревается
в калорифере, находящемся в отапливае-
мом помещении. Примером вентилятор-
ной местной системы может служить ото-
пительный агрегат, а гравитац. — рецир-
куляционный воздухонагреватель. В
центр, системе В.о. тепловой пункт раз-
мещается в отд. камере и дополняется воз-
духоводами, подводящими нагреваемый
воздух к помещениям или каналам внутри
ограждений и распределяющими нагре-
тый воздух по ним. Обычно центр, система
оборудуется вентилятором, при незначит.
протяженности может быть гравитац. (см.
Центральное воздушное отопление). В
отличие от водяного и парового отопле-
ния центр, система В.о. может обслужи-
вать одно помещение. По качеству подава-
емого в помещения воздуха В.о. может вы-
полняться по схеме с полной рециркуля-
цией воздуха, частичной рециркуляцией
и прямоточной. В схеме с полной рецирку-
ляцией воздух из помещения возвращает-
ся в тепловой пункт, нагревается и вновь
подается в помещение. Такая чисто ото-
пит. схема отличается низкими капит.
вложениями и наименьшим расходом теп-
лоты на нагревание воздуха, однако не
удовлетворяет требованиям сан. гигиены.
Воздух в помещениях не обновляется и с
течением времени загрязняется продукта-
ми дыхания и производств, отходами,
вредными для здоровья людей. Полная ре-
циркуляция допускается в обществ, зда-
ниях и производств, помещениях в нерабо-
чее время (дежурное отопление), в поме-
щениях с кратковрем. пребыванием людей
при отсутствии вредных выделений. Эта
схема используется также в рециркуляц.
воздухонагревателях и воздушно-тепло-
вых завесах у наружных входов в здания.
В схеме с частичной рециркуляцией к за-
бираемому изнутри рециркуляц. воздуху
подмешивается нек-рое кол-во свежего
воздуха, необходимое для вентиляции по-
мещений. Смеш. воздух догревается в ка-
лорифере и подается вентилятором в поме-
щения (отопительно-вентиляц. система).
По сравнению с чисто отопит, ее тепловая
мощность возрастает на величину, необхо-
димую для нагревания вентиляц. части
приточного воздуха от темп-ры наружного
до темп-ры воздуха в помещении. Для ре-
ализации этой схемы в местной системе
используется отопительно-вентиляц. аг-
регат. В прямоточной схеме воздух забира-
ется только снаружи в кол-ве, определяе-
мом потребностями вентиляции обслужи-
ваемых помещений. Схема является вен-
тиляц. и отличается самыми высокими
затратами теплоты. Эта схема обязатель-
на, когда требуемый объем свежего венти-
ляц. воздуха превышает необходимый для
создания должного отопит, эффекта (в
гражданских и промышл. зданиях, при
большом кол-ве вредных для здоровья па-
ре- и газовыделений, а также пожаро- и
взрывоопасных и дурнопахнущих в-в). Во
всех остальных случаях используется схе-
ма с частичной рециркуляцией как наибо-
лее гибкая и позволяющая по необходимо-
сти переходить к полной рециркуляции и
прямоточному варианту путем изменения
расходных соотношений и темп-ры при-
точного воздуха. Выбор схемы В.о. в каж-
дом конкретном случае зависит от назна-
чения отапливаемых помещений, режима
их функционирования, вида и кол-ва вы-
деляющихся вредных веществ.
Кол-во вводимого в помещение воз-
духа Got, кг/с, с заданной темп-рой t4, °C,
или необходимая его темп-ра при извест-
ном расходе определяется из ур-ния теп-
лового баланса воздуха помещения
Got “c(t4 - tB) - Qn, где с — уд. массовая
теплоемкость, Дж/(кг-К); 1» — темп-ра
внутр, воздуха, °C; Qn — теплонедостатки
помещения, Вт, равные его теплопотерям
за вычетом имеющихся пост, тепловыде-
лений. Макс, темп-ра нагретого воздуха
(на выходе из воздухораспределителя) ог-
раничивается условием допустимого от-
клонения избыточной темп-ры приточ-
ных струй на входе в обслуживаемую или
рабочую зону не более чем на 3—5 °C и не
должна превышать 60 — в помещениях,
50 — в воздушно-тепловых завесах у на-
ружных дверей и 70 °C — у ворот и техно-
логия. проемов.
В центр, системах В.о., обслуживаю-
щих неск. помещений, темп-ра приточного
воздуха обычно принимается равной требу-
емой для отопления помещения с наимень-
шим значением Qn. В остальные помещения
предусматривается подача увелич. кол-ва
воздуха в соответствии с их тепловыми ба-
лансами. Расход теплоты на нагревание воз-
духа (.тепловая мощность системы отоп-
ления) определяется по аналогичному ур-
нию, в к-ром Got принимается равным сум-
марному расходу нагреваемого воздуха для
всех обслуживаемых помещений от нач.
темп-ры (перед калорифером) до требуемой
темп-ры проточного воздуха. При этом для
систем с полной рециркуляцией воздуха в
качестве нач. принимается темп-ра внутр.,
для прямоточных — темп-ра наружного, с
частичной рециркуляцией—темп-ра смеси
наружного и рециркуляц. воздуха.
Конструктивные особенности систем
В.о., область их применения, достоинства
и недостатки зависят от вида используе-
мых систем и специфики обслуживаемых
помещений (см. Центральное воздушное
отопление и Местное воздушное отопле-
ние). Повсеместное распространение В.о.
сдерживается невысокой эксплуатац. на-
дежностью разветвл. систем и повыш; теп-
лоэнергетич. затратами на нагревание воз-
духа, особенно в прямоточных системах.
Необходимым условием эксплуатац. на-
дежности систем В.о. является их высокая
аэродинамич. устойчивость. Наибольшей
устойчивостью (автомодельностью) обла-
дают гравитац. системы стабильной струк-
туры с обособл. ответвлениями для каждо-
го этажа при качеств, регулировании сис-
темы В.о. Изменяющееся естеств. цирку-
ляц. давление вызывает пропорциональн.
изменение потоков воздуха по всем ответ-
влениям. В разветвл. системах с механич.
Воздушный душ J03
побуждением при качеств, регулировании
пропорциональность располагаемых дав-
лений нарушается. Возникающее эксплу-
атац. разрегулирование приводит к пере-
распределению воздуха в пользу нижних и
дальних ответвлений в отличие от нач.
разрегулировки обратного действия, уст-
раняемой при расчете и монтаже системы.
Повышение аэродинамич. устойчивости
разветвл. системы В.о, достигается за счет
снижения доли естеств. давления. Автомо-
дельность таких систем обеспечивается
при перем, режиме их работы, когда темп-
ра приточного воздуха изменяется по гра-
фику качеств, регулирования, а его расход
— как для гравитац. систем (качеств.-ко-
личеств. регулирование).
Снижение тепловой мощности сис-
тем В.о. целесообразно за счет минимиза-
ции расчетного расхода наружного и при-
точного воздуха и согласования режимов
работы системы и обслуживаемых поме-
щений (прерывистое отопление). Ощути-
мым резервом является использование
теплового потенциала удаляемого воздуха
для частичного нагревания наружного воз-
духа в разл. рода воздухо-воздушных теп-
лообменниках-утилизаторах (см. Утили-
зация теплоты вытяжного воздуха). Все
большее распространение получают сис-
темы В.о. с применением нетрадиционных
энерго- и теплоносителей: солнечной ра-
диации (солнечное отопление), теплоты
геотерм, воды (геотермальное отопле-
ние), поверхностных слоев грунта и др.
низкопотенц. источников теплоты.
ВОЗДУШНО-ТЕПЛОВАЯ ЗАВЕ-
СА — установка воздушного отопления,
предназнач. для локализации и нагрева-
ния холодного воздуха, проникающего че-
рез наружные проемы здания (двери, во-
рота, технологич. проемы) при их откры-
вании. Различаются В.-т.з. блокирующего
(шиберирующего) типа, создающие в пло-
скости проема высокоскоростной поток
нагретого воздуха, к-рый ограничивает
проникание холодного воздуха, и низко-
скоростные В.-т.з. смесит, типа, рассчит. в
осн.' на нагревание проникающего возду-
ха. Высокоскоростные В.-т.з. предусмат-
риваются у ворот и технологич. проемов в
наружных стенах при отсутствии тамбу-
ров, и открывающихся не менее чем на
40 мин в смену в р-нах с расчетной на-
ружной темп-рой -15°С и ниже; низко-
скоростные — у наружных дверей вести-
бюлей обществ, и административно-быто-
вых зданий при пропускной способности
свыше 400 чел/ч в р-нах с темп-рой на-
ружного воздуха -15...-25°С, 250—
400 чел/ч — при -26...-40°С, 100—
250 чел/ч — при более низкой темпе-ре.
Скорость выпуска нагретого воздуха из
щелей или отверстий высокоскоростных
В.-т.з. составляет до 25 м/с при предель-
ной темп-ре 70°С, низкоскоростных — до
Схема воздушно-тепловой завесы у входа в
здание
1 — тамбур; 2 — отверстие в верхней зоне первого
этажа; 3 — канал; 4 — приемная камера с внутренней
звукопоглощающей облицовкой; 5 — калорифер;
6 — вентилятор; 7— воздуховод; 8 — воздухораспре-
делительная звукопоглощающая камера; 9 — возду-
ховыпускные решетки
8 м/с и 50 °C. В.-т.з. смесит, типа создает-
ся обычно рециркуляц. установкой мест-
ного или центрального воздушного отоп-
ления. Иногда воздух для В.-т.з. забирает-
ся снаружи и предназначается также для
вентиляции помещений, прилегающих к
входу. Па схеме В.-т.з. смесит, типа внутр,
показано, что внутр, воздух через отвер-
стие в верхней зоне помещения первого
этажа и канал попадает в приемную каме-
ру, откуда после нагревания в калорифере
направляется вентилятором по воздухово-
ду в воздухораспределит. звукопоглощаю-
щую камеру и из нее через воздуховыпу-
скные решетки выпускается в нижнюю зо-
ну (до 1,5 м от пола) тамбура сбоку от
входных дверей параллельно полу.
Расход нагретого воздуха с заданной
темп-рой определяется из равенства теп-
ловой мощности В.-т.з. необходимым теп-
лозатратам на нагревание проникающего
наружного воздуха до 12°С для вестибю-
лей гражданских зданий и производств,
помещений с работой средней тяжести,
14°С — для Производств. помещений при
легкой работе и 8°С — при тяжелой рабо-
те. Кол-во проникающего холодного воз-
духа рассчитывается с учетом ветрового
давления на поверхности здания в зависи-
мости от темп-ры наружного воздуха, ско-
рости ветра, высоты здания, аэродинамич.
особенностей входа и режима его исполь-
зования. Ограничение кол-ва врывающе-
гося воздуха, а следоват., снижение тепло-
вой мощности В.-т.з. достигается путем
конструктивного изменения наружного
входа (на 30%) при двойных дверях с там-
буром между ними, в 2 раза — при замене
обычного входа тройными дверьми, в 7 раз
и более — при установке вращающейся
(турникетной) двери.
ВОЗДУШНЫЙ БАЛАНС — равен-
ство применительно к отд. помещению
или выделенному в нем контрольному объ-
ему массовых расходов поступающего и
уходящего воздуха.
ВОЗДУШНЫЙ ДУШ — воздуш-
ный поток, направляемый на работающего
для обеспечения комфортного самочувст-
вия или улучшения условий труда. В.д.
применяют для избавления от лучистого
перегрева работников, подвергающихся
воздействию теплового облучения (кузне-
цов, горновых). С этой целью воздух на-
правляют на облучаемые участки тела го-
ризонт. либо наклонными (сверху вниз)
струями. В стесненных условиях воздух
иногда подают на строго фиксиров. рабо-
чие места и вертик. струями сверху вниз.
В.д. используют также для улучшения ус-
ловий труда на фиксиров. рабочих местах
в р-нах с жарким климатом и снижения
загазованности на рабочих местах, если
невозможно сооружение укрытий техно-
логич. оборудования или местной локали-
зующей вентиляции. Выбор сочетания
темп-ры и подвижности воздуха на рабо-
чем месте определяется требованием обес-
печения комфортного самочувствия чело-
века (см. Комфортные условия в помеще-
нии) . Нежелательное воздействие на орга-
низм повыш. интенсивности теплового
облучения или подвижности воздуха мо-
жет быть устранено соответствующим
подбором параметров воздуха "темп-ра —
скорость". При интенсивном тепловом об-
лучении целесообразен обдув струей с бо-
лее низкой темп-рой, чем у окружающего
воздуха. С целью уменьшения загазован-
ности рабочего места требуется повыш. по
сравнению с помещением темп-ра воз-
душного потока. Базовые темп-ры воздуха
рабочей зоны для работы легкой I и сред-
ней II категорий тяжести приняты равны-
ми +28, тяжелой III — +26°С. Повыш. ско-
рости воздуха на рабочем месте позволяет
применять более высокие темп-ры, что по-
зволяет в теплый период года использовать
сравнит, недорогой способ адиабатного ох-
лаждения воздуха.
Схема патрубка для душмрования наружным
воздухом
1 воздуховод круглого сечения; 2 — переходной
патрубок с круглого сечения па квадратное со ско-
шенным относительно оси воздуховода выходным
сечением; 3 — направляющие лопатки; 4 — оси вра-
щения направляющих лопаток; 5— тяга для измене-
ния угла наклона лопаток и воздущн. потока относи-
тельно горизонта; б — границы воздушн. потока
104 Воздушный клапан конвектора
Схема передвижного агрегата для душирова-
ния воздухом помещения
1 — электродвигатель; 2 — обечайка; 3 — крыльчат-
ка; 4 — конфузор; 5 — обтекатель; 6 — пневматич.
форсунка; 7— станина
В.д. предпочтительнее осуществлять
наружным воздухом, обрабатыевамым в
стационарных системах воздушного ду-
ширования. Воздух подается патрубками
спец, конструкции, создающими воздуш-
ный поток с равномерной скоростью и
темп-рой. Патрубок позволяет изменять
направление потока в горизонт, и верт.
плоскостях, создавая оптим. условия ох-
лаждения облучаемых частей тела челове-
ка. Существующие конструкции душиру-
ющих патрубков являются разновидно-
стью весьма удачной конструкции этого
устройства, предлож. проф. В.В. Батури-
ным. Патрубок Батурина состоит из ско-
шенного диффузора с переходом от круг-
лого сечения на квадратное. Плоскость вы-
ходного отверстия составляет 45° с осью
диффузора. Параллельно выходному от-
верстию расположена регулируемая ре-
шетка из направляющих лопаток, позво-
ляющая изменять угол наклона воздушно-
го потока относительно горизонта. В пере-
движных установках душирующий
агрегат обычно выполняют в виде венти-
лятора осевого, установи, на станине.
Дальнобойность струи увеличивается кон-
фузором, поджимающим поток, а охлаж-
дающий эффект — распылением воды в
воздушный поток. Испаряясь, капельки
воды создают дополнительное адиабатное
охлаждение.
ВОЗДУШНЫЙ КЛАПАН КОН-
ВЕКТОРА — поворотный клапан внутри
кожуха отопительного прибора — кон-
вектора КН-20 (типов "Комфорт" и "Уни-
версал") , предназнач. для изменения кол-
ва проходящего через него нагреваемого
воздуха при необходимости регулирова-
ния теплоподачи в помещение. В.к.к. мо-
жет поворачиваться вручную и авто-
матически.
ВОЗДУШНЫЙ КРАН — спец,
кран или вентиль ручного или автоматич.
действия в системе водяного или парового
отопления, предназнач. для выпуска
(впуска) воздуха в атмосферу. В системе
водяного отопления используется ручной
бессальниковый В.к. с поворотным иголь-
чатым штоком. Действие автоматич. В.к.
основано на свойстве сухого материала
пропускать воздух и задерживать его при
увлажнении.
ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ЗДА-
НИЯ — понятие, объединяющее группу
процессов, протекающих в помещениях
здания, обслуживающих его системах,
вблизи здания и связ. с перемещением воз-
душных масс в замкнутом объеме, движе-
нием их через неплотности и отверстия в
наружных и внутр, ограждениях, по кана-
лам и воздуховодам и обтеканием здания
потоком ветра. Гл. особенность В.р.з. —
объединение всех помещений и систем
здания в единую технологич. систему, по-
зволяющую учитывать при проектирова-
нии и эксплуатации вентиляции здания
сложные взаимосвяз. процессы, определя-
ющие самочувствие человека. Заметный
вклад в развитие теории В.р.з. внесли та-
кие ученые, какГ.Н.Абрамович, М.Е.Бер-
лянд, В.Н.Богословский, М.И.Гримитлин,
И.Ф. Ливчак, Ю.А.Табунщиков, В.П.Ти-
тов. В результате систематизации иссле-
дований выделены следующие аспекты
проблемы В.р.з.: 1) теоретич. основы —
закономерности тепломассообмена в огра-
нич. объеме, аэродинамика стесненных
неизотермич. потоков воздуха (внутр, за-
дача В.р.з.) , теория разветвл. сетей, тепло-
массообмен в ограждениях и аппаратах
для обработки воздуха, гидроаэродинами-
ка каналов, узлов и оборудования (краевая
задача В.р.з.); аэродинамика здания и за-
стройки, основы диффузии примесей в
приземном слое атмосферы (внешн. зада-
ча В.р.з.); 2) технологич. основы — выбор
схемы организации воздухообмена в вен-
тилируемом помещении, методы опреде-
ления требуемых и расчетного воздухооб-
менов, обеспечение заданных параметров
воздушной среды в обслуживаемой зоне
помещения (внутр, задачаВ.р.з.); обеспе-
чение устойчивой работы вентиляцион-
ных систем и устройств, защита помеще-
ний от переохлаждения врывающимся че-
рез двери и ворота наружным воздухом,
организации перетекания воздуха между
помещениями здания, учет неорганизов.
воздухообмена помещений, воздушные
завесы (краевая задача В.р.з.); выбор рас-
четных наружных условий, распределе-
ние избыточного давления воздуха на по-
верхностях ограждений и в здании, про-
гнозирование загрязнения воздуха вред-
ными выбросами вентиляц. и технологич.
систем (внешн. задача В.р.з.); 3) основы
управления и оптимизации — оптимиза-
ция воздухораспределения в помещении,
управление подачей и удалением воздуха
(внутр, задача В.р.з.); оптимизация и уп-
равление потокораспределением воздуха в
здании, оптимизация технич. решений и
режимов работы вентиляц. установок и ус-
тройств (краевая задача В.р.з.); оптим.
расположение воздухозаборных устройств
и рацион, размещение выбросов загрязн.
воздуха из здания, управление выбросом
(внешн. задача В.р.з.).
Теоретич. разработки В.р.з. широко
применяются при проектировании, налад-
ке и эксплуатации вентиляционных сис-
тем, систем кондиционирования воздуха
и воздушного отопления. Разработаны
методы определения требуемого воздухо-
обмена в помещении с учетом характера и
интенсивности потоков вредных выделе-
ний и принятой схемы организации возду-
хообмена. Определены методы расчета и
рекомендации по конструктивному реше-
нию вентиляц. систем здания (с естеств. и
механич. побуждением движения возду-
ха). Расчет позволяет определить сопро-
тивление на концевых участках вентиляц.
систем с учетом заданной сезонной разре-
гулировки системы. Методы расчета аэра-
ции и инфильтрации воздуха включают
комплексный учет факторов, влияющих
на В.р.з., использование условного нуля
давления и стилизацию эпюр давления
воздуха снаружи здания. Решение задачи
сведено к решению системы нелинейных
ур-ний воздушных балансов всех помеще-
ний здания.
Экологич. аспекты В.р.з. сводятся к
прогнозированию загрязнения приземного
слоя атм. воздуха газовыми и аэрозольны-
ми вредными выбросами из вентиляц. и
технологич. систем.
ВРЕДНЫЕ ВЫДЕЛЕНИЯ — пото-
ки теплоты, влаги, вредных паров, газов
и пыли, поступающие в помещение, ухуд-
шающие сан.-гигиенич. условия в нем.
Теплота (избытки теплоты) и влага (вла-
говыделения) способствуют повышению
темп-ры и влажности воздуха в помеще-
нии выше допустимого уровня. Предельно
допустимая концентрация (ПДК) таких
В.в., как пары, газы и пыль, нормируется
не только для помещений, но и в воздухе
населенных пунктов и территорий, приле-
гающих к производственным зданиям. В
рабочей зоне ПДК В.в. (паров, газов, пы-
ли) не должна вызывать при ежедневном
вдыхании в пределах 8 ч в течение всего
рабочего стажа заболеваний или отклоне-
ний в состоянии здоровья, обнаруживае-
мых современными методами исследова-
ния непосредственно в процессе работы
или в отдал, сроки. Среднесуточная ПДК
В.в. в воздухе нас. пунктов не должна ока-
зывать на человека прямого или косвенно-
го вредного воздействия в условиях неоп-
ределенно долгого круглосуточного вды-
Вытяжная воронка 105
хания. Макс, разовая концентрация В.в. в
воздухе нас. пунктов не должна вызывать
рефлекторных (вт.ч. субсенсорных) реак-
ций в организме человека.
ВРЕМЯ КАПИЛЛЯРНОГО ВСА-
СЫВАНИЯ — показатель водоотдающих
свойств осадков сточных вод, применяе-
мый при определении экспресс-методом
рабочих доз флокулянтов для кондицио-
нирования осадка перед механич. обезво-
живанием на центрифугах, ленточных
фильтр-прессах и т.п. Пробу испытывае-
мого образца осадка помещают в метал-
лич. цилиндр диаметром 30 и высотой
30 мм, расположенный на хроматографи-
ческой фильтров, бумаге. При этом часть
влаги образца осадка под действием гидро-
статич. давления и капиллярных сил дре-
нирует в фильтров, бумагу. По скорости
распространения влажного пространства
на бумаге оценивают водоогдающую спо-
собность осадка. Время, за к-рое граница
распространения влажности на фильтров,
бумаге переместится из одной фиксиро-
ванной точки в другую, является В.к.в.
ВСАСЫВАЮЩИЙ ФАКЕЛ — те-
чение воздуха, возникающее вблизи вса-
сывающих отверстий вытяжной венти-
ляции и характеризующееся потенц. ха-
рактером. Размеры зоны активного дви-
жения во В.ф. сопоставимы с размерами
всасывающего отверстия. В аэродинами-
ке потенц. поля описываются ур-ниями
Лапласа с соответствующими граничны-
ми условиями. В математич. физике эгу
задачу паз. второй краевой, или задачей
Неймана. Аналитич. решение ее при
сложных граничных условиях представ-'
ляет значит, трудности. Для решения
инж. задач, цель которых определение
скорости воздуха в заданной точке, поль-
зуются зависимостями, получ. из анали-
тич. решений простейших случаев. Для
учета разл. рода усложняющих обстоя-
тельств широко используют принцип су-
перпозиции. На практике задачи, связ. с
Ф.в., решают, используя его модели: то-
чечный и линейный стоки. Точечный
сток — точка, к к-рой из окружающего
Аксонометрия линейного стока
Rl, R2 — радиусы цилиндров; 1 — усл. воздуховод,
отводящий воздух; 2 — линии тока; 3 — цилиндрич.
поверхности с пост, скоростью воздуха; 4 — векторы
скорости воздуха; ЛС — линейный сток
пространства устремляется воздух.
Эту модель стока используют для
расчета скорости движения воздуха
вблизи компактных вытяжных отвер-
стий. Для расчета движения воздуха у
отверстий вытянутой формы используют
линейную модель стока — линейный
сток. Это условная линия, к к-рой из ок-
ружающего пространства устремляется
воздух.
Точечный сток
а — в свободном про-
странстве; б—в полу огра-
ниченном пространст-
ве — полусфере; Lo — рас-
ход всасываемого воздуха;
Rl, R2 — радиусы сфер;
7 — условный воздуховод;
2—линии тока; 3 — сферы
с пост, скоростью воздуха;
4 — векторы скорости воз-
духа; ТС — точечный сток
ВТОРИЧНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕ-
СКИЕ РЕСУРСЫ, ВЭР — источники
энергии, получаемые из побочных про-
дуктов или отходов осн. произ-ва, включа-
ющие горючие газы технологич. процес-
сов (нефтезаводские, доменные, попутные
нефтедобычи и др.), отработ. пар, а также
часть электрич. потерь, получающихся в
технологич. процессе, к-рые могут быть
повторно использованы для получения
энергии (в т.ч. тепловой) за пределами
данного процесса. ВЭР по видам энергии
подразделяют на горючие, тепловые и из-
быточного давления. Горючие (топлив-
ные) ВЭР — отходы, содержащие хим.
связ. энергию отходов технологич. процес-
сов, не используемую или не пригодную
для дальнейшего использования в техно-
логич. процессах. Тепловые ВЭР —
тепловые отходы, представляющие собой
энтальпию отходящих газов технологич.
агрегатов и теплоту рабочих тел систем ох-
лаждения технологич. агрегатов и устано-
вок, энтальпию горячей воды и пара, отра-
бот. в технологич. установках. К тепловым
ВЭР относится также теплоэнергия (пар и
горячая вода), попутно получ. в техноло-
гич. и энерготехнологич. установках. ВЭР
избыточного давления — потенц.
энергия газов, выходящих из технологич.
агрегатов с избыточным давлением, к-рое
необходимо снижать перед следующей
ступенью использования или при выбросе
в атмосферу. В зависимости от видов и па-
раметров ВЭР используют по четырем осн.
направлениям: топливное — непосредст-
венно в качестве котельно-печного топли-
ва; тепловое — для обеспечения потребно-
сти в теплоэнергии за счет энергоносите-
лей; электроэнергетич. — для получения
электроэнергии в газовых или паровых
конденсац. турбоагрегатах; комбини-
ров. — для выработки в утилизац. уста-
новках (утилизац. ТЭЦ) по теплофикац.
циклу электро- и теплоэнергии. Направ-
ление использования ВЭР зависит от вели-
чины, структуры и режима энергопотреб-
ления предприятия, от вида, параметров и
числа образующихся ВЭР и в каждом кон-
кретном случае должно выбираться на ос-
нове разработки оптим. топливно-энерге-
тич. баланса предприятия или пром, узла
с учетом обеспечения наибольшей эконо-
мии. эффективности. Применительно к
теплогенсрирующим установкам потенц.
источниками ВЭР являются: уходящие
продукты сгорания из газового тракта теп-
логенераторов; горячие шлак и зола при
сухой выгрузке их из топки котла; вода си-
стемы непрерывной продувки котла; кон-
денсат паровых теплообменников, распо-
ложенных в зданиях тепловых станций,
и др.
ВЫТЯЖНАЯ ВЕНТИЛЯЦИОН-
НАЯ УСТАНОВКА — комплекс оборудо-
вания, предназнач. Для удаления из поме-
щения, обработки и выброса в атмосферу за-
грязн. и нагретого вытяжного воздуха. В.в.у.
обычно состоит из вентилятора с электро-
двигателем (иногдак нимдобавляютустрой-
ство для очистки или утилизации теплоты
удаляемого воздуха) и шумоглушителя.
Очистка удаляемого воздуха применяется,
если он настолько загрязнен, что выпускать
его в атмосферу без предварит, очистки не-
допустимо. В.в.у. обычно размещают в вер-
хней части здания (на спец, технич. этажах
или чердаках) в целях использования ес-
теств. движения нагретого воздуха снизу-
вверх. При этом уменьшается протяжен-
ность воздуховодов и исключается вероят-
ность перетекания удаляемого загрязн. воз-
духа в приточную систему.
ВЫТЯЖНАЯ ВОРОНКА — устрой-
ство для улавливания потоков воздуха, за-
грязн. частицами пыли механич. происхож-
дения, имеющих большую кинетич. энер-
106 Вытяжной зонт
Вытяжная воронка
1 — воронка; 2 — пылевоздушный поток
гию. В.в. применяют, если по условиям тех-
нологич. процесса невозможно устройство
укрытия кожухового. В.в., как и вытяжные
зонты, устанавливают соосно пылевоздуш-
ному потоку. Они представляют собой усеч.
конус или усеч. пирамиду с углом раскрытия
а < 60°. Размеры всасывающего отверстия
обычно не превышают 150—200 мм. Полное
улавливание пылевоздушного потока обес-
печивается благодаря равенству скорости
этого потока и скорости во всасывающем от-
верстии В.в. Размеры всасывающего отвер-
стия выбираютнеск. больших размеров попе-
речного сечения пылевоздушного потока.
Расход воздуха определяется по средней ско-
рости воздуха во всасывающем отверстии и
площади всасывающего отверстия.
ВЫТЯЖНОЙ ЗОНТ — разновид-
ность местного отсоса воздуха открытого
типа.Применяетсядляулавливаниявредных
выделений, вносимых впомещениеустойчи-
выми конвективными воздушными струя-
ми. В.т. располагают над источником вред-
ных выделений на высоте 1800—1900 мм от
пола. Между источником этих выделений и
В.з. имеется незащищ. от воздействия воз-
душных потоков пространство. Для защиты
от них на кромки В.з. навешивают фартуки.
ФормаВ.з.—усеч.конусилипирамида. Рав-
номерное скоростное поле во всасывающем
отверстии обеспечивается утлом раскрытия
зонта а 60° (схема а). У кромки всасываю-
щего отверстия формируется вихрь, способ-
ствующий выносу вреди ых в-в из него в поме-
щение. Дляпредотвращениявыносавредных
в-впокромкеконич. частиВ.з. предусматри-
вают обечайку высотой 200—300 мм. Наибо-
лее эффективная форма обечайки представ-
лена на схеме б, более технологичная в изго-
товлении обечайкапоказана на схемев. Иног-
да вместо обечайки применяют т.н.
активиров. зонт, состоящий из двух конич.
частей. Конвективная струя воспринимается
внутр, конусом, щель по периметру всасыва-
ющего отверстия улавливает вредные в-ва,
выносимые вихрем. Для устройства активи-
ров.зогпатребуетсябольшойрасходметалла.
Если высота помещения не позволяет разме-
стить один В .з. с необходимыму глом раскры-
тия, тосооружаютнеск. сомкггутыхВ.з. мень-
шего размера. Наибольшая эффективность
В.з. при наименьшем расходе удаляемого
Активированный зонт
воздуха достигается, если конфигурация,
размеры всасывающего отверстия и скоро-
стное поле в нем равны конфигурации, раз-
мерам поперечного сечения и скоростному
полю в конвективной струе. Поэтому наи-
меньший объем удаляемого воздуха опреде-
ляется расходом конвективной струи в пло-
скости всасывающего отверстия. Обычно
приемное отверстие В.з. располагают непос-
редственно над источником теплоты, конфи-
гурация к-рого соответствует конфигура-
Конструктивная схема
вытяжного зонта (а) и
конструкции “юбки с
карманом", обеспечива-
ющей размещение в
ней вихревой зоны (б),
и "юбки обыкновенной*
(В)
ции приемного отверстия, а размеры
к-рого принимают неск. большими размеров
теплового источника в плане.
Вытяжной шкаф
а, б — с верхним и нижним от-
сосом воздуха; в — с комбини-
ров. системой воздухоудале-
ния; 1 — стенка; 2 — рабочий
проем
Расход воздуха, удаляемого В.з., оп-
ределяют по ф-ле L - 3600vF, где v — сред-
няя скорость движения воздуха в прием-
ном отверстии В.з., м/с (при удалении не-
токсичных вредных выделений принима-
ется равной0,15—0,25м/с); F — площадь
приемного отверстия, м2, В.з. обеспечива-
ют надежное улавливание вредных выде-
Шторная завеса
1 — завеса; 2 — вытяжной воздуховод; 3 — источник
вредных выделений
лений, если тепловой источник работает в
стационарном режиме. В случае залпового
выброса (напр., режим работы автоклавов
для пропарки бетонных изделий) требуе-
мый расход удаляемого воздуха может
быть сведен к миним. благодаря устройст-
ву грунтового зонта (шторной завесы).
Объемный расход отсасываемого от укры-
тия воздуха должен обеспечивать полное
удаление воспринятых вредных в-в за вре-
мя между двумя залповыми выбросами.
ВЫТЯЖНОЙ ШКАФ — распрост-
ран. тип полуоткрытого отсоса, локали-
зация вредных выделений в к-ром осу-
ществляется преимущественно непрони-
цаемыми стенками. Конкретные конст-
рукции В.ш. выбирают т.о., чтобы
направление движения отсасываемого
воздуха в нем совпадало с естеств. на-
правлением движения вредных в-в. При-
меняют В.ш. с верхним, нижним и ком-
бинированным отсосом. Распростране-
нию вредных выделений через рабочий
проем препятствует встречный поток
воздуха, к-рый должен иметь возможно
меныпую скорость, но достаточную для
надежной локализации вредных выделе-
ний. Если темп-pa воздуха в В.ш. и в по-
мещении одинакова, то скорость воздуха
v в рабочем проеме, конструкция стенок
к-рого обеспечивает плавный вход в него
воздуха, выбирают в зависимости от сте-
пени токсичности выделяющихся вред-
ных в-в (в пределах 0,3—2 м/с), а удаля-
емый объем L, м3/ч, воздуха от В.ш. с ра-
бочим проемом площади F, м2, определя-
ют по ф-ле L - 3600vF. Если темп-ры
воздуха в В.ш. и снаружи различны, от-
сасываемый объем должен быть таким,
чтобы плоскость нулевого избыточного
давления располагалась выше верхней
кромки открытого рабочего проема.
Газовая плита 107
ГАЗОБАЛЛОННАЯ УСТАНОВ-
КА — установка, состоящая из 1 или не-
скольких наполи. сжиж. газом баллонов
для снабжения газом отд. потребителей.
Г.у. имеют регуляторы, снижающие дав-
ление паров сжиж. газа до 3—4 КПа, пре-
дохран. клапаны, запорные вентили и со-
единит, трубопроводы. Баллоны
вместимостью 0,9—50 л, рассчитанные на
рабочее давление 1,6 МПа, изготовляют из
стали. Г.у. размещают внутри зданий. По
правилам безопасности Г.у. могут на-
ходиться в помещениях, в к-рых допуска-
ется установка газовых плит. Однобал-
лопные Г.у. должны отстоять от плиты,
радиаторов отопления или печи не менее
чем на 1 м. Достоинствами Г.у., располож.
в помещениях, являются их простота и вы-
сокая произ-сть. В любое время года темп-
ра баллона около 20°С, благодаря чему
происходит интенсивное испарение
сжиж. газа. Баллон вместимостью 50 л
обеспечивает одноврем. работу 4-конфо-
рочной газовой плиты и емкостного газо-
вого аппарата или разповрем. работу той
же плиты и газового проточного водонаг-
ревателя. Недостатки этих Г.у. —
наличие в здании сосудов с горючим в-
вом, необходимость переноса и присо-
единения баллонов.
Располагаемые, вне зданий Г.у.
состоят из двух’баллонов, помещ, в ме-
таллич. шкафу, к-рый устанавливают у
степы здания, желательно с сев. стороны.
Г.у. применяют также для снабжения
одноквартирных домов. При эксплуа-
тации газ отбирают из одного баллона, а
второй находится в резерве. В шкафу уста-
навливают регулятор давления газа на 2
баллона с вмонтиров. предохранит, клапа-
ном. Регулятор присоединяют к вентилю
баллона медными или латунными труб-
ками и накидными гайками. Газ к прибо-
рам поступает из регулятора по стальным
трубам, вводимым в помещение через на-
ружную стену. Наружные газопроводы
прокладывают на высоте 2,5 м и более от
поверхности земли, при этом они не долж-
ны пересекать оконных и дверных прое-
мов и должны быть надежно закреплены.
Достоинство установки баллонов вне
здания — большая безопасность, недо-
статки — малая интенсивность испарения
сжиж. газа в зимнее время и высокая
стоимость. В целях экономии металла
шкаф можно заменить спец, защитным
кожухом, закрывающим вентили балло-
нов и регулятор давления. Баллон с
технич. пропаном вместимостью 50 л при
установке вне здания в средней полосе
обеспечивает в зимнее время работу одной
4-конфорочной плиты или водонагревате-
ля с тепловой нагрузкой 11,63 кВт.
Групповые Г.у. из неск. баллонов раз-
мещают в металлич. шкафу и используют
для газоснабжения жилых зданий. Сум-
марная вместимость баллонов не должна
превышать 600 л при расположении их у
глухих несгораемых степ и 1000 л — на
расстоянии 8—25 м от здания в
зависимости от степени его огнестойкости.
Каждую групповую Г.у. оборудуют регу-
лятором давления, предохранит, клапа-
ном, манометром и запорной арматурой.
ГАЗОВАЯ ПЛИТА — аппарат,
предназнач. для приготовления пищи и го-
рячей воды. В жилых зданиях Г.п. уста-
навливают в помещениях кухонь высотой
не менее 2,2 м, имеющих окно с форточ-
кой, вытяжной вентиляц. канал и естеств.
освещение, и не ближе 1 м от противопо-
ложной стены. Г.п. устанавливают т.о.,
Унифицированная бытовая газовая плита
1 — крышка плиты; 2 — крышка горелки; 3 — насад-
ка горелки стола; 4 — горелка стола; 5 — газопровод;
6 — ручка кранов горелки; 7 — решетка духового
шкафа; 8 — противень для выпечки; 9 — жаровня;
10 — горелка духового шкафа; 11 — сушильный
шкаф с дверцей; 12 — дверца духового шкафа с тер-
моуказателем; 13 — лицевой щиток плиты; 14—
стол плиты; 15 — решетка стола
чтобы обеспечить удобство пользования, в
т.ч. возможность подхода к ним не менее
чем с двух сторон, а также обслуживания '
и ремонта. Баллон со сжатым газом дол-
ожен отстоять от Г.п. на 0,5 м. Объем поме-
щения, где стоит Г.п., должен быть не ме-
нее: для Г.п. сдвумя горелками — 8, с тре-
мя — 12, с четырьмя — 15 м3- объем
естеств. вытяжки — не менее 60 м3/ч. Ра-
ботают Г.п. на природном газе с номин.
давлением 1300 и 2000 Па и на сжиж. газе
с номин. давлением 3000 Па. Г.п.
классифицируют: по числу горелок —
двух-, трех- и четырехгорелочные; по спо-
собу установки — напольные, настольные
(Н); по способу компоновки с кухонной
мебелью — отдельно стоящие, встраивае-
мые (В), блочно встраиваемые (БВ); по
исполнению — основное, повыш. комфор-
тности (К). Г.п. состоит из след. осп. час-
тей: корпуса, рабочего стола с конфороч-
ными горелками, духового шкафа с горел-
ками, газораспред. устройства с кранами.
Г.п. повыш. комфортности должна иметь:
освещение духового шкафа; горелку
повыш. тепловой мощности; одно или
неск. сервисных устройств — полуавто-
матич. розжиг конфорочных горелок и го-
релки духового шкафа, жарочная (до-
полни г. верхняя) горелка духового шка-
фа, вертел духового шкафа с электрич.
или ручным приводом, автоматика конт-
роля горения горелок стола или духовки,
терморегулятор духовки; программное ус-
тройство; фиксированное положение "ма-
лое пламя". Г.п. изготовляют из ма-
териалов, устойчивых к тепловым, хим. и
механич. воздействиям, а детали,
соприкасающиеся с пищевыми продук-
тами, — из материалов, разрешенных
сан.-эпидемиологии. управлением
Минздрава. Наружные поверхности и
крышку рабочего стола покрывают
силикатными эмалями. Высота рабочего
стола — 850, глубина — 450 и 600, ширина
500; 520; 600 и 800 мм.
Четырехгорелочные пли гы оборуду-
ют одной горелкой повыш. мощности
(2,8+0,12 кВт), одной попиж.
(0,7±0,06 кВт) и двумя норм.
(1,9±0,12 кВт). Межосевое расстояние
между конфорочными горелками
принимают не менее '230 мм для горелок
норм, и повыш. мощности, 210 — норм.;
190 — повыш. и попиж.; 180 мм — норм,
и попиж. мощности. Конфорочные го-
релки устойчиво работают при изменении
тепловой мощности 0,2—1,4 ном. зна-
чения и при давлениях перед плитой 0,5—
1,2 этого значения. Пламя горелок не дол-
жно гаснуть при воздействии потока воз-
духа, движущегося со скоростью до 2 м/с
и при давлении газа перед плитой, равном
0,5 мин. значения. Кпд горелок рабочего
стола при номин. давлении — не менее
56%. Содержание оксида углерода в про-
дуктах сгорания при работе горелки при
108 Газовая сеть
номин., макс, и миним. (50% номин.)
давлениях — не более 0,05% (по объе-
му) в пересчете на сухие дымовые газы
при Л “ 1. БытовыеГ.п. оборудуют эжекц.
горелками частичного предварит, сме-
шения газа с воздухом, низкого давления,
атм. типа и отводом продуктов сгорания
непосредственно в помещение.
Первичный воздух эжектируется газом,
вытекающим из сопла горелки,
вторичный поступает к пламени из окру-
жающей среды. Эжекц. горелки духового
шкафа обеспечивают горение газа без про-
скока и отрыва пламени при изменении
тепловой мощности от 0,3 до 1,4 номин.
значения. Тепловая мощность осн.
(нижней) горелки духовки на единицу ее
объема составляет не более 0,09 кВт/дм3, а
жарочной (верхней) — не более 3,5 кВт.
Осн. горелка должна обеспечивать нагрев
в середине пустой духовки от 165 (при ма-
лом пламени горелки) до 290°С (при про-
должит. работе). Если теплота сгорания
газообразного топлива отличается от рас-
четной, следует изменять диаметр сопел
горелок.
ГАЗОВАЯ СЕТЬ — система трубоп-
роводов, состоящая из участков, соединен,
между собой последовательно и парал-
лельно. Г.с. бывает тупиковой, если
использовано только последоват. со-
единение, и тупиковой разветвленной,
если из конца одного участка выходят два
или' более участков. Г.с., состоящая из
параллельно включ. участков, представ-
ляет собой кольцевую систему. Г.с. может
быть представлена как геометрия. фигу-
ра — граф, в к-рой участки сети — ребра
фигуры, а места соединения участков и
присоединения потребителей (узлы
сети) — ее вершины. Поскольку число
участков и узлов конечно, а узлы соедине-
ны участками, Г.с. представляет собой ко-
нечный связ. ориентиров, граф. Последо-
вательно соедин. участки (ребра), через к-
рые в определ. направлении движется
поток газа, наз. путем движения газа. Если
нач. и конечные вершины путей совпада-
ют, то они образуют контур (цикл). Коль-
цевая Г.с. состоит из контуров. Тупиковые
разветвл. Г.с. представляют собой "дере-
во", т.е. от осн. газопровода отходят ответ-
вления ("ветви") в стороны, и концы ответ-
влений между собой не соединяются.
Кольцевую Г.с. можно трансформировать
в разветвл. тупиковую путем исключения
из каждого контура определ. (замыка-
ющих) участков. Их число равно числу
элементарных контуров, т.е. контуров, у
к-рых нет внутр, ребер, пересекающих его
площадь. Число элементарных колец п
(цикломатич. число) связано с числом
ребер р и числом вершин т соотношением
н - р — т+1. У разветвл. Г.с. газ поступа-
ет к узлу потребления по одному направ-
лению. Если у такой сети будет выключен
из работы участок, все потребители,
присоедин. за ним, не получат газа. На-
дежность разветвл. Г.с. повышается
дублированием участков или кольце-
ванием. Широко применяется более эко-
номичный последний способ. В распре-
делит. сетях дублируют только отд.
участки (напр., по к-рым газ поступает в
систему в целом).
Осн. отличие кольцевых Г.с. от раз-
ветвл. в том, что они обеспечивают двух-
или многостороннее питание потребите-
лей, присоедин. к узлам. Кольцевые Г.с.
по сравнению с разветвл. более надежны,
т.к. имеют резервирующие элементы —
замыкающие участки. Надежность
подачи газа потребителям в данном случае
выше надежности элементов Г.с., по к-
рым газ движется последовательно к узлам
потребления. При отказе элемента в рас-
четном пути возникает путь через резерв-
ные элементы. Др. отличие состоит в том,
что у разветвл. Г.с. транзитные расходы
распределяются по участкам однозначно,
а у кольцевой — бесчисл. кол-во распре-
деления потоков. Следовательно, задача
расчета кольцевых Г.с. не определена.
Учитывая, что их проектируют
исключительно для повышения надеж-
ности, при распределении транзитных
расходов руководствуются принципом
взаимозаменяемости соседних участков. В
этом случае нагрузку отказавшего участка
берет соседний. Третье отличие состоит в
Ункверсальный воздухоподогреватель типа УТ-
130
1 — конфузор; 2,3 — камеры смешения и сгорания;
4 — форсунки; 5, 6 — осевой и центробежный
вентиляторы; 7 — шестеренчатый насос; 8 — дрос-
сельная заслонка; 9 — электромагнитный вентиль;
10—газовое сопло; 11 — смеситель; 12 — игольчатый
вентиль; 13 — испаритель
том, что изменение диаметра к.-л. участка
разветвл. Г.с. не влияет на распределение
расходов, а приводит лишь к изменению
давления в конечной точке сети. Изме-
нение диаметра участка кольцевой Г.с.
влечет перераспределение расходов по
участкам и изменение давления в точке
схода потоков.
Г.с. — осн. составляющая гор. систе-
мы газоснабжения и в значит, степени
определяет надежность, качество и эко-
номичность подачи газа потребителям.
Г.с. представляет собой иерархически пос-
троенную систему трубопроводов, вклю-
чающую газопроводы разл. давлений с со-
оружениями и оборудованием, газорегу-
ляторные станции, АСУ. Автоматич. регу-
ляторы давления и АСУ обеспечивают
поддержание требуемых технологич.
режимов и качеств, газоснабжение пот-
ребителей. Г.с. секционируют с помощью
задвижек, позволяющих выключать отка-
завшие элементы для их замены или
ремонта. Гор. распределит, сети сооружа-
ют кольцевыми, их структурный и транс-
портный резервы рассчитывают из ус-
ловий надежности газоснабжения. Сети
низкого давления микрор-нов и кварталов
проектируют смеш. типа, закольцовывая
лишь осн. контуры. На них устанавливают
миним. кол-во секционных задвижек, т.к.
ремонтные работы производят без выпуска
всего газа из трубопроводов, только при
снижении его давления с помощью регу-
ляторов давления, установленных на ГРП.
ГАЗОВЫЕ КОНТАКТНЫЕ ВОЗ-
ДУХОПОДОГРЕВАТЕЛИ — автомати-
зир. аппараты, сжигающие газ с последу-
ющим снижением темп-ры продуктов сго-
рания до требуемого значения путем раз-
бавления их воздухом. Получ. смесь
используют для отопления помещений.
Иногда в газоснабжении Г.к.а. наз. тепло-
генераторами. Осн. задача Г.к.в. — обес-
печение полного сгорания топлива без
образования токсичных и канцерогенных
в-в. Достигается это при кинетич. способе
сжигания газа в туннелях с оптим. гео-
метрии. размерами при коэфф, избытка
воздуха, равном 1,4—1,6. Г.к.в. имеют вы-
сокий кпд (т.к. отсутствуют потери тепло-
ты с уходящими газами), ма-
Газовый контактно-поверхностный жщонагревдтель. /09
лоинерционны, не требуют больших
капит. затрат, позволяют получить смесь
продуктов сгорания с воздухом заданного
состава.
Универе. Г.к.в. (УТ-130) работает на
природном газе и жидком топливе, обору-
дован автоматикой безопасности. В агре-
гате используется смесит, горелка. Воздух
нагнетается центробежным вентилятором.
В смесителе горелки газ полностью
смешивается с воздухом, и подготовл.
смесь сгорает в туннеле. Продукты сго-
рания поступают в камеру смешения, где
они смешиваются с воздухом, подаваемым
вентилятором осевым для обеспечения
темп-рытеплоносителя (смеси), равной
80—100°С. Из конфузора Г.к.в. тепло-
носитель поступает в отапливаемое поме-
щение.
ГАЗОВЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ
ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ — аппараты,
приспособл. для использования выделяе-
мой при сжигании газа теплоты для
различных бытовых нужд — приготов-
ления пищи и горячей воды, поступающей
в системы отопления или горячего водо-
снабжения. Осн. приборами, применяе-
мыми при газоснабжении зданий, являют-
ся газовые плиты, газовые проточные во-
донагреватели, отопительные газовые
печи и газовые камины. Осн. показатели
Г.п.ж.з.: тепловая мощность, т.е. кол-во
хим. теплоты в газе, расходуемой прибо-
ром, кВт; мощность, показывающая кол-
во полезно используемой теплоты, пере-
данное прибором при сжигании газа на-
греваемому телу; кпд прибора, представ-
ляющий собой отношение произ-сти
прибора к его тепловой мощности.
Различают номин. и предельные значения
показателей. Номин. наз. мощность, при
к-рой прибор работает наиболее эф-
фективно, т.е. обеспечивает наибольшую
полноту сгорания газа при наивысшем
кпд. В этом режиме работы в конст-
руктивных элементах прибора не должно
возникать тепловых перенапряжений,
сокращающих срок его службы. Кроме то-
го, приборы характеризуются предельной
макс, тепловой мощностью, с к-рой они
могут работать без потери устойчивости
горения. Обычно макс, режим превышает
номин. примерно на 20%. При этой на-
грузке горелки работают без отрыва пла-
мени. Пламя должно быть ровным по всей
огневой поверхности и не иметь коптящих
языков. Г.п.ж.з. оборудуют эжекц. горел-
ками низкого давления атм. типа. Продук-
ты сгорания от водонагревателей и газо-
вых отопит, аппаратов отводят по обособл.
дымоходу в окружающую здание среду.
ГАЗОВЫЙ КАМИН — отопитель-
ный прибор радиационно-конвективного
типа, работающий на природном илиежиж.
Газовый камин "Амра"
1 — горелка инфракрасного излучения; 2 — теплооб-
менник; 3—блок автоматики безопасности; 4 — кор-
пус; 5 — регулятор тяга; б — дымоотводящий пат-
рубок
газе и предназнач. для отопления отд. поме-
щений и квартир. Выпускают следующие
Г.к.: "Луч" с отводом продуктов сгорания не-
посредственно через наружную стену,
"Амра", камин-радиатор и камин с отводом
продуктов сгорания в дымоход. Г.к. уста-
навливают у внутр, стен помещения. Они
обеспечивают поддержание заданной темп-
ры в помещениях площадью 20—40 м2 и
имеют соответственно тепловую мощность
2,3—6,4 кВт. Кпд Г.к. — в диапазоне 80—
87,5%. Осн. элементами Г.к. являются кар-
кас, защитный кожух, коллектор-теплооб-
менник (калорифер), газовая горелка, авто-
матика безопасности (электромагнитный
клапан), отключающая подачу газа при
погасании пламени, и терморегулятор
(камин "Луч"), обеспечивающий поддер-
жание заданной темп-ры в помещении. В
Г.к. применяют эжекц. горелки инфракрас-
ногоизлучения (ГИИ-3, ГИИВ-1) илиэкра-
ны из фасонных рамок, на поверхности к-
рых сгорает газ.
ГАЗОВЫЙ КОНТАКТНО-ПО-
ВЕРХНОСТНЫЙ ВОДОНАГРЕВА-
ТЕЛЬ — водогрейный котел, обеспечива-
ющий сжигание газа в спец, топке, а на-
грев воды — в контактной камере. Со-
стоит из 3. осн. узлов: топки с
газогорелочным устройством, контакт-
ной камеры и системы удаления продук-
тов сгорания газа из аппарата. Предназна-
чен для получения горячей воды с темп-
рой до 100°С. Осн. назначение топок, к-
рые в Г.к.-п.в. разных типов имеют
конструктивные отличия, — обеспечить
полное сжигание газа при возможно ма-
лом коэфф, избытка воздуха. Расчетное
тепловое напряжение топочного прост-
ранства Qt равно 1,1—1,7 МВт/м3. В топ-
ках устанавливаются эжекционные го-
релки (типа ИГК, БИГ) или спец, (погру-
женные) горелки, над топками — надто-
почный диск для предохранения их от
попадания воды. Темп-pa продуктов сго-
рания на выходе из топки 1200—1500°С.
Для более глубокого охлаждения продук-
тов сгорания над диском размещают кон-
тактную камеру, в к-рой обеспечивается
противоточное течение нагреваемой воды
(вниз) и продуктов сгорания (вверх). Кон-
тактные камеры могут иметь разное конст-
руктивное исполнение (см. Газовый кон-
тактный теплообменник). В верхней зо-
не контактной камеры установлен капле-
отделитель (каплеуловитель), к-рый
исключает вынос капель воды с продук-
тами сгорания в дымоход. Темп-pa ухо-
дящих газов на выходе из контактной ка-
меры колеблется от 30 до 70°С , а нагрева-
емой воды — от 75 до 80°С. Для удаления
продуктов сгорания водонагреватель обо-
рудуют дымовой трубой с вытяжным
вентилятором низкого давления. В Г.к.-
п.в. используется скрытая теплота конден-
сации содержащихся в продуктах сго-
рания водяных паров, к-рые охлаждаются
ниже темп-ры точки росы при данном
парциальном давлении водяных паров. В
результате этого эксплуатац. кпд Г.к.-п.в.
достигает 95—96%, считая по высшей
теплоте сгорания газа. Безпакипный
режим работы может осуществляться при
нагреве воды с карбонатной жесткостью до
2,5 мг-экв/л до темп-ры 97—99°С. С
увеличением карбонатной жесткости без-
накипный режим может быть достигнут
только при снижении темп-ры нагрева во-
ды (так, при жесткости 5,8—6 мг-экв/л
она не должна превышать 60—65°С). Кпд
Г.к.-п.в. не зависит от колебаний тепловой
Газовый контактно-поверхностный водонагре-
ватель ФПКВ-1 с модернизированной камерой
1 — горелка; 2 — засыпка; 3 — взрывной клапан; 4 —
сливная труба; 5—форсунка; б — газоход; 7 — капле-
уловитель; 8 — коллектор; 9 — контактная камера;
10 — насадка из колец Рашига; 11 — насадка из
стружки; 12 — надтопочный диск; 13 — горловина;
14 — водяная рубашка; 15топка
ПО Газовый контактный теплообменник
/5
Газовый контактно-поверхностный водонагре-
ватель КПГВ-1
1 — взрывной клапан; 2 — туннель; 3 — горелка; /
вставка;5•— насос;6 — водосборник; 7 — переливная
труба; 8 — клапан; 9 — опорная решетка; 10, 12 —
секции контактной камеры; 11 — патрубок отхо-
дящих газов; 13 — водораспределитель; 14—каплеу-
ловитель; 15 — короб; 16 съемная крышка; 17—
люк; 18 — теплообменник; 19 — топка; 20 — водяная
рубашка; 21 —• горка из кирпича
нагрузки, а зависит только от темп-ры
питат. воды (при изменении темп-ры во-
ды,подаваемой в Г.к.-п.а., от 32 до 70°С
кпд соответственно изменяется от 94 до
75%, считая по высшей теплоте сго-
рания). Внутри Г.к.-п.в. происходит раз-
рыв гидравлич. контура системы, в к-рой
он работает, поэтому в них не создается
давление выше атм. и требуется установка
сборного бака для воды. Уд. металлоем-
кость Г.к.-п.в. — 0,3—0,4 кг/1000 кДж,
что в 3—4 раза меньше, чем отопит, котлов
(типа ДКВР,"Энергия-6", "Универсал-6"
и др.). Б топке и в контактной камере обя-
зательно предусматривают взрывопредОх-
ранит. клапаны, поэтому Г.к.-п.в. можно
отнести к взрывоопасным в эксплуатации.
Эти аппараты имеют малую
инерционность в работе: после розжига го-
релки выходят на расчетный режим через
10—15 мин. Наиболее распространен, ап-
парат ФНКВ-1 тепловой мощностью
1,14 МВт состоит из 3 узлов: топки с водя-
ной рубашкой и надтопочным диском и
контактной камеры. Для сжигания газа в
Г.к.-п.в. предусмотрены 3 горелки ИГК, а
сам процесс горения происходит на повер-
хности битого шамотного (огнеупорного)
кирпича, находящегося на дне топки. Осо-
бенности эксплуатации Гж.-п.в.: необ-
ходимость удаления пост, выделяющегося
из продуктов сгорания конденсата из
циркуляц. контура контактной воды; не-
обходимость пост, отвода из нижних точек
газового тракта и дымовой трубы конден-
сата водяных паров; необходимость
использования теплоты, выделяющейся с
открытой поверхности воды с темп-рой
98°С, к-рая собирается в спец, баках; вы-
полнение дополнит, мер, предупрежда-
ющих вскипание горячей воды на всасы-
вающих трубопроводах насосов, сопро-
вождаемое кавитацией. Г.к.-п.в. типа BI
теплопроиз-стыо 1,15 МВт работает по
принципу аппарата ФНКВ-1М, но отлича-
ется от него тем, что в топке для сжигания
газа используются блочные беспламенные
горелки типа ГБП.
ГАЗОВЫЙ КОНТАКТНЫЙ ТЕП-
ЛООБМЕННИК — утилизатор теплоты,
предназнач. для работы с теплоносите-
лями газ-жидкость, в к-ром теплообмен
осуществляется при соприкосновении
греющей и нагреваемой сред. В качестве
греющей среды используют уходящие ды-
мовые газы (продукты сгорания) от кот-
лов, печей и др. оборудования, в к-ром
сжигается газообразное топливо и жидкое
котельное топливо. Г.к.т. применяют для
приготовления подпиточной воды тепло-
вых сетей и питат. воды котлов, для
производств, и горячего водоснабжения,
для нагрева воздуха в системах воздушно-
го отопления и системе кондициониро-
вания воздуха, а также для отопления
теплиц. Поверхностью теплообмена в
Конструкции газового контактного теплооб-
менника
а — форсуночные; б — насадочные; в — насадочно-
конвективные; г — пенные; й — циклонные; е —
вихревые; ж — пленочно-конвективные; з •— наса-
дочно-дисковые; и — насадочно-эрлифтные; 1 --
вход продуктов сгорания; 2 — подача воды; 3 —
оросительные трубы; 4 — насадка; 5 — каплеу-
ловитель; б — выход охлажденных продуктов сго-
рания; 7 — трубный пучок; 8 — стабилизатор пены;
9 — тарелка; 10—панели; 11 — диски; 12 — выход на-
гретой воды
Г.к.т. служит поверхность пленки, капель
и струй воды. Между средами происходит
массообмен: конденсация водяного пара,
содержащегося в продуктах сгорания, или
испарение части подаваемой воды, раст-
ворение газов воде. Гл. преимущество кон-
тактного теплообмена — возможность
конденсации водяных паров из продуктов
сгорания и использования выделяющейся
при этом теплоты для нагрева воды. В
процессе адиабатич. испарения вода в
Г.к.т. может быть нагрета до определ.
темп-ры, к-рая наз. температурой мок-
рого термометра 1М и зависит от нач.
темп-ры продуктов сгорания tr, разности
влагосодержаний насыщ. водяного пара
над пленкой воды дм и продуктов сго-
рания, входящих в контактную камеру.
Темп-ра (м ” 80—75°С для Г.к.т., уста-
навливаемых после пром, агрегатов, при
(г г 500°С и давлении продуктов сгорания
близком к атм.; /м-65—70°С для Г.к.т.,
устанавливаемых после пром, агрегатов,
при /г-350—300°С и /м-50—60°С при
/г-140—120°С.
Устройство Г.к.т. зависит от конст-
рукций агрегата, за к-рым он установлен,
и дымовой трубы, а также схемы дымохо-
дов. Осн. часть Г.к.т. — контактная каме-
ра, к-рая имеет большую поверхность кон-
такта уходящих продуктов сгорания и во-
ды и как следствие высокую
интенсивность теплообмена в единице
объема при определ. аэродинамич.
сопротивлении. По конструктивному
исполнению Г.к.т. могут быть: форсуноч-
ные, насадочно-конвективные, пенные,
циклонные, вихревые, пленочно-кон-
вективные, насадочно-дисковые, наса-
дочно-эрлифтные. Возможна и комбина-
ция этих схем. В системах утилизации
широко распространены самые простые по
конструкции форсуночные Г.к.т. В
зависимости от направления движения
продуктов сгорания в них различают
горизонт, и вертик. форсуночные утилиза-
торы. Вода, подаваемая мз форсунок под
давлением (1,5—3,0) 105 Па, образует
факелы, имеющие разл. угол распыления
в зависимости ог давления разбрызгивае-
мой воды, диаметра выходного отверстия и
конструкции форсунок, к-рыс бывают
тонкого, среднего и грубого распыления.
Форсуночные камеры обладают миним.
гидравлич. сопротивлением ио тракту
продуктов сгорания (оно не превышает
160—220 Па). Простые в конструктивном
отношении и дешевые в изготовлении кон-
тактные камеры насадочного типа' пред-
ставляют собой цилиндр, в основании к-
рого укреплена решетка; на последнюю
засыпают полые цилиндры (ксрамич. или
стальные). Сверху насадки монтируют во-
дораспределит. устройство и влаго-
уловитель. Насадочные Г.к.т. типа ЭК.-Б
обеспечивают эффективную работу после
поверхностных экономайзеров, установл.
Газовый проточный водонагреватель 111
за котлоагрегатами типа ДКВР, работа-
ющих на газовом топливе.
Наиболее эффективными Г.к.т. явля-
ются пленочно-конвективные и вихревые.
Для получения больших кол-в с темп-рой
40—60°С, к-рая затем используется в тех-
нологич. целях, применяют камеры
эрлифтного типа. Контактные теплооб-
менники с активной насадкой (КТАН)
представляют собой Г.к.т. пленочно-кон-
вективного типа с прямоточным
движением продуктов сгорания газа и рас-
пиливаемой ("контактной") воды. Через
верхний патрубок в КТАН поступают про-
дукты сгорания газа, к-рые передают
теплоту распыливаемой ("контактной")
воде. Продукты сгорания и "контактная"
вода движутся вниз прямоточно, омывают
змеевиковый трубчатый теплообменник.
Вода собирается в поддоне, а охлажд. про-
дукты сгорания удаляются через патру-
бок, располож. в нижней части КТАН. Хо-
лодная водопроводная вода поступает в
змеевиковый теплообменник снизу, а на-
гретая отводится через верхний патрубок,
обеспечивая противоточное движение
смеси продуктов сгорания с "контактной"
водой и водопроводной воды. Из поддона
"контактная" вода направляется в
ороситель. В модернизированном вариан-
те КТАН между оросителем и змеевико-
вым теплообменником установлен контак-
тный нагреватель предварит, подогрева
распыливаемой воды. КТАН имеет
преимущества перед насадочными тепло-
обменниками: благодаря прямоточной
схеме движения газов и "контактной" воды
исключена возможность "захлебывания",
сняты ограничения на скорость газов;
интенсифицированы теплообменные про-
цессы и уменьшены габариты; отсутствует
контакт водопроводной воды с продуктами
сгорания и "контактной" водой.
В Г.к.т. при контакте продуктов сго-
рания с водой происходит растворение в
ней части газов, входящих в состав про-
дуктов горения. Кроме того, имеется опас-
ность растворения в воде канцерогенных
в-в, в частности бенз (а) пирена. Поэтому
горячую воду, получ. в Г.к.т., целесооб-
разно использовать в системах, где она не-
посредственно не контактирует с челове-
ком. К ним относятся: низкотемп-рные
системы теплоснабжения и воздушного
отопления, системы подготовки питат. во-
ды в котельных и электростанциях, а так-
же промыш. системы для утилизации
теплоты отходящих от газоиспользующих
агрегатов газов.
ГАЗОВЫЙ ПРОТОЧНЫЙ ВОДО-
НАГРЕВАТЕЛЬ — аппарат, предназнач.
для получения горячей воды для местной
системы горячего водоснабжения сразу
после пуска в него холодной воды. Г.п.в.
унифиц. серии ВПГ работают на природ-
ном и сжиж. газах, имеют номин. тепло-
Электромагнктный клапан
1 — сердечник электромагнита; 2 — якорь; 3 —
пружины; 4- клапан;5 - шток; б- кнопка;/—кор-
пус
вую мощность осн. горелки 21—29 кВт,
кпд не менее 82% и обязат. отвод в дымо-
ход продуктов сгорания, в к-рых со-
держится оксид углерода (не более 0,05%
при коэфф, избытка воздуха равном 1).
Номин. давление газа 2—3, воды —
150 кПа. Г.п.в. состоит из подводящего га-
зопровода, трубопроводов холодной и го-
рячей воды, газового блокировочного кра-
на, осн. и запальной горелок, теплооб-
менного аппарата, автоматики безопас-
ности газовых приборов с датчиками,
тягопрерывателя и корпуса. Г.п.в. на-
вешивают на крюки в помещениях кухонь
с многоточечным водоразбором. Пок-
вартирные Г.п.в. (в т.ч. малометражные
отопит, котлы) устанавливают в жилых
зданиях высотой до пяти этажей. Объем
помещения должен быть не менее 7,5 м3
для водонагревателя проточного типа и
6 м3 — для водонагревателя емкостного
типа. Газовые малометражные котлы или
емкостные Г.п.в. устанавливают в
нежилых помещениях объемом не менее
7,5 м3, при установке их на кухне объем ее
помещения должен быть на 6 м3 больше
объема, необходимого для установки газо-
вых плит. В одном помещении допускает-
ся установка не более двух емкостных во-
донагревателей или малометражных
отопительных котлов. Помещения, где
устанавливают Г.п.в., должны иметь
вентиляц. канал. Для притока воздуха в
нижней части двери или стены, выходя-
щей в смежное помещение, предус-
матривают решетку или зазор между
дверью и полом с живым сечением не ме-
нее 0,02 м2. Устанавливать Г.п.в. на несго-
раемых стенах следует с зазором 20, на
трудносгораемых (деревянных оштукату-
ренных) — 30 мм. Стену, к к-рой крепят
Г.п.в., обшивают кровельной сталью по
асбесту толщиной 3 мм, выступающей за
габариты корпуса прибора на 100 мм. На-
вешивание Г.п.в. на дерев, неоштукатур,
стенах не допускается. Темп-ра поме-
щения, в к-ром устанавливают Аппарат,
должна быть не ниже 5°С.
Установка малогабаритных котлов,
емкостных Г.п.в. типа АГВ и аппаратов с
водяным контуром типа АОГВ возможна
только у несгораемых стен на расстоянии
от них не менее 150, а от противоположной
стены — не менее 1000 мм. Перед их топ-
ками необходим проход шириной не менее
1 м. Дерев, пол при установке на нем ап-
паратов должен быть покрыт изоляцией —
листом кровельной стали по листу асбеста
толщиной 3 мм, выступающим за га-
бариты корпуса на 100 мм.
Принцип работы Г.п.в. следующий.
Газ по подводящему газопроводу поступа-
ет в электромагнитный клапан (ЭМК), к-
рый открывается вручную нажатием
кнопки. Питание ЭМК обеспечивает хро-
мель-копелевая термопара, находящаяся
в зоне пламени запальной горелки. При
нагреве термопары возникает термоэдс (до
25 мВ), к-рая поступает на обмотку сер-
дечника электромагнита, удерживающего
связ. с якорем клапан в открытом поло-
жении. При погасании пламени ЭМК под
действием пружины возвращается в
исходное положение и прерывает доступ
газа к горелкам. Для блокировки тяги
используется тот же ЭМК. При норм, тяге
в дымоходе и работе запальной горелки
электромагнит удерживает клапан в
открытом положении. В качестве датчика
тяги используют биметаллич. датчик. В
случае прекращения тяги он нагревается,
открывает клапан сброса газа из трубопро-
вода запальной горелки. Горелка гаснет,
термопара охлаждается, и ЭМК перекры-
вает доступ газа к аппарату. При откры-
вании ЭМК вручную газ движется на
блокировочный газовый кран водогазого-
релочного блока. При повороте ручки кра-
на слева направо до первого фиксирои.
положения газ подается в запальную го-
релку. При норм, тяге в дымоходе и работе
запальной горелки ЭМК автоматически
открывает доступ газа к осп. горелке, к-рая
включается во втором фиксирои, поло-
жении ручки крана при наличии протока
воды через водогазогорелочный блок.
Теплообменник с огневой камерой
водонагревателя содержит медный кожух,
к поверхности к-рого припаян один виток
медного змеевика, переходящего в ка-
лорифер, состоящий из одного ряда ореб-
ренного змеевика с тремя горизонт, участ-
ками. Осн. часть теплоты (около 80%)
передается калориферу. 11иже огневой ка-
меры установлены осн. и запальная го-
релки. Пламя эжекц. запальной горелки
имеет горизонт, направление, что
значительно повышает эффективность
одноврсм. розжига осн. горелки по всей ее
площади. Эта горелка атм. типа с повыш.
эжекц. способностью предназначена для
сжигания природных и сжиж. углеводо-
родных газов с коэфф, первичного воздуха
я» 0,6, имеет две эжекц. трубки
(смесители), к-рые подсоединены к
общей смесит, камере (распределит, кол-
лектору). Газ в каждую эжекц. трубку
подается через три сопла. Такая копст-
112 Газогорелочное устройство
рукция позволяет сократить линейные
размеры эжекц. смесителя. Из распре-
делит. коллектора газовоздушная смесь
поступает в головку горелки, состоящую
из 13 трубок со щелевыми отверстиями,
располож. в два ряда в шахматном порядке
вдоль оси каждой трубки. Щели для выхо-
да газовоздушной смеси образованы путем
вырезов в стальных штампов, пластинах.
Устойчивость горения в отношении отры-
ва пламени достигается за счет малых ско-
ростей выхода смеси и взаимного
поджигающего действия факелов, а в
отношении его проскока — сечением ще-
лей, ширина к-рых 1,2 мм, обеспечива-
ющих докритический режим истечения
газовоздушной смеси.
ГАЗОГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТ-
ВО —- см. Горелка газовая.
ГАЗОГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТ-
ВО ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ —
горелка, обеспечивающая оптим. тепловой,
темп-рный и аэродинамич. режимы при
проведении технологич. процесса и умень-
шение выбросов вредных в-в в атмосферу.
При выборе газогорелочных устройств для
разл. печей и нагреват. установок следует
учитывать специфич. особенности этих аг-
регатов. Тип и конструкция печи определя-
ют систему ее отопления. Так, садочные
печи (камерные со стационарным или вы-
катным поддоном),применяемые вбольшом
кол-ве, предпочтительно отапливать одной
мощной газовой горелкой с широкими пре-
делами регулирования. В печах проходного
и протяжного типа целесообразна установка
многочисл. горелок небольшой мощности с
узкими пределами регулирования. При вы-
боре Г.у.п.п., в к-рых проводятся разные
операции при разл. темп-pax, применяют
группы горелок, отключающихся авто-
матически, или горелоксшироким диапазо-
ном регулирования расхода воздуха.
Горелки эжекционные не применяют
при давлении (разрежении) в топке более
10 Па или при нестабильных значениях
этого параметра; при диапазоне
регулирования нагрузок нагрева более 1:3;
при установке рекуператора и при коле-
баниях состава топливного газа. Дутьевые
горелки стабильно работают в широком
диапазоне изменения нагрузок, имеют ма-
лые габариты при большой мощности. Их
применяют во всех случаях, когда не реко-
мендуется или запрещено использование
эжекционных.
В камерных печах, применяемых для
нагрева черных металлов от 850 до 1500 и
цветных от500до950°С,атакжедля термин,
обработки металла и изделий, где газообраз-
ное топливо сжигается в спец, топке, распо-
лож. под подом или непосредственно в рабо-
чем пространстве печи, широко применяют
горелки плоскопламенные. Обыч> ю их уста-
Печь нагревательная камерная со сводовым
отоплением
1 — каркас; 2 — под печи; 3 — плоскопламенная го-
релка ГПП, 4—отвод продуктов сгорания; 5—загру-
зочное окно
навливают в своде печи, к-рый превращает-
ся в высокотемп-рпый излучатель. При сво-
довом нагреве сокращаются расход топлива
на 25—30 % и время термообработки загото-
вок примерно в 2 раза. При скоростном кон-
вективном нагреве снижаются обезугле-
роживание и окисление металла,
увеличивается скоросгьнагрева, значитель-
но повышается произ-сть печей. При этом
методе печи оборудуют горелками газо-
выми рекуперативными со скоростью вы-
хода продуктов сгорания 150 м/с. На камер-
ной печи установлены четыре горелки, на
печи с тарельчатым подом — три. Печи мо-
гут работать в окислит. ((X «• 1), мало-
окислит. ( сс ~ 0,75) и безокислит.
(а ““0,5) режимах.
В наиболее соверш. нагреват. устрой-
ствах — туннельных печах, предназнач.
для обжига формов. керамич. изделий
(огнеупорного и строит, кирпича, облицо-
вочных плиток и пр.), газовые горелки,
Как правило, располагают в зоне обжига,
иа боковых стенах или па своде. Газооб-
разное топливо в туннельных печах
сжигается непосредственно в обжигат. ка-
нале, поэтому горелки должны иметь
сравнительно короткий факел (из-за
отсутствия пространства для его
развития), широкий диапазон
регулирования соотношения газ—воздух
(для создания в зоне обжига участков с
восстановит, и окислит, атмосферой),
большую скорость выхода продуктов сго-
рания (для улучшения циркуляции в
объеме канала с целью выравнивания
темп-ры по сечению печи). Темп-pa в печи
для большинства легкоплавких глин не
превышает 1000, а темп-pa факела —
1350—1400°С. При боковом отоплении
применяют дутьевые горелки типа ГНП с
наконечником А (см. Горелка газовая
турбулентного смешения). В туннель-
ных печах используют горелки с широким
диапазоном регулирования соотношения
газ—воздух (типа ПИВС и СВП), в ряде
случаев — горелки газомазутные, обес-
печивающие при необходимости быстрый
переход с газового топлива на мазут и
обратно. Достоинство таких горелок и в
том, что восстановит, среда в рабочем про-
странстве печи достаточно просто создает-
Печи бсзокислительиого
скоростного нагрева ка-
мерная (а) и с тарельчатым
подом (б)
ся подачей пара в мазутный канал — при
работе на газе и, наоборот, в газовый канал
— при рабсте на мазуте. Рекомендуется
применять горелки ГМГм, ГГВ, ГМП. Для
обжига огнеупорных (шамотных, динасо-
вых) изделий и абразивов используют
крупногабаритные туннельные печи, в к-
рых процесс протекает при темп-ре в печ-
ном канале до 1650°С. В таких печах
применяют горелки с регулируемой хар-
кой факела. В печах с кипящим слоем,
используемых для обжига кусковых и сы-
пучих материалов при темп-ре до 850°С,
газ сжигается в выносных топках дутье-
выми горелками типа ГНП, ГДУВ, ГГВ и
др. При темп-ре более 850°С пред-
варительно подготовл. газовоздушная
смесь подается через газораспрсделит. ус-
тройство в разогретый до 800°С и выше
кипящий слой, где происходит ее сго-
рание. Для разогрева кипящего слоя
используют дутьевые газовые и газомазут-
ные горелки таких же типов, как и в вы-
носных топках. Их устанавливают в'печи
Газообразное топливо 1J3
выше уровня кипящего слоя.
В барабанных сушилках, сушилках с
кипящим слоем применяют дутьевые газо-
вые (ГНП, ГДУВ и др.), газомазутные
(ГГВ, ГМГм и др.) или эжекц. (БИГ) го-
релки. Их устанавливают в выносных топ-
ках, где образовавшиеся продукты сго-
рания разбавляются воздухом до темп-ры
смеси, к-рая подается в сушило. В агрега-
тах радиац. инфракрасной сушки пок-
рытий и изделий (керамич. плитки, фар-
форофаянсовые изделия, бумага, картон,
древесина и др.) используются горелки
инфракрасного излучения разной конст-
рукции (см. Горелка инфракрасного излу-
чения).
Во вращающихся печах, используе-
мых для обжига сырьевой муки или шлама
(необходимых для получения цементного
клинкера), а также гипса, мела, известня-
ка, доломита, магнезита и др. материалов,
применяют газогорелочныс устройства,
позволяющие изменять хар-ки факела
(длину, светимость, угол раскрытия и
величину макс, темп-ры). Распростра-
нение получили диффуз. (однопровод-
ные) газовые горелки со скоростью исте-
чения газа 250—400 м/с и с
регулируемым факелом.
ГАЗОНАПОЛНИТЕЛЬНАЯ
СТАНЦИЯ — база снабжения сжиж. уг-
леводородными газами. На Г.с. осуществ-
ляются прием сжиж. газа с газобензино-
вых заводов, переливание его в резервуа-
ры-хранилища, наполнение баллонов и
автоцистерн. В баллонах газ доставляется
непосредственно потребителям, в ав-
тоцистернах — к резервуарным установ-
кам зданий, пром, и с.-х. потребителей, на
автозаправочные станции. На Г.с. имеют-
ся следующие отделения и цехи: сливная
эстакада с ж.-д. веткой; хранилище из
стальных резервуаров; насосно-компрес-
сорный и испарит, цехи для слива сжиж.
газа из ж.-д. цистерн и подачи его для на-
полнения баллонов и автоцистерн; цех для
наполнения баллонов и слива из них
неиспарившихся тяжелых остатков; ко-
лонки для наполнения автоцистерн; ком-
муникации жидкой и паровой фаз, связы-
вающие все отделения Г. с. и обеспечива-
ющие перемещение потоков жидкости и
пара. Г. с. располагают вне черты нас. пун-
кта с подветр. стороны на установл. рас-
стояниях от зданий, сооружений, ж.-д. и
автомобильных дорог. По периметру
территория Г.с. должна иметь ограду из
несгораемых материалов и быть разделена
ею на две зоны: рабочую, включающую гл.
эстакаду, хранилище, насосно-компрес-
сорный, испарит, и наполнит, цехи, ко-
лонки для наполнения автоцистерн; вспо-
могат. с административно- хозяйств,
помещениями, гаражом, водонапорной
башней и резервуаром для хранения
противопожарного запаса воды. Мощ-
ность Г. с. зависит от потребности в сжиж.
газе обслуживаемой зоны.
В Г.с. предусмотрено раздельное хра-
нение технич. пропана и смеси с повыш.
содержанием бутана. Коммуникации Г.с.
обеспечивают одноврем. слив сжиж. газа
из ж.-д. цистерн с разл. процентным со-
держанием пропана и бутана. Г.с. обору-
дуют наземными резервуарами, к-рые ус-
танавливают на фундаменте из несгорае-
мого материала с уклоном 0,002—0,003 в
сторону сливного патрубка. Резервуары
оборудуют предохранит, и измерит, уст-
ройствами. Два предохранит, клапана с
помощью трехходового крана сбрасывают
газ в случае превышения давления в резер-
вуаре на 15% выше рабочего. На резерву-
арах устанавливают указатели уровня
жидкости, дренажные незамерзающие
клапаны, манометры. Газы от предох-
ранит. клапанов отводят через продувоч-
ные свечи. Хранилище состоит из групп
надземных резервуаров, каждая из к-рых
по периметру обнесена земляным валом.
Высоту вала принимают такой, чтобы
объем пространства, огранич. им, был не
менее 85% полного объема, заключ.
внутри резервуаров; в этом случае предот-
вращается растекание жидкости при пов-
реждении резервуаров.
Сжиж. газ на Г.с. транспортируют с
газобензиновых заводов в ж.-д. цистернах,
конструкция к-рых предусматривает
верхний налив и слив сжиж. газа. К флан-
цу цистерны прикреплены две сливно-
наливные трубы, доходящие до самого
низа цистерны. Под концами труб в
цистерне имеется приямок. В середине
фланца установлена труба для отбора или
подачи паров сжиж. газа. Все трубы имеют
угловые вентили и скоростные клапаны.
Последние при резком увеличении ско-
рости движения среды через них закрыва-
ются и предотвращают выливание сжиж.
газа из цистерны. Из цистерн жидкость
переливают в хранилище. Для перелива
используют насосно-компрессорный спо-
соб. При сливе цистерны паровую трубу с
помощью спец, резинотканевого шланга
эстакады слива соединяют с паровой
линией Г.с., а жидкостные трубы цистер-
ны — с жидкофазными линиями Г.с. На
фланце цистерны установлены предох-
ранит. клапан и два крана, конт-
ролирующих правильность заполнения
цистерн. Цистерны для перевозки сжиж.
газа должны обладать высокой прочно-
стью, чтобы выдержать давление паров
легкокипящих углеводородов при макс,
темп-ре окружающего воздуха. Чем боль-
ше содержится в смеси легкокипящих
компонентов, тем более высокое давление
поддерживается в резервуаре. С
увеличением содержания бутана требуе-
мое давление становится ниже. В резерву-
арах сжиж. углеводороды находятся в на-
сыщ. состоянии, поэтому давление в них
зависит от состава сжиж. газа и темп-ры.
При транспортировании пропана ж.-д.
цистерны рассчитывают на рабочее дав-
ление 2, а при перевозке бутана —
0,8 МПа.
Перемещение сжиж. газа — слож-
ный термодинамич. процесс. Перемеща-
ется среда, находящаяся в двухфазном со-
стоянии. В хранилищах и цистернах име-
ется физ. раздел между жидкой и паровой
фазами. Жидкость находится внизу, а
паровая фаза — вверху. Двухфазная
система пост, состава, находящаяся в тер-
модинамич. равновесии, обладает опре-
дел. давлением. Изменить его можно
путем изменения параметров смеси, ее со-
става и темп-ры или термодинамич. рав-
новесия на поверхности жидкости. Пере-
мещение жидкости из резервуара в резер-
вуар происходит не из-за напора, создава-
емого компрессором, а из-за разности
давлений, возникающей в двух резервуа-
рах в их паровых объемах над поверхно-
стью в результате нарушения тер-
модинамич. равновесия между поверхно-
стным слоем и всем объемом. В опорожня-
емом резервуаре возникает локальное
избыточное давление, к-рое связано с ло-
кальным термодинамич. равновесием
между парами жидкости и ее тонким
верхним слоем. Компрессоры при сливе
ж.-д. цистерн отсасывают пары пропан-
бутанаиз наполняемой емкости и нагнета-
ют их в ж.-д. цистерны, создавая в них
избыточное давление 0,2—0,3 МПа, что
обеспечивает устойчивый процесс
переливания сжиж. газа. Для этого на Г.с.
устанавливают три компрессора: два
рабочих и один резервный. Рабочие комп-
рессоры имеют трубопроводные ком-
муникации, рассчит. на разные продукты:
технич. пропан и смесь технич. пропана с
бутаном. На всасывающей линии комп-
рессоров устанавливают конденсатос-
борники, на нагнетательной — обратный
клапан и маслоотделитель. В зимних ус-
ловиях для большей эффективности повы-
шения темп-ры в поверхностном слое
жидкости ж.-д. цистерны и повышения в
ней давления применяют испарители
сжиж. газа.
ГАЗООБРАЗНОЕ ТОПЛИВО —
смесь горючих (углеводороды, оксид угле-
рода, водород) и негорючих (азот, оксид
(П) углерода и кислород) газов с нек-рым
кол-вом примесей. Негорючие компонен-
ты — балласт Г.т. К примесям относятся
водяные пары, сероводород, пыль. В сос-
тав искусств, газов могут входить аммиак,
цианистые соединения, смола и др. ком-
поненты. Г.т. очищают от вредных приме-
сей, содержание к-рых в газе, используе-
мом для газоснабжения городов,
лимитируется (см. Обработка природно-
го газа). Отклонение теплоты сгорания
от номин. значения не должно превышать
114 Газорегулиторийй станций (ГРС)
5°/0. Для газоснабжения городов применя-
ют осушаемое Г.т. Наличие влаги не дол-
жно превышать кол-ва, насыщающего газ
при темп-ре —20°С зимой и 35°С летом.
Г.т. осушают перед подачей его в магистр,
газопроводы. Искусств, газы, как правило,
имеют резкий запах, что облегчает обна-
ружение его утечки из трубопроводов и ар-
матуры. Природный газ, добываемый из
недр, запаха не имеет. До подачи в газо-
проводящую сеть его одорируют, т.е.
придают резкий и неприятный запах, к-
рый хорошо ощущается при концент-
рации его в воздухе, равной 1%. Сжиж.
Г.т., используемое коммунально-быто-
выми потребителями, не должно иметь се-
роводорода более 5 г на 100 м3 газа, и его
запах должен обнаруживаться при кон-
центрации в воздухе 0,5%. Концентрация
кислорода в Г.т. не может превышать 1 %.
Для газоснабжения городов используют
природные газы, представляющие собой
смесь предельных углеводородов, в к-рых
отсутствуют водород, оксид углерода и
кислород. Содержание азота и диоксида
углерода невысокое. Газы нек-рых место-
рождений не лишены сероводорода.
Природные газы подразделяют на 3 груп-
пы: добываемые из чисто газовых место-
рождений, состоящие в осн. из метана и
малосодержащие тяжелые углеводороды
(от пропана и выше); выделяющиеся из
скважин при добыче нефти (попутные),
имеющие помимо метана значит, кол-во
тяжелых углеводородов (пропан, бутан,
вплоть до газового бензина); добываемые
из конденсатных месторождений, пред-
ставляющие собой смесь газа и конденса-
та, к-рый выпадает при снижении дав-
ления (обратная конденсация). Конден-
сат — смесь тяжелых углеводородов, со-
держащих Cs и выше. Низшая теплота
сгорания газов первой группы (они легче
воздуха) 31—38 МДж/м .
ГАЗОРЕГУЛЯТОРНАЯ СТАН-
ЦИЯ (ГРС) — сооружение, обеспечиваю-
щее подачу газа нас. пунктам, пром, и с.-х.
предприятиям от магистр, газопровода.
ГРС включает след. осн. узлы: переклю-
чения, очистки газа, предотвращения
гидратообразований, редуцирования вы-
сокого давления газа, измерения расхода
газа, одоризации газа. ГРС к магистр, га-
зопроводу подключают через узел перек-
лючения, состоящий из входного и выход-
ного газопроводов, обводных линий, со-
единяющих входные и выходные газопро-
воды и оснащ. запорной арматурой,
предохранит, клапанами, изолирующими
фланцами, свечами для стравливания газа
на газопроводе высокого давления. Каж-
дая свободная линия имеет два последова-
тельно располож. запорных устройства.
Узел редуцирования давления газа в
зависимости от пропускной способности
ГРС состоит из двух, трех и более линий
Технологическая схема автоматизированной
ГРС в блочно-комплектном исполнении
1 — узел редуцирования; 2 — строительный блок;
3 — очистка газа; 4 — отключающее устройство; 5 —
одоризационный блок
Регулятор давления РД "с рубашкой"
1 — корпус; 2 — рубашка; 3 — трубы системы отоп-
ления
редуцирования должен обеспечивать ав-
томатич. регулирование давления газа
регуляторами. Узел измерения расхода га-
за, предназнач. для учета отпускаемого га-
за потребителям, снабжен са-
мопишущими расходомерами в комплекте
с сужающими устройствами. Для изме-
рения давления и темп-ры газа установле-
ны манометры и термометры. Узел перек-
лючения оснащен средствами контроля —
манометрами на входном и выходном тру-
бопроводах. На входном трубопроводе,
кроме того, устанавливают термометр. На
каждом выходном трубопроводе должно
быть не менее двух пружинных предох-
ранит. клапанов. Для ревизии и ремонта
их без прекращения подачи газа перед
ними устанавливают трехходовые краны,
обеспеч. одноврем. включение в работу
обоих клапанов и отключение на случай
ремонта одного из них. Узел очистки газа
на ГРС предусмотрен для предотвращения
редуцирования, часть из к-рых является
резервной. Каждая линия редуцирования
рассчитана на одну и ту же пропускную
способность и оснащена регулирующими
дроссельными органами и отключа-
ющими запорными устройствами. Узел
Подогреватель газа
1 — перегородка; 2 — днище; 3 — фланец; 4 — штуц
еры; 5—фланец; 6—решетка; 7— труба; 8 — 17-образ
Hf>ie трубы; 9 — днище
Газорегуляторные пункты (ГРП) и газорегуляторные установки (ГРУ) 115
ремонта одного из них. Узел очистки газа
на ГРС предусмотрен для предотвра-
щения попадания механич. примесей и
жидкостей в технологич. и газорегуля-
торное оборудование и средства контро-
ля и автоматики.
Участки газопроводов, к-рые могут
быть отключены запорными устройст-
вами, должны иметь продувные штуц-
еры с вентилями. Продувочные линии
объединяют коллектором с подклю-
чением к свече, располож. вне поме-
щения.
С целью предотвращения образо-
вания гидратов при редуцировании на
ГРС производят подогрев газа, для чего
используют местный водяной обогрев
корпусов регуляторов давления или
общий подогрев газа в спец, водяных теп-
лообменниках, устанавливаемых перед
узлами редуцирования газа. Местный
подогрев предусматривает обогрев регу-
лятора давления, корпус к-рого заклю-
чают в рубашку, изготовл. из листовой
стали. К рубашке подводят трубы систе-
мы отопления. Для сокращения теплопо-
терь в окружающую среду трубы и
рубашку покрывают теплоизоляцией.
Благодаря обогреву корпуса регулятора
темп-ра его стенок становится выше
темп-ры точки росы водяных паров,
поэтому гидраты не образуются. Наибо-
лее простым и надежным способом борь-
бы с гидратообразрванием и обмер-
занием является общий подогрев газа.
Газ подогревают на входе в
регулирующий узел в кожухотрубных
подогревателях. В качестве тепло-
носителя применяют воду, подогревае-
мую в котлах. Подогреватели состоят из
корпуса, трубного пучка и распре-
делит. камеры. Подогреватель к га-
зопроводу присоединяют с
помощью штуцеров. Теплообмен-
ной поверхностью подогревателя
служат пучок U-образных труб и
труб- бная решетка. Распределит, ка-
мера состоит из фланца, днища и
продольной перегородки, обеспечива-
ющей двухходовое движение во-
ды в трубном пространстве. ГРС имеет
входное давление до 5,5, выходное
0,25—2,5 МПа. На ГРС газ из выходного
газопровода поступает в узел переклю-
чения и далее идет в узел очистки;
после очистки направляется по коллек-
тору к линии редуцирования, откуда
поступает на узел замера; после узла за-
мера и узла переключения идет в газо-
провод потребителя. Наиболее широко
применяют автоматизир. ГРС в блочно-
комплексном исполнении пропускной
способностью 10—150 тыс. м3/ч. В сос-
тав ГРС входят блоки: отключающих ус-
тройств в комплекте с узлом измерения
расхода газа и сбросной свечой, очистки
в комплекте с входной ниткой,
редуцирования, строительный и
одоризационный.
ГАЗОРЕГУЛЯТОРНЫЕ ПУНКТЫ
(ГРП) И ГАЗОРЕГУЛЯТОРНЫЕ УС-
ТАНОВКИ (ГРУ) — сооружения, пред-
назнач. для снижения входного давления
газа до заданного уровня и поддержания
его на выходе постоянным. В них газ
очищается от механич. примесей, конт-
ролируются входное и выходное давления,
темп-ра газа и учитывается его расход.
Для предотвращения возможного повы-
шения или понижения давления газа
перед потребителями пункты оборудуют
предохранит, устройствами. ГРП и ГРУ
оснащают практически одним и тем же
оборудованием. Они отличаются один от
др. расположением: ГРП в зависимости от
назначения размещают в отдельно
стоящих обществ, зданиях и пристройках
к ним, на несгораемом покрытии пром,
здания, в шкафах на несгораемой стене
снаружи газифицируемого жилого
здания, на отдельно стоящей опоре или бе-
тонном фундаменте; ГРУ монтируют в
поме/цениях, где расположены агрегаты,
использующие газовое топливо.
ГРП в зависимости от давления на
вводе подразделяют на ГРП среднего (бо-
лее 0,005—0,3 МПа) и высокого (более
0,3—1,2 МПа) давления. Отдельно
стоящие ГРП в нас. пунктах размещают в
зоне зеленых насаждений, внутри жилых
кварталов, при этом расстояние от них до
зданий и сооружений должно быть не ме-
нее указанных в таблице.
Максимально допустимые расстояния от отдельно
с т о я щ и х ГР II д о з д а н и й и со о р у ж е н и й
Давление газа на вводе в ГРП, МПа Расстояние (по горизонтали), м, до
зданий и соо- ружений железнодорож- ных и трамвай- ных путей (до ближайшего рельса) автомобиль- ных дорог (до обочи- ны) воздушной линии электро- передачи
До 0,6 10 10
Более 0,6 15 15
5
Не менее 1,5
высоты опоры
То же
Отключающие устройства ГРП, раз-
мещаемых в пристройках к зданиям и в
шкафах, допускается устанавливать на
расстоянии менее 5 м от наружных под-
земных газопроводов. Для обеспечения
норм, работы регулирующего оборудо-
вания и контролыго-измерит. приборов в
зимнее время внутри помещения ГРП не-
обходимо поддерживать положит, темп-
ру (не менее 5°С). Отопление ГРП может
быть водяным илй паровым как от цент-
рализов. источника, теплоты, так и от
индивид, отопит, установки. При устрой-
стве в ГРП местной отопит, установки ее
следует размещать в изолиров. поме-
щении, имеющем самостоят, выход и
отделенном от технологич. помещения
глухой газонепроницаемой и противопо-
жарной стеной с пределом огнестойкости
не менее 2,5 ч. Все помещения ГРП обору-
дуют постоянно действующей
вентиляцией, обеспечивающей не менее
чем 3-кратный воздухообмен в 1 ч.
На технологич. линии ГРП (ГРУ)
оборудование располагают в такой после-
довательности по ходу газа: запорное уст-
ройство — фильтр — предохранит, запор-
ный клапан — регулятор давления — за-
порное устройство. Кроме того, каждый
ГРП (ГРУ) должен иметь предохранит,
сбросное устройство, подключ, к выходно-
му газопроводу. Число технологич. линий
в зависимости от расхода газа и режима
его потребления различно, обычно соот-
ветствует 1—5. Если в ГРП (ГРУ) только
одна технологич. линия, то на время ее
ревизии или ремонта оборудования для
бесперебойного снабжения потребителей
газом предусматривают обводной газопро-
вод (байпас) с двумя последовательно рас-
полож. запорными устройствами.
ГРП могут быть одно- и двухступен-
чатыми. В одноступенчатых входное дав-
ление газа редуцируется до выходного в
одном регуляторе. В двухступенчатых тех-
нологич. линию оборудуют двумя после-
довательно установл. регуляторами, в пер-
вом из к-рых входное давление
редуцируется до заданного промежуточ-
ного, во втором — до выходного давления.
8
При этом регулятор давления первой сту-
пени компонуется с фильтром и предох-
ранит. запорным клапаном, регулятор
второй ступени фильтра может не иметь.
Одноступенчатые схемы применяют при
разности между входным и выходным дав-
лениями до 0,6 МПа, при большем перепа-
де предпочтительнее двухступенчатые.
Для измерения перепада давления на
фильтре устанавливают показывающий и
самопишущий дифманометры.
В случае необходимости подачи газа
двум разл. потребителям, использующим
газ одинакового или разного давления, в
116 Газоснабжение
Схема с регулятором РДУК- 2 и измерением рас-
хода газа ротационным счетчиком
1 — дифманометр; 2 — запорные устройства; 3 —
краны; 4 — манометры; 5 — самопишущий мано-
метр; <5—штуцеры; 7—сбросный трубопровод; 8—
фильтры; 9 — термометры; 10 — задвижки; И —
счетчики; 12 — предохранительное сбросное устрой-
ство; 13 — импульсный трубопровод; 14 — колено;
15—пилот; 16 — регулятор давления
ГРП могут быть две или более технологич.
линий. В таком ГРП предусматривают
один ввод, от к-рого питаются все техно-
логич. линии, и два вывода — каждый к
своему потребителю. В зависимости от
расчетного расхода и давления газа для
каждого потребителя, в ГРП предус-
матривают одну (с байпасом) или две (с
регуляторами) технологич. линии.
В зависимости от назначения ГРП и
ГРУ могут учитывать (в пром, системе га-
зоснабжения) или не учитывать (в быто-
вом газоснабжении) расход газа. Показы-
вающий манометр устанавливают на бай-
пасе между двумя запорными устройст-
вами.
Одноступенчатый ГРП (ГРУ) имеет
одну технологич. линию с учетом расхода
газа двумя ротац. счетчиками и оборудо-
ван регулятором давления РДУК-2.
ГАЗОСНАБЖЕНИЕ — прием газа в
местах добычи, его обработка, транс-
портирование, распределение по трубоп-
роводам и подача потребителям. Все это
выполняет система Г., к-рая в нашей стра-
не построена на базе природного газа. Га-
зовые промыслы, включая скважины и их
обустройство, представляют самостоят.
систему, тесно связанную с системой Г.
Последнюю обычно разделяют на две
части: газотранспортную и распределит.
Газотранспортная, объединен, в единую
газоснабжающую систему, включает
магистр, газопроводы, компрессорные
станции, переключающую арматуру, под-
земныехранилища, систему управления и
эксплуатации; распределит. — развитую
сеть газопроводов гор. и пром, систем Г.,
газорегуляторные станции (ГРС), газо-
регуляторные пункты (ГРП) и газорегу-
ляторные установки (ГРУ), газопроводы
объектов, системы автоматич.
регулирования и безопасности сжигания
газа, автоматизированную систему уп-
равления технологическими процессами
газоснабжения и эксплуатации. Отличит,
черта Г. по сравнению с др. системами
топливоснабжения — невозможность
длит, хранения газа, т.е. его нельзя добы-
вать впрок. Это связано с весьма малой
плотностью газа, что вызывает необ-
ходимость сооружения для его хранения
огромных емкостей. Даже подземные
хранилища можно использовать лишь для
покрытия сезонной неравномерности пот-
ребления газа. Отсутствие хранилищ на
пути потоков газа от промыслов к пот-
ребителям обусловливает жесткую связь
между режимами добычи газа и его
использования. Такая же жесткая связь
устанавливается между темпами освоения
месторождения газа и пуском объектов,
потребляющих газ. Газ потребляется
объектами неравномерно, поэтому нерав-
номерно должна осуществляться и подача
газа потребителям. Проблема соот-
ветствия подачи и потребления газа —
одна из осн. в Г. Для решения ее использу-
ют подземные хранилища, потребители-
регуляторы с двойным топливоснаб-
жением, аккумулирующую емкость
магистр, газопроводов, совместная работа
к-рых автоматически управляется в целях
удовлетворения графика потребления га-
за. Для обеспечения надежного Г. системы
имеют резервы службы эксплуатации и
аварийные службы.
ГАЗОХОД — канал, образов, отд.
элементами поверхностей нагрева парово-
го или водогрейного котла либо огнеупор-
ными стенками и служащий для направ-
ления газообразных продуктов сгорания
вдоль поверхности нагрева или их уда-
ления в атмосферу. Г. для отвода газов из
разл. топочных устройств и печей в дымо-
вую трубу наз. иногда дымоходом (см.
Дымообороты печи), или боровом.
ГАЗЫ (франц, gaz, греч. chaos —
хаос) — одно из агрегатных состояний fl-
ва, при к-ром кинетич. энергия теплового
движения его частиц (молекул, атомов,
ионов) значит, превосходит потенц.
энергию взаимодействий между ними, в
связи с чем частицы движутся свободно,
равномерно заполняя в отсутствии внешн.
полей весь предоставл. им объем.
ГАРНИТУРА КОТЛОАГРЕГАТА
(франц, garniture, от garnir — снабжать,
снаряжать) — устройства для
обслуживания котлоагрегата: лазы для
чистки газоходов, гляделки для наблю-
дений за работой котла, лючки для уста-
новки контрольно-измерит. и обдувочных
приборов, шиберы, а также детали, на к-
рые опираются элементы котлоагрегата.
ГЕЛИОУСТАНОВКА — устройст-
во, улавливающее солнечную энергию и
преобразующее ее в др., удобные для
практич. использования виды энергии.
Различают пассивное и активное исполь-
зование солнечной энергии. Пассивное —
возведение зданий, имеющих такие кон-
структивно-планировочные решения, при
к-рых солнечная энергия воспринимается
Принципиальная схема теплоснабжения здания
е использованием солнечной энергии
1 — гелиоприемник (гелиотеплогенератор); 2 — на-
сос; 3 — отопительные радиаторы; 4 — смеситель;
5 — промежуточный бак системы горячего водо-
снабжения; б— тепловые насосы; 7— промежуточ-
ный бак системы отопления; 8—трехходовые клапа-
ны; 9, 10, 12 — теплообменники соответственно
системы отопления, первого контура и системы го-
рячего водоснабжения; 11 — водяной бак-аккумуля-
тор
Гелиоустановка 117
Принципиальная схема воздушного солнечного
отопления здания
1 — гелиоприемник; 2—входхолодного воздуха;.? —
блок отопления с вентилятором; 4 — подача нагре-
того воздуха в дом; 5 — тепловой аккумулятор; 6 —
выход воздуха; 7 — рециркуляционный поток
охлажденного воздуха
Схема солнечного опреснителя (л) и парогене-
ратора (б)
1 — замкнутый объем; 2 — циркулирующая паро-
воздушная смесь; 3,4~ трубки для слива избыточ-
ной воды и рассола; 5 — сток дистиллята; б — пря-
мая солнечная радиация; 7 — трубка для заливки со-
леной воды; 8— светопрозрачная кровля; 9 — котел;
10— парогенератор
и аккумулируется самими строит, конст-
рукциями (стенами, полами, перек-
рытием здания). Активное предус-
матривает наличие систем, в к-рых сол-
нечная энергия нагревает теплоноситель,
направляемый далее для обогрева поме-
щений или горячего водоснабжения. При
пассивном использовании солнечной
энергии наряду с комплексом конст-
руктивно-планировочных решений
используют простейшую Г., получившую
название "солнечной стены" (см.
Пассивная система солнечного отоп-
ления). В системах активного использо-
вания солнечной энергии применяют
низкотемп-рные (без концентрации сол-
нечной энергии) и высокотемп-рные Г. с
различными гелиоконцентраторами.
Низкотемп-рные Г. — застекленные на-
клонные поверхности значит, площади
называют плоскими солнечными коллек-
торами. Полученная в них теплота пере-
носится теплоносителем (жидкостью или
воздухом) в зону непосредств. использо-
вания или аккумулирования. Основная
функция солнечного коллектора — пере-'
дача лучистой энергии Солнца тепло-
носителю. Такие коллекторы используют
в системах теплоснабжения, отопления и
опреснения. В зависимости от вида тепло-
носителя применяют жидкостные или воз-
душные коллекторы. Наиболее распрост-
ранена конструкция типа "горячий ящик",
основным элементом к-рой является тепл-
оприемник. Удвоение размеров коллекто-
ра не всегда приводит к двукратному
увеличению кол-ва полезно поглощенной
теплоты. Кол-во энергии, полученное
поверхностью, будет наибольшим, если
она обращена строго на юг. Практически
коллекторы устанавливают с отклонением
15—20° от оптим. ориентации, и это не-
значит. уменьшает его произ-сть. Для
круглогодич. макс, облученности угол,
равный широте местности, является
оптимальным. При использовании кол-
лектора преимущественно летом макс,
плотность радиации будет при угле накло-
на, равном широте местности, минус 15°,
а зимой — при угле наклона на 15° больше
широты местности.
В соврем, коллекторах применяют
теплоприемники для жидкостных систем
трех конструктивных типов; волнистый
лист с открытой поверхностью, по к-рой
течет жидкость; использующие принцип
"труба в листе", в к-рых каналы отформова-
ны в теле теплоприемника; устраиваемые
наложением труб на пластину с лицевой ил и
тыльной стороны по отношению к солнцу.
Плоские коллекторы воздушного типа, в к-
рых в качестве теплоносителя используют
воздух, применяют для теплоснабжения
зданий и отопления помещений всех типов,
особенно в случаях, когда не предус-
матривается или предусматривается в не-
значит. степени охлаждение или подогрев
воды для бытовых нужд. Воздушные систе-
мы обходятсядешевле, т.к. требуют меньше
трубопроводов и деталей. Они свободны от
сложностей жидкостных систем: проблемы
возможного замерзания жидкости в коллек-
торе; необходимости учета ее расширения
при нагреве в системе, включая возмож-
ность парообразования; течи системы и кор-
розии металлич. поверхностей. Приме-
нение селективных покрытий коллекторов
воздушного типа при прочих равных ус-
ловиях повышаетэффективностьего работы
на 50—65% при низких рабочих темп-pax и
на 15—35% при повыш. темп-рах.
"Солнечные элементы" — гибкие
сворачиваемые в рулон полотнища
толщиной 6 мм, состоят из двух
профилиров. слоев спец, пластмассы чер-
ного цвета. Между слоями образуются
плоские каналы, по к-рым протекает вода.
Такими полотнищами покрывают крыши
зданий или газоны вблизи них. Для
улавливания и аккумулирования солнеч-
ной энергии получили распространение
"солнечные водоемы", представляющие
собой мелкие бассейны с темным дном. В
них часть солнечного излучения поглоща-
ется водой, а часть, прошедшая сквозь во-
ду, — темным дном. Энергия, отраженная
от него, частично поглощается водой на
обратном пути. В таких водоемах вода
сильнее всего нагревается в нижнем слое,
откуда она поднимается на поверхность,
вызывая конвективные токи. Тепловые
потери возрастают, т.к. самым теплым
оказывается верхний слой воды. При
использовании солевого раствора более
нагретый слой жидкостй находится около
дна, т.к. в нем содержится больше соли.
При глубине водоема 1 м и площади
25x25 м темп-pa его дна достигает 93°С.
Плоский коллектор наиболее
применим при использовании солнечной
энергии для отопления, горячего водо-
снабжения и охлаждения зданий. Однако
при необходимости получения более вы-
соких темп-р оптимальны высокотемп-
рные солнечные коллекторы. При этом в
качестве концентраторов энергии солнеч-
ного излучения применяют зеркала
различной формы и линзы, однако пос-
ледние из-за высокой стоимости не нашли
широкого применения. Модифициров.
солнечный коллектор с отражающей
пирамид, оптич. системой позволяет
достичь концентрации, в 2—4 раза превы-
шающей обычную плотность солнечной
радиации. Удорожание стоимости такого
коллектора компенсируется более высо-
кой темп-рой теплоносителя без умень-
шения кпд коллектора. Кон-
центрирующий коллектор др. типа
состоит из параболич. желобов, кон-
центрирующих солнечный свет на
сравнит, небольшой части поверхности
теплоприемника. Одна из наиболее расп-
ространенных конструкций фокусирую-
щей солнечной панели состоит из отд.
стекл. трубок длиной около 1 м и диамет-
ром 7 см. В нее вложены две трубки, в к-
рых циркулирует жидкость. Солнечная
118 Геотермальная вода
Принципиальная схема концентрации солнечно-
го излучения в гелиоприемнике
1 — гелиоприемник! 2 — гелиостаты
энергия отражается внутр, зеркальной
стороной большой трубы и кон-
центрируется в двух черных трубах. При
увеличении плотности солнечной
радиации не только повышается кпд, но и
уменьшается площадь поверхности тепл-
оприемника, что особенно важно в случае,
когда он выполнен из дорогостоящих
фотоэлементов, предназнач. для прямого
преобразования солнечной энергии в
электрическую. Применение в качестве
концентратора энергии солнечного излу-
чения параболоида позволяет получить
темп-ру 250—650°С при кпд 60—75%.
Параболоцилиндр создает среднюю сте-
пень концентрации солнечного излучения
с диапазоном рабочих темп-р 150—400°С
и кпд 50—70%. Простейший концентра-
тор в виде плоской пластины позволяет по-
лучить темп-ру 60— 140°С при кпд 30—
50%. Преимущества концентрирующих
устройств не только в возможности полу-
чения более высокой темп-ры, но и в сборе
теплоты с меньшими теплопотерями. Не-
достаток таких устройств в том, что в них
используется только прямая солнечная
радиация без диффузной составляющей.
Темп-ру 200—500°С можно получить да-
же при слабой концентрации солнечной
радиации, а фокусирующие коллекторы с
высокой ее концентрацией позволяют по-
лучить темп-ру до 5000°С. Кон-
центрирующие коллекторы должны на-
ходиться под постоянным контролем, т.к.
они очень чувствительны к различным за-
грязнениям, что снижает их оптические
качества.
ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ВОДА —
природная подземная вода, имеющая
повыш. температуру вследствие
восприятия теплоты разогретых водовме-
щающих горных пород. Принято относить
к Г.в. воду при темп-ре 20°С и выше (по
Б.Ф. Марвицкому). Темп-ра Г.в. зависит
от глубины ее залегания и геотермич.
градиента теплового поля Земли в данном
р-не, характеризующего среднее возра-
стание темп-ры горных пород на 100 м
глубины. Г.в. условно подразделяют на
слаботерм. (до 40°С); термальную (41—
60°С); высокотерм. (61—100°С); перегре-
тую (100°С). Темп-ра Г.в. оценивается на
устье скважины при расчетном дебите
(расходе) геотерм, теплоносителя. Когда
термоводозабор состоит из неск.
скважин, темп-ра Г.в. вычисляется как
средневзвеш. величина, т.е. как отно-
шение суммы произведений устьевых
темп-p на расчетные дебиты к сумме этих
дебитов. Для целей теплоснабжения, как
правило, используется высокотерм. и
терм, вода, если ее можно отнести к гео-
термальной теплоэнергетической воде,
т.е. воде, содержащей глубинную теплоту
земных недр в кол-ве, позволяющем
использовать ее экономически эф-
фективно с учетом заданного режима экс-
плуатации, и при качестве, удовлетворя-
ющем требованиям ее целевого использо-
вания. Месторождением такой воды
считается часть гидрогеология. водонос-
ной системы, в пределах к-рой имеются
благоприятные условия для отбора гео-
терм. воды в достаточном кол-ве. Для до-
бычи Г.в. производится бурение геотер-
мальных скважин. Г.в. используется как
первичный теплоноситель для теплоснаб-
жения зданий и сооружений разл. назна-
чения, а также для технологич. нужд
предприятий. Запасы месторождения Г.в.
зависят от гидрогеология, и геотермич. ус-
ловий и определяются в процессе геолого-
разведочных работ.
ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ СКВАЖИ-
НА — скважина, пробуренная в грунте до
водоносного пласта для получения гео-
термальной воды (эксплуатац.
скважина) или для обратной закачки гео-
термальной воды (нагнет, скважина).
ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ УСТАНОВ-
КА — совокупность устройств и ме-
ханизмов, использующих теплоту земных
недр для произ-ва тепловой энергии в виде
водяного пара, горячей воды или подогре-
того воздуха. При темп-рах 100—150°С и
слабой минерализации возможно исполь-
зование геотерм, воды в системе теплос-
набжения. При более высоких темп-рах,
повыш. минерализации и корроз.
активности применяют двухконтурную
схему Г.у. с сетевым теплообменным ап-
паратом — кожухотрубчатым или
пластинчатым. Материал теплооб-
менников выбирают с учетом хим. состава
терм. воды. В кожухотрубчатых Г.у. терм.
Схемы геотермальных установок
я—двухконтурная; б — с промежуточной очисткой
геотермальных вод; 1 — источник геотермальной
энергии (воды или пара); 2 — сетевой теплооб-
менник; 3 — потребитель теплоты; 4 — парогенера-
тор^—сепаратор; б — насос; 7— сброс поды из паро-
генератора
воду пропускают через трубки, а
вторичный теплоноситель — через меж-
трубное пространство. Преимущество
использования пластинчатых теплооб-
менников в Г.у. — относит, простота уда-
ления накипи с теплообменных поверхно-
стей. При использовании высокомине-
рализов. и рассольных геотермальных
вод применяют схему Г.у. с промежуточ-
ной очисткой. В этой схеме геотерм, пар
или пароводяная смесь под давлением из
скважины направляется в теплообменник
парогенератора и конденсируется; образо-
вавшаяся вода поступает в сепаратор, где
из нее выделяются минер, в-ва; очищ. вода
насосом вводится в испарит, зону пароге-
нератора. Образовавшийся пар с темп-рой
120—150°С направляется в сетевой тепло-
обменник, передавая теплоту сетевой во-
де, поступающей к потребителю. В южн.
р-нах теплоту геотерм, источников
используют для выработки холода в аб-
сорбц. холодильных установках (напр.,
бромисто-литиевых) и др. При необ-
ходимости повышения темп-ры геотерм,
теплоносителя используют теплонасос-
ные установки. Возможны также схемы,
использующие терм, энергию Земли в
результате нагрева воды или воздуха, за-
качиваемых в ее недра, до высокой темп-
ры с последующим их извлечением для
использования.
ГЕОТЕРМАЛЬНОЕ ОТОПЛЕ-
НИЕ — водяное отопление с использо-
ванием геотермальной воды- При этом
вследствие относительно низкой темп-ры
возвращаемого теплоносителя
отопительные приборы имеют размеры
больше, чем приборы в традиц. системах
Геотермальное теплоснабжение 119
водяного отопления. Для оценки глубины
срабатывания теплового потенциала теп-
лоносителя определяют коэфф, срабаты-
вания, характеризующий использование
его в отопит, приборах системы Г.о. и
представляющий собой отношение рас-
четной разности темп-ры воды в системе
отопления к теоретически возможному
понижению темп-ры теплоносителя, по ф-
ле Кер - (tr~ to)/(tr" tB), где tr, toy t& —
темп-ра соответственно нагретой и
охлажд. воды в системе отопления, возду-
ха в здании. Темп-рный напор для отопит,
приборов в Г.о. при глубоком срабаты-
вании теплового потенциала характеризу-
ется пониж. значениями по сравнению с
его величиной в традиц. системах водяного
отопления; при КсР>0,5 определяется
по ф-ле Atcp = [и(01 ~ 0г)/(02
— 0Г п)]1/(п+ 0 где 01 = tB — темп-
рный напор на входе теплоносителя в
отопит, прибор; 02 — to— tn — темп-рный
напор на выходе теплоносителя из отопит,
прибора; п — эксперимент, числовой
показатель (см. Отопительный
прибор). Г.о. присоединяется к гео-
термальным тепловым сетям.
ГЕОТЕРМАЛЬНОЕ ТЕПЛОСНАБ-
ЖЕНИЕ — система теплоснабжения, к-
рая использует теплоту земных недр с
помощью теплоносителей — горячей во-
ды или пара. Г.т. применяют для отоп-
ления, горячего водоснабжения,
вентиляции и технологич. нужд
предприятий, выработки электроэнергии.
В Древнем Риме (П—Ш вв.) воды геотерм.
Двухкоптуриая система теплоснабжения с пиковой
котельной (ПК) и теллонасосиой установкой (ТНУ)
1 — центральный геотермальный тепловой пункт
(ЦТПГ); 2 — эксплуатационная геотермальная скважина;
J — сетевой теплообменник; 4 — пиковая котельная; 5 —
тепловой пункт; б, 7,8 — системы отопления, вентиляции
и горячего водоснабжения зданий; 9,10 — конденсатор и
испаритель ТЕ ГУ; 11 — нагнетательный насос; 12 — нагне-
тательная скважина; 13 — теплообменник ТНУ
источников использовали для терм (бас-
сейнов, бань), в средние века горячие
источники с темп-рой до 80°С — для бы-
тового теплоснабжения. Г.т. развито в
Венгрии, Исландии, Мексике, Новой Зе-
ландии, США, Японии. В России первая
геотерм, электростанция мощностью
5 МВт построена в 1966 на р. Паужетка
(юг Камчатки).
Возможность применения геотер-
мальных вод в системах теплохладоснаб-
жения определяется сравнением их
технико-экономич. показателей с показа-
телями традиц. теплоисточников. С уче-
том вида и кол-ва потребителей геотерм.
энергии, их взаимного расположения и
необходимости срабатывания теплового
потенциала геотерм, воды выбирают
принцип, схему Г.т.: в р-нах со значит, ге-
отерм. ресурсами — открытая система,
зависимая схема снабжения геотерм, во-
дой отопления и горячего водоснабжения;
Рри огранич. геотерм, ресурсах — откры-
тая система подачи геотерм, воды для го-
рячего водоснабжения с отоплением от др.
источника; при темп-ре геотерм, воды вы-
ше расчетной для отопления — последо-
ват. подача ее на отопление и горячее во-
доснабжение; при темп-ре геотерм, воды
ниже расчетной для отопления — паралл.
или последоват. подача ее на отопление и
горячее водоснабжение с пиковым доле-
вом воды на отопление; при огранич. гео-
термия. ресурсах, высокой стоимости до-
бычи и транспортировки геотерм, воды —
системы с пиковым догревом и тепловыми
насосами и комбиниров. системы водяно-
го и воздушного отопления; при равенст-
ве дебита геотерм, воды и среднечасового
НА СБРОС
ИЛИ ЗАКАЧКУ
Одноконтурная однотрубная открытая система горячего водоснаб-
жения (а) и одноконтурная двухтрубная открытая система теплос-
набжения (б)
1 — эксплуатационная геотермальная скважина; 2—бак-аккумулятор; 3 — на-
сос; 4 — водоразборный кран
расхода горячего водоснабжения —
бессливные системы. В зависимости от
хим. состава и темп-ры геотерм, поды эти
системы могут быть одноконтурными (без
промежуточного теплообменника систе-
мы геотермального отопления) и двух-
контурными (с промежуточным теплооб-
менником), открытыми и закрытыми, с
зависимым и независимым присо-
единением местного отопления к тепло-
вой сети. Системы Г.т. включают в себя:
термоводозабор, расположенный па мес-
торождении теплоэнергетич. воды;
первичныетепловьгесети (геотерм, воды);
вторичные тепловые сети (негеотерм. во-
ды) ; пункт сброса отработ. геотерм, воды в
водоем или обратной закачки ее в грунт. В
необходимых случаях в систему Г.т. вклю-
чают пиковый источник теплоты, тогда
она становится комбиниров. геотерм.
120 Геотермальные тепловые сета
8
Схема комплексного использования геотер-
мальных вод для теплоснабжения
1 — скважина; 2 — пиковая котельная; 3 — систе-
ма отопления; 4 — теплонасосная установка; 5 —-
конденсаторы; б — насос; 7 — сезонные пот-
ребители геотермальной энергии; 8—
испарители; 9 — система горячего водоснаб-
жения; 10 — бак-аккумулятор
СБРОС
системой теплоснабжения.
С целью защиты элементов тепловой
схемы от агрессивного воздействия терм,
вод применяют защитные покрытая,
стойкие материалы, пластмассовые футе-
ровки, коррозионные ингибиторы,
антинакипную обработку. Для предотвра-
щения отложений взвеш. в-в и шлама, а
также .удаления газов скорость тепло-
носителя в системах Г.т. должна быть не
менее 0,2 м/с. Для срабатывания теплово-
го потенциала предусматривают комплек-
сное использование геотерм, вод в отопит,
системах, на технологич. нужды, на обог-
рев культивац. сооружений, в плават. бас-
сейнах, банно-прачечных комбинатах и
т.п. Регулирование теплопотребления в
системах Г.т. осуществляется на
скважине, в пиковых котельных и тепло-
насосных установках, в тепловых пунк-
тах, на вводах в здание. Суточную нерав-
номерность потребления терм, воды на го-
рячее водоснабжение выравнивают с
помощью баков-аккумуляторов геотерм,
воды. В геотерм, системах отопления
применяют преимущественно отопит,
приборы с регулировкой теплоотдачи по
воздуху. Особенности Г.т., затрудняющие
его широкое развитие, — относительно
низкая энтальпия теплоносителя, снижа-
ющая возможность его транспортировки;
рассредоточенность и отдаленность гео-
терм. месторождений от потребителей;
снижение дебита скважины при
интенсивной эксплуатации и отсутствии
закачки отработ. воды в пласт; зарастание
скважин и интенсивное накипеобразо-
ван ие в системах при высокой мине-
рализации геотерм, вод; интенсивная кор-
розия металл, трубопроводов и оборудо-
вания вследствие насыщенности геотерм,
вод агрессивными газами; вредное воз-
действие на окружающую среду сбросных
терм. вод.
Эффективный метод защиты окру-
жающей среды и в то же время поддер-
жания пластовых давлений — закачка
отработ. геотерм, вод в эксплуатац. пла-
сты. Наиболее полное годовое использо-
вание дебита и теплового потенциала
скважин обеспечивается при комплекс-
ных схемах Г.т. Геотерм, воду из
скважины направляют непосредственно
на отопление и горячее водоснабжение
(через бак-аккумулятор). Предусмотрен
пиковый догрев геотерм, воды на отоп-
ление. На обратной линии систем отоп-
ления размещена теплонасосная установ-
ка. В летний период схема может эксплу-
атироваться в режиме хладоснабжения.
Сезонные потребители (весенние
теплицы, парники, бассейны и др.) вклю-
чают по мере сокращения отопит.-
вентиляц. нагрузки для выравнивания
графика годового теплопотребления и рав-
номерного использования дебита
скважин. Для отопления теплиц применя-
ют, как правило, воздушйые системы с
сосредоточ. или равномерной раздачей
воздуха, работающие на полной рецирку-
ляции. Геотерм, воду после системы отоп-
ления направляют в систему грунтового
обогрева теплиц.
Системы Г.т. оценивают коэфф,
энергетич. эффективности, зависящим от
степени срабатывания темп-рного перепа-
да, степени использования макс, нагрузки
и дебита скважины, наличия пикового до-
грева.
ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ
СЕТИ — теплопроводы, предназнач. для
подачи геотермальной воды, подразделя-
ющиеся на первичные и вторичные.
Первичные применяются для подачи воды
либо непосредственно в теплоиспользу-
ющие установки, либо до промежуточного
теплообменного аппарата (подающие
Г.т.с.), а также для удаления отработ. гео-
терм. воды к пункту сброса в водоем или
обратной закачки геотермальной воды
(сбросные Г.т.с.). Вторичные предназна-
чены для циркуляции вторичного тепло-
носителя через промежуточный теплооб-
менник и теплоиспользующие установки.
Г.т.с. входят в геоциркуляционную систе-
му, т.е. систему циркуляции геотермаль-
ной воды через ее месторождение и систе-
му геотермального отопления, включаю-
щую обратную закачку в водоносный
пласт отработ. геотерм, воды для поддер-
жания пластового давления. Общая гео-
термальная система теплоснабжения
оценивается коэффициентом энергетиче-
ской эффективности, т.е. показателем, ха-
рактеризующим степень использования
теплового потенциала термоводозабора,
представляющим собой отношение
фактич. отбора геотерм, теплоты к макс,
возможному ее отбору в течение года. Для
повышения коэфф, энергетич. эф-
фективности геотерм, теплоснабжения
применяется комбинированная система, в
к-рой используется кроме теплоты геотер-
мальной воды еще и теплота др.
источников (котельных, теплонасосных
установок и т.п.).
ГИГРОГРАФ (от греч. hugros —
влажный и grapho — пишу) — прибор для
записи изменения во времени
относительной влажности воздуха в
помещении. Запись выполняется пером на
бумажной кольцевой ленте, имеющей
спец, сетку линий. Лента закреплена на
барабане, к-рый вращается от часового
механизма с частотой один оборот в сутки
(суточный Г.) или в неделю (недельный
Г.). Датчиком влажности обычно служит
человеческий волос.
ГИГРОМЕТР (от греч. hygros —
влажный и metreo — измеряю) — прибор
для определения абс. или относительной
влажности воздуха в помещении. Создан
по гигроскопич. принципу измерения,
основан, на линейном и объемном
расширении материалов при изменении
влажности. Датчиком влажности служат
человеческий волос, капрон, вискозная
пленка, брусок канадской сосны. Точность
измерения +3—5% относит, влажносги.
Существуют конденсац., электрич., весо-
вые и др. Г. В системах
кондиционирования воздуха широко
применяют Г. электролитич., представля-
ющие собой электрич. датчик, между
электродами к-рого нанесен чувствит.
элемент из гигроскопич. материала —
полоска полистирола, покрытая пленкой,
содержащей хлористый литий. Электрич,
сопротивление чувствит. элемента изме-
няется с изменением влажности воздуха.
Датчик позволяет измерять влажность в
диапазоне темп-ры воздуха 40—50°С.
ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИ-
ВОСТЬ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ — способ-
ность при изменении в них расхода тепло-
носителя уменьшить отклонение его от
расчетного значения у потребителей. Раз-
регулировка местных систем харак-
теризуется изменением расхода воды, т.е.
отношением х - G/Gp, где G и С?р — теку-
щее и расчетное значения расхода воды
через системы потребителей. В закрытых
системах теплоснабжения циркуляц. и
все гидравлич. потери в замкнутом конту-
ре делятся на две части: потери напора в
тепловых сетях Аятс, включая
источник теплоты, и у абонента (в систе-
мах потребителя) А Яаб. Напор, развива-
емый сетевым насосом Ян, равен этим
потерям, т.е. Ян “ А Нтс + А Яаб.
С изменением числа присоедин. к
тепловой сети потребителей будут изме-
Гидравлический расчет внутренних газопроводов 121
няться расход воды в сетях и потери напо-
ра. В предельном случае, когда
большинство абонентов будет отключено
от тепловой сети, расход воды в ней станет
ничтожно мал, а располагаемый напор
перед абонентом примерно равен напору
насоса, что приведет к росту расхода теп-
лоносителя у потребителей, т.е. разре-
гулированию систем. Чем величина
Д Ятс меньше Д Яаб, тем гидравлически
устойчивее система. При ничтожно малых
потерях в тепловой сети, что возможно при
очень больших диаметрах теплопроводов,
система будет обладать высокой
гидравлич. устойчивостью. Следователь-
но, повышение последней связано с до-
полнит. затратами. Вместе с тем для
неавтоматизиров. систем повы-
шение гидравлич. устойчивости — осн.
средство повышения стабильности их
работы. Количественно гидравлич. ус-
тойчивость системы оценивают
коэфф. К: К-А Яаб/( А Ятс + А Яаб) -
- А Яаб/Яи. Макс. разрегулировка
характеризуется макс, значением х. Она
будет соответствовать предельному
режиму, когда А Ятс * 0, а А Яаб т Нн.
Расход у абонента пропорционален корню
квадратному из располагаемого напора,
следовательно, х®8* “ GmM/Gp -
V^h"—"Д’Тй “ 1 Чем ближе ко-
эфф. гидравлич. устойчивости к единице,
тем устойчивее система. При авто-
матизиров. абонентских установках с рос-
том располагаемого напора перед ними
клапаны регуляторов будут прикрываться
и гасить излишний напор, сохраняя расхо-
ды постоянными. Поэтому понятие
гидравлич. устойчивости для них не имеет
такого значения, как для неавто-
матизиров. установок, но повышение
гидравлич. устойчивостирблегчает работу
автоматич. регуляторов и позволяет
применять более простые конструкции ав-
томатов.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЗАТВОР —
U-образная петля из вертик. труб, со-
единяющая паропровод с конденсатопро-
водом, наполовину заполн. водой, пред-
назнач. для отвода конденсата попутного
Гидравлический затвор
1—петля гидрозатвора; 2 —
кран для продувки; 3—
пробка для спуска грязи
из паропровода (осушки, паропровода)
системы парового отопления низкого дав-
ления (без проникания пара в конденса-
топровод). Г.з. используется и как предох-
ранит. устройство (наз. также выкидным
приспособлением) от повышения дав-
ления сверх допустимого в сосудах, рабо-
тающих под давлением. В этом случае
имеет промежуточный бачок для выброса
пара в атмосферу при превышении дав-
ления в сосуде и трубу обратного слива во-
ды в петлю. Такой Г.з. работает без опо-
рожнения петли затвора. Высота петли
должна с нек-рым запасом соответство-
вать высоте столба воды в Г.з., уравно-
вешивающего давление в паропроводе или
сосуде, при к-ром установлен затвор.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЛОТОК —
устройство для моделирования процессов
течения воздуха вблизи зданий или соору-
жений, а также в замкнутых объемах.
Различают плоские и объемные Г,л.
Плоский — мелкий корытообразный ка-
нал, в зоне рабочего участка к-рого созда-
ется прямоточное равномерное движение
воды. Двухмерную модель здания или
помещения размещают в пределах рабоче-
го участка. Картина двухмерного
движения воды вокруг или внутри модели
фиксируется. Для визуализации течения
используют и движущиеся индикаторы —
алюминиевый порошок или мелкие бу-
мажные конфетти. Фотографируя те-
чение вокруг или внутри модели, можно
получить размеры и схемы циркуляции
вихревых зон, а также векторы скорости
жидкости в отд. частях потока (по длине
следа, оставляемого индикатором).
Плоский Г.л. обычно дает качеств,
картину движения воздуха. Объемные
Г.л. позволяют исследовать процесс обте-
кания объемных моделей зданий при лю-
бом направлении потока. Объемный
Гидравлический затвор (выкидное
приспособление) для систем парового
отопления
1 — конденсатный бак; 2 — петля гидрозатво-
ра; 3 — труба для обратного слива воды; 4 —
труба для заполнения гидрозатвора водой
Г.л. — канал большой протяженности,
имеющий прямоугольное сечение. Для
исследования процесса обтекания исполь-
зуют переднюю часть лотка, в к-рой
влияние пристенных пограничных слоев
незначительно. Модель здания, установл.
на плоской подставке, имитирующей
поверхность земли, помещают в поток во-
ды сразу за выравнивающей решеткой Г.л.
В объемном Г.л. удобно моделировать
диффуз. процессы, определяющие рас-
сеивание выбрасываемых из здания вред-
ных в-в. При моделировании в качестве
индикатора применяют раствор краски,
напр. туши. Индикатор к местам располо-
жения выбросов вредных в-в на модели
подают через капиллярные трубки. Для
количеств, оценки применяют в-ва, плот-
ность к-рых близка к плотности воды. По
траектории отд. объемных частичек
индикатора — меток, зафиксиров. на
кинопленке, — можно судить о размерах
зоны аэродинамич. следа, о кратности
обмена в зонах и др. хар-ках. Наглядность
процесса в объемном Г.л. — главное
преимущество такого лотка перед
аэродинамической трубой.
Гидравлический расчет
внутренних газопроводов —
математич. метод определения диаметров
труб участков газопроводов в зависимости
от расходов газа и перепада его давления в
сети. Г.р.в.г. производят после выбора и
размещения оборудования и составления
расчетной схемы. Для расчета выбирают
щзопровод к наиболее удаленному прибо-
ру. Если два последних прибора равноуда-
лены от ввода, то за расчетное направ-
ление принимают имеющее большую на-
грузку. Г.р.в.г. выполняют методом ите-
раций в такой последовательности:
газопровод разбивают на отд. участки, ха-
рактеризующиеся постоянными расходом
122 Гидравлический расчет газовых сетей
газа и диаметром; определяют расчетные
расходы газа для всех участков, начиная от
наиболее удаленного прибора; задают
диаметры газопроводов на всех участках,
принимая диаметр стояка постоянным;
для каждого участка определяют суммы
коэфф, местных сопротивлений S £ ;
определяют действит. / (из расчетной схе-
мы) и расчетную /Р длины каждого участ-
ка газопровода; в зависимости от числа
Рейнольдса определяют режим течения
газа на каждом участке и потери давления
на них; рассчитывают дополнит, избыточ-
ное (гидростатич.) давление; определяют
потери давления на участках с учетом
гидростатич. давления; рассчитывают
суммарные потери в газопроводах с учетом
потерь в трубах и арматуре, установл. до
горелок газовых приборов. (Полученные
суммарные потери сравнивают с распола-
гаемым давлением. Если они намного
больше или меньше него, то производят
перерасчет с изменением ранее принятых
диаметров участков.) Производят
гидравлич. расчет всех ответвлений от
рассчит. газопровода с увязкой потерь дав-
ления в них.
Для выполнения Г.р.в.г. с учетом сте-
пени шума, возникающего при движении
газа, скорость его движения для газопро-
водов низкого давления принимают не бо-
лее 7 м/с.
Для определения расчетных (макс,
часовых) расходов газа используют два
метода. По первому определяют с помо-
щью коэфф, одновременность включения
газовых приборов в пик потребления Ко, по
второму используют макс, коэфф, нерав-
номерности. Расчетный расход газа QP
п
вычисляют по формуле Q р “2 КоЦном'М,
1
где Фим! — номин. расход газа прибором
или группой приборов; Ni — число одно-
типных приборов; п — число типов при-
боров или однотипных групп приборов.
Коэфф. Хо<1 учитывает вероятность одно-
врем. работы определ. числа газовых при-
боров и зависит от числа газовых приборов
и газооборудов. квартир. Главный недос-
таток метода расчета по коэфф, одновре-
менности в том, что в нем не учитывают
число людей, пользующихся одним газо-
вым прибором. Т.к. мощность установл.
газовых приборов обычно превосходит не-
обходимую, вытекающую из потребностей
людей, проживающих в квартире, то это
несоответствие приводит к существ,
увеличению расчетною расхода газа, что
вызывает перерасход металла.
Расчетный расход газа Qp определя-
ют по формуле
п
Qp к2.К?.^((5год.кв/8760)М,
1
где Хчх—макс, коэфф, часовой неравно-
мерности потребления газа за год, к-рый
зависит от характера использования газа в
квартире (на приготовление пищи или на
приготовление пищи и горячей воды), ее
населенности и общего числа
п
квартир 2 Nt; (?год.кв — годовое потреб-
1
ление газа жильцами квартиры, опреде-
ляемое по нормам.
Потери давления на местные
сопротивления учитывают через эквива-
лентную длину 1ж, к-рая определяется в
зависимости от режима движения газа по
формулам или графикам. Расчетную
длину участка газопровода вычисляют по
формуле /р ~ / +S £ /эк, где /эк — эквива-
лентная длина прямолинейного участка
газопровода, м, потери давления на к-ром
равны потерям давления в местном
сопротивлении со значением ко-
эфф. | -1.
При расчете внутр, газопроводов
жилых домов потери давления на местные
сопротивления на газопроводах от ввода в
здание до стояка можно определять в раз-
мере 25% линейных потерь давления, на
стояках — 20%, на внутри квартирной
разводке при ее длине 12—1 м — соответ-
ственно 50—450%. Отд. участки внутр,
газопроводов имеют разные геометрии,
отметки по высоте, и поэтому в газопрово-
дах низкого давления возникает дополнит,
избыточное давление, к-рое
пропорционально разности плотностей
воздуха и газа. Его определяют по форму-
ле Р - g/i ъ-р г), где Л — разность абсо-
лютных отметок в конце и начале участка,
считая по ходу газа, м; р в, р г — плот-
ность соответственно воздуха и газа, кг/м3,
при темп-ре 0°С и давлении 0,101 МПа;
g — ускорение свободного падения, м/с2.
При подъеме газопровода значение h
будет положит., а при опускании —
отрицательным. Если газ тяжелее возду-
ха, то дополнит, давление будет отрица-
тельным.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
ГАЗОВЫХ СЕТЕЙ — математич. метод
определения диаметров труб участков га-
зопроводов в зависимости от расходов газа
и перепада его давления на участке сети.
Вместо расчета давления во всех узлах
можно рассчитывать его потери на каждом
участке и при известном нач. давлении
определить все узловые давления. Т.о.
число неизвестных при Г.р.г.с. равно утро-
енному числу участков сети. Если
сравнить число неизвестных с числом воз-
можных ур-ний для расчета, то оказыва-
ется, что число неизвестных больше числа
ур-ний. В таких случаях при инж. расче-
тах применяют дополнит, условия, с
помощью к-рых можно замкнуть систему
ур-ний. Обычно используют условие эко-
номия. оптимизации. Для тупиковых се-
тей такое условие позволяет получить
оптим. решение. Но следует отметить, что
чисто гидравлич. постановка задачи рас-
чета является неопределенной. При расче-
те кольцевых сетей возникает дополнит,
неопределенность, связанная с распреде-
лением транзитных расходов (см. Газовая
сеть). Строгого решения этой задачи нет,
но, используя принципы надежности,
можно получить приближ. решение. Если
все же составить систему ур-ний и
оптимизировать задачу, то для замыка-
ющих участков будут получены нулевые
расходы, а это значит, что кольцевая сеть
"выродилась" в тупиковую. Следователь-
но, оптимизировать потокораспределение
в кольцевой сети нельзя, что вытекает из
самого принципа кольцевания сети, к-рый
связан с введением структурного резерва.
Кольцевая сеть с заданным потокораспре-
делением также не поддается экономия,
оптимизации в прямой, строгой постанов-
ке задачи, т.к. при определении диаметров
сети необходимо обеспечить транспорт-
ный резерв, к-рый позволит подавать газ
наиболее удаленным потребителям при
отказе головного участка сети.
Оптимизац. процесс можно вести, исполь-
зуя спец, приемы и ставя задачу оты-
скания наиболее экономичного варианта
при заданном уровне надежности. Итак,
для всех газовых сетей чисто гидравлич.
расчет не дает решения^ Он должен быть
дополнен или экономии, ур-ниями, или
принципом резервирования сети.
Сети низкого давления являются
системами с распределит, параметрами,
т.к. участки газопроводов нагружают
путевыми расходами, т.е. расходами, к-
рые раздают потребителям по пути
движения потоков. Такая постановка за-
дачи — следствие неполной исходной
информации о потребителях, присоединя-
емых к газовой сети низкого давления, но
даже при наличии полной информации
использовать ее не удается из-за огромно-
го кол-ва присоединяемых абонентов.
Обычно сеть низкого давления разделяют
назоны с близкими хар-ками присоединя-
емых потребителей, и для этих зон счита-
ют нагрузку равномерно распределенной.
По принятым условиям определяют рас-
четные расходы газа для участков сети.
Для сетей высокого и среднего давлений
расходы газа считают сосредоточенными и
присоединенными в узлах. Исходя из это-
го определяют расчетные расходы для уча-
стков сети. Газовые сети всех давлений
рассчитывают на заданные потери их. Эти
потери для сети низкого давления опреде-
ляют исходя из их необходимой
гидравлич. устойчивости, а для сетей вы-
сокого и среднего давлений — из требуе-
мого резерва пропускной способности. Та-
кой принцип расчета связан со след, обсто-
ятельствами. Во-первых, гор. сети не име-
Гидравлический расчет системы парового отопления 123
ют нагнетателей (компрессоров). Газ к го-
роду подходит под высоким давлением, к-
рое создают компрессорные станции
магистр, газопроводов, а в пределах гор.
системы это давление на клапанах регуля-
торов, в сетях и соплах газовых горелок
падает до барометрия, давления. Во-вто-
рых, макс, давления строго регла-
ментированы в газопроводах правилами
безопасности, к-рые устанавливают пре-
делы для возможных значений расчетных
перепадов давлений. При такой постанов-
ке задачи расчета гор. газовых сетей опре-
деляют расходы газа и потери давления
для всех участков. Диаметра газопроводов
низкого давления рассчитывают по ф-ле
Дарси, рассматривая газ как несжимае-
мую жидкость: Д Р “ Рн — Рк-
- 0,81Л (&о/(1Ър01, где Д Р, Рк -
потеря давления, нач. и конечное дав-
ления для участка; А - коэфф, трения;
Qo, р0 — расход и плотность газа, привед.
к норм, условиям; I, d — длина и внутр,
диаметр газопровода.
Для сетей высокого и среднего дав-
лений учитывают изменение плотности
газа с изменением давления, движение га-
за считают изотермич., а его темп-ру рав-
ной 0°С (что близко к зимним условиям).
Ур-ние Дарси записывают в дифференц.
форме и интегрируют совместно с ур-нием
состояния газа и ур-нием сплошности
течения, получая расчетную зависимость
» 1,62 А ( (£/ds ) ро Ро I, где
Ро “ 101 300 Па. Коэфф, трения для газо-
проводов низкою давления определяют
как для гидравлич. гладких труб, а для га-
зопроводов высокого и среднего дав-
лений — как для шероховатых труб,
принимая коэфф, абс. эквивалентной ше-
роховатости равным 0,01 см. Ввиду малой
плотности газа гидростатич. давление для
гор. газовых сетей не учитывают, и пьезо-
метрич. графики строят, пренебрегая гео-
дезия. высотой. При расчете внутренних
газопроводов учитывают изменение плот-
ности газа и воздуха с высотой, т.е.
увеличение избыточного давления
природного газа.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — процесс
определения разности давления и расхода
теплоносителя, площади поперечного
сечения (диаметра) теплопроводов
системы отопления, достаточных для
подачи необходимого кол-ва теплоты в
отапливаемые помещения. Разность дав-
ления в отд. точках теплопроводов систе-
мы отопления должна обеспечивать
движение теплоносителя в заданных на-
правлениях. Диаметр теплопроводов
подбирается т.о., чтобы общие потери дав-
ления в них при движении определ. кол-в
теплоносителя равнялись разности его
давления в нач. и конце системы. Г.р.с.о.
выполняется с соблюдением разл. ус-
ловий, учитывающих шероховатость
внутр, поверхности теплопроводов и физ.
свойства теплоносителя (напр., Г.р.с.о.
парового отопления проводится различно
при низком и высоком давлении пара).
Г.р.с.о. осуществляется по пространств,
схеме, вычерчиваемой обычно в аксоно-
метрии. проекции. На этой схеме система
делится на участки с указанием их тепло-
вых нагрузок, в нее включаются теплоге-
нератор и побудитель движения тепло-
носителя (если он имеется). Тепловая на-
грузка каждого участка, т.е. отрезка теп-
лопровода с пост, площадью поперечного
сечения и одним и тем же расходом тепло-
носителя, выражает кол-во теплоты, к-рое
будет передано (или уже передано) тепло-
носителем в отапливаемые помещения. В
соответствии с тепловой нагрузкой участ-
ка в процессе Г.р.с.о. устанавливается рас-
ход на нем теплоносителя. По тепловой на-
грузке системы отопления в целом, равной
суммарной теплопередаче во все
отапливаемые помещения, определяется
общий расход теплоносителя в системе.
Г.р.с.о. связан с тепловым расчетом
системы отопления, поэтому требуется
многократное повторение их, что обычно
делается с помощью ЭВМ. Потери гидро-
статич. (аэростатич.) давления на каждом
участке принято вычислять как сумму по-
терь давления линейных (при трении теп-
лоносителя о стенки по всей длине теплоп-
ровода) и местных (вследствие дефор-
маций потока теплоносителя).
Вычисления проводятся по ф-ле Дарси—
Вейсбаха с учетом средней плотности и
режима течения теплоносителя, при
ограничении скорости его движения в теп-
лопроводах. Предельно допустимой (по
акустич. или экономич. соображениям)
скоростью движения теплоносителя воды
считается 1,5 м/с в обществ., 2 м/с — в
административно-бытовых, 3 м/с — в
производств, зданиях; теплоносителя
пара — 20—30 м/с в системах низкого и
60—80 м/с — высокого давления; тепло-
носителя воздуха — 15 м/с в производств,
зданиях. Во избежание гидравлич. разре-
гулирования системы отопления при
Г.р.с.о. проводится увязка потерь дав-
ления на паралл. соедин. необщих участ-
ках. Системе придается также гидравлич.
устойчивость, т.е. свойство
пропорционально изменять расход тепло-
носителя на всех ее участках при прове-
дении количеств, регулирования в тепло-
вом пункте. Для этого Г.р.с.о. выполняет-
ся с повыш. потерями давления на конце-
вых участках (напр., в стояках системы
водяного отопления по сравнению с поте-
рями давления в ее магистралях).
Придание системе отопления гидравлич.
устойчивости обеспечивает ее тепловую
устойчивость — свойство пропорциональ-
но изменять теплоподачу в отапливаемые
помещения при качественно-количеств.
регулировании в тепловом пункте.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
СИСТЕМЫ ПАРОВОГО ОТОПЛЕ-
НИЯ — процесс определения параметров
паро- и конденсапюпроводов т.о., чтобы
общие потери давления в них при проте-
кании расчетного кол-ва пара и конденса-
гиабыли равны разности давлений в нач. и
конце системы. Г.р. паропроводов низкого
давления выполняется при условно пост,
давлении (0,01 МПа) и плотности
(0,63 кг/м3) пара, коэфф, эквивалентной
шероховатости труб кэ “ 0,2 мм без учета
попутной конденсации пара. Подобный
прием расчета основывается на
практически малом изменении давления и
плотности пара по длине паропроводов.
Нач. давление пара при этом выбирается в
зависимости от макс, длины паропроводов
(напр., при длине менее 100 м нач. дав-
ление пара принимается равным 0,005,
конечное перед отопительным прибо-
ром — 0,0015—0,002 МПа). Для
уравнивания пбтерь давления во взаимос-
вяз. паропроводах разл. длины, а следова-
тельно, при разл. потерях давления
применяются дросселирующие шайбы.
Особенность Г.р. паропроводов повыш. и
высокого давления — в учете изменения
давления, плотности и темп-ры пара по
мере его продвижения по паропроводам.
Условно (для упрощения) расчет пароп-
роводов предварительно проводится при
плотности пара 1 кг/м3. Получен, услов-
ные значения уд. линейной потери дав-
ления приводятся к действит, путем де-
ления на среднюю плотность пара на каж-
дом участке. Аналогично определяется
действит. скорость движения пара на каж-
дом участке, в зависимости от к-рой нахо-
дятся местные потери давления. Расчетное
кол-во пара на участках системы опреде-
ляют по тепловой нагрузке с добавлением
того кол-ва пара, к-рое на каждом участке
превращается в конденсат попутный. Ме-
стные потери давления на участках при
Г.р; паропроводов часто заменяются рав-
ными им линейными потерями давления
на эквивалентной (дополнит.) длине уча-
стков. Такой способ расчета носит назв.
расчета по привед. длинам (действит.
длина плюс эквивалентная) участков. Ча-
сто при Г.р.с.п.о. высокого давления пара-
метры пара в нач. и конце паропроводов
неизвестны. В таком случае сначала
рассчитывают потери давления в кондеи-
сатопроводах и выявляют давление пара в
отопит, приборах (с проверкой до-
пустимости темп-ры пара в этих прибо-
рах). Далее рассчитывают потери дав-
ления в паропроводах и определяют нач.
давление пара, Диаметры самотечных
"сухих" и "мокрых" конденсатопроводов
систем низкого давления выбирают без де-
124 Гидравлический расчет тепловых сетей
тального расчета в зависимости от тепло-
вой нагрузки на каждом участке. Диаметр
напорных конденсатопроводов систем
парового отопления находят в результате
гидравлич. расчета по способу, применяе-
мому при расчете систем водяного отоп-
ления. В процессе расчета напорных кон-
денсатопроводов учитываются как увелич.
шероховатость труб (коэфф, эквивалент-
ной шероховатости кз~ 0,5—1 мм), так и
повыш. расход конденсата в период пуска
и прогревания системы. Осн. расход кон-
денсата при этом определяется по расчет-
ному кол-ву пара (с учетом попутного кон-
денсата) . Диаметр двухфазных конденса-
топроводов всегда получается значительно
больше диаметра напорных конденсатоп-
роводов (при одинаковом расходе конден-
сата) вследствие уменьшения плотности
пароконденсатной смеси и соответственно
увеличения ее объема.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ — определение
диаметров всех участков трубопроводов и
потерь давления на них. Диаметры труб и
потери давления на трение определяют по
ф-ле Дарси: А РЛ = Л (Z/d) (и* 2/2 ) р,
где ДД — потери давления на трение
(линейные), Па; Л — коэфф, гидравлич.
трения; /, d — длина и диаметр участка
трубопровода, м; w — скорбеть потока,
м/с; р — плотность теплоносителя,
кг/м3.
В водяных тепловых сетях движется
турбулентный поток, в большинстве слу-
чаев режим движения оказывается в квад-
ратической зоне. Коэфф, трения
вычисляют для турбулентного режима.
Плотность воды принимают при темп-ре,
соответствующей расчетному режиму
(точке излома графика темп-p). При
темп-ре 75°С р - 975 кг/м3. При этой
плотности рассчитывают таблицы. Скоро-
сть воды по нормам не должна превышать
3,5 м/с. Потери давления в местных
сопротивлениях определяют по ф-ле
~^(w2/i)p = A(l^d)(wz/2)p, где
— сумма коэфф. местных
сопротивлений, имеющихся на участке
(значения коэфф. £ берут по таблицам);
/э — эквивалентная длина местного
сопротивления.
Расчетная ф-ла для определения
диаметров имеет вид: АР-
Ч),О893К^25 [G2/(p d5’25)] /пР, где G — мас-
совый расход воды, кг/с; /пр “ / + А —
приведенная длина участка трубопровода
(с учетом местных сопротивлений), м;
Кэ — коэфф, абсолютной эквивалентной
шероховатости внутренней поверхности
труб, принимаемый равным 0,0005.
Расчетная ф-ла содержит три
перем. — Др, G и d, т.к. Кэ, р и /пр зада-
ны. Диаметр определяют по задаче расче-
та, расход воды задан из технологич. ус-
ловий. В таком случае ДР — лишняя
неизвестная. Следовательно, задачи
гидравлич. расчета по постановке неопре-
деленны, необходимы дополнит, условия
для однозначного решения.
Для нерезервиров. тупиковой тепло-
вой сети уд. потерю давления определяют
технико-экономич. расчетом. Для
резервиров. кольцевой сети технико-эко-
номич. расчет проводят с ограничениями,
к-рые вытекают из требований сохра-
нения необходимого резерва. Возможен
приближ. расчет, при этом задаются уд.
потерей давления по длине теплопровода.
Для основного расчетного направления —
от источника теплоты до наиболее удален-
ного потребителя потерю давления реко-
мендуется принимать до 80 Па/м, для
остальных участков — не более 300.
При гидравлич. расчете разветвл. во-
дяных тепловых сетей расчетные расходы
воды для всех участков определяют одноз-
начно в зависимости от расчетных расхо-
дов теплоносителя у потребителей. При
приближ. методе вначале, придерживаясь
рекомендуемой уд. потери давления и
проверяя скорости движения воды в тру-
бопроводах, рассчитывают осн.
магистраль. После определения диамет-
ров подсчитывают коэфф, местных
сопротивлений и находят эквивалентные
длины, затем определяют необходимый
располагаемый напор на выводных кол-
лекторах источника теплоты, к-рый
используется при подборе циркуляц. насо-
са. По оставшемуся напору рассчитывают
ответвления.
Для расчета кольцевых сетей такую
методику применять нельзя, т.к. диаметры
замыкающих участков окажутся малыми
и при отказе головного участка кольца не
пропустят требуемый расход тепло-
носителя. Для проведения расчета необ-
ходимы дополнит, условия, вытекающие
из надежного функционирования тепло-
вой сети.
При расчете паровых сетей также
используют ф-лу Дарси. Потери давления
определяют по располагаемому перепаду
его, при этом скорость пара принимают не
выше рекомендуемых значений: для на-
сыщ. пара и труб диаметром до 200 мм —
не более 35, а труб больших диаметров —
до 60 м/с. В ответвлениях к отд. пот-
ребителям допускают увеличение ско-
рости движения пара примерно на 30%.
При гидравлич. расчете паропроводов ко-
эфф. шероховатости Кш принимают рав-
ным 0,0002 м. Особенность гидравлич.
расчета паропроводов — в необходимости
учета изменения плотности пара при
определении гидравлич. потерь. Плот-
ность пара определяют по таблицам в
зависимости от давления, к-рое в свою
очередь зависит от гидравлич. потерь,
поэтому расчет ведут методом последоват.
приближений. Сначала задают давление,
по среднему давлению на участке опреде-
ляют плотность пара, рассчитывают
потери и проверяют принятое давление.
Расчет повторяют до достижения требуе-
мой точности.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ — режим, опреде-
ляющий давления в теплопроводах при
движении теплоносителя (гидродина-
мич.) и при неподвижной воде (гидро-
статич.). Вода, обладающая большой
плотностью, оказывает значит, гидро-
статич. давление на трубы и оборудо-
вание, поэтому при расчетах тепловых се-
тей его необходимо .вычислить и сравнить
с допустимыми значениями. При необ-
ходимости следует изменять гидравлич.
режим либо применять более прочные
трубы и оборудование. Проверяют
гидравлич. режим с учетом геодезич, вы-
сот положения трубопровода при статич.
состоянии системы, когда циркуляц. насо-
сы не работают, и при динамич. При изу-
чении режима давлений используют
пьезометрич. графики, на к-рых наносят
рельеф местности по разрезам вдоль теп-
ловых трасс, указывают высоту присо-
единяемых зданий, напор в подающих и
обратных линиях теплопроводов.
Энергию потока относят к единице
силы — ньютону (Н), тогда размерность
уд. энергии будет: Дж/Н - нм/Н - м. В
метрах измеряют и потенц. энергию поло-
жения, к-рая совпадает с геодезич. высо-
той прокладки трубопровода. Такой под-
ход удобен, т.к. позволяет в одном масшта-
бе измерить и энергию и высоты, включая
высоту здания. Последняя соответствует
разности геодезич. отметок верха и низа
Az- zi - zz, уд. энергия потока воды —• на-
пору Я, м. За горизонт, плоскость отсчета
принимают ту, к-рая проходит через нуле-
вую отметку. Все геодезич. отметки соот-
ветствуют масштабу, указ, на шкале. Гео-
дезич. высота трубопровода, принимаемая
совпадающей с профилем Земли, отража-
ет потенц. энергию положения, м. Высоты
пьезометров подающей и обратной
линий — Я, являющиеся пьезометрич.
напорами, м, показывают потенц.
энергию давления. Пьезометрич. напоры
измеряют избыточную энергию, поэтому
их откладывают от уровня Земли. Скоро-
стной напор потока ввиду малости на
пьезометрич. графике не изображают. По
пути потока с изменением геодезич. высо-
ты z один вид потенц. энергии преобразо-
вывается в другой. С подъемом трубопро-
вода потенц. энергия положения потока z
растет, а потенц. энергия давления —
пьезометрич. напор Я уменьшается. Пол-
ный напор Япол - z+Я без учета потерь бу-
дет постоянным. С учетом потерь он будет
Гидравлический режим тепловых сетей 725
Пьезометрически® график
1—разрез продольного профиля трассы; 2—высота
здания; 3, 4 — напоры в подающей и обратной
линиях; Л — источник теплоты; В — крайний пот;
ребитель; 3—8 — уровень статического напора
линейно уменьшаться, чему соответству-
ют положения пьезометров. Потери напо-
ра на трение и в местных гидравлич.
сопротивлениях, соответствующие поте-
рям потенц. энергии давления на пути,
измеряют разностью полных напоров:
АЯ-(х1 + Я1)-(2:2 + Я2).
Пьезометрич. напор соответствует
избыточному манометрич. давлению,
поэтому он определяет давление на стенки
трубопроводов, арматуры и оборудования;
под этим напором находится и тепло-
носитель. Следовательно, допустимые на-
поры для труб, оборудования и тепло-
носителя накладывают ограничения на
возможное положение пьезометров. Из ус-
ловий прочности труб пьезометрич. напор
во всех точках по трассе должен быть мень-
ше допустимого: Я Ядоп. Обычно
используют трубы с Ядоп, равным 160 м,
тогда пьезометрич. линии подающего и
обратного трубопроводов должны на-
ходиться в зоне напоров, нижней
границей к-рой является профиль релье-
фа местности, а верхней — линия, про-
лож. эквидистантно рельефу на рассто-
янии Ядоп -160 м.
Из условия невскипания высоко-
темп-рного теплоносителя давление в тру-
бе должно быть больше давления насы-
щения, соответствующего его макс, темп-
ре. При макс, темп-ре воды 150°С дав-
лению насыщения соответствует напор,
равный 40 м. Следовательно, допустимое
давление в подающей линии ограничива-
ется снизу кривой, находящейся на высоте
40 м от земли. Напор в подающей линии
ограничивается пределами 40 м <; Япод<
< 160 м. Ограничение невскипания в 40 м
относится к трубопроводам с геодезич.
отметкой z, равной 0. Для оборудования,
имеющего большую высоту, условие
невскипания следует проверять для
верхних точек. Требования невскипания
относят к гидродинамич. режиму, т.к. при
переходе на статич. режим перед останов-
кой циркуляц. насосов темп-ру тепло-
носителя снижают до уровня, обеспечива-
ющего его невскипание. Давление в обрат-
ной линии всегда ниже, чем в подающей,
поэтому на прочность его можно не прове-
рять, но если пьезометр обратной линии
пересечет Землю, в трубе образуется,ваку-
ум, что недопустимо, поскольку при этом
возможны подсос воздуха, коррозия,
кавитация перед насосами. Миним. напор
в обратном трубопроводе принимают в 5 м.
Это его нижняя граница, т.е. 5 м£ Яобр<
< 160 м.
Системы отопления зданий нахо-
дятся под давлением обратного трубопро-
вода, поэтому к напору в обратной линии
добавляются ограничения. Первое выте-
кает из условий прочности оборудования
системы. Наиболее слабым звеном явля-
ются нагреват. приборы, рассчитанные на
след, напоры: чугунные радиаторы —
60 м, конвекторы — 100 м, отопитель-
ные панели из гладких труб — 100 м. Т.к.
к системам теплоснабжения присо-
единяют здания р-нов и городов, а чугун-
ные радиаторы — наиболее распростра-
ненные приборы, макс, напор в обратной
линии принимают в 60 м. При не-
зависимом присоединении ограничения
обусловливаются прочностью водоподог-
ревателей. Их рассчитывают на напор
100 м. Условия прочности относятся к
гидродинамич. и гидростатич. режимам.
Др. условие относится только к
зависимому способу присоединения и вы-
текает из требования залива системы отоп-
ления водой под напором обратной линии,
к-рый для всех зданий должен быть боль-
ше их высоты на 5 м. Для гидродинамич.
режима это условие может не выполнять-
ся, если в подающей линии напор доста-
точный. В таком случае на выходной
линии из системы отопления устанавлива-
ют регулятор подпора. Для абонентских
вводов с элеваторным присоединением
располагаемый напор должен быть не
ниже ДРр-Яп -77о~ (12- 15) м.
При спокойном рельефе местности и
большой протяженности тепловых сетей
допустимые потери давления в теплопро-
водах недостаточны для обеспечения
оптим. гидравлич. уклонов. Увеличение
напора в источнике теплоты невозможно
по условиям прочности трубопроводов и
оборудования. В такой ситуации на пода-
ющей и обратной линиях устанавливают
подкачивающие насосные подстанции.
При этом увеличиваются общий напор на-
сосов, обеспечивающих циркуляцию воды
в системе, и гидравлич. уклоны при
неизменном положении границ напоров в
теплопроводах. Пьезометрический
график тепловой сети с подкачивающими
станциями на подающей и обратной
Пьезометрический график тепловой сети с на-
сосными подстанциями
1 — источник теплоты; 2—место расположения под-
качивающих насосов на подающем и обратном теп-
лопроводах; 3 — концевой абонент; 8 — S — линии
полного статического напора; Ян, Яп.н, Ян.о, Яо/-
напоры, развиваемые насосами*, сетевым, под-
качивающим, на подающей линии, подкачива-
ющим на обратной линии; Язд — высота зданий
126 Гидравлический режим тепловых сетей открытых систем теплоснабжения
линиях показан на схеме. Если при прочих
равных условиях ограничиться только
циркуляц. насосом на источнике теплоты,
то он должен развивать напор 140 + 40 +
40 - 220 м. Такой пьезометр показан
пунктиром. Макс, напор в сети составит
210 м (считая потери давления в
источнике теплоты в 20 м), что недо-
пустимо по требованиям прочности тру-
бопроводов. При установке насосных под-
станций макс. напор в тепловой сети равен
130 м.
При сложном рельефе местности для
удовлетворения требований гидравлич.
режима устанавливают подкачивающие
насосные и дроссельные станции на пода-
ющем и обратном трубопроводах. При
понижающемся рельефе местности от
источника теплоты к периферии на обрат-
ной линии сооружают насосную под-
станцию, в результате чего до нее по ходу
теплоносителя напор снижается. На пода-
ющей линии монтируют дроссельную
станцию, на к-рой давление снижается до
значения, не превышающего допустимое.
При значит, понижении рельефа систему
разделяют на две статич. зоны: верх-
нюю — вблизи источника теплоты,
нижнюю — на периферии, где для
снижения давления в обратной линии воз-
водят насосную подкачивающую
станцию. Предусматривают автоматич.
защиту тепловой сети при остановке
циркуляц. и подкачивающих насосов и на
подающей линии для предотвращения
повышения давления ставят клапан рас-
сечки.
При повышении рельефа от
источника теплоты на подающей линии
устанавливают подкачивающую под-
станцию, повышающую давление в тру-
бопроводе и обеспечивающую подачу теп-
лоносителя потребителям. Для защиты
систем отопления потребителей, располо-
женных на периферии, от опорожнения
на обратной линии ставят дроссельную
станцию. При значит, разности геодезия,
отметок земли установить единый статич.
уровень для всей теплоснабжаемой
территории невозможно, т.к. в зонах с
низкими геодез. отметками давление в
обратной лиции превышает допустимое, а
в зонах с высокими отметками не обеспе-
чен залив систем отопления зданий. См.
также Гидравлический режим тепловых
сетей открытых систем теплоснаб-
жения.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ОТКРЫТЫХ СИ-
СТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ — режим,
определяющий давления в теплопрово-
дах при водоразборе, при его отсутствии и
приостановке циркуляц. насосов. Откры-
тые системы теплоснабжения цирку-
ляционно-прямоточные. При отсутствии
водоразбора — это чисто цирку-
ляционные системы, и их гидравлич.
режимы не отличаются от гидравлич.
режимов закрытых систем. При водораз-
боре положение пьезометров изменяется:
расход воды по подающей линии ста-
новится больше, чем в обратной, на
величину водоразбора. При связ.
регулировании в подающем теплопроводе
поддерживают пост, расход тепло-
носителя, т.к. на вводах в тепловые пунк-
ты установлены регуляторы расхода,
ограничивающие подачу теплоносителя
в кол-ве, рассчитанном на отопит, на-
грузки. Этот расход остается одинаковым
при изменении отбора горячей воды из
тепловых сетей. При несвяз.
регулировании расходы воды в подающем
и обратном трубопроводах изменяются.
Поэтому с ростом водоразбора крутизна
пьезометрич. графика трубопровода
увеличивается, а обратного — уменьшает-
ся. Ограничения, накладываемые на поло-
жение пьезометров условиями прочности,
режимом давлений теплоносителя и тре-
бованиями потребителей, так же, как и
для др. систем (см. Гидравлический режим
теплое ых сетей).
При связ. регулировании положение
пьезометра подающей линии неизменно.
Макс, расход в обратной линии соответст-
вует отсутствию водоразбора и равен
отопит, расходу. Такой гидравлич. режим
обусловливается часовой неравномерно-
стью потребления и повторяется в течение
отопит, сезона. Положение пьезометра
обратной линии имеет наибольшую
крутизну и симметрично по отношению к
пьезометру подающей линии. С
увеличением водоразбора расход в обрат-
ном трубопроводе сокращается и крутизна
пьезометра уменьшается. Если водозабор
Режимы давлений
а — пьезометрический график; б — схема системы;
1 — пьезометры расчетного режима; 2,3 — пьезомет-
ры первого и второго предельных гидравлических
режимов; 4 — регулятор температуры; 5 — регуля-
тор давления "до себя"; /71 и О1 — начальные точки
на источнике теплот*” с — S — уровень статическо-
го напора
достигнет величины расхода тепло-
носителя в системах отопления, то
движение воды в обратном трубопроводе
прекратится и пьезометр займет горизонт,
положение. Это будет предельный режим.
При установке регуляторов постоян-
ства расхода перед системами отопления
осуществляется несвяз. регулирование
подачи теплоносителя в них и системы
горячего водоснабжения. В таком случае
через системы отопления идет пост,
циркуляц. расход, а на горячее водоснаб-
жение по подающим трубопроводам теп-
ловых сетей — дополнит, расход тепло-
носителя. Расход зависит от темп-ры воды
в подающей линии (см. Графики темпе-
ратур и расходов воды в открытых
системах теплоснабжения). Если эта
темп-pa равна 65°С, то весь отбор
происходит из подающей линии, крутизна
пьезометра возрастает, а по обратной
линии идет отопит, расход. При темп-ре,
большей или равной 65°С, весь отбор из
нее осуществляется после системы отоп-
ления. По подающей линии идет отопит,
расход, и ее пьезометр имеет наименьшую
крутизну. Расход по обратной линии сок-
ращается и может стать равным нулю. На-
ступит предельный гидравлич. режим.
Открытые системы бывают и без
регуляторов расхода. Насос поддерживает
в источнике теплоты примерно пост, на-
пор, поэтому регулирование подачи теп-
Гидромуфта 127
доносителя оказывается связанным.
Систему рассчитывают на отопит, расход.
Для обеспечения одинаковых режимов
давлений добиваются одинаковой
гидравлич. устойчивости всех потребите-
лей путем установки диафрагм в подаю-
щей и обратной линиях, на к-рых срабаты-
ваются излишние напоры ДПд. Пьезомет-
ры, соответствующие этому режиму,
показаны на схеме. Располагаемый напор
перед элеватором Дн?б срабатывается
при истечении из сопла. Напор после эле-
ватора ДНсо обеспечивает циркуляцию в
системе отопления.
При водоразбора из подающей линии
(осенне-весенний период) крутизна
пьезометра возрастает, сокращается рас-
ход теплоносителя через систему отоп-
ления и по обра гной линии. При равенстве
отбора воды всему расходу теплоносителя
движение по обратной линии прек-
ратится, наступит первый предельный
гидравлич. режим. Опорожнение системы
отопления предупреждает регулятор дав-
ления "до себя", на к-ром срабатывается
напор ДНрд. При водоразборе из обратной
линии после системы отопления (в зимний
период) с отбором воды на горячее водо-
снабжение расход через эту систему будет
возрастать, а по обратной линии умень-
шаться. При отборе всей воды движения ее
по обратной линии не будет, и наступит
второй предельный гидравлич. режим.
Следовательно, в осенне-весеннее время в
системы отопления вода не додается, не
додается и теплота, а в зимний период рас-
ход будет больше расчетного и здания
перегреваются. Корректировкой расчет-
ных расходов эти небалансы можно
сгладить. Норм, обеспечение потребите-
лей теплотой достигают применением
повыш. скорректиров. графика, т.е.
регулированием подачи теплоты по сов-
мещ. нагрузке на отопление и горячее во-
доснабжение.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР — рез-
кое повышение давления среды в напорном
трубопроводе, возникающее при быстрой
остановке потока. Зависит от плотности и
скорости потока, длины и диаметра трубоп-
ровода, материала и толщины его стенок,
степени и скорости перекрытия сечения тру-
бы. Г.у. вызывает мгновенное закрытие за-
порной арматуры на трубопроводах. В
системе парового отопления Г.у. возникает
при внезапной закупорке паропровода кон-
денсатом. Г.у. может вызвать разрушение
трубопровода, арматуры, оборудования.
Для защиты от Г.у. устанавливаются воз-
душные колпаки, уравнит. резервуары,
холостые выпуски.
' ГИДРОАППАРАТ СИСТЕМЫ
МОСКАЛЬКОВА — аппарат для уда-
ления гидрозолошлаковой смеси из шахт и
Гидроаппарат системы Москалькова
1 — сопло напорное; 2 — камера смесительная; 3 —
воронка приемная; 4 — ребра диффуаора; 5 —
диффузор
бункеров котлоагрегата. Г. системы
инж. Москалькова представляет собой во-
доструйный эжектор. Вода с помощью
высоконапорного насоса подается в гидро-
аппарат под давлением (2,4—б,4)106Па.
Вытекая с большой скоростью из сопла,
она эжектирует гидромассу из приемной
воронки гидроаппарата в диффузор, при
ударе о стенки последнего происходит
дробление кусков шлака (от 100—140 до
30—40 мм). Для интенсификации про-
цесса дробления шлака к горловине
диффузора приваривают стальные ребра.
Гидропульпу можно транспортировать на
расстояние до 2 км. Пропускная способ-
ность гидроаппарата 300—350 т/ч; расход
эжектируемой воды на 1 т золы и шлака
топливного 15—20 м3, электроэнергии
15—22 кВтч.
ГИДРОЗОЛОШЛАКОУДАЛЕ-
НИЕ — процесс непрерывного удаления
золы и шлака топливного из котлоагре-
гатов гидравлич. способом и
складирования их на поверхности земли в
золоотвалах. Системы Г. должны быть
безопасными в экология, отношении. На-
ряду с достоинствами — полная ме-
ханизация процесса Г. и возможность
транспортировки на большие расстояния
системы Г. имеют недостатки — значит,
расход воды на транспортировку золы и
шлака, большие амортизац. расходы и ме-
таллоемкость, изъятие значит, площадей
земли подзолоотвалы, попадание загрязн.
сточных вод в водоемы. Г. применяют в ко-
тельных при удалении шлака и золы бо-
лее 10 т/ч при достаточном кол-ве воды и
близости золоотвала. В систему Г. входят:
шлакоприемные шахты, располож. под
холодной воронкой топок с твердым шла-
коудалением (шлакосмывные шахты) или
под отверстием летки (жидкое шлакоуда-
ление); золосмывные аппараты для уда-
ления золы из-под бункеров котлоагрегата
и золоуловителей’, железобет. каналы (с
установл. в них побудит, соплами для луч-
шего движения по самотечному каналу
крупных кусков шлака), располож. под
уровнем пола зольного помещения для
транспортировки гидромассы; пере-
качивающая насосная станция с багор-
ными насосами или гидроаппаратами
системы Москалькова; напорные пуль-
попроводы; золоотвал. Багорные насосные
станции располагают в котельной; разме-
щение вне гл. корпуса требует спец, обос-
нования. В системе Г. используют насосы:
смывные — для подачи воды к побудит,
соплам в каналах, на уплотнения и
сальники багерных насосов и шлакод-
робилок; орошающие — для подачи поды
к устройствам механизиров. шлакоуда-
ления на орошение мокрых золоулови ге-
лей, к золосмывным аппаратам.
ГИДРОМУФТА — устройство для
управления частотой вр'ащения вентиля-
торов и др. подобных агрегатов. На валу
асинхронного электродвигателя закренле-
173. Гидромуфта
1,2 — ведущий и ведомый роторы
на правая (ведущая) половина муфты.
Жидкость, находящаяся в се полуокруж-
ных каналах, центробежной силой отбра-
сывается к периферии. Поэтому муфта
практически является подобием рабочего
колесаиназ. насосным колесом. Выбрасы-
ваемая им жидкость поступает в ведомую
половину муфты (турбину), симметрично
располож. слева и почти аналогичную по
конструкции ведущей половине муфты.
Ведомая половина подобна рабочему коле-
су турбины, движущемуся под действием
скоростного давления. При соединении
128 Гвдрообеспыливдние оборудования
обеих половин муфты образуются замкну-
тые кольцевые полости с располож. в них
радиальными перегородками, между к-
рыми циркулирует жидкость. Пройдя в
рабочем колесе турбины от периферии к
центру, она вновь поступает в полуокруж-
ные каналы ведущей половины муфты и
повторяет циркуляцию. Энергия от веду-
щего вала к ведомому передается жидкой
средой (рабочей жидкостью), в качестве
к-рой обычно используют масло или во-
ду. Изменение подачи рабочей жидкости в
Г. регулирует частоту вращения ведомого
вала.
ГИДРООБЕСПЫЛИВАНИЕ ОБО-
РУДОВАНИЯ — увлажнение перерабат.
измельч. материалов (связывание пыли,
заключ. в массе материала) и осаждение
взвеш.* в воздухе пыли. Г.о. предус-
матривается в укрытиях оборудования и
Установка гидрообеспыливания оборудования
при встречном взаимодействии запыленного
патока воздуха и жидкости
1 — желоб; 2 — аспирац. укрытие; 3 — аспирац. пат-
рубок; 4 — резиновый фартук; 5 — форсунки; 6 —
конвейер; 7 — ролики; Снач и Скон — соответствен-
но начальная и конечная концентрация пыли, мг/ьС;
/— протяженность зоны орошения
узлах перегрузок материалов и осуществ-
ляется диспергированием жидкости (во-
ды) в форсунках или др. оросителях. Сте-
пень увлажнения материалов зависит от
рацион, расположения форсунок, уд. оро-
шения единицы массы материала, оптим.
сочетания физ.-хим. параметров ма-
териала и жидкости и возможна до опре-
дел. влажности материалов (0,8—23,7%
при разл. технологиях произ-ва). Процесс
гидрообеспыливания, осуществляемый в
установках либо в системах гидрообес-
пыливания, зависит от аэродинамики
взаимодействия частиц пыли и капель
жидкости и их физ.-хим. свойств. В общем
случае его применяют в сочетании с
аспирацией, при этом наблюдаются
встречные и поперечные взаимодействия
потоков запыл. воздуха и жидкости.
Установка гидрообеспыливания
представляет собой устройство, в к-ром
происходят процессы увлажнения ма-
териалов и осаждения частиц пыли кап-
лями диспергированной жидкости. В него
входят также форсунки (миним. давление
воды перед форсунками не более 2Т05 Па)
или др. оросители, фильтр тонкой очистки
воды, насос, каплеуловитель, бак для во-
ды (резервуарный) и устройство для отво-
да шлама. Устройство может работать в со-
четании с аспирационной установкой и
байпасированием воздуха и обслуживать
одну (децентрализов. установки) или
неск. (централизов. установки) единиц
оборудования, объединенных в систему
гидрообеспыливания, — комплекс уста-
новок гидрообеспыливания, локализу-
ющих и сокращающих образование пыли
и выделение ее в воздушную среду поме-
щений. Работают чаще в сочетании с
Установка гндрообсс-
пыливаиия оборудо-
вания при попереч-
ном взаимодействии
запыленного потока
и жидкости
1 — конвейер; 2 —
резиновый фартук; 3 —
укрытие; 4—форсунки;
5 — валки дробилки;
Снач и Скон — соответ-
ственно начальная и ко-
нечная концентрация
пыли, мг/м , Лго -г- вы-
сота зоны орошения
системами аспирации или без них. В пер-
вом случае сокращаются расход
аспирируемого воздуха и концентрация
пыли в нем, т.е. нагрузка на очистные ус-
тройства. См. Гидрообеспыливание обору-
дования.
ГИДРОЦИКЛОН (от Греч, hydor —
вода и ziklon — вращающийся) — аппарат
для разделения взвеш. в-в во вращающей-
ся в нем жидкости на две фракции по круп-
ности, форме или плотности, для удаления
твердых частиц из жидкости (осветление
жидкости).
См. также: Гидроциклон многоярус-
ный, Гидроциклон напорный,
Гидроциклон открытый, Гидроциклон-
фильтр, Гидроциклон-флотатор.
ГИДРОЦИКЛОН МНО-
ГОЯРУСНЫЙ открытый аппарат для
очистки воды от взвеш. в-в, объем к-рого
разделен на ярусы коническими диафраг-
мами. Исходный поток воды, впускаемый
тангенц., делится равномерно между яру-
сами. В Г.м. совмещены преимущества
гидроциклона открытого и отстойника
тонкослойного. Интенсификация про-
цесса выделения взвеш. в-в в Г.м. достига-
ется за счет уменьшения высоты слоя
отстаивания. Вращат. движение потока
воды позволяет полнее использовать объем
яруса и способствует агломерации взвеш.
в-в и выводу их из воды. В отечеств,
практике получили применение две кон-
струкции Г.м.: с прямоточным движением
потока воды и осадка и прямоточно-
противоточным. Г.м., работающий по пря-
моточной схеме, состоит из цилипдро-
конич. корпуса, в к-рый вмонтированы
конич. диафрагмы, делящие его объем на
отд. ярусы, работающие независимо один
от другого. Для соблюдения параллель-
ности ярусов и жесткости конструкции
диафрагмы по периферии имеются шесть
опор-фиксаторов. В средней части со-
единение ярусов телескопическое, что
облегчает монтаж и демонтаж аппарата.
Исходную воду впускают через три общие
для всех ярусов вертик. щели, располагае-
мые по окружности через 120°. Вода по вы-
соте щели распределяется аванкамерой с
распределит, лопатками. Рабочий поток,
впускаемый тангенциально, движется в
ярусе по сходящейся спирали и выходит в
центр, часть через три выпускных патруб-
ка. Тяжелые механич. примеси осажда-
ются на нижней диафрагме яруса и спол-
зают в центр, часть, откуда через шламо-
отводящую щель поступают в конич. часть
аппарата. Для надежного удаления осадка
угол наклона конич. диафрагмы должен
находиться в пределах 45—60°. Для пре-
дупреждения подсоса сползающего осадка
потоком осветленной воды, подходящим к
выпускным патрубкам, последние перек-
рывают снизу малой конич. диафрагмой.
Гидроциклон напорный /29
Гидроциклон многоярусный
а — прямоточный; б — прямоточно-противоточ-
ный; 1 — копия, часть; 2 — коиич. диафрагмы; 3 —
прямоточный ярус; 4— цилиндрич. часть; 5—полу-
погружеиная кольцевая перегородка; 6 — во-
доприемный кольцевой лоток; 7-— впускной патру-
бок; 8 — патрубок выпуска осветленной воды; 9 —
аванкамера; 10— шламовый насадок; 11 — противо-
точный ярус
Выделенные из воды масло- и нефтепро-
дукты поднимаются к верхним диафраг-
мам ярусов и по образующей движутся к
периферии. Здесь через щели между
цилиндрич. частью корпуса Г.м. и диаф-
рагмами они поднимаются под верхнюю
диафрагму, присоединенную герметично
к корпусу, и через три вертик. трубы
всплывают на поверхность воды в Г.м. По-
токи осветл. воды, вышедшие из ярусов,
объединяются в один поток, к-рый
поднимается в верхнюю часть Г.м. Здесь
он направляется к периферии, проходит
под полупогруж. перегородкой,
удерживающей всплывшие масло- и неф-
тепродукты, и переливается через во-
дослив в водосборный лоток, из к-рого
отводится трубопроводом на след, соору-
жения.
Отличие Г.м., работающего по пря-
мо т о ч н о-противоточной схе-
м е, заключается в увеличении Пути
движения потока воды: в начале от
периферии в центр, часть в одном ярусе,
затем из центр, части к периферии в дру-
гом^ располож. выше ярусе. В этом случае
поток исходной воды, распределенный по
высоте в аванкамере, подается через впу-
скные патрубки в ярусы, имеющие само-
стоят. цилиндрич. стенку, расположен-
ную на нек-ром расстоянии от наружной
стенки Г.м. и образующую с ней кольце-
вую периферийную щель. Ярусы с прямо-
точным движением воды и осадка, распо-
лагаясь по высоте на небольшом рассто-
янии один от другого, образуют др. ярусы,
работающие по противоточной схеме. В
них движется рабочий поток воды,
частично осветленной в прямоточных рас-
полож. ниже ярусах. Выйдя из противо-
точных ярусов, потоки очищ. воды
объединяются в один, к-рый в кольцевой
периферийной щели между корпусом Г.м.
и диафрагмами поднимается под верхнюю
диафрагму, перекрывающую ярусное
пространство. Под ней поток направляется
к центр, отверстию, входит в верхнюю
часть аппарата и выходит из него,
переливаясь через водослив в водокольце-
вой лоток. Предупреждение размыва
осадка, сползающего с диафрагм в
противоточном ярусе при перетоке воды из
нижнего прямоточного в лежащий ниже
противоточный ярус, обеспечивается
снижением гидравлич. нагрузки на центр,
часть Г.м. Это достигается в результате ус-
тройства перепускных стояков труб из
нижнего яруса в верхний. Осадок из Г.м.
направляется через шламовый патрубок в
воронку или шламоотводящий лоток. /Для
регулирования кол-ва осадка к патрубку
через задвижку присоединяют конич. на-
садку. Диаметр отверстия в ней подбирают
экспериментально. Масло- и нефтепро-
дукты, накопившиеся в пространстве,
ограниченном полупогруженной кольце-
вой перегородкой, удаляются через пог-
ружные воронки либо через маслосборный
радиальный лоток, к к-рому плавающее
масло подгоняется радиально располож.
скребком с ручным или электроприводом.
Г.м. рекомендуется располагать на
эстакаде — в р-нах с теплым климатом
или в здании — в сев. р-нах. При подаче в
них теплой воды цилиндрич. часть их мо-
жет находиться на крыше здания. В этом
же здании целесообразно разместить на-
сосную стшщшом оборудование для обра-
ботки осадка. Высотное расположение
Г.м. обеспечивает самотечные режимы
подачи очищ. воды на последующие соо-
ружения и транспортировку выделенных
осадка, масло- и нефтепродуктов на обра-
ботку.
ГИДРОЦИКЛОН НА-
ПОРНЫЙ — аппарат круглой формы в
плане для выделения взвеш. в-в из
жидкости под действием центробежных
сил, возникающих вследствие тан-
генциального впуска ее в аппарат. Цент-
робежные силы во много раз превосходят
силы тяжести, поэтому скорость выде-
ления взвеш. в-в в Г.н. в несколько раз
больше, чем в отстойнике. Г.н. обес-
печивает примерно ту же степень
очистки, но имеет значительно меньший
объем по сравнению с отстойниками.
Г.н. состоит из цилиндрич. и конич. час-
тей. Вращающаяся жидкость движется в
периферийной зоне аппарата, при этом
под действием центробежных сил взвеш.
в-ва с большей плотностью перемещают-
ся в пристенный слой. В конич. части
поток жидкости разделяется. Одна его
часть, в к-рой находятся выделенные
взвеш. в-ва, выводится из Г.н. через
нижнее разгрузочное отверстие — шла-
мовый насадок. Другая — осветл. часть
потока, вращаясь в центр, части,
движется вверх к сливному патрубку, че-
рез к-рый удаляется из Г.н. При вра-
щении воды в Г.н. по оси наблюдаются
разрежение и возникновение воздушного
столба, к-рый "подпитывается" возду-
хом, подсасываемым через шламовый
патрубок, и ухудшает работу аппарата.
5 Заказ 4724
130 Гидроциклон открытый
Батарейный
гидроциклон
1 — трубопровод освет-
ленной воды; 2 — пода-
ющий трубопровод; 3 —
гидроциклон; 4 — шла-
мопровод; 5 — шламо-
вая камера; б— распре-
делит. камера; 7 — каме-
ра осветленной воды
'' Трехиродуктовый гидроциклон
1 — подача исходной воды; 2 —
-zaw»11- отвод тяжелого шлама; 3 — отвод
~ Z— очищенной воды; 4 — отвод легко-
Q" 1 то продукта (масла)
Эффективность разделения взвеш.
в-в в Г.н. зависит от его геометрии, раз-
меров и качества разделяемых взвеш. в-
в. Так, с уменьшением диаметра Г.н. эф-
фективность очистки воды увеличивает-
ся. Вместе с тем Г.н. малых диаметров
имеют незначит. пропускную способ-
ность, поэтому для обработки одного и
того же объема воды требуется большее
их число. Для повышения компактности
установки Г.н. малых диаметров
группируют в блоки, получившие наз.
мультициклоны, или батарейные
гидроциклоны. За рубежом выпускают
батареи, объединяющие более сотни Г.н.
В нашей стране мультициклоны состоят
из 25 Г.н, диаметром 20 и 40 мм. При
осветлении воды в Г.н. угол конусности
рекомендуется принимать равным 10
или 5°.
В ряде случаев несколько Г.н. реко-
мендуется герметично присоединять к
шламовой камере, прочность к-рой долж-
на быть рассчитана на давление перед Г.н.
Воздушный столб в Г.н. в этом случае мо-
жет исчезать, что положительно сказыва-
ется на его работе. 1
Г.н. можно использовать для выде-
ления крупнодисперсных загрязнений‘с
плотностью, меньшей плотности воды:
жиров, масел и нефтепродуктов. Выде-
ление ’’легкого" продукта в Г.н.
происходит в центр, части. Поэтому
сливной патрубок принимают увеличен-
ной длины, по оси в верхней части пат-
рубка располагают дополнит, патрубок
для отвода третьего продукта. Такие Г.н.
получили наз. трехпродуктовых (вода —
взвеш. в-ва — легкие продукты).
С помощью Г.н. можно успешно
решать многие технологич. задачи:
осветление сточных вод, напр. стеколь-
ных, фарфоровых производств (уда-
ление песка, глины и т.п.), нефтепро-
мыслов (извлечение нефти), мясо-
комбинатов (удаление жира, тяжелых
загрязнений) и природной воды,
забираемой из поверхностных
источников; обогащение твердой фазы
осадка сточных вод, напр. выделение
карборунда из откачиваемого шлама
сточных вод керамич. заводов, инертных
загрязнений из известкового молока, аб-
разивных загрязнений из осадка сточных
вод перед подачей его для обезвоживания
на шнековые центрифуги; сгущение
сточных вод и выделение на очистных со-
оружениях осадков, отмывки от органич.
в-в и нефтепродуктов песка, удаляемого
гидроэлеваторами из песколовок1, сгу-
щение минер, осадка сточных вод перед
его дальнейшим обезвоживанием.
Гидроциклоны можно применять для
защиты насоса от абразивного износа
при перекачке им воды, содержащей
взвеш. в-ва с абразивными свойствами. В
этом случае Г.н. присоединяют к всасы-
вающему патрубку насоса с помощью
сливного патрубка, а воду забирают че-
рез впускной патрубок гидроциклона.
Такие Г.н. получили наз. вакуумных.
ГИДРОЦИКЛОН ОТКРЫТЫЙ —
аппарат круглой формы в плане для вы-
деления взвеш. в-в под действием силы
тяжести из вращающегося потока
жидкости. Вращение жидкости возника-
ет вследствие тангенциального впуска ее
в аппарат. Вращательное движение воды
интенсифицирует агломерацию взвеш.
в-в и выделение их из жидкости. Г.о.
применяют для выделения из воды круп-
нодисперсных примесей (размером бо-
лее 100 мкм). Этот аппарат может вы-
полнять функции песколовки на го-
родских очистных сооружениях или
первичного отстойника при очистке
сточных вод нек-рых произв-в. Конич.
диафрагма, установленная в верхней
части Г.о., предназначена для предотв-
ращения выноса взвеш. в-в, осн. масса к-
рых движется в пристенной заме
поднимающегося потока воды. Г.о. с
диафрагмой применяют для очистки ко-
агулированных сточных вод, газо-
очистки металлургия, произ-в. Более
эффективна конструкция Г.о. с конич.
диафрагмой и внутр, цилиндром. Исход-
ная вода подается тангенциально через
два диаметрально противоположных
Гидроциклон открытый
а —- конструкции ДАЛЬСТРОМ; б — простейшей
конструкции; в — с конической диафрагмой; г — с
конической диафрагмой и внутренним цилиндром
впуска д пространство, огранич. внутр,
цилиндром. Во внутр, цилиндре образу-
ется замкнутый циркуляц. поток воды,
направл. вверх, а в пространстве между
цилиндром и корпусом — направл. вниз.
С этим потоком транспортируются
в конич. часть взвеш. в-ва,
движущиеся в пристенной зоне потока, и
выводятся из Г.о.
Одно из достоинств Г.о. — неск.
большая, чем у отстойников, уд. пропу-
скная способность, что определяет их
меньший объем и большую компакт-
ность. Расположение Г.о. на эстакаде,
над уровнем земли, обеспечивает само-
течный режим удаления выделенных
взвеш. в-в и подачи их на последующие
сооружения. Г.о. могут применяться в
схемах очистки сточных вод автотранс-
портных предприятий, з-дов железобет.
изделий, авторемонтных з-дов и др.
произ-в, сточные воды к-рых загрязнены
крупнодисперсными примесями.
ГИДРОЦИКЛОН-ФИЛЬТР —
комбиниров. сооружение, в к-ром обес-
печивается глубокая степень очистки во-
ды, загрязненной взвеш. в-вами разного
дисперсного состава. В качестве
фильтрующего материала может приме-
няться любой материал, используемый
для фильтрования: песок, керамзит, го-
релые породы, шунгезит и т.д. Для реге-
нерации загрузки корзину фильтра с
помощью подъемного механизма
Годовой график продолжительности спроса тепловых нагрузок 131
Гидроциклон-фильтр
1 — многоярусный гйдроциклон; 2 — центр, труба;
3 — фильтров, загрузка
вынимают из Г.-ф. и помещают в резер-
вуар с водой, барботируемой сжатым
воздухом.
ГИДРОЦИКЛОН-ФЛОТАТОР,
флото циклон — комбинированный
аппарат для очистки сточных вод, в к-ром
открытый многоярусный гидроциклон
совмещен с флотатором, при этом верхняя
часть аппарата над конической диафраг-
Гидроциклон-флотатор
л— конструкции Л.Д.Субботкина; б — конструкции
ВОДГЕО; 1 — подающий патрубок; 2 — перфорир.
трубопровод водовоздушной смеси; 3 — подача во-
довоздушной смесн; 4 — маслопровод; 5 — внут-
ренний цилиндр; б маслосборный лоток; 7 — ко-
аксиальные цилиндры; 8 — гидроциклон с коничес-
кой диафрагмой и внутренним цилиндром
мой выполняет роль флотокамеры. Конст-
руктивные размеры верхней части Г.-ф.
определяют исходя из расхода воды, про-
должительности процесса флотации и ко-
эфф. использования объема флотокамеры.
ГЛАДКОТРУБНЫЙ ОТОПИ-
ТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР — прибор кон-
вективно-радиац. вида, состоящий из
Формы соединения стальных труб
а—змеевиковая; б — регистровая; 1 — нитка; 2 — ко-
лонка^ — калач; 4 — заглушка
неск. соедин. вместе труб диаметром 32—
100 мм, образующих каналы для тепло-
носителя змеевиковой или регистровой
формы. Трубы сваривают на расстоянии
одна от др., превышающем на 50 мм их на-
ружный диаметр. Г.о.п. характеризуется
относительно высоким коэффициентом
теплопередачи, его пылесобирающая
поверхность невелика и легко очищается
от пыли. Вместе с тем для изготовления
Г.о.п. расходуется много стали, он громоз-
док и внешне непривлекателен. Применя-
ется сравнительно редко (напр., при
значит, выделении пыли в помещении).
ГЛУБОКАЯ ОЧИСТКА ОТ НЕФ-
ТЕПРОДУКТОВ СОРБЦИЕЙ — уда-
ление из сточных вод нефтепродуктов, на-
ходящихся в них в истинно растворенной,
эмульгиров. и коллдидной формах, а так-
же в виде капель и пленок с помощью
активиров. углей и др. сорбентов. Г.о.н.с.
обеспечивает удаление эмульгиров., кол-
лоидных и осн. части истинно растворен-
ных нефтепродуктов, уменьшая их кон-
центрацию до 0,5 (0,3)—0,05(0,02) мг/л.
При данном виде очистки от эмульгиров. и
коллоидных нефтепродуктов до остаточ-
ных концентраций не ниже 0,3—0,5 мг/л
применяют макропористые углеродные и
углеминер. сорбенты ДАК, БКЗ, МИУ и
нек-рые местные материалы. Извлечение
названных нефтепродуктов сорбентами
происходит по механизм адгезии и ад-
сорбции ассоциатов, поэтому сорбц.
емкость сорбентов пропорциональна пло-
щади поверхности их пор и достигает 50—
100(300) мг нефтепродуктов на 1 г сорбен-
тов. Очистка воды происходит на обычных
скорых механич. фильтрах в режиме
фильтрации через слой сорбента высотой
1,0—2,5 м со скоростью 5—10 м/ч. Реге-
нерация сорбентов осуществляется обрат-
ной промывкой горячей (60—80°С) водой
или пропариванием (110— 160°С).
Истинно растворенные нефтепродук-
ты (до остаточной концентрации 0,02—
0,5 мг/л) извлекаются из воды лишь в
процессе адсорбции на мезо- и микро-
пористых сорбентах БАУ, ДАК-П, АГ-3 и
др. Учитывая широкий спектр компонен-
тов углеводородов в реальных водах, сор-
бенты, содержащие лишь микропоры, ме-
нее эффективны. При глубокой очистке
вод преимущественно сорбируются угле-
водороды ароматич. ряда (Се—С25), оста-
точное кол-во НП-1 истинно растворен-
ных нефтепродуктов, как правило, пред-
ставлено тяжелыми нормальными
парафинами (С20—Сзо). Достижение
остаточных концентраций нефтепродук-
тов менее 0,1—0,3 мг/л возможно лишь
при глубоком осветлении воды перед
сорбцией до содержания примесей не бо-
лее 2—3 мг/л. Сорбц. емкость сорбента по
истинно растворенным нефтепродуктам
зависит от объемов микро-, супермикро- и
мезопор сорбента, ширины его микропор и
составляет около 3—10 мг нефтепродук-
тов на 1 г активного угля. Следовательно,
расход последнего для глубокой доочистки
воды от нефтепродуктов (до 0,02—
0,05 мг/л) составляет около 0,05—0,5 кг
на 1 м3 воды и зависит от концентрации в
ней нефтепродуктов.
Адсорбция органич. в-в растет по ме-
ре снижения растворимости сорбируемого
в-ва, вследствие чего глубокая доочистка
холодных и соленых (в т.ч, балластных)
вод от нефтепродуктов в целом более эф-
фективна. Она возможна на гранулиров.
активных углях в режиме фильтрации
(слой толщиной 2—5 м, скорость 5—
10 м/ч) или с применением порошкооб-
разных активных углей (на намывных
фильтрах).
При сорбции истинно растворенных
нефтепродуктов до остаточного содер-
жания ниже 0,3—0,5 мг/л регенерация
активного угля при очистке воды путем
промывки горячей водой малоэффективна
(необходимо пропаривание или термич.
регенерация). Получение остаточных
концентраций > нефтепродуктов около
0,02—0,05 мг/л возможно лишь при
термич. или электротермии, регенерации
сорбентов, или сочетании термич. и тепло-
вой. Отрицат. фактором при повторном
использовании гранулир. активных углей
является наличие гидроксидов и карбона-
тов тяжелых металлов и кальция, на-
капливающихся на сорбенте и требующих
удаления их хим. обработкой сорбента
перед его термич. (электротермии.) реге-
нерацией.
ГОДОВОЙ ГРАФИК ПРОДОЛ-
ЖИТЕЛЬНОСТИ СПРОСА ТЕП-
ЛОВЫХ НАГРУЗОК — график, связы-
вающий тепловую нагрузку с необ-
ходимым временем ее поддержания. Т.к.
суммарная тепловая нагрузка на отопит.-
вентиляц. нужды и горячее водоснаб-
жение изменяется непрерывно, график
132 Годовой расход газа
Годовой график, продолжительности спроса тепловых нагрузок
в—b—d ко-d—для -20°Си167ч
строится по периодам, в течение к-рых
расход теплоты не ниже определ. зна-
чения, в результате этого за отопит, сезон
или за год тепловые нагрузки будут распо-
лагаться в порядке убывания. График
строят по суммарной мощности, к-рую
обеспечивает источник теплоты.
Ось времени разбивается на отрезки,
каждому из к-рых соответствует определ.
диапазон наружных темп-р, располагае-
мых в порядке возрастания. Отрезок соот-
ветствует числу часов повторяемости
темп-p не выше граничного значения (эти
данные приводятся в справочниках). Каж-
дому временному отрезку соответствуют
тепловые нагрузки не ниже граничного
значения. Распределяя все расходы тепло-
ты по временным отрезкам, строят
Г.г.п.с.т.н. От начала координат по оси
абцисс влево откладывают наружные
темп-ры в порядке возрастания, захваты-
вая весь диапазон темп-p для данного р-на,
вправо — отрезки времени, в течение к-
рых наружная темп-ра была не выше
наибольшего значения для данного отрез-
ка времени, включая повторяемость
граничного — наибольшего значения
темп-ры. Отрезок времени определяется
шагом темп-p (обычно 5—10°С). По оси
ординат откладывают тепловые нагрузки:
слева — в зависимости от темп-ры наруж-
ного воздуха, справа — вытянутые во вре-
мени. В примере (для Москвы) макс, рас-
ход 600 МВт при t Lo * -26°С, миним. —
150 МВт в конце отопит, сезона, составля-
ющего 213 сут. Интервалы темп-р — 5°С.
Длительности интервалов гИит, включая
большую (крайнюю для отрезка времени)
темп-ру t, приведены ниже.
По оси абсцисс влево от начала ко-
ординат отложены наружные темп-ры от
расчетного значения t Lo -26°С через каж-
дые 5° до +8°С. В зависимости от этих
темп-p по оси ординат отложены потреб-
ные расходы теплоты (спрос потребителей
на теплоту). Справа от начала координат
по оси абцисс отложено время, ч. Каждому
интервалу темп-p, напр. -26, -20°С,
включая -20°С, соответствует интервал,
ч, в течение к-рого встречаются эти темп-
ры. Этот интервал составляет 127 ч (по
таблице время повторяемости темп-р
ниже -20°С — 167 ч, из них
ниже -26°С — 40 ч). Перенося из графика
расходов теплоты тепловую нагрузку, со-
ответствующую -20°С, на график про-
должительности, в точке пересечения с
линией, восстановл. из оси абцисс с ко-
ординатой в 167 ч, получают ее прост-
ранств. расположение. Соединив все
точки, соответствующие потребным теп-
ловым нагрузкам для границ интервалов
времени плавной линией, получают
график продолжительности спроса тепло-
вых нагрузок. Первая точка графика соот-
ветствует расчетным условиям. Для Моск-
вы t Lo равна —26°С, а повторяемость на-
грузок не ниже той, к-рая соответству-
ет ~26°С, составляет 40 ч.
Следовательно, первая точка, соответст-
вующая макс, нагрузке, будет отстоять от
начала координат на 40 ч, в течение к-рых
потребители нуждаются в более высоких
тепловых нагрузках, чем расчетная. Эти
нагрузки не обеспечены (на схеме они
показаны пунктирной линией, а их недо-
стающий объем, МВтч, заштрихован).
Степень обеспеченности макс, тепловых
нагрузок обусловливается нормиров, зна-
чением расчетной наружной темп-ры.
Площадь под кривой продолжитель-
ности тепловых нагрузок определяет
общее кол-во теплоты, потребл. за весь
период. Построение этой площади с
ординатой, равной макс, нагрузке, пока-
зывает время (по оси абцисс), н течение к-
рого вырабатывается вся нагрузка. Его наз.
числом часов использования максимума.
Чем больше это число, тем равномернее
расходуется теплота потребителями в рас-
сматриваемый период.
Г.г.п.с.т.н. связывают расходы тепло-
ты с необходимым временем их поддер-
жания и используются при выборе обору-
дования источников теплоты, режима за-
грузки агрегатов, параметров тепло-
носителя при теплофикации и при
решении ряда др. задач. Базовую часть
тепловой нагрузки покрывают наиболее
экономичными агрегатами, обеспечивая
наибольшую длительность их работы. На
ТЭЦ базовую часть обеспечивают паром из
отборов турбин, а пиковую — спец, пико-
выми котлами.
ГОДОВОЙ РАСХОД ГАЗА — пока-
затель, служащий основой для разработки
проекта газоснабжения города или посел-
ка. Расчет Г.р.г. производится по нормам
на конец расчетного периода с учетом пер-
спектив развития городских потребителей
газа. Расчетный периодопредсляется пла-
ном развития города или поселка.
Различают следующие виды потребления
газа: в квартирах; в коммун, и обществ, уч-
реждениях; на отопление и вентиляцию
зданий; пром, предприятиях. Расход газа
на бытовые, коммун, и обществ, нужды
зависит от ряда факторов: газооборудо-
вания, благоустройства и населенности
квартир, газооборудования гор. учреж-
дений и предприятий, степени
обслуживания населения этими учреж-
дениями и предприятиями, охвата пот-
ребителей центральных систем горячего
водоснабжения и от кдиматич. условий.
Большинство этих факторов учесть с необ-
ходимой точностью не удается, поэтому
нормы расхода разрабатываются на осно-
вании опытных данных по потреблению
газа и их статист ич. анализу. Особенно
трудно нормировать расход газа в
квартирах, т.к. он зависит от степени
обслуживания гор. жителей коммунал. ус-
лугами: столовыми, буфетами, кафе, рес-
торанами, прачечными, банями и др.
предприятиями. Нормы учитывают
средние условия. Для достижения необ-
ходимой точности расчета их
периодически корректируют на осно-
Л°С....... ниже -35 -35,..-30 -30...- 25 -25...-20 - 20...-15 -15...-10 10...-5 - 5...0 0...5 5.-.8
Т, ч ........... 3 12 31 121 237 470 800 1253 1333 660
Горелка атмосферная 133
вании анализа фактич. потребления с уче-
том перспектив развития гор. застройки и
предприятий обслуживания населения. В
строит, нормах и правилах (СНиП)
приводятся нормы Г.р.г. в жилых зданиях,
коммунально-бытовых и обществ,
предприятиях. Указываются они по расхо-
ду теплоты в газе (с учетом кпд газоисполь-
зующих установок), отнесенному к 1 чело-
веку или условной единице. Так, расход
газа на хлебозаводах и пекарнях отнесен .к
1 т изделий, в больницах — к 1
больничной койке. Поэтому для расчета
Г.р.г. необходимо определить кол-во ус-
ловных единиц в городе (напр., объем пот-
ребляемого хлеба в т или кол-во коек во
всех больницах) по фактич. данным с уче-
том развития города, а при их
отсутствии — по градостроит. нормам.
Для расчета Г.р.г. на бани, прачечные,
столовые и рестораны следует знать сте-
пень охвата населения услугами этих
предприятий, имея в виду, что часть из них
могут использовать др. виды энергии —
твердое топливо или жидкое котельное
топливо, пар или горячую воду от ТЭЦ,
электрич. энергию. Какая-то часть
квартир также может быть оборудована
электроплитами. Методику расчета расхо-
да теплоты на отопление и вентиляцию
зданий см. Расход теплоты в системах
теплоснабжения. Зная расход теплоты,
определяют расход газа с учетом кпд
источника теплоты. Расходы газа пром-
стью определяют по каждому конкретно-
му предприятию. При переводе на газовое
топливо предприятий исходят из потреб-
ления ими топлива, которым они пользо-
вались до перевода на газ, с учетом изме-
нения кпд. При перерасчете следует
учитывать возможность улучшения техно-
логии и соответствующего сокращения
расхода газа ввиду его высоких качеств.
Для вновь строящихся предприятий
используют данные проектов.
ГОДОВЫЕ РАСХОДЫ ТЕП-
ЛОТЫ — сумма расходов теплоты для
всех режимов потребления в течение года.
Для ее расчета необходимо знать связь
потребляемой мощности с определяющим
параметром, к-рым для отопления и
вентиляции является темп-pa наружного
воздуха. Для горячего водоснабжения та-
кой связи нет, и различают только два
режима — зимний и летний. Г.р.т. на
отопление и вентиляцию жилых зданий
определяют как расход на теплопотери че-
рез наружные ограждения и на
инфильтрацию минус внутр, тепловыде-
ления. Первая осн. составляющая
пропорциональна разности темп-р. Она
определяется произведением средней
мощности, к-рую находят пересчетом
макс, (расчетной) на среднюю за
отопительный сезон на длительность
отопит, периода. Мощность внутр, тепло-
выделений не зависит от наружной темп-
ры, поэтому ее умножают на длительность
отопит, сезона. Годовой расход теплоты
Q ?, Вт.ч, равен: (2 Г = Йм l(^~ ) /
/ Це &О )] Дот24 + Qre Дж П&Г 24,
еде Q ов — макс, расход теплоты на теп-
лопотери и инфильтрацию жилого
здания, Вт; о™ — уд. тепловыделения,
Вт/м2; Дж — жилая площадь здания, м ,
и — расчетная и средняя за
отопит, сезон темп-pa наружного воздуха,
расчетная темп-pa внутр, воздуха, °C;
Лот — длительность отопит, сезона, сут.
Среднюю темп-ру наружного воздуха и
длительность отопит, сезона берут из
климатологии, справочников.
Годовой расход теплоты на отопление
и вентиляцию обществ, зданий Q ?6, Вт-ч,
определяют по ф-ле Q f6 - Qffr[(t% —
- tkn-24 + Q* (tpa +
+ от16, где (2от и
Qb — макс, расходы теплоты на отопление
и вентиляцию обществ, здания, Вт; 16 —
число часов работы вентиляции в 1 сут.
Г.р.т. на горячее водоснабжение
жилых и обществ, зданий рассчитывают
по ф-ле2 ге'в ~ Q ’рщ>24+ Q 2Д35О- щ>)24,
где Q ср и Q ср — средние расходы теплоты
на горячее водоснабжение в зимний
(отопит, сезон) и летний периоды, Вт;
350 — число суток работы системы горя-
чего водоснабжения в году.
ГОРЕЛКА АТМОСФЕРНАЯ — го-
релка с предварит, смешением газа с час-
тью воздуха; относится к классу
эжекционных горелок, работающих при
атм. давлении или разрежении в топке до
20 Па. Г.а. состоит из газового сопла,
эжекц. смесителя, головки с большим
числом отверстий и регулятора первично-
го воздуха. Предварит, смешение газа с ча-
стью воздуха, необходимого для горения и
наз. первичным, осуществляется в эжекц.
смесителе, куда первичный воздух
эжектируется струей газа. Оттуда смесь с
равномерными полями концентраций
топлива и окислителя под избыточным
давлением поступает в головку Г.а. Из нее
газовоздушная смесь истекает через
отверстия со скоростью, обеспечивающей
устойчивое горение. Часть воздуха, необ-
ходимая для полного сгорания газа и наз.
вторичным воздухом, поступает к пламени
непосредственно из окружающей среды за
счет диффузии и эжектирующего
действия истекающих струй. Пламя Г.а.
имеет 2 конуса: внутр, ярко очерченный,
зелено-голубого цвета и внешн., имеющий
неск. размытые контуры и бледно-фиоле-
товый цвет. Во внутр, конусе выгорает та
часть газа, к-рая обеспечена первичным
воздухом (газсгораеткинетич. пламенем).
Внешн. конус представляет собой пламя
диффуз. типа. Г.а. работает с коэфф,
первичного воздуха а1 - 0,45...0,7. Для
обеспечения полного сгорания газа в
зависимости от условий работы Г.а. ко-
эфф. избытка воздуха колеблется в преде-
лах 1,3—1,8. Головка обычно представля-
ет собой коллектор с большим числом вы-
ходных отверстий. Конструкция головок
конфорочных горелок газовых плит соот-
ветствует посуде, к-рая устанавливается
на них, а горелок водонагревателей,
кипятильников, котлов и т.д. — габаритам
топок этих агрегатов и условиям работы в
них. Головка Г.а. расположена в топкетак,
чтобы к ней были обеспечены подвод не-
обходимого вторичного воздуха, норм,
развитие конуса пламени и отвод продук-
тов сгорания газа. Высоту топочной каме-
ры проектируют такой, чтобы внутр, конус
пламени не соприкасался с холодными
поверхностями нагрева, т.к. это приводит
к хим. неполноте сгорания газа и к появ-
лению в продуктах сгорания оксида угле-
рода (СО). Высота внутр, конуса пламени
зависит от состава газа, коэфф, первично-
го воздуха, скорости выхода газовоздуш-
ной смеси и диаметра выходных
отверстий. Для обеспечения стабильного
разрежения в плоскости головки Г.а., ус-
тановл. в топках агрегатов, оборудуют тя-
гопрерыва телями (см. Тягопрерыватель).
Достоинства Г.а.: простота конст-
рукции и надежность работы, возмож-
ность работы при низком давлении газа;
отсутствие необходимости в подаче возду-
ха под давлением; устойчивая работа в
широком диапазоне изменения тепловой
мощности; бесшумность. Г.а., как
правило, работают на газе низкого дав-
ления и применяются в бытовых газовых
аппаратах (плитах, водонагревателях), в
тепловых установках обществ, питания
(ресторанные плиты, кипятильники), в
лабораторной практике, в чугунных
отопит, котлах и сушилках.
Конфорочная горелка га-
зовой плиты
1 — крышка; 2 — основные
отверстия; 3 — вспомога-
тельные отверстия
стабилизирующего пла-
мени; 4, 5 -— огневой и
вертикальный насадки;/ —
сопло; 7—присоединитель-
ный патрубок с резьбой
134 Горелка газовая
Конфорочная горелка стола газовой
плиты ПГЧ-К модель 1445 предназначена
для сжигания природных и сжиж. углево-
дородных газов, снабжена вертик. литым
смесителем, на к-ром имеется резьба под
накидную гайку для соединения с газопро-
водом плиты и установки сопла. В ней пре-
дусмотрено 2 ряда отверстий с размерами
и шагом, предотвращающими слияние
языков пламени. Верхний ряд
отверстий — осн., нижний — для создания
стабилизирующего пламени (для повы-
шения устойчивости горения).
Горелка газовых проточных водо-
нагревателей ВПГ-18 имеет повыш.
эжекц. способность, предназначена для
сжигания природных и сжиж. углеводо-
родных газов. Имеет 2 эжекц. трубки, к-
рые присоединены к общему распределит.
Основная горелка газовых проточных водонаг-
ревателей
1 —- газоподводящий коллектор; 2 — распре-
делительный патрубок головки горелки; 3 —
эжекционный смеситель; 4 — щелевые отверстия;
5 — распределительный коллектор; б — газовое
сопло с тремя отверстиями; 7 — газовые отверстия
коллектору. Газ в каждую эжекц. трубку
подают через сопло с тремя отверстиями.
Такая конструкция позволяет сократить
размеры эжекц. смесителя и одновремен-
но увеличить коэфф, первичного воздуха
(X1 до 0,75. К распределит, коллектору
присоединена головка горелки, состоящая
из 13 трубок с щелевыми отверстиями,
располож. вдоль продольной оси по краям
каждой трубки в 2 ряда. Щели для выхода
газовоздушной смеси образованы за счет
вырезов в стальных пластинах, вставляе-
мых в верхнюю часть трубок. Стальная
пластина обеспечивает необходимую тер-
мостойкость горелки. Устойчивость го-
рения в отношении отрыва обеспечивается
малыми скоростями истечения газовоз-
душной смеси из отверстий и взаимным
поджиганием факелов, а в отношении
проскока — докритической шириной
щели. Эти горелки могут использоваться в
Эжекционная горелка ГГИ
1 — фронтовая плита; 2 — газопровод; 3 — поворот-
ная заслонка с отверстиями для регулирования
подачи вторичного воздуха; 4 — штуцер с краном
для присоединения манометра; 5 — головки го-
релки; 6 — кожух для подачи вторичного воздуха;
7— рабочий кран; 8— эжекционный смеситель; 9—
воздушная заслонка первичного воздуха; 10—
отверстие с крышкой для запальной горелки и на-
блюдения за горением
кипятильниках, дистилляторах, варочных
котлах и др. установках с близкой тепло-
вой мощностью.
Эжекц. горелка ГГИ предназначена
для сжигания природного и сжиж. углево-
дородных газов в топках ресторанных
плит, пищеварочных котлов, хлебопекар-
ных печей, сушилок и др. газоиспользу-
ющих агрегатов, работающих под разре-
жением. Разработаны 3 газогорелочных
блока: ГГИ-2 с одной, ГГИ-4 с двумя, ГГИ-
6 и ГГИ-10 с тремя горелками. Особен-
ность ее в том, что головка имеет не кол-
лектор с большим числом отверстий, а
конич. трубку с одним отверстием большо-
го диаметра. В результате значит, удлиня-
ется пламя горелки. Из-за разрежения в
топке вторичный воздух по кольцевому ка-
налу между головкой И спец, кожухом пос-
тупает к коршо факела. У горелки предус-
Групповая эжекционная горелка низкого дав-
ления
1 — колосниковая решетка; 2 — газовый коллектор;
3 — шамотные кирпичи; 4 — смеситель; 5 —
стабилизатор пламени; б — крышка с щелевыми
отверстиями; 7—канал для прохода вторичного воз-
духа; 8 •— отверстия для подачи первичного воздуха;
9 — газовое сопло; 10 — патрубок
мотрена возможность регулирования кол-
ва первичного и вторичного воздуха. Ус-
тойчивость горения обеспечивается пода-
чей первичного воздуха с а1 “0,5, .т.е.
образованием негорючей смеси. При этом
предотвращается проскок пламени, а
отрыв невозможен ввиду того, что скорость
истечения газовоздушной смеси не превы-
шает скорости распространения пламени.
Групповая эжекц. горелка низкого
давления используется для сжигания
природного газа в топках чугунных котлов
(типа "Универсал", "Энергия", "Тула" и
т.п.). Она состоит из газового коллектора,
к к-рому приварены патрубки, имеющие
по 3 отверстия. На каждом патрубке
вертикально крепится смеситель. В его
верхней части установлены кольцевой
стабилизатор и крышка со щелевыми
отверстиями для выхода газовоздушной
смеси. Расстояние между смесителями —
230, длина смесителя — не более 240,
диаметр — 50 или 60 мм. Вторичный воз-
дух поступает к корню факела через канал
между шамотными кирпичами и смесите-
лем. Длина факела при «' “0,4 — около
0,6 м. Диапазон устойчивой работы горе-
лок по давлению 100—2000 Па, номин.
давление — 1000 Па. Для топок продоль-
ной формы разработаны горелки эжекц.
многофакельные ГИ-Н 8 типоразмеров с
номин. тепловой мощностью 17—105 кВт,
работающие в диапазоне давлений 350—
1500 Па, и ГКС с тепловой мощностью
19—60 кВт и рабочим давлением в диапа-
зоне 50—1800 Па (для природного газа).
Эти горелки работают с коэфф, первично-
го воздуха, равным 0,4—0,6.
ГОРЕЛКА ГАЗОВАЯ, г а з о горе-
ло ч н о е устройство — устройство,
обеспечивающее подачу горючего газа и
окислителя (воздуха или кислорода), их
смешение, подогрев, воспламенение и ус-
тойчивое сжигание. Используется в быто-
вых газовых приборах (см. Газовые прибо-
рыдля жилых зданий), в котлоагрегатах
(см. Горелка газовая на котлоагрега-
тах) , для отопления пром, печей (см. Га-
зогорелочное устройство для промыш-
ленных печей).
Горелка газовая J35
Горелка газовая
а — полного предварительного смешения газа с воздухом} б — пред-
варительного смешения газа с частью воздуха; в — без пред-
варительного смешения газа с воздухом; 1 — газовое сопло; 2 —
эжектор; 3 — горловина; 4—диффузор; 5 — насадок; 6 — воздушная
заслонка; 7 — огневое отверстие; 8 — коллектор
Г.г. должны соответствовать след,
требованиям: обеспечивать полное сго-
рание газа с миним. избытком воздуха и
образованием вредных в-в в продуктах сго-
рания; устойчиво работать во всем диапа-
зоне регулирования без сильного шума,
уровень к-рого не должен превышать
85 дБ; иметь простую конструкцию без де-
талей сложной формы, эстетичный вид,
технологичность, обеспечивающую прос-
тоту и точность изготовления; быть без-
опасными в эксплуатации, допускать
применение автоматики регулирования и
безопасности. Тепловая мощность Г.г.,
кВт, — кол-во теплоты, выделяющейся
при полном сгорании часового расхода
проходящего через нее газа. Различают
номин., макс, и миним. тепловую мощ-
ность. Номин. — макс, мощность, до-
пустимая при длит, работе с миним. ко-
эфф. избытка воздуха и при допустимой по
установл. нормам хим. неполноте сго-
рания газа; макс. — принимаемая равной
0,9 тепловой мощности, достигнутой в
макс, предельном режиме без нарушения
устойчивой работы; миним. — принимае-
мая равной 1,1 тепловой мощности, к-рая
обеспечивается в миним. предельном
режиме. Коэфф. предельного
регулирования Кп.р по тепловой мощности
определяет отношение макс, тепловой
мощности к миним. (т.е. пределы ус-
тойчивости и безопасной работы Г.г.). Ко-
эфф. рабочего регулирования Кр.р — отно-
шение номин. тепловой мощности к
минимальной. Давление газа и воздуха Р,
Па, перед Г.г. подразделяют на номин.,
макс, и мин., соответствующее номин.,
макс, и миним. тепловой мощности го-
релки. Номин. относит, длина факела рав-
на расстоянию по его оси от выходного се-
чения Г.г., измеренному при ее работе с
номин. тепловой мощностью в калибрах
(диаметрах) выходного сечения до точки,
где концентрация СОг в продуктах сго-
рания при коэфф, избытка воздуха Ct ,
равном 1, составляет 95% расчетной
объемной концентрации СОг в продуктах
полного сгорания. Коэфф, избытка возду-
ха ct показывает отношение действит.
расхода воздуха на Г.г. к теоретически не-
обходимому. Объемный коэфф, эжекции
равен отношению объемного расхода
эжектируемогб (подсасываемого) Г.г.
первичного воздуха к объемному расходу
газа. Давление (разрежение) в камере сго-
рания Рт, Па, — давление (разрежение) в
камере сгорания в выходном сечении Г.г.
при ее работе с номин. тепловой мощно-
стью. Уд. металлоемкость т, кг/кВт, —
отношение массы Г.г. к ее номин. тепловой
мощности. Шумовая хар-ка показывает
уровень звукового давления, создаваемого
работающей Г.г. в зависимости от спектра
частот. Уровень шума определяют на рас-
стоянии 1 м от Г.г. и на высоте 1,5 м от
пола.
Горение — процесс быстрого высоко-
темп-рного окисления, сочетающий физ.
и хим. явления, когда во фронте пламени
концентрация топлива и окислителя резко
падает, а концентрация продуктов сго-
рания и уровень темп-ры резко повыша-
ются. Процесс горения можно разделить
на три последовательно протекающие
стадии: смесеобразование, в результате к-
рого обеспечивается физ. контакт между
топливом и окислителем; подогрев смеси
до тем-ры воспламенения; горение газа
(хим. реакция). Скорость процесса го-
рения зависит от скорости протекания всех
стадий. Процесс кинетич. горения опреде-
ляется свойствами смеси: энергией
активации, концентрацией реагирующих
в-в и др. Кинетич. процесс горения харак-
теризуется малой устойчивостью, поэтому
при сжигании газа таким способом приме-
няют искусств, стабилизацию фронта вос-
пламенения. При раздельной подаче газам
воздуха без предварительного пере-
мешивания смесеобразование протекает
одновременно с подогревом и горением, и
скорость процесса горения в целом опреде-
ляется скоростью смесеобразования. Та-
кой способ горения наз. диффузионным,
поскольку контакт между газом и возду-
хом происходит за счет молекулярной или
турбулентной диффузии. Скорость
диффуз. горения определяется
аэродинамич. и диффуз. факторами и
практически не зависит от физ. и кинетич.
свойств смеси. Кинетич. и диффуз. спосо-
бы горения — крайние случаи, т.к. при
кинетич. однородную газовоздушную
смесь приготовляют заранее, а при
диффуз. ее заранее не приготовляют и
искусственно не интенсифицируют, и го-
рение протекает за счет естеств. процессов
диффузии. Между этими крайними спосо-
бами происходит множество процессов го-
рения газа по диффузионно-кинетич. спо-
собу, к-рый характеризуется искусств,
интенсификацией смесеобразования. Его
достоинством является возможность
регулирования процесса горения в
широком диапазоне.
По диффузионно-кинетич. способу
осуществляется двухступенчатое сжига-
ние газа. При нем Г.г. обеспечивает пред-
варит. смешение газа с частью необ-
ходимого для горения воздуха, а остальной
воздух поступает непосредственно к факе-
лу. В этом случае кинетически сгорает
только часть газа, предварительно обеспе-
ченная воздухом, к-рый называется
первичным. Оставшаяся часть газа, раз-
бавл. продуктами горения, сгорает за счет
кислорода вторичного воздуха, т.е. по
диффуз. принципу.
Стадии процесса горения последова-
тельно осуществляются в смесит, устрой-
стве, головке и туннеле (амбразуре) Г.г. В
смесит, устройстве происходит смешение
газа с воздухом. Головка Г.г. обеспечивает
выход газовоздушной смеси в топочную
камеру или воздушное постранство в
зависимости от условий ее работы. Осн.
назначение головки — стабилизировать у
своего устья фронт воспламенения уже го-
товой или только что образовавшейся го-
рючей смеси и предотвратить проскок или
отрыв пламени.
Огневая часть (горелочные блоки)
Г.г. представляет собой туннель (амбразу-
ру) > к-рый служит дополнит, смесителем,
источником зажигания и стабилизатором
горения, а также помогает создать необ-
ходимую форму факела. В туннеле
процесс горения может протекать полно-
стью или частично. Горелочные блоки
изготовляют из шамота, высоко глино-
земистого кирпича или бетона в
зависимости от условий их работы. В нек-
рых Г.г. используют охлаждаемые ме-
таллич. туннели. Г.г. классифицируют:
по методу сжигания газа —
полного предварит, смешения газа с возду-
хом, работающие по кинетич. принципу;
предварит, смешения газа с частью возду-
ха, необходимого для горения; с иезайерш,
предварит, смешением газа с воздухом,
работающие по диффуз.-кинетич.
принципу; без предварит, смешения газа с
воздухом, обеспечивающие диффуз.
процесс; по технич. параметрам
и конструктивным особенно-
136 Горелка газовая на котлоагрегатах
стам (по способу подачи воздуха на го-
рение) — бездутьевые, у к-рых воздух пос-
тупает в топку за счет разрежения или
конвекции; эжекционные, у к-рых воздух
засасывается энергией газовой струи
(эжектирование газа воздухом применя-
ется редко); дутьевые с принудит, подачей
воздуха вентилятором; и о номин. дав-
лению газа и воздуха — низкого
давления газа до 5 кПа и воздуха до 1 кПа;
среднего давления газа 5—10 кПа и низко-
го давления воздуха; высокого давления
газа более 10 кПа и низкого давления воз-
духа; низкого давления газа и среднего
давления воздуха 1—3 кПа; среднего дав-
ления газа и воздуха; высокого давления
газа и среднего давления воздуха; низкого
давления газа и высокого давления воздуха
более 3 кПа; среднего давления газа и вы-
сокого давления воздуха, высокого дав-
ления газа и воздуха; по теплоте сго-
рания и с и о л ьз у е м о го га з а —
работающие на газе с теплотой сгорания:
низкой, средней, высокой I и П групп; п о
номин. тепловой мощности (до
200; св. 200—400; св. 400—800; св. 800—
1600; св. 1600—3200; св. 3200—32 000; св.
32000кВт); по номин. относит,
длине факела — микрофакельное
(беспламенное) сжигание (де) 10; св. 10—
16; св. 16—25; св. 25—40; св. 40—63; св.
63—100;св.100); по способу лока-
лизации пламени (свободные факе-
лы, в огнеупорном туннеле или камере, на
огнеупорной поверхности, на металлич.
сетке, в пористой перфориров. или
зернистой огнеупорных насадках).
Все Г.г. проходят гос. испытания,
состоящие из визуального осмотра, холод-
ных и огневых продувок. Испытания про-
водят в стационарном режиме при плав-
ном увеличении или уменьшении тепло-
вой мощности. Теплотехнич. и
аэродинамич. хар-ки факела определяют
на номин. режиме работы Г.г. Состав про-
дуктов сгорания (оксида углерода СО,
окислов азота Г40хИ серы, бенз (а) пирена)
выявляется в конце топочной камеры и на
срезе туннеля на всех режимах
регулировочных хар-к.
Тип и хар-ку газогорелочного устрой-
ства выбирают в зависимости от назна-
чения и конструкции газового аппарата,
требований к технологии нагрева, вида и
хар-ки топлива. См. также Горелка ат-
мосферная, Горелка газомазутная, Го-
релка газовая турбулентного смешения,
Горелка инфракрасного излучения, Горел-
ка газовая туннельная, Горелка форка-
мерная, Эжекционная горелка.
ГОРЕЛКА ГАЗОВАЯ НА КОТЛО-
АГРЕГАТАХ — устройство, преобразую-
щее хим. энергию топлива в тепловую и
обеспечивающее экономичность, безопас-
ность и долговечность работы котлоагре-
гата с миним. кол-вом выбросов вредных
в-в в атмосферу. Элементом системы
теплоснабжения является источник тепл-
оты — котельная, к-рая оборудуется
паровыми или водогрейными котлами.
Для централизованных систем теплос-
набжения пром-сть серийно выпускает га-
зовые (газомазутные) котлы: паровые с
давлением пара до 4 МПа и произ-стью
2,5—75 т пара/ч, водогрейные с тепл-
опроиз-стью 4,5—115 МВт и темп-рой во-
ды до 200°С. На котлоагрегатах типа
ДКВР, к-рые работают на газообразном
топливе (резервное топливо — мазут), ус-
танавливают горелки ГМГм. Эксплу-
атируются котлы ДКВР, оборудов. горел-
ками ГМГ, НГМГ, ГМГА, ГМГБ (см. Го-
релка газомазутная). При резервном
твердом топливе котлы оборудуют пыле-
газовыми горелками, приспособл. для
сжигания угольной пыли и газообразного
топлива, или газовыми, к-рые уста-
навливают с фронта котла (горелки типа
ГА, ГГВ, ИГК, подовые низкого или сред-
него давления) или на боковых стенках
(блочные эжекционные БИГ и вертикаль-
но-щелевые — сМ. Эжекционная горелка).
Преимущество боковой компоновки горе-
лок — возможность перехода котлов с осн.
топлива на резервное и обратно без демон-
тажа газовых горелок. На котлах типа Е
(ДЕ), работающих на газообразном и
жидком котельном топливах, уста-
навливают газомазутные горелки типа ГМ
(ГМП). Типоразмер горелочных уст-
ройств, компонуемых с наиболее распро-
стран. на практике котлами ДКВР и ДЕ,
см. Паровой котел.
Теплофикац. водогрейные газовые
котлы ТВГ-4Р и ТВГ-8М оборудуют подо-
выми диффуз. горелками, воздух к к-рым
подают дутьевым вентилятором (без
принудит, подачи воздуха к горелкам кот-
лы удовлетворительно работают при на-
грузках до 40% номин.). Горелки уста-
навливают в отсеках котла между двух-
светными экранами. Пиковые
теплофикац. водогрейные котлы типа
ПТВМ теплопроиз-стью 58—116 МВт обо-
рудуют газомазутными горелками с
индивид, дутьевыми вентиляторами.
Г.г.н.к. располагают на боковых (ПТВМ-
50) или на задней и фронтовой (ПТВМ-
Газомазутная горелка ГМГм
1,2 — воздуховоды вторичного и первичного
воздуха; 3 — горелка ГМГм; 4 — газовый пат-
рубок с отключающим устройством; 5 — го-
релочный туннель; б—амбразура; 7—смот-
ровой люк; 8—экранные трубы; 9—лаз
100) стенах топки в два яруса, при этом
одна или две горелки нижнего яруса с каж-
дой стороны котла являются растопоч-
ными и имеют зажигающие устройства.
Установка большого числа горелок ослож-
няет наладку и регулирование котлов, осо-
бенно при пониж. нагрузках и работе на
мазуте. При регулировании тепловой на-
грузки котла за счет отключения и вклю-
чения Г.г.н.к. часто в топке происходят
"хлопки", что приводит к разрушению
конструкций ко1ла. Котел ПТВМ-30М-4
(стандартная индексация КВ-ГМ-30-150)
оборудован шестью газомазутными горел-
ками среднего давления (15—17 кПа)
(произ-ность по газу 660 м3/ч, по мазуту
6200 кг/ч). Конструкция горелок обес-
печивает периферийный подвод газа и ме-
ханич. распиливание мазута. Горелки (по
3 шт.) расположены на боковых стенках
топочной камеры в местах, где предусмот-
рена соответствующая разводка экранных
труб. Для отключения подачи газа при
погасании факела и для растопки котел
3900
Горелка на котле KB-ГМ теплопроиэводитель-
ностью 11,6—34,9 МВт
1 — горелка РГМГ-10 (20,30); 2 — мазутная форсунка;
3,4 — патрубок вторичного и первичного воздуха
оборудуют двумя запально-защитными
устройствами. Теплопроиз-сть котла
регулируют включением или выклю-
чением горелок.
Котел Е-1-9Г предназначен для рабо-
ты на газообразном топливе и оборудован
Горелка газовая рекуперативная 137
ГАЗ к
Z?
вшют
/Z7
Газовая горелка Г-1 (Г-0,4)
1 — фарфоровые трубки; 2 — воздушный короб; 3 —
фронтовой лист; 4 — теплоизоляция; 5 — хомуты
для крепления электродов; б — электрод для
розжига запальной горелки; 7— стабилизирующий
диск запальной горелки; 8 — шайба для
стабилизации факела горелки; 9 — конический
смеситель; 10 — контрольный электрод; 11 — основ-
ная труба для подачи газа; 12 — запальная труба
горелками Г-1 и Г-0,4. Горелку уста-
навливают с фронта в верхней части котла
к конич. амбразуре из жаростойкого бето-
на. Горелка с принудит, подачей воздуха
Г01 имеет 2 трубы для подвода газа: осн. и
запальную (для розжига и стабилизации
горения). Горелка в соответствии с приме-
няемой системой автоматики работает в
двухпозиц. режиме: 100 и 40% номин.
расхода газа. Подачу воздуха в горелку в
зависимости от расхода газа рейдируют
заслонкой, установл. на воздушном
регистре. Разработаны 2 модификации го-
релок: устанавливаемые вертик. и
горизонт., отличающиеся размерами и
способом крепления стабилизирующей
шайбы. Воздух, необходимый для го-
рения, подают вентилятором.
Выпускаемые чугунные секц. котлы
оборудуют топками для сжигания твердого
топлива в слое на колосниковой решетке,
стальные отопит, котлы малой мощности
приспособлены для сжигания твердого,
жидкого и газообразного топлив. Поэтому
при наличии газообразного топлива кот-
лы переоборудуют для сжигания газа. Тип
газогорелочного устройства зависит от
марки котла, его мощности, наличия
Вертикально-водотрубный двухбарабан-
ный котел Е-1/9-П
1 — горелка Г-1; 2 — коническая амбразура;
3 — теплоизоляция (вулканит или совелит);
4 — огнеупорный кирпич; 5 — потолочный
экран; б — предохранительный взрывной
клапан; 7 — верхний барабан; 8 — кон-
вективный пучок труб; 9 — перегородки из
жаростойкой стали; 10 — канал для отвода
продуктов сгорания; 11 — нижний барабан;
дутьевой вентилятор
резервного топлива, его вида, давления га-
за в подводящем газопроводе. При перео-
борудовании котлов на газообразное
топливо выполняют ряд условий, гл. из к-
рых — соблюдение равномерного темп-
рного поля по объему топки, исключающе-
го локальные перегревы чугунных секций.
При переводе котлов на газообразное
топливо используют 2 способа: 1) горелки
располагают на колосниковой решетке,
частично закрытой огнеупорным
кирпичом; 2) топку оборудуют одной или
неск. факельными горелками, располага-
емыми на фронтальной стенке котла. При
газооборудовании котлов по первому спо-
собу при меняют атм., подовые, форкамер-
ные и др. трубчатые горелки, обеспечива-
ющие сжигание газа по двухстадийному
принципу; по второму — горелки, обес-
печивающие короткий кинетич. факел.
Наибольшее распространение получили
эжекц. (ИГК, БИГ) и дутьевые (ГГВ, Г-
1,0, ГМГм, Л1-Н) горелки. Чугунный ав-
томатизиров. котел "Факел" и чугунно-
сталыюй котел "Братск-1г" комплектуют-
ся автоматизиров. горелочным блоком Л1-
Н и блоком автоматики. Блок Л1-Н
работает в режиме автоматич. двухпозиц.
Основная горелка гаэогорелочного авто-
матизированного блока Л1-Н
1 — электромагнитный привод к воздушной заслон-
ке; 2 — газовый патрубок; 3 — стабилизирующий
диск с лопатками; 4 — лопатка; 5 — газовый распре-
делитель; б — смеситель; 7 — газовая камера; 8—
воздушный патрубок
регулирования тепловой мощности котла:
100% ("большое горение") и 40% ("малое
горение") номин. мощности, обеспечивая
поддержание пост, темп-ры воды на выхо-
де из котла при перем, теплопотреблении.
Автоматика безопасности блока прекра-
щает подачу газа в случаях: отсутствия
пламени у осн. или запальной горелки;
повышения или понижения давления газа
или воды в котле; понижения давления
воздуха передоен, горелкой; повышения в
котле темп-ры воды выше 115°С.
ГОРЕЛКА ГАЗОВАЯ РЕКУПЕРА-
ТИВНАЯ — горелочное устройство, сов-
мещающее функции топливосжигающего
устройства и теплоутилизац. (рекупе-
ративного) теплообменного аппарата,
позволяющее использовать теплоту ухо-
дящих газов (продуктов сгорания). Г.г.р.
предназначена для сжигания природного
газа в пром, печах (камерных, с тарельча-
тым подом, безокислит., скоростных и
др.). Совмещение горелки и теплооб-
менника позволяет исключить трубопро-
воды горячего воздуха, повысить темп-ру
воздуха и факела (до 2000°С). В Г.г.р. газ
Горелка газовая рекуперативная
138 Горелка газовая скоростная
к ЭЖЕКТОРУ
Скоростная горелка газовая рекуперативная
поступает по трубе 1, воздух — в патрубок
2. Продукты сгорания газа отбираются из
объема топки в зоне 3 и отводятся по коль-
цевой трубе 4, а по кольцевой трубе 5, рас-
полож. внутри трубы 4, подается воздух,
необходимый для горения. Трубы 4 и 6 вы-
полняют роль рекуперативного теплооб-
менника с противоточным движением гре-
ющей и нагреваемой сред. Нагретый в
межтрубном пространстве воздух до 600°С
подается к соплу 7, в к-ром смешивается с
газом. Горение происходит в туннеле 8.
Охлажд. продукты сгорания отводятся из
горелки через патрубок.
Скоростная Г.г.р. состоит из 3 кон-
центрически располож. труб: внутр. 1 для
подвода газа, трубы 2, образующей с газо-
вой кольцевую щель, в к-рой движется
воздух, и наружной 5, охватывающей воз-
душную трубу и образующей с ней вторую
кольцевую полость, через к-рую продукты
сгорания газа из топочного пространства
отсасываются инжектором из печи. Воз-
духоотводящая труба 4, выполняющая
роль рекуператора, оребрена и выполнена
из жаропрочной стали. Темп-pa подогрева
воздуха достигает 900°С. В горелке осуще-
ствляется также и подогрев газа, к-рый
истекает из сопла в трубе 1 со скоростью
20—40 м/с, а воздух — из отверстий, рас-
полож. по конич. поверхности носика го-
релки, со скоростью 100 — 200 м/с. При
таких условиях происходят интенсивное
смесеобразование и сжигание газа по
кинетич. методу коротким факелом. Г.г.р.
Горелка ГВ с металлической воздухоох-
лаждаемой камерой сгорания
1 — камера сгорания; 2 — двухходовой контур
охлаждения камеры сгорания; 3—злектроза-
пальная свеча; 4 — смеситель; 5 — газовый
коллектор
обеспечивает широкий диапазон
регулирования тепловой мощности.
ГОРЕЛКА ГАЗОВАЯ СКОРО-
СТНАЯ — устройство, обеспечивающее
полное сжигание газа во встроенной каме-
ре сгорания и истечение продуктов сго-
рания из нее в топочное пространство с
большой скоростью (до 200 м/с). При
сжигании газа в закрытом небольшом
объеме внутри Г.г.с. развивается высокая
темп-ра (1700—1900°С и более), резко
увеличивается давление газов, что обес-
печивает их высокую скорость на выходе
из калибров сопла горелки. Созданы Г.г.с.
с камерой горения 2 типов: из жаростой-
кой стали с охлаждением ее стенок возду-
хом, подаваемым на горение (ГВ, ПИВС,
СВП), и из высококачественных огнеу-
Горелка ПИВС (со свечой электрозажигания)
1 — двухходовой контур воздушного охлаждения ка-
меры сгорания; 2 — камера сгорания; 3 — калибро-
ванное сопло; 4 — отверстия (перфорация) для
подачи вторичного воздуха; 5 — свеча электро-
зажигания;С>—камера предварительного смешения;
7— сопла для подачи первичного воздуха; 8 — воз-
душная камера; 9 — перфорированный конус-
стабилизатор
порных материалов (ГНПС). Г.г.с. типа
ГВ с воздухоохлаждаемой камерой сго-
рания, выполи, из жаропрочной хро-
моникелевой стали, работает на холодном
природном газе и подогретом воздухе.
Последний нагревается, охлаждая ме-
таллич. камеру сгорания с зауженным вы-
ходом (калиброванным соплом). Горелка
типа ГВ спроектирована из условия, что
темп-ра стенки камеры сгорания не долж-
на превышать 900—950бС, а темп-ра
подогрева воздуха — 600°С. Для пред-
варит. смешения газ подается в поток
подогретого воздуха мелкими струями.
Диапазон регулирования не менее 1:4.
Разработаны 5 типоразмеров горелок ГВ с
номин. теплопроиз-стью 33,7—133,7 кВт
при давлении газа перед горелкой 7,5, воз-
духа — 11 кПа и коэфф, избытка воздуха
1,05. Г.г.с. воздухоохлаждаемые типа
СВП состоят из металлич. камеры сго-
рания, 2-ходового контура воздушного
охлаждения и газового насадка с соплами.
Горелка СВП — с центр, подачей газа. Газ
из сопла истекает в камеру сгорания, в к-
рую поступает подогретый (350—360°С)
поток воздуха и где происходят полное
смешение газа с воздухом и горение.
Розжиг горелки производится с помощью
электрич. свечи зажигания. Горелки
ПИВС — скоростные с перем, избытком
воздуха предназначены для сжигания
природного газа в системах отопления
скоростных нагреват., термин, печей,
сушильных и др. тепловых установок, где
требуется теплоноситель, обладающий
скоростью и перем, темп-рой. Газ через
тангенциально располож. патрубок посту-
пает в газовую камеру и далее через сопла
в камеру предварит, смешения. Сюда же
через отверстия из воздушной камеры пос-
тупает первичный воздух. Газовоздушная
смесь (газ + первичный воздух) кольцевой
струей подается вдоль внутр, поверхности
перфориров. корпуса-стабилизатора.
Струя смеси интенсивно перемешивается
со вторичным воздухом, образуя за
стабилизатором газовоздушную смесь, го-
рение к-рой характеризуется высокой
интенсивностью и малой длиной пламени.
Высокая устойчивость горения достигает-
ся при большом изменении скоростей
истечения газа и воздуха благодаря
развитому рециркуляц. течению за
стабилизатором. Продукты сгорания исте-
кают со скоростью до 200 м/с через
калибров, сопло в агрегат. На базе горелки
ГНП (см. Горелка газовая турбулентного
смешения) разработана применяемая в
туннельных печах для обжига фарфоро-
фаянсовых сан-технич. изделий Г.г.с.
типа ГНПС. Расход газа горелками ГИПС
разных типоразмеров 6,0—30 м3/ч.
ГОРЕЛКА ГАЗОВАЯ СТРУЙНО-
СТАБИЛИЗАТОРНАЯ — устройство,
обеспечивающее сжигание газа по
диффуз. способу. Газ отд. струями подают
непосредственно в зону рециркуляции за
стабилизатором, через к-рый мелкими
струями поступает воздух, в результате че-
го газовоздушная смесь сгорает мелкими
факелами..В этих горелках смесеобразо-
вание и сжигание газа происходят в конич.
Горелка газовая туннельная 139
Горелка ПИВ
1 — патрубок для подачи газа; 2 — отверстия для
подачи первичного воздуха; 3 — воздушная камера;
4 — отверстия в стабилизирующем конусе для
подачи вторичного воздуха; 5 — корпус (наружная
обечайка) горелки; б — патрубок для подачи воздуха;
7— цилиндр; 8— перфорированный насадок; 9— ка-
мера сгорания; 10 — каналы охлаждения камеры сго-
рания; 11 — камера предварительного смешения;
12—цил индрическаадазовая камера; 13—отверстие
для подачи газа* в камеру предварительного сме-
шения; 14 — пилотно-защитное устройство; 15 —
электрическая свеча зажигания
Горелка СГ
1 — воздушный коллектор; 2 — электрический за-
пальник; 3 — камера сгорания; 4 — газовые сопла;
5 — конический перфорированный стабилизатор;
б—труба подвода газа
перфориров. камере с центр, подачей воз-
духа с периферии через отверстия
стабилизатора. Г.г.с.-с. используют для
получения низкотемп-рных продуктов
сгорания при сжигании холодных природ-
ного газа и повыш. кол-ва воздуха. Поэто-
му они предназначены для установки в
термин. печах и низкотемп-рных
сушилках древесины, изделий из гипса,
бетона и глины, сыпучих материалов.
В горелках типа ГТПЦ газ из кольце-
вой камеры через сопла поступает в конич.
стабилизирующую (перфориров.) камеру
смешения и горения. Кольцевой выступ
прижимает газовые струи к внутр, повер-
хности конической камеры, в к-рую через
отверстия подается первичный воздух.
При движении газа вдоль камеры
происходит постепенное смешение его с
закрученными в разные стороны струями
первичного воздуха, т.к. воздушные
отверстия в камере выполнены тан-
генциально и под углом к оси горелки. По
ней через воздушное сопло подается
вторичный воздух, обеспечивающий
дожигание газа и при необходимости до-
полнит. разбавление продуктов сгорания
для получения теплоносителя (продук-
тов сгорания) с более низкой темп-рой. Го-
релка используется с керамич. сужа-
ющимся туннелем, к-рый позволяет
повысить скорость истечения смеси про-
дуктов сгорания и вторичного воздуха,
подаваемого через центр, сопло. Горелки
могут работать при подаче подогретого до
350°С вторичного воздуха.
Горелки типа ПИВ предназначены
для сжигания природного и сжиженных
углеводородных газов с перем, избытком
воздуха. Сжигание газа в них основано на
стру йно- стабилизационном принципе.
Газ через тангенциально располож. патру-
бок поступает в кольцевую камеру и из нее
через сопла в камеру предварит, рме-
шения. Через патрубок от вентилятора
воздух подается в горелку, последователь-
но проходит через кольцевое пространство
между корпусом и цилиндром, пово-
рачивает на 180° и движется между на-
ружной стенкой камеры сгорания и
цилиндром, где нагревается, и поступает в
воздушную камеру. Из нее часть подогре-
того (первичного) воздуха через сопла
истекает в камеру предварит, смешения с
газом. Первичная газовоздушная смесь
кольцевой струей двигается вдоль внутр,
поверхности конуса-стабилизатора, в к-
ром интенсивно перемешивается со
вторичным воздухом, истекающим из воз-
душной камеры через отверстия в стенке
конуса. Горение полученной смеси харак-
теризуется высокой интенсивностью и ма-
лой протяженностью пламени вдоль пото-
ка, что соответствует кинетич. процессу
горения. Высокая устойчивость горения в
большом диапазоне изменения скоростей
истечения газа и воздуха обеспечивается
интенсивным рециркуляц. течением за
стабилизатором. Продукты сгорания с
тем-рой до 600°С выходят из камеры через
отверстия в насадке, к-рый выполняют в
двух вариантах: с отверстиями, равномер-
но располож. по окружности и длине; с
отверстиями, располож. в пределах центр,
угла 150° по длине.
Горелки типа СГ используют гл.обр.
в циркуляц. системах низкотемп-рных
печей и сушилок и устанавливают в возду-
хопроводе после вентилятора. Горение в
них стабилизируется подачей воздуха
мелкими струями через перфориров. ко-
нус, а газа — радиально в затененные зоны
между рядами перфорации. В результате в
затененных зонах образуется большое кол-
во мелких факелов, устойчиво горящих
при большом избытке воздуха. Горелки СГ
разработаны двух модификаций: с коль-
цевой щелью между стабилизатором и воз-
духопроводом (СГ-10-4, СГ-16-5, СГ-90-
3,5) и без нее (СГ-4, СГ-16). В горелках
первого типа к коническому перфориров.
стабилизатору приварен цилиндрич. на-
садок, ограничивающий камеру сгорания.
Первичный воздух проходит через
отверстия конуса, смешивается с газом, и
получ. смесь сгорает. Вторичный воздух
движется через кольцевую щель между
цилиндрич. насадком и воздухопроводом,
охлаждая стенки камеры сгорания, а затем
смешивается с продуктами сгорания. Со-
держание оксидов азота NO* (при а -1)
на расстоянии 2 м от торца камеры го-
рения для горелок СГ и ПИВ — не более
0,01 % об. Розжиг горелок и контроль го-
рения осуществляют с помощью пилотно-
запального устройства.
ГОРЕЛКА ГАЗОВАЯ ТУН-
НЕЛЬНАЯ — устройство полного пред-
варит. смешения газа с воздухом,
состоящее из смесителя, головки и огнеу-
порного насадка в виде туннеля, к-рый
обеспечивает устойчивое горение газовоз-
душной смеси. Эти горелки теплопроиз-
стью до 2 МВт компонуют с пром, печами.
У большинства Г.г.т. однородная газовоз-
душная смесь готовится с помощью эжекц.
смесителей, к-рые обладают способностью
саморегулирования, т.е. сохранения ко-
эфф. эжекции пост, при изменении на-
грузки горелки в определ. пределах. Недо-
статки Г.г.т.: большие геометрия, размеры
и шум, создаваемый при работе, особенно
на повыш. давлениях. При сжигании зара-
нее приготовл. газовоздушной смеси в
огнеупорных туннелях создаются несве-
тящийся факел и условия для полного сго-
рания газа (без хим. неполноты сгорания)
при малых избытках воздуха. Вследствие
этого в туннеле поддерживаются высокие
темп-ры, и сжигание происходит с вы-
соким тепловым напряжением объема го-
рения. Устойчивость пламени в Г.г.т.
достигается: против отрыва пламени —
применением огнеупорного туннеля
(стабилизатора горения), а против про-
скока — высокими скоростями выхода га-
зовоздушной смеси. Огнеупорные ма-
териалы, из к-рых делают туннели,
140 Горелка газовая турбулентного смешения
пригодны для длит, работы при темп-ре
1450—1500°С и выдерживают резкие ко-
лебания темп-р, к-рые возникают при
каждом включении и выключении го-
релки. В зависимости от условий уста-
новки эжекц. горелки изготовляют с пря-
мым или угловым смесителем. Недостатки
последних: большое аэродинамич.
сопротивление, приводящее к умень-
шению коэфф, эжекции, снижение ус-
тойчивости пламени при его проскоке.
Г.г.т. эжекц. среднего давления
однотипны по конструкции и отличаются
только размерами и стабилизирующими
устройствами. Горелки типа В и ВП пред-
назначены для сжигания природного и
коксового газов, а также их смесей в нагре-
ват. и термин, печах и в теплоагрегатах,
где нецелесообразна принудит, подача
воздуха, а давление в топке агрегатов под-
держивается в пределах +20 Па. Изготов-
ляют 14 типоразмеров горелок с тепловой
мощностью 12—690 кВт и диаметром вы-
ходного насадка 15—100 мм: В — с пря-
мым смесителем, ВП — с угловым. Го-
релки с диаметром кратера более 86 мм
выполняют с водоохлаждаемой огневой
насадкой, к-рая повышает устойчивость
работы горелки против проскока пламени
и расширяет эксплуатац. пределы
регулирования. Горелки В и ВП рассчита-
ны на работу с коэфф, избытка воздуха
1,05 и коэфф, рабочего регулирования 3, с
номин. давлением природного газа Рном “°
“80 кПа, а сжиж. углеводородного —
315 кПа.
ГОРЕЛКА ГАЗОВАЯ ТУРБУЛЕН-
ТНОГО СМЕШЕНИЯ— горелка, у к-рой
смесеобразование, осуществляемое за счет
турбулентной диффузии, начинается в ус-
тье и завершается в топочной камере.
Г.г.т.с. — горелка с незаверш. (до поступ-
ления в топку) предварит, смешением газа
с воздухом. Интенсификация и равномер-
ность смесеобразования достигаются: раз-
делением потока газа (реже воздуха) на
мелкие струи (многострунные вихревые
горелки низкого и среднего давлений); на-
правлением газовых струй под углом в за-
круч. или незакруч. поток воздуха; повы-
шением степени крутки потока воздуха
(горелка низкого давления — ГНП);
увеличением пути перемешивания и про-
должительности контакта газа и воздуха
внутри горелки. Интенсивность крутки
улучшает качество и быстроту смешения
газа с воздухом, вследствие чего ускоряет-
ся процесс выгорания топлива и сокраща-
ется длина факела. Осн. достоинства этих
горелок: возможность сжигания большого
кол-ва газа при небольших габаритах го-
релки; широкий диапазон регулирования
произ-сти горелки; возможность подогре-
ва газа и воздуха до темп-р, превышающих
темп-ру самовоспламенения; простое кон-
структивное выполнение горелок с
Горелка типа ГА
1 — газовая камера; 2 — газовый патрубок; 3 — газо-
распределительная трубка; 4,10 — штуцеры для ма-
нометров воздушного и газового; 5 — наконечник с
газовыми отверстиями; б — лопатки направляюще-
го аппарата; 7 — футеровка; 8 — воздушная камера;
9 — воздушный патрубок; 11 — смотровая труба
Горелка типа ГГВ
1 — центральная направляющая труба; 2,3 —. каме-
ры газовая и воздушная; 4—завихритель; 5 — насад-
ка; б— отверстия для выхода газа; 7,9 — воздушный
и газовый патрубки; 8—штуцеры для подключения
манометров воздушного и газового
комбиниров. сжиганием топлива (газ —
мазут; газ — угольная пыль).
Произ-сть Г.г.т.с. — 60 кВт —
60 МВт. Их используют для обогрева кот-
лов и пром, печей. Для сжигания газа в
топках котлов применяют многоструйные
вихревые горелки низкого и среднего дав-
лений (ГА, ГГВ), а также комбиниров. го-
релки (газомазутные или пылегазовые).
Горелка ГА предназначена для сжигания
природного газа с теплотой сгорания
35,6 МДж/м3, имеет 9 типоразмеров (4 на
низкое давление, 5 на среднее) с
производительностью 395—10 890 кВт
(39—1100м‘/ч). Эта горелка блочная и
состоит из неск. газораспределит. трубок
(от 5 до 34), объедин. общей воздушной ка-
мерой. Из каждой трубки газ выходит в
виде 8 или 12 тонких струек. Каждый ма-
лый поток воздуха закручивается с
Горелка ГНП с многосопловым (а) и одиосоп-
ловым (б) наконечниками
1 — насадок; 2—корпус; 3 — газораспределительное
устройство; 4 — воздушный патрубок; 5 — нако-
нечник; б—завихритель
Горелка газомазутная 141
помощью лопаток направляющих аппара-
тов и поступает в цилиндрич. выходные
каналы, в к-рых начинается процесс сме-
сеобразования между закруч. потоком воз-
духа, пересекающим газовые струйки. Го-
релки ГА сложны в изготовлении и имеют
большую массу (42—539 кг). Для устра-
нения этих недостатков разработана го-
релка упрощ. конструкции, имеющая 10
типоразмеров, производительностью
115—8660 кВт, получившая назв. горелка
газовая вихревая — ГГВ. Она обеспечива-
ет центр, струйную подачу газа (число
струек 12; 24; 36 или 48 в зависимости от
типоразмера). Центр, направляющая тру-
ба служит для розжига горелки*перенос-
ным запальником, для установки мазут-
ной форсунки и для наблюдения за рабо-
той горелки. Полное сгорание обеспечива-
ется при номин. тепловой мощности и
номин. давлении газа 2 или 30 кПа с ко-
эфф. избытка воздуха 1,02—1,05. В таких
условиях длина факела изменяется от 140
до 2000 мм. Коэфф. рабочего
ре!улирования горелки 6,3. В качестве
стабилизатора пламени применяют ке-
рамич. туннель с внезапным
расширением. Для сжигания природных
газов с теплотой сгорания 30—45 МДж/м3
в пром, печах наибольшее распростра-
нение получила горелка ГНП. Разработа-
но 9 типоразмеров этой горелки с номин.
тепловой мощностью 73—2980 кВт с дву-
мя типами наконечников газового сопла (А
и Б). Наконечник типа А обеспечивает ко-
роткий факел (равный 9—16 диаметрам
выходного отверстия) за счет многоструй-
ной иодачи газа (4; 6 и 8 струй) под углом
к потоку воздуха; типа Б — более длинный
факел (равный 14—19 диаметрам), обус-
ловленный образованием центр, газовой
струи. Помин, давление газа — 3,92, воз-
духа — 0,83—3,2 кПа. Коэфф, рабочего
регулирования горелки — 7—10. Горелки
обеспечивают полное сжигание газа при
коэфф, избытка воздуха, равном 1,05—
1,07. В качестве стабилизатора пламени-
применяют керамич. туннель.
ГОРЕЛКА ГАЗОМАЗУТНАЯ —
комбиниров. газогорелочное устройство с
единой системой воздухопроводов, к-рое
обеспечивает как раздельное сжигание га-
зообразного топлива и жидкого котель-
ного топлива (мазута), так и их
комбиниров. сжигание. Комбиниров. Г.г.
используют в топках котлоагрегатов
электростанций, котельных и в нагреват.
печах. Они позволяют быстро переводить
работу котлоагрегатов с одного вида
топлива на др. При комбиниров. сжигании
топлива мазут рассматривают как добавку
к осн. газовому топливу, позволяющую
повысить радиац. свойства (излучат, спо-
собность) факела. В этом случае сжигание
газообразного и жидкого котельного
топлива происходит в разл. условиях. Га-
зообразное топливо легче воспламеняется,
сжигается с меньшим коэфф, избытка воз-
духа, сгорает быстрее и полнее. Жидкое
котельное топливо надо сначала рас-
пыливать, затем смешивать с воздухом,
обеспечивая его испарение и горение. При
одноврем. сжигании газообразного и
жидкого котельного топлива горение пос-
леднего затягивается, т.к. газ сгорает (т.е.
потребляет кислород) в первую очередь.
Для малых котлов добавка мазута и совме-
стное с газом сжигание интенсифицируют
теплообмен в топке, т.к. степень черноты
факела возрастает примерно в 2 раза. При
добавке газа к мазуту и в процессе их сов-
местного сжигания улучшаются гео-
метрич. хар-ки комбиниров. факела и
снижается содержание токсичных и за-
грязняющих ингредиентов в продуктах
сгорания. Расход мазута составляет 25—
40% всего расхода топлива на агрегат.
Г.г. различаются: конструкцией воз-
духозавихрителей (регистров) , к-рые вы-
полняют тангенц., аксиальными и тан-
генц.-аксиальными; способом подачи газа
в воздушный поток (с центр, и
периферийной подачей); способом расп-
ределения воздуха (однопоточные — го-
релки котлов ПТВМ или двухпоточные —
горелки котлов ГМГм, ГМП, РГМГ); спо-
собом распыливания мазута (пароме-
ханич. — для котлов ГМГм, ГМП, пнев-
матич. низконапорные — для котлов
НГМГ). В нек-рых горелках газ и мазут
подают в зону горения через концентрич.
трубки, располож. по оси горелки (ГМГм,
горелка акустическая ГКА-100, горелка с
регулируемым факелом ГМР и др.). В др.
Г.г. мазут и газ подают по разным (не
объединенным) трубкам (ГМП, РГМГ, го-
релки котлов ПТВМ и др.), при этом мазут
всегда подают по внутр, трубке, т.к. он
Горелка ГМГм
1 — труба для подвода газа; 2, 5 — лопаточные
завихрители вторичного и первичного воздуха; 3 —
монтажная плита; 4 — конический керамический
туннель; б, 7 — продольные и поперечные газовые
отверстия; 8—паромеханические форсунки; 9—ста-
кан для установки запальной горелки ,
труднее смешивается с воздухом. Для
улучшения смешения топлива с воздухом
в воздушных каналах устанавливают воз-
духозавихрители, а газ подают в виде
струй в закруч. поток воздуха. В случае
чисто газового отопления мазутная фор-
сунка может быть вынута из горелки.
Горелка ГМГм — газомазутная мо-
дернизиров., предназначена для раздель-
ного и совместного сжигания жидкого и га-
зообразного топлива. Устанавливается в
топках котлоагрегатов типа ДКВР. Со-
стоит из газовой камеры, имеющей 2 ряда
газовых отверстий, направленных под уг-
лом 90° один кдр., лопаточных завихрите-
лей вторичного и первичного воздуха,
паромеханич. форсунки. Газ из газовых
отверстий истекает в закруч. потоки
первичной) и вторичного воздуха.
Первичный воздух (около 15% общего
расхода) подается к корню факела и улуч-
шает смесеобразование при малых нагруз-
ках, вторичный — закруч. потоком пода-
ется к месту горения. Во время работы го-
релки ГМГм регулятор (шибер) первично-
го воздуха полностью открыт и не
регулируется. У горелок ГМГм применены
завихрители с одпостор. закруткой
первичного и вторичного воздуха тан-
генц.-аксиального типа с прямыми лопат-
ками, установл. под углом 60° (для
первичного воздуха), и с лопатками, уста-
новл. под углом 45° (для вторичного возду-
ха) . Стабилизация пламени обеспечивает-
ся керамич. конич. туннелем за счет
рециркуляции продуктов сгорания. Со-
держание NOx в продуктах сгорания — до
0,18 мг/м3. Разработаны 5 типоразмеров
Г.г. типа ГМГм. Горелки работают с ко-
эфф. избытка воздуха: для газа — 1,05,для
мазута — 1,15. Длина факела и
зависимости от тепловой мощности изме-
няется от 1 до 2,5 м.
Горелки ГМ и ГМП предназначены
для раздельного сжигания природного газа
и мазута. Устанавливаются в топках кот-
лов типа ДЕ. Это горелки с периферийной
подачей газа и паромеханич. форсункой.
Коэфф, избытка воздуха для газа — 1,05,
для мазута —-1,1. Горелка состоит из газо-
142 Горелка инфракрасного излучения
Горелки ГМП с камерой двухступенчатого
сжигания топлив*
1,2 — основная и резервная форсунки; 3 — узел за-
хлопок; 4 — фронтовой лист; 5 — лопаточный
завихритель первичного воздуха; б — газовый кол-
лектор; 7 — корпус камеры сгорания; 8 — тан-
генциальный завихритель вторичного воздуха; Р,
10 — внутренняя и наружная обечайки; 11 — фото-
датчик ,
вой части, лопаточного завихрителя, фор-
суночного узла, узла заслонок для авто-
матич. закрытия воздушного клапана при
снятии форсунок. Газовая часть представ-
ляет собой кольцевой коллектор прямоу-
гольного сечения с одним рядом газовых
отверстий, внутри к-рого установлена раз-
делит. обечайка для равномерного распре-
деления истечения газа из отверстий кол-
лектора. Воздух в воздухораспределит. ус-
тройство поступает по воздуховоду,
огранич. фронтом котла и металлич. стен-
кой, за счет чего снижаются потери тепл-
оты в окружающую среду.
Ротац. Г.г. РГМГ предназначены для
раздельного сжигания газа и мазута. Со-
вместное сжигание топлива допускается
только при переходе с одного вида топлива
на др. Горелки РГМГ компонуют с котло-
агрегатами типа KB-ГМ. Особенностью
этих горелок является блочность испол-
нения, т.е. соединение в едином изделии
газораспределит. кольцевой камеры, рас-
полож. в устье горелки, вентилятора с на-
правляющим аппаратом, завихрителей
воздуха, запально-защитного устройства
и др. элементов. Во всех горелках, за
исключением РГМГ-7, газ из газораспре-
делит. камеры истекает через отверстия
перпендикулярно воздушному потоку, а в
горелке РГМГ-7 — через 11 трубок, присо-
един. к камере, изогнутых под углом 90° и
направл. в сторону амбразуры. Горелки
РГМГ-4 и РГМГ-7 изготовляют со встроен-
ным вентилятором первичного воздуха и
улиточным подводом вторичного воздуха,
а остальные модификации — с автоном-
ным, отд. установл. вентилятором
первичного воздуха и прямым подводом
вторичного воздуха к завихрителю.
ГОРЕЛКА ИНФРАКРАСНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ — устройство радиац. на-
грева, в к-ром сгорание газовоздушной
смеси происходит в огнеупорных насад-
ках, одновременно являющихся излуча-
ющими элементами. В Г.и.и. происходит
полное предварит, смешение газа с возду-
хом. Г.и.и. — горелки эжекционные
низкого давления. Г.и.и. выпускают теп-
ловой мощностью 2,8—23 кВт для работы
на природном (номин. давление газа Р» “
1,3; 2 кПа) и сжиженном (Рн~ 3 кПа) га-
зах. Перевод их с одного вида газа на др.
производят с помощью съемных сопел раз-
ных диаметров.
Инфракрасные газовые излучатели
характеризуются радиац., энергетич. и ге-
ометрии. параметрами. К первым относят-
ся диапазон длин волн, на к-рый
приходится генерируемое излучение,
определяемое темп-рой излучающей
поверхности, и распределение интеграль-
ной плотности излучения (Вт/м2) по на-
правлениям. К энергетическим парамет-
рам относятся тепловая мощность, темп-
ра излучающей поверхности (низкотемп-
рные — темп-ра поверхности насадки до
900 К; среднетемп-рные — 900—1300 К;
высокотемп-рные — выше 1300 К), дав-
ление газа (низкое). Геометрические
параметры характеризуют конфигурацию
излучателя и его габариты.
Эффективность работы Г.и.и. оценивают
радиац. кпд, определяемым как отно-
шение мощности излучения в окружаю-
щее пространство (в полном пространств,
угле распределения излучения) к тепло-
вой мощности горелки.
Г.и.и, состоят из газового сопла,
эжекц. смесителя, выравнивающей каме-
ры, излучателя горелки. Газ истекает из
сопла горелки, засасывает воздух, необ-
ходимый для горения (<х - 1,08), пере-
мешивается с ним в эжекц. смесителе.
Полностью подготовл. газовоздушная
смесь поступает в выравнивающую (расп-
ределит.) камеру, в к-рой динамич. дав-
ление потока, истекающего из диффузора
смесителя, переходит в статич. — пост, во
всей камере. При этом создаются одинако-
вые условия для истечения газовоздушной
смеси через любой канал излучателя. Он
может быть, изготовлен с керамич., метал-
локерамич. или металлич. (сетчатой) на-
садками. Керамические огневые насадки
представляют собой пластины размером
65x45x12 мм (плиткиГс большим числом
сквозных цилиндрич. каналов, ма-
териалом для к-рых служит легкая
пористая огнеупорная керамич. масса с
малым коэфф, теплопроводности [0,46—
0,7 Вт/(м-К) ]. Диаметр цилиндрич. кана-
лов — 1—1,2 и 1,55 мм, коэфф, живого се-
чения — 0,45—0,68. Применяемые ке-
рамич. насадки Г.и.и. отличаются по гео-
метрии шероховатости излучающей
поверхности. Интенсивность излучения
керамич. излучателей зависит от гео-
Горелки инфракрасного излучения
а — “Звездочка”; б — “Унифицированная-606"; 1 —
корпус горелки; 2 — эжектор; 3 — газовое сопло; 4 —
газоподводящий ниппель (штуцер); 5 — штампо-
ванная крестовина; 6 — продольные и поперечные
накладки; 7 — перфорированные плитки; 8 — попе-
речные ребра; 9 — стабилизирующая сетка; 10—
штампованная рамка
Горелка пылеугольная 143
Перфорированные керамические насадки
а — плоские; б — с выступами и впадинами; в, г — с
пирамидальными впадинами и выступами; д — с
полусферическими впадинами;Л — глубина прогре-
ва насадки до поверхностной температуры; d—
диаметр канала; I — расстояние между каналами
метрич. параметров поверхности: живого
сечения плитки, диаметра огневого канала
и шероховатости. Наибольшая интен-
сивность излучения наблюдается у ке-
рамич. насадок в виде пирамид, выступов.
Металлокерамич. насадки имеют до-
полнит. металлич. сетку из жаростойкой
стали, располож. на расстоянии 8—12 мм
от керамич. плиток. Благодаря приме-
нению сетки повышается кол-во теплоты,
передаваемой излучением, улучшаются
равномерность нагрева насадки и полнота
сгорания газа. В Г.и.и. также используют-
ся металлич. насадки — набор жаро-
стойких металлич. сеток или перфориров.
плит из жаростойкого чугуна. В
перфориров. и пористых керамич. и ме-
таллокерамич. насадках сжигают пред-
варительно подготовл. газовоздушные
смеси. В них поток смеси разбивается на ,
множество мелких струй, к-рые сгорают в
виде плоского пламени и микрофакелов в
устье каналов насадки без видимых языков
пламени. Вследствие малой скорости
(0,1 —0,14 м/с) газовоздушной смеси в ка-
налах плитки, а также наличия сетки, к-
рая является вторичным излучателем,
предотвращается отрыв пламени. Для
обеспечения устойчивости пламени по
отношению к проскоку диаметры каналов
должны быть меньше критических. Одна-
ко при значит, увеличении тепловой мощ-
ности горелки, когда возникают условия
для прогрева керамич. каналов в глубину,
а зона горения перемещается внутрь на-
садки, происходит проскок пламени.
Близость зоны горения к поверхности
перфориров. насадка обеспечивает нагрев
его до высоких темп-р, и он становится
источником теплового излучения. Темп-
ра излучающей поверхности составляет
900—1000 К.
Во всех Г.и.и. 40—60% энергии, вы-
деляемой при сжигании газа, передается
излучением. При работе в номин. режиме
Г.и.и. обеспечивают полное сгорание газа.
В неразбавл. продуктах сгорания ((X - 1)
содержится оксидов углерода не более
0,02 об. % (250 мг/м3). В Г.и.и. при изме-
нении уд. тепловой мощности от 25 до
100 Вт/см2 содержание оксидов азота NO*
не превышает соответственно 40—100
мг/м3. Содержание СО у Г.и.и. примерно
в 2 раза меньше, чем у горелок газовых
плит и газовых проточных водонагрева-
телей, NOx — в 5—2 раза меньше, чем у
эжекц. горелок газовых плит и водонагре-
вателей и эжекц. горелок БИГ, ИГК.
Г.и.и. используют для отопления
произв. помещений и теплиц, отд. рабочих
мест на открытых и полузакрытых пло-
щадках; в технологич. процессах сушки и
нагрева (термообработка листового метал-
ла и труб, цилиндрич. поверхностей, суш-
ка лакокрасочных покрытий), где требу-
ется равномерность нагрева; в
передвижных нагреват. установках
(ремонт асфальтобет. дорожных пок-
рытий) ; для сварки полиэтиленовых труб.
ГОРЕЛКА ПЫЛЕУГОЛЬНАЯ —
устройство для образования смесей
пылевидного топлива с воздухом и подачи
его к месту сжигания. Через Г. в топку пос-
Круглые горелки
а — одноулиточная; б — двухулиточная; в—
улиточно-лопаточная; I — пылевоздушная смесь;
II — вторичный воздух; 1 — улитка вторичного воз-
духа; 2 — труба; 3 — рассекающий конус; 4 — кольце-
вой канал вторичного воздуха; 5 — улитка пылевоз-
душной смеси; б—растопочная мазутная форсунка;
7 — закручивающий лопаточный аппарат
тупают два различных потока: топливо-
воздушная смесь (топливная пыль при
темп-ре 70— 130°С и первичный воздух) и
вторичный воздух с темп-рой 250—420°С.
Образование горючей смеси завершается в
топочной камере. От работы Г. и их разме-
щения зависит характер смесеобразо-
вания, что в сочетании с аэродинамикой
топочной камеры определяет
интенсивность воспламенения, скорость и
полноту сгорания. Г. для камерцого
сжигания твердого топлива подразделя-
ют на круглые (турбулентные)пря-
моточные (щелевые) и пылевые.
Для сжигания пылевидного топлива сов-
местно с газом применяют комбиниров. Г.
На котлоагрегатах большой произ-сти
устанавливают одно- и двухулиточные,
лопаточные и улиточно-лопаточные
пылеугольные круглые Г. При любой кон-
струкции круглой Г. потоки пылевоздуш-
ной смеси и вторичного воздуха за-
кручиваются в одном направлении. В
одноулиточной Г. пылевоздушная смесь
поступает в топку прямоточно; вторичный
воздух закручивается в улитке и, пройдя
кольцевой канал, через амбразуру посту-
пает в топку. Необходимый для хорошего
перемешивания со вторичным воздухом
разнос струи пылевоздушной смеси
достигается рассекающим конусом. В по-
лучивших широкое распространение дву-
хулиточных Г. и улиточно-лопаточных Г.
оба потока закручиваются в улиточном
или лопаточном подводе. Потоки образу-
ют в топке два концентрически расхо-
дящихся усеченных конуса, как бы
опирающихся малыми основаниями на
кольцевые выходы из Г. Внутри образует-
ся конус пылевоздуШной смеси, к к-рому
снаружи примыкает конусообразный
поток вторичного воздуха. По мере
движения в топке оба потока проникают
один в другой, перемешиваются, увлекая
за собой топочные газы. Чем больше го-
рячих топочных газов вовлекается в этот
процесс, тем быстрее воспламеняется и
сгорает топливо. Для увеличения угла рас-
крытия факела мощные Г. имеют конич.
выходную насадку. С этой же целью вы-
ходную часть амбразуры часто выполняют
конич., расширяющейся к устью, в
результате чего Достигается лучшее соче-
тание форм развития факела и амбразуры,
увеличивается площадь поверхности кон-
такта факела, ускоряется воспламенение
топлива. Полнота сгорания топлива
зависит от скорости вдувания в топку
первичной смеси и вторичного воздуха.
При малой скорости первичной смеси воз-
можны выпадание из потока крупных
частиц топлива и обгорание выходных
патрубков Г.; при слишком большой ско-
рости ухудшаются условия воспламе-
нения и увеличивается длина факела.
Скорость пылевоздушной смеси в круглых
закручивающих Г. при сжигании пыли
144 Горели форкамерная
Схемы расположения пылеугольных горелок
а — фронтальное; б — встречное (боковое); « —
встречно-смешанное (боковое); г — двухфронталь-
ное; Э — угловое с одним фокусом встречи факелов;
е—угловое боковое с двумя фокусами встречи; ж —
тангенц. угловое; з — угловое в топке с двусветным
экраном; и—потолочное
антрацитов, полуантрацитов и тощих уг-
лей принимают равной 15-—20 м/с, а ка-
менных и бурых углей — 20—25 м/с; со-
ответственно скорости вторичного воздуха
принимают равными 20—30 и 25—35 м/с.
Кол-во первичного воздуха, к-рое необ-
ходимо подавать в Г., с повышением выхо-
далетучихв-в из топлива возрастает с 20—
30% при сжигании антрацита до 50—60%
при сжигании бурых углей. 'Остальное
кол-во воздуха приходится на вторичный.
Круглые Г. применимы для любого твердо-
го топлива, но наиболее распространены
для топлива с малым выходом летучих в-в.
Единичная мощность круглых Г. достига-
ет 14 т/ч.
В прямоточных Г. пылевоздушная
смесь и вторичный воздух подаются в топ-
ку самостоят. потоками через узкие пря-
мые щели. Ввиду отсутствия тур-
булизирующего эффекта прямоточные Г.
создают дальнобойные плоские паралл.
струи с малым углом расширения. Такие
Г. сжигают пылевидное топливо в тонких
плоских паралл. струях. Пылевоздушная
смесь подается в топку со скоростью 20—
30 м/с через вертик. вытянутые амбразу-
ры, расположенные на расстоянии 1,2—
2 м одна от другой. Подсос топочных газов
создает в пространстве между соседними
струями мощные очаги вихревых зон го-
рячих продуктов сгорания, что обес-
печивает устойчивое зажигание факела.
Малая ширина Г., большой периметр и
сравнительно большая скорость воспламе-
нения обеспечивают быстрое распростра-
нение пламени на все сечение факела и
расположение ядра горения вблизи амбра-
зур. Такие Г. применяют в топках для
сжигания высокореакц. топлив: бурого уг-
ля, фрезерного торфа, горючих сланцев.
Пылеугольные Г. размещают на фронт, и
боковых стенках топочного объема котла;
в зависимости от паропроизводит. их мож-
но располагать в несколько ярусов (в кот-
лах большой мощности на фронт, и задней
стенках в 2—4 яруса). В топках с уда-
лением шлака топливного в твердом сос-
тоянии Г. располагают на фронт, стене,
одну против другой, на двух стенах или в
углах топочной камеры. При одно-, двух-
фронт. и боковом размещении применяют
круглые и щелевые Г. с расстоянием меж-
ду круглыми большим, чем между щеле-
выми. Продукты сгорания, выходящие из
крайних Г., не должны касаться топочных
экранов. Во избежание, сепарации пыли
гнезда Г. располагают на 1,5—2 м выше
скоса холодной воронки. Дальнобойные Г.
вызывают шлакование заднего экрана
топки, фронт, расположение возможно
при короткофак. круглых Г. При нем
пылепроводы короткие, а распределение
темп-ры по ширине топки равномерное. В
котлоагрегатах умеренной мощности Г.
чаще располагают на противоположных
боковых стенках симметрично-встречно
Горелка форкамерная
1 — газовый коллектор с отверстиями; 2 —
отверстия для запальной горелки; 3 — форкамера;
4 — керамический моноблок; 5 — опорная конст-
рукция; б — канал для поступления воздуха
или встречно-смещенно. При последней
компоновке Г. с тонкими струями образу-
ется мощное ядро факела с высокой темп-
рой в нижней части топки, что предотвра-
щает шлакование экранов. Распростране-
на тангенц. компоновка угловых Г., при ге-
рой их оси направлены тангенциально к
воображаемой окружности диаметром 1—
2 м в центре топки. В топке образуется
вертик. вихрь, обеспечивающий хорошее
перемешивание. При тангенц. компонов-
ке угловых Г. лучшие результаты достига-
ются в топках, имеющих в плане форму,
близкую к квадрату, что обусловливает
хорошую аэродинамику топочного объе-
ма. Хорошее заполнение топки факелами
достигается при потолочном располо-
жении Г., но оно применяется редко из-за
сложности компоновки и ухудшения ус-
ловий воспламенения. При жидком шла-
коудалении обычно применяют угловые
щелевые горелки, а для гонки с умеренной
темп-рой плавления золы круглые. При
высокой темп-ре в топке и т у гоплавкой зо-
ле круглые Г. подвержены сильному
радиац. обогреву и быстро обгорают. При
жидком шлакоудалении с целью создания
высокотемп-рной зоны Г. располагают
ниже, чем при удалении шлака в твердом
состоянии. При малой нагрузке Г., распо-
ложенные слишком низко, подвержены
шлакованию и могут привести к сепа-
рации топливной пыли в ванну.
ГОРЕЛКА ФОРКАМЕРНАЯ — ус-
тройство, состоящее из газового коллекто-
ра с отверстиями для выхода газа, моно-
блока с каналами и керамич. огнеупорной
форкамеры, размещаемых над коллекто-
ром, в к-рых происходят смешение газа с
воздухом и горение газовоздушной смеси.
Г.ф. предназначена для сжигания природ-
ного газа в топках секц. чугунных котлов,
сушилок и др. тепловых установок, рабо-
тающих с разрежением 10—30 Па. Г.ф.
располагают на поду топки, благодаря че-
му создаются хорошие условия для равно-
мерного распределения тепловых потоков
Городская система газоснабжения 145
по длине топки. Г.ф. могут работать на
низком и среднем давлении газа. Г.ф.
состоит из газового коллектора (стальной
трубы) с одним рядом отверстий для выхо-
да газа. В зависимости от тепловой мощ-
ности горелка может иметь 1,2 или 3 кол-
лектора. Над газовым коллектором на
стальной раме установлен керамич. моно-
блок, образующий ряд каналов (смесите-
лей). Каждое газовое отверстие имеет
свой керамич. смеситель. Газовые струи,
истекая из отверстий коллектора,
эжектируют 50—70% воздуха, необ-
ходимого для горения, остальной воздух
поступает за счет разрежения в топке. В
результате эжекции интенсифицирует-
ся смесеобразование. В каналах смесь
подогревается, и при выходе начинается ее
горение. Из каналов горящая смесь пос-
тупает в форкамеру, в к-рой осуществля-
ется сгорание 90—95% газа. Форкамеру
изготовляют из шамотного кирпича; она
имеет вид щели. Догорание газа
происходит в топке. Высота факела —
0,6—0,9 м, коэфф, избытка воздуха a -
"1,1...1,15.
ГОРОДСКАЯ СИСТЕМА ГАЗО-
СНАБЖЕНИЯ — сложный комплекс со-
оружений, технич. устройств и трубопро-
водов, обеспечивающий подачу и распре-
деление газа между пром., коммун, и бы-
товыми потребителями в соответствии с их
спросом. Состоит из след. осн. элементов:
газовых сетей низкого, среднего и высоко-
го давлений, газорегуляторных станций
(ГРС), газорегуляторных пунктов
(ГРП) и газорегуляторных установок
(ГРУ), системы контроля и автоматич. уп-
равления, диспетчерской службы и систе-
мы эксплуатации. Потоки природного газа
поступают по магистр, газопроводам через
газораспределит. станции в гор. газовые
сети. На газораспределит. станции дав-
ление газа снижается клапанами авто-
матич. регуляторов и поддерживается
пост, на требуемом для города уровне. Тех-
нологич. схема газораспределит. станции
включает систему автоматич. защиты, га-
рантирующую значение давления газа в
гор. сетях, не превышающее допустимого
уровня. Из ГРС газ по газовым сетям пос-
тупает к потребителям. Осн. элемент
Г.с.г. — газовые сети, к-рые состоят из га-
зопроводов .разл. давлений, классифици-
руемых след, образом: низкого дав-
ления — до 5 кПа (избыточных); средне-
го — 5 кПа — 0,3 МПа; высокого II кате-
гории — 0,3—0,6 МПа и высокого дав-
ления I категории — 0,6—1,2 МПа. По га-
зопроводам низкого давления транс-
портируют и распределяют газ по жилым
и обществ, зданиям и пред- приятиям бы-
тового обслуживания. В газопроводах
жилых зданий разрешается давление до
3 кПа, а предприятий бытового
обслуживания и обществ, зданиях — до
5 кПа. Обычно в сетях поддерживают
низкое давление до 3 кПа, и все указанные
здания и предприятия присоединяют к га-
зовой сети непосредственно без регулято-
ров давления газа. По газопроводам сред-
него и высокого (0,6 МПа) давлений газ
подают через ГРП в сети низкого и средне-
го давлений. В ГРП установлена авто-
матич. защита, исключающая возмож-
ность повышения давления на низшей сту-
пени сверх допустимой нормы. По этим га-
зопроводам через ГРП и ГРУ газ также
подают пром, и коммун, предприятиям. По
действующим нормам макс, давление для
пром., с.-х. и коммун, предприятий, а так-
же для отд. стоящих отопит, и
производств, котельных допускается до
0,6 МПа, для предприятий бытового
обслуживания, пристроенных к
зданиям, — нс более 0,3 МПа. К ГРУ, рас-
полож. на стенах жилых и обществ,
зданий, можно подавать газ с давлением не
более 0,3 МПа. Газопроводы среднего и
высокого давлений составляют осн. гор.
распределит, сети; газопроводы высокого
давления (до 1,2 МПа) применяют только
в крупных городах. Пром, предприятия
можно присоединять к сетям среднего и
высокого давлений непосредственно без
регуляторов давления, если это обоснова-
но технич. и экономич. расчетами. Связь
между газопроводами разл. давлений осу-
ществляется только через ГРП.
Г.с.г. имеют иерархичность в постро-
ении, к-рая увязана с классификацией га-
зопроводов по давлению. Первый
иерархич. уровень составляют сети высо-
кого и среднего давлений, являющиеся
осн. газопроводами города. Их
резервируют путем кольцевания или
дублирования отд. участков. Только у ма-
лых городов сети могут быть тупиковыми.
Газ последовательно перетекает по ступе-
ням со снижением давления, к-рое осуще-
ствляется скачками на клапанах регулято-
ров давления ГРП и поддерживается после
них пост. При наличии разнородных пот-
ребителей в газоснабжаемом р-не по одной
и той же улице или проезду можно парал-
лельно прокладывать газопроводы разл.
давлений. Газопроводы высокого и сред-
него давлений образуют единую
гидравлически связ. гор. сеть. Второй
иерархич. уровень составляют сети низко-
го давления, подающие газ многочисл.
потребителям. Сети проектируют смеш.
типа, закольцовывая только осн. газопро-
воды, а остальные выполняя тупиковыми.
Газопроводами низкого давления не пере-
секают большие естеств. (реки, озера,
овраги) и искусств, (ж.-д. линии, авто-
мобильные магистрали) препятствия, их
не прокладывают по пром, зонам, поэтому
они не составляют единую гидравлически
связ. гор. сеть. Сети низкого давления про-
ектируют как локальные системы, име-
ющие по неск. точек питания (ГРП), в к-
рые газ поступает из сетей среднего или
высокого давления. Третий иерархич.
уровень. — газовые сети жилых и
обществ, зданий, пром, цехов и
предприятий. Их выполняют, как
правило, нерезервированными. Давление
в них определяется назначением сетей и
требуемым уровнем для газоиспользу-
ющих установок.
Г.с.г. по числу ступеней давления раз-
деляют на: двухступенчатые, состоящие из
сетей низкого и среднего или низкого и вы-
сокогодавлений; трехступенчатые, включа-
ющие газопроводы низкого, среднего и вы-.
сокого давлений; многоступенчатые,
состоящие из газопроводов всех градаций
давлений. Привед. градация газопроводов
по давлению вызвана необходимостью
иерархич. построения Г.с.г., а также след,
обстоятельствами: в городе имеются пот-
ребители, для систем газоснабжения к-рых
требуется разл. давление газа; необ-
ходимость в среднем и высоком давлениях
связана с бол ьшими потоками газа и протяж.
направлениями их транспортирования;
улицы и проезды центр, (старых) р-нов го-
родов неширокие, и прокладка по ним газо-
проводов высокого давления может оказать-
ся неосуществимой. Чем больше давление
газа, тем большее расстояние требуется
между газопроводом и зданиями. Кроме то-
го, прокладка газопроводов высокого дав-
ления в р-нах с высокой плотностью насе-
ления нежелательна; ограничения, накла-
дываемые на условия присоединения
газорегуляторных шкафных установок, раз-
мещаемых на зданиях, обусловливаютнеоб-
ходимость наряду с сетями высокого дав-
ления проектировать и сети среднего дав-
ления.
По назначению газопроводы делят
на: распределит, высокого, среднего и
низкого давлений, транспортирующие газ
по снабжаемой территории; абонентские
ответвления, подающие газ от распре-
делит. сетей к отд. потребителям;
внутридомовые и внутрицеховые. Гор.
распределит, газопроводы высокого и
среднего давлений проектируют как
единую сеть, подающую газ пром,
предприятиям, отопит, котельным, ком-
мун. потребителям и в сетевые ГРП. Со-
здание единой сети экономически выгод-
нее, чем разделительной для пром-сти и
коммунально-бытового сектора.
На выбор конкурентоспособных
вариантов Г.с.г. влияют след, факторы: раз-
меры города, его планировка, застройка,
плотность населения и хар-ки пром,
предприятий, электростанций, наличие
больших естеств. и искусств, препятствий
для прокладки газопроводов; перс-
пективный план развития города. Принятая
Г.с.г. должна быть экономичной, безопас-
ной и надежной в эксплуатации, проста и
146 Горючие сланцы
Многоступенчатая система газоснабжения
крупного города
СВД - сеть высокого давления; СНД - сеть низкого
давления; ПП - промышл. предприятия
удобна при обслуживании, допускать вы-
ключение из работыотд.частейдля произ-ва
ремонта. Сооружения, оборудование и узлы
в системе должны быть однотипными. В гор.
сеть многоступенчатой системы газоснаб-
жения газ поступает по 2 магистр, газопро-
водам через ГРС, что повышает надежность
газоснабжения. Газораспределит. станции
связаны неск. ответвлениями с кольцом вы-
сокого давления! категории (до 1,2МПа), к-
рое располагается по периферии города. Из
этого кольца через неск. сетевых ГРП газ
поступает в кольцевые сета высокого (до
0,6 МПа) или (и) среднего давления. От них
идут ответвления газопроводов к пром, пот-
ребителям и в ГРП сетей низкого давления,
после к-рых поддерживается давление до
3 кПа. На схеме газопроводы расположены
последоват., но по улицам могут проклады-
ваться паралл. газопроводы разных дав-
лений. Это связано с тем, что для сокра-
щения расхода металла сета низкого дав-
ления питают в неск. точках через ГРП и для
подачи газа в центр, располож. ГРП прокла-
дывают паралл. газопроводы высокого или
среднего давлений. Такие прокладки также
необходимы для подачи газа отопит, котель-
ным и пром, предприятиям, располож.
внутри жилых массивов. Сеть низкого дав-
ления выполнена в виде 2 зон, к-рые не со-
единены между собой. Это вызвано структу -
рой города. Для повышения надежности
ГРП каждой зоны соединены газопрово-
дами низкого давления больших диаметров
(а, Ь, с, d, е, g). Это резервирует ГРП по
низкой ступени давления. В средних и не-
больших городах обычно применяют двух-
ступенчатую систему с газопроводами высо-
кого (до 0,6 МПа) и низкого давлений. Если
в центр, части города проложить газопрово-
ды высокого давления нельзя, то их разделя-
ют на две составляющие: сети среднего дав-
ления в центр, части и сети высокого дав-
ления на периферии. Получается
трехстуценчатая система. Диаметры расп-
ределит. газопроводов обычно изменяются в
пределах 50—400 мм.
Для возможности отключения участ-
ков газопроводов высокого и среднего дав-
лений, отд. зон сетей низкого давления, соо-
ружений на сетях и жилых, обществ, и пром,
зданий или групп зданий устанавливают
отключающие устройства — задвижки или
пробковые краны. Задвижки устанавлива-
ют на вводах и выводах из ГРП, на ответв-
лениях от уличных газопроводов к микро-
районам, кварталам, группам жилых домов,
при пересечении водных преград, железных
и автомобильных дорог. Задвижки на на-
ружных газопроводах располагают в колод-
цах совместно с линзовыми компенсато-
рами, к-рые снимаюттемп-рные и монтаж-
ные напряжения, а также обеспечивают
удобный монтаж и демонтаж запорной ар-
матуры. Колодцы разрешается уста-
навливать на расстоянии не менее 2 м от
линии застройки или ограждения
территории предприятий. Число отключа-
ющих устройств дслжнобыть обоснованным
и миним. необходимым. Задвижки на вво-
дах в здания монтируют на стенах, вы-
держивая определ. расстояния от дверных и
оконных проемов. При расположении арма-
туры на высоте более 2,2 м предусматривают
площадки с лестницами для их
обслуживания.
ГОРЮЧИЕ СЛАНЦЫ — полезные
ископаемые, дающие при сухой перегонке
значит, кол-во смолы (близкой по составу к
нефти). Г.с. состоятизминер. иорпанич. ча-
стей. Г.с. имеют пром, значение как
топливом энергохим. сырье. Из отходов (зо-
лы) получают стройматериалы (цемент и
др.). Потребителями Г.с. являются ТЭС, ко-
тельные, сланцеперерабатывающие
комбинаты.
ГРАВИТАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ
НА ОГРАЖДЕНИЯ ЗДАНИЯ — избы-
точное давление, возникающее за счет
разницы уд. веса воздуха снаружи и
внутри здания.
ГРАВИТАЦИОННОЕ ОТОПЛЕ-
НИЕ — обогреват. установка или совокуп-
s ность обогреват. установок, в к-рых
происходит естеств. циркуляция тепло-
носителя под воздействием гравитац. сил.
Применительно к водяному отоплению
гравитац. циркуляция возникает в замкну-
тых кольцах системы с вертик. участками
вследствие неравномерного распределения
плотности воды на них. Область применения
Г.о. ограничена отоплением отд. жилых
квартир (см. Квартирное отопление), обо-
собл. зданий (особенно в отдал, сел. мест-
ности), зданий при иеналаженном снаб-
жении электрич. энергией. Г.о. применяет-
ся также в зданиях, в к-рых недопустимы
вызываемые циркуляционными насосами
шум и вибрация конструкций (напр., при
точных измерениях). Г.о. может быть устро-
ено для отопления верхних помещений вы-
Пркиципмльная схем* гравктацхоикой систе-
мы отопления
1 — теплообменник (теплогенератор); 2,3 — наруж-
ные обратный и подающий теплопроводы; 4—
расширительный бак; 5 — верхняя подающая
магистраль; б — отопительный прибор; 7 — на-
полнительно-подпиточная труба; 8 ~~ обратный
клапан
соких зданий (напр., технич. этажа).
Ограничение области применения Г.о. свя-
зано с тем, что для циркуляции воды исполь-
зуется сравнительно малое различие в
гидростатач. давлении в вертик. частях
системы, к-рое только в высоких зданиях
достигает значений, соизмеримых с дав-
лением, создаваемым циркуляц. насосом.
В малоэтажных зданиях системы Г.о.
имеют след, недостатки по сравнению с на-
сосной системой водяного отопления: сок-
ращ. радиус действия; повыш. первонач.
стоимость; увелич. расход металла и затраты
труда на монтаж; замедл. включение в
действие; повыш. опасность замерзания во-
ды в трубах, пролож. в неотапливаемых
помещениях. Вместе с тем системы Г.о.
обладают достоинствами, определяющими
в отд. случаях их выбор: относит, простота
устройства и эксплуатации; независимость
действия от снабжения электрич. энергией;
отсутствие циркуляц. насосов и соответст-
венно шума и вибраций; сравнит, долговеч-
ность; улучшение теплового режима поме-
щений, обусловл. действием с количеств, са-
морегулированием. В системе Г.о. создается
своеобразный механизм естеств.
регулирования: при проведении обычного
качеств, регулирования ^т.е. при изменении
темп-ры воды) самопроизвольно возникают
количеств, изменения (изменяется расход
воды). Одноврем. изменение темп-ры и кол-
ва циркулирующей воды обеспечивает не-
обходимую теплоотдачу отопительных
приборов для поддержания ровной темп-ры
помещений. При естеств. циркуляции воды
преимущество в малоэтажных зданиях
отдается двухтрубной системе отопления,
вертик. однотрубная система водяного
отопления предпочтительна в многоэтаж-
ных зданиях, где благодаря увеличению
естеств. циркуляц. давления можно
уменьшить диаметр труб (по сравнению с
Граничные условия 147
двухтрубной), а также располагать отд.
отопит, приборы ниже котла или теллооб-
менного аппарата. Схема системы Г.о. во
многом подобна схеме насосной системы
отопления. Особенности ее конструкции:
как правило, применяется верхняя разводка
для улучшения циркуляции воды; бак
расширительный присоединяется непос-
редственно к гл. стояку; подающая
магистраль прокладывается с увелич. укло-
ном для сбора воздуха в точке присо-
единения бака расширит.; применяются
радиаторы, присоединяемые к стоякам с
обеспечением движения воды в них сверху
вниз; однотрубные стояки устраиваются с
замыкающими участками у радиаторов.
Принцип, схема системы водяного Г.о. с вер-
хней разводкой и теплообменником приме-
няется при независимом присоединении ее к
наружным теплопроводам. Наполнение и
подпитка системы осуществляются водой
(обычно деаэрированной) из наружного
обратного теплопровода без подпиточгюго
насоса, что возможно при достаточно высо-
ком давлении в нем. При местном теплос-
набжении теплообменник заменяется кот-
лом.
Возможно применение системы Г.о. с
нижней разводкой обеих магистралей.
Однако при этом уменьшается циркуляц.
давление, что приводит к увеличению
диаметра труб; усложняются сбор и уда-
ление воздуха из системы. Бак расширит, в
этом случае можно использовать для уда-
ления воздуха только при прокладке спец.
воздушных труб. В двухтрубной системе
Г.о. для создания достаточного циркуляц.
давления желательно увеличивать вертик.
расстояние между нижними отопит, прибо-
рами и теплообменником, доводя его хотя бы
доЗм.
Система с "опрокинутой" цирку-
ляцией при естеств. циркуляции воды не
используется, т.к. в ней иногда возникает
"обратное" движение охлажденной воды в
стояках.
ГРАДИРНЯ (от нем. gradieren — сгу-
щать соляной раствор) — сооружение, ап-
парат для охлаждения воды атм. воздухом.
Первоначально Г. служили для добычи соли
выпариванием. Современные Г. применяют
гл. обр. в системах оборотного водоснаб-
жения пром, предприятий, ТЭС и АЭС для
понижения темп-ры воды, отводящей тепл-
оту от теплообменных аппаратов, компрес-
соров и др. оборудования. Охлаждение
происходит в основном за счет испарения
части воды, стекающей по оросителю под
действием силы тяжести. Испарение 1 % во-
ды в Г. понижает ее темп-ру примерно на
6°С. При испарительном охлаждении мо-
жет быть достигнута темп-ра воды, более
низкая, чем темп-ра воздуха.
Ороситель — один из осн. элементов Г.
предназначен для увеличения площади
соприкосновения воды и воздуха и, следова-
тельно, для ускорения процесса охлаждения
воды. Он представляет собой систему
вертик. щитов из тонких листовых ма-
териалов или из дерева, по поверхности к-
рых вода стекает в веде пленки (пленочный
ороситель) .либо систему горизонт, планок и
реек, разбивающих воду на мелкие капли
(капельный ороситель). Существует еще
брызгальиый ороситель, в к-ром соприкос-
новение воды и воздуха осуществляется за
счет ниспадающего потока капель воды, соз-
даваемого водоразбрызгивающими сопла ми
водораспределителя по площади Г. В брыз-
гальном оросителе отсутствуют к.-л. конст-
руктивные элементы» увеличивающие пло-
щадь поверхности контакта воды и воздуха.
По типу оросителя Г. подразделяют на пле-
ночные, капельные и брызгальные; по спо-
собу подачи воздуха — на вентиляторные,
башенные (в к-рых создается тяга воздуха с
помощью высокой вытяжной башни) и
открытые (или атм.), использующие силу
ветра и отчасти естеств. конвекцию для про-
тока воздуха по оросителю. Вентиляторные
Г. в свою очередь делятся на секционные и
отдельно стоящие. Имеются и т.н. сухие или
радиаторные Г., в к-рых вода передает тепл-
оту атм. воздуху через стенки радиаторов, не
вступая с' ними в непосредств. контакт.
РадиаторныеГ. могутбыть вентиляторными
и башенными. Вентиляторные Г. обес-
печивают более глубокое и устойчивое
охлаждение воды и большие уд. тепловые
нагрузки, чем башенные и атм., но требуют
дополнит, расхода электроэнергии. На
вентиляторные Г. допускается уд. тепловая
нагрузка 90—120 тыс. Вт/м2 [80—100 тыс.
ккал/(ч-м2)] и выше, в то время как на ба-
шенные Г. при прочих равных условиях эта
нагрузка не превышает 90 тыс. Вт/м2
[80 тыс. ккал/(ч-м2)]. Для атм. Г. макс, теп-
ловая нагрузка составляет 35—60 тыс. Вт/м2
[30—50 тыс. ккал/(ч*м2)]. Зависимость
охладит, эффекта атм. Г. от силы и направ-
ления ветра ограничивает область их приме-
нения. Тип и размеры Г. и ее осн. элементов
определяют технико-экономич. расчетами в
зависимости от кол-ва и темп-ры охлаждае-
Градирня
а — вентиляторная; б — башенная; в — атмосфер*
пая; 1 — вентилятор; 2 — водоуловитель; 5 — водо-
распределитель; 4 — ороситель; 5 — вход воздуха;
6 - отвод воды; 7 — резервуар; 8 — подвод воды
мой воды и параметров атм. воздуха—темп-
ры по сухому и влажному термометрам и ба-
рометрич. давления. Вместо темп-ры по
влажному термометру может быть задана
относит, влажность атм. воздуха. Теоретич.
пределом охлаждения воды в Г. считается
темп-ра атм. воздуха по влажному термо-
метру, к-рая всегда ниже темп-ры по сухому
термометру при относит, влажности менее
100%. с помощью вентиляторных Г. темп-
ру охлажденной воды получаютна 4—6°С (в
отд. случаях на 2—3°) выше темп-ры возду-
ха по влажному термометру, с помощью ба-
шенных Г. — на 8—10°С. Радиаторные Г.
обеспечивают охлаждение воды только вы-
ше темп-ры воздуха по сухому термометру.
ГРАДУСО-СУТКИ — числовой по-
казатель сравнит, суровости зимы в данной
местности, определяемый путем умно-
жения нормативной продолжит.
отопительного сезона, выраженной в сут,
на разность темп-ры внутр, воздуха (18—
20°С) и темп-ры наружного воздуха, сред-
ней в течение этого времени года. Для Мос-
квы, напр., число Г.-с. составляет
213 [+18 - (-3,6)] - 4600 (для сравнения: в
Сочи — 1040, на севере Красноярского
края — 12800).
ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ — описы-
вают тепловые условия на границах тела в
процессах теплопередачи. Границами
являются как внешн.; так и внутр, поверх-
ности, отделяющие тело от другого тела или
от внутр, полости, содержащей газ или
жидкость. Различают Г.у.: I рода — задан-
ная темп-ра на поверхности /п» °C; II рода —
заданная плотность теплового потока <?п,
Вт/м2; III рода — заданный теплообмен на
поверхности qn - a (tc-tid, где а — коэфф,
теплообмена, Вт/ (м2К); IV рода — задан-
ные условия на стыке материальных слоев.
148 Графики потребления теплоты в системах теплоснабжения
Независимое совместное воздействие
на поверхности теплового потока q, Вт/м\ и
темп-ры окружающей среды fa, °C, обычно
приводится к Г.у. П1 родя увеличением зна-
чения tc на величину эквивалентной над-
бавки q!a (см. Принцип суперпозиции}.
ГРАФИКИ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕП-
ЛОТЫ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕ-
НИЯ — зависимости потребной тепловой
мощности на системы отопления,
вентиляции и горячего водоснабжения,
присоедин. к тепловым сепугл, от темп-ры
наружного воздуха. По ним совместно с
графиками температуры рассчитывают
расходы теплоносителя для всех режимов
отопит, периода. Зависимости расхода тепл-
оты, Вт, для каждого ввда потреблений изоб-
ражают графически в зависимости от темп-
ры наружного воздуха. Они могут быть пос-
троены как уд. расход теплоты, отнес, к
1 чел. Т.к. для всех видов потребления спра-
ведлива линейная связь (см. Расход тепло-
ты в системах теплоснабжения}, для пос-
троения графика достаточно знать тепловые
нагрузки в неск. характерных точках. За
такие точки выбирают наружную расчет-
ную темп-ру fao, темп-py начала — конца
отопит, периода (tK - 8°С) и расчетную
темп-ру воздуха в отапливаемых поме-
щениях (t £ " 18°С). Расходы теплоты на
теплопотери и инфильтрацию жильце, на
отопление и вентиляцию гражданских
зданий изображаются прямыми линиями,
имеющими нулевое значение при t S ” 18° С
и расчетное (макс.) при t Линии суще-
ствуют от (нлдо(н ”8 С, после к-рой пре-
рываются. Расходы теплоты на горячее во-
~9
Графики потребления теплоты в системах теп-
лоснабжения
Q ов — расходы теплоты на отопление и
вентиляцию жилых зданий; Q 8в — то же, общест-
венных зданий; £>иов — теплопотери и
инфильтрация жилых зданий; 0тв — внутренние
тепловыделения; Q горячее водоснабжение
зимой; Q из—то же, летом; +8°С—t Ro—диапазон
температур для текущих значений расходов тепло-
ты; при / Ro — расчетные значения расходов тепло-
ты
доснабжение описываются двумя горизонт,
линиями: в пределах отопит. периода —
средний зимний расход, же пределов этого
периода — летний расход. Внутр, тегоюиы-
деления в жилых зданиях являются прито-
ком теплоты, поэтому на графике их откла-
дывают в отрицат. области ежи ординат в
виде горизонт, прямой линии. На схеме по
оси абсцисс отложены темп-ры наружного
воздуха fa, °C, по оси ординат —• расходы
теплоты, Вт. Расход теплоты на отепление и
вентиляцию жилых зданий определяется
как расход на теплопотери через наружные
ограждения, плюс расход теплты на
инфильтрацию, минус тепловыделения.
Суммарная прямая пересекает ось абсцисс
вблизи темп-ры наружного воздуха в 8°С.
Это дает основание считать, что при данной
темп-ре внутр, тепловьщеления покрывают
потери теплоты, и отопление здания можно
выключать. Темп-ра fa, равная 8°С, счита-
ется концом отопит, периода. Учет расхода
теплоты на внутр. тепловьщеления приводит
к тому, чтопрямаясуммарногорасхода тепл-
оты на отопление и вентиляцию зданий не
проходит через начало координат. Это ус-
ложняет пересчеты расхода теплоты с изме-
нением наружной темп. Суммарная прямая
общего расхода теплоты в пределах отопит,
сезона лигюйгюрастетсоснижениемнаруж-
ных темп-р, а в летний период сохраняется
постоянной.
ГРАФИКИ ТЕМПЕРАТУР—
зависимости, связывающие темп-ру тепло-
носителя, выходящего из источников
теплоты системы теплоснабжения, с
темп-рой наружного воздуха. Они отража-
ютметодцентр. регулирожиияиодачитепл-
оты потребителям. При качеств, центр,
регулировании подачи теплоты изменение
ее кол-ва достигается изменением темп-ры
теплоносителя при его пост, расходе.
Количеств, регулирование можно осущест-
влять от р-ных котельных, при этом на вы-
ходе из источника теплоты темп-ру воды
поддерживают пост., а потребное кол-во
теплоты для нагреват. приборов регулируют
потребители, изменяя расход поступающего
теплоносителя. При таком регулировании
темп-ра воды в источнике теплоты под-
держивается на наиболее высоком уровне.
Для Систем теплофикации это эко-
номически невыгодно, т.к. сокращается вы-
работка электроэнергии на тепловом пот-
реблении. Различие этих двух методов
состоит также в том, что качеств,
регулирование — это центр, регулирование
в источгшке теплоты, а количеств,
регулирование осуществляют потребители,
к-рых необходимо оснастить автоматич.
приборами. При качеств, регулировании
математич. связь темп-p вытекает из соот-
ветствия подаваемой теплоты ее потребно-
стям и отражает хар-ки нагреват. приборов,
к-рые изменяются с темп-рой. Осн. пот-
ребитель теплоты — система отопления
зданий, поэтому исходный Г.т. строят т.о.,
чтобы удовлетворить отопит, нагрузку и наз.
его отопит. Г.т. Кол-во теплоты, поступаю-
щей в нагреват. прибор, через его стенки
отдастся окружающей среде, обеспечивая
пост. темп-ру воздуха нездвисимоот наруж-
ной темп-ры. Вода, охлаждаемая в нагинат,
приборах, ктращается в систему, унося с
собой неисподьзов. энтальпию. Если
считать коэфф, теплоотдачи строит,
ограждений зданий пост., то связь между
расходом теплоты на отопление и наружной
темп-рой оказывается линейной. Но коэфф.
теплопередачи. нагреват. приборов
принимать пост, нельзя, поэтому Г.т. полу-
чаются нелинейными. ОтоЬмф Г.т. следует
получить в результате решения трех (два ба-
лансовых и одно теплопередачи) у р-ний на-
греват. прибора. Балансовое ур-ние для воз-
духа написать нельзя, т.к. его темп-ра в
помещении считается пост., поэтому
отопит. Г.т. получают в результате решения
ур-ния теплопередачи и баланса теплоты
для воды, циркулирующей через нагреват.
прибор 2- £Л(тз + г2)/2 - fad; Q™
“ Hfar(f3 - rg), где Q — расход теплоты, Вт;
к—коэфф, теплопередачи, Bt/(m2‘°C);F—
шгощадь поверхностинагрева, м2; тз ит2—
темп-ры входа и выхода воды в нагреват.
прибор, °C; fax — темп-ра воздуха внутри
помещения, °C; Wot—тепловой эквивалент
расхода воды, ВтЛС.
Коэфф, теплопередачи для нагреват.
приборов получают экспериментально и
приматематич. обработке данных использу-
ют арифметич., а не логарифмич. разность
темп-р, ода и использована в ур-нии тепло-
передачи. Решение ур-ний дает математич.
выражение для отопит. Г.т.: _
ТЗ “ fan +_ОС ДГ^р/Т) + Ат &г/2Жот;
П= ТЗ~ С(ДТ ёг/Жот),гдей“<?/(2ри
Ж= W7WP — относит, (по сравнению с
расчетными значениями) расходы теплоты
и эквиваленты расходов воды;
Дг&г=т§—т| — расчетная разность
темп-р для системы отопления;
Д? ?р = (т § + г §)2 - fa,, — расчетная
средняя разность темп-р. Ур-ние для темп-
ры тз написано в предположении, что рас-
ход теплоносителя перем., поэтому его мож-
но использовать при качеств, и количеств,
регулировании,- При качеств,
регулировании Wm~ 1.
Коэфф, теплопередачи через нагре-
ват. приборы в осн. определяется
интенсивностью отдачи теплоты от стенки
прибора в помещение, т.к. термин,
сопротивления 'теплоотдачи от воды к
стенке прибора и самой стенки малы. Теп-
лоотдача в помещение зависит от разности
темп-р между стенкой и окружающей сре -
дой. Эта зависимость, установл. экспери-
ментально, следующая: к- (Д fap/Д t ?р)п,
где показатель степени изменяется в
Графики температур 149
зависимости от типа нагревательного
прибора в пределах и ~ 0,25...0,32. Из ур-
ния теплопередачи и приведенной
зависимости для к получаем связь между
knQ: k-Qn/tn+l).
Ур-ния для отопит. Г.т. при качеств,
регулировании примут след, вид: гз= /вн+
+ + 0,5Дт &rQ;
П = тз- Дт&гб
На пути от источника теплоты до на-
греват. приборов устанавливают проме-
жуточный теплообменник для снижения
темп-ры теплоносителя отт 1 дотз • Тепло-
вые процессы в нем могут отразиться на
Г.т., поэтому для источника теплоты Г.т.
должен быть такой, чтобы после промежу-
точного теплообменника темп-ра тепло-
носителя изменялась соответственно ур-
нию отопит. Г.т. для тз. Промежуточные
теплообменники применяют двух типов:
смесит, или поверхностные. В качестве
смесит, используют элеватор или сме-
шение осуществляют насосом. В обоих
случаях коэфф, смешения на всем диапа-
зоне темп-р наружного воздуха сохраняет-
ся пост., и полученная закономерность для
отопит, графика не изменится. Темп-ра
после смесителя должна быть равной тз,
это определяет темп-ру тр Wt.cti +
+Wno«T2“ (WT.c + Wnofl) тз; u- (ti - тз> /
/ (т з - т г), где u “ Whoh/Wt-c — кофф. сме-
шения.
Коэфф, и сохраняется пост., поэтому
приведенное соотношение сохраняется
одинаковым для любой наружной темп-ры.
Ур-ние для tj: п = тз + (т^ - tc$)Q.
По получ. зависимостям для ti, тз итг
строят отопит. Г.т., кривые 1 и 2 для темп-р
ti итг при Дт?.с“ 15О...7О°С.
Если в качестве промежуточного ус-
танавливают поверхностный теплооб-
менник, учитывают влияние изменения
коэфф, теплопередачи с изменением
режима работы на зависимость для ti. У
водонагревателей с вынужденным кон-
вективным теплообменом этот коэфф,
изменяется с изменением расхода тепло-
носителя. Через теплообменник проходят
два расхода: греющий — вода тепловой
сети и нагреваемый — вода системы отоп-
ления. При качеств, регулировании расхо-
ды этих теплоносителей постоянны. Со-
храняется пост, и коэфф, теплопередачи,
поэтому ур-ние для ti будет иметь такой
же вид, как и для смесит, теплообменника.
При обеспечении системой теплос-
набжения подачи теплоты для отопления
зданий и на горячее водоснабжение норм,
отопит. Г.т. корректируют. Учитывая
остывание теплоносителя, темп-ру воды,
к-рая к потребителям должна поступить с
темп-рой не ниже 50 °C, на выходе из
подогревателей системы горячего водо-
Темперанура воды в подающем (I, Г) и обрат-
ном (2, 2’) трубопровода» тепловой сети
снабжения принимают равной 60°С, а гре-
ющей сетевой воды — не ниже 70 °C.
Отопит, сезон заканчивается при темп-ре
наружного воздуха, равной 8°С. Ей соот-
ветствует темп-ра подаваемой источником
теплоты воды примерно 55°С. Она сущест-
венно ниже 70°С, поэтому при нагрузке Q,
к-рой соответствует г i - 70°С, производят
излом Г.т., сохраняя темп-ру ti пост, и
равной 70°С вплоть до конца отопит, сезо-
на. Точке излома Г.т. соответствует на-
грузка Q - 0,34. В зоне нагрузок Q < 0,34
Г.т., поддерживаемый на источнике теп-
лоты, не соответствует требованиям ка-
честв. регулирования и превращается в
график количеств, регулирования.
При транспортировке теплоты,
используемой для горячего водоснаб-
жения, по трубопроводам, к-рые
рассчитаны на пропуск только тепло-
носителя для отопления, необходимо
повысить его темп-ру. Такое увеличение
осуществляют при регулировании подачи
теплоты по повыш. Г.т., т.е. графику
регулирования по совмещенной нагрузке.
Его применяют при двухступенчатых схе-
мах присоединения водоподогревателей
горячего йодоснабжения к тепловым се-
тям. Г.т. рассчитывают на балансовую на-
грузку горячего водоснабжения. При пос-
ледоват. схеме присоединения теплооб-
менников расходуется след, кол-во тепло-
ты на подогрев горячей воды в
подогревателе: I ступени — Qi —
- Wt.c (т2 ~ то) = РИт.с <5ti ; П ступе-
ни ~Q[\~ Ит.с (тп - Ti) = Ит.с Зтц.
Суммарный расход теплоты равен
расходу теплоты, необходимой для горяче-
го водоснабжения: ~ Q§— Q1+ 0!i =
- WVc(<5ti+ Зтц) - Жт.с<5т, где
Тп и.то — темп-ры в подающей и обрат-
ной линиях тепловой сети по повыш. Г.т.;
<5т1 и Зтц — перепады темп-р греющего
теплоносителя в подогревателях I и И сту-
пеней; Зт — суммарный перепад темп-р.
Подача теплоносителя в тепловой
пункт, включая нагрузки на отопление и
Последовательная схема присоединения водопо-
догревателей горячего водоснабжения к тепло-
вым сетям
горячее водоснабжение, сохраняется ав-
томатич. регулятором расхода пост.
Wr.c “ const. Режим потребления горя-
чей воды в течение суток — переменный.
График регулирования строят в предпо-
ложении выравн. графика потребления
горячей воды. Это достигают установкой
у потребителей баков-аккумуляторов го-
рячей воды или использованием для ак-
кумуляции теплоемкости строит, конст-
рукций зданий при связ. регулировании
подачи теплоносителя.
Расход теплоты на горячее водоснаб-
жение не зависит от наружной темп-ры,
поэтому Зт - const. При построении
повыш. Г.т. первоначально определяют
остывание теплоносителя в подогревателе
I ступени, используя ур-ние баланса
теплоты: Зц ~ И^.в(?п — tx)/Wr.c =
~ Рг.в (Дт?.с/Д^г.в) (£п ~ tx), где й^г.в —
тепловой эквивалент балансового расхода
горячей воды; Д ?г.в и tn — подогрев
и промежуточная темп-ра горячей воды;
~ Q г.в/<2 — относит, расход теп-
лоты на горячее водоснабжение по срав-
нению с расчетным расходом теплоты на
отопление; />г.в — осн. хар-ка нагрузки
теплового пункта.
Расчетное значение 3 т i получают для
точки излома Г.т., принимая недогрев во-
допроводной воды в теплообменнике I сту-
пени в 5°С, т.е. считая t п3 = т Р — 5. Для
др. _ темп-р наружного воздуха 3tj
рассчитывают из соотношения
Зп= ЗтГ3(7п - /х)/(/п3 ~ /х). Это со-
отношение преобразуют, используя выра-
жение для безразмерного параметра
ах: tn - tx~ ех(т2 - tx).
Для всех темп-р наружного воздуха
расходы теплоносителя сохраняются
пост., поэтому остаются неизменными и
безразмерные параметры, а расчетное со-
отношение записывают так: 3ti -
- 3tF3 (т2 - tx)/(4’3 - tx). '
150 Графики температур и расходов воды в открытых системах теплоснабжения
Величины остывания теплоносителя в
водоподогревателеП ступени для различных
значений наружных темп-p рассчитывают
по ур-нию <5тп = Зт — <5ri, где
Зп и 3 г п определяют для всего диапазона
темп-p наружного воздуха от точки излома
Г.т. до расчетной темп-ры, и по полученным
значениям строят зависимость тпит0 от на-
ружной темп-ры. Для смет, схемы с
ограничением расхода теплоносителя
график регулирования по совмещ. нагрузке
получается такой же. При повыш. Г.т. взоне
тепловых нагрузок, меньших Оиз, для обес-
печения норм, работы системы отопления
также необходимо применять количеств,
регулирование.
ГРАФИКИ ТЕМПЕРАТУР И РАС-
ХОДОВ ВОДЫ В ОТКРЫТЫХ СИСТЕ-
МАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ —
зависимости, связывающие параметры теп-
лоносителя с темп-рой наружного воздуха.
Теплоноситель в виде горячей воды нагрева-
ется источниками теплоты систем теп-
лоснабжения, циркулирует через системы
отопления и непосредственно используется
в системах горячего водоснабжения. Для
обеспечения макс, водоразбора подающие
трубы рассчитываются на пиковый расход
горячей воды плюс циркуляц. расход на отоп-
ление. Это вызывает необходимость прок-
ладки труб больших диаметров. Избежать
этого можно выравниванием графика пот-
ребления горячей воды, что достигается
использованием теплоаккумулирующей
способности зданий в результате связанного
регулирования подачи теплоты на отопление
и горячее водоснабжение.
Расход воды в тепловых сетях изме-
няется в зависимости от темп-ры наружно-
го воздуха. На схеме показана открытая
система теплоснабжения с- несвязанным
регулированием подачи теплоты на отоп-
ление и горячее водоснабжение, к-рое
обеспечивают регулятор постоянства рас-
хода воды на отопление и регулятор темп-
ры воды, отбираемой на горячее водоснаб-
жение. Темп-ра теплоносителя, поступа-
ющего к потребителям от источника тепл-
оты, изменяется в зависимости от темп-ры
наружного воздуха по отопительно-быто-
Открытая система с несвязанным
регулированием подачи теплоносителя иа отоп-
ление н горячее водоснабжение
Графики режимов тепло-
носителя в открытой системе
теплоснабжения с несвязанным
регулированием
а — отопительно-бытовой график
температур; б — тепловые эквива-
ленты расходов теплоносителя; 1 и
2 — отбор воды из подающей и
обратной линий; 3—расход воды на
отопление; <5 — расход воды в
подающей и обратной линиях
вому графику. Различают три характер-
ных режима отбора горячей воды из тепло-
вой сети. Первый соответствует низким
наружным темп-рам. При этом в тепловых
сетях поддерживается высокая темп-ра
воды, а темп-ра теплоносителя, поступаю-
щего в обратную линию из системы отоп-
ления, превышает или равна 65°С. В этом
случае темп-рный уровень теплоносителя
в обратной линии удовлетворяет требо-
ваниям горячего водоснабжения, поэтому
отбор воды осуществляется только из нее
РИ?В = ^?.в, где.^^в, 1У?.В- тепловые
эквиваленты потоков теплоносителя сум-
марного и отбираемого из обратной линии,
Вт/оС. Второй режим соответствует
диапазону наружных темп-p, при к-ром
темп-ра обратной воды ниже, а в подаю-
щей линии выше 65°С. Для обеспечения
темп-ры воды для горячего водоснабжения
в 65°С ее необходимо отбирать из подаю-
щей и обратной линий в соответствующем
соотношении. Этот режим охватывает зо-
ну от тг 65 °C до ti 65 °C. Последняя
граница соответствует точке излома
графика темп-p. Отборы воды определя-
ются соотношениями W ?.в = a W пв.
Г?.в= (1 - а)1К?в, гдеИ'Ев — тепло-
вой эквивалент отбора воды из подающего
трубопровода. Третьему режиму соответ-
ствует темп-ра 65°С в подающей линии.
Горячая вода отбирается только из нее:
JFw = Ж?.в; а * 1. Этот режим
приходится на осенне-весенний период и
завершается окончанием отопительного
сезона (tH " 8°С). Каждому режиму соот-
ветствуют разл. расходы теплоносителя в
разных элементах открытой системы теп-
лоснабжения, причем в отд. элементах
потоки могут быть равны 0, т.е. отсутство-
вать, что эквивалентно отсутствию в систе-
ме элемента с нулевым расходом. Т.о. с
изменением режима отбора горячей воды
изменяется структура открытой системы,
что для нее характерно.
При отборе горячей воды из подаю-
щей и обратной линий (второй режим) все
элементы системы работают. При отборе
только из обратной линии (первый
режим) трубопровод от подающей линии к
смесит, устройству закрыт, что эквивален-
тно его отсутствию. При отборе только из
подающей линии (третий режим) соответ-
ственно закрыт трубопровод от обратной
линии. При отсутствии водоразбора схема
Графики температур и расходов воды в открытых системах теплоснабжения J5J
превращается в простую циркуляц. систе-
му. Расход воды в подающей линии равен
расходу на отопление плюс тепло-
носитель, отобранный из подающей
линии на горячее водоснабжение, т.е.
W п = И' Ст + W ?.в. Расход в обратной
линии равен расходу на отопление минус
теплоноситель, отобранный из обратной
линии на горячее водоснабжение:
W ? = W St + W "в. В третьем периоде
вся вода отбирается только из подающей
линии, в к-рой поддерживается ti - 65°С,
а “ 1. Точка излома определяется из ур-
ния графика темп-р, считая т i - 65°С:
ti® tBH = At£Р£?из6 - _
- ОЛАТ&гёнз + АТ₽.вёнз.
Второй период начинается от на-
грузки физ и простирается до нагрузки Qu,
соответствующей тг “ 65°С, т.е.
Т2 = tBH + A t gPQ ft76 - 0,5Д Т StGii.
Количество отобранной горячей воды из
подающей и обратной линий определяют
из ур-ний: wl = W?.B + W?.B;
W= tr - WW?.Br2 =aW?Bri+
+ (1 + а)И'пВт2. Отюда a - (tr - тг)/
/(ti - тг). Темп-ры ti и тг известны из
отопит, графика темп-р.
При связанном регулировании подачи
теплоносителя для отопления и горячего во-
доснабжения тепловые сети рассчитывают
на средний расход воды для горячего водо-
снабжения. Пиковые нагрузки покрывают-
Режим потоков теплоносителя в откры-
той системе теплоснабжения со связан-
ным регулированием
а — график регулирования температур по
совместной нагрузке на отопление н горячее
водоснабжение; б — тепловые эквиваленты
расходов теплоносителя
ся тешюаккумулирующей способностью
зданий. На абонентских .вводах уста-
навливают регуляторы расхода, обес-
печивающие подачу пост, кол-ва тепло-
носителя для отопления зданий и горячего
водоснабжения. Неравномерность потреб-
ления горячей воды компенсируется нерав-
номерностью подачи теплоты на отопление
при соблюдении суточных балансов. Если
используется отопительно-бытовой график
темп-p, теплопроводы рассчитывают с уче-
том среднего расхода воды на горячее водо-
снабжение и расчетного расхода на отоп-
ление. Для сокращения расхода металла на
тепловые сети применяют повыш. скор-
ректиров. график темп-р, обеспечивающий
регулирование по совмещ. нагрузке, при к-
ром тепловые сети рассчитывают только на
отопит, расход.
В первом диапазоне темп-p, когда
т2й: tr, весь отбор воды на горячее водо-
снабжение осуществляется из обратной
линии. По подающей линии идет отопит,
расход, и в повышении темп-ры поступа-
ющей воДы нет надобности. Здесь сохраня-
ется обычный отопительно-бытовой
график темп-p. Во втором диапазоне темп-
р вода отбирается из подающей линии, в
результате чего в систему отопления идет
расход, меньший расчетного. Для компен-
сации расхода необходимо поднять темп-
ру теплоносителя. Следовательно, задача
расчета графика регулирования темп-p по
совмещ. нагрузке формулируется так: теп-
лоноситель в систему отопления поступает
в кол-ве Wot и с темп-рой тп , причем
тп>т1, а Wot<W&t, На горячее водоснаб-
жение отбирается теплоноситель из
подающей и обратнрй линий в кол-ве,
соответствующем балансовому режиму.
Необходимо определить темп-ры тп ит0
для всех нагрузок QOt, соответствующих
второму диапазону. Следовательно,
первое условие — это пост, расход
теплоносителя на тепловой пункт:
Гп= awtB + Wot = W Вт " const или
ащё + = 1,гдед<5 = И/г.в/И^?т =
» G г.в/G St — относит, расход тепло-
носителя на горячее водоснабжение. Вто-
рое условие — обеспечение теплотой
систем отопления и горячего водоснаб-
жения: Сот = W Кт(т 1 - Т Жот(т п - т о)
ИЛИ ТП~ТО = (Т1-Т2)/Иот. Но т.к.
Qot = (Т1~Т2)/Ат₽.с, ТО Тп “ То =
= А Тг.с(Оот/ Wot) • Qrp “ Wn"Btr "
= И4?вТцФ Wt.bTOi <Х'~ (tr~ То)/(Тп— То).
В ур-ниях неизвестными являются: а,
т0 и Нот. Замыкает систему ур-ние теп-
лопередачи для отопительных приборов,
кот-рое получают с использованием
зависимости изотопит. графика темп-р:
То35 tBn+ At SpQ от^~ 0,5Ат&т (Qot/Wot)-
В случае элеваторного присо-
единения расходы теплоносителя на отоп-
ление Wot до и после элеватора равны.
Получ. система ур-ний решает задачу пос-
троения повыш.скорректиров. графика
темп-р для открытой системы теплоснаб-
жения с регулятором постоянства расхода
на абонентском вводе. При этом (AWot+
+ Б)/л$ + Wot =1, где А = (tr- teH-
~ At£pG^V(Ar?cSoT), (0,5AtSt)/
/(Дт&); Для всех значений Qot во втором
диапазоне темп-р определяют Wot и далее
рассчитывают все неизвестные. На схеме
показан график регулирования темп-р по
совмещ. нагрузке, гдетп и то— темп-ры
теплоносителя в подающей и обратной
линиях. Там же показаны режимы отбора
воды и расходы в этих линиях.
Часто применяют открытую систему
теплоснабжения без регуляторов расхода.
При такой схеме гидравлич. режим опреде-
ляется режимом отбора воды для горячего
водоснабжения. Если на источнике теплоты
выдерживать отопит, график темп-р, норм,
работу систем отопления обеспечить нельзя,
т.к. восенне-весеннийпериод системы отоп-
ления недополучат теплоту, а в зимний
период происходит перегрев помещений.
Чтобы системы отопления работали нор-
мально, на источниках теплоты следует под-
держивать спец, график темп-р, при к-ром в
осенне-весеннее время поддерживают более
высокие темп-ры теплоносителя, в
зимнее — более низкие. Этот скорректиров.
график рассчитывают исходя из подачи теп-
152 Грейфер
доносителя только на отопление, а расход
теплоты для горячего водоснабжения обес-
печивается повышением темп-ры тепло-
носителя.
ГРЕЙФЕР (нем. Greifer, от greifen —
хватать) — грузозахватный механизм с
поворотными челюстями, предназнач. для
погрузки, разгрузки и перемещения сып-
учих и мелких ^слежавшихся материал»
плотностью 1,6 т/м3 (песка, коагулянта,
извести) с размером куске® до 120 мм. В кор-
пусе двухчелюстного навесного Г. располо-
жены электродвигатели, механизмы смы-
кания и размыкания челюстей, концевые
выключатели, офаничивающие крайние
положения челюстей. Г. могут быть подве-
шены к крюку крана или пЬали грузоподъем-
ностью до 5 т. На сыпучий материал Г. опу-
скается с разомкнутыми челюстями, в
процессе их замыкания наполняется, после
чего происходят подаем и перемещение Г.
Навесные Г. выпускают вместимостью0,4 и
0,63 м3 с фузоподъемностью соответственно
0,6 и 1 т. Кроме Г. применяют грейферную
однорельсовую тележку, к-рая может уста-
навливаться на подвесные двутавровые
балки или краны мостовые . К раме те-
лежки Крепятся все механизмы. Механизмы
подъема и замыкания состоят из мотора-ба-
рабана, двухступенчатого редуктора с грузо-
упорным и колодочным тормозами, канато-
укладчика, электроаппаратуры и корпуса,
связывающего узлы механизма. Механизм
передвижения состоит из приводной и двух
холостых четырехколесных тележек, к-рые
присоединены к раме механизма подъема
сферическими шарнирами, что позволяет
тележке проходить по криволинейным уча-
сткам пути и выравнивает нагрузку на коле-
са. Кабину грейферной тележки с помощью
подвески и четырехколесной тележки уста-
навливают на двутавровой балке и соединя-
ют тягой с моторной тележкой. Грузоподъ-
емность грейферной тележки 3 т, вмести-
мость Г. 1,5 м , высота подъема до 18 м.
Грейфер моторный двухчелюстной навесной
1 — челюсти; 2 — корпус (головка); 3 — крюковая
траверса; 4 — крюк; 5 — кабель; 6 — челюстная тра-
верса
ГРОХОТ — устройство для механич.
сортировки сыпучих материалов по круп-
ности частиц (кусков). Применяется для
разделения на фракции угля, щебня и т.д., а
также для обезвоживания материалов (обо-
гащ. углей и т.д.). Г. подразделяют на не-
подвижные — устройства и подвижные —
машины. Неподвижные Г. (колосниковые,
дуговые, конич.) состоят из неподвижной
просеивающей поверхностииустановкидля
ее крепления. Колосниковые имеют наклон-
ную поверхность и щель шириной более
50 мм и применяютсядля грубой сортировки
крупнокусковых материалов; дуговые
используются для обезвоживания и
сортировки мелкозернистых материалов
(угля, песка); конические — для обез-
воживаниям грубой сортировки. Высокоэф-
фективны подвижные Г., состоящие из
одной или неск. просеивающих поверхно-
стей (сит), устройств для их установки и ме-
ханизма, приводящего сита в движение. По
характеру движения сит различают Г. с вра-
щающимися поверхностями (барабанные),
качающиеся, вибрац. и полувибрац.
ГРЯЗЕВИК — устройство для осаж-
дения грязи и постор. включений, к-рые не-
сет с собой поток теплоносителя. Земля и
песок попадают в трубопроводы при ремон-
тах, окалина и отложения находятся в тру-
бах Г. устанавливают в тепловых пунктах на
подающих трубах для защиты систем
отопления, калориферов вентиляции и
теплообменных аппаратов горячего водо- ‘
снабжения отзасорения, а также перед водо-
мерами на обратных трубах. Г. для тепловых
пунктов, к-рый характеризуется не-
большим гидравлич. сопротивлением, изго-
товлен из стальных труб. Диаметр корпуса в
3 раза больше диаметра входного патрубка,
врезультатечегопривходевГ.скоростьводы
резкоснижается, чтоспособствует оседанию
частиц. В выходном патрубке размещен
съемный фильтр, представляющий собой
кусок трубы с фланцем, имеющей прорези,
затянутые сеткой из латунной проволоки. В
верхней части Г. имеет кран для выпуска
воздуха,-а в нижней — пробку для спуска
грязи. Рассчитан на давление 1,6 МПа.
Грязевик
1 — вентиль для выпуска воздуха; 2 — корпус; 3 —
съемный патрубок с сеткой; 4 — прокладка; 5 —
пробка для спуска грязи
Двухтрубная система отопления 153
ДАВЛЕНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕ-
СКОЕ — сила динамич. воздействия
потока жидкости на единицу площади
поверхности элемента системы инж. обо-
рудования (напр., водяного отопления),
связ. со скоростью движения и зависящая
от плотности жидкости. Проявляется на
поверхности, норм, к направлению пото-
ка. Измеряется в Н/м2 или Па;
вычисляется как произведение плотности
(кг/мэ) при данной темп-ре жидкости на
половину квадрата скорости ее движения:
Ря- РУ2/^.
ДАВЛЕНИЕ ГИДРОСТАТИЧЕ-
СКОЕ — сила статич. воздействия
жидкости на единицу площади поверх-
ности элемента системы инж. оборудо-
вания здания (напр., водяного отоп-
ления) , зависящая от уд. веса (П/м3) и вы-
соты столба жидкости, располож. над ней.
Измеряется в Н/м2 или Па и вычисляется
как произведение плотности жидкости
(кг/м3) при данной ее темп-ре на уско-
рение свободного падения (м/с2) и на вы-
соту (м) столба этой жидкости: Рс = pqh.
ДАВЛЕНИЕ ЦИРКУЛЯЦИОН-
НОЕ — разность давлений (Па или кПа),
вызывающая циркуляцию тепло-
носителя в замкнутых кольцах системы
отопления. Может быть естеств.
(гравитац.) и искусств, (насосным). Ес-
теств. возникает в вертик. системе отоп-
ления вследствие разл. воздействия
гравитац. сил в столбах нагретого и
охлажд. теплоносителя. Естеств. Д.ц.
определяется разностью давлений гидро-
статических в каждом циркуляр, кольце
системы отопления, включающем 2 столба
теплоносителя одинаковой высоты, нагре-
тых до разл. темп-ры и, следовательно,
имеющих разл. плотность. В простейшем
случае естеств. Д.ц. в системе водяного
отопления вычисляется как произведение
вертик. расстояния Л (м) между центрами
охлаждения и нагревания воды в системе
на ускорение свободного падения g (м/с2)
и на разность плотности охлажд. и ижре-
той воды: Дре ш <Л(ро - рс).
Искусств. Д.ц. создается циркуляр,
насосом или вентилятором, причем
учитывается, что в вертик. системе отоп-
ления с механич. побуждением цирку-
ляции теплоносителя действует также
естеств. Д.ц. (см. Расчетное цирку-
ляционное давление).
ДАМБА. (от галл, dam) — гадро-
технич. сооружение, аналогичное по уст-
ройству земляной плотине, предназнач.
для временного удержания воды, ограж-
дения территории, направлении
движения потока. КнапорнымД. отно-
сят земляные сооружения малой высоты,
возводимые для защиты от воды
территорий, расположенных вдоль рек,
морских берегов, каналов. К напорным Д.
предъявляют те же требования, что и к
средне- и высоконапорным земляным
плотинам. Безнапорные Д. возводят
для защиты акватории порта от воз-
действия волн (молы и волноломы), для
подъема уровня воды в судоходных шлю-
зах, для устройства на них дорог при за-
топлении в паводок прилегающих
территорий и т.д. По назначению Д. под-
разделяют на: струенаправляю-
щ и е, располагаемые вдоль течения или
под углом к нему для отклонения потока в
заданном направлении, сужения русла,
предотвращения подмыва сооружений,
обеспечения плавного искусств, со-
единения или разделения потоков. Их воз-
водят из прочных и долговечных ма-
териалов, поскольку рассчитывают на
длит, срок эксплуатации в условиях
активного взаимодействия с речным пото-
ком; оградительные (Д. обвало-
вания), возводимые для ограждения и
защиты ценных земель, населенных пунк-
тов и пром, предприятий от затопления
паводковыми водами, а также умень-
шения площади затопляемых земель при
стр-ве водохранилищ и создания
различных водоемов в поймах рек. Д. обва-
лования могут быть незатопляемыми
(перелив воды через гребень недопустим в
любых эксплуатац. условиях) и затопляе-
мыми, обеспечивающими защиту обвало-
ванной территории лишь в определ. время
года. Стр-во затопляемых дамб сопряжено
с необходимостью укрепления откосов и
гребня от размыва и устройства в теле дамб
регулируемых водопропускных отвер-
стий; полузапруды (буны,шпоры) —
сооружения, примыкающие к берегу или
продольной дамбе и входящие в русла под
углом к оси потока, применяют для плав-
ного сужения русла, защиты берега или
продольной дамбы от подмыва, изменения
направления течения. Существуют три
вида полузапруд: донные — затопляемые
при любом уровне воды в реке; межен-
ные — затопляемые в паводок; паводко-
вые — незатопляемые при средних и вы-
соких уровнях воды в реке. Полузапруды
подразделяют на короткие и длинные. Ко-
роткие наз. шпорами при /s (0,25—
— 0,33 )В, где В — ширина устойчивого
русла реки. Для возведения дамб исполь-
зуют те же строит, материалы, что и для
возведения плотины. В зависимости от на-
значения и конструкции применяют разл.
способы строит, работ: возведение дамб на-
сухо, гидронамыв и комбинированные.
ДВУХКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУ-
ХА —- система, предназначенная для
обслуживания большого числа поме-
щений с разл. тепловлажностным
режимом. К каждому помещению или
группе сходных по режиму помещений
воздух подают по двум каналам: по одно-
му — нагретый, по др. — охлажденный.
Смешение в нужной пропорции охлажд. и
подогретого воздуха осуществляется в
смесит, клапане, установл. у каждого
помещения. Возможны разл. варианты ус-
тановок кондиционирования воздуха. В
одном из вариантов их оборудуют воздухо-
нагревателем первого подогрева и каме-
рой орошения. Приточные каналы разде-
ляют на два после вентилятора, при этом в
канале теплого воздуха устанавливают
воздухонагреватель второго подогрева.
Охлаждение воздуха в камере орошения
осуществляется до темп-ры, соответству-
ющей миним. темп-ре приточного возду-
ха, к-рая необходима в одном или неск.
обслуживаемых помещениях. Для ост.
помещений доводка выполняется сме-
шением в клапане холодного воздуха с
подогретым. В др. варианте охлаждение
воздуха происходит в воздухоохладителе,
устанавливаемом в канале холодного воз-
духа. В энергетич. отношении такой
вариант предпочтительнее. Возможна
обработка воздуха в двух центр,
кондиционерах раздельно с последующей
подачей отдельно в каналы холодного и
теплого воздуха. Используют прямоточ-
ные и рециркуляционные схемы.
ДВУХПОТОЧНАЯ СИСТЕМА
ОТОПЛЕНИЯ — см. Бифилярная (двух-
поточная) система отопления.
ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ИСПА-
РИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ СИС-
ТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА — система, использующая в
кондиционере принцип испарительного
охлаждения воздуха.
ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА
ОТОПЛЕНИЯ — обогревательная уста-
новка, стояки или ветви к-рой состоят из 2
труб — подающей и обратной. Каждый
отопительный прибор в такой системе
154 Деаэратор
приборы; б — краны КРД; 7 — главный стояк; 8 —
расширительный бак; 9 — воздушная линия; 10—
воздушные краны; 11 — соединительная труба
расширительного бака; 12 — циркуляционный на-
сос; 13 — теплообменник
отопления присоединяется к этим трубам
отдельно, и теплоноситель поступает в
него независимо от др. приборов. Поэтому
при расчете площади отопит, приборов в
Д.с.о. исходят из равенства в них темп-ры
теплоносителя. По положению труб, со-
единяющих отопит, приборы, Д.с.о. мо-
жет быть вертик. (со стояками) и горизонт,
(с ветвями); по положению магистра-
лей — с верхней разводкой (с верхним
расположением подающей и нижней
прокладкой обратной магистралей) и
нижней разводкой (с нижним располо-
жением обеих магистралей). Схемы
вертик. Д.с. (водяного отопления) показа-
ны в совмещ. виде применительно к двух-
этажному зданию. Слева дана часть систе-
мы с верхней разводкой, справа — с
нижней, причем левый стояк изображен с
централизов. удалением воздуха по воз-
душной трубе, а правый — с местным уда-
лением через воздушные краны на отопит,
приборах на верхнем этаже.
Д.с. водяного отопления применяется
сравнительно редко. Система с верхней
разводкой используется при естеств.
циркуляции воды (гравитац. система),,
особенно при квартирном отоплении, а
также для отопления ж.-д. вагонов. При
насосной циркуляции воды эта система
сооружалась преимущественно в мало-
этажных (2—3 этажа) зданиях во избе-
жание значит, вертик. теплового разре-
Фрагменты схем горизонтальной двухтрубной
системы водяного отопления с верхней (в) м
нижней (б) разводками магистралей
гулирования системы отопления. Систе-
ма с нижней разводкой применяется чаще,
особенно при числе этажей более 2—3 и в
зданиях, состоящих из разноэтажных час-
тей. При этом исходят из ее преиму-
ществ — меньшего расхода труб и большей
вертик. гидравлич. и тепловой ус-
тойчивости по сравнению с системой, вы-
полненной с верхней разводкой. Воздуш-
ные трубы для централизов. удаления воз-
духа монтируются только в спец, обосн.
случаях, учитывая увеличение при этом
расхода труб. Как правило, система имеет
воздушные краны в верхних точках стоя-
ков. На схеме изображена распростран.
т.н. столбовая схема прокладки стояков,
при к-рой подводки к отопительным
приборам присоединяются односторонне.
Подающие и обратные стояки при этом
прокладываются рядом (подающие всегда
справа при взгляде из помещения). При
столбовой схеме возможны независимое
регулирование и отключение для ремонта
обособл. парных стояков. Существует так-
же цепочечная схема прокладки стояков,
когда они располагаются разобщенно (по
одному между приборами), а подводки
присоединяются к приборам с разных сто-
рон. При разностор., особенно диагональ-
ном, присоединении труб к радиаторам
отопительным эти приборы лучше прогре-
ваются, исключаются также скобы на сто-
яках для огибания горизонт, подводок,
Горизонт. Д.с.о. устраивается при не-
возможности использовать однотрубную
систему водяного отопления и только с
попутным движением теплоносителя в
ветви (фрагмент системы показан на схе-
ме) . Потери давления в приборных узлах
должны по возможности повышаться
путем, напр., укрупнения приборов и
применения змеевиковой формы
движения в них воды.
£.
ДЕАЭРАТОР (от де... и греч. аег —
воздух) — устройство для удаления из во-
ды растворенных газов Ог и СОг. В Д.
термич. деаэрация воды сочетается с ее
подогревом. Выделение СОгболее сложно,
т.к. при подогреве воды его кол-во
увеличивается из-за разложения бикарбо-
натов и гидролиза образующихся карбона-
тов. Д. устанавливают на ТЭС и в р-ных
котельных для деаэрации питательной
воды, подаваемой в парогенераторы, и
подпиточной воды, подаваемой в тепло-
вую сеть. Термич. Д. подразделяют: п о
назначению — наД. питат. воды паро-
вых котлов, Д. добавочной воды и обрат-
ного конденсата внеш, потребителей, Д.
подпиточной воды тепловых сетей; по
давлению греющего пара — на
Д. повыш. давления, работающие при дав-
лении 0,6—0,8 МПа (на АЭС — до
1,25 МПа) и используемые в качестве Д.
питат. воды на ТЭС и АЭС, атмосферные
Д., работающие при давлении 0,12 МПа,
вакуумные Д., в к-рых деаэрация
происходит при давлении ниже атм.
(7,5—50кПа); по способу обогре-
ва деаэриров. воды — наД.смешива-
ющего типа со смешением греющего пара
и обогреваемой деаэриров. воды, приме-
няемые на всех ТЭС и АЭС, Д. перегретой
воды с внеш, предварит, нагревом воды
отборным паром; по конструктив-
ному выполнению — на Д. с повер-
хностью контакта, образующейся в
процессе движения пара и воды (струйно-
барботажные, струйные и пленочного
типа с неупорядоч. насадкой), Д. с
фиксиров. поверхностью контакта фаз
(пленочного типа с упорядоч. насадкой).
Д. должны: иметь двухступенчатую схему
дегазации воды с паровым барботажем
(см. Барботирование) в качестве второй
ступени деаэрации; а также деаэраторный
бак достаточной вместимости; обес-
печивать быстрый нагрев воды и соответ-
ствующую темп-ру поступающей в Д. во-
ды, а также дробление воды на тонкие
струи, пленки, капли для быстрого нагрева
от вводимого пара; иметь противоточно-
перекрестное движение воды и пара для
лучшего перемешивания и теплообмена',
гарантировать полный и быстрый отвод га-
зов, проходящих через охладитель.
Наибольшее распространение по-
лучили Д. струйного типа, с насадкой,
струйно-барботажные с внутр, обогревом
Дефторирование воды 155
воды паром постоянного давления 0,6-—/
0,8 МПа. Эти Д. являются одновременно
регенеративными подогревателями сме-
шивающего типа. Д. струйного типа
состоит из бака и деаэрац. колонки, в к-
рой установлены тарелки. Греющий пар
подается в нижнюю часть колонки через
горизонт, коллектор — парораспре-
делитель с отверстиями. Выделяемые из
воды газы вместе с небольшой нескон-
денсиров. частью пара (выпаром)
поднимаются и в виде паровоздушной
смеси удаляются из колонки через центр,
штуцер в верхней ее части. Деаэрация во-
ды обеспечивается ее нагревом до кипения
и выделением при этом пара с выпаром в
кол-ве не менее 1,5—3 кг на 1 т деаэриров.
воды. Д. смешивающего типа снабжают
охладителями паровоздушной смеси (вы-
пара), включенными на трубопроводе
подвода деаэрируемой воды. В охладителе
выпара пар конденсируется и его конден-
сат возвращается в Д'.; воздух удаляется в
атмосферу непосредственно, если в Д. под-
держивается избыточное давление, или
через паровоздушный эжектор, если Д.
вакуумный. Деаэриров. вода собирается
под деаэрац. колонкой в деаэраторном
(аккумулирующем) баке цилиндрич.
формы. Д. струйного типа наряду с извест-
ными преимуществами (простота конст-
рукции, малое паровое сопротивление ап-
парата) имеют сравнительно низкую
интенсивность деаэрации воды на
единицу длины струи. Рост произ- сти ус-
тановок приводит к значит, увеличению
высоты колонки (до 4 м и более),
вследствие чего требуется соответствую-
щее помещение для ее размещения и за-
трудняются обслуживание и ремонт Д.
Наиболее эффективны струйно-барбо-
тажные Д. Деаэрация воды в них осущест-
вляется по двухступенчатой схеме. 1-я
Атмосферный деаэратор
1 — бак (аккумулятор); 2 — выпуск питательной во-
ды из бака; 3 — водоуказательное стекло; 4 — мано-
метр; 5—тарелки; <5 спуск воды в дренажный бак;
7 — автоматический регулятор подачи химически
очищенной воды; 8 — охладитель пара; Р — выпуск
пара в атмосферу; 10—трубы; 11 — деаэраторная ко-
лонка; 12 — парораспределитель; 13 — впуск воды в
гидравлический затвор; 14 — гидравлический за-
твор; 15 — выпуск лишней воды из гидравлического
затвора
ступень состоит из двух (верхней и пере-
пускной) дырчатых тарелок и пространст-
ва между ними, в к-ром образуется водя-
ная завеса для контакта с паром. 2-я сту-
пень — барботажное устройство,
состоящее из двух кольцевых перфориров.
зон, огранич. снизу равновысокими коль-
цевыми перегородками'. После обработки в
барботажном устройстве вода, через гидро-
затвор сливается в деаэраторный бак. В
зависимости от типа ТЭЦ и предназна-
чения Д. применяют различные схемы его
присоединения к отборам турбины.
На ТЭЦ обычно применяют двухсту-
пенчатую деаэрацию воды. Первой сту-
пенью является атм. Д., работающий на парю
регенеративного отбора турбины, после к-
рого добавочная вода направляется в линию
основного конденсата; второй — Д. питат.
воды. Для защита Д. устанавливают пре-
дохранит. клапаны (при повышении дав-
ления) и гидрозатвор (при понижении дав-
ления) .Для предотвращения вскипания во-
ды на входе в питат. насосы при снижении
давления Д. устанавливают на высоте не ме-
нее 7 м над насосом. Процесс деаэрации ав-
томатизируют для поддержания необ-
ходимой темп-ры иуровня воды в деаэратор-
ном баке при перем, режиме работы.
Тепловой расчет Д. включает составление и
решение у-ний матер, и теплового баланса.
ДЕАЭРАЦИЯ — процесс удаления
растворенных в воде коррозионно-
активных газов (кислород, свободный
диоксид углерода, аммиак, азот и др.), к-
рые, выделяясь в парогенераторе и трубоп-
роводах тепловой сети, вызывают кор-
розию металла, что снижает надежность
их работы. Продукты коррозии, попадая с
питательной водой в котел, способствуют
нарушению циркуляции, что приводит к
пережогу труб котлоагрегата. Скорость
коррозии пропорциональна концент-
рации газов в воде. Наиболее распростра-
нена термич. Д. воды, основ, на использо-
вании закона Генри — закона раст-
воримости газов в жидкости, согласно к-
рому массовое кол-во газа, раствор, в
единице объема воды, прямо
пропорционально парциальному дав-
лению в изотермич. условиях. Раст-
воримость газов с повышением темп-ры
снижается и для любого давления при
темп-ре кипения равна нулю. При термич.
Д. процессы выделения свободной углек-
ты и разложения бикарбоната натрия
взаимосвязаны. Процесс разложения
бикарбоната натрия наиболее интенсивен
при повышении темп-ры, большей про-
должит. пребывания воды в деаэраторе, и
удалении из воды свободной углек-ты. Д ля
эффективности процесса необходимо
обеспечить непрерывный отвод из деа-
эриров. воды в паровое пространство сво-
бодной углек-ты и подачу пара, свободного
от растворенного СОг, а также
интенсифицировать удаление из деаэра-
тора выделившихся газов, в том числе уг-
лек-ты.
ДЕЖУРНОЕ ОТОПЛЕНИЕ —
обогревание помещений с перем, тепло-
вым режимом здания в нерабочий период
суток или в дни отдыха и праздников при
пониж. темп.-ре воздуха (до 5°С в произв.
зданиях, 10—12°С—в гражданских). Д.о.
осуществляется путем частичного исполь-
зования осн. системы отопления или отд.
отопит, установками, включаемыми толь-
ков нерабочее время; путем переключения
установок приточной системы вентиляции
на рециркуляц. режим работы (если пол-
ная рециркуляция воздуха не противо-
речит требованиям гигиены, пожаро- и
взрывобезопасности помещений). Тепло-
вая мощность Д.о. определяется в соот-
ветствии с теплопотерями помещений
при пониж. темп-ре воздуха в них. При
расчетной темп-ре наружного воздуха в
данной местности выше -5°С Д.о. зданий
обычно не предусматривается.
ДЕЙСТВИТЕЛЬНАЯ КОНЦЕНТ-
РАЦИЯ АЭРОСМЕСИ — концентрация
твердых частиц в потоке воздуха, опреде-
ленная с учетом разницы скоростей
движения воздуха и материала в системе
пневматического транспорта.
ДЕФТОРИРОВАНИЕ ВОДЫ —
способ обработки питьевой воды при со-
держании в ней фтора более 1,5 мг/л в
целях предотвращения заболевания флю-
орозом. Д.в. можно осуществлять методом
сорбции фтора взвешенным осадком
гидроксида алюминия, магния или фос-
фата кальция. Сорбцию целесообразно
Установке дефторирования воды сорбцией све-
жеобразоваиным гидроксидом магния
1 —вихревой смеситель; 2—осветлитель со взвешен-
ным осадком; 3 — скорый фильтр; 4 — резервуар
чистой воды
применять при обработке поверхностных
вод, когда кроме Д.в. необходимы ее освет-
ление и обесцвечивание. Дефторирование
подземных вод применяют при необ-
ходимости их одновременного реагентного
умягчения; Д.в. можно осуществить ее
фильтрованием через фторселективные
сорбенты, при к-ром происходит обменная
реакция фтора и ионами сорбента. Оно
наиболее эффектирно при обработке под-
156 Децентрализованная система горячего водоснабжения
земных вод, как правило, не нужда-
ющихся в др. видах кондиционирования,
или когда одновременно с Д.в. необходимо
ее опреснение. Фильтрование воды через
полупроницаемые мембраны (обратный
осмос), задерживающие фтор-ионы и
пропускающие молекулы воды, также
можно применять для Д.в.
Технологич. схема Д.в. методом
сорбции предусматривает смеситель,
осветлитель со слоем «завешенного осадка
или тонкослойный отстойник со встроен-
ной камерой хлопьеобразоваиия и скорый
осветлит, фильтр. При применении для
Д.в. метода фильтрования используют
фильтров, аппараты с модифициров.
зернистой загрузкой или активиров.
оксидом алюминия либо фильтры с
сильноосновными анионами. В качестве
обратноосмотич. установок Д.в. могут
использоваться аппараты фильтр-прессо-
вого, трубчатого и рулонного типов, а так-
же аппараты с полыми волокнами.
ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СИС-
ТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕ-
НИЯ — система водоснабжения, в к-рой
установки по приготовлению горячей воды
находятся в непосредств. близости от мест
ее потребления. Децентрализ. (местное)
горячее водоснабжение применяют в тех
случаях, когда экономически нецелесооб-
разно сооружение централизов. системы
горячего водоснабжения, — при неболь-
шой плотности тепловых нагрузок в
сельских нас. пунктах и т.п. Кроме того,
децентрализ. горячее водоснабжение
применяют в бытовых помещениях
производств, зданий при числе душевых
сеток менее 5. Достоинствами децент-
рализов. горячего водоснабжения являют-
ся меньшие по сравнению с централизов.
единоврем. капит. вложения, возмож-
ность вводить в работу оборудование по
мере роста потребления; недостатками —
перерасход топлива из-за низкого кпд
мелких установок (исключая газовые во-
донагреватели) , невозможность использо-
вания низкопотенц. теплоты от ТЭЦ, боль-
шая затрата труда и времени населения.
Д.с.г.в. подразделяют на системы го-
рячего водоснабжения жилых домов, ком-
мун. объектов и бытовых помещений пром,
зданий. В жилых домах приготовление го-
рячей воды на хоз.-бытовые нужды может
быть совмещено с приготовлением тепло-
носителя для системы отопления. В
этом случае источником горячей воды
служит серийный двухфункцион. аппарат
тепловой мощностью 17,5—23,2 кВт,
работающий на разл. видах твердого
топлива. Базовый среди них АВТ-17,5,
предназнач. для отопления и горячего во-
доснабжения жилого дома с отапливаемой
площадью до 80 м2. Конструкция топочно-
го устройства позволяет сжигать твердое
топливо в толстом слое, единоврем. загруз-
ка его около 30 кг (на 6—8 ч непрерывной
работы). Аппарат состоит из 2 цилиндрич.
резервуаров, размещ. один в другом.
Внутр, резервуар присоединяют к системе
отоплений, внеш, используют для горячего
водоснабжения. Вода для него получает
теплоту от радиационных поверхностей в
топочной части аппарата и через смежные
поверхности нагрева, радделяюище тепло-
носители обеих систем.
В жилых домах для приготовления
горячей воды широко используют газовые
водонагреватели и водогрейные колонки,
топки к-рых предназначены для сжигания
дров, торфяных брикетов, угля. Кпд водо-
грейных колонок невысок.
Приготовление горячей воды да® ду-
шевых установок бытовых помещений
производств, зданий осуществляется
индивид, скоростными и емкостными во-
до-водяными или пароводяными подогре-
вателями.
ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СИС-
ТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ состоит из
источника теплоты, к-рый совмещен с на-
гревательным прибором потребителя или
соединен с ним внутр, тепловыми се-
тями. Т.о., осн. признак Д.с.т. —
отсутствие внеш, тепловых сетей. Д.с.т.
обеспечивает теплотой помещение,
квартиру или здание. Большие здания
имеют развитые внутр, тепловые сети, к-
рые наз. системами отопления. Т.к.
система теплоснабжения небольшой
группы зданий мало отличается от систе-
мы отопления одного здания, в энергетике
к децентрализо®. относят системы с тепло-
вой мощностью менее 50 МВт. Д.с.т. де-
лятся на две группы: 1) системы, у к-рых
источник теплоты соединен с
приемниками (нагреват. приборами, ка-
лориферами, водоразборной арматурой и
пр.), внутр, тепловыми сетями (системы
отопления, вентиляции и местные систе-
мы горячего водоснабжения) ;2) системы,
у к-рых источник теплоты и нагреват.
поверхности объединены в одном агрегате
(отопительные печи, теплогенераторы).
Значит, распространение получили
поквартирные системы отопления и систе-
мы, обеспечивающие отопление и горячее
водоснабжение квартиры. В качестве
источника теплоты используют малые чу-
гунные котлы, автоматич. газовые водо-
нагреватели и двухфункциональные теп-
логенераторы на твердом топливе.
Децентрализов. системы первого
типа находят применение в городах и сель-
ской местности, второго типа — в малых
нас. пунктах.
ДЖОУЛЯ — ЛЕНЦА ЗАКОН —
закон, характеризующий тепловое
действие электрич. тока. Согласно этому
закону кол-во теплоты, выделяющейся в
проводнике при прохождении по нему
пост, электрич. тока, зависит от силы тока,
сопротивления проводника и времени
прохождения тока. Назван по именам
англ, физика Дж.П. Джоуля (1818—
1889) и рус. физика Э.Х. Ленца <1804—
1865). По Д. — Л.з. устанавливают тепло-
вую мощность (в ваттах) электроприбора
отопительного с прямым преобразо-
ванием электроэнергии в теплоту исходя
из активного сопротивления проводника.
Активное сопротивление провода или ка-
беля обратно пропорционально площади
поперечного сечения и прямо
пропорционально длине и уд. электрич.
сопротивлению, к-рое возрастает по мере
повышения темп-ры проводника.
ДИАГРАММА I—d ВЛАЖНОГО
ВОЗДУХА — графич. изображение воз-
можных сочетаний свойств влажного воз-
духа, связывающее все параметры, опре-
деляющие его тепловлажностное состо-
яние. Диаграмма /—d разработана в 1918
Л.К.Рамзиным. Д.в.». применяют для
определения параметров воздуха: to —
темп-ры, (м—- температуры мокрого
термометра, tp — точки росы, 7В — уд.
энтальпии, </в — влагосодержания, <р в —
относительной влажности воздуха, Рв —
парциального давления водяных паров и
Рн — то же, при полном насыщении. На
Д.в.в. строят кривые изменения теплов-
лажностного состояния воздуха при его
обработке в вентиляц. камере и
Диаграмма I—d влажного воздуха
Динамика давления в системе отопления 157
Схема определения параметров влажного воз-
духа
tjj — температура воздуха; гм — температура мокро-
го термометра; гр — точка росы; /в — удельная эн-
тальпия; </в — удельное влагосодержание; ОС в —
относит, влажность; Рв.п — парциальное давление
водяных паров; Рн — то же, при полном насыщении
при /в; Рм — то же, при /м
кондиционере, а также в результате про-
цессов, происходящих в вентилируемых и
кондиционируемых помещениях.
Д.в.в. представляет систему косо-
угольных координат, к-рые позволили
расширить область ненасыщ. влажного
воздуха. По оси ординат отложены две
тепловые хар-ки — уд. энтальпия и темп-
ра воздуха. Для сухого воздуха они связа-
ны через уд. теплоемкость зависимостью
/с.в “ Св/в. Поэтому две шкалы оси ординат
четко связаны одна с др. На оси абсцисс,
образующей с осью ординат угол 135°, раз-
мещена шкала вдагосодержания влажного
воздуха. Поле Д.в.в. разбито линиями пос-
тоянных I, t и d. Линии пост, темп-ры пос-
троены с использованием осн. ур-ния для
уд. энтальпии /в-Св^+(го + Св.п(в)</в40"3,
где Св, Св.п — уд. теплоемкость соответст-
Простейший (политропный) процесс изменения
состояния воздуха
тцчкиЛиЛ-—начало и конец процесса; £ —угловой
коэффициент луча процесса
Пример построения на диаграмме сложного
процесса изменения состояния влажного воз-
духа (вентиляц. процесс для холодного периода
года)
£пом — угловой коэфф, луча процесса в
вентилируемом помещении
венно сухой части воздуха и водяных
паров; Го — уд. величина скрытой теплоты
испарения влаги при темп-ре 0°С; 10'3 —
поправка на несовпадение размерности
(принято da, г/кг).
Зону, ненасыщ. водяными парами
воздуха, на Д.в.в. ограничивает линия
полного насыщения (у> - 1 или 100%).
Она построена по эксперимен. зависимос-
тям давления водяного пара от темп-ры и
барометрич. давления воздуха. Для каж-
дого значения последнего (расчетное зна-
чение его известно для каждого р-на)
строят свою Д.в.в. Линии относит, влаж-
ности воздуха строят, используя ур-ние,
получ. из закона Клайперона—Менделее-
ва, da- 623(^>в/’н/Л— />вРк), где 623 —
числ. коэфф. — соотношение молекуляр-
ных масс водяных паров и сухого воздуха,
умнож. на 103.
Определение хар-к влажного воздуха
в произвольной точке Д.в.в. показано на
схеме. Процесс изменения тепловлажно-
стного состояния воздуха обозначается
на Д.в.в. отрезком прямой, начина-
ющимся в точке с нач. параметрами и за-
канчивающимся с конечными парамет-
рами. Простейшие изображаемые отрез-
ком процессы изменения состояния возду-
ха: нагрев воздуха, охлаждение воздуха
сухое (до <р s и -1), увлажнение воздуха
паром, увлажнение воздуха адиабатное,
осушка воздуха сорбционная, смешение
воздуха и политропный процесс изме-
нения состояния влажного воздуха. Хар-
кой процесса изменения состояния возду-
ха является угловой коэфф, луна процесса
изменения состояния воздуха (луч, прове-
денный из точки А через точку В, —
синоним тангенса угла наклона прямой в
чпрямоугольной системе координат). Он
определяется по ф-ле е = (/в - Is) /
/ (dA - dA) 103.
Диапазон изменения углового ко-
эфф. от + оо до нуля и от нуля до - оо , как
у тангенса. У многих Д.в.в. по краю нане-
сена шкала угловых коэфф. Изменение со-
стояния воздуха характеризуется двумя
или более простыми процессами. Напр.,
вентиляц. процесс в холодный период года
состоит из: нагрева наружного воздуха Я
до темп-ры в точке К (выход из ка-
лорифера')', адиабатного увлажнения воз-
духа до состояния в точке О (выход из
оросит, камеры); нагрева воздуха в систе-
ме вентиляции до состояния в точке П
(приток в помещение); политропного про-
цесса в помещении (параметры внутр, воз-
духа в точке В и воздуха, уходящего из
помещения в точке У).
ДИАФРАГМА — диск с отверстием,
вставляемый в трубопровод или воздухо-
вод в качестве сужающего устройства.
Применяется при измерении расхода
жидкости, пара, воздуха или газа, проте-
кающих по трубе или воздуховоду.
ДИНАМИКА ДАВЛЕНИЯ В СИС-
ТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ — изменение
гидравлич. давления в системе водяного
отопления при циркуляции тепло-
носителя, связанное с совместным
действием циркуляционного насоса и
естеств. циркуляц. давления (в насосной
системе отопления) или только естеств.
циркуляц. давления (в гравитационном
отоплении). Изменение гидравлич. дав-
ления рассматривается для того, чтобы вы-
явить в системе отопления места с чрез-
мерно низким или высоким давлением, в
к-рых возможно нарушение циркуляции
воды или разрушение отд. элементов.
Гидравлич. давление в каждой точке зам-
кнутых циркуляц. колец системы отоп-
ления непрерывно изменяется в течение
отопительного сезона вследствие непо-
стоянства плотности воды и циркуляц.
давления. Исходное давление принимает-
ся равным гидростатич. в каждой точке
системы в состоянии покоя. Наибольшие
изменения давления в системе происходят
при циркуляции мркс. кол-ва воды, темп-
ра к-рой достигает предельного значения
при расчетной темп-ре наружного возду-
ха. Сравнивая крайние значения давления
при этих двух гидравлич. режимах, можно
судить о Д.д. в каждой точке системы отоп-
ления в течение отопит, сезона. Д.д. расс-
матривается как в обособл. или изолиров.
от наружных теплопроводов системе во-
дяного отопления (имеющей собств. бак
расширительный), так и в системе, присо-
един. к наружным теплопроводам по
дависимой схеме (без бака расширит.).
Для анализа Д.д. используется графой-
158 Динамика давления в системе отопления
Эпюра гидростатического давления в системе; Эпюра гидростатического давления в системе
отопления с нагреваемо» водой при без- водяного отопления при действии насоса
действии насоса
1 —открытый расширительный бак; 2 — циркуляционный насос; 3 — центр нагревания; 4 — центр охлаж-
дения; О — точка постоянного давления
налитич. способ, причем в системе отоп-
ления определяется изменение только дав-
ления гидростатического (без учета в ней
несоизмеримо меньшего давления
гидродинамического). Динамику дав-
ления в отд. вертик. системе отопления с
открытым расширит, баком рассматрива-
ют, принимая за плоскость отсчета свобод-
ную поверхность воды в баке, находящую-
ся на неизм. уровне. Тогда в каждой точке
системы, заполн. водой, можно найти
избыточное гидростатич. давление в
зависимости от высоты столба воды, рас-
полож. над рассматриваемой точкой. В
кольцах системы с нагреваемой водой при
бездействии циркуляц. насоса это дав-
ление одинаково на выбранном уровне. В
системе с нагреваемой и охлаждаемой во-
дой (центр охлаждения располагается вы-
ше центра нагревания) при бездействии
циркуляц. насоса (фактически в гравитац.
системе отопления) происходит переход
от статич. режима (гидростатич. давление
показано штрихпунктирными линиями на
схеме) к динамическому режиму, вызван-
ному естеств. циркуляц. давлением
(величина Д ре )• Естеств. циркуляц. дав-
ление возникает вследствие различия в
значениях гидростатич. давления двух
•столбов охлажденной (плотность/» 0) и на-
гретой (плотность р'г ) воды. При уста-
новившемся движении воды гидростатич.
давление изменяется во всех точках систе-
мы (сплошные линии), кроме точки
присоединения трубы расширит, бака,
наз. точкой пост, давления или "нейтраль-
ной" точкой (точка 0) системы отопления.
Перед точкой 0 (считая по направлению
движения воды) гидростатич. давление
увеличится, после тбчки 0 уменьшится по
сравнению со значениями гидростатич.
давления в статич. режиме.
В системе отопления с нагреваемой и
охлаждаемой водой при действии цирку-
ляц. насоса (в насосной системе отоп-
ления) гидростатич. давление в точке
присоединения трубы расширит, бака
(точка 0) не изменяется (при пост, объеме
воды в системе), т.е. точка 0 по-прежнему
остается "нейтральной". В системе
возникает усил. динамич. режим благода-
ря совместному действию двух побудите-
лей циркуляции воды — циркуляц. насоса
и естеств. циркуляц. давления. При этом
система разделяется на зону нагнетания
насоса от его нагнетат. патрубка до точки
пост, давления и зону всасывания от этой
точки до всасывающего патрубка насоса.
Эпюра гидростатич. давления при насос-
ной циркуляции воды в системе отопления
показывает, что во всех точках (кроме
точки 0) гидростатич. давление (сплош-
ные линии) возросло в зоне нагнетания и
уменьшилось в зоне всасывания насоса.
Увеличение гидростатич. давления в лю-
бой точке i в зоне нагнетания насоса рав-
няется потерям давлений в трубах Д рпот
при движении воды от рассматриваемой
точки I до точки пост, давления (точки 0):
Ринат “/>^Ai + А Рпот, а уменьшение дав-
ления в любой точке I в зоне всасывания
равняется потерям давления Дрпот от
точки 0 до точки /: pi.Bc = pghi - Др пот,
где — высота столба воды от расс-
матриваемой точки до уровня воды в
расширит, баке. Следовательно, в резуль-
тате Д.д. в зоне нагнетания насоса возмож-
но опасное для целостности отдельных
элементов системы отопления повышение
гидростатич. давления (напр., в котле или
теплообменнике). Напротив, в зоне всасы-
Эпюра гидростатического давления в системе
водяного отопления, непосредственно соеди-
ненной с наружными теплопроводами (без
расширительного бака)
Д — точка постоянного давления ('нейтральная*
точка)
вания насоса возможно такое понижение
давления, что может произойти вскипание
теплоносителя или подсос воздуха из ат-
мосферы с нарушением циркуляции воды
в системе. Для исключения нарушения
циркуляции воды по этой причине
практикуется присоединение труб
расширит, бака к общей обратной
магистрали близ всасывающего патрубка
циркуляц. насоса системы.
Д.д. в с.о. здания без расширит, бака,
непосредственно соедин. с наружными
теплопроводами, рассматривается в ус-
ловиях, когда необходимо определить зна-
чения гидростатич. давления в подающем
и обратном наружных теплопроводах в
месте ввода их в здание. Гидростатич. дав-
ление в вертик. системе отопления, непос-
редственно присоедин. к наружным теп-
лопроводам, должно быть достаточным не
только для заполнения системы водой, но
и для создания в наиболее высоко распо-
лож. точке системы нек-рого избыточного
давления. Это необходимо для надежного
удаления воздуха из системы при темп-ре
воды (г “ 100°С и предотвращения
вскипания ее при темп-ре /г=100°С. Для
выполнения этих условий в статич.
режиме на схеме проведена
штрихпунктирная линия на достаточной
высоте Л1 над верхней подающей
магистралью системы отопления. Высота
Ai при /г=100°С должна соответствовать
гидростатич. давлению не менее
0,01 МПа, а при (г- 150°С — давлению
0,4 МПа. Остальные штрихпунктирные
линии (статич. режим) нанесены исходя
из выбранного избыточного давления в
верхней подающей магистрали. В резуль-
тате получено необходимое гидростатич.
давление рг в точке Д обратной
магистрали. Если решено давление рг под-
держивать на получ. уровне (напр., с
помощью регулятора давления "до себя"),
то точка Д становится искусств, точкой
пост, давления системы отопления. Дав-
ление рг является исходным для постро-
ения пьезометрич. линий в динамич.
режиме (сплошные линии на схеме, выра-
жающие условно равномерные линейные
и местные потери давления в системе отоп-
ления) . Изменение гидростатич. давления
определяется в трех характерных точках
системы отопления (не считая точки Д, в
к-рой давление рг принято постоянным).
Это — точка Г нижней обратной
магистрали, наиболее удаленная от на-
ружного обратного теплопровода, точка В
верхней подающей магистрали, наиболее
высоко располож. и удаленная от ввода на-
ружного подающего теплопровода, и точ-
ка А в начале подающей магистрали систе-
мы. Гидростатич. давление в точке Г выра-
жает наибольшее давление в нижней
обратной магистрали (и в системе): Рмакс
= рг+ Д Рг- д, где Д Рг- д — потери дав-
Диффузор J 59
ления при перемещении воды от точки Г до
точки Д. Наибольшее давление не должно
превосходить рабочее для каждого эле-
мента системы. Если, напр., давление рг
близко к 0,6 МПа, то с учетом потерь дав-
ления в обратной магистрали макс, гидро-
статич. давление в радиаторах, располож.
на уровне ввода наружных теплопроводов
и ниже его, может превысить рабочее дав-
ление и привести к их разрушению.
Гидростатич. давление в точке В выражает
наименьшее давление в верхней подаю-
щей магистрали (и в системе) в динамич.
режиме: Рмин = рг + Дрв- д ~ ро
где Дрв-д — потери давления при
движении воды от точки В до точки Д;
ро — плотность охлажд. воды; h — высота
системы. Привед. выражение служит для
проверки условия невскипания высоко-
темп-рной воды, если давление рг принято
без учета темп-ры воды. Напр., если высо-
та системы h ” 20 м, А рв-д равно 0,05, а
давление рг ~ 0,25 МПа, то миним. дав-
ление в верхней точке при циркуляции во-
ды в системе составит рмин "* 0,25 + 0,05 -
-(977,81-9,81.204О'6)- 0,11 МПа. Этого
давления будет недостаточно для предотв-
ращения вскипания воды, имеющей темп-
ру более 120°С. Гидростатич. давление pi
в точке А (если считать, что точка А на-
ходится на одном уровне с точкой Д) выра-
жает наибольшее давление в подающей
магистрали в динамич. режиме: pi-
-рг+Дрс-Дре, где Дре - А рд-д—
потери давления при движении воды от
точки А до точки Д, т.е. общие потери дав-
ления в системе отопления; Дре-gA (р0 -
-рг) — естеств. циркуляц. давление.
Видно, что разность гидростатич. дав-
лений в подающем и обратном наружных
теплопроводах на вводе их в здание, вызы-
вающая циркуляцию воды во внутр, систе-
ме отопления, меньше потерь давления
при движении воды в системе Арс на
величину естеств. циркуляц. давления
Д ре. Закономерность Д.д. в теплопроводах
внутр, системы водяного отопления без
расширит, бака относится и к случаю
применения смесит, насоса или водо-
струйного элеватора на тепловом вводе в
здание.
ДИСБАЛАНС ВОЗДУХА — раз-
ность массовых расходов подаваемого в
помещение (здание) и удаляемого из него
воздуха вентиляционными системами с
искусств, побуждением движения или
системами кондиционирования воздуха.
ДИСПЕТЧЕРСКОЕ УПРАВЛЕ-
НИЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ — цент-
рализов. управление режимами системы
теплоснабжения, осуществляемое спец,
службой эксплуатации теплоснабжающе-
го предприятия, к-рая называется диспет-
черской. Осн. задача Д.у.т. — оптим. сог-
ласование режимов всех сооружений и
оборудования системы с целью беспере-
бойного снабжения потребителей тепло-
той и горячей водой. Диспетчерская
служба подчинена руководству
предприятия, а по вопросам теплоснаб-
жения в энергетич. системах — диспет-
черской части последних. Состоит из груп-
пы режимов и дежурных смен диспет-
черских пунктов. В зависимости от объема
обслуживания предусматривают односту-
пенчатое Д.у.т. — с одним диспетчерским
пунктом или двухступенчатое — с центр,
диспетчерским пунктом предприятия и
неск. р-ными диспетчерскими пунктами,
обслуживающими р-ны тепловых сетей
(см. Автоматизация систем теплоснаб-
жения). В оперативном управлении
диспетчера центр, диспетчерского пункта
находятся магистр, и распределит, тепло-
вые сети, насосные станции на сетях, ко-
тельные, а р-ного — тепловые пункты
потребителей. Д.у.т. осуществляет: конт-
роль за гидравлич., темп-рным и водным
режимами, за состоянием оборудования
теплоисточников, сетевых сооружений и
потребителей; рацион, использование
теплоносителя и соблюдение эко-
номичных режимов работы всех звеньев
системы теплоснабжения; руководство
оперативным персоналом р-нов и служб
тепловой сети; руководство операциями
по обнаружению, локализации и
ликвидации аварий в тепловых сетях. Для
выполнения этих функций центр, и р-ные
диспетчерские пункты оснащают технич.
средствами, к к-рым относятся датчики
оперативной информации и исполнит,
органы на контролируемых пунктах, ап-
паратура и каналы телемеханики, средст-
ва обработки и воспроизведения инфор-
мации на пункте управления в диспет-
черских пунктах. Состав оперативной
информации (см. Телеконтроль и теле-
управление теплоснабжением). Аппара-
тура телемеханики предназначена для
обмена информацией между конт-
ролируемыми пунктами (место разме-
щения объектов контроля и управления) и
пунктами управления (место размещения
диспетчерского оборудования). Каналы
телемеханики могут быть организованы
либо прокладкой самостоят. кабельных
линий связи, либо выделением втелеф. ка-
белях гор. сети определ. кол-ва пар жил.
На диспетчерском пункте размеща-
ется оборудование Д.у.т., состоящее из
диспетчерского щита, диспетчерского
пульта, устройств телемеханики, аппара-
туры диспетчерской и технологич. связи,
телетайпа, вычислит, средств АСУ и др.
аппаратуры. Оно находится в диспетчер-
ском зале, аппаратных телемеханики и
связи, лаборатории. На диспетчерском
щите или дисплее изображается мне-
монич. схема системы теплоснабжения и
ее отд. сооружений, к-рую рассматривают
как информац. модель контролируемого
объекта. Д.у.т. применяют как при обыч-
ной диспетчеризации системы теплоснаб-
жения, так и при функционировании ав-
томатизированной системы диспетчер-
ского управления централизованным
теплоснабжением (АСДУЦТ) и авто-
матизированной системы управления
технологическими процессами цент-
рализованного теплоснабжения.
ДИФФУЗИЯ водяного
ПАРА — процесс влагопереноса, заклю-
чающийся в изотермич. перемещении
влаги в виде пара. Д.в.п. наблюдается в
воздухе и происходит при наличии
градиента концентрации водяного пара
согласно ур-нию: q - -DgradC, где q —
плотность потока пара, кг/(м2/с); С —
концентрация водяного пара в воздухе,
кг/м3; D — коэфф, диффузии, м2/с. Ко-
эфф. Д.в.п. в воздухе определяется
эмпирич. ур-нием: £> - 0,217(77273)1,88,
где Т — темп-ра, К.
Д.в.п. в строит, материале считают
происходящей по механизмам диффузии
в макрокапиллярах, эффузии в мезо-
капиллярах и капиллярного скольжения.
Если принять, что вся влага при пароп-
роницаемости через образец строит, ма-
териала происходит по этим механизмам,
то суммарный коэфф, диффузии D этого
материала связан с коэфф. паропроницае-
мости соотношением D *• р&.Р/&С, где
/4 — коэфф. паропроницасмости,
кг/(Па-М‘С>; АР — перепад упругости во-
дяного пара по толщине образца, Па;
ДС — перепад концентрации водяного
пара в воздухе по толщине образца, кг/м3.
Иногда используют безразмерную
величину — сопротивление Д.в.п. ма-
териала, к-рую обозначают той же буквой
р.. Эта величина показывает, во сколько
раз коэфф. Д.в.п. в материале меньше, чем
в воздухе: р -!)/£>.
ДИФФУЗОР — фасонная часть воз-
духовода, служащая для перехода от его
меньшего сечения к большему по направ-
лению потока. Д. бывают конич. (при
круглых воздуховодах) и пирамид, (при
Схема диффузора
1 — направление движения воздуха; 2 — зона отрыв-
ного течения; а — угол раскрытия диффузора
160 Дозатор
прямоугольных воздуховодах). При плав-
ном расширении в Д. за счет уменьшения
скорости увеличивается статич. давление.
Д. наиболее часто применяют для присо-
единения воздуховода к вентилятору со
стороны нагнетания. Это позволяет
уменьшить коэфф. местного
сопротивления вследствие более плавного
расширения воздушного потока и исклю-
чения условий для образования вихрей и,
следовательно, уменьшить потери дав-
ления, развиваемого вентилятором.
ДОЗАТОР — устройство для авто-
матич. отмеривания (дозирования) за-
данного объема жидких и сыпучих в-в.«
Для дозирования известкового молока
рекомендуют Д. циркуляц. типа, обес-
печивающие пост, его перемешивание во
избежание осаждения взвеш. в-в.
Циркуляция выполняется насосом через
циркуляц. бак (мешалку). К Д. такого
типа относится Д. известкового молока
бункерный автоматич. (ДИМБА). Он
представляет собой емкость, раздел,
перегородками на три бункера. В первый
подается раствор (суспензия) извести
циркуляц. насосом из расходного бака.
Постоянство уровня в этом бункере под-
держивается водосливом, отводящим
излишки жидкости в бункер возврата и
далее в расходный бак. Остальной расход
проходит через лоток, снабженный
стабилизирующими перегородками. Па-
дающая из лотка струя рассекается но-
жом-делителем на две части, одна из них
(дозируемая) падает в расходный бункер
и направляется к месту ввода в обрабаты-
ваемую среду, вторая попадает в бункер
возврата и далее в расходный бак цирку-
ляц. насоса. Положение ножа-делителя
может изменяться с помощью исполнит,
механизма с электроприводом, меняю-
щего соотношение дозиров. и возвратно-
го расходов реагента пропорционально
заданным параметрам (pH, расходу
обрабатываемой воды и т.п.). Циркуляц.
расход должен превышать дозируемый в
1,5—2 раза. Для дозирования известко-
вых растворов могут применяться Д. со
сменными шайбами, в к-рых изменение
дозы обеспечивается изменением уровня
раствора над шайбой с калибров,
отверстием, рассчит. на соответству-
ющий расход. В Д. этого типа также пре-
дусматривают циркуляцию известкового
молока. Для подачи дозированного рас-
хода в напорные системы применяют на-
сосы-Д. (плунжерные или винтовые).
ДРЕНАЖ СООРУЖЕНИЙ—'
система дрен, предназнач. для сбора и
отвода грунтовых вод от сооружений с
целью осушения их массивов, защиты от
проникания в них воды, упрочения осно-
вания, снижения фильтрац. давления.
По конструктивным особенностям
различают горизонт., вертик. и
комбиниров. типы. Д.с. горизонт, выпол-
няют в виде трубчатых или галерейных
дрен, канав и лотков. Трубчатые пред-
ставляют собой сочетание дренажных
труб с одним или неск. слоями фильтру-
ющей обсыпки из песка и гравия. Д.с.
вертик. — система скважин, объедим,
сборным коллектором, через к-рый вода
откачивается насосным агрегатом либо
отд. насосом, помещ, на каждой
скважине. Д.с. комбинир. — сочетание
горизонт, дрены и ряда самоизлива-
ющихся скважин. Продольный горизонт,
дренаж применяют для искусств,
понижения уровня грунтовых вод в узкой
полосе подземной трассы трубопровода
(канальной и бесканальной прокладки).
Грунтовые и поверхностные воды,
проникая через стенки каналов и покров-
ные оболочки бесканальных прокладок,
увлажняют теплоизоляцию и вызывают
коррозию труб. Дренаж представляет со-
бой пористую засыпку из щебня, гравия
средней крупности (5—20 мм) и крупно-
зернистого песка (0,5—1,0 мм). Конст-
рукция дренажа зависит от уровня и
дебита грунтовых вод. При малом дебите
и невысоком уровне грунтовых вод мест-
ное дренирование устраивают в виде
фильтрующего основания и обсыпки сте-
нок канала на высоту макс, подъема
грунтовых вод. При большом дебите и
высоком уровне воды выполняются пес-
чаная и гравийная обсыпки всей конст-
рукции с прокладкой одной, а иногда
двух дренажных труб с обеих сторон.
Гравийная обсыпка, обладая высокой
пористостью, служит в определ. мере
воздушным зазором, что важно при бес-
канальной прокладке теплопровода.
Для устройства дренажа используют ас-
бестоцементные, керамич., бетонные и
железобетонные безнапорные трубы с
цилиндрич. или щелевыми во-
доприемными отверстиями. Для предох-
ранения дренажных труб от засорения
грунтом отверстия в них обсыпают
гравием или щебенкой, а для их
прочистки используют контрольные ко-
лодцы. Для устройства дренажа приме-
няются также трубы из фильтрующего
пористого бетона (трубофильтры), вы-
полняющие роль трубчатой дрены и
гравийного фильтрата, что упрощает и
удешевляет конструкцию. Уклон труб
продольного дренажа должен быть не ме-
нее 0,003.
ДРЕНАЖНАЯ ЛИНИЯ СИС-
ТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — горизонт, или
вертик. стальная оцинков. труба диамет-
ром 20—25 мм, предназнач. для
аварийного слива воды или конденсата
из части или всей системы водяного или
парового отопления здания, имеющего
более 3 этажей, в канализационную
Схема дренажа стояков водяного отопления
1—запорный кран; 2—стояк; 3—спускной кран; 4 —
магистраль; 5—дренажная линия; б—общий запор-
ный вентиль; 7—открытый перепускной бачок; 8—
водосток
сеть. В низшей по уклону точке труба
заканчивается общим запорным
вентилем над перепускным бачком, отде-
ляющим с разрывом струи ка-
нализационную сеть от системы отоп-
ления, в к-ром вода должна охлаждаться
до 40°С.
ДРОБЕОЧИСТИТЕЛЬНАЯ УС-
ТАНОВКА — устройство для очистки
поверхностей нагрева котлов от золошла-
ковых отложений. Осн. элементами Д.у.
являются устройства для транс-
портировки дроби в верхнюю часть кон-
вективной шахты, сбора и хранения
дроби над конвективной шахтой перед
вводом ее в газоход и под нею после
цикла очистки, распределения дроби по
горизонт, сечению газохода перед
очищаемыми поверхностями нагрева,
поддержания дроби в чистоте и подго-
товки для ее последующего использо-
вания. В верхней части конвективной
шахты котла помещают разбрасыватели,
к-рые равномерно распределяют дробь
по сечению газохода. При падении дробь
сбивает осевшую на трубах золу, а затем
вместе с ней собирается в бункерах, рас-
полож. под шахтой. Из бункеров дробь
вместе с золой поступает в сборный бун-
кер, из к-рого питатель подает их в тру-
бопровод, где масса золы с дробью под-
хватывается воздухом и выносится в дро-
беуловитель, откуда дробь по рукавам
вновь поступает в разбрасыватели, а воз-
дух вместе с частицами золы направляет-
ся в циклон, где происходит их разде-
ление. Воздух из циклона удаляется в га-
зоход перед дымососом, а зола, осевшая
в циклоне, сбрасывается в систему золо-
удаления парогенераторной установки.
Транспортировка дроби осуществля-
ется по всасывающей или нагне-
тат. схеме. При всасывающей схеме
разрежение в системе создается паровым
эжектором или вакуум-насосом. При
Дымовая труба 161
нагнетат. схеме транспортирующий воз-
дух подается компрессором.
ДРОБИЛКА — машина для дроб-
ления твердых материалов. Различают Д.
крупного (до 100—-300 мм), среднего
(25—100 мм) и мелкого (5—25 мм) дроб-
ления. По форме дробящего органа Д. под-
разделяют на 5 классов: щековые (ма-
териал дробится раздавливанием,
изгибом, истиранием между двумя прямо-
угольными плитами —- щеками); конуса
н ы е (дробление производится внутри не-
подвижной чаши конусов, совершающих
круговое качение); валковые (ма-
териал затягивается силами трения и раз-
давливается между двумя паралл.
цилиндрич. валками, вращающимися с
одинаковой скоростью один навстречу
др.); молотковые (дробятматериал
ударами молотков, шарнирно закреплен-
ных на быстровращающемся роторе);
стержневые. Д. трех первых классов
используют для дробления твердых ма-
териалов (напр., строит, камня и др.); вал-
ковые и молотковые Д. дробят хрупкие и
мягкие материалы (уголь, известняки и
др.). Осн. показателем является кратность
дробления — отношение макс, размеров
кусков материала до и после дробления.
Кратность дробления зависит от конст-
рукции Д. и может колебаться от 4 до 20.
ДРОССЕЛИРУЮЩАЯ ШАЙБА —
металлич. (обычно из нержавеющей
стали) шайба, устанавливаемая в трубах
(напр., систем парового отопления) для
увеличения потерь давления на данном
участке. Д.ш. может быть установлена в
Схем* дробеочистительиьи устаношж
а— под разрежением с пневматич. распре-
делением дроби; б — под давлением с
верхним распределением дроби; 1 — бун-
кер для дроби; 2 — выход продуктов сго-
рания; 3—трубопровод для подачи дроби;
4 — разбрасыватель дроби; 5 — тарельча-
тый питатель; б — автоматич. клапан-
мигалка; 7 — дробеуловитель-циклон; 8 —
эжектор; 9 — подвод охлаждающей воды;
10 — инжектор; 11 — выход воздуха из
пылеуловителя
муфтовом или фланцевом соединении, в
патрубке запорной арматуры. При проте-
кании перемещаемой среды (пара, кон-
денсата, воды.) через отверстие Д.ш.
происходит понижение давления,
величина к-рого зависит от расхода среды
и диаметра отверстия Длп., принимаемого
практическй не менее 3 (вода) — 4
(пар) мм.
ДРОССЕЛЬ-КЛАПАН — устройст-
во для регулирования расхода воздуха в
воздуховодах вентиляц. сети, выполи, в
виде поворачивающегося вокруг своей оси
клапана. Ось крепится на противополож-
ных стенках канала (воздуховода). С
помощью Д.-к. можно уменьшать расход
воздуха в широких пределах. Д.-к. уста-
навливают на ответвлениях от гл.
магистрали для выравнивания их
сопротивления и регулирования расхода
воздуха.
ДРОССЕЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЬ —
спец, вентиль (клапан), используемый в
холодильных агрегатах и тепловых насо-
сах, в к-ром происходит процесс дрос-
селирования, т.е. необратимого
расширения жидкости с понижением дав-
ления и темп-ры. В результате дрос-
селирования часть жидкости превращает-
ся в пар, причем ее энтальпия остается
неизменной.
ДУТЬЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР —
машина для подачи воздуха в котельные и
печные агрегаты, устанавливаемая для
преодоления при подаче воздуха в топку
значит, сопротивления слоя топлива на
колосниковой решетке шт горелок, а так-
же сопротивления воздухоподогревателя
по воздушной стороне. В отопит, котель-
ных применяют вентиляторы низкого или
среднего давления. Воздух, подаваемый в
топки отопит, котлов, обычно не подогре-
вают; его забирают из помещения котель-
ной и снаружи. Подачу Д.в., м3/с, опреде-
ляют по ф-ле У» ~ 1,1атВрУ0(273 +
+ (в)76О/273в, где 1,1 — коэфф, запаса,
учитывающий утечки воздуха через не-
плотности ; а т —- коэфф, избытка воздуха
в топке; Др — макс, расход топлива, м3/с;
Уо —- кол-во воздуха, необходимого для
сжигания 1 м3 топлива при 0°С и
Р™ 101,3 кПа, м3/м3; t*—темп-ра подава-
емого воздуха, °C; b — барометрия. дав-
ление воздуха, Па. Д.в. (как правило, цен-
тробежные) по подаче и необходимому на-
пору подбирают по каталогам. Такие
вентиляторы необходимы для преодо-
ления сопротивления на выходе из возду-
хоподводящего устройства и местных
сопротивлений в воздуховодах, форсунке
или горелке. В котельных с отопит, кот-
лами устанавливают индивид, и группо-
вые Д.в. При групповой установке предус-
матривают два Д.в., каждый из к-рых
рассчитывают на 60% макс, нагрузки.
ДЫМОВАЯ ЗОНА — часть поме-
щения (как правило, общей площадью не
более 1600 м2), из к-рой в нач. стадии пожа-
ра удаляют дымы так, чтобы обеспечить
эвакуацию людей и нераспространение
дыма в смежные помещения. Дым из
Д.з. помещения удаляют через ды-
моприемное устройство, представляющее
собой воздуховод (канал, шахту) с установл.
на нем дымовыми клапанами с пределом
огнестойкости 0,5 ч, открывающимися при
пожаре.
ДЫМОВАЯ ТРУБА небольших
отопит, котельных — вертик.труба
для удаления в атмосферу и рассеивания
газообразных продуктов сгорания
топлива из котлоагрегатов. В крупных
котельных установках естеств. тяга заме-
нена искусств., осуществляемой дымосо-
сами. По сан. нормам Д.т. должна быть тем
выше, чем больше часовой расход топлива,
его зольность и содержание серы. Д.т.
состоит из фундамента, цоколя и ствола.
Внутр, поверхность ствола Д.т. защищает-
ся футеровкой из огнеупорного кирпича.
Д.т. работают в сложных условиях: при
перепадах темп-ры, давления, влажности,
агрессивном воздействии дымовых газов,
ветровых нагрузках и нагрузках от собств.
массы. Высота Д.т. должна быть не менее
чем на 5 м выше конька кровель зданий,
располож. в радиусе 25 м от котельной и в
радиусе 200 м при высоте зданий более
15 м, но не ниже 35 м. Размеры (высота и
диаметр устья, т.е. выходного отверстия)
б Заказ 4724
162 Дымовая труба отопительной печи
Д.т. унифицированы. Их делают
кирпичными — высотой 30—70 м и
диаметром 0,6—8 м, железобетонными —
высотой до 300 м и диаметром до 10 м (для
котлоагрегатов большой мощности) и из
стальных листов (толщиной 3—15 мм) —
высотой не более 30—40 м и диаметром
0,4 —1 м. Согласно сан.-тех. нормам соо-
ружение Д.т. высотой 30 м допускается
при суточном расходе многозольного
топлива до 5 т/ч. Срок службы стальных
труб — до 10 лет и значит, сокращается
при сжигании высокосернистых топлив.
Кирпичные и железобетонные Д.т. боль-
шой высоты дорогостоящие, поэтому одну
трубу ставят на неск. котлоагрегатов.
ДЫМОВАЯ ТРУБА ОТОПИ-
ТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ — вертик. труба для
удаления в атмосферу газообразных про-
дуктов сгорания топлива из отопитель-
ных печей. Д.т. предназначена для соз-
дания естеств. тяги, под воздействием к-
рой воздух для сгорания топлива поступа-
ет в топку, а дымовые газы удаляются из
нее. Д.т. отопит, печей бывают неск.
видов: внутристенный дымовой канал, на-
садная и коренная Д.т. Первый устраива-
ют в кладке внутр, стены здания из глиня-
ного кирпича. Отопит.’печь соединяют с
ним горизонт, металлич. патрубком
длиной не более 400 мм- Насадную Д.т.
возводят непосредственно над печью,
опираясь на нее. Коренную Д.т. сооружа-
ют отдельно на самостоят. фундаменте. В
месте пересечения Д.т. с перекрытием
здания или покрытием здания из горючих
или трудногорючих материалов устраива-
ют разделку. Верхнюю часть Д.т. отопит,
печи наз. оголовком. Во избежание нару-
шения тяги естественной ("задувания"
Расположение оголовка дымовой грубы
отопительной печи относительно конька крыши
здания
печи) сверху вокруг устья кирпичной тру-
бы оголовок покрывают слоем цементного
раствора.
ДЫМООБОРОТЫ ПЕЧИ, газо-
ходы — система каналов в отопитель-
ной печи для перемещения горячих ды-
мовых газов от топливника печи до ды-
мовой трубы. Д.п. отсутствуют в нетеп-
лоемкой печи и камине. Внутр,
поверхность Д.п., непосредственно омы-
ваемая дымовыми газами, воспринимает
теплоту, стенки Д.п. аккумулируют
теплоту и передают ее в помещения. На-
ружная поверхность Д.п. может быть
открытой и обращ. в отступку. При кон-
струировании Д.п. предусматриваются:
ограничение движения газов; опускные
параллельные каналы; использование
подтопочных (располож. рядом или под
топливником) каналов во избежание
перегревания верхней зоны помещений.
Толщина стенок Д.п. выбирается в
зависимости от допустимой темп-ры теп-
лоотдающей поверхности печи.
ДЫМОСОС — центробежный
(одностороннего или двухстороннего вса-
сывания) или осевой (одно- или двухсту-
пенчатый) вентилятор, устанавливаемый
за котлоагрегатом для удаления газооб-
разных продуктов сгорания топлива. Не-
обходимость Д. обусловливается тем, что
при наличии водяного экономайзера и
воздухоподогревателя общее газовое
сопротивление котлоагрегата настолько
велико, что естеств. тяга, создаваемая да-
же очень высокой дымовой трубой, недо-
статочна для его преодоления. Д. создают
во всех газоходах разрежение (котлы под
разрежением), миним. величина к-рого в
верхней части топочной камеры около
20 Па. Д. имеют наплавленные твердыми
сплавами лопатки для защиты от аб-
разивного действия золы. Произ-сть Д.
определяют исходя из кол-ва газов,
покидающих котлоагрегат, с учетдм
присоса воздуха на пути до Д. и с вве-
дением поправки на действит. темп-ру
продуктов сгорания. Произ-сть центро-
бежных Д. 8—700 тыс. м3/ч. Осевые Д.
выпускают произ-стью до 1,5 млн м3/ч.
Кроме того, в котлоагрегатах, работающих
на твердом топливе, перед Д. уста-
навливаются золоуловители.
ДЫМЫ — разнообразная группа
аэродисперсных систем, состоящих из
частиц с малой упругостью пара и малой
скоростью оседания под действием сил тя-
жести. Важным признаком Д. является
способ их образования — при горении, де-
струкции (напр., полимеров), возгонке и
конденсации паров, в результате хим. и
фотоХим. реакций и т.д. Т.о., Д. — высо-
кодисперсные аэрозоли с твердыми
частицами дисперсной фазы, размеры к-
рых 0,1—10 мкм. Часто твердые частицы
Д. представляют собой затвердевшие ка-
пельки тумана.
Емкостный газовый аппарат 163
ЕМКОСТНЫЙ ГАЗОВЫЙ
АППАРАТ — резервуар вместимостью 80
и 120 л, имеющий двухпозиц. схему авто-
матич. регулирования темп-ры воды
(включен — выключен) и предназнач. для
нагрева воды в системе водяного отоп-
ления помещения площадью до 100 м2 или
в системах горячего водоснабжения.
Е.г.а. сдстоит из внеш, цилиндрич. кожу-
ха, внутр, теплоизолиров. цилиндрич. ба-
ка, газогорелочного устройства с зональ-
ной горелкой, блока автоматики, терморе-
гулятора, предохранит, клапана и тягоп-
рерывателя с патрубком для
присоединения к дымоходу. Кожух, вы-
поли. из листовой стали толщиной 0,8 мм,
защищает от воздействия внеш, среды
теплоизоляцию бака (из шлаковаты), к-
рая уменьшает потери теплоты в окружа-
ющую среду и снижает темп-ру кожуха.
Сварной оцинкованный бак водонагрева-
теля состоит из крышки, днища,
цилиндрич. бака и вертик. жаровой трубы
с излучателями, располож. по оси бака.
Толщина металла бака 3—4 мм. Осн. газо-
вая горелка — эжекционная, атм. типа,
низкого давления (номин. давление газа
3 кПа), имеет номин. тепловую мощность:
7000 кВт—для АГВ-80 и 14 000 кВт — для
АГВ-120. Перед горелкой (по ходу
движения газа) смонтированы фильтр,
электромагнитный клапан, терморегуля-
тор, газовый кран. Сетчатый фильтр пред-
назначен для очистки газа от механич.
примесей во'избежание засорения сопел
осн. и запальной горелок. Электро-
магнитный клапан вместе с термопарой
составляет автоматику безопасности, вре-
мя срабатывания к-рой — не более 40 с
(см. Автоматика безопасности газовых
приборов}. Терморегулятор обеспечивает
поддержание темп-ры воды в баке водо-
нагревателя в пределах 40—90°С. В крыш-
ку бака вваривают патрубок Dy - 20 мм
для установки предохранительно-взрыв-
ного клапана, срабатывающего при темп-
ре воды выше 100°С и давлении внутри ба-
ка выше 0,6 МПа. При срабатывании кла-
пана происходит выброс через штуцер го-
рячей воды, к-рая отводится по спец,
трубе. В качестве отключающего уст-
ройства на водонагревателе используют
пробковый натяжной пружинный кран.
Кпд аппарата — не менее 81 %. Вода на-
Автоматическмй газовый водонагреватель
АГВ-80
1—фильтр; 2—злектромагаитиыЙ клапан; 3 —
стабилизатор тяги (тягопрсрывжтсль); 4 — тер-
мометр; 5 — датчик тага; 6 — цилиндрический
бак для воды; 7—кожух; 8—теплоизоляция; 9—
терморегу лятор; 10 — термопара; 11 — запаль-
ная горелка; 12 — основная газовая горелка; 13 —
жаровая труба с излучателями; 14—пробковый
натяжной кран
ходится в баке водонагревателя постоянно
под давлением и нагревается продуктами
сгорания газа, омывающими дно бака и
проходящими по жаровой трубе, в к-рой
установлен турбулизатор. Последний
служит для турбулизации и закручивания
потока продуктов сгорания, к-рые обес-
печивают повышение теплоотдачи от
потока к тепловоспринимающим поверх-
ностям. При нагревании воды до требуе-
мой темп-ры терморегулятор авто-
матически прекращает доступ газа к осн.
горелке. Запальная горелка работает пос-
тоянно и воспламеняет подаваемую осн.
горелкой газовоздушную смесь, когда
темп-ра воды становится ниже заданной. В
этом случае терморегулятор открывает
проход газа на осн. горелку.
164 Жалюзи
ЖАЛЮЗИ — устройство в виде
решетки, представляющее собой раму с
наклонными во внеш, сторону не-
подвижными металлич. планками, пред-
назиач. для прохода воздуха, и препятст-
вующее проникновению солнечных лу-
чей, струй дождя, мелких птиц и крупного
мусора. Ж. применяют на воздухозаборе
приточной вентиляции, и систем
кондиционирования воздуха. Ж. часто наз.
решетка жалюзийная и решетка воздухо-
заборная. Конструктивно Ж. представля-
ют собой штампов, базовые решетки раз-
мерами от 15Q+150 до 450+600 мм. Возду-
хозаборную решетку вентиляц. установки
обычно набирают из неск. базовых реше-
ток с учетом допустимой скорости
движения воздуха в живом сечении Ж.,
равной 5-—б м/с.
ЖАРОТРУБНЫЙ КОТЕЛ —
цилиндрич. паровой котел, имеющий
жаровые трубы, проходящие внутри водя-
ного пространства от одного днища к др.
Ж.к. появились в начале XIX в. вследствие
стремления увеличить паропроиз-сть про-
стых Цилиндрич. котлов или сохранить их
габариты путем развития внутр, поверхно-
стей нагрева. Ж.к. могут иметь 1,2 и более
жаровых труб. Паровые котлы с жаро-
выми и дымогарными трубами типа КВ,
применяемые в отопит котельных, выпу-
скают номин. произ-стью при работе на
жидком котельном топливе 0,18—
0,450 т/ч, давлением пара 0,17 МПа и
темп-рой 115 и 130°С.
ЖИДКОЕ КОТЕЛЬНОЕ ТОПЛИ-
ВО — топливо, применяемое в стационар-
ных котельных установках, в пром, печах
различного назначения. В зависимости от
вида сырья Ж.к.т. бывают: нефтяные,
получаемые из нефтяных остатков, слан-
цевые, состоящие из смол полукоксования
сланцев, и угольные, представляющие со-
бой тяжелые фракции смол полукоксо-
вания углей. Большинство Ж.к.т. состав-
ляют нефтяные фракции. Нефть —
природная смесь жидких органич. со-
единений, состоящая из углеводородов.
Состав органич. массы нефти (в %): С0-
-834-87, Н°- 114-14, S*-0,14-5, №-
- 0,054-1Л, О° ~ 0,14-1. Низшая рабочая
удельная теплота сгорания нефти мало
меняется от состава ее органич. массы и со-
ставляет 43—46 МДж/кг. Кислород, азот
и сер® в нефти находятся в составе высоко-
молекулярных органич. соединений.
Природная нефть содержит не болееО,3%
минер, примесей и около 2% воды в виде
механич. включений. Темп-ра кипения
фракций нефти от 30 до 600°С. Сырую
нефть как топливо не употребляют. Неф-
тепродукты являются синтетич. топливом,
получаемым из нефти либо методом
термической разгонки, при к-рой нефть
разделяется на узкие фракции по темп-
рам их кипения без разрушения молеку-
лярной структуры этих фракций, либо ме-
тодом термин, крекинга, при к-ром
происходит глубокая переработка углево-
дородов нефти с разрушением их молеку-
лярной структуры и образованием новых
соединений с меньшей молекулярной мас-
сой. В зависимости от темп-ры перегонки
нефтепродукты делятся на фракции:
бензиновые с темп-рой перегонки. С, до
225, керосиновые — 300, дизельные —
350, соляровые — 400, мазутные — свыше
350. Все фракции, кроме мазутной, —
светлые нефтепродукты, наз. дистиллят-
ным топливом. Для бытового потребления
выпускается печное бытовое топливо,
получаемое из дистиллятных фракций
нефтепродуктов. В котлах крупных тепло-
вых станций и отопит, котельных, работа-
ющих на жидком топливе, применяют ма-
зут. Физич. свойства Ж.т. характеризуют-
ся относит, плотностью, вязкостью, темп-
рами вспышки и застывания. Мазуты,
применяемые для произ-ва тепловой
энергии в котлах, делятся на флотские
(легкие топлива), топочные (средние и тя-
желые топлива). В качестве котельного
топлива применяются также угольный и
сланцевые мазуты, являющиеся продук-
тами термохимия, переработки угля, и
сланца. Флотский мазут предназначен для
судовых котлов, газотурбинных установок
и двигателей. Средние и тяжелые мазуты
используют в отопит, котельных, крупных
тепловых станциях и на ТЭЦ. Топочные
мазуты по содержанию серы, %, делятся
на три группы: малосернистые (до 0,5),
сернистые (0,5—2) и высокосернистые
(более 2). Зольность мазутов не превыша-
ет 0,1—0,3%, увеличиваясь с повы-
шением вязкости. Кол-во воды в мазуте
обусловлено технологией его разогрева в
процессе доставки и приемки у пот-
ребителя и обычно колеблется от 0,5 до 5 %
и выше. При разогреве мазута острым
паром его влажность может повыситься до
5—10%. Теплота сгорания мазута зависит
в основном от его влажности и составляет
39—42 МДж/кг. Мазуты являются жидко-
стями с высокой относит, плотностью —
0,98—1,05. Темп-ра вспышки равна 80—
140°С. темп-ра застывания — (-5)—
(+42) X; вязкость определяется при темп-
рах 50,80 и 100°С. Топливо печное быто-
вое имеет теплоту сгорания 41 МДж/кг,
содержание серы — от 0,5 до 1,2%, зо-
лы — не более 0,02%; темп-ру засты-
вания — не выше -15°С; темп-ру
вспышки — не ниже +42°С. Оно маловяз-
кое, что позволяет использовать его без
предварит, подогрева.
Дизельное топливо имеет низкую
уд. теплоту сгорания ~ 42,5 МДж/кг.
Выпускаются две марки дизельного
топлива: ДТ и ДМ. Первое имеет мень-
шую вязкость, темп-ру вспышки более
65°С и темп-ру застывания менее -5°С.
Дизельное топливо марки ДМ обладает
большой вязкостью, темп-рами вспышки
и застывания соответственно 85 и -10°С.
Преимущество Ж.к.т. перед твердыми
определяется их высокой уд. теплотой
сгорания, удобством транспортировки и
хранения, простотой подачи в топку,
точностью регулировки температ.
режима установки. Затраты труда на до-
бычу нефти намного ниже, чем на добы-
чу эквивалентного по выделяемому теп-
лу кол-ва угля. Экономии, эф-
фективность использования мазута как
Ж.к.т. определяется также значит, эко-
номией, обусловленной производств,
преимуществами их использования
(снижение капит. затрат и расходов на
sобслуживание), повышением кпд уста-
новки. В этом отношении Ж.к.т. уступа-
ет лишь газообразному топливу.
Загрязнч^ли атмосферы 165
ЗАГЛУШКА — фасоцная деталь
воздуховодов вентиляционных систем,
закрывающая их торцовую часть на ко-
нечном участке. 3. — стальной лист, име-
ющий форму закрываемого отверстия.
Крепится к фланцу воздуховода болтами с
прокладками.
ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО —
элемент системы пневмотранспорта,
предназначенный для введения транс-
портируемого материала в систему. Быва-
ют разл. типов и зависят от вида установок
пневмотранспорта (всасывающая или на-
гнетательная), их произ-сти и свойств
транспортируемого материала (плот-
Классификация загрузочные устройств
ности, дисперсного состава, влажности,
угла естеств. откоса и др.). Существуют
различные З.у., применяемые во всасыва-
ющих и нагнетат. установках пневмотран-
спорта. Во всасывающих системах сы-
пучий материал подается в сеть З.у. типа
"тройник" или "сопло". Если система
аспирац. типа, роль З.у. выполняют мест-
ные отсосы от технологич. оборудования,
конструкции к-рых весьма многообразны.
В нагнетат. системах давление превышает
атм., поэтому З.у. выполняют гер-
метичными: эжекционные воронки, шлю-
зовые затворы, роторные питатели, аэро-
желоба. В системах пневмотранспорта,
работающих с применением сжатого воз-
духа в качестве побудителя тяги, применя-
ют З.у. в виде пневматич. винтовых насо-
сов, шнековых питателей или пневматич.
камерных насосов.
ЗАГРУЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ БИ-
ОФИЛЬТРА — осн. конструктивный
элемент биофильтров всех видов; на его
поверхности располагается биопленка.
Для биофильтров с объемной загрузкой
используют щебень, гравий, шлак, ке-
рамзит, пеностекло и др. зернистые ма-
териалы крупностью отдельных фракций
20—100 мм, уд. площадью поверхности
120—30 м2/м , пористостью 40—50%f и
плотностью 500—1500 кг/м3. Загрузка
биофильтра по высоте должна быть выпол-
нена из материала одинаковой крупности.
Нижний поддерживающий слой высотой
0,2 м из материала с более крупными
фракциями (70—100 мм) укладывают на
дренажное устройство. К загрузочному
материалу предъявляют нормативные тре-
бования по механич. прочности, морозо-
стойкости, устойчивости к воздействию
агрессивных сред и повыш. темп-р. Перед
засыпкой в резервуар З.м.б. должен быть
отсортирован и промыт. Для биофильтров
с плоскостной загрузкой используют же-
сткую засыпную загрузку в виде колец
диаметром 30—75 мм и длиной 30—
150 мм из пластмасс, керамики, металла с
перфориров., гофриров. и гладкими стен-
ками, а также резиновых и фарфоровых
изделий уд. площадью поверхности 50—
150м2/м3, пористостью 70—90% и плот-
ностью 100—600 кг/м3. В качестве за-
грузки могут также использоваться
различные засыпные элементы (кольца
Рашига, кольца с перегородками, кольца
Палля, седла Берля и др.), применяемые в
хим. технологии для массообменных ко-
лонн. Жесткую блочную загрузку выпол-
няют из пространств, пластмассовых
решеток, изготовляемых методом литья,
или блоков, собранных из чередующихся
гофриров. и плоских листов поливинил-
хлорида, полиэтилена, полипропилена,
полиамида, асбестоцемента. Размеры бло-
ков, мм: ширина — 250—500, высота —
500—1000, длина — 800—1200, уд. пло-
щадь поверхности 50—250 м2/м3,
пористость 80—97%, плотность 30—
400 кг/м3. Блоки собирают также из
гофриров., перфориров. и гладких пласт-
массовых труб и из металлич. и стекл. труб
диаметром 20—70 мм. Сборка блоков мо-
жет осуществляться с помощью сварки,
склейки или крепежных соединений.
Мягкий З.м.б. из металлич. сеток,
полиэтиленовых и поливинилхлоридных
пленок, нейлоновых и капроновых тка-
ней, а также стеклотканей крепят на спец,
каркасах в виде свисающих полотен или
сворачивают в рулоны. Уд. площадь
поверхности мягкого З.м.б. — 80—100 м2/
м3, пористость — 94—99%, плотность
—10—60 кг/м3. К плоскостному З.м.б.
предъявляют требования по механич.
прочности, устойчивости к воздействию
микроорганизмов и агрессивных сред,
изменению темп-ры в диапазоне до 40°С,
морозостойкости.
ЗАГРЯЗНИТЕЛИ АТМОС-
ФЕРЫ —твердые, жидкие, газо- и паро-
образные иеорганич. и органич. видные
в-ва (примеси), содержащиеся в воздуш-
ной среде помещений здания и в атм. воз-
духе вне здания. Твердые примеси —
пыль, дымы и жидкие — туманы в смеси
с воздухом или газом наз. аэрозолями.
Обычно они содержат газовые и парооб-
разные вредные примеси. Источниками
З.а. служат естеств. природные процессы
и процессы жизнедеятельности человека.
Загрязнение атмосферы естеств. путем
происходит в результате пыльных бурь,
вулканич. деятельности, лесных, степных
и торфяных пожаров и т.д. В атм. воздух
при этом попадают как твердые, так и га-
зообразные вредные в-ва. В пром, зданиях
осн. источником образования и выделения
вредных в-в в воздушную среду поме-
щений является разл. технологич. и тран-
спортное оборудование. Кол-во выде-
лений вредных в-в обусловливается видом
сырьевых материалов и выпускаемой про-
дукции и технологией произ-ва. В
обществ, и жилых зданиях выделение
вредных примесей происходит в результа-
те жизнедеятельности человека (в
процессе приготовления пищи); кроме то-
го, вредные примеси поступают в поме-
щения с наружным воздухом (притоком,
инфильтрацией). Наибольший уд. вес за-
грязнений атмосферы приходится на долю
оксидов углерода, серы и азота, углеводо-
родов и пром. пыли. Осн. источниками их
являются транспорт (70%), а также пром-
сть и тепловые электростанции. В атмос-
феру Земли ежегодно выбрасываются
250 млн т пыли, 200 млн т оксида углеро-
да, 150 млн т диоксида серы, 50 млн т
оксидов азота, более 50 млн т разл. углево-
дородов и 200 млрд т диоксида углерода.
Особый вид загрязнений атм. воздуха
представляют радиоактивные в-ва. В
результате накопления в атмосфере фрео-
нов, в т.ч. в результате работы хо-
лодильных машин, кондиционеров и теп-
ловых насосов систем ОВ и КВ,
происходит разрушение озонного слоя, к-
рый предохраняет земную поверхность от
солнечной радиации. Одним из осн.
отрицат. последствий, связ. с загряз-
нением воздуха, является влияние вред-
ных в-в на здоровье человека. Если ка-
честв. и количеств, состав воздуха не нару-
шен, он вполне отвечает физиологич. тре-
бованиям организма человека. За свою
жизнь человек делает в среднем 600 млн
вдохов, потребляя при этом около
600 тыс. м3 воздуха. Очевидно, что загряз-
166 Закрученная приточная струя
ненность воздуха даже в малых дозах мо-
жет причинить серьезный ущерб его здо-
ровью. Свойства большинства аэрозолей и
вредных газов и паров, присутствующих в
воздухе, дос гаточно хорошо изучены, и ус-
тановлены безопасные пределы концент-
рации ряда наиболее распростран. вред-
ных в-в. Наиболее вредное действие на
организм человека оказывают бен-
зопирен, оксиды азота, фтористые со-
единения, оксид углерода, соединения
хлора, свинца, фосфора, мышьяка, ртути,
сероводород, сероуглерод, озон, формаль-
дегид, меркаптаны и др. От загрязнений
атм. воздуха прежде всего страдают орга-
ны дыхания человека. Вредные в-ва вызы-
вают такие болезни, как катар верхних ды-
хат. путей, эмфизема легких, ангина,
фарингит, пневмония, бронхит, астма,
тонзиллит, туберкулез, рак легких и др.
Поражение растит, мира атм. загряз-
нениями наносит большой урон лесному и
с.х-ву. Под действием вредных в-в снижа-
ется урожайность с.-х. культур и про-
дуктивность зеленых насаждений. Небла-
гоприятное влияние вредные в-ва, содер-
жащиеся в воздухе, оказывают и на
животный мир.
В помещениях пром, зданий с возду-
хом нередко теряются ценные перераба-
тываемые материалы и готовая про-
дукция, преждевременно изнашивается
технологич. оборудование, происходит
коррозия металлов, возрастают затраты
на сооружение и эксплуатацию зданий.
В результате Загрязнения атмосферы
происходят закисление почв, опу-
стынивание и гибель лесов, изменяется
видовой состав флоры и фауны, не-
рационально используются природные
ресурсы, с отходами теряется огромное
число ценных в-в, разрушаются здания и
сооружения. В связи с большим загряз-
нением воздуха приняты ограничения на
концентрации в нем вредных в-в, в част-
ности путем установления ПДК и ПДВ.
ЗАКРУЧЕННАЯ ПРИТОЧНАЯ
СТРУЯ — воздушная струя, образующая-
ся при выпуске воздуха из воздухораспре-
делителя с закручивающим устройством.
Закруч. потоки широко используются в
УЧАСТОК L
ФОРМИРОВАНИЙ
Схема закрученной приточной струн
1—воздуховод;2—закручивающее устройство;^ —
граница струи
технике. З.п.с. обладают повыш. эжек.
способностью и, как следствие этого, быс-
трым падением скорости вдоль потока.
Область применения З.п.с. — помещения
с большим воздухообменом и низкой до-
пустимой подвижностью воздуха. За-
кручивающие устройства придают векто-
ру скорости воздуха на выходе, кроме
аксиальной и радиальной составляющих,
тангенциальную составляющую. Особен-
ность З.п.с. — наличие участка
формирования струи протяженностью
около четырех калибров приточного
отверстия. В пределах участка
формирования происходит интенсивное
перемешивание струи с воздухом поме-
щения. В зоне оси струи на участке
формирования возникает разрежение,
вследствие к-рого появляется поток, на-
правл. в обратную сторону. На осн. участ-
кеЗ.п.с. разрежение практически отсутст-
вует, превалирует постулат, движение
воздуха с хар-ками, зависящими от конст-
рукции закручивающего устройства. Для
инж. расчетовЗ.п.с. применяют методику,
разработ. для свободных сосредоточ.
приточных струй, вводя соответствующие
коэфф, затухания скорости и темп-ры.
ЗАКРЫТАЯ СИСТЕМА ТЕПЛО-
СНАБЖЕНИЯ — такая система, у к-рой
вода для горячего водоснабжения берется
из гор. водопровода и подогревается теп-
лоносителем в поверхностных теплооб-
менных аппаратах до требуемой темп-
ры. Теплообменники располагают в цент-
ральных или индивидуальных тепловых
пунктах. Циркулирующая в системе теп-
лоснабжения вода используется только
как теплоноситель. Пройдя через подогре-
ватели горячего водоснабжения, нагреват.
приборы систем отопления и ка-
лориферы систем вентиляции и отдав там
свою теплоту, она возвращается к
источнику тепло гы для очередного нагре-
ва. Следовательно, система теплоснаб-
жения закрыта от окружающей среды.
В схеме З.с.т. источником теплоты
служит теплоэлектроцентраль (ТЭЦ).
Охлажд. вода из р-на теплоснабжения
поступает в теплоприготовит. установку
ТЭЦ с темп-рой т 4- Потери теплоносителя,
связ. с его утечками из тепловой сети,
восполняются подпиточной водой. Подача
необходимого кол-ва ее обеспечивается
регулятором подпитки, импульс на к-рый
подается с перемычки циркуляционного
насоса. Перемычка моделирует
гидравлич. режим тепловой сети и с
помощью задвижек воспроизводит дав-
ление в нейтральной точке, где оно всегда
поддерживается пост., равным статичес-
кому. Теплоноситель проходит через осн.
теплофикац. подогреватели, куда пар пос-
тупает из отборов турбины, и там нагрева-
ется примерно до 120°С. Нижний отбор
имеет давление 0,03—0,2, верхний —
0,05—0,25 МПа. Макс, уровень давления
верхнего отбора определяет макс, подогрев
воды. Расчетная темп-ра подогрева —
150°С. Поэтому при пиковых нагрузках
вода догревается до требуемого значения в
пиковых водогрейных котлах ТЭЦ. Вода
от сконденсировавшегося в верхнем тепло-
обменнике пара проходит через конденса-
тоотводчик и присоединяется к конденса-
ту нижнего теплообменника, из к-рого
весь конденсат подается насосом в питат.
линию энергетич. котлов ТЭЦ. Подачу
теплоты потребителям регулируют цент-
рально, качеств, методом, при к-ром кол-
во циркулирующей воды поддерживается
пост., а расход теплоты изменяется путем
изменения темп-ры теплоносителя. Одна-
ко чисто качеств, регулирование осу-
ществить не удается, т.к. расход теплоты
на горячее водоснабжение не связан с
темп-рой наружного воздуха, и регулятор
темп-ры осуществляет количеств,
регулирование подачи теплоты на горячее
водоснабжение.
Теплоноситель из ТЭЦ поступает в
подающие линии тепловых сетей и транс-
портируется к netfrp. тепловым пунктам р-
нов потребления. У большинства
функционирующих З.с.т. они имеют теп-
ловую мощность 5—10 МВт. В центр, теп-
ловых пунктах водопроводная вода подог-
ревается от темп-ры tx до темп-ры tr, рав-
ной 60°С. На схеме показан смеш. способ
присоединения подогревателей горячего
водоснабжения. Водопроводная вода пос-
тупает в подогреватель, к-рый присо-
единен по отношению к системе отопления
последовательно, и здесь подогревается до
промежуточной темп-ры tn. Далее вода
поступает в теплообменник, присоедине-
нный к системе отопления параллельно.
Остывание воды в трубопроводах системы
горячего водоснабжения компенсируется с
помощью циркуляц. линии. Циркуляц.
насос возвращает часть охладившейся во-
ды в теплообменник, где она вновь нагре-
вается. Т.к. темп-ра горячей воды должна
быть не ниже 60°С, темп-ра теплоносителя
т 1 не должна быть ниже 70°С. В результате
в осенне-зимний период, когда на нужды
отопления зданий необходимо подавать
теплоноситель с темп-рой ниже 70°С, а от
источника теплоты поступает тепло-
носитель с более высокой темп-рой,
приходится в системах отопления уста-
навливать дополнит, автоматику для
количеств, регулирования подачи тепло-
ты. Регулятор расхода поддерживает пост,
расход теплоносителя через системы отоп-
ления, обеспечивая тем самым несвязан-
ное регулирование подачи теплоты на
отопление и горячее водоснабжение. Т.о.,
в течение времени, когда темп-ра наруж-
ного воздуха соответствует изменению
темп-ры подаваемого теплоносителя и в
Замораживание — оттаивание осадков природных вод 167
Свена закрытой системы теплоснабжения
I'— теплоприготовительная установка ТЭЦ; Я—теп-
ловые сети; III — пплотй пункт; IV — тепловой
ввод в здание; 1,3 — теплофикационные подогрева-
тели; 2 — конденсатоотводчик; < 11 — цирку-
ляционные насосы; 3 — пиковый к$тсл; 6,9 — пода-
ющие линии; 7 — регулятор температуры; 8, 16 —
теплообменники; 10—циркуляционная линия; 12 —
pveynmop расхода; 13 — система горячего водоснаб-
жения; 14 — система отопления; 13 — элеватор с
регулируемым соплом; 17 — обратная линия; 18 —
бустерный (дополнительный) насос; 19 — подпитка;
20 — регулятор подпитки
пределах 150—70°С, системы отопления и
горячего водоснабжения работают по не-
связанным режимам, а их регулирование
обеспечивает спрос потребителей на теп-
лоту. При более высоких темп-pax наруж-
ного воздуха потребителю подается горя-
чая вода требуемой темп-ры и в необ-
ходимых кол-вах, а в системы отоп-
ления — теплоноситель с темп-рой, более
высокой, чем' необходимо, что вызывает
перегрев помещений." Во избежание этого
вводят дополнит. автоматич.
регулирование, напр. элеватор с
регулируемым соплом, к-рый уста-
навливают в отапливаемом здании, где
монтируют местную систему горячего во-
доснабжения и систему отопления.
Схема З.с.т. предусматривает несвя-
занное регулирование подачи теплоты на
отопление и горячее водоснабжение, т.к.
перед последней установлен регулятор
темп-ры, а перед системой отопления —
регулятор расхода. При таком
регулировании теплопроводы должны
быть рассчитаны на макс, расход воды.
Для сокращения его, а следовательно,
уменьшения капиталовложений в тепло-
вую сеть, применяют связанное
регулирование подачи теплоты потребите-
лям. При нем в момент пика потребления
горячей воды теплота в системы отопления
недодается, а в периоды провалов недодан-
ная теплота возмещается. Достигается это
установкой регулятора расхода перед теп-
лообменниками горячего водоснабжения.
В результате пиковая нагрузка с тепловой
сети снимается. Но связанное регулиро-
вание приводит к колебанию темп-ры воз-
духа внутри помещения на 1—1,5°С. Что-
бы эти колебания не выходили за до-
пустимые границы, такие системы
используют, ковда макс, расход теплоты на
горячее водоснабжение составляет не бо-
лее 0,6 расчетного расхода теплоты на
отопление. Если этот расход составляет
0,6—1,2, то применяют обычную двухсту-
пенчатую схему. При расходе теплоты на
горячее водоснабжение более 1,2 расхода
на отопление используют параллельную
схему.
Для сокращения расхода тепло-
носителя по тепловым сетям применяют
"повышенный" график темп-р, т.е. ведут
регулирование по совмещ. нагрузке на
отопление и горячее водоснабжение. В
этом случае по сети идет теплоноситель,
рассчитанный исходя из нагрузки на отоп-
ление и вентиляцию без учета расхода
теплоты на горячее водоснабжение. Без
учета горячего водоснабжения рассчиты-
вают и диаметры тепловых сетей. Теплота
на горячее водоснабжение транс-
портируется тем же теплоносителем, но за
счет повышения его темп-ры. В ЦТП пос-
тупает теплоноситель с темп-рой более вы-
сокой, чем и по отопит. графику. Теплота,
соответствующая этой разности темп-р,
идет на нагрев горячей воды, соответству-
ющая разница темп-р и — тг — на отоп-
ление, а теплота, соответствующая раз-
ности тг - Т4 — на горячее водоснаб-
жение. Следовательно, теплота, соответ-
ствующая остыванию теплоносителя от
нач. темп-ры до п и от тг до Т4, должна
быть равна теплоте, расходуемой на горя-
чее водоснабжение. Исходя из этого ус-
ловия и определяют темп-ру нагрева воды
в источнике теплоты, соответствующую
повыш. графику. Т.о., при расходовании
теплоты на отопление, вентиляцию и горя-
чее водоснабжение применяют регулиро-
вание по совмещ. нагрузке. Если доля рас-
хода теплоты на горячее водоснабжение
мала, то можно использовать центр,
регулирование по отопит, нагрузке.
Осн. достоинством З.с.т. по срав-
нению с открытой системой является вы-
сокое качество горячей воды, т.к. она
получается в результате нагрева водопро-
водной воды в поверхностных теплооб-
менниках, располагаемых в непосредст-
венной близости от мест ее разбора. Осн.
недостаток — раздробленность тепловых
пунктов, где приготовляется горячая вода,
что осложняет водоподготовку.
ЗАМОРАЖИВАНИЕ ОСАД-
КОВ — способ улучшения водоотдающих
свойств осадков сточных вод с последу-
ющим их оттаиванием. После замо-
раживания и оттаивания осадок обез-
воживается механич. путем без приме-
нения дополнит, реагентов. Особенно эф-
фективно его обезвоживание на фильтрах
намывных и ленточных фильтр-прессах.
Длительная выдержка опаявшего осадка
ведет к ухудшению его водоотдачи. При
искусств. З.о. оптим. значения уд. тепло-
вого потока (поверхностной плотностц)
лежат в пределах 5000—15 000 Вт/м .
При более высоких тепловых потоках уд.
сопротивление фильтрации осадков
снижается недостаточно, а при более
низких резко снижаются экономии, пока-
затели вследствие роста металлоемкости
теплообменного оборудования. Полное
промораживание осадков позволяет
снижать их уд. сопротивление до (1—
16)101” см/г, при этом более низкие зна-
чения получают путем медленного замо-
раживания.
Благодаря способности воды
мигрировать через стенки клеток и ячеек
коллоидов, составляющих основную часть
осадка, в процессе замораживания
происходит обезвоживание твердой фазы.
Если процесс протекает достаточно мед-
ленно, то вся связанная влага, способная к
диффузии при данных условиях, успевает
мигрировать в межклеточное пространст-
во, где она и замерзает. Давление,
возникающее при .расширении кристал-
лизующейся воды, способствует коагу-
ляции и укрупнению обезвоженных
частиц твердой* фЙЗБГ 'осадков. Искусств,
замораживание и оттаивание осадков мо-
гут осуществляться с использованием ме-
тода непрерывного тонкослойного замо-
раживания на льдогенераторах барабан-
ного типа. При замораживании в естеств.
условиях происходят расслоение с кон-
центрированием осадка в нижней части и
образование льда на поверхности. З.о. и
оттаивание их на иловых площадках поз-
воляют интенсифицировать их работу, но
при этом высота слоя осадка на иловой
площадке не должна превышать глубину
промораживания, а вода по мере оттаива-
ния должна удаляться с поверхности.
ЗАМОРАЖИВАНИЕ—ОТТАИВА-
НИЕ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ вод—
способ улучшения водоотдающей способ-
ности осадков за счет перераспределения
форм связи при фазовом превращении. На-
блюдаемый в процессе замораживания эф-
фект носит необратимый характер, после
оттаивания водоотдающая способность
168 Заслонка воздушная
осадков возрастает в десятки раз, что позво-
ляет успешно проводить их обезвоживание.
В естеств. условиях обработку осадков холо-
дом осуществляют на площадках обез-
воживания. Осн. недостаток естеств. замо-
раживания —- малая глубина промерзания
Роторный льдогенератор
1 —• уплотненный осадок; 2 — льдогенератор двух-
стороннего намораживания; 3—форсунки для осад-
ка; 4 — срезающее устройство; 5 — теплая вода; б—
форсунки для воды; / — плавитель; 8 — удаление
оттаявшего осадка
слоя замораживаемого осадка в результате
резкого снижения интенсивности теплопе-
редачи по мере увеличения толщины слоя.
Увеличение нагрузки на площадки в 3—5
раз достигают интенсификацией теплооб-
мена между воздухом и осадком, для чего
осуществляют либо намораживание осадка
слоями в 10—20 см, либо послойную срезку
заморож. осадка. Площадки целесообразно
располагать на открытых, не защищенных
от ветра местах, приэтомихдлиннаясторона
должна быта, ориентирована в сторону
наиболее интенсивного движения ветра в
зимний период. Когда местные условия не
позволяют эффективно обрабатывать оса-
док в естеств. условиях, переходят на
использование искусств, холода, получае-
мого с помощью холодильных машин и ап-
паратов.
Теплообмен между осадком и хладо-
носителем ведется в смесит, или рекупе-
ративных теплообменных аппаратах. В
аппарате первого типа осадок замо-
раживается за счет непосредств. контакта
с хладоносителем, второго — теплообмен
ведется через разделяющую стенку.
Процесс оттаивания протекает в осн. за
счет теплоты, отводимой от осадка при его
замораживании. Требуемое направление
тепловых потоков обеспечивается хо-
лодильными машинами, работающими в
режиме теплового насоса.
В нашей стране существуют техно-
логия и установки для непрерывного тон-
кослойного З.-о.о.п.в. Толщина замо-
раживаемого слоя в этих установках сос-
тавляет 1—3 мм, плотность теплового
потока в них при замораживании не пре-
вышает 10 кВт/м2. Расчет произ-сти уста-
новок тонкослойного З.-о.о.п.в. связан с
определением продолжит, процесса замо-
раживания, к-рый в свою очередь зависит
от условий теплообмена между хладо-
носителем и осадком.
ЗАСЛОНКА ВОЗДУШНАЯ —
регулировочное и запорное устройство,
устанавливаемое на отд. ответвлениях
вентиляционной системы, воздухорасп-
ределителях и у местных отсосов. По-
лотно З.в. имеет форму «хэ^уховойа —
круглую или прямоугольную. Пово-
рачиваясь вокруг оси, З.в. перекрывает се-
чение воздуховода. Привод осуществляет-
ся снаружи через спец.рычаг, прикрепл. к
Засломк* воздушная с электроприводом для
воздуховода прямоугольного сечения
1—корпус; 2—рычаг управления; 3—электродвига-
тель с редуктором; 4—полотно заслонки
оси З.в. Если привод ручной, З.в. наз.
дроссель-клапаном. З.в., установл. в труд-
нодоступных местах, снабжают элект-
роприводом. Регулировку и отключение
ответвлений воздуховодов диаметром
100—300 мм можно проводить перемеща-
ющейся З.в. — шибером. При испытании
и наладке вентиляц. систем для увязки
ответвлений устанавливают диафрагмы. В
этом случае З.в. используют как отключа-
ющее устройство, работающее в режиме
"открыто — закрыто".
ЗАТЕКАНИЕ ВОДЫ В ОТОПИ-
ТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР — кол-во поступа-
ющего в него теплоносителя, составляю-
щего часть общего расхода воды в стояке
или ветви системы отопления. З.в.в.о.п.
определяется в абсолютных и относит,
величинах, причем последние, выраж. в
долях общего расхода воды, носят назв. ко-
эфф. затекания воды. Напр., этот коэфф.,
равный 0,3, означает, что в отопитель-
ный прибор поступает 30 % общего расхода
воды, подаваемого к приборному узлу
системы отопления. Чаще всего понятие о
коэфф, затекания воды относят к однот-
рубным системам водяного отопления с
приборными узлами, к-рые имеют
участки у отопит, приборов. При конст-
руировании таких систем стремятся к
повышению этого коэфф.: чем больше за-
текание, тем выше темп-ра воды в приборе
и тем меньше его площадь. Коэфф, зате-
Защита водозаборов от наносов 769
Ишеяепк коэффициента затекшими воды
в огонительиые ираборы одаотрубныя сто-
иков а
1 — с замыкающими осевыми; 2 — со смещенными
участками при движении воды в стояках в количест-
ве Ост сверху вниз (сплошные линии) и снизу вверх
(пунктирные линии)
кания зависит прежде всего от направ-
ления движения и расхода воды в стояках:
при движении сверху вниз З.в. возрастает
по мере сокращения ее расхода, при
движении снизу вверх — уменьшается. В
последнем случае наблюдается миним.
расход воды в стояке, при к-ром еще целе-
сообразно применение замыкающих уча-
стков в приборных узлах ((Тмин). Так, если
диаметр труб замыкающих участков стоя-
ка и подводок к отопительным приборам
15 мм, то при расходе воды менее 200 кг/ч
следует переходить к приборным узлам в
однотрубном стояке с протеканием общего
расхода воды через отопит, приборы. Ко-
эфф. затекания воды повышается также
при смещении замыкающего участка от
оси стояка, при увеличении диаметра и
сокращении длины подводок к прибору,
при уменьшении диаметра замыкающего
участка (напр., если замыкающий уча-
сток имеет диаметр 15 мм при диаметре
труб стояка и подводок 20 мм).
ЗАТУХАНИЕ И ЗАПАЗДЫВА-
НИЕ (тепловой, температурной
волны) — хар-ки теплоустойчивости
ограждения, при определении к-рых рас-
сматривается прохождение гармония, ко-
лебаний темп-ры и теплового потока от
одной среды, соприкасающейся с ограж-
дением, к его противоположной поверх-
ности, со стороны к-рой поддерживается
пост, темп-ра др. среды. При этом коле-
бания темп-ры и теплового потока умень-
шаются по амплитуде (затухают) и запаз-
дывают во времени, что проявляется, козда
воздействующий тепловой поток достиг
своего максимума и начал уменьшаться, а
темп-ра и тепловой поток на противопо-
ложной поверхности еще нек-рое время
продолжают увеличиваться. Такое же
отставание будет при достижении темп-
рой и тепловым потоком своего минимума.
З.з. тепловой (температурной) волны—
это модуль и аргумент отношения pt
радиуса-вектора колебаний темп-ры в
среде, из к-рой направлена тепловая вол-
на, к радиусу-вектору колебаний темп-ры
в интересующем нас сечении. Затухание
(модуль отношения pt ) показывает, во
сколько раз уменьшается амплитуда коле-
баний, а запаздывание (архумент отно-
шения Pi) — отставание во времени коле-
баний в данном сечении от колебаний
темп-ры в среде, из к-рой направлена теп-
ловая волна. Величина pt, явлюсь
произведением хар-к З.з. на отд. участках
прохождения темп-рной волны, выража-
ется комплексным числом
Pt= Р1Рг- • -РиРс^
_ j 4. а + yi) х
+ у1)/(«г/ / + уг) . • •
. • . Ук - \/ук . . .(Sn/i + Уп- 1) /
/ (sn7I+ уп)(уи+ ап)/<хп,
гдеpyh, -‘.-Рп- хар-киЗ.з.темп-
рной волны в отд. слоях ограждения; рс —
хар-каЗ.з. при переходе темп-рной волныот
среды на прилегающую к ней поверхность
слоя п; st, S2,—,Sn — коэффициёнпгы тепло-
усвоения материала слоев 1,2,..., п; yi, уг,
Уп — коэффициенты тпеплоусвоения повер-
хности ограждения, от к-рой направлена
тепловая вол на каждого слоя 1,2, ...,п; а 1—
коэфф, теплообмена на поверхности, к к-
рой направлена тепловая волна со стороны,
откуда поддерживается пост, темп-ра сре-
ды;^—тоже, на поверхности со средой, от
к-рой направлена темп-рная волна; yk-i —
множитель, показ. З.з. в воздушной прос-
лойке, если она имеется в ограждении, при
этом коэфф, теплоусвоения уы относится к
той ограничивающей воздушную прослой-
ку поверхности, к к-рой направлена волна,
а ук — к поверхности, от к-рой она
движется.
Хар-ку затухания тепловых потоков
Рч между любыми плоскостями в стенке
та т-1 (при переходе волны от m к ш-1)
можно получить в зависимости от pt
между этими плоскостями: Pq —
= pt (Ут/ут- 1).
Т.о., затухание тепловой волны равно
произведению затуханий на отд. участках
ее пути, а запаздывание—сумме запазды-
ваний на этих участках.
З.з. в конечном итоге зависят Ът
теплофиз. свойств материалов слоев, их
расположения и толщин, периода тепло-
вой волны и условий теплообмена на
обеих сторонах ограждения. При изме-
нении направления волны на противопо-
ложное в стенке, на обеих поверхностях к-
рой условия теплообмена одинаковы, за-
тухания колебаний темп-ры и тепловых
потоков не изменяются. Если же коэфф,
теплообмена снаружи а я и изнутри а в не-
одинаковы, то перемена направления вол-
ны в ограждений в обратную сторону
(изнутри наружу вместо снаружи внутрь)
увеличит сквозное затухание в а к/а в раз.
Запаздывание фазы колебаний в обоих
случаях не меняется. Расположение слоев
с высокой тешюустойчивостыо ма-
териалов с внутр, стороны ограждения
увеличивает сквозное затухание наруж-
ных воздействий несмотря на то, что рс
становится меньше. Чтобы получить боль-
шее затухание темп-ры в двухслойной
стенке, надо слой из более тепло-
устойчивого материала располагать с той
стороны, аде коэфф, теплообмена меньше,
независимо от направления волны. Очень
тонкий "слой (лист стали, рубероида и
т.д.), у к-рого термич. сопротивление
близко к нулю, можно при определении
сквозного затухания через ограждение не
учитывать. Если ограждение целиком
состоит из такого слоя (напр., в воздухо-
опбрных сооружениях), то затухание в
нем равно коэфф, теплообмена на поверх-
ности, со стороны к-рой направлена волна.
Запаздывание колебаний темп-ры
практически отсутствует (близко к нулю).
Воздушная прослойка в ограждении
увеличивает затухание в нем тем в боль-
шей степени, чем теплоусточивее ма-
териал, в к-рый прослойка включена.
Увеличение термич. сопротивления воз-
душной прослойки (напр., за счет
оклеивания алюминиевой фольгой повер-
хностей, ограничивающих прослойку)
увеличит сквозное затухание. В ограж-
дении, практически лишенном тепло-
устойчивости, но обладающем термич.
сопротивлением (напр., в окнах), зату-
хание равно отношению Ro/R» общего
сопротивления теплопередаче ограж-
дения к сопротивлению теплообмену на
поверхности, куда направлена волна. Это
наименьшее затухание, к-рым может
обладать ограждение. З.з. в одной и той же
конструкции тем больше, чем меньше
период тепловой волны.
ЗАЩИТА ВОДОЗАБОРОВ ОТ НА-
НОСОВ — комплекс сооружений и уст-
ройств на равнинных реках, включающий
водоприемные береговые ковши, самопро-
мывающиеся ковши, донные V-образные
пороги, наносозащитные открылки,
поверхностные и донные щиты, отклоня-
ющие поток, шпоры и дамбы, ловушки и
отстойники наносов. Водоприемные бе-
реговые ковши могут быть с верховым и
низовым входами воды с незатопляемыми
и датопляемыми дамбами. В ковшах обес-
печиваются гидравлич. режим течения,
способствующий более раннему, чем в
реке, отстаиванию наносов и покрытию
акватории поверхностным льдом, и эф-
фективная шугозащита. В меженный
период года можно производить механич.
и гидравлич. очистку ковшей от наносов,
не нарушая при этом нормальной эксплу-
170 Защита водозаборов от шуги
атации водозабора. Самопромывающиеся
ковши берегового и островного типов вре-
заются в берег или размещаются в русле
реки, их оборудуют затопленными стен-
ками или дамбами. В обоих случаях пре-
дусматривают верховые и низовые стенки
ковша, обеспечивающие его автоматич.
промывку. Последняя достигается за счет
кинетич. энергии речного потока и за-
крутки его придонных струй. Закручен-
ный поток омывает затопленный во-
доприемник и препятствует отложению у
его окон донных наносов. V-образные
пороги и открылки на водоприемнике соз-
дают местные течения, препятствующие
отложению наносов. Поверхностные и
донные щиты усиливают циркуляцию
речного потока и способствуют перерасп-
ределению наносов по дну реки, улучша-
ющему работу водозабора. Отклоняющие
поток шпоры и дамбы выполняют вспомо-
гат. роль, способствуя более эффективной
работе как береговых водоприемных, так и
самопромывающихся ковшей. Для отвода
донных наносов от водозабора по дну реки
прокладывают перфориров, трубы, в к-
рые под напором подается вода. Длина
трубы достигает 5—10 м. При промывке
водоприемников обратным током удаля-
ются наносы, отложившиеся внутри во-
доприемников и во всасывающих трубоп-
роводах. Донные прорези перед во-
доприемниками перехватывают наносы
реки и не допускают подход их к соору-
жениям. Их эффективность связана с кол-
вом наносов в речном потоке. Прошедшая
через сооружение первого подъема вода
при необходимости осветляется в спец,
отстойниках.
ЗАЩИТА ВОДОЗАБОРОВ ОТ
ШУГИ — комплекс приемов и устройств,
предохраняющих водозаборные соору-
жения от закупорки скоплениями рыхлого
губчатого льда, находящегося в водной
толще (глубинная шуга) или на поверх-
ности водоема (поверхностная шуга) и
образуемого из кристалликов глубинного
льда (внутриводного и донного), сала и
снежуры. Сплывая вниз по течению рек,
шуга, к-рая возникает до ледостава при
переохлаждении воды ниже 0°С, занимает
большие площади и заполняет живое се-
чение, образуя зажоры, часто приводящие
к наводнениям, кроме того, она затрудняет
эксплуатацию гидротехнич. сооружений,
забивая водоприемные отверстия водоза-
боров. При шугоходе на реке появляются
след, ледовые образования: сало — игло-
образные и пластинчатые кристаллы льда;
забереги — полосы льда, смерзшиеся с бе-
регами реки при незамерзающей основной
части водного пространства; снежура *-
плывущие комковые скопления рыхлой
несмерзающейся массы; внутриводный
лед, формирующийся на дне рек с быст-
рым течением; донный лед — растущие
первичные ледяные кристаллы, соприка-
сающиеся с выступами дна и превраща-
ющиеся в рыхлый лед. Очагами возникно-
вения шуги могут служить полыньи, иног-
да образующиеся в ледяном покрове на
быстринах и в местах выхода более теплых
подземных вод. Осенний ледоход может
сопровождаться заторами, при к-рых
образуются перемычки, постепенно
удлиняющиеся, пока вся рек§ не покроет-
ся льдом.
Ледошуговые осложнения на водоза-
борах вызываются: закупоркой входных
окон водоприемного оголовка вследствие
непосредств. появления льда на стержнях
решеток; закупоркой входных окон из-за
прилипания кристаллов внутриводного
льда к стержням решеток; забивкой реше-
ток на входных окнах комьями шуги.
Средствами борьбы с ледошуговыми
осложнениями на водозаборах являются:
правильный выбор местоположения, типа
и конструкции водозабора; выпрямление
русла реки на участке расположения пос-
леднего; изменение динамического состо-
яния потока путем устройства непосредст-
венно у водозабора струенаправляющих
дамб и сооружений; обеспечение не-
значит. скоростей поступления воды в во-
доприемные отверстия водозабора (0,05—
0,1 м/с); установка на дне водотока перед
фронтом водозабора перфориров. труб и
йодача в них сжатого воздуха; сброс теп-
лой воды выше водозабора по течению
реки; выпуск пара перед решетками; обог-
рев элементов, решеток в окнах во-
доприемника; применение спец, фильтр-
ующих водоприемных оголовков (дере-
вянных, ряжевых, железобетонных); уст-
ройство плавучих ограждающих
шугоотбойников в виде запаней в соче-
тании с небольшими скоростями поступ-
ления воды в водоприемные отверстия;
оборудование водозабора промывными ус-
тройствами, позволяющими освобождать
самотечные или сифонные водоводы и
решетки оголовков от шуги и сора
(импульсная или обратная промывка); ус-
тройство ковшовых водозаборов. Малые
скорости движения воды в ковше (0,15—
0,05 м/с) обусловливают раннее образо-
вание ледового покрова. Поступающая из
реки в ковш переохлажд. вода с заключен-
ными в ней кристаллами льда достигает
темп-ры 0—1°С за счет теплоты, выделя-
ющейся в процессе внутриводной
кристаллизации, быстро затухающей в
ковше. Благодаря малым скоростям шуга,
занесенная в ковш из реки, всплывает и
смерзается с поверхностным льдом. Если
ковш предназначен для борьбы с шугой, то
отметка гребня дамбы должна быть выше
отметки уровня воды в период шугохода,
но в другие периоды дамба может быть
заливаемой высокими водами. Для распо-
ложения ковша следует выбирать плесы
малой кривизны Я>(4—5)В (где J? —
радиус кривизны плеса, В — ширина рус-
ла реки) и большой длины, а место водоза-
бора назначать в пределах третьей чет-
верти длины плеса, считая сверху вниз по
течению. Нежелательно располагать ковш
в зоне возможного формирования берего-
вых шугозажоров. Длина водоприемных
ковшей и скорость течения воды в них дол-
жны обеспечивать всплытие к поверх-
ности всех кристаллов ледяной взвеси,
имеющей гидравлич. крупность более
0,015—0,02 м/с.
ЗАЩИТА ВОЗДУШНОГО БАС-
СЕЙНА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ — система
мероприятий, направл. на снижение за-
грязненности вредными примесями окру-
жающего атм. воздуха и вет иляц. воздуха
производств., обществ, и жилых поме<-
щений. Совокупность физ. процессов,
определяющих выбор и оптимизацию
технич. решений по очистке воздуха и
обеспечению заданных микроклиматич.
условий в помещениях, определяют воз-
душный, тепловой, влажностный, пыле-
вой и газовый режимы здания. Эти
режимы составляют сложную биотехнич.,
многомерную и взаимосвязан, систему,
объединяющую процессы воздействия на
здание окружающей среды, образования и
выделения в воздушную среду помещений
вредных в-в, а также процессы и системы
очистки воздуха, вентиляционные систе-
мы и системы кондиционирования возду-
ха. Режимы здания обусловливают расп-
ределение темп-ры, влагосодержания,
концентрацию вредных в-в в воздухе
помещений и концентрации загрязнений в
выбросах. Пылегазовое состояние поме-
щения определяется совокупностью
процессов, связ. с перемещением перера-
батываемых материалов, воздуха, пыли,
газов и паров, а также пылевоздушных,
газо(паро) воздушных и пылега-
зо (паро) воздушных потоков в помещении
и вентиляц. системах и устройствах для
очистки воздуха в здании и вне его.
Задачи, к-рые необходимо решить
для определения пылегазового состояния
помещения, можно разбить на три группы:
внутр., граничную и внешн. Внутр, вклю-
чает процессы, связ. с образованием вред-
ных в-в в оборудовании и выделением их
из оборудования и укрытий, со вторичным
образованием и распределением примесей
в воздухе помещения. Решение отд. задач
этой группы сводится к осуществлению
мероприятий по сокращению образования
и выделения вредных в-в в воздух поме-
щений, локализации выделений и устрой-
ству местной вентиляции технологич. обо-
рудования; вакуумной пылеуборке;
очистке воздушной среды помещения и ус-
тройству его общеобменной вентиляции;
созданию в помещении допустимых уров-
ней запыленности и загазованности возду-
ха и нормируемых значений его темп-ры,
Защита воздушною бассейна от загрязнения 171
ОТ FASM й SWC3
ажйоицжжжи
шта^ошсткм
ютыштетския методы очистки
П!АКТОШ ОО СЖИМ кдтАжттот
мм» «MWbTWWMM
«ЫПЕЖДНЫМ
Методы и средства очистки вентиляционных
выбросов от вредных газов и паров
влажности и подвижности. Решение указ,
задач содержится в работах В.В.Батурина,
С.Е.Бутакова, П.Н.Каменева, М.Ф.Бром-
лея, В.М.Эльтермана, И.А.Шепелева,
М.П.Калинушкина, Л.С.Клячко, В.Н.Бо-
гословского, Г.А.Максимова, Л.Алдема,
С.Кейна, Е.В.Доната, М.И.Гримнтлнна,
Г.М.Позина, В.Н.Посохина, В.Д.Столера,
В.А.Минко, Н.А.Фукса, В.Г.Левича,
А.Д.Зимона, О.Д.Нейкова и др.
Граничная (краевая) задача пылега-
зового режима здания определяется про-
цессами движения пылегазо(паро) воз-
душных потоков в трубопроводах систем
очистки и очистки приточного вентиляц. и
вытяжного воздуха от вредных в-в. Эти
Методы и средства очистки вентиляционных
выбросов от аэрозолей
методы и средства очистки «ентилнциоииых отаэеоэояей
очистка от пылей и дымов
методы сухой очистки
ЦИКЛОНЫ
пылеуловители:
инемХионныв.оо астчными
ЗАКРУЧЕННЫМИ потоками,
ДИНАМИЧЕСКИЕ
«ИЛЬПЫ:
волокнистые, тканом
методы мокрой очистки
МОКРШ ЭЛЙКТТОвИЛЬТЙЫ
вопросы отражены в работах
Е.П.Медникова, И.Е.Идельчика,
А.Е.Смолдырева, В.Н.Талиева, Л.М.Ле-
вина, В.П.Титова, Д.В.Коптева, А.И.Пи-
румова, А.М. Гервасьева, В.Н.Ужова,
А.Ю.Вальдберга, Б.Н.Мягкова, Г.М.Али-
ева, Г.М.Гордона, ИЛ.Пейсахова,
И.П.Мухленова, Э.Я.Тарата, М.Е.Пози-
на, И.К-Решидова, А.А.Русанова, П.А.Ко-
узова, М.Е.Кузнецова, А.И.Родионова,
П.Г.Романкова, В.Ф.Максимова,
В.Н.Шаприцкого, В.ДЛукина, В.П.Кур-
кина, А.М.Белевицкого, В.А.Спейшера,
И.Я.Сигала, С.А.Богатых, Е.А.Штокма-
на, М.Я.Юдашкина, В.И.Левитова,
В.Страуса и др.
Внешн. группа задач связана с про-
цессами взаимодействия здания с набега-
ющим потоком загрязн. воздуха, рас-
сеивания выбросов в атмосфере и
утилизации пылей и отходов. Эти вопросы
успешно решали Э.И.Рэттер, П.И.Андре-
ев, Ф.А.Серебровский, М.Е.Берлянд,
| ОЧИСТКА ОТ ТУМАНОВ И КАПЕЛЬ
методы ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
очистки
сгнив влектгоемяьеты
ТУМАНОУЛОаИТВЛИ
КАЛлвудоттгалм
В.С.Никитин, В.М. Эльтерман,
В.П.Титов, Дж.Тейлор, О.Сеттон,
М.В. Сумароков, А.И.Родионов,
Д.Вилсон, В.И.Паркер и др.
Осн. направлением обеспечения не-
обходимой чистоты воздуха в помещениях
и защиты атм. воздуха от загрязнений
является разработка безотходных и мало-
отходных технологич. произ-в. Однако на
практике наиболее распространены ме-
роприятия по совершенствованию техно-
лоти произ-ва и по борьбе с образованием
и выделениями пыли. К ним относятся: за-
мен® сухих технологич. процессе® мок-
рыми, влажными; переход на новые более
совершенные технологии произ-ва;
использование более мощного технологич.
оборудования; компактное расположение
технологич. оборудования; уменьшение
числа и высоты перегрузок измельч. и
порошкообразных материалов; ме-
ханизация и автоматизация технологич.
процессов и операций; использование
гидро- и пневмотранспорта', удаление
мелких фракций из материалов; гер-
метизация и уплотнение стыков в оборудо-
вании и на коммуникациях; подготовка
измельч. и порошкообразных материалов
к переработке; обеспыливание одежды,
материалов, готовых изделий; повышение
эффективности технологич. вентиляции.
К мероприятиям по сокращению
образований и выделений газо- и парооб-
разных вредных в-в относятся: использо-
вание более мощного технологич. оборудо-
вания вместо неск. агрегатов; замена в-в в
произ-ве безвредными или менее вред-
ными; замена пламенного нагрева
электрич.; замена твердого и жидкого
топлива газообразным или электро-
энергией; герметизация и макс, уплот-
нение стыков и соединений в технологич.
оборудовании и коммуникациях; комп-
лексная автоматизация произ-ва;
дистанц. управление процессами; непре-
рывность процессов произ-ва; авто-
блокировка оборудования и сан.-тех. уст-
ройств; предотвращение вторичных выде-
лений вредных в-в (сорбции газов строит,
конструкциями и последующей де-
сорбции). Действующие способы З.в.б.з.
от газообразных, жидких и твердых за-
грязнителей сводятся к устройству: вы-
тяжной вентиляции местной; обес-
пыливанию технологич. оборудования
(аспирации); гидро-, паро-, пено- и элек-
тропылеподавления источников пыли;
очистки приточного, вытяжного аспирац.
воздуха от вредных примесей. Активный
способ З.в.б.3. — очистка воздуха от вред-
ных примесей. Существуют различные
методы и средства очистки вентиляц. воз-
духа от вредных газов и паров, а также
аэрозолей. Пассивный способ З.в.б.з. —
рассеивание вредных примесей в атмос-
фере. При этом уровень ПДК вредных в-в
и примесей в воздухе, поступающем в ат-
172 Защита тепловых сетей
мосферу, ограничен сан. нормами.
Процесс рассеивания вредных примесей в
атмосфере зависит от аэродинамики
здания, аэродинамики застройки, метео-
рологии. условий, свойств вредного в-ва и
др. условий.
ЗАЩИТА ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ —
комплекс устройств и способов, предотв-
ращающих разрушение теплопроводов,
оборудования сетевых сооружений и
источника теплоты, а также теплопот-
ребляющих установок от недопустимо вы-
соких давлений. Такие повыш. давления
возникают обычно при аварийных внезап-
ных остановках сетевых насосов в
источнике теплоты и насосных станциях
от гидравлического удара. Для З.т.с. от не-
допустимо высоких давлений при
гидравлич. ударе предусматривают: 1) ус-
тройство в источнике теплоты и в насос-
ных станциях противоударной перемычки
между обратным и подающим трубопрово-
дами с установкой на ней обратного клапа-
на. При внезапной остановке насосов, ког-
да давление в обратном трубопроводе пре-
вышает давление в подающем, открывает-
ся обратный клапан на противоударной
перемычке, что приводит к выравниванию
давлений в трубопроводах и затуханию
ударной волны; 2) устройства для сброса
давлений — гидрозатворы, сбросные пре-
дохранит. клапаны, разрывные выпуклые
и плоские мембраны. Падрозатвор, уста-
новл. вертикально "труба в трубе”,
примерно на 3 м больше напора в обратном
трубопроводе. Внутр, труба гидрозатвора
врезана в обратный трубопровод, внеш-
няя — служит для приема выброса воды
при срабатывании гидрозатвора и подклю-
чается к приемной емкости либо к систе-
ме канализации', 3) автоматич. включение
резервного насоса при выходе из строя
рабочего насоса.
Для защиты теплопотребляющих ус-
тановок от повышенных давлений наибо-
лее эффективно присоединение их по не-
зависимой схеме через теплообменники с
установкой сбродного предохранит, кла-
пана на обратном трубопроводе местного
отопления. Значит, давления в трубопро-
водах появляются в статич. режимах при
остановках сетевых насосов в источнике
теплоты и подкачивающих насосов на на-
сосных станциях. Способы и устройства
защиты см. Автоматизация насосных
станций.
ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОМЕЩЕ-
НИЕ —помещение, в к-ром с помощью воз-
душных завес, дисбаланса воздуха, ме-
ханич. вентиляции, активного шлюзования
и др. вентиляц. мероприятий создаются ус-
ловия, препятствующие проникновению
холодного наружного воздуха, поступ-
лению загрязнен, воздуха, дыма или вред-
ных примесей из соседних помещений или
снаружи ири аварийных ситуациях
(пожар, загрязнения аварийными выбро-
сами вредных газообразных в-в и др.).
ЗДАНИЕ С ЭФФЕКТИВНЫМ ИС-
ПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ —
здание, в к-ром во всех элементах систе-
мы кондиционирования микроклимата
применены рациональные инж. методы и
средства, направленные на эффективное
использование энергии при соблюдении
комфортных для человека и оптим. для
технологич. процесса внутр, условий и
экономное расходование матер, и др.
ресурсов. З.э.и.э. должно быть по форме
ближе к кубу, иметь малое остекление
фасада (10%), хорошую теплозащиту с
сопротивлением теплопередаче ограж-
дений ~ 2,5—3, окон — до 1 м2 < °С/Вт,
как правило, управляемую авто-
матизиров. гибридную, поливалентную
систему отопления — охлаждения,
вентиляции и кондиционирования возду-
ха с использованием возобновляемых
источников низкопотенц. энергии.
ЗЕРНОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
УГЛЯ —зависимость полных остатков на
ситах от размера отверстий сит, мм, выра-
женная в процентах по массе. Д ля опреде-
ления кол-ва кусков определ. размера в
общей массе топлива отработ. пробу
просеивают через набор сит, сетки к-рых
имеют ячейки с линейными размерами
150; 100; 50; 25; 13; б; 3 и 0,5 мм. З.х.у.
зависит от сорта топлива и условий до-
бычи. Макс, размером куска в массе
топлива считается такой, при к-ром оста-
ток на сите этого размера составляет 1 %.
ЗМЕЕВИК ОТОПИТЕЛЬНОГО
ПРИБОРА — нагреват. элемент, пред-
ставляющий собой канал для движения
теплоносителя системы отопления, со-
стоящей из неск. горизонт, ниток, после-
довательно соедин. одна с др. при помощи
двойных отводов (калачей). З.о.п.
отличается от регистра увелич. потерями
давления вследствие последоват.
движения всей массы теплоносителя через
все нитки и отводы (калачи).
ЗОЛА — порошкообразный, несго-.
раемый остаток, образующийся из минер,
примесей топлива при его сгорании. Со-
держание 3., %: в каменных и бурых уг-
лях — 1—45 и более, горючих сланцах —
50—80, топливном торфе — 2—30, дро-
вах — обычно менее 1, растит, топливе др.
видов — 3—5, мазуте — до 0,15, а иногда
выше. Верхний предел содержания минер,
примесей определяется технич. возмож-
ностью и экономим, целесообразностью
использования данного ископаемого в ка-
честве топлива. 3. может быть летучей и в
виде провала. Летучая 3. (3. уноса или
унос) — пылевидные фракции, вы-
носимые продуктами сгорания из топки
котла или осаждающиеся в его кон-
вективных гозолоА». Она истирает ко-
тельные трубы и дымососы, при удалении
с дымовыми газами загрязняет атмосферу.
Провал — более крупные фракции 3., вы-
падающие в холодную воронку топки или
под колосниковую решетку. Присутствие
3. снижает относит, содержание горючих
составных частей в топливе. При
сжигании топлив® нек-рое кол-во теплоты
теряется вместе с 3. В котлоагрегатах
расплавл. 3. оседает на грубах топочных
экранов, ширм и др. элементов в виде
спекшегося шлака топливного. Отло-
жения 3. на поверхностях нагрева препят-
ствуют передаче трплоты от топочных га-
зов к воде или пару и увеличивают
аэродинамич. сопротивление котла. В
пром-сги строит, материалов 3. использу-
ется для произ-ва нек-рых видов бетона, в
с. х-ве — как удобрение. ИзЗ. нек-рых уг-
лей добывают редкие и рассеянные эле-
менты, напр. германий и галлий.
ЗОЛООТВАЛ, золовой пляж-
место для сбора золы и шлака топливно-
го, образующихся при сжигании твердых
топлив на ТЭС. Золу и шлак транс-
портируют, как правило, в виде пульпы (с
помощью воды) по водопроводам (см.
Гидрозолошлакоудаление). В 3.
происходит естеств. осаждение золы и
шлака, а вода стекает в ближайшие водо-
емы (см. Золоудаление).
ЗОЛОУДАЛЕНИЕ — удаление за
пределы котельной золы и шлака,
топливного, скапливающихся в бункерах
паровых котлов при сжигании твердого
топлива. На электростанциях наиболее
распространено гидрозолошлакоуда-
ление, менее — пневмозолоудаление. В
производств, котельных при сжигании
топлива в слоевых топках широко приме-
няют механич. 3. посредством скреперных
установок, скиповых подъемников, скреб-
ковых и пластинчатых конвейеров. Эти
механизмы транспортируют золу и шлаки
в сборный бункер, располож. вне котель-
ной, из к-рого их вывозят ж.-д. вагонами
или автосамосвалами. В небольших ко-
тельных с выходом золы и шлаков менее
200 кг/ч применяют узкоколейные ваго-
нетки с опрокидывающимся кузовом, мо-
норельсовый подвесной транспорт и само-
разгружающиеся контейнеры. Во избе-
жание пыления шлаки и золу до спуска их
из бункеров заливают водой.
ЗОЛОУЛАВЛИВАНИЕ — процесс
очистки дымовых газов от летучей золы.
Осуществляется механич. или электрич.
аппаратами — золоуловителями.'
ЗОЛОУЛОВИТЕЛИ — газо-
очистит. устройства разл. конструкции
Зольник котла 173
для улавливания летучей золы из дымовых
газов. Эффективность работы 3. в большой
степени зависит от физ.-хим. свойств золы
и поступающих в 3. газов. По принципу
работы и конструктивным особенностям 3.
разделяют на 5 групп: механич. сухие,
мокрые (скрубберы), электрофильтры,
фильтры тканевые, комбиниров. с разл.
способами очистки. Определяющие пара-
метры при выборе типа 3.: кол-во
улавливаемой золы, ее дисперсный состав
и физич. свойства, требуемая степень
очистки (но не ниже допустимой сан.-тех.
нормами и равной 0,5 мг/см3). Степень
очистки газов определяют по формуле q ”
“ Сул/ (Сул + Овых) “ (G»x - Свых) /Свх, где
Сул — масса уловленных в аппарате
частиц, кг; Свх, СВых — масса частиц, вхо-
дящих и выходящих в 3., кг.
Механич. сухие 3. разделяют на
центробежные (блоки циклонов) и инерц.
(или жалюзийные). Принцип действия
циклонного 3. НИИОГАЗ: к цилиндрич.
корпусу продукты сгорания подводятся по
касательно располож. трубе со скоростью
20 м/с. Двигаясь по инерцйи, частицы зо-
лы прямолинейно прижимаются к корпу-
су циклона, теряют скорость и по конич.
части под действием силы тяжести опуска -
ются в бункер, откуда золу периодически
удаляют. Блок циклонов — группа
паралл. включ. циклонов с диаметром
400—800 мм. В жалюзийном 3. газ про-
ходит между лопастями решеток, увлекая
с собой мелкие частицы золы, более круп-
ные собираются в циклон, где отделяются
от продуктов сгорания и периодически вы-
брасываются в сборный бункер через за-
твор — мигалку. Достоинства жа-
люзийных 3.: малые габариты, небольшое
сопротивление, возможность установки
их в вертик. и горизонт, газоходах. Недо-
статки — быстрое истирание (износ) зо-
лой и необходимость частой замены реше-
Схемы жалюзийных золоуловителей
а, б — с одним и двумя циклонами; 1,9 — входная к
выходная камеры; 2 — уголок; 3 — решетка; 4—
отсосная щель; 5 — диффузор; б — поворотная за-
слонка; 7 — циклон; 8—мигалка
Схема электрического золоуловителя
1 — №чо^ газов; 2 и 3 — осаждающий и ко-
ронирующий электроды; 4—выход газов; 5—бун-
кер осевшей золы
ток. Степень очистки — 70—80%. К мо-
крым 3. относятся центробежные скруб-
беры, осн. достоинство к-рых — высокая
степень очиегки уходящих газов (до 99 %),
недостатки — большое сопротивление (до
0,08 МПа), износ прутков, засорение
оросит, сопел. Расход воды на очистку
продуктов сгорания 0,15—0,2 л/м3, что
составляет для котла ДЕ-20-13 около
4,6 т/ч.
На мощных ТЭС и ТЭЦ для
улавливания золы и очистки продуктов
сгорания в осн. используют электро-
фильтры. Способ очистки в них основан
на том, что при пропуске через электрич.
поле высокого напряжения, создаваемого
между отрицат. и положит, полюсами,
происходит ионизация газового потока.
При этом частицы уноса, содержащиеся в
продуктах сгорания, получают электрич.
заряд. Осн. масса частиц заряжается
отрицат. ионами и переносится к положит,
полюсу — осаждающему электроду. Сте-
пень улавливания золы в электрофильтре
возрастает с ростом напряженности
электрич. поля, определяемой свойствами
пылегазового потока, и падает с
увеличением скорости дымовых газов.
Электрофильтры, как и механич. 3.,
лучше улавливают крупные частицы зо-
лы. Выпускают электрофильтры ДВП,
ДГП, ДГПИ, ПГЗ, ПГДС, УГ (Д — дымо-
’ вой, П — пластинчатый, В — вертик., Г —
горизонт., 3 — золоуловитель, У —
унифициров., С — С-образный электрод).
Коэфф. обеспыливания в элект-
рофильтрах — 88,5—98% при возмож-
• ности улавливания частиц не менее
10 мкм. Гидравлич. сопротивление газово-
му потоку невелико — 20—200 Па. Рас-
ход электроэнергии на очистку газов —
0,1—0,15 кВтч на 1000 м3 газа. Элект-
рофильтры устанавливают в помещениях
котельной или на открытом воздухе. На-
ружные поверхности электрофильтра
покрывают тепловой изоляцией. До-
стоинства электрофильтров — высокий
коэф, очистки газов и малое гидравлич.
сопротивление; недостатки — большие га-
бариты, высокая стоимость в связи с
применением устройства для получения
пост, тока высокого напряжения.
В энергетике получили применение
тканевые фильтры, использо-
вавшиеся ранее в др. отраслях пром-сти
для улавливания пыли. Фильтрация осу-
ществляется через гибкую ткань, выполн.
из тонких нитей (диаметром около 100—
300 мкм). Ткань имеет цилиндрич. фор-
му, поэтому фильтры наз. рукавными. Их
применяют в котлоагрегатах с неболь-
шой произ-стыо (20—90 т/ч). Рукавные
тканевые фильтры различают по форме
фильтров (плоские, рукавные), наличию
опорных устройств (каркасные, рамные),
месту расположения вентилятора или ды-
мососа (всасывающие, работающие под
разрежением, и нагнетательные, работа-
ющие под давлением), способу регене-
рации тканей (встряхивание, обратная
продувка, вибровстряхивание, импульс-
ная продувка), числу секций в установке
(односекц., многосекц.), виду используе-
мой ткани. Рукава чаще всего имеют
диаметры 127—300 мм и длину от 2,4 до
10—12 м. Если тканевые фильтры
правильно сконструированы и обоснован-
но выбрана ткань (пористый материал), то
эффективность улавливания пыли — бо-
лее 99%. Однако их использование связа-
но с рядом трудностей и значит, затратами.
Скорость газового потока через ткань дол-
жна быть очень низкой — 0,01—0,02 м/с,
а гидравлич. сопротивление высоким —
0,5—1,5 кПа. Наибольшую трудность при
эксплуатации представляет удаление
осевшей на ткани золы, для чего применя-
ют либо механич. встряхивание, либо про-
дувку воздухом в обратном направлении с
отключением секции газового потока
шиберами. Тканевые фильтры за паро-
выми котлами должны выполняться из
материала, выдерживающего темп-ру
уходящих газов. Рукавные фильтры из
стекловолокнистой ткани с тефлоновым
покрытием выдерживают темп-ру 130—
250°С. Длительность работы ткани — 1 —3
года.
ЗОЛЬНИККОТЛА, поддувало —
часть слоевой топки, располож, под ко-
лосниковой решеткой. Через нее в 3. про-
валивается зола. При вдоте топок с поворот-
ными колосниками в 3. сбрасывают шлак
топливный. Через 3. и решетку подают воз-
дух, необходимый для сгорания топлива.
174 Золышк печи
ЗОЛЬНИК ПЕЧИ — камера в
нижней части отопительной печи под ко-
лосниковой решеткой, предназнач. для
сбора золы и шлака, образующихся при
сгорании твердого топлива. З.п. отделя-
ется от помещения поддувальной дверцей.
ЗОНА ДЫХАНИЯ — пространство,
огранич. сферой радиусом 0,5 м вокруг
центра лица работающего человека.
ЗОНА САНИТАРНОЙ ОХРА-
НЫ — территория на водопроводах хо-
зяйственно-питьевого назначения, в
районе источника водоснабжения, водо-
проводных сооружений и водоводов, на к-
рой обеспечена санитарно-эпиде-
миологич. надежность.
З.с.о. источника водоснабжения
состоит из трех поясов: первого — строгого
режима, второго и третьего — режимов
ограничения. З.с.о. водопроводных соору-
жений (насосных станций, станций под-
готовки воды, емкостей) состоит из перво-
го пояса и полосы земли (при располо-
жении водопроводных сооружений за пре-
делами второго пояса зоны источника
водоснабжения). З.с.о. водоводов
ограничена полосой земли вдоль водовода.
Для поверхностного источника водо-
снабжения границу первого пояса З.с.о.
устанавливают в целях устранения воз-
можности случайного или умышленного
загрязнения воды в этом поясе. Пояс охва-
тывает акваторию рек и подводящих кана-
лов не менее чем на 200 м от водозабора
вверх по течению и 100 м вниз по течению.
По прилегающему берегу граница пояса
проходит на расстоянии не менее чем
100 м от линии уреза воды при максималь-
ном уровне. При ширине реки и канала до
100 м в первый пояс входит часть противо-
положного берега (по отношению к водо-
забору) шириной 50 м от уреза воды. Пер-
вый пояс З.с.о. для водохранилищ и озер
охватывается границей, проходящей по
акватории источника во всех направ-
лениях на расстоянии 100 мот водозабора,
а по прилегающему к водозабору берегу —
на расстоянии не менее 100 м от уреза во-
ды. Второй пояс З.с.о. охватывает
территорию по обеим сторонам реки на
расстоянии 500--1000 м от уреза воды.
Границу вниз по течению реки принимают
на расстоянии не менее 250 м от места во-
дозабора. Вверх по течению реки границу
устанавливают исходя из пробега воды от
нее до водозабора в течение 3—5 сут. Для
водоемов границу второго пояса назнача-
ют в радиусе 3—5 км по всей их аква-
тории. Граница третьего пояса З.с.о. для
поверхностного источника водоснабжения
вверх и вниз по течению реки или во все
стороны по акватории водоема должна
быть такой же, как для второго пояса, а бо-
ковые границы должны проходить по во-
доразделу, но не дальше 3—5 км от водо-
тока или водоема.
Для подземных источников водоснаб-
жения границу первого пояса З.с.о. уста-
навливают на расстоянии 30—50 м от во-
дозабора. Границы второго пояса З.с.о.
подземного источника служат для защиты
водоносного горизонта от микробных за-
грязнений. Основным параметром, опре-
деляющим расстояние от водозабора до
границы, является достаточная для гибели
микроорганизмов продолжительность
продвижения микробного загрязнения с
потоком подземных вод к водозабору. Для
подземных вод третий пояс служит для
защиты от химических загрязнений. Они
практически не изменяют свой состав и
концентрацию при взаимодействии с под-
земными водами и могут переноситься
потоком в водоносном горизонте на
большие расстояния.
ЗОНА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕ-
НИЯ — часть системы отопления опре-
дел. высоты, выбираемой с целью
ограничения давления гидростатическо-
го при вертикально-однотрубном водяном
отоплении, теплового разрегулирования
при вертикальной двухтрубной системе
отопления или канальном воздушном
отоплении. Высота З.с.о. однотрубной
системы водяного отопления, если
исходить из предельно допустимого (рабо-
чего) давления для отопительных прибо-
ров и арматуры на трубопроводах, не
должна превышать (с нек-рым запасом)
55 м при применении чугунных и сталь-
ных приборов (радиаторов типа МС —
80 м) и 90 м для приборов со стальными
греющими трубами. Высота З.с.о. двух-
трубной системы ограничивается
приблизительно 25 м, канальной системы
воздушного отопления — 15 м во избе-
жание чрезмерного теплового разре-
гулирования под воздействием изменяю-
щегося (непропорционально по высоте)
естеств. циркуляц. давления.
Известковое хозяйство 175
ИДЕНТИФИКАЦИЯ МАТЕМА-
ТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТЕПЛОВОГО И
ВОЗДУШНОГО РЕЖИМОВ ЗДА-
НИЯ — определение неизвестных или
приближенных параметров модели на
основе сопоставления данных ее
реализации с аналогичными данными на-
турного обследования объекта мо-
делирования. Идентификация позволяет
уточнить и упростить математическую
модель теплового и воздушного режимов
здания, предназнач. для управления пара-
метрами микроклимата. Основу для
идентификации составляют результаты
измерений в натурных условиях в
процессе функционирования помещения.
Возмущающее воздействие на поме-
щение, в результате к-рого происходит
изменение измеряемых параметров, мо-
жет быть естественным или искусствен-
ным.
ИЗБЫТОЧНОЕ ДАВЛЕНИЕ ВОЗ-
ДУХА на поверхностях ограж-
дений здания — разность между дав-
лением воздуха на поверхности здания и
его атм. давлением в отдалении от него на
том же уровне. Избыточное давление
формируется под действием ветровых и
гравитац. сил, а также за счет дисбаланса
воздуха систем вентиляции и может быть
положит, и отриц. Измеряется в Па.
Гравитац. давление возникает за счет
разницы уд. веса воздуха снаружи и
внутри здания.
ИЗВЕСТЕГАСИЛЬНОЕ ОБОРУ-
ДОВАНИЕ — комплекс механизмов, ус-
тановок, аппаратов и устройств, предназ-
нач. для гашения извести и дробления ее
Шаровая мельница
I — загрузка извести;
II — подача воды; III—
отвод известкового
молока; 1 — загрузоч-
ный бункер; 2 —
роликовые опоры; 3 —
корпус; 4 — элект-
ропривод с редукто-
ром; 5 — ме-
таллические шары
(при необходимости) с получением изве-
сткового молока или известкового теста. В
качестве И.о. применяют шаровые или
стержневые и ротац. жидкостные
мельницы, известегасилки. Подаваемая в
качестве исходного сырья в аппарат комо-
вая или порошковая известь реагирует с
подаваемой в него же водой, интенсивно
перемешивается и измельчается. В
результате образуется известковое молоко
или тесто определ. концентрации. В кон-
струкциях без дробления остаются
неиспользуемые отходы — инертные
включения в сырье, продукты недожога,
пережога. В установках с дроблением
практически все компоненты исходного
сырья попадают в суспензию. Для гашения
извести используют в основном оборудо-
вание, применяемое в произ-ве строит, ма-
териалов.
ИЗВЕСТКОВОЕ ХОЗЯЙСТВО —
комплекс оборудования помещений для
Меммчесмя лопастная известегасилка
I — загрузка извести; II — подача воды; III— отвод
известкового молока; 1 — рама; 2—вал с лопастями;
3 — чаша-резервуар; 4 — лоток отвода известкового
молока; 5 —, загрузочный бункер; 6 — вентиль на
подаче воды; 7-— привод
Телемеханическая мзвестегасилка
1 — загрузка извести; II — подача воды; Ill — отвод
известкового молока; 1 —загрузочный буикер;2,3 —
наружный и внутренний корпусы; 4— рабочая каме-
ра; 5 — центр, вал; б — металлические шары; 7—ло-
ток выгрузки известкового молока; 8— привод; 9—
рама; 10 — дырнатая перегородка (диафрагма)
приготовления, складирования (хра-
нения) и подачи (дозирования) реагента,
содержащего окись кальция (СаО), на во-
допроводно-канализац. сооружения в ка-
честве подщелачивающего в-ва. Как
правило, И.х. размещают в блоке реагент-
ного х-ва очистных водопроводных и ка-
нализац. станций. Известь, поступающая
в И.х., может быть в виде известкового мо-
лока (суспензии СаО), содержащего
активное в-во в концентрации, получае-
мой в предепах его растворимости при со-
ответствующей темп-ре, или известкового
раствора, из к-рого удалены взвеш. в-ва.
Иногда применяют и сухую порошкооб-
разную известь. Исходный товарный про-
дукт, содержащий СаО, может постав-
ляться на сооружения в виде комовой не-
гашеной извести либо гашеной порошко-
образной — пушонки.
В зависимости от вида товарного про-
дукта и способа его доставки существует
неск. схем реагентных х-в. При получении
в качестве исходного сырья известкового
молока или теста, доставляемого ав-
тоцистернами или по трубопроводам, пре-
дусматривают прием и складирование его
в резервуарах-хранилищах с пост, пере-
мешиванием суспензии мешалками,
рециркуляцией насосами или сжатым
воздухом (что менее желательно). По мере
расходования реагент перекачивается из
хранилища в расходные баки, где добав-
лением воды при пост, перемешивании
176 Измерение давления, расхода и уровня жидкости
достигается необходимая концентрация,
осуществляются дозирование и доставка
раствора к местам ввода в обрабатываемую
среду (воду, сточную воду, осадок и т.п.).
При получении товарного продукта в виде
комовой негашеной извести схема сущест-
венно усложняется. В зависимости от спо-
соба доставки (автосамосвалами, ж.-д.
транспортом — в крытых вагонах или са-
моразгружающихся) необходимо
организовать разгрузку транспортных
средств, место и порядок складирования
груза. Предпочтительно "мокрое" хра-
нение извести, т.е. в резервуарах-
хранилищах. Из них известь подается
грейфером в известегасмлки для гашения,
Саеиа. известкового хозяйства
в—при исходном сырье в виде известкового молока
или теста; б — с использованием комовой извести
(при "мокром* хранении); в — то же, при сухом хра-
нении; 1 — разгрузочный лоток (бункер); 2 — резер-
вуар-хранилище; 3 — насос; 4 — циркуляц.
гидравлич. мешалка; 5 -у циркуляц. насос; б —доза-
тор; 7 — подача известкового молока к месту входа;
8— сетчатая корзина; 9 — мешалка; 10— насос-доза-
тор; 11 — грейферный кран; 12 — загрузочный бун-
кер; 13 — известепюилка; 14—слив известкового мо-
лока; 15 — тележка для непогасившихся отходов;
16 — склад-бункер
дробления и приготовления известкового
молока, собирается в расходные баки,
дозируется и транспортируется к местям
ввода в обрабатываемую среду
При получении в качестве исходного сыр-
ья порошкообразной извести-пушонки
предусматривают ее складирование в
резервуарах-хранилищах в виде известко-
вого молока — "мокрый способ" либо в
спец, бункерах — сухое дозирование.
Известковые суспензии и растворы
обладают способностью засорять ком-
муникации (трубопроводы), по к-рым их
транспортируют, в связи с чем необходимо
обеспечивать скорость их движения не ме-
нее 0,8 м/с, а также периодическую про-
мывку трубопроводов ЧИСТОЙ водой.
Диаметр трубопроводов должен быть не
менее 50 мм, радиус кривизны поворо-
тов — не менее пяти диаметров трубы; на
поворотах следует предусматривать уст-
ройства для прочистки. Насосы для пере-
качки известковых реагентов должны
быть рассчитаны на работу с жидкостями,
содержащими взвеш. в-ва, и уста-
навливаться "под заливом". Для удаления
взвеси из известкового молока могут
применяться гидроциклоны напорные
(типаГКЦ).
ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ, РАС-
ХОДА И УРОВНЯ ЖИДКОСТИ — вы-
полняется для определения осн. парамет-
ров при оценке работы систем водоснаб-
жения и канализащш. Для измерения дав-
ления применяют манометры, к-рые
подразделяют на показывающие, са-
мопишущие иМ-датчики. Показыва-
ющие манометры в зависимости от
применяемого чувствит. элемента бывают
пружинными или мембранными. Наибо-
лее распространены пружинные,
чувствит. элементом к-рых является полая
(трубчатая) пружина. По точности
различают образцовые, контрольные и
технич. манометры. Самопишущие
манометры кроме чувствит. элемента
и шкалы имеют механизм для приведения
в движение диаграммы (круговой или лен-
точной), на к-рой регистрируется изме-
нение давления во времени. М-д а т ч и к и
не имеют шкалы, а чувствит. элемент воз-
действует на преобразователь давления в
электрич. сигнал (как правило, 0—5 или
0—20 мА). Сигнал М-датчика можно
использовать в САУ системой водоснаб-
жения или канализации.
Для изменения расхода жидкости
применяют расходомеры, а объема
жидкости, поданной или израсходов. за
промежуток времени, — счетчики
жидкости. В системах водоснабжения и
канализации применяют расходомеры
переменного перепада давления, ультраз-
вуковые, электромагнитные, ротаметры. В
расходомерах переменного
перепададавления, наиболее рас-
пространенных, мерой расхода служит
перепад давления, возникающий при про-
текании жидкости через сужающее уст-
ройство (диафрагму, сопло или трубу Вен-
Измерение расхода газа 177
тури), установи.' а трубопроводе. Перепад
давления воспринимается дифференц.
манометром (ДМ) и воспромводится либо
на шкале (показывающий ДМ), либо на
диаграмме (самопишущий ДМ), а также в
виде электрич. выходного сигнала (ДМ-
датчик). Чаще всего в качестве сужающе-
го устройства используют диафрагму —
диск из нержавеющей стали с отверстием
в центре, к-рый вставляют ® трубопровод
так, чтобы центр отверстия совпадал с
осью трубы. Различают камерные диаф-
рагмы, в к-рых отбор давления осуществ-
ляется по периметру диска с помощью
спец, камер, и дисковые диафрагмы, в к-
рых отбор давления осуществляют с
помощью двух штуцеров, размещенных
перед диафрагмой и за ней. Диафрагмы
вызывают большие потери напоре, поэто-
му их обычно применяют для измерения
расхода жидкости в трубах условным про-
ходом до 400—-700 мм. При измерениях
давления в трубах больших диаметров
используют трубы Вентури, перепад дав-
ления в к-рых возникает за счет сужения
потока в их горловине, соединяемой с тру-
бопроводом с помощью конфузора (вход-
ного патрубка) и диффузора. Как правило,
трубы Вентури выполняют в виде сварной
конструкции. Сопла в системах водоснаб-
жения и канализации практически не
применяют. Дифференц. манометры в
зависимости от конструкции чувствит.
элемента бывают мембранными или
сильфонными. В первых перепад дав-
ления преобразуют в электрич. сигнал, к-
рый затем используется во вторичных
приборах или системах централизов. кон-
троля и управления. Сильфонные диффе-
ренц. манометры бывают показыва-
ющими, самопишущими и со счетчиками.
Перепад давления в них преобразуется ме-
ханически с помощью системы рычагов и
шестерен. В самопишущих приборах име-
ется электропривод для перемещения
диаграммы. В сильфонных дифференц.
манометрах это механич. (кулачковые)
устройства, в мембранных или вторичных
приборах — электронные и электроме-
ханические. Недостатками расходомеров
переменного перепада давления являются
наличие потерь напора и узкий диапазон
измерения расхода (не более 1г4).
Ультразвуковые расходо-
меры — наиболее совершенные приборы
для измерения расхода жидкости в трубах
большого диаметра. Они основаны на
измерении разности времени прохож-
дения ультразвукового сигнала по направ-
лению течения жидкости и против него.
Ультразвуковой расходомер включает два
пьезоэлектрич. датчика, размещенных с
разных сторон трубы так, чтобы ось
акустич. канала между ними была распо-
ложена под углом 45° к оси потока, и
измерит, блок, воспринимающий сигналы
датчиков и преобразующий их в единицы
Ротационный счетчик тип* РГ
а — схема работы;#—типа РГ-40, ЛОО; в — типа РГ-250,
-Ш, -«00, -1000
расхода и объема жидкости. Пром-сть вы-
пускает ультразвуковые расходомеры для
трубопроводов Ру ” 400... 1400 мм. До-
стоинства расходомеров этого типа —
отсутствие дополнит, потерь напора, высо-
кая точность и большой диапазон изме-
рений (до 1:10).
Электромагнитные расхо-
домеры применяют для измерения рас-
хода агрессивных или содержащих боль-
шое кол-во твердых или газообразных
примесей жидкостей. Они основаны на
эффекте Фарадея, их датчик представляет
собой патрубок с располож. на нем обмот-
ками индуктивности и двумя электро-
дами, с к-рых снимают эдс, пропорцион,
расходу; вторичный прибор преобразует
сигнал й показания расхода жидкости.
Пром-сть выпускает электромагнитные
расходомеры с условным проходом 10—
400 мм.
Ротаметры применяют для изме-
рения относит, небольших расходов
жидкости или газа. Они представляют со-
бой вертик. конич. трубку, в к-рой распо-
ложен спец, поплавок. Положение его
зависит от расхода жидкости или газа. Ро-
таметры могут быть и с электрич. выход-
ным сигналом.
Для измерения объема жидкости
применяют счетчики жидкости. Их
чувствит. элемент — турбинка. В водо-
счетчиках небольших условных проходов
(20—50 мм) используют крыльчатые
турбинки с осью, перпендикулярной оси
потока, а условных проходов 60—
250 мм — аксиальные турбинки с осью,
параллельной оси потока. Турбинки через
редуктор связаны со счетным механизмом.
Частота вращения турбинки
пропорциональна объему воды, протекаю-
щей через водосчетчик.
ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ГАЗА —
процесс получения опытным путем числ.
соотношения между измеряемой
величиной и нек-рым ее значением,
принятым за единицу сравнения. Прибор,
измеряющий кол-во в-ва, протекающего
через данное сечение газопровода за нек-
рый промежуток времени, даз. счет-
чиком. При этом кол-во в-ва определяют
как разность двух последоват. показаний
счетчика в нач. и в конце этого промежут-
ка. Показания счетчика выражают в
единицах объема. Прибор, измеряющий
расход газа, проходящего через данное се-
чение газопровода в единицу времени (ч),
наз. газовым расходомером;изме-
рение в нем происходит по перепаду дав-
ления в ссужающемся устройстве — диаф-
рагме или сопле. Для определения расхода
газа с давлением не более 0,1 МПа и темп-
рой газа и окружающего воздуха
0—50°С используют ротационные
счетчики.
В счетчике для получения сравнивае-
мых результатов измерений расход газа
178 Изоляция газопроводов
приводят к норм, условиям. При пром,
измерениях норм, показателями считают
темп-ру, равную 20°С, давление, равное
101 325 Па, и относит, влажность, равную
0. Объемный расход газа выражают в м3/ч.
Счетчики располагают по ходу газа после
регуляторов давления газа, при исполь-
зовании сужающих устройств (диаф-
рагм) — до регуляторов давления и пре-
дохранит. запорного клапана, но после
фильтров с целью уменьшения эрозии
острой кромки диафрагм.
Ротац. счетчик состоит из
измерителя, счетного механизма и диффе-
ренц. манометра. В чугунном корпусе
измерителя расточены два полуцилиндра,
в каждом из к-рых размещен один ротор,
имеющий вид восьмерки. Располагают
роторы взаимно перпендикулярно. В боко-
вых стенках корпуса смонтированы
подшипники — опоры для роторов. Газ
поступает через верхний патрубок, дав-
ление газа в к-ром всегда несколько мень-
ше, чем во входном. За счет этого перепада
давления роторы вращаются. За один пол-
ный оборот пространство между стенками
корпуса и ротора, являющееся измерит,
объемом, наполняется дважды и дважды
выталкивается газ из этого объема через
нижний патрубок. Счетный механизм
роликового типа закрыт герметичной
крышкой и работает в газовой среде.
Дифференц. манометр служит для опре-
деления потерь давления газа в ротац.
счетчике. По показываемому им перепаду
давления можно судить о работе счетчика:
резкое возрастание или колебания перепа-
да свидетельствуют о его засорении. Для
восстановлений норм, работы счетчик про-
мывают. В зависимости от общего расхода
на объекте монтируют один или два парал-
лельно присоедин. ротац. счетчика.
В газовом расходомере перепад дав-
ления измеряют с помощью дифманомет-
ра. Сужающее устройство, выполняющ.
функции первичного преобразователя, ус-
танавливают в газопроводе. При проте-
кании через него газа скорость потока в су-
женном сечении повышается по срав-
нению с его скоростью в газопроводе.
Увеличение скорости, а следовательно, и
кинетич. энергии вызывает уменьшение
потенц. энергии потока в суженном се-
чении. Соответственно и статич. давление
в нем будет меньше, чем до него. Перепад
давления связан с расходом квадратич.
зависимостью. В качестве сужающих уст-
ройств применяют стандартные диафраг-
мы, представляющие собой тонкий диск с
отверстием круглого сечения, центр к-рого
лежит на оси трубы. Сужение потока
начинается до диафрагмы, и на нек-ром
расстоянии от диафрагмы оно достигает
минимума. Далее сечение потока постоян-
но расширяется до тех пор, пока не станет
равным полному сечению трубопровода.
При протекании газа через диафрагму за
ней в углах образуется мертвая зона, где
вследствие разности давлений возникает
обратное движение газа, на преодоление
к-рого затрачивается значит, часть
энергии. При этом происходит потеря дав-
ления. Отбор давлений осуществляют с
помощью двух отд. отверстий, располож.
до и после диска диафрагмы в углах, обра-
зуемых ее плоскостью и внутр, поверхно-
стью трубопровода. Дифманометры могут
быть показывающими (П) или са-
мопишущими (С). Последние кроме уст-
ройства, записывающего перепад дав-
ления, могут иметь дополнит, запись дав-
ления и интегратор. Привод диаграммы
может быть от часового механизма или от
синхронного микроэлектродвигатела. По
конструктивному устройству дифмано-
метры бывают сильфонные (С), поплавко-
вые (П) и трубчатые (Т).
ИЗОЛЯЦИЯ ГАЗОПРОВОДОВ —
покрытие наружной поверхности газопро-
вода спец, мастиками и оберточными ма-
териалами для защиты металла трубы от
почвенной коррозии. И.г. — пассивная
защита. К изоляц. материалам предъявля-
ются след, требования: монолитность пок-
рытия, водонепроницаемость, хорошее
прилипание к металлу, хим. стойкость,
механич. прочность, диэлектрические
свойства. Применяют битумно-полимер-
ные, битумно-минер. и битумно-резино-
вые мастики. В битумно-минер. мастиках
в качестве заполнителей используют
хорошо измельч. доломит, до-
ломитизиров. или асфальтовые извест-
няки; в битумно-резиновых — резиновую
крошку, изготовл. из амортизиров. покры-
шек; в битумно-полимерных — атактич.
полипропилен, порошкообразный
полипропилен. Для повышения
пластичности' и уменьшения хрупкости
при отриц. темп-pax в битумные мастики
добавляют пластификаторы. В городах и
нас. пунктах применяют защитные пок-
рытия весьма усил. типа, к-рые наносят на
трубу только в заводских условиях. Нане-
сение защитных покрытий непосредствен-
но на месте укладки газопровода допуска-
ется только при проведении ремонтных
работ, изоляции сварных стыков и мелких
фасонных частей. Битумные покрытия
весьма усил. типа имеют след, структуру:
битумная грунтовка (толщина слоя 0,1—
0,15 мм), битумная мастика (толщина
слоя 2,5—3 мм), армирующая обертка (в 3
слоя), наружная обертка из бумаги.
Общая толщина весьма усиленной изо-
ляции не менее 9 мм. Перед нанесением
изоляции трубу очищают стальными щет-
ками до металлич. блеска и протирают.
После этого накладывают грунтовку, к-
рая представляет собой нефтяной битум,
развед. в бензине в соотношении 1:2 или
1:3. После высыхания грунтовки на нее на-
кладывают в неск. слоев горячую (160—
180°С) битумную мастику исходя из тре-
бований, предъявляемых к изоляции. В
зависимости от числа нанес, слоев
мастики и усиливающих оберток различа-
ют след, типы изоляц. покрытий: нормаль-
ную, усил. и весьма усил. В качестве изо-
ляц. покрытий для газопроводов применя-
ют пластмассовые пленочные материалы
(ленты) с подклеивающим слоем.
Поливинилхлоридные и полиэтиленовые
ленты выпускают толщиной 0,3—0,4,
шириной 400—500 мм и длиной 100—
150 м, намот. в рулоны. Трубы очищают,
затем покрывают грунтовкой, представля-
ющей собой клей, раствор, в бензине,
после чего обертывают изоляц. лентой в
неск. слоев и защитным покрытием из
рулонного материала. Весьма усил. изо-
ляция состоит из 3 слоев ленты толщиной
не менее 1,1 мм. Для обертки труб приме-
няют спец, машины. В качестве защитного
покрытия используют также эмаль
этиноль, состоящую из лака этиноль
(примерно 2/3) и асбеста (1/3). Толщина
покрытия — не менее 0,6 мм.
ИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ПРИТОЧ-
НАЯ СТРУЯ — любая воздушная струя
при условии, что темп-ра воздуха на выхо-
де из приточного отверстия равна темп-ре
воздуха в помещении. Отсутствие
действия гравитац. сил на поток возду-
ха — гл.’особенность И.п.с. В вентиляции
И.п.с. практически не встречаются. Одна-
ко теория свободной И.п.с., позволившая
создать простые математич. модели,
широко используется для расчета
большинства разновидностей приточных
струй (см. Неизотермическая приточная
струя, Стесненная приточная струя).
ИЗОЭНТАЛЬПИЙНЫЙ ПРО-
ЦЕСС (от греч. isos — равный, одинако-
вый, подобный и enthalpo — согреваю) —
термодинамич. процесс изменения состо-
яния воздуха при пост. уд. энтальйии. Его
наз. также адиабатным (адиабатич.) про-
цессом, процессом адиабатного увлаж-
нения или процессом прямого
испарительного охлаждения воздуха. И.п.
происходит при контакте воздуха с тонким
слоем или каплями воды, имеющими
темп-ру мокрого термометра. Практичес-
кая реализация И.п. достигается разб-
рызгиванием форсунками в камере оро-
шения кондиционера рециркуляц. воды.
Широко используется в технике
кондиционирования воздуха и
вентиляции, т.к. позволяет понизить
темп-ру воздуха без затрат энергии на его
охлаждение Параметры воздуха на выхо-
де из аппарата, осуществляющего И.п.,
регулируют изменением кол-ва разб-
рызгиваемой воды.
ИЛОВЫЕ ПЛОЩАДКИ — соору-
жения для подсушивания (обез-
Ионизация воздуха /79
воживания) осадка в природных ус-
ловиях. Подсушивание на И.п.
происходит за счет фильтрации свободной
влаги из объема осадка и ее испарения с
открытой поверхности. И.п. бывают: с
естеств. и искусств, (асфальтобетонным)
основаниями с дренажом; каскадные — с
перепуском с одной на другую площадку,
отстаиванием и поверхностным уда-
лением иловой воды; с удалением отстоен-
ной иловой воды через шздосливы в ограж-
дающих стенках (площадки-уп-
лотнители) ; с гравийными колодцами, вы-
полняющими роль вертик. дренажа и др.
За рубежом применяют И.п. со стеклян-
ным покрытием, с системой обогрева-
ющих труб под искусств, основанием, с ва-
куумированием дренажных систем. Под-
сушенный осадок с И.п. удаляют вручную
или с использованием дорожно-транспор-
тных машин (экскаваторов, бульдозеров).
Разработаны спец, механизмы типа снего-
уборочных машин и мостовых кранов,
обеспечивающие удаление и погрузку
подсушенного осадка на автотранспорт.
Преимущество И.п. — в их надежности,
недостаток — в потребности значит, зе-
мельных площадей, больших объемов руч-
ного труда при уборке, высоких уд. канит,
и эксплуатац. затратах. Основное условие
надежной работы И.п. — выполнение рег-
ламента по их эксплуатации, т.е. налив
осадка на определенную высоту за опреде-
ленное время; правильный режим эксплу-
атации дренажной системы; своевремен-
ная уборка подсохшего осадка и подготов-
ка И.п. к новому наливу осадка. В нашей
стране на И.п. подсушивается примерно
75% всего образующегося осадка го-
родских и пром, сточных вод, в развитых
странах Западной Европы и США —
примерно 50—60%. При проектировании
сооружений для механич. обезвоживания
осадка необходимо предусматривать
аварийные И.п. (20% их годового числа).
В зависимости от климатической зоны
скорость подсушивания осадка (нагрузка
на них) находится в пределах 0,8—
2м3/(м1год). Расчет И.п. производят
исходя из кол-ва образующегося сухого fl-
ea осадка, выражаемого в кг/(м3год). На-
грузка на И.п. зависит от уд.
сопротивления фильтрации осадка. Она
может быть повышена предварит, обработ-
кой труднофильтруемых осадков хим.
реагентами, промывкой и др. методами,
снижающими уд. сопротивление.
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ТЕПЛО-
ВОЙ ПУНКТ (ИТП) —комплекс оборудо-
вания для приготовления теплоносителя,
обеспечивающего отопление и
вентиляцию, и горячей воды для водоснаб-
жения здания. Размещается часто в под-
вальных помещениях. Для повышения на-
дежности и культуры обслуживанияего сле-
дует располагать в помещениях первого
Схема индивидуального теплового пункта
1 — водонагреватели горячей воды (теплооб-
менники) I и II ступеней; 2 — регулятор температуры;
3 — обратный клапан; 4 — циркуляционный наоос;
5 — водомер горячей воды; 6 - элеватор с
регулируемой иглой; 7 — задвижка; 8 — водомер яо-
лоднойводы
этажа здания с естеств. освещением. Систе-
мыотопления зданий присоединяют в ИТП
к тепловым сетямс помощьюсмесит. устано-
вок — элеваторов, подмешивающих насо-
сов, которые должны быть бесшумными,
или через поверхностные теплообменные
аппараты. Во всехузлах присоединения бо-
лее высокая темп-ре теплоносителя, посту-
пающего от источников теплоты системы
теплоснабжения, снижается до требуемой
величины. Системы горячего водоснаб-
жения подключаются через адонагревд-
тели по схеме, определяемой в зависимости
отопюшениярасхода теплоты На горячее во-
доснабжение к расходу на отопление здания
и наличия баков-аккумуляторов (см. Тепло-
вые пункты). При открытых системах
теплоснабжения в ИТП для горячего водо-
снабжения устанавливают смесит, устрой-
ств®. Системы вентиляции гфисоединяются
до теплообменников или смесит, устройств
горячего водоснабжения. На схеме показан
ИТП при закрытой системе теплоснаб-
жения, Водонагреватели горячего водоснаб-
жения включены по смет, схеме. I ступень
работает на обратной воде. Задвижка пост,
закрыта. II ступень водонагревателя работа-
ет на воде из подающей линии, подачей к-
рой управляет регулятор темп-ры. Тепло-
носитель длясистемывентиляцииотбирает-
ся из подающей линии до регулятора II
ступени. Подача теплоносителя в систему
отопления осуществляется с помощью эле-
ватора, к-рый оборудован иглой, управля-
емой регулятором отопления. Игла авто-
матически перемещается в проточной части
сопла и изменяет проходное сечение. В связи
с этим изменяется коэфф, подмешивания, а
с ним темп-ра и кол-во поступающего в
систему отопления теплоносителя. ИТП
оборудуется грязевиками, расходомерами,
манометрами и термометрами.
ИНЖЕКТОР (от франц, injecteur, от
лат. injicio — вбрасываю) — см. Струй-
ный насос.
ИНТЕГРИРОВАННАЯ АВТОМА-
ТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВ-
ЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ (ИАСУЦТ) —
это АСУ централизов. теплоснабжения, в
к- рой объединены фуикцион., организац.,
технич., ииформац. и программно-ал-
горитмич. структуры АСУ технологич.
процессами, диспетчерского управления и
АСУ предприятием централизованного
теплоснабжения. Преимуществом
ИАСУЦТ является комплексный характер
решаемых задач и наиболее рацион,
использование технич. средств, интел-
лект. потенциала и трудовых ресурсов.
См. Автоматизированная система
диспетчерского управления централизо-
ванным теплоснабжением (АСДУЦТ),
Автоматизированная система управ-
ления предприятием централизованного
теплоснабжения, Автоматизированная
система управления технологическими
процессами централизованного теплос-
набжения, Автоматизированная систе-
ма управления централизованным теп-
лоснабжением.
ИНФИЛЬТРАЦИЯ ВОЗДУХА ЧЕ-
РЕЗ ОГРАЖДЕНИЯ — 1) неорганиэов.
воздухообмен в здании или помещении,
возникающий под действием ветровых и
гравитац. сил или из-за дисбаланса
приточно- вытяжной механич.
вентиляции; 2) поток наружного воздуха,
инфильтрующегося через неплотности на-
ружных ограждений здания или поме-
щения. Необходимость нагрева этого воз-
духа до темп-ры помещения обусловлива-
ет дополнит, теплопотери в холодное вре-
мя года.
ИОНИЗАЦИЯ ВОЗДУХА — отрыв
от Молекулы или атома газов, входящих в
состав воздуха, одного из наружных ва-
лентных электронов. В результате этого
первоначально нейтр. молекулы и атомы
становятся положит, заряж., а образо-
вавшийся свободный электрон, присо-
единяясь к одному из нейтр. атомо^, ста-
новится отрицательно заряж. Так попарно
образуются первичные аэроионы. Под
действием поляризац. сил к первично
образовавшимся аэроионам присоединя-
ется определ. число нейтр. молекул газов,
входящих в состав воздуха. В результате
образуются комплексы молекул, по-
лучившие назв. легкие аэроионы.
Сталкиваясь с присутствующими в возду-
хе ядрами конденсации, они оседают на
них и, отдавая свой заряд, образуют т.н.
вторичные аэроионы — средние, тяже-
лые, ионы Ланжевена и сверхтяжелые.
Важнейшими хар-ками аэроионов явля-
ются подвижность и заряд.
В зависимости от природы внеш, фак-
торов различают естеств. и искусств. И.в.
Источники первой: радиоактивные в-ва,
180 Ионообменное обессоливание природных вод
находящиеся в земной коре, воде, воздухе;
космич. лучи; нейтронные потоки и ульт-
рафиолетовое излучение; электрич. раз-
ряды в атмосфере; баллоэлектрич. эффект
(дробление и распыление воды); трибоэ-
лектрич. эффект (взаимное трение
пылинок, частиц снега и т.п.). В призем-
ном слое источники И.в. —
радиоактивные в-ва и космич. лучи.
Почти все породы, входащие в состав зем-
ной коры, содержат радиоактивные в-ва,
излучения и эманации к-рых ионизируют
воздух. Наряду с возникновением легких
аэроионов происходит их непрерывное
исчезновение. Факторами, определя-
ющими их исчезновение, являются
рекомбинация двух легких аэройонов
разл. полярностей, адсорбция легких
аэроионов разл. полярностей, адсорбция
легких аэроинов на незаряж. ядрах кон-
денсации и т.п. В зависимости от соотно-
шения процессов ионизации и
деионизации устанавливается определ.
уровень И.в. Концентрация легких
аэроионов обеих полярностей составляет
для сельских р-нов 1000—1500 в 1 см3, до-
ходя до 2000—2200 в 1 см3 в чистом горном
воздухе и ряде курортных мест.
Уровень И.в. в помещениях зависит
от уровня ионизации наружного воздуха и
интенсивности воздухообмена. Осн.
причина уменьшения концентрации
легких аэроионов в помещениях — погло-
щение их в процессе дыхания людей;
интенсивность этого процесса прямо
пропорциональна кол-ву этих аэроионов.
Большое влияние на уровень И.в., особен-
но в помещениях с малой кратностью воз-
духообмена, оказывают материал строит,
конструкций и отделочные материалы.
Присутствующие в них следы
радиоактивных примесей служат
источниками т.н. "внутр, ионообразо-
вания”, способного существенно
увеличить уровень И.в. в помещениях.
Вентиляционные системы и системы
кондиционирования воздуха оказывают
существ, влияние на концентрацию
легких аэроионов. Воздух, проходя через
фильтры, воздуховоды, др. конст-
руктивные элементы систем, теряет до
80% легких аэроионов. Уровень И.в. в
помещениях, концентрация легких
аэроионов, особенно отриц., концент-
рация тяжелых аэроионов и соотношение
концентраций тяжелых и легких ионов —
важнейшие показатели сан.-гигиенич. со-
стояния воздуха, определяющие его све-
жесть и биологич. полноценность.
Русский ученый А.Л.Чижевский (1897—
1964) экспериментально доказал, что
присутствие в воздухе повыш. концент-
раций легких отрицат. аэроионов оказы-
вает положит, влияние на самочувствие
человека, тоща как увеличение концент-
раций тяжелых аэроионов в помещениях,
особенно при большом кол-ве людей в них,
является причиной ощущения духоты. Ус-
тановлено, что легкие аэроионы оказыва-
ют влияние на физ.-хим. свойства воздуха,
сообщая электрич. заряд молекулам
кислорода и озон®, усиливая т.о. их
биологич. активность. Для обеспечения в
помещениях повыш. концентрации
легких отрицат. аэройонов
А.Л.Чижевский в конце 20-х it. впервые
предложил электроэффлювиальный спо-
соб И.в. и изготовил первый аппарат —
электроэффлювиальную люстру.
Искусств. И.в. осуществляется спец,
устройствами, получившими наза.
аэрожжизаторы. В зависимости от физ.
явления, используемого в аэроионизаторе
для продуцирования аэроионов, различа-
ют след, их типы: электроэффлювиаль-
ный, радиоизотопный, термоионный,
гидродинамич., фотоэлектрич. В соот-
ветствии с размерами обслуживаемой зо-
ны аэроионизаторы подразделяют на мес-
тные и общие, а от назначения и варианта
расположения — на стационарные и пере-
носные. По своему устройству, принципу
действия и технич. хар-кам аэроионизато-
ры бывают регулируемые и нере-
гулируемые, униполярные (ге-
нерирующие ионы одного знака) или
биполярные (генерирующие ионы обоих
знаков одновременно).
Для создания благоприятного
аэроионного режима в помещениях, изу-
чения физиология, действия аэроионов и
аэроионотерапии создано большое число
разл. аэроионизаторов, в т.ч. наиболее со-
вершен. — биполярных аэроионизаторов с
системой обратной связи.
ИОНООБМЕННОЕ ОБЕССОЛИ-
ВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД — последо-
ват. фильтрование воды через гранулиров.
Н-катиониты и ОН-аниониты, представ-
ляющие собой полимерные нераст-
воримые в воде к-ты и основания. Эта тех-
нология наиболее экономична по срав-
нению с другими при исходном солесодер-
жании обрабатываемой воды до
1—1,5 г/л. При фильтровании воды через
катионит раствор, в воде соли превраща-
ются в соответствующие кислоты:
[Кат] Н + NaCl [Кат] Na + НС1;
2[KaT]H+MgSO4 -> [KaT]2Ng + H2S€>4;
2[Кат]Н + Са( НСОз)2 * [ Кат]гСа +
+2С0г +2НгО.
При фильтровании воды через
анионит происходит сорбция анионов
сильных к-т:
[Ан]ОН + НС1-* [Ан]С1 + НгО;
2[Ah]OH + H2SO< - [Ah]zSO4 + 2H2O.
После истощения емкости погло-
щения Н-катионитовые фильтры реге-
нерируют раствором к-ты:
2[KaT]Na + H2SO4 -* 2[KaT]H + NazSO4,
а анионитовые фильтры — раствором
щелочи:
[AH]2S04+2NaOH * 2[AH]OH + Na2SO4.
Отмытые от продуктов регенерации
ионитовые фильтры снова включаются в
работу для обессоливания след, порций во-
ды. Существующие ионообменные ма-
териалы делятся на три большие группы:
органич., неорганич. и минерально-неор-
ганич. В практике водоподготовки приме-
няют в осн. органич. ионообменные смолы,
полученные искусств, путем. Иониты по
свойствам можно разделить на три класса:
со свойствами сильных к-т или оснований,
обменная емкость к-рых постоянна в
широком диапазоне pH среды; со свойст-
вами слабых к-т или оснований, емкость
их макс, только при определ. значении pH
среды — высоком для катионитов и
низком для анионитов; проявляющие
свойства смеси сильной и слабой к-т или
оснований. Слабокислотные и слабоос-
новные иониты при оптим. pH среды име-
ют повыш. обменную емкость, позволяют
осуществлять процесс регенерации расхо-
дом реагента, близким к стехиометричес-
кому, но не способны к удалению из обра-
батываемой воды катионов и анионов сла-
бых оснований и к-т. Сильнокислотные и
сильноосновные иониты эффективно уда-
ляют из воды все ионы. Ниже дана краткая
хар-ка наиболее распростр. отечеств,
ионитов, применяемых для обессоливания
воды.
Катионит КУ-2-8 имеет гелевую
структуру, является ” монофункцион.
сильнокислотным сополимеризац.
катионитом, обладает высокой хим. стой-
костью к щелочам, к-там, окислителям, а
также высокой механич. и термин, (до
120°С) прочностью, сохраняет обменную
емкость при pH - 1...14. Практически не
отравляется органич. соединениями, легко
регенерируется растворами солей и к-т.
Полная статич. обменная емкость этого
катионита —1,8 мг-экв/см3.
Катионит КБ-4 — сополимеризац.
слабокислотный монофункцион. кар-
боксильный катионит гелевой структуры
достаточно устойчив к растворам щело-
чей, к-т и окислителей, имеет высокую
термостойкость (до 150°С), обладает вы-
сокой селективностью к 2- и 3-зарядным
катионам. Его полная статич. обменная
емкость 3—5 мг-экв/см3; диапазон
рабочих значений pH при обессоливании
воды— 7,4—14.
Анионит АВ-17-8 — сополимеризац.
сильноосновный монофункцион. анионит
гелевой структуры, недостаточно ус-
тойчив к действию высоких (более 90°С)
темп-р. При 18—20°С устойчив к
действию разбавл. к-т, щелочей и
окислителей. Полная статич. обменная
емкость анионита — 1,15 мг-экв/см3,
диапазон рабочих значений pH обрабаты-
ваемой воды — 1—14.
Анионит АН-31 — поликонденсац.
Искусственное топливо 181
Двухстуиеипатая еяема сЛ«х®ливаии«
1 — Н-катионитотыв фильтры I ступени; 2 — ОН-
анионитовые фильтры I ступени; 3 — Н-катионито-
вые фильтры П ступени; 4 — даклрбонизатор; 5 —
вентилятор; б—промежут. резервуар; 7 — наоос; 9—
ОН-анионитовые фильтры II ступени
слабоосновный, полифуикцион. Устойчив
к разбавл. растворам к-т и щелочей, в рас-
творах окислителей его обменная емкость
снижается даже при комнатной темп-ре.
Его полная статич. обменная емкость —
2,6 мг-экв/см3; диапазон рабочих зна-
чений pH обрабатываемой воды — 1 —6,5.
В зависимости от требований к каче-
ству обессол. воды ее обработка может
пройзводиться в одну или неск. ступеней.
При одноступенчатом обессоливании со-
лесодержание обработанной воды может
быть снижено до 2—20, при двухступенча-
том — до 0,1—0,5, при трехступенча-
том — до 0,05—0,1 мг/л. Одноступенча-
тая схема, как правиле?, не предусматрива-
ет снижения содержания кремния в обра-
батываемой воде, двухступенчатая
позволяет уменьшить содержание крем-
некислоты до 0,1, трехступенчатая — до
0,02 мг/л. Н-катионитовые фильтры I сту-
пени загружают сильнокислотным
катионитом, а ОН-анионитовые — слабо-
основным анионитом. П ступень обес-
соливания служит для устранения из обра-
батываемой воды катионов Na+ и анионов
ЗЮз2- и СОз2-. Поэтому Н-катионитовые
фильтры II ступени загружают
сильнокислотным катионитом, а ОН-
анионитовые — сильноосновным
анионитом.
В зависимости от качества исходной
воды схема И.о.п.в. может иметь соору-
жения предварит, очистки. При этом
рекомендуется на ионитовые фильтры
подавать воду с содержанием взвешенных
в-в не более 8 мг/л, цветностью не менее
30° с перманганатной окисляемостыю до
7 мгО/л. Разработано множество конст-
рукций ионообменных установок, к-рые
условно можно разделить на две группы:
установки периодич. действия и уста-
новки непрерывного и полунепрерывного
действия. На установках периодич.
действия все технологич. операции прово-
дят в одном фильтре последовательно.
Различают фильтры со сплошным и взве-
шенным слоем, с противоточной регене-
рацией, однослойные и многослойные,
однопоточные и многопоточные. Известны
также намывные фильтры и фильтры сме-
шанного действия, к-рые загружают
смесыо анионита и катионита и применя-
ют в основном на последней ступени обес-
соливания. Установки периодич. действия
просты по конструкции, для их
обслуживания не требуется
квалифициров. персонала. К их недостат-
кам относятса значит. (Льем загружаемого
ионита, повышенный расход реагентов на
регенерацию, необходимость большого
числа коммуникаций с запорной армату-
рой. Установки непрерывного и полунеп-
рерывного действия состоят из неск.
фильтров, в каждом из к-рых проводится
только' один процесс с непрерывно или
периодически циркулирующим ионитом.
Размеры фильтров выбирают такими, что-
бы в процессе участвовал весь ионит. В
результате этого объем загружаемого
ионита в установках этой группы сокра-
щается в 2—15 раз по сравнению с его
объемом в установках периодич. действия.
Получило распространение также ступен-
чато-противоточное копирование, пре-
дусматривающее пропускание обрабаты-
ваемой воды вначале через предварит,
включенный, затем через основной
ионитовый, напр. Н -катионитовый,
фильтр. Регенерация таких фильтров
производится в обратном порядке: один и
тот же регенерац. раствор вначале пропу-
скают через осн. фильтр, затем через пред-
варит. включенный. Регенерацию ОН-
анионитовых фильтров II ступени
производят большим избытком раствора
щелочи. Поэтому очень часто обработ.
регенерац. растворы этих фильтров
применяют для регенерации ОН-
анионитовых фильтров I ступени.
ИРРЕГУЛЯРНЫЙ РЕЖИМ — нач.
стадия нагрева или охлаждения тел, ха-
рактеризуемая неупорядоченностью
изменения темп-рного поля. И.р. обуслов-
лен влиянием нач. распределения темп-р
(начального условия). В начале переход-
ного процесса теплопередачи темп-рное
поле внутри тела остается невозмущен-
ным, за исключением поверхностного слоя
толщиной <5 а'Гах (тепловой пог-
раничный слой), где а — козфф.темп-
ропроводности, мг/с; z— время, с. Размер
тела Д/ на этой стадии обычно намного пре-
вышает толщину За и практически не
влияет на процессы в пограничном слое.
Решение упрощается, если иа этой стадии
вместо обычно используемой относит, ко-
Стадии переходного теплового процесса
/—иррегулярный режим; 11— регулярный режим
ординаты х/Д, воспользоваться отно-
шением х/<5а, что равноценно переходу к
модели полуогранич. пространства [см.
Непрерывный нагрев (охлаждение) тел].
При этом толщину теплового погранично-
го слоя За принимают равной 3,7Vox •—
при драничных условиях I рода и
3,2/ах — II рода.
ИСКУССТВЕННОЕ ТОПЛИВО —
горючие в-ва, получаемые из органич.
сырья (твердого, жидкого и газообразного)
либо путем его целенаправл. переработки,
либо в виде побочного продукта, образуе-
мого параллельно с осн. продуктом техно-
логич. процесса. И.т. подразделяют на
композиц., синтетич. и горючие отходы.
Композиц. топливо получают путем сме-
шения неск. видов топлива или топлива с
др. горючими и негорючими компонен-
тами. К нему относят эмульсии, сус-
пензии, гранулы и брикеты. Эмульсии —
равномерные смеси двух и более взаимно
нерастворимых жидкостей, из к-рых одна
является жидким топливом. Расп-
ространение получили водомазутные
эмульсии, содержащие 10—20% воды.
Использование таких эмульсий, особенно
с применением обводи, мазутов, сущест-
венно улучшает процесс их горения,
снижает образование сажи и др. вредных
выбросов с продуктами сгорания. Удель-
ная теплота сгорания водомазутных
эмульсий — 30—38 МДж/кг. Сус-
пензии — равномерная смесь мелких
твердых частиц в жидкой среде. Размер
твердых частиц 0—0,2 мм. В качестве
топлива применяют водоугольные сус-
пензии — механич. смеси угля с водой. Уд.
теплота их сгорания — 8—16 МДж/кг.
Эти суспензии обладают высокой
стабильностью при хранении; транс-
портируют их как жидкое топливо. Мазу-
тоугольные суспензии — механич. смеси
мелких угольных частиц (до 0,04 мм) с ма-
зутом. Смеси не стабильны, поэтому при
их использовании необходимо вводить
стабилизирующие присадки. Присадкой
может служить вода (до 15% к массе сус-
182 Испаритель
пензии). Уд. теплота сгорания водомазу-
тоугольной суспензии — 25—30 МДж/кг,
мазутоугольной — 35—-38 МДж/кг. Пос-
ледние применят для частичной замены
жидкого топлива и уменьшения вредных
в-в, выбрасываемых с продуктами сго-
рания. Композиц. твердым топливом
являются брикеты и гранулы. Брикеты —
механич. смесь угольной или торфяной
мелочи со связующими в-вами (как
правило, нефтяного происхождения,
напр. с нефтебитумом), спрессов. под дав-
лением до 100 МПа. Брикеты являются
относительно малозольным (10—25%)
сортиров, топливом с теплотой сгорания от
17—18 (буроугольные брикеты) до 20—
30 МДж/кг (каменноугольные). Гранулы
изготовляют на вращающихся тарельча-
тых грануляторах из смеси бурой и камен-
ноугольной мелочи (размером до 0,25 мм)
и водного раствора органич. жидких отхо-
дов целлюлозного произ-ва. Диаметр гра-
нул определяется требованиями, предъяв-
ляемыми к топливу для слоевого
сжигания, и составляет 12—35 мм. Влаж-
ность гранул 20—30%, уд. теплота сго-
рания 18 Мдж/кг. Для повышения проч-
ности гранулы подвергают термич. обра-
ботке при темп-ре до 250°С. Синтетич.
топливо получают в результате термохим.
и хим. переработки горючих ископаемых.
Исходный материал — уголь. Продукты
его термохимии, переработки путем ско-
ростного пиролиза при темп-ре до 590°С
состоят: 15% из горючего газа с уд. тепло-
той сгорания 14,5—16,5 МДж/м3, 15%
жидких углеводородов с уд. теплотой сго-
рания 36—38 МДж/кг и 70% полукокса с
выходом летучих в-в 10,7 % и уд. теплотой
сгорания 27—28,5 МДж/кг. Полукокс —
синтетич. твердое топливо, используемое
в топках котлов ТЭЦ и ТЭС с пылевидным
сжиганием, а также как исходное сырье
для брикетов и гранул. Жидкие продукты
термохим. разложения угля содержат цен-
ные хим. соединения и могут использо-
ваться для дальнейшей хим. переработки.
Горючий газ — высококачеств. топливо, в
т.ч. для произ-ва тепловой энергии. Оку-
сковывание угольной мелочи без приме-
нения связующих в-в осуществляется в
процессе термобрикетирования — крат-
ковременного нагрева угля до 350—440°С
(в зависимости от степени углефикации
угля) с последующим брикетированием
нагретой угольной массы под давлением
40—75 МПа. Уд. теплота сгорания тер-
мобрикетов из бурых углей 29—
ЗОМДж/кг.
Горюфге отходы пром, и с.-х. произ-
ва, бытового потребления, а также гор. му-
сор являются энергетич. ресурсами. Из
них получают И.т. путем механич. или
термохим. переработки. Отличит, особен-
ность первичных горючих отходов — их
нестабильность по 'составу и забал-
ластированность негорючими компонен-
тами (стеклом, металлом и др.). Горючие
отходы делят на жидкие и твердые. Пер-
вые — отработ. масла, обмывочные
жидкости с большим содержанием
органич. в-в, жидкие органич. соединения
хим. произ-в и т.п. Их используют как
топливо, когда применение в качестве
хим. сырья нецелесообразно. Жидкие го-
рючие отходы могут быть использованы
самостоятельно, если их уд. теплота сго-
рания выше 6—8 МДж/кг, совместно с др.
видами топлива, имеющими большую уд.
теплоту сгорания, а также в качестве
дисперс. среды в топливных эмульсиях И
суспензиях. Твердые горючие отходы
перед использованием подвергают обра-
ботке. Из гор. мусора извлекают стекло и
металл, измельчают растит, органич.
отходы и т.п. Подготовл. для сжигания гор.
мусор влажностью 29 и зольностью 21 %
имеет уд. теплоту сгорания 11 МДж/кг,
сухие с.-х. отходы (солома и др.) — 14—
16, древесные отходы — 19—22 МДж/кг.
Возможно совместное сжигание твердых
отходов с осн. топливом в котлах крупных
котельных и ТЭЦ.
ИСПАРИТЕЛЬ — теплообменный
аппарат для испарения жидкостей. В теп-
лоэнергетике И. предназначен для выра-
ботки дистиллята, восполняющего потери
конденсата и пара. По конструкции
различают И. горизонтальные паротруб-
ные, в к-рых греющий пар проходит
внутри труб, а испаряемая вода омывает
трубы снаружи, и более совершенные
вертикальные водотрубные. Они обогре-
ваются первичным паром, проходящим в
межтрубном пространстве греющей
секции. Испаряемая' предварит, умягч.
питательная вода проходит внутри труб.
Образующаяся внутри них пароводяная
эмульсия выходит в верхнюю часть водя-
ного объема корпуса И. Вторичный пар,
выделяющийся из эмульсии, удаляется
через сепарирующие устройства и
верхний штуцер корпуса, а отсепариров.
частицы воды опускаются по кольцевому
пространству вокруг камеры. Для полу-
чении чистого пара необходимы: поддер-
жание оптим. парового напряжения зер-
кала испарения (устройства для надежной
и рацион, сепарации влаги в паровом объе-
ме И.); применение непрерывной про-
дувки для отвода растворимых солей и ще-
лочей, чтобы поддержать допустимую их
концентрацию в выпариваемой воде. И.
бывают одно-, двух- и многоступенчатые.
С целью повышения произ-сти группу И.
(2 и более) соединяют последоват. по пару
и питат. воде, образуя испарительную ус-
тановку. Существуют также И., обогрева-
емые дымовыми газами, уходящими из
котлоагрегатов. Получаемый в таких И.
пар может быть использован для воспол-
нения потерь конденсата и для теплоснаб-
жения. Питат. иода И. (после деаэрации)
Вертикальный водотрубный испаритель
1 — выход вторичного пара; 2 — сепаратор; 3 — дре-
наж сепаратора; 4 — греющая секция, 5 — опора; 6 —
растопочная паровая линия, 7 — нижний лаз; 8 — под-
вод питательной воды, 9—отвод конденсата, 10 —• во-
доуказательное стекло для конденсата; 11 — распре-
делительная перегородка; 12 — вход греющего пара;
13 — предохранительный клапан
должна соответствовать по качеству питат.
воде котлов давлением до 4 МПа, работа-
ющих на твердом топливе, а качество
дистиллята И. удовлетворять нормам: кон-
центрация соединений натрия в пересчете
на Na — не более 100 мкг/кг, свободной уг-
лек-ты — не более 2 мг/кг.
ИСПАРИТЕЛЬ СЖИЖЕННЫХ
ГАЗОВ — теплообменный аппарат, в к-
ром за счет циркуляции теплоносителя
происходит интенсивное испарение
сжиж. газа. И.с.г. применяют: в пром, и
коммунально-бытовых установках; в уста-
новках по смешению паров сжиж. газов с
воздухом; на станциях приема, хранения и
распределения сжиж. газов в качестве ап-
парата, обеспеч. перемещение жидкост-
ных и паровых потоков. И.с.г. разделяют
на два вида — прямого и непрямого подог-
рева. К первым относятся аппараты, в к-
рых сжиж. газ получает теплоту через
стенку непосредственно от ррячего тепло-
носителя (змеевиковые, трубчатые,
оросит, и огневые И.с.г.). К аппаратам вто-
рого вида относятся аппараты, в к-рых
сжиж. газ получает теплоту через стенку
от промежуточного газа или жидкости,
обогреваемых горячим теплоносите-
лем, — огневой И.с.г. с водяной ванной с
промежуточным теплоносителем азотом
или гелием и электрич. И.с.г. с промежу-
точным теплоносителем азотом.
Змеевиковый И.с.г. с расчетной
испарит, способностью 100 кг/ч и темп-
рой теплоносителя 80°С представляет со-
Исполнигсльные механизмы 183
Малогабаритный испаритель ежи львиных газов
бой цилиндрич. вертик. сосуд, внутри к-
рого вмонтированы змеевик из труб
диаметром 27x3 мм и поплавок с выход-
ным клапаном. В днище И.с.г. имеется
трубка с накидной гайкой для входа сжиж.
газов. Крышка крепится к корпусу с
помощью фланца и снабжена клапаном
для выхода паров сжиж. газов и плавким
предохранителем для предотвращения
взрыва испарителя в случае пожара.
Сжиж. газ из подземного резервуара пос-
тупает в И.с.г. через нижний входной пат-
рубок, заполняя корпус. От соприкосно-
вения со змеевиком, по к-рому
циркулирует горячая вода темп-рой 80' С,
сжиж. газ интенсивно испаряется, и его
пары через выходной патрубок поступают
к потребителю. При увеличении расхода
газа давление его паров в И.с.г. повысится,
гаЗ заполнит большее число витков зме-
евика, и его испарение будет происходить
более интенсивно. Испарит, способность
И.с.г. возрастет. В случае резкого
увеличения расхода газа сжиж. газ, про-
должая заполнять И.с.г., поднимает поп-
лавок, к-рый закроет клапан выходного
патрубка и предохранит систему от запол-
нения ее жидкой фазой. Давление паров
сжиж. газа возрастет, сжиж. газ стечет в
подземный резервуар и оголит змеевик.
Давление паров сжиж. газа в И.с.г. в лю-
бом случае не может быть выше давления
паров в подземном резервуаре.
ИСПАРИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВ-
КА — установка, предназнач. для осуще-
ствления процессов испарения. Состоит из
теплообменных аппаратов (испарите-
лей) и вспомогат. оборудования (труб, на-
сосов и др.) И.у. применяют в теплоэнер-
гетике (установки для произ-ва дистилля-
та) , для опреснения воды (опреснители) и
т.п. Повыш. потери конденсата — пара
ТЭЦ (АТЭЦ) восполняют с помощью мно-
гоступенчатых испарителей. Ступени ча-
ще включают последовательно по пару. 1 -
я ступень питается отборным паром
турбины; вторичный пар 1-й ступени
служит греющим паром 2-й ступени, где и
конденсируется, образуя дистиллят;
вторичный пар 2-й ступени — греющим
паром 3-й ступени и т.д. Вторичный пар
последней ступени отводится в конденса-
тор И.у., в к-ром подогревается конденсат
турбины или др. низкотемп-рный поток
воды. Чем больше число ступеней И.у., тем
больше готового дистиллята она дает и тем
большие потери конденсата могут быть
восполнены.
ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕ-
НИЕ ВОЗДУХА — способ обработки
приточного воздуха в системах
вентиляции и кондиционирования возду-
ха- Различают И.о.в. прямое, косв. и двух-
ступенчатое (прямое и косв.). Прямое
И.о.в. основано на изознтальпийном
процессе и используется в кондиционерах
в холодное время года; в теплое время оно
возможно лишь при отсутствии или не-
значит. влаговыделениях в помещении и
низком влагосодержании наружного воз-
духа. Неск. расширяет границы его приме-
нения байпасирование камеры орошения.
Прямое И.о.в. целесообразно в условиях
сухого и жаркого климата в приточной
системе вентиляции.
Косв. И.о.в. осуществляется в повер-
хностных воздухоохладителях. Для
охлаждения воды, циркулирующей в
поверхностном теплообменнике, исполь-
зуют вспомогат. контактный аппарат
(градирню). Для косв. И.о.в. можно
использовать аппараты совмещ. типа, в к-
рых теплообменник выполняет одновре-
менно обе функции — нагрев и охлаж-
дение. Такие аппараты аналогичны воз-
душным рекуперативным теплооб-
менникам. По одной группе каналов
проходит охлаждаемый воздух, внутр,
поверхность второй группы орошается во-
дой, стекающей в поддон, а затем вновь
разбрызгиваемой. При контакте с прохо-
дящим во второй группе каналов выброс-
ным воздухом происходит испарит,
охлаждение воды, в результате чего воздух
в первой группе каналов охлаждается.
Косв. И.о.в. позволяет снизить произ-сть
системы кондиционирования воздуха по
сравнению с ее произ-стью при прямом
И.о.в. и расширяет возможности исполь-
зования этого принципа, т.к. влагосодер-
жание приточного воздуха во втором слу-
чае меньше.
При двухступенчатом И.о.в.
используют последоват.' косв. и прямое
И.о.в. в кондиционере. При этом установ-
ку для косв. И.о.в. дополняют ороситель-
ной форсуночной камерой, работающей в
режиме прямого испарит, охлаждения.
Типовые оросит, форсуночные камеры
используют в системах И.о.в. как
градирни. Помимо одноступенчатого косв.
И.о.в. возможно многоступенчатое, в к-
ром осуществляется более глубокое
охлаждение воздуха, — это т.н. бескомп-
рессорная система кондиционирования
воздуха.
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХА-
НИЗМЫ — устройства, служащие
приводами для регулирующих клапанов.
По виду используемой энергии они могут
быть электрич., гидравлич., мано-
метрия. Среди электрич. И.м наиболь-
шее распространение получили однообо-
ротные пост, скорости. Включаются они
через пусковые устройства (пускатели,
усилители), к к-рым поступают команд-
ные импульсы от электронных авто-
матич. регуляторов с релейно-импульс-
ным выходом. В состав электрич. И.м.
обычно входят асинхронный двигатель,
редуктор, концевые и путевые выключа-
тели, датчики положения, тормозггое ус-
тройство, ручной привод. Электрич. И.м.
выпускают как отд. изделие или постав-
ляют в сочлененном виде с
регулирующим клапаном как единое
изделие. Как отд. изделие выпускают
однооборотные электрич. И.м. типов
МЭО, МЭОК, МЭОБ (механизм
электрич. однооборотный), к-рые сочле-
няются своими рычагами на выходном
валу через тяги с рычагами
регулирующих клапанов, заслонок, за-
творов. В И.м. типа МЭО электродвига-
тель однофазный или трехфазный, типов
МЭОК (контактный) и МЭОБ (бескон-
тактный) — трехфазные. Электрич. И.м.
типа МЭО (номин. момент на выходном
валу 16—-630 1Гм) рассчитан на бескон-
тактное управление с помощью
магнитных усилителей или реверсивного
тиристорного пускателя и допускает кон-
тактное управление с помощью
магнитных пускателей. Электрич. И.м.
типа МЭОК-4 (номин. момент 250—
630 Н м) рассчитан на контактное управ-
ление с помощью пускателя, а типа
МЭОБ — на бесконтактное управление с
помощью тиристорного пускателя.
И.м. гидравлич. типа применяют как
приводы регулирующих клапанов типа
РК-1 или клапанов универе, гидравлич.
регуляторов типа УРРД, УРРД-М.
Гидравлич. И.м. состоят из мембранного
гидропривода, в верхнюю и нижнюю
полости к-рого подаются командные
импульсы давления от регулирующих
приборов (напр., от реле давления типа
РД-За или датчика темп-ры типа ТМП).
При подаче одного командного импульса
давления воздействие на гидравлич. И.м.
будет односторонним (применяется при
регулировании давления, темп-ры), а при
подаче обоих импульсов давления воз-
действие на гидравлич. И.м. будет двух-
сторонним (применяется при
регулировании расхода, перепада дав-
ления). Манометрия. И.м. преимущест-
венно сильфонного типа применяют как
приводы регуляторов прямого действия,
напр., регуляторов темп-р типа РТ
(см. Регуляторы давления и расхода, Ре-
гулятор температуры).
184 Испытание системы вентиляции
ИСПЫТАНИЕ СИСТЕМЫ ВЕН-
ТИЛЯЦИИ —- проверка вновь смонтиров.
или действующей вентиляц. установки с
целью выявления возможных дефектов
монтаж® или отклонений при длит, экс-
плуатации. Перед пусковыми испы-
таниями проверяют: соответствие проек-
ту; правильность установки оборудо-
вания, изготовления и монтажа воздухо-
водов, каналов, вентиляц. камер, шахт и
др. устройств; прочность креплений
вентиляц. оборудования, воздуховодов;
наличие ограждений у ременных передач
и др.; правильность установки жа-
люзийных решеток, клапанов герметич.
дверей и наличие фиксирующих приспо-
соблений, обеспечивающих их норм,
работу; выполнение предусмотр. проектом
мероприятий по борьбе с шумом и
вибрацией. При Идя. проверяют соот-
ветствие подачи вентилятора проектным
данным, выявляют неплотности в воздухо-
водах, определяют соответствие проект-
ным данным объемов воздуха, проходяще-
го через воздухораспределители и возду-
хозаборные устройства, а также равно-
мерность прогрева калориферов и
распыления воды форсунками. Особое
внимание обращают на соответствие про-
ектным данным темп-р и влажности пода-
ваемого в помещение воздуха.
ИСПЫТАНИЯ И НАЛАДКА ВЕН-
ТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ — обязат.
мероприятия, предшествующие сдаче
вентиляционной системы после монтажа
в эксплуатацию. Измерение объемных
расходов воздуха, протекающего по отд.
участкам системы, определение полного,
статич. и динамич, давлений воздуха в ха-
рактерных сечениях ответвлений и
магистралей систем, определение темп-
ры и влажности воздуха при обработке его
в вентиляц, установке и в рабочей эоне
обслуживаемых помещений, испытание
вентиляторов, калориферов и фильтров
проводят с помощью измерит, приборов. В
их числе Лито трубка, микроманометр,
анемометры для разных диапазонов изме-
ряемой скорости, психрометр, термомет-
ры, расходомеры для воды, приборы и обо-
рудование для пылевых испытаний и др.
Для поверочного расчета при обработке
результатов составляют тепловой и воз-
душный балансы не только помещения, но
и отд. видов оборудования (калорифер, ка-
мера орошения и др.). По результатам
испытаний системы разрабатывают план
проведения наладочных работ, вычисляют
динамику изменения расходов воздуха по
отд. ответвлениям в процессе изменения
аэродинамич. хар-к участков. После выве-
дения вентиляц. системы на заданный рас-
ход воздуха регулируют работу оборудо-
вания для обработки воздуха. По окон-
чании И.н.в.с. составляют паспорт каждой
вентиляц. системы и инструкции по
регулированию (управлению), ими.
Технич. паспорт вентиляц. установки
(системы) включает: общие сведения,
технич. хар-ки работы и результаты про-
верки гигиенич. эффективности, записи о
конструктивных изменениях.
ИСТОЧНИК ТЕПЛОТЫ ПРИ
ТЕПЛОНАСОСНОМ ОТОПЛЕНИИ —
твердое, жидкое или газообразное в-во,
обладающее большим запасом тепловой
энергии, к-рая может быть извлечена и
использована для отопления зданий с
помощью испарителя теплового насоса. В
качестве И.т.п.т.о. для теплового насоса
используются окружающая среда’ — на-
ружный воздух, вода из открытого водоема
(озера, реки, моря), фунтовые воды, сточ-
ные воды, фунт или среда, нагретая в кол-
лекторе солнечной энергии. И.т.п.т.о. мо-
жет стать дополнит., если он используется
в дополнение к системе солнечного отоп-
ления. В этом случае И.т.п.т.о. работает на
огранич. топливе или электроэнергии и
предназначен для отопления здания в те
периоды, когда солнечного излучения не-
достаточно для покрытия тепловой на-
грузки отопления. В большинстве случаев
мощность дополнит. И.т.п.т.о. выбирается
в соответствии с расчетной тепловой на-
грузкой отопления. Дополнит. И.т.п.т.о.
может быть частью системы солнечного
или геотермального отопления или отд.
установкой типа котельной.
ИСТОЧНИКИ ТЕПЛОТЫ СИС-
ТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ — комплек-
сные технич. устройства, в к-рых
первичная энергия превращается в
энергию теплоносителя (воды или пара)
с- требуемыми параметрами. В качестве
первичной энергии в осн. используют
органич. топливо, ядерную энергию, тепл-
оту Земли и Солнца,' вторичные энер-
гетические ресурсы, низкопотенц. тепло-
ту. Доля возобновляемых (альтер-
нативных) источников энергии в теплос-
набжении не превышает 10%, однако они
перспективны. Источники теплоты цент-
рализованных систем теплоснабжения в
осн. работают на твердом, жидком ко-
тельном и газообразном топливах. Де-
централизованные системы теплоснаб-
жения работают на твердом и частично на
газообразном топливах. Централизация
систем теплоснабжения достигает 70—
80%, осн. источниками теплоты являются
теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и круп-
ные котельные установки (тепловые
станции). На базе ТЭЦ создана
теплофикация — система централизов.
теплоснабжения, позволяющая сократить
расход топлива для выработки теплоты и
электроэнергии на 20—25%. При
теплофикац. цикле пар из пароперегрева-
теля энергетич. котла поступает в
турбину, где расширяется и отдает часть
Цикл паросиловой установки на i—^-диаграмме
(в) и принципиальная схема ТЭЦ (б)
1—2 (1—2к) — адиабатное теплопадение на лопатках
турбины до давления в отборе (до давления в конден-
саторе); 2—3 — линия конденсации; 3—4 — сжатие в
насосе; 4—5—6 — парообразование в котле; 6—1 —
перегрев пара; К — котел; пароперегреватель; Т —
турбина; ЭГ— электрогенератор; ТП —
теплофикационный водоподогреватель; СВ — сете-
вая вода; ОБ — охлаждающая вода; КОП — конденса-
тор; КН, ПН — конденсатный и питательный насосы
своей энтальпии для выработки электро-
энергии. На i—S-диаграмме проставлены
параметры применительно к теплофикац.
турбине Т-100-130/565. Пар входит в нее
с давлением 13 МПа, темп-рой перегрева
565°С и энталы’-зй й - 3525 кДж/кг.
После частичного расширения в турбине
пар из регулируемого отбора с давлением
0,1 МПа, темп-рой 100°С и энтальпией
for - 2613 кДж/кг поступает в
теплофикац. подогреватель, где кон-
денсируется и с энтальпией /кот"
419 кДж/кг забирается питательными
насосами. Последние поднимают дав-
ление конденсата (практически без изме-
нения темп-ры и энтальпии) до давления
в котле и подают в него конденсат. В котле
и пароперегревателе конденсат превраща-
ется в перегретый пар за счет теплоты, вы-
деляемой при сгорании топлива. Из 1 кг
пара на выработку электроэнергии расхо-
дуется Д/э s Й — for = 3525 - 2613 ~
= 912кДж/кг, а на теплоснабжение —
Д/тс= 2613 - 419= 2194кДж/кг.
Электроэнергия вырабатывается с поте-
рями, к-рые учитываются с помощью ко-
эфф.: »7oi — внутр, относит, кпд турбины
(он использован при определении for “ /1 *
“(й - /г)>? oi, 67 oi- 0,83); »?зм — электроме-
Источники теплоты систем теплоснабжения 185
Принципиальная схема котельной со стальными
водогрейными котлами нри дауатрубноЁ тепло-
вой сети
1 —котлы; .2—рециркуляционный насос;3—регуля-
тор расхода; 4 — перемычка из обратной линии в
подающую; 5—регулятор температуры; б—сетевой
насос; 7—аппараты химводоочистки; 8 — подпиточ-
ный насос; 9—регулятор подпитки
Принципиальная схема АЭС с реакторами ВВЭР-
1 — реактор; 2 — парогенератор; 3 — паровая турбина;
4 — электрогенератор; 5 — конденсатор; 6 — насос;
7—подогреватель; 8—защитный кожух
ханич. кпд турбогенератора, равный 0,98.
Регенеративные подогреватели повышают
кпд цикла примерно на 1,2. Следователь-
но, из 1 кг пара можно получить Эуд“
- 9120,984,2/3600 - 0,3 кВт-ч/кг элек-
троэнергии.
Для выработки электрич. мощности
турбины 100 МВт необходим расход пара
В-100403/0,3 - 333 т/ч. При этом расхо-
де пара на теплоснабжение будет подано
теплоты Qt.c“ 2194*3334О3 - 730 кДж/ч -
-203 МВт.
Затрач. топливо условно распределя-
ется пропорционально теплоте, израсхо-
дован. на получение электроэнергии, и на
теплоснабжение. Общий расход теплоты в
паре равен QE - (3525 — 419)3334 03“
-1034 ГДж/ч. Из них на выработку элек-
троэнергии идет 912*333 - 304 ГДж/ч, на
теплоснабжение 730 ГДж/ч. Одному ГДж
соответствует 34,1 кг условного топлива
или с учетом кпд котельной установки
»/ку“ 34,1/»/к.у. Следовательно, расход
топлива на выработку электрич. мощности
в 100 МВт составит 304*34,1/0,9“
-11 518 кг/ч. Уд. расход топлива £г"
-11 518’Ю3/1ОО4О3“ 115 г/кВт-ч. Общий
расход топлива на выработку 100 МВт.ч
электроэнергии и 203 МВт-ч теплоты на
теплоснабжение равен 39 178 кг.
При раздельной выработке электро-
энергии на конденсац. электростанции
(КЭС) конденсац. способом и теплоты в
котельной расходы топлива будут больше.
Параметры пара перед турбиной те же, а в
конденсаторе давление 0,0042 МПа, темп-
ра 30°С, энтальпия пара и конденсата 2020
и 126кДж/кг. 1 кг пара отдает теплоту (в
адиабатном процессе) Д fe 3525 — 2020 -
- 1505 кДж/кг и вырабатывает электро-
энергии Эуд - 150^0,83'0,984,1/3600“
-0,37 кВт-ч/кг (здесь 1,1 учитывает реге-
неративный подогрев). Расход пара сос-
тавит 10040^/0,37 - 270 т/ч. Расход теп-
лоты в паре <2 “ (3525 - 126)270403~
-917 ГДж/ч, в условном топливе
917*34,1/0,9 - 34 700 кг/ч. Уд. расход
топлива в конденсац. цикле 6к~
-34 7004О3/1004 О3 - 347 г/кВтч, что в
три раза больше, чем в теплофикац. цикле.
Расход топлива на теплоснабжение оста-
нется тот же (пренебрегая разницей в кпд
котельных). Общий расход составит
34 700 + 27 660 - 62 360 кг вместо
39 178 кг в теплофикац. цикле. Следова-
тельно, при выработке 100 МВт*ч электро-
энергии в 203 МВт-ч теплоты на теплоснаб-
жение экономия топлива составляет
62 360 — 39 178 - 23 182 кг. В
действительности экономия топлива будет
меньше, т.к. в течение года на ТЭЦ часть
электроэнергии вырабатывается по кон-
денсац. циклу из-за сезонногосокращения
нагрузки на теплоснабжение. Средний уд.
расход условного топлива на ТЭЦ около
260, а на КЭС — 360 г/кВт-ч. Такая
разница приводит к существ, экономии
топлива при теплофикации.
Паровые турбины для ТЭЦ по нач.
параметрам пара перед ними бывшотнизко-
го (до 4 МПа), среднего (4—6 МПа), высо-
кого (9—13 МПа) и сверхкритического
(24 МПа) давлений. Темп-ра перегрева
пара—до 565°С. Турбины небольшой мощ-
ности (до 25 МВт) имеют низкие и средние
параметры, средней мощности (25—
50 МВт) — высокие параметры, большей
мощности (а 100 МВт) — высокие и
сверхкритич. параметры. Для удовлетво-
рения жилищно-коммун. нагрузок приме-
няют теплофикац. турбины типа Т и про-
мышленно-теплофикац. типа ПТ, выпол-
няемые с конденсатором и регулируемым
отбором пара. Противодавленч. турбины
типа Р вырабатывают энергию только
комбиниров. способом, поэтому их исполь-
зуют для покрытия пост. тепловых нагрузок,
обычно технологич. нагрузок пром,
предприятий. На ТЭЦ осн. тепловая на-
грузка в течение года обеспечивается паром
из отборов турбин, к-рый нагревает воду в
теплообменных аппаратах теплоподго-
товительной установки до 20°С. Нагрев
воды до более высокой темп-ры снижает
экономичность теплофикации, т.к. с повы-
шением давления в отборах сокращается
выработка электроэнергии. Отношение
теплофикац. мощности осн. подогревате-
лей, получающих пар из отборов турбин, к
общей тепловой мощности ТЭЦ (включая
мощность пиковых котлов) наз. коэ4>ф.
теплофикации. Он определяется экономии,
расчетами и составляет 0,5—0,7.
В больших системах теплоснабжения
широко используют котельные установки
мощностью 100—500 МВт. Они могут
работать совместно с ТЭЦ. Котельные ус-
тановки используют как самостоят.
источники в локальных системах теплос-
набжения или при совместной работе неск.
котельных на общую сеть. Для централиз.
теплоснабжения помимо крупных р-ных
котельных используют квартальные и
групповые с нагрузкой 15—100 МВт, для
теплоснабжения сельских и малых нас.
пунктов — котельные мощностью до
15 МВт, децентрализов. домовые (мест-
ные) и поквартирные источники теплоты.
В отопит, котельных в большинстве
случаев устанавливают водогрейные кот-
лы, но применяют и паровые котлы,
приготовляя горячую воду для теплоснаб-
жения в пароводяных подогревателях.
На схеме показана водогрейная ко-
тельная со стальными котлами для двух-
трубной тепловой сети* Теплота топлива,
сжигаемого в топках котлов, передается
циркулирующей в системе теплоснаб-
жения воде и нагревает ее до 150°С. После
котлов часть воды рециркуляц. насосами
подается в обратную линию для подогрева
поступающей в котлы воды, чтобы ее
темп-ра была выше темп-ры точки росы
отходящих газов. В этом случае не будет
конденсации водяных паров из газов и
исключается коррозия поверхностей на-
грева. Рецихжуляцию применяют также
для того, чтобы поддерживать пост, расход
воды через котлы, в противном случае
возникают неравномерное распределение
воды по трубкам котла, локальное
вскипание ее и пережог трубок. Осн. рас-
ход воды поступает в подающую
магистраль тепловой сети. Для снижения
темп-ры и поддержания ее соответственно
графику качеств, регулирования осущест-
вляется подмешивание охлажд. воды по
перемычке из обратной линии. Кол-вом
подмешиваемой воды управляет регуля-
тор, устанавливая темп-ру горячей воды в
зависимости от темп-ры наружного возду-
ха. Циркуляцию воды в системе теплос-
набжения осуществляет насос. Подпитку
системы хим. очищ. водой производит че-
рез регулятор подпиточный насос.
При использовании котельных уста-
новок в качестве И.т.с.т. экономил,
ограничений на темп-ру воды в подающей
линии нет, т.к. в данном случае не выраба-
тывается электроэнергия. Это открывает
возможность для количеств, метода
186 Источники холода для систем кондиционирования воздуха
регулирования подачи теплоты пот-
ребителям, когда в течение всего года под-
держивается пост. макс, темп-ра. Этот ме-
тод можно применять при сплошной авто-
матизации систем отопления, вентиляции
и горячего водоснабжения у потребителей.
При количеств, регулировании уменьша-
ются диаметры теплопроводов, снижается
площадь поверхности нагрева теплооб-
менных аппаратов горячего водоснаб-
жения и сокращается расход энергии на
перекачку теплоносителя. Кроме того, при
поддержании в течение года высокой
темп-ры в подающей линии снижается
скорость наружной коррозии труб,
увеличивается срок их службы и повыша-
ется надежность теплоснабжения. Однако
повышение темп-ры теплоносителя
увеличивает потери теплоты через т рубои-
роводы.
Мощным источником для теплоснаб-
жения городов и пром-сти является ядер-
ная энергия, занявшая значит, место в
энергоснабжении передовых стран мира.
Так, во Франции 79% электроэнергии вы-
рабатывается 'на АЭС, в Бельгии около
70%, в ФРГ более 40%. В странах СНГ на
АЭС вырабатывалось более 10% всей
электроэнергии. Чернобыльская катаст-
рофа приостановила развитие атомной
энергетики, привела к прекращению вы-
работки электроэнергии на ряде АЭС.
Очевидно, атомная энергетика будет соз-
даваться на др. научных, инженерных,
социальных и психологии, основах.
Под воздействием ударов нейтронов
ядра атома урана расщепляются на 2—3
осколка с получением новых ядер и нейт-
ронов. Процесс сопровождается выде-
лением очень большого кол-ва энергии.
Так, 1 кг разложившегося урана выделяет
теплоты примерно в миллион раз больше,
чем 1 кг природного газа. Выделившиеся
при расщеплении нейтроны воздействуют
на др. атомы урана и расщепляют их.
Возникает процесс с возрастающей скоро-
стью, не зависящей от темп-ры, и способ-
ный приобрести цепной характер. Но ней
троны могут теряться непроизводительно,
процесс может затормозиться и полностью
прекратиться. Ввиду малых размеров
встреча нейтронов и ядер маловероятна,
поэтому нейтроны обладают большой
проникающей способностью, легко прохо-
дя сквозь в-во. Во избежание торможения
цепной реакции из-за потерь нейтронов в
окружающую среду кол-во в-ва, участву-
ющего в процессе, должно быть больше
критической массы. Для этого реактор де-
лают большим и активную зону окружают
отражателями.
Способность урана к делению не
одинакова у разл. изотопов. Атомы U238
могут делиться только под действием
очень быстрых нейтронов, а атомы U235 —
под воздействием как быстрых, так и мед-
ленных нейтронов, причем для их деления
наиболее эффективны медленные нейтро-
ны, движущиеся с тетиювыми скоростями.
Снижение скорости нейтронов достигает-
ся с помощью замедлителей —• чистого
графита, тяжелой и простей воды. При
движении в них нейтроны не захватыва-
ются, а быст|Х> теряют скорость. Уран
помещают в замедлитель небольшими
порциями на нек-ром расстоянии одна от
другой. Быстрые нейтроны вылетают в за-
медлитель, их скорость снижается до теп-
ловой, и они поглощаготся ураном U45,
расщепляя его. Выделившаяся энергия
отводится из. реактора теплоносителем.
Цепным процессом управляют с помощью
стержней, выполи, из кадмия и бора,
хорошо поглощающих нейтроны.
Стержни-поглотители вводят в активную
зону на разл. глубину, замедляя размно-
жение нейтронов и уменьшая скорость
цепного процесса.
В естеств. рудах содержание U23 ~
0,7%. В реакторах использую» слабообо-
гащ. U235 — двуокись урана.
В мировой практике атомной энер-
гетики наибольшее распространение по-
лучили иодо-водяные энергетич. реакторы
(ВВЭР) с электрич. мощностью 900—
1400 МВт (тепловая мощность больше в 3
раза). ВВЭР имеют толстостенный сталь-
ной корпус, заполн. обычной водой, к-рая
выполняет функцию замедлителя и тепло-
носителя одновременно. Активная зона
расположена внутри корпуса. Для предот-
вращения закипания вода находится под
давлением. Вода как замедлитель обладает
высокой эффективностью, поэтому у этих
реакторов компактная топливная решет-
ка. На отечественных АЭС построены
реакторы ВВЭР-440 (электрич. мощность
440 МВт, тепловая — 1375 МВт), освоен
ВВЭР-1000. Технологич. схема блока с
ВВЭР-440 — двухконтурная с шестью
петлями. Петля включает главный насос,
парогенератор, задвижки, стальные тру-
бопроводы диаметром 500 мм. Второй кон-
тур имеет общепринятую схему.
Принцип, схема АЭС с реакторами ВВЭР-
440 предусматривает возможность присо-
единения любого из шести парогенерато-
ров к любой из двух турбин. Мощность
турбин 2x220 - 440 МВт. Произ-сть одного
парогенератора 425 т/ч. Давление пара
перед турбиной 4,4 МПа. Реактор уста-
навливают в шахте. По радиусам вокруг
нее располагают помещения циркуляц.
петель со всем оборудованием. Поме-
щения герметичны и отделены от других.
Перегрузка топлива осуществляется I —2
раза в год. Длительность остановки реак-
тора для перегрузки 7—8 суток. Ядсрное
топливо в виде таблеток диаметром около
1 см и высотой 1,5 см собирается в колонку
(200 штук) и загружается в тепловыделя-
ющий элемент (ТВЭЛ) — пустотелый
цилиндр, выполненный из циркония с 1 %
ниобия. Длина ТВЭЛ примерно 3,5 м,
диаметр 1,36 см. ТВЭЛ собирают в кассе-
ты и загружают в замедлитель реактора —
•оду, к-рая под давлением 12,5 МПа
(ВВЭР-440) циркулирует через реактор и
парогенератор, образуя первый контур.
Второй контур включает парогенератор,
где получается пар с давлением 4,4 МПа, и
турбину. Пар расширяется на лопатках
турбины, конденсируется в конденсаторе
и насосом подается в парогенератор. На
АТЭЦ пар расширяется в турбине
частично и конденсируется в теплофикац.
подогревателях, через к-рые циркулирует
сетевая вода, образуя.третий контур.
Для теплоснабжения можно исполь-
зовать след, атомные источники: конден-
сац. АЭС с нерегулируемыми отборами
пара, атомные котельные ACT, атомные
теплоэлектроцентрали АТЭЦ. В странах
СНГ накоплен нек-рый опыт использо-
вания АЭС для теплоснабжения строит,
площадок и пос. при АЭС.
Осн. источники теплоты цент-
рализов. систем теплоснабжения — паро-
турбинные ТЭЦ и котельные установки —
работают на органич. топливе. В р-нах,
обеспеченных природным газом, целесо-
образно применение на ТЭЦ газовых
турбин и парогазовых установок, но для
практич. применения таких установок
требуются дальнейшие научно-инж. раз-
работки.
ИСТОЧНИКИ ХОЛОДА ДЛЯ СИ-
СТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА — элементы систем
кондиционирования воздуха, обеспечива-
ющие возможность охлаждения обраба-
тываемого воздуха. Эти источники разде-
ляют на естеств., искусств, и испаритель-
ного охлаждения воздуха. К естеств.
источникам относятся прежде всего ар-
тезианские скважины, допускающие пря-
мое использование артезианской воды в
контактных аппаратах, если она имеет
питьевые качества; в противном случае ар-
тезианскую воду подают в поверхностные
воздухоохладители. Для повышения эф-
фективности использования этой воды
применяют охлаждение водой и
машинное охлаждение. Затраты на соору-
жение скважин не всегда ниже затрат на
установку холодильных машин, кроме то-
го, необходимость соблюдения требований
экология, безопасности и увеличение
дефицита питьевой воды ограничивают
использование артезианских скважин для
технич. нужд. Естеств. источником холода
для установок кондиционирования возду-
ха малой мощности может служить та-
ющий лед. Намораживаемый за зиму в ме-
стностях с умеренным климатом ледяной
бурт толщиной до 3 м укрывают матами и
слоем опилок либо намораживают лед в
спец, льдогенераторе. В теплый период го-
да лед орошают тепл, водой из кондиционе-
ра, в к-рый насосом подается охлажденная
Источники энергии 187
и растаявшая вода из поддона хранилища
или льдогенератора. Для охлаждения воз-
духа помещений в климатич. зонах с су-
ществ. суточной амплитудой темп-ры
используют "ночной холод". Наружным
воздухом с относительно низкой темп-рой
ночью охлаждаются строит, конструкции
или спец, емкие аккумулирующие уст-
ройства, в к-рых днем охлаждают более
теплый наружный воздух.
Искусств, источники холода исполь-
зуют в холодильных машинах,"потребля-
ющих электрич. или тепловую энергию.
Наибольшее распространение для
кондиционирования воздуха получили
парокомпресс. холодильные машины,
работающие по холодильному циклу с
изменением агрегатного состояния хо-
лодильного агента при подводе и отводе
теплоты. В холодильных машинах аб-
сорбционных для выработки холода
используется тепловая энергия, что позво-
ляет утилизировать низкопотенц. и возоб-
новляемую тепловую энергию. В хо-
лодильных машинах воздушных рабочим
в-вом служит воздух, к-рый может пода-
ваться непосредственно в помещение.
Эффективность получения холода в этих
машинах ниже, чем в компресс, и абсорбц.
Для выработки искусств, холода использу-
ются также термоэлектрич. аппараты, вы-
полняемые из батарей полупроводнико-
вых элементов. Их применяют в
кондиционерах и воздухоохладителях.
ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ — в-ва
или природные носители * энергии,
потенциал к-рых достаточен для преобра-
зования в др. виды энергии для последую-
щего целенаправл. использования. Все
И.э. условно делят на первичные и
вторичные. Первичные И.э. созданы
природными процессами. К ним относятся
ископаемое горючее (органич. и неор-
ганич.), расщепляющееся топливо, терм,
воды, энергия Солнца, ветра, рек, морей и
океанов. Они могут быть невозобновля-
ющимися и возобновляющимися. К нево-
зобновляющимся относят уголь, нефть,
газ, горючие сланцы, торф и ископаемые
расщепляющиеся в-ва — уран, торий; к
возобновляющимся — продукты непре-
рывной деятельности Солнца и природ-
ных процессов на поверхности Земли: ве-
тер, водные ресурсы, растит, продукты.
Практически неисчерпаемыми
первичными И.э. служат терм, воды, Сол-
нце, ветер и в-ва, к-рые могут быть
источниками термоядерной энергии. Эне-
ргетич. ресурсы — природные носители
энергии, образовавшиеся в результате гео-
логия. развития Земли и природных про-
цессов. Аналогично И.э. их делят на возоб-
новляющиеся и невозобновляющиеся.
Отличит, особенность невозобновля-
ющихся энергетич. ресурсов — их вы-
сокий энергетич. потенциал и относит, до-
ступность извлечения. Поэтому использо-
вание ресурсов данной группы достигает
90%, большую ее часть составляют иско-
паемые горючие в-ва — органич. топливо.
Наибольшие энергетич. ресурсы органич.
топлива сосредоточены в угле. Геологич.
ресурсов нефти в мире в 20—30 раз мень-
ше, чем угля. Ее месторождения разведа-
ны значительно полнее. В мире имеются
также большие запасы т.н. нетрадиц.
ресурсов нефти, для извлечения к-рой
нужны новые технологии. К ним относятся
битуминозные пески, нефтеносные слан-
цы, а также уголь, к-рый может использо-
ваться как сырье в произ-ве синтетич.
нефти. Геологич. ресурсы такой нефти в
2—3 раза больше ресурсов традиц. нефти.
Перспективные источники добычи
нефти — глубоководные морские и
арктич. месторождения. Развед. запасы
урана ограничены. Расширению ресурсов
урановых руд и др. изотопов урана для
произ-ва тепловой энергии способствует
использование на атомных станциях реак-
торов на быстрых нейтронах вместо реак-
торов на тепловых нейтронах. Возобновля-
ющиеся энергетич. ресурсы способны
ежегодно восстанавливаться. Одним из
видов этих ресурсов является гидроэ-
нергия рек, в настоящее время использует-
ся только 16% ее мирового потенциала.
Другой вид возобновляющихся энергетич.
ресурсов — биотопливо. Самый крупный
энергетич. ресурс Земли — солнечная
энергия. До 43% общей солнечной
радиации преобразуется в тепловую
энергию с энергетич. ресурсом около
2,4 млн ЭДж в год, что значит, превышает
развед. ресурсы органич. и ядерного
топлива. Коев, видами солнечной энергии
являются энергия ветра и волн и теплота
океана. Геотерм, энергетич. ресурсы явля-
ются низкопотенц., огромные запасы поз-
воляют считать их неисчерпаемыми.
Сконцентрированы они вдоль изуч. ге-
офизич. поясов, занимающих около 10%
поверхности Земли. В России для теплос-
набжения много лет работают геотерм, ус-
тановки в Ставропольском и Краснодар-
скрм краях, Камчатской обл. и др.
Эффективность использования энер-
горесурсов характеризуется степенью пре-
образования их энергетич. потенциала в
конечную продукцию или в конечные
виды энергии, полезно используемые.
Уровень использования энергетич. ресур-
сов зависит от степени извлечения их при
добыче, от сохранения добытого топлива
при его первичной переработке (напр.,
обогащении), транспортировке и хра-
нении, от степени преобразования
первичных энергетич. ресурсов в нужный
вид энергии (тепловую, механич.,
электрич.), а также от степени полезного
использования конечного вида энергии. В
основе традиционных процессов добычи,
переработки и использования энергетич.
ресурсов лежат простота их добычи и не-
большие затраты труда. Это обстоятельст-
во, а также невысокий уровень развития
техники обусловливают сохранение
низких значений коэфф, извлечения
топлива, %: для месторождений нефти —
не выше 30—40, газа — 80, угля — 40 и
ниже. Выработка дешевых месторож-
дений топлива, необходимость разрабоиси
труднодоступных его запасов и связ. с этим
повышение стоимости добычи обусловили
необходимость внедрения новых техно-
логий добычи топлива. Для повышения
степени извлечения нефти до 40—45% и
выше применяют закачивание в нефтяной
пласт водяного пара, газов с высокой темп-
рой и химич. реагентов, понижающих вяз-
кость нефти; для увеличения объемов до-
бычи газа — закачивание жидкостей, вы-
тесняющих газ, и др. способы.
Использование ряда первичных И.э.
сдерживалось либо сложностью преобра-
зования их энергии в тепловую (напр.,
расщепляющиеся в-ва), либо относитель-
но низким их энергетич. потенциалом, что
требовало больших затрат на получение
тепловой энергии необходимого
потенциала (напр., использование сол-
нечной энергии, энергии ветра и др.).
Мировое развитие научно-производств.
потенциала позволило получать тепловую
энергию из ранее не разрабатывающихся
первичных И.э.
Вторичные И.э. — в-ва, обладающие
энергетич. потенциалом и являющиеся
побочными продуктами деятельности че-
ловека. К ним относятся отработ. горючие
органич, в-ва, гор. отходы, горячий отра-
бот. теплоноситель (газ, вода, пар),нагре-
тые вентиляц. выбросы, отходы с.-х.
произ-ва и др.
188 Кавитация
КАВИТАЦИЯ (от лат. cavitas — пус-
тота) •—• нарушение сплошности внутри
жидкости, т.е. образование в капельной
жидкости полостей, заполн. газом, паром
или их смесью (т.н. кавитац. пузырьков,
или каверн). Возникает в результате мест-
ного уменьшения давления ниже критич.
значения (для реальной жидкости оно
приблизительно равно давлению насыщ.
пара этой жидкости при данной темп-ре).
В случае понижения давления вследствие
местного повышения скорости в напорном
потоке капельной жидкости К. наз.
гидродинамич.; в случае понижения дав-
ления вследствие прохождения в
жидкости акустич. волн — акустич. К. Не-
благоприятно отражается на работе насо-
сов, гидротурбин (вибрация, снижение
кпд, разрушение рабочих органов).
КАЛАЧ — изогнутый под углом 180°
отрезок теплопровода в системе отоп-
ления, предназнач. для соединения двух
параллельно располож. труб (с изме-
нением направления движения тепло-
носителя на противоположное).
КАЛОРИФЕР (от лат. calor —
тепло, fero—-несу), воздухонагре-
ватель, воздухоподогреватель—
теплообменный аппарат для нагревания
проходящего через него воздуха. Воздухо-
подогреватели (ВП) широко применяют в
котельных установках ТЭС и пром,
предприятий, в пром, печных агрегатах, в
системах воздушного отопления, приточ-
ной вентиляции и кондиционирования
воздуха. В качестве теплоносителя
используют горячие газообразные продук-
ты сгорания (в котельных и печных уста-
новках), водяной пар, горячую воду или
электроэнергию (в системах отопления и
вентиляции). По принципу действия ВП
разделяют на рекуперативные и регене-
ративные. В рекуперативных теплообмен
между теплоносителем и нагреваемым
воздухом происходит непрерывно через
разделяющие их стенки поверхностей на-
грева, в регенеративных — попеременно
нагреванием и охлаждением насадок (ме-
таллич. или керамич.) неподвижных или
вращающихся. По виду применяемого ма-
териала рекуперативные ВП подразделя-
ют на чугунные, стальные и неметаллич.,
а по конструктивному оформлению — на
пластинчатые и трубчатые. У чугунных
толщина теплопередающей поверхности
обычно равна 6 мм, у стальных — 0,5—
2 мм. Поверхность нагрева чугунных ВП
обычно состоит из горизонт., овальных с
внутр, и наружной сторон оребренных
(для увеличения площади поверхности)
чугунных труб. Продукты сгорания прохо-
дят между трубами, воздух — внутри труб.
В последние годы чугунные ВП в котлост-
роении практически не применяют из-за
громоздкости, большой массы, хрупкости.
Их преимущество -г- стойкость против
коррозии и жаростойкость. Стальные ВП
подразделяют на пластинчатые и трубча-
тые. Пластинчатые состоят из системы
вертик. (протекают продукты сгорания) и
горизонт, (протекает воздух) каналов. Из-
за недостатков (неравномерность темп-
рного поля по всей поверхности листов и,
как следствие, коробление, разрыв свар-
ных швов и др.) пластинчатые ВП. не
используют. В котлостроении наиболее
распространены трубчатые ВП. Они
состоят из пучка паралл. труб., располож.
в шахматном порядке, присоедин. к труб-
ным доскам (верхней и нижней) и вместе
образующих секцию или "куб". В вертик.
ВП газ движется внутри труб, воздух — в
межтрубном пространстве, в горизонт.
ВП — наоборот. Снаружи ВП имеет плот-
ные стенки и воздухоперепускные короба.
По уровню нагрева воздуха все ВП делят
на низкотемп-рные (150—-200°С), средне-
темп-рные (200-—350°С), высокотемп-
рные (350—450°С) и радиац. (450—
700°С). В зависимости от кол-ва нагревае-
мого воздуха, требуемой темп- ры и пло-
щади поверхности трубчатые ВП имеют
разл. компоновку. Нагрев воздуха до 200—
250°С достигается в одноходовом, 350—
4О0°С в двухходовом или двухъярусном
многоходовом ВП, выполняемом обычно в
рассечку с водяным экономайзером. При
увеличении числа ходов растет скорость
воздуха. Применение труб малого диамет-
ра (менее 25 мм) привело к созданию ма-
логабаритного ВП. При этом для сохра-
нения прежней скорости воздуха
увеличивают кол-во труб. В 1980-х гг.
нашли применение обращенные ВП, в к-
рых продукты сгорания проходят меж-
трубное пространство, а нагреваемый воз-
дух — внутри труб. Преимущество их ин-
струкции — в выносе трубных досок из зо-
ны обогрева, недостаток — в высокой по
сравнению с традиц. загрязненности зо-
лой. Из нетрадиц. конструкций ВП (при
необходимости нагрева воздуха до темп-
ры 400°С и выше) применяют: змеевико-
вые ВП из плоских и спиральных зме-
евиков, преимущества к-рых в компакт-
ности при относит, большой длине труб;
радиац. панельные ВП, располагаемые в
топке или др. зоне высоких темп-р.
Для защиты от низкотемп-рной сер-
но-кислой коррозии и для низкотемп-
рных поверхностей нагрева котла исполь-
зуют ВП со стекл. трубами (СВП), в к-рых
воздух проходит внутри труб длиной 1—
3 м, а продукты сгорания — в межтрубном
пространстве. Расположение труб в пуч-
ке — шахматное и коридорное вертик. и
горизонт. Концы стекл. труб закреплены в
металлич. трубных досках.
В котлах большой произ-сти широко
применяются регенеративные ВП. Регене-
ративный вращающийся воздухоподогре-
ватель (РВП) состоит из цилиндрич. рото-
ра, медленно вращающегося вокруг
вертик. оси, и патрубков, через к-рые к
ротору подводятся и отводятся дымовые
газы и воздух. Преимущества РВП по
сравнению с трубчатыми ВП состоят в
меньших затратах металла, возможности
использования неметаллич. антикорроз.
поверхностей нагрева (керамич. блоки,
эмалиров. листы стали, стекл. и керамич.
шарики и т.п.) без ухудшения теплообме-
на, меньшей высоте, простоте обдувки и
промывки поверхности нагрева от золовых
огложений, недостатки — в наличии вра-
щающихся элементов и системы водяного
охлаждения ротора и подшипников, слож-
ности уплотнений и увеличении притока
воздуха в газовый поток (от 10 до 20%).
В вентиляционных системах, воз-
душном отоплении и системе
кондиционирования воздуха для нагре-
вания наружного и рециркуляц. воздуха
широко используют поверхностные реку-
перативные К., к-рые делятся на две груп-
пы — обогреваемые горячей водой или
паром и использующие электрич.
энергию. К. первой группы состоят из теп-
лообменной поверхности, трубных реше-
ток, двух крышек, выполняющих роль
распределит, и сборного коллекторов, и
съемных боковых щитов. В каждой крыш-
ке для присоединения К. к тепловой сети
имеются один или два штуцера, к-рые рас-
полагаются с одной стороны для "водяных"
К. и с двух сторон для "паровых". Осн.
отличит, особенностью К. второй группы
(электрокалориферы серии СФО) являет-
ся использование в качестве теплообм.
поверхности трубчатых электронагревате-
лей (ТЭН), прикрепляемых к трубной
решетке, к-рая является корпусом клемм-
ной коробки К. По схеме движения воды
или пара К. могут быть одноходовыми
(теплоноситель движется только в одном
направлении) и многоходовыми. К., обог-
реваемые водой, бывают многоходовыми
или одноходовыми, а обогреваемые
паром — только одноходовыми.
Теплообменная поверхность К.
состоит из пучка оребр. круглых или пло-
скоовальных трубок, располож. в коридо-
рном или шахматном порядке относит.
Камерная топка 189
потока воздуха. Оребрение трубок бывает
спиральное (металлич. лента, обвиваю-
щая трубку) и пластинчатое (металлич.
пластины, насаж. на одну или неск. тру-
бок) . К. для вентиляции и
кондиционирования воздуха изготовля-
ются из стали (КВС, КВБ) и цветных ме-
таллов (КсКЗ, КсК4). К. одинаковых
фронтальных по проходу воздуха сечений
подразделяются на 5 моделей: самую ма-
лую (один ряд трубок по ходу движения
воздуха), малую (два рада трубок), сред-
нюю (три ряда трубок), большую (четыре
ряда трубок) и самую большую (пять рядов
трубок). В зависимости от присоединит,
размеров и площади теплообмен, поверх-
ности К. каждой модели подразделяются
на 12 номеров — с 1 по 12. Отечеств, пром-
сть выпускает К. средней и большой мо-
дели — с 6 по 12. Буквы и цифры условно-
го обозначения К., напр. КВСБ-10ПУЗ,
означают: К — калорифер, В — водяной
(а следовательно, многоходовый), С —
средняя модель, Б — модернизация, 10 —
номер, П — тип оребрения (пластинча-
тое), У — климатическое исполнение (для
умеренного климата), 3 — категория раз-
мещения.
Теплообм. установка может состоять
из одного или неск. К., соедин. между со-
бой относительно движения воздуха
паралл., последоват. или паралл.-после-
доват. Присоединение К. к трубопроводам
теплоносителя (обвязка трубами ка-
лориферной установки) может быть также
паралл. (вода и пар высокого давления),
последоват. (вода и пар низкого давления)
и паралл.-последоват. Обвязка выполня-
ется при скорости движения воды темп-
рой 70—90°С около 0,15—0,3 м/с. Расчет
калориферной установки состоит в выборе
модели и номера К., схемы соединения их
между собой по воздуху и теплоносителю,
расчете теплообм. поверхности и числа К.,
определения гидравлич. и аэродинамич.
сопротивлений калориферной установки.
Для поквартирного воздушного отоп-
ления жилых или с.-х. помещений
используют газовые К. — отопительные
приборы малой теплоемкости пром, изго-
товления. Исполняются они в виде агрега-
тов, укомплектов. необходимыми узлами
и приборами, а также спец, автоматикой
для безопасного использования газа и
регулирования процесса его сжигания. Га-
зовые К. в большинстве своем — приборы
непрерывного действия, работающие на
природном газе. Имеются разные конст-
рукции газовых отопит, приборов в
зависимости: от отапливаемой пло-
щади — от 15 (газовый конвектор ГК-1М)
до 90 м2 (газовоздушный К. МГП-8)
теплопроиз-стью 1,6—9,6 кВт; от способа
отвода продуктов сгорания — с отводом их
в дымоход [газовоздушный К. "Огонек",
ГК-1 М, АОГ-5 (4004) ] и без спец, дымохо-
дов, т.е. снабж. стенным каналом, через к-
рый удаляются продукты сгорания. Кпд
аппаратов — не менее 80%. Для отоп-
ления животноводч. ферм применяются
газовые К. ГВП-100,350,500сномин. теп-
ловой мощностью соответственно 116,
407, 581 кВт, обеспечивающие распре-
делит. или сосредоточ. (струей) подачу
нагретого воздуха в помещение, их кпд —
85%. Осн. элементы газового К.: корпус,
нагреват. камера (камере сгорания с теп-
лообменником), дымоотводящий патру-
бок, канал для подвода воздуха, газовая го-
релка, запальное устройство, электро-
магнитный клапан, термоблок. От ветра и
косых атм. осадков на каналах для подвода
воздуха устанавливаются спец, щитки. В
газовых К. используют эжекционные го-
релки низкого давления (Рном -1300 Па).
•Автоматика безопасности, отключающая
подачу газа при погасании горелки, обыч-
но состоит из электромагнитного клапана,
соединенного с термопарой или биме-
таллич. пластиной. Автоматика
регулирования изменяет подачу газа в
зависимости от темп-ры воздуха в поме-
щении.
КАМЕННЫЙ УГОЛЬ — твердое го-
рючее полезное ископаемое растит,
происхождения; разновидность ископае-
мых углей с более высоким содержанием
углерода и большей плотностью, чем у бу-
рого угля. Плотная порода черного, иногда
серо-черного цвета с блестящей, полума-
товой или матовой поверхностью. К.у. со-
держит, %: углерода 75—97 и более, водо-
рода 1,5—5,7, кислорода 1,5—15, серы
0,5—4, азота до 1,5, летучих в-в 45—2,
влаги 4—14, золы 3—45. Низшая тепло-
та сгорания рабочего состава — 20—
28 МДж/кг. На изменении качеств, опре-
деляемых по результатам термич. разло-
жения угля (выход летучих в-в, харак-
теристика нелетучего остатка), строится
пром, классификация К.у. по маркам:
длиннопламенные (Д), газовые (Г), газо-
вые жирные (ГЖ), жирные (Ж), коксо-
вые жирные (КЖ), коксовые (К), отощен-
ные спекающиеся (ОС), тощие (Т), сла-
боспекающиеся (СО, полуантрациты
(ПА), антрациты (А). К.у. используется
как бытовое и энергетич. топливо.
КАМЕРА ОРОШЕНИЯ — контакт-
ный тепломассообменный аппарат,
предназнащ для термодинамической
обработки воздуха. Наиболее распрост-
ран. в отечеств, кондиционеростроении
аппарат для политропич. охлаждения, ув-
лажнения и осушки воздуха, а также ув-
лажнения воздуха адиабатного. Обработ-
ка воздуха осуществляется при контакте
его с капельками вады, разбрызгиваемой в
дождевом пространстве. За счет распы-
ления воды создается большая площадь
контакта поверхности воды с воздухом.
Так, распыление 1 кг воды на капли
диаметром 1 мм создает площадь контакта
6 м. Во внутр, объеме камеры, образуемом
стенками и крышей, установлены 2—3
распределит, коллектора, к к-рым прива-
рены вертик. стояки с закрепл. на них рав-
номерно по высоте форсунками. Число
распределит, коллекторов (радов форсу-
нок) определяется видом К.о. — одно-,
двух- или трехрядная. Разбрызгиваемая
вода подводится к форсункам под дав-
лением; при этом вид форсунки и диаметр
выпускного отверстия определяются раз-
мером капель, в значит, мере влияющим
на эффективность процесса. Располо-
жение форсунок (их плотность) обес-
печивает орошение всего поперечного се-
чения К.о. Проходящий через дождевое
пространство воздух вступает в контакт ст
капельками воды. В зависимости от темп-
ры разбрызгиваемой воды происходит тот
или иной процесс обработки воздуха. Раз-
брызгиваемая вода или ее часть выпадает
в поддон К.о., оборудованный вспомогат.
устройствами, в т.ч. шаровым клапаном
для подпитки из водопровода и
переливной воронкой для поддержания
уровня воды в поддоне. Вода из поддона в
зависимости от режима работы К.о.
забирается и насосом подается в систему
холодоснабжения кондиционера для
Охлаждения либо вновь подается на фор-
сунки в режиме адиабатического увлаж-
нения. Чтобы не засорить форсунки, вода
из поддона проходит через фильтр. Попе-
речное сечение К.о. в нач. и конце ее похо-
ду воздуха полностью перекрыто
пластинчатыми сепараторами, предназ-
нач. для предотвращения уноса капель во-
ды потоком воздуха за пределы К.о. Пер-
вый сепаратор на входе в К.о. выполняет
роль направляющих пластин, выравнива-
ющих воздушный поток по ее сечению.
Для чистки поддона и К.о. предусмотрена
сливная линия.
КАМЕРНАЯ ТОПКА — топка паро-
вых и водогрейных котлов, выполи, в виде
прямоугольной призматич. камеры, в к-рой
топливо сгорает в струе воздуха (в факеле).
В таких топках сжигают пылевидное твер-
дое топливо под котлами паропроиз-стыю
50—4000 т/ч и более, а также газообразное
и жидкое котельное топливо — под кот-
лами той же и меньшей произ-сти. Осн. эле-
ментами К.т. являются: собственнотопочная
камера, лучевоспринимающие поверх-
ностинагрева, горелки (илиамбразуры), ус-
тройства для приема шлака и его удаления.
Топочная камера своей верхней частью
примыкает к газоходу пароперегревателя,
отделяясь от него рядами сильно разреж. ко-
тельных труб, наз. фестоном. В нижней
части камеры находится золовая воронка,
вьшолн. в виде опрокинутой усеч.
пирамиды.Топочная камера—агдел.обму-
Pcwowxowkz от окружающей среды прост-
ранство, в к-ром происходит процесс го-
190 Камеры тепловых сетей
рения топлива. Обмуровка вертик. стен,
потолочного перекрытия и эоловой воронки
(или горизонт. пода) должна быть не теплоп-
роводной — для сведения к минимуму кол-
ва теплоты, теряемой К.т. в окружающую
среду, и плотной — для исключения подсо-
са в К.т. холодного воздуха извне или
выбивания дымовых газо^ при работе котла
с наддувом.
Лучевосприиимающими поверхно-
стями нагрева К.т. являются топочные эк-
раны и фестон, а в котлах высокого дав-
ления — частично трубы пароперегрева-
теля. Топочные водяные экраны предох-
раняют кладку камеры от износа и
разрушения под действием высокой темп-
ры факела и расплавл. шлаков, но в боль-
шей степени представляют собой эф-
фективную поверхность нагрева,
воспринимающую большое кол-во тепло-
ты, излучаемой факелом. Распространены
экраны из гладких труб. При сжигании
трудно воспламеняющегося топлива чипа
антрацита возникает необходимость
уменьшать тепловосприятие экранов в зо-
не горелок, чтобы улучшить условия
зажигания пыли. Для этого часть экранов
на уровне горелок покрывают огаеупор-
ным материалом высотой 2—4 м
(зажигат. пояс). Применяют топочные эк-
раны из плавниковых труб. В этих экранах
вдоль диаметрально противоположных
образующих труб приваривают продоль-
ные ребра — плавники. В совокупности
такие трубы образуют сплошную экран-
ную поверхность с повыш. луче-
воспринимающей способностью. К.т. эк-
ранируют с расчетом, чтобы темп-ра ды-
мовых газов при выходе из них не превы-
шала темп-ру начала деформации золы и
чтобы исключалась возможность шлако-
вания труб фестона расплавл. золой.
Темп-ру дымовых газов в конце К.т.
принимают равной 1050—1150°С при
сжигании углей и 950°С при сжигании
сланцев и торфа.
В стенках топочной камеры или по уг-
лам в зависимости от паропроиз -ста котло-
агрегата и др. факторов располагают го-
релки. Горючая смесь образуется в К.т. не-
посредственно на выходе из горелок.
Пылеугольные топки бывают одно-,
двух- и трехкамерными. В двухкамерных
выделяют зоны горения, догорания и
охлаждения, в трехкамерных — зоны до-
горания и охлаждения. По характеру
движения и взаимодействия газовых пото-
ков пылеугольные топки подразделяют на
вихревые и факельные топки. При
сжигании пылевидного топлива часть зо-
лы уносится из топки дымовыми газами в
газоходы котла, остальная часть выпадает
из факела в виде капель шлака. К.т. под-
разделяют на топки с твердым и жидким
шлакоудалением. Первые представляют
собой вертик. шахту, заканчивающуюся
внизу холодной воронкой. Такие топки
Камёрная топка с твердым (а) и ххдым (б)
шлакоудалением
1 — шлакован холодная воронка; 2 и 8 — шла-
коприемные устройства и ванна; 3 — горловина; 4 и
6 — тонки; S — горелка; 7 — под; 9 — летка
паз. открытыми. Пылеугольные топки с
твердым шлакоудалением обычно приме-
няют для сжигания топлива с большим и
умеренным выходом летучих в-в при ту-
гоплавкой золе и высокой влажности.
Твердый шлак из К.т. удаляют через смыв-
ную шахту, размещаемую под шлаковой
холодной воронкой. Выпадающие из
факела капли шлака, охладившись при
проходе через холодную воронку,
скапливаются на дне шлакоприемной
шахты, откуда их периодически удаляют,
смывая струей воды, подаваемой из осо-
бых сопел. Под крупными кочлами уста-
навливают шлакоприемные устройства с
непрерывным удалением шлака, соору-
жая под шлаковой шахтой заполн. водой
ванну, из к-рой ишак удаляется металлич.
конвейером-Под К.т. имеет небольшой ук-
лон и утеплен. В его нижней части распо-
ложена летка с выходным отверстием для
выпуска шлака в шлакоприемное устрой-
ство, заполн. водой. Во избежание размы-
ва края летки окантованы змеевиковым
холодильником. В топках с жидким шла-
коудалением благодаря более высокой
темп-ре горения улучшается выгорание
топлива, однако возрастают потери с
физич. теплотой шлака. Осн. недостаток
К.т. с жидким шлакоудалением — опас-
ность застывания шлака при пониж. на-
грузке котлоагрегата. К.т. с жидким шла-
коудалением применяют в осн. при
сжигании слабореактивных топлив с уме-
ренными значениями темп-ры плавления
золы (й 1300—1350°С), влажности
ОУгй 20%) и зольности (Аг" 25%), а
также при сжигании топлива с низкой
темп-рой плавления золы, к-рая в К.т. с
твердым шлакоудалением может вызвать
шлакование. При жидком шлакоуда-
лении улучшаются показатели топочных
устройств, нормализуется удаление золы
и интенсифицируется теплопередача в
конвективных поверхностях нагрева, т.к.
повышается скорость движения продуктов
сгорания. Недостаток К.т. — низкое энер-
говыделение в топочной камере. См. так-
же Топка мазутная, Шахтно-
мельничная топка.
КАМЕРЫ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ —
сооружения на трассе теплопроводов для
установки оборудования, требующего
пост, осмотра и обслуживания в процессе
эксплуатации. В К.т.с. расположены
задвижки, сальниковые компенсаторы,
дренажные и воздушные устройства, кон-
трольно-измерит. приборы и др. оборудо-
вание. Кроме того, в них обычно уста-
навливают ответвления к потребителям и
неподвижные опоры. Переходы труб одно-
го диаметра к трубам др. диаметра также
должны находиться в пределах К.т.с. Всем
К.т.с., установл. по трассе тепловой сети,
Камера с двумя ответвлениями
1 — стальная труба — футляр; 2 — попут-
ный дренаж; 3 — скобы; 4—лобовая опора;
5 — сальниковый компенсатор; б — люк;
7 — переход диаметров; 8 — воздушник;
9 — тепловая изоляция; 10 — дренажный
приямок
Капиллярное всасывание воды 797
присваиваются эксплуатац. номера, к-
рыми их обозначат на планах, схемах и
пьезометрич. графиках. Размещаемое и
камерах оборудование должно быть до-
ступно’для обслуживания, что достигается
обеспечением достаточных расстояний
между оборудованием и стенками К.т.с.
Высоту К.т.с. выбирают не менее 1,8—2 м.
Их внутр, габариты зависят от числа и
диаметра прокладываемых труб, размеров
устанавливаемого оборудования и миним.
расстояний между строит, конструкциями
и оборудованием. К.т.с. строят из
кирпича, монолитного бетона и железобе-
тона. В торцевых стенах оставляют прое-
мы для пропуска теплопроводов. Полы в
К.т.с. выполняют из сборных железобет.
плит или монолитными. Для стока воды
дно делается с уклоном не менее 0,02 в сто-
рону приемника, к-рый для удобства
откачки воды из К.т.с. расположен под
одним из стоков. Перекрытие может быть
монолитным или из сборных железобет.
плит, улож. на железобет. или металлич.
балки. Для устройства люков в углах
перекрытия укладывают плиты с
отверстиями. В соответствии с правилами
техники безопасности при эксплуатации
число люков для К.т.с. предусматривается
не менее двух при внутр, площади камер
до 6 м2 и не менее четырех при площади
более б м2. Для спуска обслуживающего
персонала под люком устанавливают ско-
бы, располагаемые в шахматном порядке с
шагом по высоте не более 400 мм, или
лестницы. В случае если габариты обору-
дования превышают размеры входных лю-
ков, предусматривают монтажные прое-
мы, ширина к-рых равна наибольшему
размеру арматуры, оборудования или
диаметра труб плюс 0,1 м (но не менее
0,7 м). Распространены индустриальные
К.т.с. из сборного железобетона, на мон-
таж к-рых уходит меньше времени и сок-
ращаются трудозатраты. Применяются
также сборные конструкции прямоуголь-
ных К.т.с. со стенками из вертик. блоков,
к-рые бывают двух типов: сплошные и с
отверстиями прямоугольной формы для
пропуска теплопроводов. При стр-ве теп-
ловых сетей небольшого диаметра К.т.с.
могут выполняться из круглых железобет.
колец. Круглые плиты перекрытий имеют
два отверстия для устройства смотровых
люков.
На магистр, тепловых сетях диамет-
ром 500 мм и более секционирующие
задвижки с электроприводом уста-
навливают, как правило, в К.т.с., над к-
рыми надстраиваются надземные соору-
жения в вцде павильонов. Для ремонтных
работ в павильонах предусматривают гру-
зоподъемное оборудование. Для гидроизо-
ляц. защиты наружные поверхности
днища и стен К.т.с. при наличии высокого
уровня грунтовых вод, несмотря на име-
ющийся попутный дренаж, покрывают
оклеенной гидроизоляцией из битумных
рулонных материалов в несколько слоев,
что определено проектом. В условиях
повыш. требований водонепроницае-
мости, хроме наружной оклеенной
гидроизоляции, применяют дополнит,
штукатурную цементно-песчаную
гидроизоляцию внутр, поверхности, на-
носимую при больших объемах работ ме-
тодом торкретирования.
КАМИН — нетеплоемкая
отопительная печь, представляющая со-
бой открытую нишу в стене помещения с
накл. задней и развернутыми боковыми
станками, предназнач. для ускоренного
обогревания помещения лучистой (воен.)
теплотой от сгорающего твердого
топлмамнлерелых. стенок. К. способству-
ет вентиляции помещения, но харак-
теризуется низким кпд (0,15—0,2).
КАНАЛ (от лаг. canalis — труба, же-
лоб) — открытое искусственное русло в
грунте с безнапорным движением воды. В
зависимости от назначения К. используют
для судоходства, энергетики, орошения,
осушения, лесосплава, водоснабжения,
рыбоводства и др. пром, и нар.-хоз. нужд.
К. строят в разл. грунтовых условиях, при
этом на местности их прокладывают в на-
сыпи, выемке, полувыемке — полуна-
сыпи. Осн. технич. хар-ками К. являются:
класс сооружения; физико-механич. сос-
тав грунта, слагающего дно и откосы; фор-
ма и площадь поперечного сечения; уклон
дна; заложение откоса; тип крепления дна
и откосов и т.д. При строительстве К. сле-
дует учитывать последствия от подтоп-
ления близлежащих земель и необ-
ходимость защиты окружающей природ-
ной среды. Форма поперечного сечения К.
может быть прямоугольной, треугольной,
трапецеидальной, полукруглой. При этом
площадь поперечного сечения К. можно
принимать в широком диапазоне. Расход
воды, пропускаемой через каналы,
достигает 250 м3/с. При гидравлич. расче-
те предварительно назначают форму
поперечного сечения, уклон дна и пропу-
скную способность К., далее уточняют
гидравлически наивыгоднейшую площадь
поперечного сечения К. и проверяют
принятую пропускную способность при
заданном уклоне дна; при необходимости
выясняют положение кривой свободной
поверхности воды в К. При про-
ектировании К. в земляном русле
рассчитывают устойчивость откосов на
размыв по неразмываемым скоростям. В
большинстве случаев требуется расчет
транспорта взвешенных и донных наносов
по К. Кроме того, уточняют гидравлич.
параметры К. с учетом ледяного покрова в
зимний период, а также определяют
потери воды из К. на фильтраций).
При необходимости на К. предус-
матривают противофильтрац. защитные
мероприятия от размывающего волнового
воздействия потока: кольматацию стенок
и дна канала глинистыми растворами или
различными эмульсиями; экраны из
глины или полимерной пленки; защитные
покрытия. При устройстве последних на
откосах или по всему поперечному се-
чению К. обычно используют наброску
(укладку) из каменного материала; желе-
зобет. (бетонные) плиты и блоки; асфаль-
тобет. облицовки; различные гибкие креп-
ления в виде матов и полотнищ; растит,
покров и пр. облегч. крепления.
КАНАЛ ВОЗДУШНОГО ОТОП-
ЛЕНИЯ, воздуховод нагретого
воздуха — теплопровод для переме-
щения воздуха в системах воздушного
отопления, отличающийся от воздухово-
дов вентиляции (см. Воздуховод равно-
мерного всасывания воздуха и Воздуховод
равномерной раздачи воздуха) наличием
тепловой изоляции снаружи. К.в.о. могут
иметь прямоугольное или круглое се-
<<ение, выполняться из листовой или кро-
вельной стали, пластмасс, бетона и др. ма-
териалов. Вертик. К.в.о. устраивают в пус-
тотах внутр, стен и междуэтажных перек-
рытий, в виде приставных у внутр, стен и
перегородок. Горизонт. К.в.о., объединя-
ющие ответвления к помещениям, выпол-
няют подвесными или подшивными (в
подвале или коридорах).
КАНАЛИЗАЦИОННАЯ СЕТЬ —
основная часть системы канализации,
включающая подземные трубопроводы,
канализационные коллекторы, наземные
каналы или лотки и сооружения на них
для сбора и отведения сточных вод с
территории нас. пункта или промышл.
предприятия.
КАНАЛИЗАЦИОННЫЙ КОЛ-
ЛЕКТОР — участок канализационной
сети, собирающий сточные воды из бас-
сейнов канализования и отводящий их к
насосным станциям, очистным соору-
жениям или к месту выпуска в водоем.
КАПИЛЛЯРНОЕ ВСАСЫВАНИЕ
ВОДЫ — физ. процесс поглощения ма-
териалом воды при соприкосновении их
поверхностей. При этом процессе вода
движется в материале под действием
капиллярных сил. В качестве х|р-ки К. и.в.
иногда используют среднесуточную ско-
рость капиллярного всасывания, к-рая
представляет собой объем воды, всосан-
ный единицей площади поверхности
соприкосновения материала с водой за
первые сутки процесса, отнесенный к
единице времени. Однако наиболее расп-
ространены хар-ки К.в.в., основанные на
законе "корня квадратного из времени".
Согласно этому закону масса воды,
192 Каплеуловитель
капиллярно всосанной единицей площади
поверхности соприкосновения материала
с поверхностью воды, пропорциональна
корню квадратному из времени, прошед-
шего от начала процесса. Коэфф,
пропорциональности носит назв. "коэфф,
капиллярного всасывания". Этот закон мо-
жет быть получен теоретически из расс-
мотрения К.в.в. модельным телом, сос-
тавл. из паралл. цилиндрич. капилляров
райл. радиуса. При эксперимент, исследо-
ваниях описанный закон чаще всего вы-
полняется в течение нек-рого времени,
однако затем характер процесса изменяет-
ся. Для ряда материалов закон "корня
квадратного из времени" эксперименталь-
но не подтверждается. В этих случаях
процесс может быть описан более общим
ур-нием: М * Ат”, где М — кол-во
жидкости, всосанной единицей поверх-
ности тела, кг/м2; К — коэфф, капилляр-
ного всасывания, кг/(м2,ч1/п); п—показа-
тель степени. Напр., для ряда легких бето-
нов (азеритобетон, перлитополистиролбе-
тон и т.д.) получено, что показатель п
может составлять 0,3—0,5. Из ур-ния
получается "мгновенная" скорость К.в.в.
материалом: dM/dx — пК ^пМ С" —
Теоретически полученная темп-рная
зависимость коэфф, капиллярноговсаш-
вания имеет вид: Kt °" Кзо(0,8 +0,011)™1 .
КАПЛЕУЛОВИТЕЛЬ, сепара-
тор — устройство для предотвращения
уноса капель воды воздушным потоком.
Представляет собой многократно изогну-
тые пластины, устанавливаемые на входе
и выходе из камеры орошения. Сепарация
капель происходит за счет многократного
(до 6 раз) изменения направления
движения воздуха в изгибах пластин.
Капли воды оседают на лопастях К., затем
стекают в поддон. Первый сепаратор, ус-
танавливаемый на входе, выполняет роль
выравнивающей поток решетки, равно-
мерно распределяя скорость воздуха в
поперечном сечении камеры орошения.
На выходе из камеры орошения уста-
навливают второй К., пластины к-рого
имеют большее, чем у первого, число
изгибов. В ряде случаев предусматривают
орошение К. холодной водой из спец, уста-
Кмшлляриое вса-
сывашае воды
етроятельниии
материалами
1 — феггалыго
реэольным пеноп-
ластом ( р «
ЮОкгУмг); 2 — це-
ментио-песчаным
р-ром Г р -
ЖветУмф; 5 —
иоризовашгым ар-
болитом ( р »
Wnftr)
ноил. форсунки, отчего возрастает пло-
щадь поверхности контакта воздуха с во-
дой. Выполняют пластины из ©цинков,
или нержавеющей листовой стали.
КАПТАЖ (франц, captage, от лат.
capto — ловлю, хватаю) —• сооружение
для захвата подземных вод, выходящих на
дневную поверхность земли. В природных
условиях выходы подземных вод на повер-
хность проявляются в виде нисходящих и
восходящих источников. Конструкцию К.
выбирают в зависимости от гидрогеологач.
условий выхода подземных вод на поверх-
ность, строения места выхода, дебита
источника, толщины слоя грунта, покры-
вающего водоносный пласт. При сосредо-
точенном выходе подземных вод на повер-
хность К. устраивают в виде камеры-ко-
лодца, располож. над выходом восходяще-
го или перед выходом нисходящего
источника. При рассредоточь выходе под-
земных вод в виде отд. источников,
отстоящих один от другого на расстоянии
более 5 м, К. осуществляют раздельно со
сбором воды в общую водосборную камеру.
При рассеянном, но слабовыраженном вы-
ходе подземных вод на участке К. уст-
раивают с помощью горизонт, трубчатых
или галерейных водозаборов со сбором во-
ды в общую емкость.
Нисходящие источники находятся
обычно на склонах горных возвышенно-
стей и долин оврагов, рек, балок. К. таких
источников врезается в склон в расчете на
прием воды через его нагорную стенку.
Для этого в ней предусматривают
отверстия. Между стенкой К. с во-
доприемными отверстиями и поверхно-
стью водоносного пласта устраивают
обратный фильтр, материал к-рого
подбирают в зависимости от грануло-
метрии. состава пород водоносного пласта.
При небольшой мощности последнего и
близком залегании водоупора днище кап-
тажной камеры заглубляют ниже подош-
вы Пласта на величину, позволяющую рас-
положить расходную трубу и создать над
ней необходимый напор для дальнейшей
транспортировки. При большой мощности
водоносного пласта и глубоком залегании
водоупора К. по глубине вскрытия пласта
может быть несовершенным, т.е. неполно-
стью вскрывающим его толщу. Глубину
устройства нижнего ряда водоприемных
отверстий в стенке К. и заглубление его
днища определяют из условий требуемой
мощности К. с учетом дальнейшей транс-
портировки воды. При необходимости К.
нисходящих источников сооружают с во-
доулавливающими стенками-барражами,
вдоль к-рых со стороны потока подземных
вод выкладывают призму из фильтрующе-
го материала, сопрягаемую с обратным
фильтром К.
На восходящих источниках прием
воды осуществляется через дно каптажно-
го устройства. Если восходящий источник
выходит из водоносного пласта, представ-
ленного скальными трещиноватыми поро-
дами, то вода в К. пропускается через один
слой фильтрующего материала — круп-
ного гравия, гальки или щебня. При выхо-
де восходящего источника из рыхлых во-
доносных пород, особенно из песков, вода
в К. проходит через обратные фильтры,
расположенные под его днищем, в расчете
на исключение выноса из пласта мелких
частиц породы.
Каптажные камеры сооружают из
сборного железобетона в открытых котло-
ванах, а при глубоком залегании водонос-
ного горизонта (восходящие
источники) — опускным способом. Для
норм, работы К. необходимо: достаточно
полно вскрывать выход источника ио пло-
щади и глубине; предохранять источник от
промерзания и попадания в него поверхно-
стных загрязнений; предотвращать обра-
зование оползней, размывов и обвалов в
месте расположения К.; обеспечивать на-
дежную вентиляцию К. Вода из К. подает-
ся потребителю самотеком или с помощью
насосов, к-рые могут устанавливаться в
каптажных камерах на К. малой мощ-
ности, в отд. здании у К. или у общей во-
досборной емкости, куда стекает вода из
ряда К. Кроме железобет. каптажных ка-
мер применяют кирпичные и глиняно-ка-
менные камеры.
Дебит К. на источниках (родниках) в
том случае, когда используется только их
естеств. расход, устанавливают на основе
наблюдений за режимом подземных вод. В
качестве расчетного принимают. расход
источника той или иной обеспеченности
(повторяемости). Если вода источника
откачивается насосами с расходом, превы-
шающим естеств. дебит, то расчет
производят аналогично расчету дебита ко-
лофцев шахтных или водозаборов
горизонтальных.
КАРКАС КОТЛА — пространств,
металлич. конструкция, воспринимаю-
щая нагрузку от веса барабана и обму-
ровки котла, поверхностей нагрева и кол-
лекторов, изоляции и обшивки, трубопро-
водов и коробов, помостов и лестниц
обслуживания и передающая их на фу нда -
Каталитический реактор /95
Каркас котельного агрегата
1 — мельничные шахты; 2 — колонна; 3 —
барабан; 4 — коллекторы; 5 — площадки;
6 — горизонт, балки
мент. Различают К.к. с самостояг. фунда-
ментом, не связ. со строит, конструкцией
здания, и совмещ. с несущими конст-
рукциями здания. Паровые и водогрейные
котлы малой произ-сти устанавливают на
раму или спец, стойки, а обмуровку,
гарнитуру и др. детали крепят к обвязочно-
му каркасу. Несущий К.к. обычно выпол-
няют раздел, на части, относящиеся к то-
почному устройству и конвективным
поверхностям нагрева. Металлоемкость
К.к. составляет 20—40% полной металло-
емкости котла, зависит от мощности агре-
гата, вида сжигаемого топлива, конст-
рукции и компоновки котла. К.к. пред-
ставляет собой жесткую рамную конст-
рукцию из стандартных металлич.
профилей, изготовл. из малоуглеродистой
стали, гл. об., СтЗ. К.к. состоит из вертик.
колонн, располагаемых по углам топочной
камеры, и конвективного газохода, обвяз.
поперечными балками, фермами и риге-
лями. К балкам и фермам крепятся бара-
баны, трубная система с коллекторами,
обмуровка, площадки и лестницы. Ненаг-
руж. ригели служат связями жесткости
между колоннами.
На каркасы паровых и водогрейных
котлов действуют след. осн. нагрузки: от
веса агрегата; неравномерного
расширения каркаса при его нагревании;
от кратковрем. случайных сил, вызывае-
мых землетрясением; от взрывов в топке
или газоходах; от ветрового давления при
открытой или полуоткрытой компоновке
оборудования. Прочность и устойчивость
К.к. обеспечиваются связями и горизонт,
балк’аки, жестко привар, к колоннам, а
тёШ замечет забетонирования колонн в
фунДййеЙ'е котла. Для агрегатов, работа-
к)щйх в' сейсмич. областях, предус-
матривают спец, фермы и растяжки, свя-
зывающие каркасы соседних котлов. В аг-
регате небольшой паропроиз-сти колонны
устанавливают только по углам топки и
конвективной шахты. Колонны обычно
выполняют из двух стальных швеллеров
или двутавровых балок, жестко соединен,
накладками из листовой стали; они пере-
дают на фундамент сосредоточ. нагрузки,
достигающие 100 т и более. Во избежание
чрезмерных уд. давлений на фундамент
колонны снабжены опорными башмаками
из листовой стали и угольниками. Нижняя
плоскость башмаков рассчитана на допу-
скаемое для материала фундамента на-
пряжение сжатия и закреплена после вы-
верки болтами или заделана в фундамент
для увеличения жесткости колонн. Фун-
дамент котла обычно не связывают с фун-
даментом здания, чтобы каждый из них
имел независимую осадку. Для удобного и
безопасного обслуживания котлов на К.к.
крепят пост, площадки и лестницы с
перилами высотой 1 м, со сплошной
обшивкой перил в нижней части стальным
листом высотой 100 мм. Ширину свобод-
ного прохода площадки для обслуживания
контрольно-измерительных приборов,
арматуры и др. работ принимают 800 мм.
Лестницы должны иметь ширину не менее
600, высоту между ступенями до 200,
ширину ступеней 80 мм. Площадки и
лестницы изготовляют из листовой рифле-
ной или полосовой стали с ячейкой
30x30 мм. Площадки состоят из металлич.
рам, опирающихся на К.к. через укосины.
Диаметр поручней 18—20 мм. Барабаны
паровых котлов, коллекторы экранов,
пароперегревателей и экономайзеров при
нагреве удлиняются, поэтому для исклю-
чения больших темп-рных напряжений и
возможного разрушения опорных конст-
рукций их устанавливают на спец.
подвижные опоры, закрепл. на горизонт,
балках, или подвешивают к балкам на
стальных хомутах или шарнирных тягах.
К.к. монтируют блоками, но на монтаж-
ную площадку их поставляют отд. элемен-
тами. Монтаж К.к. разделяют на 2 этапа:
подготовит, работы, включающие провер-
ку правильности размеров собр. блоков и
готовности фундамента, подготовку таке-
лажной оснастки и механизмов и их уста-
новку в соответствии с проектом; собствен-
но монтаж К.к., включающий транс-
портирование блоков в зону действия гру-
зоподъемного механизма, строповку блока
и установку его в проектное положение,
раскрепление блока, выверку его поло-
жения, установку балок и ригелей, со-
единяющих блоки К.к. между собой, свар-
ку узлов и установку элементов,
монтируемых россыпью.
КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАК-
ТОР — аппарат для очистки газов и возду-
ха от вредных компонентов, к-рые при
этом нейтрализуются или превращаются в
соединения, легко удаляемые из газовой
смеси. Участвующие в процессе катализа-
торы (в виде слоя), активизируя хим.
реакцию, остаются неизменными. По спо-
собу взаимодействия газов с катализато-
ром К.р. подразделяют на следующие: с
фильтрующим слоем катализатора; со
взвешенным (кипящим) слоем катализа-
тора; с пылевидным слоем катализатора. В
термокаталитич. реакторах в одном кор-
пусе находятся слой катализатора и подог-
Каталитический реактор с фильтрующим слоем
катализатора
а— в виде металлич. сеток, натянутых по ходу
движения газа; б — трубчатый контактный аппарат;
в — в виде твердых тел различной формы, распола-
гаемых на горизонт, решетках; г — многослойный;
д — с трубками-теплообменниками; е — с теплооб-
менником
7 Заказ 4724
194 Квартирное отопление
Каталитически* реактор для очистки отжо-
дящмх газов от покрасочных камер в машино-
строении
1 — катализатор; 2 — направляющие лопатки
Термокаталити-
ческий реактор
I — рекуператор
теплоты; 2 —
взрывная мембра-
на; 3 — коаксиаль-
ная корзина с ка-
тализатором; 4—
вихревой
смеситель; 5 — го-
релка
реватель. Реакторы используют для
очистки газов от оксидов азота, диоксида
серы, органич. в-в, оксида углерода.
Очищаемые газы не должны содержать
пыль и катализаторные яды.
КВАРТИРНОЕ ОТОПЛЕНИЕ —
обогревание отд. жилой квартиры. Расп-
ространено водяное К.о. (см. также Воз-
душное, Электрическое, Печное отоп-
ления). Система водяного отопления
жилой квартиры имеет обособл. источник
теплоты (теплогенератор) и связ. С. ним
теплопроводами отопительные прибо-
ры, располож. приблизительно на том же
уровне, что и теплогенератор. Система
К.о. работает, как правило, с естеств.
(гравитац.) циркуляцией тепло-
носителя, но может включать цирку-
ляционный насос. Гравитац. система дла
К.о. применяется уже более 100 лет. За
этот период изменялись и совершенство-
вались теплогенераторы и иск топливо,
трубы и отопит, приборы, использовались
разл. схемы систем, но принцип устройст-
ва оставался одним и тем же: для создания
устойчивой циркуляции воды одна из
Каталитические реакторы с
кипящим слоем катализатора
а — со шнеком; 6 — с мешалкой;
1 — цилиндрич. часть реактора;
2 — мелкозернистый катализа-
тор с диаметром частиц 0,5—
1,5 мм; 3 — верхняя часть реакто-
ра;-/ — циклон; 5 — шнековое ус-
тройство для загрузки катализа-
тора; б — газораспределит.
решетка
магистралей системы, отопления прок-
ладывалась под потолком отапливаемого
помещения. Охлаждение воды в этой
сравнительновысокорасполож. над тепло-
генератором магистрали и обеспечивает
необходимое давление циркуляционное.
Что же касается охлаждения воды в
отопит, приборах, то центр ее охлаждения
в них может оказаться не только не выше
центра нагревания в теплогенераторе, но
даже ниже его, что будет препятствовать
естеств. циркуляции воды. Наиболее рас-
пространена двухтрубная система отоп-
ления, когда подающая магистраль разме-
щается под потолком квартиры, обрат-
ная — у ее пола или в подпольном канале.
Отопит, приборы —- радиаторы присо-
единяются к трубам для движения воды в
них сверху вниз. Применяется также
горизонт, однотрубная система К.о., но и в
этом случае одна из магистралей прокла-
дывается под потолком.
Для вычисления естеств. циркуляц.
давления в гравитац. системе К.о. необ-
ходимо знать темп-ру и плотность воды во
всех ее точках. Т.о. при проектировании
системы К.о. обязателен точный расчет
теплопередачи через стенки труб для
определения степени охлаждения проте-
кающей в них воды. Наименьшее охлаж-
дение ее, а следовательно, и меньшее
естеств. циркуляц. давление получают в
циркуляц. кольце через отопит, прибор,
ближний к теплогенератору, вследствие
малой длины труб. Поэтому через такой
отопит, прибор в отличие от потокораспре-
деления в насосной системе может проте-
кать меньшее кол-во воды, чем через
приборы, удал, от теплогенератора. При
расчете площади нагреват. поверхности
каждого радиатора системы К.о. учитыва-
ют уже известную теплоотдачу труб,
прокладываемых в помещении, и темп-ру
воды при входе ее в отопит, прибор и вы-
ходе из него. В этом особенность теплового
расчета приборов системы К.о.
Система1 К.о. может дополняться
электрич. насосом для усиления цирку-
ляции воды. Для этой цели предназнача-
ется спец, малошумный насос малой мощ-
ности, рассчит., напр., на подачу 500 кг/ч
воды при давлении 4 кПа. Насосная систе-
ма К.о. делается горизонт, однотрубной
или двухтрубной с нижней прокладкой
обеих магистралей. Насосной также явля-
ется горизонт, система К.о., в к-рую грею-
щая вода подается от распределит, коллек-
тора, находящегося, как и сборный кол-
лектор, на площадке лестничной клетки
многоэтажного жилого здания и присо-
един., в свою очередь, к стояку для отоп-
ления всех прилегающих к этой лестнице
квартир.
КЕРАМИЧЕСКАЯ НАСАДКА ИЗ-
ЛУЧАТЕЛЯ — объемный блок с
цилиндрич. отверстиями для прохода го-
рящей газовоздушной смеси, темп-ра
поверхности к-рой при этом повышается
до 850—900°С с целью лучистого отоп-
ления помещения.
КЛАПАН (от нем. Klappe — крыш-
ка, заслонка) — деталь или устройство
для управления расходом воздуха, газа
или пара в машинах и трубопроводах
изменением площади проходного сечения.
В системах кондиционирования воз-
духа, как правило, используют воздушные
К. с поворотными стрелками. Эти К. под-
разделяют: по назначению — на проход-
ные, смесит, и распределит.; по характеру
действия — на регулирующие и двух-
позиц. (запорные); по конструкции — на
параллельно-створчатые и непараллель-
но-створчатые. Параллельно-створча-
тые — приемные с утепл. створками пред-
назначены для отключения каналов забо-
ра наружного воздуха после выключения
кондиционера. Для предотвращения смер-
зания створки оборудуют электрич. подог-
ревом, к-рый включается перед пуском
кондиционера. Проходные К. уста-
навливают на смесит, камерах в местах
присоединения к ним воздуховодов
рециркуляции или непосредственно в воз-
духоводах системы. Оси створок связаны
общей тягой, присоединяемой к приво-
ду — ручному, пневматич. или электрич.
Пропорциональное регулирование расхо-
да, темп-ры и влажности воздуха воздуш-
Клапан 195
Сеемы дроссельных клапанов
а — односедельный мягкий; б — с дроссельной
поверхностью окнообразной формы; в — двухсе-
дельный пробкообразный; г — двухседельный та-
рельчатый
Предохранительный запорный клапан ПКИ
(ПКВ)
1 — клапан; 2 — отверстие; 3 — рычаг, 4 — штифт;
5 — анкерный рычаг, б — штуцер; 7 — ударник; 8 —
регулировочная втулка; 9 — пружина; 10 — шток;
11 — тарелка; 12 — крышка; 13 — мембрана; 14—
штифт; 13 — коромысло; 16 — регулировочный
винт; 17 — гайка; 18—малая пружина
ным К. связано с его хар-кой, к-рая в
общем случае может быть произвольной
(линейной, нелинейной).
В системе газоснабжения использу-
ют предохранит, запорные, предохранит,
сбросные и регулирующие К.
Предохранительный за-
порный К. — устройство, к-рое прек-
ращает подачу газа потребителям при вы-
ходе контролируемого давления за уста-
новл. верхний или нижний предел и
открывается только вручную. К. типа ПКВ
отличается от К. типа ПКН более сильной
пружиной, наличием дополнит, диска,
уменьшающего эффективную площадь
мембраны, и отсутствием тарелки мембра-
ны, что позволяет настраивать его на более
высокие давления срабатывания, чем
ПКН. Поступление газа прекращается
при посадке К. на седло в вентильном кор-
пусе, к-рый через промежуточный шток
соединен с рычагом. Когда К. и соедине-
нный с его штоком рычаг подняты, штифт
рычага сцеплен с крючком анкерного
рычага, в выступ к-рого упирается
нижним концом ударник. Чтобы он
удерживался в вертик. положении, его
штифт сцепляется с выступом на конце ко-
ромысла. Это сцепление возможно только
в том случае, если давление газа под мем-
браной находится в пределах настройки.
Подмембранную полость К. через штуцер
соединяют с контролируемой точкой на га-
зопроводе после регулятора. Если под
мембраной давление газа возрастает до
значения, превышающего заданный пре-
дел, то усилие, передаваемое через мемб-
рану на шток, превысит усилие, создавае-
мое пружиной. Шток вместе с левым кон-
цом коромысла поднимается, и штифт
ударника выходит из зацепления с коро-
мыслом. Падая, ударник поворачивает ан-
керный рычаг. Под действием веса груза
рычага и др. движущихся частей К. перек-
рывает проход газа.
Предохранительныйсброс-
н о й К. — устройство, предназнач. для
поддержания давления газа в сети на за-
данном уровне путем удаления в атмосфе-
ру нек-рого объема газа из газопровода.
196 Клатраты
Предохранит, сбросные К. бывают
пружинными, мембранными и жидкост-
ными. В газорегуляторных пунктах
применяют пружинные К. двух типов —
малоподьемные и полноподъемные. У
первых открытие затвора происходит пос-
тепенно, и поэтому их наз. К. пропорцион,
действия. Вторые при ©предел, превы-
шении давления в газопроводе открывают-
ся полностью рывком. Малоподьемные
пропорцион. К. используют в системах с
практически несжимаемыми жидко-
стями, где даже оченьлебольшой сброс ве-
дет к резкому снижению давления.
К. типа СППКЧР применяют на газо-
проводах среднего и высокого давлений.
Этот полноподьемный К. с рычагом для
контрольной продувки предназначен для
сброса газа непосредственно в атмосферу
или через сбросный трубопровод.
В газорегуляторных пунктах исполь-
зуют мембранные малоподьемные
пропорциональные и полноподьемные
двухпозиционные К. Наличие у этих кла-
панов дополнительно эластичной мембра-
ны расширяет область их использования.
Предохранит, сбросной К.
мембранный малоподъемный ПСК-50 в
верхней части чугунного корпуса имеет
вертик. патрубок ‘ для присоединения
сбросного трубопровода. Нижняя часть
патрубка представляет собой седло, перек-
рываемое плунжером. При повышении
давления газа в газопроводе сверх заданно-
го мембрана вместе с плунжером опускает-
ся вниз, открывая проход газа в атмосферу.
Гидравлич. предохранитель работает
как сбросное устройство пропорцион,
действия. Его недостатки: громоздкость и
огранич. область применения — только в
системах газопроводов низкого или сред-
него (до 0,01—0,02 МПа) давления.
Регулирующие К.—дроссельные
органы, к-рые путем изменения проходного
сечения регулируют расход проходящего
через них газа. Они могут быть одно- или
двухседельными. Одаоседельный К. не раз-
гружен , т.к. на него с противоположных сто-
рон действуют разл. давления, создавая
одностороннее усилие. Односедельные К.
выполняют жесткими и мягкими. У мягких,
нашед ших широкое применение в регулято-
рах гфямогодейотия, прокладку изготовля-
ют из кожи или газостойкой резины. Двух-
седельные К. разгружены, поскольку дав-
ления, действующие на них,
уравновешиваются, вследствие чего исклю-
чается влияние входного давления газа на
регуляторы. Двухседельные К. имеют боль-
шую пропускную способность, чем односе-
дельные, за счет увеличения суммарной
площади отверстий д ля прохода газа. Их не-
достаток — негерметичность, связанная с
трудностями посадки и притирки затвора
одновременно в двух плоскостях и неравно-
мерностью износа обоих седел. Эта особен-
ность К. определяет область их применения:
газорегуляторное пункты, питающие газом
закольцов. системы гадепроводов, крупные
предприятия, эдектростанции и подобны;
имобьАтысжпрершньшкругжюуточным
потреблением газ®.
Если по технологич. условиям требу-
ется постепенное увеличение расхода газ®
по всей высоте подъема затвора, то приме-
няют дроссельные органы пробко- и окно-
образной формы. Регулировочной хар-
кой дроссельного органа наз. зависимость
относит, расхода газа (по отношению к
макс, его расходу) от относит, переме-
щения затвор® (по отношению к полному
его перемещению). Хар-ку, построенную
при пост, перепаде давления на дроссель-
ном органе, наз. внутренней. Ре-
гулирующие К. выпускают с линейными,
логарифмич. и параболич. внутр, хар-
ками.
КЛАТРАТЫ (от лат. clathratus —
защищенный решеткой) — кристаллич.
соединения, включения, в к-рых молеку-
лы соед.-"хозяина" образуют пространств,
каркас, а молекулы соед.-"гостя" распола-
гаются в его полостях, напр. в К. СЬ’бНгО
молекулы С1з занимают полости каркаса,
образованного НгО. Нек-рые К. использу-
ют в качестве рабочего тела аккумулятора
теплоты фазового перехода систем
кондиционирования микроклимата для
накопления "холода" летом. Так, смесь
хладагентов/» 11иЛ-12сводой образует
при темп-ре 9,2°С и атм. давлении бина-
рный кристаллич. состав ("теплый лед"),
обладающий высокой теплотой плавления
(270 кДж/кг).
КОАГУЛИРОВАНИЕ — один из
наиболее распространенных методов
очистки природных и сточных вод от вред-
ных примесей. В основе его лежит коагу-
ляция коллоидных и суспензир. загряз-
нений под действием коагулянтов а фло-
кулянтов. К. включает в себя следующие
операции и процессы: добавление к воде
(дозирование) коагулянта (флокулянта),
смешение его с водой (см. Смеситель
реагентов), хлопьеобразование и отде-
ление хлопьев коагулиров. частиц в осадок
(см. Отстойник, Фильтр). Первые экс-
перименты по коагулированию воды были
проведены в 1827, однако массовое приме-
нение К. в технологии очистки воды нача-
лось в 80-х годах прошлого столетия. Ма-
лорастворимые продукты гидролиза коа-
гулянтов, взаимодействуя с частицами за-
грязнений воды, снижают степень их
агрегативной устойчивости и формируют
вместе с ними коагуляц. структуры —
хлопьа. Сначала образуются микрохлопья
(30—100мкм), затем хлопья (0,3—3 мм),
различимые невооруженным глазом. Пло-
щадь поверхности твердого в-ва в хлопьях
находится в пределах 200—600 м2/г, а сте-
пень структурно-механич. гидратации,
т.е. отношения объема жидкой фазы к
объему твердой, достигает тысячи единиц.
Полнота выделения хлопьев коагулиров.
взвеш. в-в в осадок зависит от свойств
хлопьев, важнейшими из к-рых являются
плотность, прочность и адсорбционная
способность. По данным эксперимент,
исследований плотность составляет 1,01—
1,1 г/см3 в зависимости от содержания ме-
ханич. примесей в обрабатываемой воде и
дозы коагулянта. Прочность хлопьев ха-
рактеризуется^ предельным напряжением
сдвига 3—20 мг/см . Хлопья способны ад-
сорбировать и хемосорбировать молекулы
и макромолекулы минер, и органич. в-в. В
частности, уд. сорбция гуминовых в-в,
окрашивающих природную воду, ш про-
дуктах гидролиза алюминия может
достигать 15 мг на 1 мг А13+. При этом
1 мг-экв/л А1(ОН)з снижает цветность во-
ды на 30—100 град, платино-кобальтовой
шкалы. Наряду с жидкой и твердой
фазами хлопья коагулиров. взвеш. в-в со-
держат пузырьки газов (воздуха, уг-
лекислоты), способных резко уменьшить
скорость их осаждения в отстойниках и
осветлителях воды и даже вызвать фло-
тацию природных и сточных вод. Важ-
нейшим свойством хлопьев является их
способность к тиксотропной обратимости,
т.е. к самопроизвольному восстановлению
после механич. разрушения, вызванного,
напр., интенсивным перемешиванием во-
ды. Однако по мере старения структуры, с
развитием кристаллизац. процессов,
тиксотропия постепенно утрачивается.
Различают в основном два механизма
процессов, происходящих при очистке во-
ды коагулянтами: нейтрализация заряда
частиц загрязнений и их обволакивание.
Первый характерен б.ч. для мутных вод,
второй — для вод малой и средней мут-
ности (менее 200 мг/л). Оптим. значения
pH составляют в обоих случаях 5,5—7,5.
Намлучшее обесцвечивание достигается в
узкой области оптимума pH: для серно-
кислого алюминия — 4,5—-6,2, для хлор-
ного железа — 3,5—5. Оптим. условиям
К. и формирования хорошо отделяющихся
в осадок хлопьев соответствует оптим. доза
коагулянта, зависящая от темп-ры воды,
солевого состава, концентрации твердой
фазы, наличия мешающих примесей и т.д.
Оптимальную дозу коагулянта Д,
мг/л, при обработке мутных вод принима-
ют в зависимости от содержания в воде
взвешенных в-в Св-в, мг/л:
Св-в до 100 101-200 201-400 401-400 401-000
Д _ 25-35 30-45 4040 45-70 55-80
Продолжение
Св-в „.801-1000 1001-1400 1401-1800 1801-2200 2201-2500
Д „. 40-90 45-105 75-115 80-125 90-130
П р и м е ч а и и е. Меньшие значения доз отно-
сятся к воде, содержащей грубоднсперсные взве-
шенные в-ва.
Коагулянты 197
Оптимальную дозу коагулянта, мг/л,
при обработке цветных вод рассчитывают
по формуле безводного продукта
Дк“ 4V7|, где Ц — цветность, град.
платиновР-кобальтовой шкалы.
Дозу подщелачивающего реагента,
мг/л, необходимого для улучшения про-
цесса хлопьеобразования, определяют по
формуле Дк = К(Дк/е- Щ+ 1), где Дк —
максимальная доза безводного коагулян-
та, мг/л; е •— эквивалентная масса коагу-
лянта (безводного), мг/мг-экв, принимае-
мая равной для АЫЗО-Оз —57, для
FeCb — 54, для Fe2(SO4>3 — 67; Щ —-
минимальная щелочность коагулируемой
воды, мг-экв/л; К — коэфф., равный 28
для извести (по СаО) и 53 для соды (по
NB2CO3).
Дозы коагулянтов и вспомогат.
реагентов выбирают путем пробного К.
образцов воды в лабораторных условиях.
При правильной организации К. на-
ряду с удалением из воды дисперсных
примесей происходит частичная или пол-
ная очистка воды от нек-рых истинно рас-
твор. примесей, способных химически
взаимодействовать с катионами А13+ и
Fe3+ и продуктами их гидролиза — ПАВ,
фосфатов, пестицидов, радиоактивных
изотопов. В процессе К. из воды эф-
фективно удаляются планктон, водо-
росли, бактерии, вирусы. К. хорошо соче-
тается с другими способами обработки во-
ды (напр., окислением, природными и
искусств. сорбентами). Для
интенсификации К. воды, к-рое особенно
необходимо как способ повышения ее ка-
чества на перегруж. очистных соору-
жениях, используют реагентные и безреа-
гентные методы. К числу первых
относится применение флокулянтов и за-
мутнителей; к числу вторых — создание
наиболее благоприятных условий пере-
мешивания коагулянтов с водой (в т.ч.
пневматич. перемешивания); подогрев во-
ды; использование рацион, способов
дозирования коагулянтов; рециркуляция
осадка. При обработке коагулянтами ма-
ломутных вод процесс хлопьеобразования
протекает вяло, а вода, выходящая из
очистных сооружений, содержит в недо-
пустимых кол-вах остаточные алюминий
и железо. Хлопьеобразование можно
интенсифицировать путем добавления к
воде минер, замутнителей, частицы к-рых
играют роль дополнит, центров хлопьеоб-
разования, утяжеляют хлопья и повыша-
ют степень очистки воды за счет протека-
ющих на их поверхности сорбц. процессов.
Наиболее распространенные за-
мутнители — глины, чаще всего бен-
тонитовые и каолиновые. Иногда приме-
няют тонкоизмельченный карбонат
кальция, соли бария, магнетитовый поро-
шок, золы, цемент и др. замутнители.
Хлор и др. окислители, разрушая
гидрофильные органич. соединения,
облегчают условия протекания коагу-
ляции. Особенно эффективно предварит,
хлорирование при обработке цветных вод:
наряду с экономией коагулянтов
происходит частичное или полное уда-
ление из воды вредных для здоровья трига-
логенметанов — продуктов взаимо-
действия хлора с органич. компонентами.
Подбор наиболее рацион, способов
дозирования коагулянтов основан на макс,
жпольэовании каталитических эффектов.
В зависимости от качества исходной воды и
вида коагулянта (флокулянта) может быть
применен один из след, способов. Фракци-
онированное, или дробное К.,—когда
потребное кол-во коагулянта добавляют к
воде не одной, а двумя-тремя последоват.
порциями.Концентрированное К.,—
когда все потребное кол-во коагулянта вво-
дят лишь в часть обрабатываемой воды (с
последующим смешением с основным пото-
ком).Прерывистое, или периодиче-
ское К., при к-ром происходит чередование
периоде® подачи в обрабатываемую воду
норм, или увелич. доз коагулянта и полного
прекращения К. Возможно сочетание
перечисленных способов ввода коагулянта.
КОАГУЛЯНТЫ, коагулирую-
щие агенты (от лат. coagulatio — свер-
тывание, сгущение) — в-ва, введение к-
рых в жидкую среду, содержащую мелкие
дисперсные частицы, вызывает коагу-
Виды и состав наиболее распространенных
коагулянтов
Коагулянты Хим. формула Содержание, % массы
А12О3 или 'S°3 нераствори- мых приме- сей
Алюминий содержащие
Сульфат алюминия:
неочищенный А1„(8ОЛ) -18ILO х- 2 4 3 2 >9 <23
очищенный Jai2(S04)3-18H2o >13,5 <1
/A1.(SO.)_-1411 О (_ 2 4 3 2 17-19 —
Алюминат натрия NaA102 45-55 6-8
Полихлорид (окси- хлорид) алюминия Квасцы: А12<ОП>на(б^) 40-44 —
алюмокалиевые KA1(SO4) 2 • 12Н2О 10,2-10,7 0,04-0,2
аммиачные nh4ai(so4)2-12ii2o Железосодержащие 11,0-11,2 —
Железо хлорное ГсС13-6Н2О >95 —
Железный купорос FcSO4>7H2O >47 <1
Хлориров. железный купорос 1?e2(SO4)3 +FcC13 —
Серно-кислая окись Fe2(SO4)3-2H2° 68-76 <40
железа
ляцию. В практике очистки питьевых и
сточных вод в качестве К. применяют пл.
обр. соли алюминия, соли железа и их
смеси в разных пропорциях (см. таблицу).
В отдельных случаях при очистке
сточных вод в качестве К. используют алю-
мо- и железосодержащие отходы произ-
ва: шламы, травильные р-ры и пр. Суль-
фат алюминия получают обработкой сер-
ной к-той сырой или обожженной глины
(каолин, бокситы, нефелин и др.) с после-
дующей фильтрацией р-ра, упаркой и
кристаллизацией. Иногда применяют спо-
собы хим. или электрохим. растворения
алюминиевых листов и стружки в р-рах
серной к-ты. Исходным сырьем для полу-
чения алюмината натрия и оксихлорида
алюминия служит свежеосажд. гидроксид
или оксид алюминия. Первый из назван-
ных К. получают растворением сырья в
разбавленной щелочи, второй — в разбав-
ленной к-те. При использовании в качест-
ве электролита соляной к-ты можно по-
лучить оксихлорид алюминия, затрачивая
на 1 кг продукта около 1 кВт*ч электро-
энергии.
Хлорное железо обычно получают
обработкой хлором железного лома, иног-
да непосредственно на водоочистных
станциях. Реже применяют анодное раст-
ворение железа в р-ре поваренной соли.
Железный купорос получают из р-ров,
образующихся при травлении металла,
а хлориров. железный купорос —-
198 Коагуляция
путем дополнит, обработки этих р-ров хло-
ром.
Серно-кислое окисное железо
производят путем обработки окиси железа
серной к-той. В качестве сырья использу-
ют пиритные (колчеданные) огарки —
отходы серно-кислотного произ-ва. К.
изготовляют и поставляют в виде кусков,
плит, порошка, гранул или в виде р-ров
разной концентрации. При растворении
коагулянтов в обрабатываемой воде
катионы алюминия и железа
диссоциируют с образованием аквакомп-
лексов и в результате гидролиза
формируют малорастворимые гидрокомп-
лексы. Напр., для Л/(Н2О)|+:
А1(Н2О)Г [А1(Н2О)5(ОН)]2+ 4- Н2;
[А1(Н2О)5(ОН)]2+ #
** [А1(Н2О)4(ОН)2] + + Н2;
[А1(Н2О)4(ОН)2]+ £
# [А1(Н2О)з(ОН)з]°+ Н2;
[А1(Н2О)з(ОН)з]°
[А1(Н2О)2(ОН)41 “ + н2.
Глубина и скорость гидролиза
зависят от концентрации и свойств
гидроксокомплексов, солевого состава
очищаемой воды и ее темп-ры. Наряду с
гидролизом происходит полимеризация
продуктов с образованием высокозаряж.
соединений. Например, А1( ОН) 2 -»•
-АЦОН)# ->Alio(OH)^ -А124(ОН)Й+
h»ai54(oh)1V.
Значения pH воды, при к-рых про-
дукты гидролиза К. обладают наименьшей
растворимостью и соответственно в
наименьших кол-вах содержатся в воде в
растворенном состоянии, составляют
4,5—8,0. Смеси солей железа и алюминия
рекомендованы в соотношениях 1:1 — 2:1.
Наблюдаемое для смесей К. расширение
зоны оптим. значений pH можно
объяснить большим разнообразием про-
дуктов гидролиза со своими индивид,
свойствами, а ускоренное осаждение
хлопьев — изменением структуры за счет
более плотной упаковки скоагулиров.
частиц. Иногда в качестве К. для очистки
воды используют соли магния, образу-
ющие малорастворимые продукты при
pH -10,9...11,2.
КОАГУЛЯЦИЯ — соединение
частиц коллоидной системы при их столк-
новениях в процессе теплового движения,
перемешивания или направленного пере-
мещения в силовом поле. К. — самоп-
роизвольный процесс, являющийся
следствием стремления коллоидной систе-
мы к состоянию с более низкой свободной
энергией. Частицы неспособны к К., если
они агрегативно устойчивы из-за наличия
электрич. заряда и (или) адсорбционно-
сольватного слоя на их поверхности. Агре-
гативную устойчивость можно нарушить
введением коагулирующих в-в — коагу-
лянтов. В результате К. образуются агре-
гаты — более крупные (вторичные)
частицы. Исходные (первичные) частицы
связаны в них силами молекулярного
взаимодействия непосредственно или че-
рез прослойку окружающей среды.
Процесс К. лежит в основе коа-
гулирования воды.
КОАГУЛЯЦИЯ КОНТАКТНАЯ —
процесс, осуществляемый в фильтрах с
движением воды снизу вверх (см.
Осветлитель контактный), при к-ром
коагулирующ. реагент вступает в контакт
с образовавшимися ранее хлопьями коагу-
лянта, взвеш. в-вами, зернистой и
пористой загрузками фильтров. Преиму-
щества К.к. по сравнению с обычной
объемной в следующем: протекает она бы-
стрее, менее чувствительна к темп-ре, воз-
можна даже при низком щелочном резерве
воды, требует на 10—15% меньших доз
коагулянтов.
КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ — см.
Теплота.
КОЛЛЕКТОР СИСТЕМЫ ОТОП-
ЛЕНИЯ — горизонт, отрезок теплопро-
вода (трубы или каналы) относительно
увелич. диаметра. Предназначается: для
распределения (распределит, коллектор)
или сбора (сборный коллектор) тепло-
носителя из отд. частей системы отоп-
ления через .привар, патрубки по числу
этих частей; для подведения или отве-
дения теплоносителя из колонок
отопительного прибора (напр., радиато-
ра типа РСВ, см. Радиатор). На распре-
делит. и сборном К.с.о. устанавливают
контрольно-измерительные приборы, а на
распределит., кроме того, предохранит,
клапан.
КОЛЛЕКТОР СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕ-
РГИИ (К.с.э.) — гелиоприемник, состав-
ная часть системы солнечного отопления,
предназнач. для улавливания солнечного
излучения, преобразования его в теплоту
и нагревания воды, жадуха и др. жидкой
или газообразной среды. В активных
системах солнечного отопления и горя-
чего водоснабжения обычно используются
плоские К.с.э., иногда вакуумир. стекл.
трубчатые коллекторы, реже —
фокусирующие К.с.э., в к-рых плотность
поток® солнечного излучения повышается
благодаря концентрированию с помощью
Коллектор солнечной энергии
а — плоский; б — вакуумированный; в —
фокусирующий; 1 — остекление; 2 — зачерненная
лучепоглощающая поверхность; 3 — трубка (канал)
для движения теплоносителя; 4 — теплоизоляция;
5—корпус; б — стеклянная вакуумированная труба;
7— параболоцилнндрический отражатель
зеркальных отражателей или линз.
Плоский К.с.э. состоит из прозрачной изо-
ляции, зачерненной лучепоглощающей
поверхности (абсорбера), трубок для теп-
лоносителя, теплоизоляции и корпуса.
Солнечная радиация, поглощаемая в
К.С.Э., нагревает теплоноситель до темп-
ры обычно не более 90°С. Для поглощения
солнечной радиации К.с.э, должен быть
обращен строго на юг. Практически их ус-
танавливают с отклонением 15—20° от
оптим. ориентации, что незначит. умень-
шает мощность К.с.э. Для круглосуточной
макс, облученности угол, равный широте
местности, оптимальный. При использо-
вании К.с.э. летом макс, плотность
радиации будет при угле наклона, равном
широте местности, минус 15°, а оптималь-
ное облучение солнцем зимой — при угле
наклона, на 15е большем широты мест-
ности.
Прозрачная изоляция представляет
собой 1 или 2 слоя стекла или полимерной
пленки, размещаемых на расстоянии 30—
50 мм от теплопоглощающей поверхности
Коллекторы городские 199
6----- 1
У/Т/Т/ТА^-З
_______________f
fSSSSSS/Xft
Элементы конструкции плоских коллекторов
солнечно* анергии
а, б, ш—жидкостных; г, дне — воздушных; 1 — остек-
ление; 2 — лучепоглощаюкцая поверхность с труб-
ками (каналами) для нагреваемого теплоносителя;
3 — корпус с теплоизоляцией; 4 — поток воздуха
Характеристика коллекторов солнечно* анергии
1 — без остекления; 2—с однослойным остеклением;
3 — с двухслойным остеклением; 4—вакуумирован-
ного стеклянного трубчатого
и между собой. При темп-ре нагреваемого
теплоносителя до 30°С могут применяться
К.с.э. без прозрачной изоляции. Абсорбер
плоского К.с.э. изготовляется из теплопро-
водного материала (стали, алюминия, ка-
учука, резины). Жидкий теплоноситель
нагревается в -фубках диаметрам 12—
15 мм, припаянных к листу, или в штам-
пов. каналах, располож. на расстоянии
50—150 мм один от др. Верхние и нижние
концы трубок (каналов) соединены
гидравлич, коллекторами. В воздушных
К.с.э. нагреваемый воздух движется в про-
странстве между прозрачной изоляцией и
лучевоспринимающей металлич. плоской
или гофриров. поверхностью либо через
пористую насадку. Осн. хар-ка тепловой
:мЙюктавности К.с.э. — его кпд, равный
отношению кол-ва полезной теплоты к
кол-ву солнечной энергии, поступающей
на поверхность К.с.э. Кцц К.с.э. зависит от
его конструкции, климата местности и ус-
ловий эксплуатации. Повышение тепло-
вой эффективности К.с.э. достигается в
результате снижения теплопотерь излу-
чением путем применения селективного
поглощающего покрытия абсорбера с вы-
сокой способностью поглощать коротко-
волновое солнечное излучение и низкой
излучат, способностью в диапазоне
длинноволнового теплового излучения;
исключения конвективных теплопотерь
посредством вакуумирования пространст-
ва между абсорбером и прозрачной изо-
ляцией; применения концентраторов
солнечного излучения; использования
неск. слоев прозрачной изоляции или
ячеистой структуры над абсорбером для
снижения конвективных и лучистых тепл-
опотерь. Высокоэффективные К.с.э. — се-
лективные плоские, стекл. трубчатые ва-
куумиров. и фокусирующие. В ваку-
умиров. стекл. трубчатых К.с.э.
вследствие поддержания вакуум® ниже
1,33 Па в пространстве между лучепогло-
щающей поверхностью абсорбера и стекл.
оболочкой практически исключаются
конвективные, а при применении се-
лективных покрытий и лучистые теп-
лопотери, благодаря чему возможно на-
гревание теплоносителя до высокой темп-
ры (90—300°С). Еще больший эффект
достигается при применении в ваку-
умиров. фокусирующем К.с.э. концентра-
тора солнечного излучения, приемника-
поглотителя концентриров. излучения и
устройства для слежения за движением
Солнца. Значит, эффект дает применение
в К.с.э. тепловых труб и ячеистых (сото-
вых) структур из прозрачного материала,
устанавливаемых в пространстве между
остеклением и лучепоглощающей поверх-
ностью. В К.с.э. с ячеистой структурой
можно нагреть теплоноситель до 250йС.
К.с.э. с тепловой трубой обеспечивает вы-
сокую плотность потока передаваемой
теплоты, компактность устройства, пере-
дачу теплоты в одном направлении — из
зоны испарения в зону конденсации,
отсутствие затрат энергии на перекачку
среды, передачу теплоты при очень малой
разности темп-ры, саморегулируемость. В
системах солнечного отопления использу-
ются плоские К.с.э. с плоской тепловой
трубой. При этом практически исключа-
ются коррозия и замерзание системы.
Эффективность фокусирующих К.с.э. в
условиях холодного климата снижается,
т.к. в отличие от плоских К.с.э. они
улавливают только прямое солнечное
излучение и не улавливают рассеянного.
прео(тадающего в северных 'широтах (50й
слп. и выше), поэтому в системах солнеч-
ного отопления зданий их применение не-
целесообразно.
На схеме показана зависимость кпд
плоского К.с.э. без остекления, с одно- и
двухслойным остеклением и вакуумир.
стекл. трубчатого К.с.э. от отношении раз-
ности темп-ры А г теплоносителя на входе
в К.с.э. и наружного воздуха к
интенсивности I солнечного излучения,
поступающего на поверхность К.с.э. При
очень малых значениях отношения Д,//
кпд К.с.э. без остекления выше кпд всех др.
К.с.э., а с увеличением Дг// самым эф-
фективным становится вакуумир. К.с.э.
Область А соответствует применению
К.с.э. для нагрева воды в плават. бассей-
нах, Б — для горячего водоснабжения,
В — для отопления зданий и Г — для
кондиционирования воздуха. Тепловая
эффективность К.с.э. характеризуется
также его тепловой мощностью, равной
произведению массового расхода нагрева-
емого теплоносителя, его уд. изобарной
теплоемкости и разности темп-ры на вы-
ходе и входе в К.с.э. Средний кпд плоского
К.с.э. равен 30—50%, фокусирующего с
параболоцилиндрич. концентратором или
линзой Френеля — 50—70% и вакуумир.
стекл. трубчатого — 40—60%. Осн. на-
правления дальнейшего совершенство-
вания конструкций К.с.э.: уменьшение
теплопотерь • путем вакуумирования
внутр, пространства; применение се-
лективных покрытий и прозрачных струк-
тур для подавления конвекции воздуха в
пространстве между прозрачной изо-
ляцией и абсорбером; снижение уд. массы
модуля К.с.э. и увеличение его габаритов;
сокращение теплопотерь соединит, тру-
бопроводов путем уменьшения их длины;
увеличение уд теплопроиз-сти высокоэф-
фективных плоских и вакуумир. К.с.э. до
300—400 кВтч/(м2Тод) в местностях с го-
довым поступлением солнечной энергии
1000—1100 кВгч на 1 м2 горизонт, повер-
хности.
КОЛЛЕКТОРЫ ГОРОДСКИЕ —
подземные проходные каналы, предназ-
нач. для гор. совместной прокладки разл.
коммуникаций: теплопроводов, водопро-
вода, электрич. и телеф. кабелей и др. К.г.
удешевляют эксплуатацию, повышают
надежность и удлиняют сроки службы
коммуникаций. Такие*коллекторы (кана-
лы) наз. общими. К.г. оборудуют:
200 Колодец шахтный
Проходной канал хз сборных железобетонных
блоков
1— водопровод; 2 — электрические кабели; 3 —
светильник; 4 — технологические трубопроводы;
5—теплопроводы
вентиляцией естественной или
принудит., обеспечивающей темп-ру воз-
духа в канале не выше 33°С в период
произ-ва ремонтных работ и не выше 50°С
как в зимнее, так и в летнее время;
электрич. освещением напряжением до
30 В; телеф. связью и др. оборудованием.
Для сбора влаги в поииж. точках трассы
устраивают приямки, сообщающиеся с во-
достоками или оборудов. откачивающими
насосами с автоматич. или дистанц. уп-
равлением. Габариты К.г. выбирают из ус-
ловия свободного доступа ко всем элемен-
там теплопроводов (и др. коммуникаций),
позволяющего проводить полный капит.
ремонт их без вскрытий и разрушений до-
рожных покрытий. Ширина прохода в К.г.
принимается не менее 700 мм, высота —
более 2 м. Через каждые 200—250 м по
трассе делают люки, оборудов. для спуска
в канал лестницами или скобами. В местах
скопления оборудования могут уст-
раиваться спец, уширения (камеры) или
сооружаться павильоны. В К.г. трубы
большого диаметра размещаются в
нижнем ряду, меньшего—в верхнем. Теп-
лопроводы рекомендуется укладывать в
правом (по ходу теплоносителя) от
источника теплоты вертик. ряду, осталь-
ные — в левом. При компоновке сечения
проходного коллектора допустимые раз-
рывы между коммуникациями и ограж-
дениями принимают по нормам строит,
проектирования. Применение К.г. позво-
ляет организовать комплексное про-
ектирование, стр-во и эксплуатацию инж.
коммуникаций, стр-во индустр. методами
с применением комплексной механизации
узлов и конструкций повыш. заводской го-
товности, монтаж с колес. Все это
значительно улучшает систему инж. обо-
рудования городов.
КОЛОДЕЦ ШАХТНЫЙ —
вертикальная выработка в грунте с
большим поперечным сечением (по срав-
нению с водозаборными скважинами),
возводимая для забора воды из водоносных
пластов, залегающих на сравнительно не-
больших глубинах, обычно до 30 м.
К.ш. состоит из наземной (оголовка,
ствола), водоприемной и водосборной
(зумпфа) частей. Оголовок служит для
защиты от попадания в К.ш. загрязненных
поверхностных вод и для создания удоб-
ных условий эксплуатации (подъема во-
ды, наблюдений за состоянием колодца). В
местах с низкими темп-рами в сравнитель-
но неглубоких колодцах оголовок необ-
ходим и для защиты от промерзания. По
сан. условиям возвышение оголовка над
поверхностью земли принимают не менее
0,8 м. Для предотвращения от попадания
загрязнений оголовок перекрывают крыш-
кой, а над ним устраивают навес или буд-
ку. Вокруг К.ш. по поверхности земли ук-
ладывают глиняный замок или асфальто-
вое покрытие с уклоном в сторону от ко-
лодца. Водоприемную часть в зависимости
от гидрогеологии, условий и глубины уст-
раивают или только в дне, или в стенках,
или в дне и стенках К.ш. При приеме воды
через дно оно должно быть оборудовано
гравийным фильтром или плитой из
пористого бетона. При приеме воды через
стенки в них должны быть устроены спец,
окна из пористого бетона или окна, запол-
ненные гравийным фильтром. Зумпф соо-
ружают в том случае, когда в К.ш. требу-
ется иметь нек-рый запас воды; его разме-
ры определяются необходимым запасом
воды.
К.ш. могут быть бетонными и железо-
бетонными, деревянными, из каменной и
кирпичной кладки. Наиболее широко
используютсяК.ш.из сборных желе-
зобет. элементов (колец,панцирных
плит). Для глубины 10; 20 и 30 м К.ш. со-
оружают из сборных железобет. колец вы-
сотой 1,05 м с фальцами и внутр, диамет-
ром 1 м при толщине стенок 8 см. В ус-
тойчивых породах стык колец в стволе за-
делывают цементным раствором, в
песчаных грунтах применяют спец, конст-
рукции стыка, выдерживающие нагрузку
на разрыв от веса расположенных ниже
прочно соединенных между собой колец.
Водоприемную часть колодца устраивают
из пористого бетона, армированного такой
же сеткой, как и обсадные железобет.
кольца ствола колодца, с поясами жест-
кости из плотного бетона в верхней и
нижней частях кольца. В нижней части
К.ш. укладывают трехслойный обратный
фильтр. При вскрытии песчаных и плы-
вунных грунтов крепление К.ш. осуществ-
ляют кольцами диаметром 0,65 м.
Деревянный срубовый К.ш.—
простейший и наиболее распространен-
ный. К его недостаткам относятся недолго-
вечность деревянного крепления, привкус,
придаваемый воде древесиной, и недобро-
качественность воды при ее загнивании.
При устройстве К.ш. глубиной свыше 15—
20 м необходима вентиляция шахты; при
наличии вредных газов она может потре-
боваться и в более мелких К.ш. В процессе
проходки шахт применяют водоотлив. В
зависимости от состава пород проходку
шахты К.ш. выполняют: без временного
крепления — в породах сравнительно
прочных, необваливающихся (в сухих
лессовидных суглинках и плотных глинах,
мягких мергелях, мелах, мягких известня-
ках и др.); с врем.креплением — в породах
менее прочных, т.е. не удерживающихся в
вертик. стенке; с одноврем. устройством
пост, крепления — в неустойчивых поро-
дах. Сруб в шахту устанавливают одним из
след, способов: сборкой заранее приготов-
ленного сруба в шахте, предварит, выры-
той на полную глубину; опускным спосо-
бом с наращиванием венцов сверху или
снизу; шатровым способом.
К.ш. из каменной или кирпи-
чной кладки — наиболее долговечные
водозаборные сооружения, в большей сте-
пени удовлетворяющие сан. требованиям.
Для крепления стенок К.ш. можно приме-
нять крепкий постелистый или штучный
камень, не растворяющийся в воде и не
окрашивающий ее, а также хорошо обож-
женный кирпич. Кладку стенок из камня
или кирпича выполняют, как правило, на
цементном р-ре. Внутренние стенки К.ш.
и наружную стенку его подземной части
штукатурят цементом. Каменным и
кирпичным К.ш. обычно придают круг-
лую форму при диаметре в свету 0,75—
1,5 м и более. Толщина стенок каменных
К.ш. 25—80 см. Кирпичные стенки дела-
ют не меньше, чем в один кирпич.
В северных регионах при большой
водопроницаемости водоносных пород и
мощности пласта до 20 м использование
К.ш. позволяет осуществлять забор под-
русловых вод для водоснабжения насе-
ленных мест и пром-сти. В этом случае
ложе его нижней кромки при приеме во-
ды через дно должно быть расположено
от уровня воды на расстоянии 0,5—0,7
радиуса К.ш. При мощности пласта бо-
лее 20 м допускается применение шахт-
ных вакуум-колодцев. К.ш. больших
диаметров устраивают из монолитного
железобетона, а при диаметре 3 м и ме-
нее — из железобет. колец.
Эффективность отбора воды в К.ш. воз-
растает при создании вакуума в надвод-
ной части шахты водосборной камеры.
При хим. и биологич. кольматаже во-
доприемной части К.ш. применяют
реагентные и комбинир. методы регене^-
рации. Вместе с тем опыт показывает, что
в большинстве случаев устойчивая работа
К.ш. обеспечивается их механич. иди
гидравлич. чисткой.
Комбинированное отопление 207
КОЛОНКА — форма нагреват. эле-
мента отопительного прибора, представ-
ляющая собой канал д ля движения тепло-
носителя системы отопления. К. располо-
жена в приборе вертикально, соединяется
с горизонт, нитками или с верхним и
нижним коллекторами системы отоп-
ления, через к-рые теплоноситель под-
водится к прибору и отводится из него.
КОЛОНКА ВОДОГРЕЙНАЯ —
сан.-технич. прибор, устанавливаемый в
ванных или душевых комнатах малоэтаж-
ных зданий, не имеющих систем горячего
водоснабжения. Предназначен для приго-
товления горячей воды при пользовании
ванной купальной или душем. К.в. состоит
из топки, дымогарной трубы, водяного ба-
ка и водоразборного смесителя. Изготовля-
ют К.в. с чугунной или стальной встроен-
Колоика водогрейная
а — с чугунной топкой; б — со стальной топкой; 1 —
топка; 2 — водяной бак; 5 — дымогарная труба; 4—
смеситель
ной в бак топкой для сжигания твердого
топлива, дров, брикетов торфа, каменно-
го угля. Водяной бак вместимостью 80—
90 л бывает стальным сварным с защитно-
декоративным покрытием (оцинков.,
эмалиров.) или из нержавеющей стали.
Смеситель имеет излив, душевую трубку и
сетку, переключатель потока воды с
излива на душ и обратно, патрубки с за-
порно-регулирующими кранами для
подачи холодной воды в бак и для
смешивания с горячей водой, поступаю-
щей из бака. Смеситель подсоединяют к
баку таким образом, чтобы канал для пос-
тупления воды из бака был всегда открыт
на излив или на душевую сетку. К.в. уста-
навливают на ножках рядом с ванной или
душевым поддоном так, чтобы излив и ду-
шевая сетка располагались над чашами
этих приборов. При этом водяной бак че-
рез смеситель подсоединяют к холодному
водопроводу с давлением не менее
0,06 МПа (0,6 кгс/см2). Пользуются ко-
лонкой след, образом. Открывают запор-
но-регулирующий кран, заполняют бак
холодной водой, закрывают кран и
зажигают топку. После нагрева воды до
определ. темп-ры (не более 80°С) снова
открывают кран холодной воды и вытесня-
ют горячую воду из бака в смеситель.
Открывая второй запорно-регулирующий
кран, регулируют темп-ру смешанной во-
ды, поступающей в излив или душевую
сетку.
КОЛОСНИКОВАЯ РЕШЕТКА —
элемент котла, предназначенный для под-
держания слоя горящего твердого
топлива и одновременно для равномерно-
го распределения воздуха, поступающего
в топку. Для этой цели предусматривают
отверстия в колосниках или щели между
ними. Различают К.р. прямоугольные,
круглые, горизонт., накл., неподвижные и
с движущимся полотном. Полотно К.р.
собирают из чугунных колосников балоч-
ной или плиточной формы. Для усиления
жесткости и улучшения отвода теплоты
колосники снабжают ребрами. Колосники
укладывают рядами по ширине и длине
топки на спец, чугунные опорные балки,
укрепл. в боковых стенах топки. Число
рядов колосников по длине топки зависит
от ее размеров и способа загрузки топлива.
При ручной загрузке длина К.р. должна
составлять 2—2,5 м, иначе ее трудно
обслуживать. Балочные колосники на
концах и в середине имеют утолщения,
поэтому при укладке между ними образу-
ются зазоры, через к-рые воздух проходит
в слой. В колосниках плиточной формы
для прохода воздуха делают щелевые или
круглые отверстая, расширяющиеся
книзу, чтобы зола и шлам не застревали в
них. Размер зазоров между колосниками и
отверстий в них зависит от величины кус-
ков топлива и составляет 3—15 мм. Сум-
марная площадь отверстий и зазоров в К.р.
определяет площадь ее живого сечения,
выраженную в процентах полной пло-
щади решетки. Площадь живого сечения,
определяемая свойствами сжигаемого
топлива, влияет на конструктивное офор-
мление К.р. и характер тепловой работы
слоя. К.р. различают: с малой (5—15%) и
большой (15—45%) площадью живого се-
чения. Особенностью механич. топок с
цепными решетками является непрерыв-
ное перемещение топлива вместе с К.р.,
представляющей собой конвейер в виде
бесконечного полотна. Чешуйчатая цеп-
ная решетка выполнена из наклонно рас-
полож. беспровальных колосников длиной
5600—8000 и шириной 2330—4550 мм
(см. также Слоевая топка).
КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕ-
МА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ МИК-
РОКЛИМАТА — гибридная или полива-
лентная система кондиционирования
микроклимата неск. разновидностей,
используемых в одном здании. Обычно
К.с.к.м. имеет базовую (основную) систе-
му кондиционирования микроклимата и
(вторичную) систему. Так, солнечный дом
с пассивным использованием солнечной
энергии в виде ограждений-коллекторов
оборудуется системами отопления и
охлаждения от традиц. источников тепло-
ты и холода; здание с базовой низкопо-
тенц. системой панельно-лучистого
отопления — охлаждения имеет пиковое
автоматически регулируемое без-
ынерционное электрическое или воздуш-
ное отопление. За счет точного снятия
пиковых нагрузок достигается экономия
энергии в размере 15—25%.
КОМБИНИРОВАННОЕ ОТОПЛЕ-
НИЕ — обогревание зданий и соору-
жений, основ, на использовании двух теп-
лоносителей в системе отопления, когда
первичный (высокотемп-рная вода, пар)
применяется для нагревания вторичного
(воды, воздуха), предназнач. для непос-
Топка с чешуйчатой цепной горизонтальной ко-
лосниковой решеткой прямого хода
1 — питатель угля; 2 — колосниковое полотно; 3 —
зонные камеры воздушного дутья; 4 — скребковый
шлакосниматель; 5 — башмак опорный; б — роль*
ганц 7—устройство натяжения цепи
202 Компактная приточная струя
редств. обогревания помещений. При рас-
простран. в стране централизованной
системе теплоснабжения большинство
систем центрального отопления
фактически стали комбиниров. — водо-
водяными и водовоздушными.
Комбинированным является также отоп-
ление одного и того же помещения с перем,
тепловым режимом (напр., при приме-
нении дежурного отопления). При этом
отопление может быть двухрежимным,
двухкомпонентным, с прерывистым
режимом работы. Двухрежимным наз.
отопление, используемое при разл. темп-
ре одного и того же теплоносителя в разное
время суток. Двухрежимное, напр., водя-
ное отопление,, когда в рабочий период
цир тулирует вода при пониж. темп-ре
(для полезного использования внутр, теп-
ловыделений), а в нерабочий период —
при повыш. (или наоборот). Для
понижения темп-ры воды включается
смесительный насос, для повышения
применяется прямоточная подача тепло-
носителя из наружного теплопровода.
Двухкомпонентным считается отопление
двумя системами, дополняющими одна др.
для обеспечения необходимой теплопо-
дачи в помещения. Задача первой систе-
мы, наз. базисной, — выравнивать
дефициты, приходящиеся на единицу
объема разл. помещений, второй (воздуш-
ной, газовой, электрич.) — догревать
помещение до необходимой темп-ры.
Действие догревающей системы авто-
матизируется для работы по заданной
программе, Двухкомпонентное К.о. может
действовать с перерывами, и тогда тепло-
вой режим помещений будет характеризо-
ваться тремя состояниями: постоянством
темп-ры в течение рабочего времени,
понижением темп-ры при выключенной
догревающей системе и нагре-
ванием помещений перед нач. работы в
них людей.
КОМПАКТНАЯ ПРИТОЧНАЯ
СТРУЯ — воздушная струя, выходящая
из круглого или квадратного отверстия.
Имеет форму конуса, т.е.
осесимметрична. Иногда ее наз. "круглой"
приточной струей по форме сечения. Для
К.п.с. характерно затухание скоростей
воздуха, обратно пропорциональное рас-
стоянию. Если выпускное отверстие имеет
форму прямоугольника, близкую к квад-
рату, то струя принимает аналогичную
компактную форму. Если одна из сторон
прямоугольного выпускного отверстия
значит, превышает др. (до 30 раз), то струя
в начале близка по форме к плоской
приточной струе, но по мере удаления от
отверстия трансформируется в компакт-
ную. Такую струю наз. прямоугольной.
К.п.с., как правило, бывают сосредоточен-
ными. Их используют для активного про-
ветривания помещений, в воздушных ду-
шах и др.
КОМПЕНСАТОР ТЕПЛОПРОВО-
ДОВ — устройство, обеспечивающее воз-
можность темп-рных деформаций труб без
возникновения в них значит, напряжений.
В процессе темп-рного удлинения теплоп-
ровода в результате реакции К.т.
возникают усилия, к-рые передаются че-
рез трубу на неподвижные опоры и вызы-
вают в них напряжения, но величина их
несоизмеримо меньше темп-рных напря-
жений, возникающих в зажатой трубе без
К.т. Последние устанавливают на участ-
ках теплопровода между неподвижными
опорами. К.т. бывают осевые и радиаль-
ные. Первые компенсируют только осевые
перемещения прямолинейных участков
трубопровода, вторые воспринимают как
осевые, так и поперечные перемещения
трубы. Для компенсации темп-рных де-
формаций теплопроводов используют так-
же повороты трасс, т.е. естеств. компен-
сацию, к-рая не требует спец, устройств. В
качестве осевых К.т. в тепловых сетях
применяются сальниковые и линзовые
компенсаторы. У сальникового изменение
длины участка трубопровода вследствие
его нагрева или охлаждения обеспечива-
ется соответствующим перемещением
патрубка внутри корпуса. Стальной свар-
ной сальниковый К.т. приваривают к теп-
лопроводу и устанавливают в камере
вблизи неподвижной опоры. Гер-
метичность обеспечивается сальниковой
набивкой, размещаемой между патрубком
и корпусом компенсатора. В процессе экс-
плуатации упругость набивки теряется, и
для обеспечения герметичности сальник
подтягивают, а при износе заменяют. Для
возможности проведения этих операций
сальниковые К.т. размещают в камерах.
При их установке следует тщательно вы-
верять осевую линию во избежание пере-
косов и заедания патрубка в корпусе и
оставлять зазор — выход патрубка за упор-
ное кольцо для обеспечения перемещения
трубопровода при снижении темп-ры по
сравнению с темп-рой монтажа. Для сок-
ращения числа камер применяют двухсто-
Сальниковые компенсаторы
теплопроводов
а — односторонний; б — двух-
сторонний; 1 — стакан; 2 — грун-
дбукса; 5 — сальниковая
набивка; 4 — упорное кольцо;
5 — корпус; 6—затяжные болты
ронние сальниковые К.т., в середине к-
рых устанавливается неподвижная опора,
разделяющая теплопровод на 2 участка.
Удлинение каждого участка воспринима-
ется соответствующей стороной К.т. При
перемещении патрубка в сальниковой
набивке возникает сила трения, к-рая
передается на неподвижные опоры и вы-
зывает напряжения в теле трубы. При
правильной эксплуатации эти напря-
жения невелики. Осевая реакция
сальникового К.т. определяется ф-лой R -
= xdnbaPft, где d« — наружный диаметр
патрубка, м, практически равный диамет-
ру трубы; b — отношение длины сальнико-
вой набивки по оси К.т. к наружному
диаметру патрубка; а — отношение дав-
ления сальниковой набивки на поверх-
ность патрубка к рабочему давлению в тру-
бе, принимаемое равным 1,5; Р — рабочее
давление в теплопроводе, Па; р — коэфф,
трения набивки по патрубку, равный в
среднем 0,15. Сальниковые К.т. имеют ма-
лые габариты и низкие гидравлич.
сопротивления, что составляет их до-
стоинства. Их широко применяют в теп-
ловых сетях, особенно при подземной
прокладке. В последнем случае сальнико-
вые К.т. устанавливают на трубы диамет-
ром 100 мм и более. При надземной прок-
ладке их используют для труб диаметром
300 мм и более.
Линзовые К.т. собирают на сварке из
штампов, стальных полулинз. Для изго-
товления используются тонкостенные вы-
сокопрочные стальные листы. При темп-
рных удлинениях труб происходит упру-
гое сжатие линзы, реакция от него переда-
ется по трубам на неподвижные опоры.
К.т. обычно состоит из 3—4 линз. Для
уменьшения гидравлич. сопротивления
внутри линзового К.т. вставляют гладкую
трубу. Линзовые К.т. используют обычно
до давлений примерно 0,5 МПа. Помимо
упругого отпора в осевую реакцию линзо-
вого К.т. входит реакция, вызываемая
внутр, давлением теплоносителя, к-рая
Компостирование осадков 203
пропорциональна поперечному сечению
волны.
К рациональным относятся гибкие
К.т. разл. формы. Наибольшее распрост-
ранение получили П-образные с гладкими
и сварными коленами. При темп-рном
удлинении трубы компенсатор сжимается
и в нем возникают изгибающие моменты с
соответствующими им напряжениями.
Макс, изгибающий момент и наибольшее
напряжение возникают в наиболее удал,
от оси теплопровода части К.т. — в его
спинке, к-рая, изгибаясь, смещается на
определ. величину. Эта величина должна
быть уточнена при определении габаритов
компенсаторной ниши. Компенсац. спо-
собность AI определяется суммой дефор-
мац. смещений концов К.т. по оси теплоп-
ровода. Перемещение каждого конца сос-
тавляет 0,5А I. Для увеличения ком-
пенсирующей способности К.т.
устанавливают с предварит, растяжкой.
Если в крайних положениях К.т. возника-
ют предельно допустимые напряжения,
компенсирующая способность К.т. с пред-
варит. растяжкой увеличивается в 2 раза.
Гибкие К.т. рассчитывают на возника-
ющие напряжения и компенсирующую
способность. При этом определяют уп-
ругий отпор, действующий на не-
подвижные опоры. В системе отопления
при темп-ре менее 100 °C К.т. уста-
навливают при длине прямолинейного
теплопровода более 50 м.
КОМПЕНСАТОРНЫЕ НИШИ —
сооружения на трассе подземных теплоп-
роводов, предназнач. для размещения
гибких компенсаторов. Изготовляют К.н.
из тех же материалов, что и примыка-
ющие к ним стены каналов. Расстояния
между нишами определяются расчетом
или принимаются равными допустимым
расстояниям между неподвижными опо-
рами теплопровода. Габариты К.н.
подбирают по размерам компенсаторов с
учетом их темп-рной деформации. При
компоновке внешних К.н. с наибольшими
размерами укладывают компенсаторы
трубопроводов с наивысшей темп-рой
теплоносителя. Размеры компенсаторов,
размещ. внутри внешних К.н., должны
быть рассчитаны с учетом темп-рного
удлинения трубопровода с наименьшей
темп-рой. При больших габаритах К.н. в ее
средней части для уменьшения размеров
плит перекрытия устанавливают проме-
жуточную стенку. В бесканальных прок-
ладках теплопроводов с обеих сторон К.н.
рекомендуется пристраивать непроход-
ные каналы, к-рые сооружают также в ме-
стах естеств. компенсации трубопроводов.
Длина каналов определяется конст-
руктивными соображениями исходя из
местных условий. Вводы трубопроводов в
каналы целесообразно герметизировать,
не нарушая свободного перемещения тру-
бопроводов.
КОМПЕНСАЦИЯ ТЕМПЕРА-
ТУРНЫХ УДЛИНЕНИЙ ТЕПЛОПРО-
ВОДОВ — технич. приемы, как правило,
предусмотр. в конструктивных решениях,
обеспечивающих возможность свободного
удлинения трубы при ее нагреве (см. Ком-
пенсатор теплопроводов). При нагреве
труба удлиняется на величину А/, м:
АI« a l(t- £м), где а — коэфф, люгейно-
го расширения, среднее значение к-рого
для стали 1,2’1О'51 ГС; / — длина участка
трубопровода, м; t — темп-ра стенки тру-
бы, принимаемая в расчетах равной макс,
темп-ре теплоносителя (150 °C); 1м —
темп-ра монтажа теплопровода, принима-
емая равной расчетной темп-ре наружного
воздуха для отопления.
Исходя из привед. значения коэфф,
следует, что при нагреве стальной трубы
на 100°С каждый ее метр удлиняется на
1,2 мм. Если участок трубы зажать в опо-
рах и не дать возможности ему удлинять-
ся, в теле трубы возникнут напряжения
сжатия, к-рые определяются законом Гу-
ка, Па: а ~ Е(A l/t) = a (t- tM), где Е —
модуль продольной упругости, значение
к-рого для стали в среднем составляет
2’105 МПа. При Г-150, /м --26 С (для Мо-
сквы) напряжение в трубе а - 422 МПа,
что превышает допустимое напряжение,
к-рое для стали изменяется в пределах
95—145 МПа.
Компенсаторы снимают напряжения
сжатия, но оказывают сопротивление
перемещению трубы, к-рое возникает в
результате трения в сальниковых компен-
саторах или отпора при сжатии упругого
компенсатора, или крутого поворота тру-
бы, используемого в качестве естеств. ком-
пенсатора. Возникающее в результате
реакции компенсатора усилие R передает-
ся на неподвижные опоры. Последние в
зависимости от диаметра трубы 50—
500 мм размещают по трассе на рассто-
янии 60—160 м.
Трубы, располагаемые в каналах, ук-
ладывают на подвижные опоры, на к-рые
передается вес трубопровода с изоляцией и
теплоносителем. Под действием веса
возникают изгибающие моменты, вызыва-
ющие в трубе напряжения. Трубу
рассчитывают как многопролетную нераз-
резную балку. Наибольший изгибающий
момент, Н'м, возникает на опоре и при рав-
ных пролетах определяется выражением
М- qr/\2, где q — уд. нагрузка от веса
трубопровода, включая вес изоляции и во-
ды, Н/м (при надземной прокладке
учитывают и горизонт, ветровую нагруз-
ку); I — расстояние (пролет), м, между
подвижными опорами. Напряжение от
изгиба рассчитывают по ф-ле а =» ЛГ/и»,
где V — момент сопротивления трубы. На-
пряжение должно быть меньше предель-
ного значения, определяемого по до-
пустимому напряжению <з с учетом ко-
эфф. прочности сварных швов <р, к-рый
зависит от способа сварки трубы. С учетом
возможности просадки одной опоры и
увеличения вследствие этого расстояния
между опорами в 2 раза изгабающий мо-
мент и напряжение увеличатся в 4 раза.
Поэтому с учетом принимаемых запасов
прочности макс, допустимое напряжение
изгибааиз = (0,4...0,5)у>.0ноопределяет
макс, пролет между подвижными опо-
рами.
Расстояние между подвижными опо-
рами проверяют исходя из допустимого
прогиба, к-рый должен быть не более 0,02.
Прогибу, м, рассчитывают по выражению
у» qtKZMEl), где / — центр, момент
• инерции трубы. При перемещении трубы
по подвижным опорам возникает сила
трения, к-рую рассчитывают по ф-ле
N *= fiql, гдер — коэфф, трения. Эта сила
действует на неподвижную опору.
Для трубопроводов, пролож. в непро-
ходных каналах, расстояния между не-
подвижными опорами /н.о зависят от
диаметра трубы Dy:
D у, мм ......ЮТ 500 800
I н.о, м...... 7 14 16
Если в пролетах между не-
подвижными опорами установлены
сальниковые или волнистые компенсато-
ры, возникают осевые силы от внутр, дав-
ления теплоносителя^, к-рые передаются
на неподвижные опоры. Эти силы значит.,
и опоры при таких условиях наз. неразгру-
женными. К разгруженным относятся не-
подвижные опоры, между к-рыми уста-
новлены П-образные компенсаторы или
для компенсации использованы повороты
трубы. В этом случае осевая сила от внутр,
давления не возникает. Сила внутр, дав-
ления при сальниковых компенсаторах со-
ставляет В = л Ь^р/4, где Р — давление
теплоносителя, Па. Осевая реакция при
разности площадей труб АГ или при
волнистых компенсаторах равна
В = A FP. В итоге на неподвижную опору
действует алгебраич. сумма осевых сил R,
NkJB.
КОМПОСТИРОВАНИЕ ОСАД-
КОВ — биотермич. процесс разложения
органич. в-в осадков сточных вод, осуще-
ствляемый под действием аэробных
микроорганизмов с целью обезза-
раживания, снижения влажности,
стабилизации и подготовки осадков к
утилизации в качестве удобрения. Аэроб-
ный процесс сопровождается выделением
теплоты с саморазогреванием ком-
постируемой массы и испарением влаги.
Наиболее простой метод — полевое ком-
постирование —давно используется в с. х-
ве для получения компоста из торфофе-
204 Компрессор
кальных смесей. Компостирование позво-
ляет улучшить сан.-гигиенич. показатели
вследствие гибели болезнетворных микро-
организмов, яиц гельминтов и личинок
мух, по сравнению с термосушкой суще-
ственно сокращаются топливно-энер-
гетич. расходы на обеззараживание осад-
ков. В процессе жизнедеят. аэробных
микроорганизмов происходит потреб-
ление и органич. в-в, поэтому биотермич.
процесс наиболее эффективен при ком-
постировании сырых несброженных осад-
ков. Однако он применяется и в
комбинации с анаэробным сбраживанием
осадков в мезофильных условиях. В связи
с тем, что процесс эффективен лишь при
определенной влажности осадков, целесо-
образно компостированию подвергать
осадки, механически обезвоженные или
подсушенные на иловых площадках. Для
создания пористой структуры, требуемых
влажности и соотношения углерода к азо-
ту компостирование осадков осуществля-
ется с наполнителями, в качестве к-рых
используются твердые бытовые отходы,
торф, опилки, листва, ботва растений, со-
лома, молотая кора и часть готового ком-
поста. Оптим. условия для осуществления
процесса создаются при влажности смеси
осадка с наполнителем 60—65% и отно-
шении углерода к азоту 20—30:1. Ин-
тенсивность процесса и качество получае-
мого компоста зависят от созданных ус-
ловий для жизнедеят. микроорганизмов,
физико-хим. состава смеси с наполните-
лем, условий аэрации, гомогенизации,
теплообмена. При распаде 1 кг органич. в-
ва выделяет в среднем 21 МДж теплоты. С
учетом теплопотерь и нагревания ма-
териала на испарение 1 кг влаги в среднем
расходуется 4 МДж. Таким образом, раз-
ложение 1 кг органич. в-ва позволяет
удалить из осадка 5 кг влаги. Темп-ра ком-
постируемой массы повышается при этом
до 50—80°С. Продолжительность процес-
са зависит от принятой технологии, обору-
дования, объема и состава осадка,
климатич. факторов, размера штабелей,
кол-ва подаваемого воздуха,
периодичности перелопачивания и т.п.
Для компостирования механически
обезвоженных или подсушенных на ило-
вых площадках осадков сточных вод
применяют различные технологии и обо-
рудование: в штабелях на площадках с
использованием бульдозеров, экскавато-
ров, смесителей двухвальных плужкового
типа периодич. действия либо другого обо-
рудования и механизмов; в траншеях с
использованием оборудования для пере-
мешивания, гомогенизации и насыщения
воздухом; в биобарабанах; в ферментато-
рах и др. При применении указанных тех-
нологий продолжительность процесса
компостирования осадков с наполните-
лями составляет от 2—12 сут (ме-
ханизиров. методы) до 3—6 мес (ком-
постирование в штабелях). Готовый ком-
пост представляет собой сыпучий ма-
териал влажностью 40—50%, содержащий
макро- и микроэлементы, необходимые
для роста и развития растений, полезную
микрофлору и в-ва, повышающие плодо-
родие почв. Он является эффективным
органоминер, удобрением для сельского,
лесного и городского цветочного и зеленого
хозяйств, а также может использоваться
при рекультивации земель.
КОМПРЕССОР — машина для
повышения давления газообразной среды,
воздуха или пара. В частности, К. исполь-
зуют для сжатия паров холодильного аген-
та в холодильных агрегатах и тепловых
насосах. В холодильных машинах,
обслуживающих системы кондициони-
рования воздуха, применяют К. разных
конструкций. При малой холодильной
мощности машин (до 430 кВт) используют
поршневые К., при мощности 430—
1200 кВт — винтовые К., при большей хо-
лодопроиз-сти — центробежные турбо-
компрессоры.
Поршневые К. малой мощности
изготовляют герметичными, бессальнико-
выми, что является их достоинством, т.к.
собственно К. и электродвигатель заклю-
чены в один корпус. Поршневые К. боль-
шей произ-сти (80—250 кВт) выполняют с
сальниковым уплотнением вала, к-рый
соединяют с электроприводом через муф-
ту или клиноременную передачу. На валу
закреплены шатуны с поршнями. В крыш-
ке блока цилиндров расположена клапан-
ная доска с нагнетат. и всасывающими
клапанами. Холодопроиз-сть поршневых
К. регулируют изменением частоты вра-
щения либо отжатием всасывающих кла-
панов, что обеспечивает изменение кол-ва
подаваемого сжатого газа.
Винтовые К. имеют два ротора с
паралл. осями, вращающимися с не-
большими зазорами в корпусе. Связанные
один с другим роторы представляют собой
цилиндрич. шестерни с малым числом
винтовых зубьев. Газ через К. подводится
и отводится в диагональном направлении.
Винтовые К. работают с большой частотой
вращения ротора (до 10 000 об/мин), бла-
годаря чему сравнительно компактны и
имеют небольшую массу.
Центробежные К., т.е. тур-
бокомпрессоры в зависимости от
требуемой степени сжатия хладоагента
имеют неск. рабочих колес; при этом газо-
образный хладагент, сжатый на первой
ступени, поступает на вторую ступень К. и
т.д. Для регулирования холодопроиз-сти
К. снабжен лопаточным аппаратом на вса-
сывающем патрубке.
КОМФОРТНЫЕ УСЛОВИЯ В ПО-
МЕЩЕНИИ — условия общего и локаль-
ного теплового комфорта для находящихся
в нем людей. Различают первое и второе
условия комфортности. Первое (общего
теплового комфорта) устанавливает связь
между радиационной температурой
помещения tR и темп-рой внутр, воздуха
tn, при к-рых человек, находясь в середине
помещения, не испытывает перегрева или
переохлаждения. Для большинства
жилых и обществ, зданий первое условие
комфортности описывается соотно-
шениями: для холодного времени года tR -
-1,57?п(Я) - 0,57 (в± 1,5 °C; теплого — tR -
- 1,5Гп(Ю - 0,57Гв + 1,5 °C, где ГП(И) —
нормируемая температура помещения,
°C, зависящая от интенсивности (Я) рабо-
ты. Графическая интерпретация первого
условия комфортности для холодного
периода приведена на схеме, где
заштрихован, область определяет темп-
Комфортные условия в помещении
а, б — первое и второе условия комфортности; Т, У и
Л — при тяжелой, умеренной и легкой работах; 1,2,
3 — поверхности нагретые, охлажденные и окон
Конвективный теплообмен 205
рную зону общего теплового комфорта при
умеренной работе.
Второе условие комфортности — ло-
кальный тепловой комфорт. Оно, напр.,
ограничивает интенсивность радиац. теп-
лообмена человека, находящегося на
границе обслуживаемой зоны, с нагре-
тыми или охлажденными поверхностями.
При этом допустимая темп-ра последних
зависит от вида поверхности и углового ко-
эффициента облученности у>ч—п с
наиболее невыгодно располож. участка
тела человека на рассматриваемую
поверхность. Величину п можно
определять по упрощ. зависимости
4>ч— п— 1 —0,8(x/vrK), где Гп ~ пло-
щадь поверхности, м2; х — расстояние от
поверхности до границы обслуживаемой
зоны, принимаемое равным 1 м для
вертик. поверхностей и Лп — Лч — для
горизонт. (Ап — высота расположения
поверхности, м; Лч — рост человека, рав-
ный 1,7 м). Для исключения конденсации
водяных паров темп-ра охлажд. поверхно-
стей (за исключением окон) должна пре-
вышать темп-ру точки росы.
КОНВЕЙЕР (англ, conveyer, от
convey — перевозить) — машина общеп-
ромышл. применения для транс-
портирования на непрерывной ленте сып-
учих, мелких штучных и затаренных гру-
зов по горизонт, или наклонной трассе. На
сооружениях по очистке природных и
сточных вод применяется на складах
реагентных хозяйств, при разгрузочно-
погрузочных работах, при отводе обезвож.
осадка в цехах механич. обезвоживания и
т.п. На канализац. насосных и очистных
станциях для транспортировки отбросов от
решеток к дробилкам применяют нестан-
дартизиров. К. с малой скоростью
движения ленты (—0,15 м/с). Широкое
применение имеет стационарный общеп-
ромышл. К. марки КЛ-1, представляющий
собой непрерывную резинотканевую лен-
ту, натянутую между приводным и натяж-
ным барабанами и опирающуюся на про-
межуточные опорные направляющие
ролики. Приводится в движение элект-
родвигателем через редуктор и приводной
барабан.
КОНВЕКТИВНАЯ ВОЗДУШНАЯ
СТРУЯ —• турбулентный вертик. поток
воздуха, возникающий в результате его
теплообмена с неизотермич. поверхно-
стью. К.в.с. в помещении возникает на
поверхности нагретого оборудования
(сушилки, печи, горячие ванны и пр.) и
поверхности строит, ограждений.'В пер-
вом случае возникают восходящие ком-
пактные К.в.с., а у поверхностей наруж-
ных ограждений в холодный период го-
да — ниспадающие плоские (пристен-
ные). В вентилируемом помещении
Схема конвективном воздушной струя
I — источник теплоты; 2—условные границы струи;
3 — распределение скорости воздуха в сечении —
распределение избыточной температуры; 5 —
подстилающая поверхность; б — фокус струи; Q —
общий поток теплоты, поступившей к поверхности;
Qk — поток теплоты конвективный; 0л — то же,
лучистый; wz и Vz — скорость и избыт, температура
на оси в сечении z;zo—расстояние от поверхности до
фокуса do (do — диаметр плоского источника);
z<b — фактич. высота сечения над поверхностью; I—
IV — границы характерных участков струи
действие К.в.с. приводит к темп-рному
расслоению воздуха. Нагретые восхо-
дящие К.в.с. заполняют верхнюю часть
помещения, образуя т.н. тепловую подуш-
ку. В слое воздуха на ее нижней границе
обычно наблюдается значит, градиент
темп-ры по вертикали. В нек-рых случаях
при большой подвижности воздуха в поме-
щении градиент уменьшается и наблюда-
ется плавный переход темп-ры воздуха по
вертикали. В нижней зоне помещения,
прилегающей к наружным ограждениям,
в холодный период года наблюдается ана-
логичное явление — возникновение слоя
холодного воздуха. Здесь границы слоя
размыты в результате действия приточ-
ных струй, средств транспорта и пр. Хо-
лодный воздух, растекаясь по полу поме-
щения, прогревается и перемешивается с
воздухом обслуживаемой или рабочей эо-
ны помещения. Однако вблизи наружной
поверхности в холодный период образует-
ся т.н. "дискомфортная зона”. Для сокра-
щения размеров дискомфортной зоны пре-
дусматривают установку нагреват. прибо-
ров, использование вертик. плоской
приточной струи, препятствующей
дутью, и др. меры.
При выборе вариантов организации
воздухообмена в помещении возникает
необходимость рассчитать расход воздуха,
проходящего через сечение К.в.с. Если
Ск, Вт, a z, м, то расход воздуха, м3/с, тран-
спортируемого К.в.с. черезсечение, равен:
Zz-5,510‘3(>к1/3х5/3.
Скорость и темп-рные поля пристен-
ной К.в.с. отличаются от аналогичных
полей свободных К.в.с. Гл. особенность
поля скоростей — наличие пристенного
заторможенного ламинарного подслоя. В
пристенной струе темп-ра воздуха на оси
(совпадающей с поверхностью) обычно
постоянна по высоте, т.к. избыточное теп-
лосодержание пристенной К.в.с., в
отличие от такового у свободной, линейно
изменяется по высоте. Пристенные К.в.с.
достаточно хорошо изучены в строитель-
ной теплофизике.
КОНВЕКТИВНОЕ ОТОПЛЕ-
НИЕ — обогревание помещений, осн. на
передаче в них теплоты гл. обр. кон-
векцией, при к-ром температура поме-
щения в его рабочей зоне поддерживается
на более высоком уровне (в отличие от
лучистого отопления), чем средняя темп-
ра внутр, поверхности (радиационная
температура помещения) его огражда-
ющих конструкций. Широко распрост-
ран. в нашей стране К.о. зданий и соору-
жений осуществляется системой отоп-
ления с вертик. отопительными прибо-
рами.
КОНВЕКТИВНО-ЛУЧИСТЫЙ
ТЕПЛООБМЕН НА ПОВЕРХНОСТИ —
совместный теплообмен поверхности с
воздухом (конвекцией) и окружающими
поверхностями (излучением).. Ин-
тенсивность конвективно-лучистого теп-
лообмена на /-й поверхности площадью Fi
и темп-рой и определяют по ф-ле
£?к+ л == [« ю (п - /в) + а л» (Т1- ) ] Fi,
где а к,- и ал! — коэфф, соответственно
конвективного и лучистого теплообме-
на, Вт/(м2,0С); /в — темп-ра внутр, возду-
ха, °C; йг — радиац. темп-ра помещения,
осредненная относительно z-й поверх-
ности.
В практич. расчетах обычно пользу-
ются упрощ. зависимостью (2к+ л =
= аш/Ст;- rB)Fj, где а», — суммарный
коэфф, теплообмена на поверхности, рав-
ный: аы = аш+ ani (*«— (в)/(т«— ^).
В помещениях с незначит. площадью
нагретых и охлажд. поверхностей (£вщ in)
коэфф, теплообмена равен сумме кон-
вективной и лучистой составляющих.
КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБ-
МЕН — процесс теплообмена воздуха с
поверхностью, обусловл. турбулентным
перемешиванием неизотермич. масс воз-
духа и его теплопроводностью.
Движение воздуха у нагретых или
охлажд. поверхностей происходит под
действием гравитац. сил, возникающих
вследствие разности плотности различно
нагретого воздуха у поверхности и в объе-
ме помещения. Нагреваемый воздух, вы-
тесняемый снизу более холодным возду-
хом, поднимается вверх. Подача и уда-
ление воздуха системами вентиляции
усиливают этот процесс. Вентиляц. и теп-
ловые струи взаимодействуют между со-
206 Конвектор
бой, формируя опред. темп-рные и скоро-
стные поля в плане и по высоте поме-
щения. Обычно движение воздуха от разл.
источников рассматривается изолирован-
но, а взаимодействие между потоками
учитывается дополнительно на основании
упрощенных гипотез. Теплообмен воздуха
с относительно небольшими нагретыми
или охлажд. поверхностями осуществля-
ется, как правило, в режиме конвекции
свободной. На поверхностях ограждений и
др. больших неизотермич. поверхностях
наблюдается естеств. К.т., к-рыйвотличие
от свободной конвекции происходит в
стесненном огранич. объеме помещения
(конвекция естественная). В условиях
принуд, движения воздуха вдоль поверх-
ности теплообмен определяется законо-
мерностями конвекции вынужденной.
Особый случай представляет К.т. плоских
неизотермич. струй, настилающихся на
поверхность ограждения (потолок, свето-
вые проемы и др.). Такой характер возду-
хораспределения обычно используется
при воздушном отоплении. Безотрывное
развитие настилающейся струи обес-
печивает наиболее полное омывание
помещения обратным потоком воздуха.
Темп-ра омываемых поверхностей при
этом повышается и улучшаются комфорт-
ные условия. При настилании нагретой
струи на остекл. поверхности обеспечива-
ется также защита рабочей зоны поме-
щения от ниспадающих холодных потоков
воздуха.
В общем случае составляющую К.т.,
Вт, в тепловом балансе произвольной повер-
хности (см. Тепловой режим здания) можно
записать в след, виде: Kt — а и ((»—
ще a h — средний по поверхности коэфф.
К.т„ Вт/(м2-°С>; h — темп-ра воздуха в
помещении, °C; й — осредненная темп-ра
поверхности, °C. Искомая величина а«
зависит от режима конвекции и в каждом
конкретном случае определяется из
критериальных ур-ний К.т.
КОНВЕКТОР — отопительный
прибор конвективного или конвективно-
радиац. типа, главной частью к-рого явля-
ется трубчато-ребристый нагреват. эле-
мент. К. бывает трубчато-пластинчатый со
Конвектор без кожуха
а — общий вид при концевом исполнении; б — кон-
вектор однорядный при проходном исполнении;
в — двухъярусный концевой конвектор; 1 — трубы;
2 — ребра; 3 — патрубки; 4 — калачи; 5 — распорка
Конвектор настенный с кожухом
а—малой глубины; б—средней глубины; I — нагре-
вательный элемент; 2— регулирующий клапан; 3 —
тяга; 4— воздтаовыпускная решетка; 5 — кожух; б —
кронштейн
Конвекция свободная 207
спирально-навивными на трубу ребрами
или проволочными петлями, с накатными
или литыми ребрами. К. выпускают с ко-
жухом — настенные, напольные и без ко-
жуха. Нагреват. элементы изготовляют из
стали, алюминия, меди или комбинации
этих материалов, кожух чаще всего — из
стали. К. с кожухом обычно имеют воз-
душный клапан-заслонку для
регулирования теплового потока вместо
запорно-регулирующей арматуры, т.е.
такие К. можно ’ применять в
гидравлически устойчивых и наиболее
экономичных проточных однотрубных
системах водяного отопления. Для удоб-
ства Очистки приборов их кожух или часть
его выполняется съемным или имеет
откидывающиеся детали, обеспечива-
ющие доступ к нагревательным элемен-
там. Настенные К. поставляются в комп-
лекте с кронштейнами для крепления их
на стене. Плинтусные, низкой и средней
высоты К. выпускаются в концевом и про-
ходном исполнениях. К. с кожухом пере-
дает в помещение конвекцией 85—95%
всего теплового потока, причем кожух не
только декорирует нагреватель, но и вы-
полняет роль шахты, усиливающей
подвижность воздуха у наружной поверх-
ности нагреват. элемента и формирующей
струю теплого воздуха в приборе. К. без ко-
жуха передает конвекцией в помещение
70—80% всего теплового потока, ореб-
рение имеет также декоративную и
защитную ф-цию (установка перед ним
экрана или кожуха ухудшает его тепловую
хар-ку). К. с кожухом, как правило, име-
ют лучшие теплотехнические и эко-
номические показатели, не требуют уста-
новки регулирующей арматуры на тру-
бопроводах. Наиболее эффективно
использование К. (особенно с кожухом) в
однотрубных системах водяного отоп-
ления с большим расходом тепло-
носителя в отопит, приборах, т.к. их теп-
ловой поток существенно зависит от ско-
рости движения теплоносителя по трубам
нагреват. элемента. К. рекомендуется
применять в чистых помещениях, в пер-
вую очередь, в жилых и обществ, зданиях.
Отечеств. К. рассчитаны на работу при
избыточном давлении теплоносителя до
1 МПа и его темп-ре до 150°С.
КОНВЕКЦИЯ (от лат. convectio —
привнесение, доставка) — перемещение
микроскопии, частей среды (газа,
жидкости), приводящее к массо- и тепло-
обмену. Различают конвекирю вынужден-
ную, конвекцию естественную, кон-
векцию свободную, конвекцию смешан-
ную.
КОНВЕКЦИЯ ВЫНУЖДЕН-
НАЯ процесс теплообмена на поверх-
ности, обтекаемой потоком воздуха.
Режим обтекания поверхности протяжен-
Конвекция вынужденная
1 — локальный коэффициент конвективного тепло-
обмена; 2 — толщина пограничного слоя; 3 —
толщина ламинарного подслоя; I, И — эоны ламина-
рного и турбулентного режимов
ностью / потоком воздуха со скоростью V
определяется критерием Рейнольдса
Re - = й/v, где v — кинематич. вязкость,
м2/с. В условиях К.в. толщина пог-
раничного слоя <5 значительно меньше,
чем при конвекции свободной. В нач.
области течения воздуха параллельно-
струйным течением образуется ламина-
рный пограничный слой Зл. Переход к
турбулентному пограничному слою
происходит на расстоянии /Кр “ 7,8(1 /у),
характеризуемом значением критерия
Re-5'105. Среднее значение коэфф, кон-
вективного теплообмена: для ламинарной
зоны а к = 3,94(у/ Z)0’5, для турбулентной
«к = 5,95у0,8,/ ~ 0,2 (при темп-ре воздуха
20°С). Понижение или повышение темп-
ры воздуха на 20°С соответствует возра-
станию или снижению значения ак
примерно на 7%.
КОНВЕКЦИЯ ЕСТЕСТВЕН-
НАЯ — процесс теплообмена на нагретой
или охлажд. поверхности, располож. в
Конвекция естественная
Качественное сопоставление пограничных слоев при
свободной (1) и естественной (2) конвекции; зоны:/ —
ламинарного режима; II — турбулентного режима;
III — торможения
огранич. объеме неподвижного воздуха.
К.е. так же, как и конвекция свободная,
вызывается действием только гравитац.
сил, возникающих вследствие разности
плотности воздуха у неизотермич. вертик.
поверхности и в объеме помещения. Одна-
ко наличие пола и потолка приводит к
возникновению зоны торможения, возра-
станию коэфф, конвективного теплообме-
на а кх по направлению оси х, деформации
остальных зон и общей интенсификации
процесса теплообмена. Экспериментально
выявленные значения а кх в условиях К.е.
имеются только для нек-рых частных слу-
чаев. В практик, расчетах обычно исполь-
зуют общие закономерности конвекции
свободной.
КОНВЕКЦИЯ СВОБОДНАЯ -
процесс теплообмена на нагретой или
охлажд. поверхности, свободно располож.
в неогранич. объеме неподвижного возду-
ха. К.е. вызывается действием гравитац.
сил (за счет разности темп-р поверх-
ность — воздух) и вязкостью воздуха. В
потоке около вертик. поверхности образу-
ется пограничный слой, толщина к-рого
вначале возрастает по направлению
движения. На расстоянии /кр от нижней
границы вязкий (ламинарный) слой пере-
ходит в турбулентный с пост, толщиной и
неизменной интенсивностью кон-
вективного теплообмена. В помещениях
при небольших разностях темп-р на повер-
хностях (обычно A t « 3—5°С) критич.
размер /Кр не. превышает 0,3 м. При
увеличении разности темп-р расстояние
еще более сокращается, что позволяет
принимать режим движения турбулент-
ным по всей высоте свободно располож.
поверхности. В области турбулентного
режима локальные и средние значения ко-
эфф. конвективного теплообмена одина-
ковы (автомодельный режим). Для
вертик. неизотермич. поверхностей их до-
статочно точно определяют по фор-ле
Пограничные слои при конвекции свободной
<5 Л — толщина ламинарного подслоя; I — ламина-
рный режим; Я — переходная эона; /Я—-турбулент-
ный режим
208 Конвекция смешанная
Движение воздуха при конвекции свободной
около горизонтальной нагретой поверхности,
обращенной вверх (о) и вниз (б)
ак«“ 1,66А^ 3 (при средней темп-ре
воздуха в помещении и поверхности
20°С). При повышении или понижении
средней темп-ры на 10°С численный ко-
эфф* соответственно уменьшается или
увеличивается на 1 %.
Движение воздуха в режиме К.с. око-
ло горизонт, поверхностей происходит
иначе, чем около вертикальных. Воздух к
средней части нагретой (обрагц. вверх) и
охлажд. (обращ. вниз) поверхности посту-
пает по нормали. Возникает т.н. "сахара-
эффект", при к-ром воздух подходит к
поверхности по границам своеобразных
шестигранников и отходит в их центрах. К
границам поверхности небольших разме-
ров воздух подтекает беспрепятственно, и
коэфф, конвективного теплообмена возра-
стает. При увеличении площади поверх-
ности подтекание воздуха ухудшается и
значение а к снижается. Заметное
снижение интенсивности конвективного
теплообмена наблюдается около нагретых
горизонт, поверхностей, обращ. вниз.
Здесь так же, как и в первом случае, с
увеличением площади поверхности
осложняется подтекание воздуха к ней и
средний коэфф, конвективного теплооб-
мена уменьшается. В практич. расчетах
используют ту же общую зависимость,
принимая численный коэфф, равным 1,16
при направлении теплового потока сверху
вниз и 2,26 — снизу вверх.
КОНВЕКЦИЯ СМЕШАННАЯ —
процесс конвективного теплообмена на
нагретой или охлажд. поверхности с уче-
том общей подвижности воздуха в поме-
щении, обусловл. работой систем
вентиляции и др. принудит, источников,
что в общем случае приводит к усилению
конвекции естественной на поверхно-
стях. При лобовом обтекании неизо-
термич. поверхности вынужденным пото-
ком воздуха обычно используется правило
Мак-Адамса, согласно к-рому при совме-
стном действии конвекции свободной и
конвекции вынужденной расчетный ко-
эфф. конвективного теплообмена ак
принимается большим из двух частных
значений. При продольном обтекании
неизотермич. поверхности протяженно-
стью / вынужденным потоком со скоро-
стью уь значение а к определяется по зако-
номерностям свободной или вынужденной
конвекции. В первом случае фактич. раз-
ность темп-р А/ между поверхностью и
воздухом помещения увеличивается на
величину эквивалентной набавки А /у —
- 6Оув//, учитывающей соответствующее
повышение скорости гравитац. потока. Во
втором — скорость движения вынужден-
ного потока vh складывается со скоростью
гравитац. потока ус, определяемой из
приведенного соотношения по фактич.
темп-рному перепаду А*.
КОНГРУЭНТНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ
(от лат. congruens — соответствующий,
совпадающий) — плавление хим. со-
единения без разложения. Продукты К.п.
способны к возврату в первонач. твердое
состояние.
КОНДЕНСАТ (от лат.
condenaatus — уплотненный, сгущен-
ный) — жидкость, образующаяся при
конденсации газа или пара. Различают по
месту появления К. водяной и К. попут-
ный.
К. водяной — продукт конденсации
водяного пара, т.е. фазового превращения
его в жидкое состояние с выделением
теплоты конденсации. Кол-вю теплоты,
выделяемое 1 кг сухого насыщ. пара при
его конденсации, соответствует величине
уд. теплоты испарения, зависящей от дав-
ления, под к-рым находится кон-
денсирующийся пар. Темп-ра пара и К. до
завершения конденсации пара при пост,
давлении остается, как и в процессе паро-
образования, неизм. и равной темп-ре на-
сыщения. В системах парового отопления
конденсация пара происходит в
отопительных приборах. Отведенная от
них теплота используется для нагревания
помещений.
К. попутный образуется в результате
частичной конденсации пара по мере его
продвижения по паропроводу системы
парового отопления, даже
теплоизолированному. К. попутный
уменьшает пропускную способность
паропровода, а также вызывает образо-
вание в нем водяных пробок, являющихся
причиной гидравлических ударов. Во
избежание этого в системах парового отоп-
ления предусматривается осушка пароп-
ровода.
КОНДЕНСАТНЫЙ НАСОС — на-
сос (обычно центробежный), предназнач.
для перемещения конденсата. К.н.
применяют в разомкнутых системах паро-
вого отопления для перемещения конден-
сата из бака конденсатного в паровой ко-
тел. Конструкции К.н. обеспечивают их
надежную работу при темп-ре пере-
качиваемого конденсата до 125 и 160°С. В
системах парового отопления уста-
навливаются, как правило, два параллель-
но работающих К.н. для суммарной
подачи конденсата в кол-ве, равном 2-ча-
совому его сбору. Развиваемое каждым
К.н. давление должно быть достаточным
для преодоления гидравлич.
сопротивления конденсатопровода, дав-
ления в точке, куда подается конденсат, и
гидростатич. противодавления при необ-
ходимости подъема конденсата. К.н. за-
глубляется ниже миним. уровня конденса-
та в баке на величину, предотвращающую
возникновение кавитации в насосе.
КОНДЕНСАТОПРОВОД — тру-
бопровод, по к-рому конденсат от тепло-
обм. устройств потребителей транс-
портируют к паровым котлам источника
теплоты. У потребителей по К. системы
сбора конденсат движется от теплообмен-
ных аппаратов к баку конденсатному под
давлением, образующимся после конден-
сатоотводчиков. Это возможно, если
конденсат не переохлажд. и избыточное
давление после конденсатоотводчика
больше, чем давление в К. При движении
конденсата через конденсатоотводчик
происходит его вторичное вскипание с
образованием пара. Такой же процесс про-
текает и при движении конденсата по кон-
денсатопроводной сети из-за падения дав-
ления при преодолении гидравлич.
сопротивлений. В результате вскипания
по конденсатопроводной сети движемся
пароводяная смесь, плотность к-рой мень-
ше плотности воды. При гидравлич. расче-
те К. учитывают среднюю плотность паро-
водяной смеси, получающейся в результа-
те вскипания конденсата. От сборных кон-
денсатных баков к паровым котлам
конденсат транспортируется по напорным
К., в к-рых поддерживается избыточное
давление при всех режимах возврата кон-
денсата. Эти К. составляют наружную
часть общей конденсатопроводной сети.
Как правило, применяют закрытые систе-
мы сбора и возврата конденсата к
источнику теплоты. Открытые системы с
самотечным возвратом конденсата
используют лишь в малых системах теп-
лоснабжения.
В системах отопления К. принад-
лежит конкретному зданию и предназна-
чен для перемещения конденсата от
отопительных приборов или ка-
лориферов до теплового пункта или
источника теплоты (генератора пара). В
системах парового отопления К. может
быть "сухим" и "мокрым", самотечным и
напорным, а также двухфазным. "Сухим"
наз. самотечный К., заполн. конденсатом и
воздухом, а при перерывах в работе систе-
мы освобождающийся от конденсата. В
Кондиционер 209
системе парового отопления низкого и
повыш. давления "сухим" является К.,
идущий от отопит, приборов до уровня
конденсата в замкнутой системе или до
конденсатного бака в разомкнутой системе
отопления. "Мокрым" считается К., всегда
заполн. конденсатом; "мокрым" самотеч-
ным — К. в замкнутой системе парового
отопления низкого давления от уровня
конденсата до генератора пара; "мокрым"
напорным — К. отопит, приборов до кон-
денсатоотводчика, по к-рому конденсат
перемещается под остаточным давлением
в отопит, приборах, а также К. после кон-
денсатного бака, в к-ром конденсат пере-
мещается под давлением, создаваемым
конденсатным насосом или имеющимся в
баке. К. в системе парового отопления вы-
сокого давления между конденсатоот-
водчиком и конденсатным баком или ба-
ком-сепаратором может быть напорным
двухфазным, при этом второй фазой явля-
ется пролетный пар или пар вторичного
вскипания.
КОНДЕНСАТОР — теплообм. ап-
парат в вентиляции и кондиционировании
воздуха, являющийся составной частью
холодильных машин и служащий для
отвода теплоты от холодоносителя в хо-
лодильном цикле. В К. происходит пере-
ход парообразного холодильного агента в
жидкое состояние. Общее кол-во теплоты,
к-рое должно быть отведено от К. (тепло-
вая нагрузка на К.), складывается из теп-
лоты, затрач. на перегрев паров, скрытой
теплоты парообразования и в нек-рых слу-
чаях теплоты переохлаждения жидкого
хладагента. В холодильных машинах,
обслуживающих систему
кондиционирования воздуха, используют
в осн. К., охлаждаемые водой, и реже —
воздухом. Водоохлаждаемые К. хо-
лодильных машин большой произ-сти ко-
жухотрубные. По трубкам, находящимся
внутри кожуха и имеющим внешнее ореб-
рение, проходит вода с относительно боль-
шой скоростью (до 1,5 м/с). Горячий пар
хладагента проходит в межтрубном прост-
ранстве. Его движение, как и движение
воды в трубках, организуется с помощью
перегородок по многоходовой схеме.
Съемные крышки обеспечивают возмож-
ность периодич. осмотра и обслуживания
теплообменного аппарата. Для предотв-
ращения взрыва паров хладона при повы-
шении давления предусмотрен предох-
ранит. клапан. Существует неск. раз-
новидностей кожухотрубных теплооб-
менников-К. Помимо кожухотрубных
известны разл. оросит, и испарит. К., в к-
рых для отбора теплоты от хладоносителя
на внешн. поверхности трубок используют
испарительное охлаждение воздуха. В хо-
лодильных машинах малой произ-сти
применяют теплообменники-К., устроен-
ные по принципу "труба в трубе”, в меж-
трубном пространстве к-рых движется
охлаждающая жидкость. Воедухоохлаж-
дающие К., выполненные в виде отд. агре-
гатов, включающих в себя собственно теп-
лообменник-К. и вентилятор осевой для
обдува теплообменника, имеют батареи
змеевиков из тонкостенных латунных тру-
бок малого диаметра с пластинчатым ореб-
рением. Змеевики присоединяют к кол-
лекторам, нижний из них соединен с
ресивером, в к-ром накапливается
жидкий хладагент. При выборе хо-
лодильной машины проводят поверочный
расчет соответствия площади теплообме-
на К. требуемой.
КОНДЕНСАТОР В СИСТЕМЕ
ТЕПЛОНАСОСНОГО ОТОПЛЕНИЯ —
теплообменный аппарат пароводяной, в
к-ром пар превращается в жидкость при
соприкосновении с охлаждаемой поверх-
ностью. К. входит в состав теплового на-
соса, применяемого даш отопления и
охлаждения зданий. Процесс конден-
сации паров происходит при пост, дав-
лении и темп-ре с выделением теплоты.
Обычно применяется К. кожухотрубчато-
го типа, в к-ром охлаждающая вода
циркулирует внутри трубок, а пары
движутся в межтрубном пространстве и
конденсируются на наружной поверх-
ности трубок.
КОНДИЦИОНЕР — агрегат для
обработки приточного воздуха с целью соз-
дания и автоматич. поддержания в поме-
щении, отд. зоне или технологич. аппара-
те определ. параметров воздушной среды,
вне зависимости от изменений атм. или
внутр, условий. Существуют К. автоном-
ные, местные неавтономные, К.-до-
водчики и центральные.
Автономный К. — разновидность
местного неавтономного К. Его выполняют в
виде шкафа со встроенной холодильной
машиной с огранич. произ-стью по воздуху
и холодильной мощностью. Автономные К.
общего назначения подразделяют в
зависимости от способа охлаждения конден-
сатора холодильной машины — с водяным
и воздушным охлаждением. Первые имеют
два отсека: компрессорно-конденсаторной
группы и для воздухообрабатывающего обо-
рудования (испарителя, вентилятора) .Для
охлаждения К. предусматривают систему
оборотного водоснабжения. Вторые исполь-
зуют, как правило, наружный воздух или
воздух помещения, к-рый после нагрева
удаляется. Применяют их в виде оконных,
агрегатных и двухблочных. Коконным отно-
сятся бытовые К. Для обеспечения доступа
наружного воздуха в конденсаторно-комп-
рессорный отсек, отгороженный от отсека
дляохлаждения внутреннего воздуха, их ус-
танавливают в окне. В агрегатных К., напр.
крановых, для охлаждения конденсатора
используется воздух цеха, в к-ром работает
кран со смонтированной на нем кабиной; в
двухблочных К.—конденсаторсвентилято-
ром выделен в отд. блок. Отделенный от осн.
части К. конденсаторный блок устанавлива-
ют в удобном месте, что является конст-
руктивным преимуществом.
Местный неавтономный К.
в отличие от автономного не имеет встро-
енных источников тепло- и холодоснаб-
жения, а теплота и холод к нему посту-
пают по трубопроводам от центр,
источников. Конструктивно эти К. подраз-
деляют на агрегатные и блочные.
Наибольшее распространение в отечеств,
кондиционеростроении получили агрега-
ты типа КТН, рассчит. на разл. воздухо-
произ-сть. Типовые отечеств. К. имеют
одинаковую высоту и глубину и различа-
ются по ширине в зависимости от воздухо-
произ-сти. Обработка воздуха осуществ-
ляется в камере орошения и воздухонагре-
вателе. Возможно использование К. как в
прямоточном режиме, так и в режиме
рециркуляции воздуха. Агрегатный К.
обладает высокой комплектностью и
занимает меньшую, чем центральные К.,
площадь. Блочные К. собирают из отд.
блоков в горизонт, или вертик. плоскости.
Вертик. сборка обеспечивает экономию
производств, площади, в то же время
горизонт, расположение блоков удобно в
помещениях малой высоты. Нагрев и
охлаждение воздуха осуществляются в
блоках поверхностных теплообменных
аппаратов, для увлажнения воздуха
служит контактный теплообменник в виде
многослойных орошаемых пластин или
паровые увлажнители. Блочные К. могут
располагаться на кровле зданий.
Кондиционер-доводчик—
разновидность местного неавтономного К.,
к-рый в сочетании с центральным К. обра-
зует центрально-местную систему
кондиционирования воздуха, получившую
распространение в зданиях с большим
числом комнат. Их устанавливают в каж-
дом помещении, как правило, подокнами,
и они совмещают функции
кондиционирования воздуха и отопления.
Наружный воздух в обьеме сан. нормы
поступает в доводчик из центрального К.,
где он проходит обработку, общую для всех
помещений. В К.-доводчике наружный
воздух смешивается с рециркуляц. из
помещения, обеспечивая в смеси требуе-
мые темп-ру и влажность для данного
помещения. Заданные параметры смеси
обеспечиваются за счет обработки
рециркуляц. воздуха в поверхностном теп-
лообменнике доводчика. В зависимости от
тепловой обстановки в помещении в теп-
лообменнике К. происходит нагрев или
охлаждение рециркуляц. воздуха. Тепло-
или холодоноситель подводится к теплооб-
меннику по трубопроводам.
Теплообменники присоединяют по
двух-, трех- и четырехтрубной схеме. В
210 Кондиционирование воздуха
двухтрубной осуществляется поперем.
движение по одним и тем же трубам горя-
чей (теплоносителя) и охлажд. (хладо-
носителя) воды. В трехтрубной схеме
подающие трубопроводы горячей и холод-
ной воды разделены, а обратный трубопро-
вод общий. В четырехтрубной для снаб-
жения доводчика горячей и холодной во-
дой служат раздельные пары трубопрово-
дов. Используют вентиляторные и эжекц.
К.-доводчики. В первых перемещение
рециркуляц. воздуха через теплообменник
осуществляется встроенным вентилято-
ром диаметральным, во вторых рецирку-
ляц. воздух эжектируется в смесит, каме-
ру. Разряжение в камере создается за счет
сопел-эжекторов, из к-рых с большой ско-
ростью подается первичный наружный
воздух, обработанный в центральном К.
Осушка воздуха в! случае надобности про-
водится при его охлаждении в поверхност-
ном воздухоохладителе. Для сбора кон-
денсата в К. имеется поддон. При необ-
ходимости в него может быть залита вода
(в холодное время года) для увлажнения
воздуха. В течение отопит, периода в нера-
бочее время суток центральный К. не рабо-
тает, а теплообменники доводчиков рабо-
тают в режиме Дежурного отопления без
принудит, циркуляции внутр, воздуха.
Центральный кондицио-
нер расположен на удалении от
обслуживаемого помещения. Использует-
ся для обслуживания крупного помещения
или ряда помещений со сходным теплов-
лажностным режимом. В нашей стране
широко применяют центр. К. из типовых
секций, каждая из к-рых выполняет опре-
дел. технологич. функцию. Секции
монтируются на всасывающей стороне
вентилятора вентиляторного агрегата и
имеют одинаковые для каждого номера
стыковочные размеры. Секции подразде-
ляют на функцион. и вспомогательные.
Осн. функцион. включают в свой состав
фильтр воздушный, поверхностный воз-
духоохладитель, увлажнит, аппарат, воз-
духонагреватели первого и второго
подогрева, отключающие и
регулирующие клапаны. В рециркуляц.
системах для смешения наружного и
внутр, воздуха устанавливают смесит, ка-
меры (секции) и используют дополнит,
вентиляторные агрегаты. Вспомогат.
секции монтируются между основными и
предназначены для обслуживания пос-
ледних. Для доступа к осн. секциям вспо-
могат. оборудуют герметичной дверью.
КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗ-
ДУХА — процесс создания и поддер-
жания определ. параметров воздушной
среды в помещениях зданий, сооружений
и транспортных средств.
Техника К.в. развивается с начала
XX в. Первые системы с камерами оро-
шения и холодильными установками
появились в США и странах Зап. Европы.
Значит, импульс широкому распростра-
нению К.в. был придан в начале 30-х гг. с
появлением безопасного холодильного
агента — фреона и работающих на нем
холодильных установок. В западноевро-
пейских странах развитие К.в. связано в
большей степени с его использованием в
обществ, зданиях, где оно начало широко
внедряться в первой половине 50х гг., а че-
рез 10 лет — ив жилых домах.
В нашей стране развитию техники
кондиционирования способствовали
исследования в области тепломассообме-
на, разработка методов расчета установок
кондиционирования воздуха. Известны
труды А.А. Крауза, А.Н. Селиверстова,
фундамент, труд под ред. Н.В. Дегтярева.
Большой вклад в развитие теории и
техники кондиционирования внесли
такие специалисты, как А. А. Гоголин, А.В.
Нестеренко, Е.Е. Карпис, Е.В. Стефанов,
О.Я. Кокорин, П.В. Учасгкин, В.Н. Тете-
ревников, И.Г. Сенатов.
В 1950 Б.В. Баркалов разработал
технич. указания по проектированию и
расчету систем кондиционирования воз-
духа.Расчеты процессов и оборудования в
системах кондиционирования воздуха
базируются на диаграмме J—d влажного
воздуха, к-рая была создана в 1918 г. Л.К.
Рамзиным. В США и нек-рых др. странах
для этой же цели пользуются психро-
метрии. диаграммой, впервые опублико-
ванной в 1911 В. Кэррирером. В странах
Европы обычно применяют /—х-диаграм-
му Молье, опубликованную им в 1921.
Поддержание параметров воздухохо-
да обеспечивается подачей в помещение
приточного воздуха. Обработка его с
целью придания Необходимых свойств
осуществляется в кондиционере. Сеть воз-
духоводов, по к-рой воздух транс-
портируется от кондиционера до поме-
щения, воздухораспределители, разда-
ющие приточной воздух в помещениях, и
кондиционеры составляют систему
кондиционирования воздуха, позволяю-
щую поддерживать заданные темп-ру,
влажность и скорость движения воздуха,
его чистоту, газовый состав, ароматич. за-
пахи, содержание легких и тяжелых
ионов, а в ряде случаев и барометрич. дав-
ление.
Параметры внутр, воздуха, обес-
печиваемые системой, определяются
гигиенич. и технологич. требованиями.
При определении параметров по техно-
логич. соображениям учитывают многооб-
разие их связей с технологич. процессом.
Для большинства произ-в осн. парамет-
рами, влияющими на качество про-
дукции, оказываются темп-ра и влаж-
ность воздуха. Во многих случаях требует-
ся поддержание постоянства технологич.
параметров в течение всего года. До-
пустимые отклонения от них составляют
+ 0,01—0,5°С для темп-ры и 1—5% для
относит, влажности воздуха. Гигиенич.
условия в помещениях, за исключением
особых случаев, определяются темп-рой,
влажностью и подвижностью воздуха.
Системы кондиционирования обес-
печивают оптим. внутр, параметры, соот-
ветствующие ощущению человеком теп-
лового комфорта. Комфортные параметры
зависят от времени года и тяжести выпол-
няемой работы. При их поддержании до-
пускаются отклонения тем-ры до + 1,5°С
и относит, влажности воздуха до ±15%.
В соответствии с принятыми нормами
проектирования К.в. подразделяют на три
класса. Первый — обеспечивает в
производств, и др. помещениях техно-
логич. параметры воздуха; второй — ком-
фортные внутр, условия; третий — под-
держание в помещениях допускаемых
внутр, условий в р-нах, характеризу-
ющихся высокими темп-рой и энтальпией
наружного воздуха, при этом К.в. выпол-
няет роль вентиляции. Соответственно
этой классификации различают комфорт-
ные и технологические системы
кондиционирования воздуха.
К.в. в нашей стране применяют
прежде всего на пром, предприятиях, тех-
нологич. процесс в к-рых требует поддер-
жания определ. параметров микроклима-
та, а также в зрелищных, спортивных, вы-
ставочных, административных и ряде
больничных зданий.
КОНТЕЙНЕРНЫЙ ПНЕВМОТ-
РАНСПОРТ — разновидность пнев-
матического транспорта, при к-ром
транспортируемый материал перемеща-
ется по трубопроводу в спец, контейнерах
\ или патронах под воздействием сжатого
воздуха.
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬ -
НЫЕ ПРИБОРЫ — устройства для полу-
чения информации о состоянии техно-
логич. процессов путем измерения их
параметров»(темп-р, давлений, расходов,
уровней). К К.-и.п. относятся первичные
приборы и измерит, преобразователи.
Первичные приборы могут быть показыва-
ющими, сигнализирующими, са-
мопишущими и с дистанц. передачей
показания на расстоянии (к вторичному
прибору). К измерит, преобразователям
относятся датчики и преобразователи,
работающие в комплекте со вторичными
или регулирующими приборами.
Темп-ру теплоносителя измеряют с
помощью термометров, к-рые подразделя-
ют на термометры расширения, термоэ-
лектрич., преобразователи, термопреоб-
разователи сопротивления. Существуют
термометры расширения жидко-
стные, дилатометрич. и манометрич.
Жидкостные технич. термометры основа-
ны на тепловом расширении термометрия.
Контрольно-измерительные приборы 211
К ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ПРИБОРАМ
Схемы присоединения термопреобразователей
сопротивления
а—двухпроводная; б—трехпроводная; в—чстырех-
проводная; 1, 2 — токовые проводы; 3, 4—
потенциальные; ТС — термопреобразователь
сопротивления
жидкости, заключенной в резервуаре. Их
выпускают типа ТТ с пределами изме-
рения от -30 до 200°С и типа ТТЖ — от -35
до 200°С. Эти термометры применяют в
оправах и без них. Оправы могут быть двух
типов — прямые типа ОТО и угловые типа
ОТУ. Термометры ртутные стеклянные
электроконтактные используют для
сигнализации или поддержания пост,
темп-ры от -30 до 300°С: типа ТЗК — с за-
данным пост, рабочим контактом, типа
ТПК — с подвижным рабочим контактом.
Термометры дилатометрия, применяют в
качестве реле для сигнализации или
датчиков для двухпозиц. регулирования
темп-ры воды. Их принцип действия осно-
ван на использовании разности коэфф,
линейного расширения материалов бимег
таллич. пластины — инвара и латуни. К
таким приборам относятся реле темп-рные
дилатометрия, типа РТ-200 с пределами
измерения 25—200°С и с одним размыка-
ющим контактом. Термометры мано-
метрия. состоят из термосистемы, включа-
ющей термобаллон, соединит, капилляр,
чувствит. элемент (манометрич.
пружину), и показывающего, самопишу-
щего или сигнализирующего устройства.
Действие этих термометров основано на
использовании зависимости между темп-
рой и давлением рабочего тела в замкнутой
герметичной системе. По виду рабочего те-
ла манометрич. термометры могут быть га-
зовыми (типа ТПГ4, ТГС), жидкостными
(типа ТПЖ4, ТЖС) и конден-
сационными.
Термоэлектрич. преобра-
зователи (термопары) имеют термо-
элемент, к-рый развивает термоэдс, соот-
ветствующую темп-ре и измеряемую с
помощью вторичных приборов
(милливольтметров и потенциометров)
или измерит, схемы регулирующего
прибора. По материалу электродов термо-
элемента термоэлектрич. преобразова-
тели, применяемые в водяных системах
теплоснабжения, делят на хромель-копе-
левые (ХК) и хромель-алюмелевые (ХА).
Их изготовляют без чехла и со стальным
чехлом — соответственно типам ТХК-
0179 и ТХА-0179; они имеют стандартные
градуировки шкал вторичных приборов
ХКи ХА, пределы измерения -50—6WFC,
длину монтажной части 10—2000 мм,
макс, давление 0,4—6,4 МПа.
Термопреобразователи со-
противления основаны на свойстве
металлов изменять электрич.
сопротивление в зависимости от темп-ры.
Сопротивление, соответствующее темп-
ре, измеряется вторичными приборами —-
логометрами, автоматич. мостами или с
помощью измерит, схемы регулирующего
прибора. В зависимости от материала
чувствит. элемента эти термопреобразова-
тели могут быть медными или платино-
выми. Стандартные градуировки шкал
вторичных приборов: 50М и 100М — при
измерении медным термопреобразовате-
лем (сопротивление при 0°С 50 и 100 Ом
соответственно) и 10П, 50П и 100П — при
измерении платиновым термопреобразо-
вателем (сопротивление при 0°С 10; 50 и
100 Ом). Выпускают медные термопреоб-
разователи сопротивления типа ТСМ-
0879 с градуировкой 50М и 100М и преде-
лами измерения -50—200°С для уста-
новки на трубопроводах; типа ТСМ-0879-
01 — с теми же пределами, но без коробки
для зажимов проводов; типа ТСМ-1079 —
с пределами измерения 0—50°С для уста-
новки в помещениях. Платиновые термоп-
реобразователи сопротивления ана-
логичны по применению и конструкции
медным, но имеют др. пределы измерения:
типа ТСП-0879 — от -50 до 600°С, типа
ТСП-0879-01 — от -50 до 300°С, типа
ТСП-1079 — от 0 до 50°С и градуиров-
ку — 50П, 100П. Существуют различные
схемы присоединения термопреобразова-
телей сопротивления к измерительным
приборам. В 4-проводной схеме полно-
стью исключается влияние сопротивления
присоединенных проводов на точность
измерения. Термоэлектрич. преобразова-
тели и термопреобразователи
сопротивления монтируют с помощью бо-
бышек, привариваемых к трубопроводам и
бакам. Преобразователи устанавливают
перпендикулярно потоку либо под углом
навстречу потоку. На трубопроводе малого
диаметра предусматривают расширение.
Для преобразования сигналов в
унифицированные термопреобразователи
ТСП и ТСМ присоединяют к измерит, пре-
образователям НП561, НП562,1Ш563.
Давление и перепад давлений изме-
ряют манометрами и дифферен-
циальными манометрами. По
принципу измерения эти приборы делят
на две группы: с упругими чувствит. эле-
ментами (деформац.) и жидкостные.
Приборы деформац. выпускают: с трубча-
той манометрической пружиной, мемб-
ранные, сильфонные, с отсчетным устрой-
ством без выходного сигнала — показыва-
ющие и самопишущие, без отсчетных уст-
ройств с электрич. выходным сигналом, с
отсчетным устройством и электрич. вы-
' ходным сигналом. Приборы жидкостные
выпускают поплавковыми и с видимым
уровнем.
Расход и кол-во воды в системах теп-
лоснабжения измеряют расходомерами
перем, перепада давления, электро-
магнитными (индукц.) и ультразвуковыми
расходомерами, скоростными счетчиками,
измеряющими массу или объем воды, про-
шедшей через прибор в единицу времени
(расход) или за какой-либо промежуток
времени (час, сутки). В расходомерах
перем, перепада давления измерение
расхода основано на зависимости перепада
давления в сужающем устройстве, уста-
навливаемом на трубопроводе, от расхода
измеряемой среды. В комплект этих расхо-
домеров входят сужающее устройство
(норм, диафрагма), диффенц. манометр,
соединит, трубки с уравнит. сосудами,
вентили и вторичный прибор. Осн. данные и
методику расчета диафрагм, их монтажсов-
местню'с дифманометрами регламентируют
действующими стандартами. Выпускают
диафрагмы камерные типа ДКС — для тру-
бопроводовс Dy - 50.. .500 мм и давлением до
10 МПа и диафрагмы бескамерные типа
ДВС — с Dy - 300..-600 мм и давлением до
4 МПа. В качестве дифманометров приме-
няют поплавковые типа ДП, сильфонные
типаДС, мембранные типаДМ-3583М, ДМ-
. ЭР, преобразователи Сапфир-22М-ДД.
Электромагнитные (ин-
дукц.) расходомеры основаны на
использовании закона электромагнитной
индукции — в электропроводной
жидкости, пересекающей магнитное поле,
индуцируется эдс, пропорцион, скорости
движения жидкости. Расходомеры типа
ИР-61 состоят из первичного измеритель-
ного преобразователя ПРИМ или ПР и
передающего измерит, преобразователя
ИУ-61, на выходе к-рого формируется
унифициров. сигнал в пределах 0—5 мА,
пропорциональный измеряемому расхо-
ду, к-рый поступает ко вторичному или
регулирующему прибору. Макс, рабочая
темп-ра измеряемой среды до 150°С.
Скоростные счетчики (во-
домеры) различают по типу чувствит.
элемента (крыльчатые, турбинные),
темп-ре измеряемой воды (холодная, го-
212 Конфузор
рячая), наличию устройства для дистанц.
передачи показаний. Для холодной воды
(до 30°С) выпускают крыльчатые
счетчики типа УВК с Dy “ 20...40 мм и
турбинные счетчики типа ВТ с Dy -
“50... 150 мм; для горячей воды (до
90°С) — турбинные счетчики типа ВТГ с
Dy - 50... 150 мм. Освоен выпуск водоме-
ров крыльчатых типа ВСКМ, турбинных
типа СТВ для холодной воды и турбинных
типа СТВГ-1 и СТВГ-П (с дистанц. пере-
дачей импульсных сигналов) для горячей
воды.
Измерение уровней осуществляется
уровнемерами механич. и электрич. типа
и сигнализаторами уровня. К уровне-
мерам механич. типа относятся
указатель уровня типа УМП-100, предназ-
нач. для измерения уровня воды в резерву-
арах с атм. давлением и темп-рой до 60°С;
пределы измерения 0—1 м. К уровне-
мерам электрич. типа относятся
индикаторы уровня электронные типа
ЭИУ-2 для измерения уровня в резервуа-
рах с давлением до 2,5 МПа и темп-рой от
-40 до 200°С; пределы измерения 1—20 м.
Сигнализаторы уровня и уровнемеры с
дистанц. передачей показаний см. Регуля-
тор уровня жидкости.
Вторичные приборы — устройства,
воспринимающие сигналы от первичного
прибора или передающего измерит, преоб-
разователя и преобразующие его в форму,
удобную для восприятия информации
диспетчером и обслуживающим персона-
лом. Они мО1ут быть показывающими,
регистрирующими (самопишущие, печата-
ющие) и комбинированными. Вторичные
приборы устанавливают на щитах и в шка-
фах в местах, наименее подверженных
вибрации и влиянию электромагнитных
полей. Типы и принцип действия
рейдирующих приборов см. Электронные
автоматические регуляторы.
КОНФУЗОР — фасонная часть воз-
духовода, служащая для соединения и
плавного перехода большого сечения воз-
духовода в меньшее. Движение воздуха в
К. характеризуется тем, что динамич. дав-
ление в нем в направлении движения
потока увеличивается, а статич. — умень-
шается. При круглых воздуховодах К.
имеет вид усеч. конуса, при квадратных—
усеч. пирамиды. Наиболее часто К.
используют для подсоединения воздухово-
да к всасывающей стороне вентилятора
радиального, что позволяет уменьшить ко-
эфф. местного сопротивления (вследствие
более плавного сужения воздушного пото-
ка и предотвращения отрыва погранично-
го слоя и образования вихрей), а следова-
тельно, уменьшить потери давления,
развиваемого вентилятором.
КОНЦЕНТРАТОР СОЛНЕЧНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ — устройство,
фокусирующее солнечное излучение на
приемник излучателя, располагаемый в
фокальной точке или на фокальной линии
коллектора солнечной энергии. В качест-
ве К.с.и. используются отражатели или
линзы. Отражатель — зеркальная поверх-
ность, отражающая солнечные лучи на
поглощающую поверхность коллектора
солнечной энергии с целью увеличения
плотности потока солнечного излучения. В
коллекторе используются также т.н.
линзы Френеля, имеющие концентрич.
кольцеобразные поверхности с различным
углом наклона, благодаря чему достигает-
ся фокусирование лучей в одну точку. В
системах солнечного отопления применя-
ются параболоцилиндрич. концентраторы
(фоклины), фокусирующие солнечное
излучение на трубчатый приемник. К.с.и.
оцениваются по степени концентрации
солнечного излучения, к-рая равна отно-
шению плотности потока излучения на
поверхность поглотителя к плотности
потока излучения, поступающего на пло-
щадь апертуры (действующего отверстия)
концентратора. Степень концентрации
может достигать 10 000 и более, а для
параболоцилиндрич. концентраторов —
100.
КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ГРА-
НИЦЫ ЗАЖИГАНИЯ ГАЗА — пре-
дельные концентрации горючего газа в
смеси с воздухом, при к-рых смесь воспла-
меняется и горит. Газовоздушная смесь
способна гореть только при определ. соот-
ношении горючего газа и воздуха.
Наименьшая концентрация горючего газа
в смеси, при к-рой газ зажигается (бедная
смесь), наз. нижним пределом воспламе-
нения, а наибольшая, при к-рой газ может
гореть (богатая смесь), — верхним. Подог-
рев газовоздушной смеси раздвигает
границы зажигания. Наличие их в осн.
объясняется снижением темп-ры горения
для бедных и богатых смесей. При потерях
теплоты в окружающую среду темп-ра
пламени так сильно падает, что смесь не
способна гореть. Для бедных смесей она
падает потому, что необходимо нагревать
большое кол-во лишнего воздуха, не уча-
ствующего в процессе горения. У богатых
смесей лишнего воздуха нет, наоборот,
значит, часть газа не обеспечена им для го-
рения и не может гореть. На нагрев этого
газа расходуется значит, кол-во теплоты,
из-за чего темп-ра падает. Границы
зажигания для метана и природного га-
за — 5 и 15%, для пропана — 2,4 и 9,5%.
Для обнаружения утечек газа с запасом по
отношению к нижнему пределу воспламе-
нения запах газа должен резко ощущаться
при его концентрации в 1 % —для природ-
ного газа и 0,5% — для сжиж.
КОРРОЗИОННАЯ СТОЙ-
КОСТЬ — способность металла или ме-
таллич. сплава хорошо сопротивляться
воздействию внешн. агрессивной кор-
розионной среды. В каждых конкретных
условиях (состав среды, концентрация,
темп-ра, скорость движения среды и др.)
металл может быть коррозионно-стойким
или нестойким. Мерой К.с. служит ско-
рость коррозии металла в данной среде и
в данных условиях. Чем меньше эта ско-
рость, тем коррозионная стойкость выше.
Скорость коррозии металлов часто выра-
жают массой металла, превращ. в продук-
ты коррозии за единицу времени с
единицы его поверхности. Кол-во разруш.
металла можно определить толщиной <5,
м, слоя металла, превращ. в продукты кор-
розии за определ. время: <5 - К/1ООф, где
К— масса прокорродированного металла,
г, с 1 м2 поверхности за 1 год; р — плот-
ность металла.
КОРРОЗИОННЫЙ ИНГИБИТОР
(замедлитель) — любое соединение,
подавляющее коррозию, вне зависимости
от того, на какую электрохимия, реакцию
оно влияет. Наиболее распростран. К.и.
для нейтр. и слабощелочных сред —
бикарбонат кальция, кремнекислый
натрий; для кислых — каптакс, катапин,
уротропин; для пароконденсатных —
гидразингидрат, аммиак, смесь аминов
жирных к-т, для воздушных сред —
нитрит дициклогексиламина (НДА), кар-
бонат дициклогексиламина (КЦА).
КОРРОЗИОННЫЙ ПАССИВА-
ТОР — соединение, тормозящее развитие
только анодной реакции в процессе кор-
розии. Любой К.п. является ингибитором
(замедлителем) коррозии. Разработаны и
реализуются водно-хим. режимы паровых
котлов с использованием защитного
действия таких соединений.
Пассивирующие растворы содержат след,
компоненты: пассиватор, щелочной
реагент, комплексообразователь.
Различают низкотемп-рную (24—93°С) и
высокотемп-рную (более 100°С)
пассивацию.
КОРРОЗИЯ (от позднелат.
corrosio — разъедание) — вредное поверх-
ностное разрушение твердых тел разл.
физ.-хим. и биология. агентами.
КОРРОЗИЯ-КРЕКИНГ — собират.
термин для межкристаллитного и
транскристаллитного корроз. раст-
рескивания металлов. См. Коррозия ме-
таллов межкристаллитная, Коррозия
металлов транскристаллитная.
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ — разру-
шение металлов вследствие хим. или элек-
трохим. взаимодействия с внешн. их омы-
вающей средой. Протекает на границе ме-
Коррозия металлов химическая 213
талл — окружающая среда. В результате
ее металлич. изделие может потерять ряд
полезных технич. свойств, напр. проч-
ность и пластичность (в т.ч. поверхностей
нагрева, труб, частей машин и соору-
жений). К.м. может привести к
увеличению трения между движущимися
частями машин -и приборов, нарушению
герметичности аппаратов, а также пря-
мым потерям металлов (ок. 8% нач. мас-
сы). К.м. классифицируют: по поверх-
ности воздействия — внешн., внутр.; по
геометрия, характеру корроз. разру-
шений — сплошная, подповерхностная,
межкристаллитная, транскристаллитная,
избирательная; по характеру взаимо-
действия металла со средой — химическая
и электрохимическая; по типу кор-
розионной среды —- атм., газовая; по ха-
рактеру дополнит, воздействий, к-рым
подвергается металл одновременно с
действием корроз. среды, — под напря-
жением, при трении, контактная. Внешн.
К.м. поверхностей нагрева элементов теп-
лотехнич. оборудования зависит от соста-
ва продуктов горения и темп-ры обогрева-
емых труб. При высоких темп-pax и дав-
лениях, больших скоростях и агрессивных
реагентах создаются тяжелые условия экс-
плуатации металлов. Оксиды ванадия, со-
держащиеся в золе мазута, воздействуя
на элементы котла при темп-ре металла
650°С и выше (подвески поверхностей на-
грева, их опоры и др.), вызывают высоко-
темп-рную коррозию, к-рой подвержены
прежде всего стали аустенитного класса.
Низкотемп-рная коррозия вызывается
воздействием серной к-ты H2SO4, пары к-
рой образуются при соединении SO3
(получающегося при сжигании сернисто-
го топлива наряду с SO2) с водяными
парами и конденсируются при относит,
невысокой темп-ре. От низкотемп-рной
К.м. особенно страдают хвостовые поверх-
ности котлов (в осн. воздухоподогрева-
тели), работающих на сернистых мазу-
тах. Для борьбы с ней целесообразно
снижать избыток воздуха в топочной каме-
ре до уровня ат " 1,02... 1,05, так как при
этом уменьшается кол-во образующегося
SO3. Зачастуюв мазут добавляют антикор-
роз. присадки. Внутр, коррозия поверхно-
стей нагрева обусловлена в осн. элект-
рохим. процессами. При электрохим. кор-
розии происходит окисление металла с
переходом его ионов в р-р и накоплением
эквивалентного кол-ва электронов в ме-
талле. В результате появляется разность
потенциалов и т.н. "коррозионный" ток.
Окислителями являются раствор, в воде
газы Оз и СОг. При высоких темп-pax на-
блюдается хим. коррозия, в к-рой
окислителем служит водяной пар. При
темп-ре стали выше 250°С на поверхно-
стях образуется плотная оксидная пленка
РезО4, препятствующая углублению кор-
розии. Образованию пленки способствует
повыш. значение pH воды. Растворенные в
воде Ог и СОг повышают кислотность сре-
ды, при этом понижается показатель pH и
уменьшается прочность защитной пленки.
Кислородная коррозия характеризуется
обычно локальными язвинами. Значит,
влияние на скорость К.м. оказывает темп-
ра: с ее повышением увеличивается ско-
рость К.м. Однако при этом возможно
одноврем. удаление части агрессивных
агентов и протекание др. побочных
явлений.
В открытых системах (баках, мегер-
метизиров. смешивающих подогревате-
лях) , где при подогреве воды возможно вы-
деление растворенных в ней газов, К.м.
вначале увеличивается, а затем уменьша-
ется, т. к. интенсификация ее под
действием повыш. темп-ры ком-
пенсируется ее уменьшением вследствие
снижения растворимости кислорода. В за-
крытых системах (поверхностных подог-
ревателях), где отсутствуют условия для
удаления кислорода, нагрев воды
приводит к непрерывному повышению
скорости К.м. При больших скоростях
движения жидкости возникает особенно
быстрая и опасная струйная К.м.
Увеличение плотности теплового потока
через коррозирующую поверхность повы-
шает скорость К.м., т. к. с ростом тепловой
нагрузки происходит частичное разру-
шение защитной пленки из-за термич. на-
пряжений в ней. Последние возникают в
связи с различными коэфф, объемного и
линейного расширения материала пленки
и стали, а также из-за механич. воз-
действия пузырьков пара, интенсивно
образующихся на поверхности металла.
На скорость К.м. влияют и внутр, факто-
ры: состав и структура металла, дефор-
мация и напряжения, обработка поверх-
ности. Наряду со скоростью К.м. большое
значение имеет распределение корроз. на-
пряжений на поверхности изделия. Если
К.м. равномерно распределена по всей
поверхности, то ее наз. равномерной; если
сосредоточена на отд. участках, то — мес-
тной (коррозия-питтинг). Чем более не-
равномерна К.м., тем она опаснее. Глу-
бокие местные поражения наз. корроз.
язвами. См. также Коррозия металлов
избирательная, Коррозия металлов
межкристаллитная, Коррозия метал-
лов транскристаллитная, Коррозия ме-
таллов химическая, Коррозия металлов
электрохимическая.
. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗБИ-
РАТЕЛЬНАЯ — резко выраженное раз-
рушение компонента сплава, влекущее за
собой заметное уменьшение прочности и
пластичности последнего. Так, латуни,
т.е. твердые растворы меди и цинка, часто
корродируют т.о., что из латуни удаляется
цинк, а сплав при этом обогащается
медью. Этот вид К.м.и. особенно часто на-
блюдается на приморских электро-
станциях, где латунные трубы конденсато-
ров турбин подвергаются воздействию
охлаждающей коррозионно-агрессивной
морской воды.
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ МЕЖ-
КРИСТАЛЛИТНАЯ — разрушение
границ между зернами (кристаллитами)
металла. В результате К.м.м. образуются
трещины, ослабляющие связь между
кристаллами металла и понижающие его
механич. свойства. При этом продукты
К.м.м. остаются заключенными внутри
металла. Особенно опасна, т.к. при весьма
сильном снижении механич. свойств
внешн. вид поверхности часто сохраняется
почти неизменным. Примером К.м.м.
является воздействие на алюминиевые
сплавы воздуха, содержащего отходящие
пром, газы, частички угля, золы. Особенно
опасна К.м.м. нек-рых нержавеющих ста-
лей вблизи сварных швов.
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ТРАН-
СКРИСТАЛЛИТНАЯ — прохождение
корроз. трещин через зерна металла. Этот
процесс приводит к возникновению
больших механич. напряжений в металле.
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ХИМИ-
ЧЕСКАЯ — разрушение металлов
вследствие хим. взаимодействия их с аг-
рессивной средой, не проводящей
электрич. ток. Процесс К.м.х. харак-
теризуется прямым соединением металла
с агрессивными составными частями сре-
ды. Напр., железо при нагревании до вы-
соких темп-р в атмосфере воздуха или
печных топочных газов окисляется кисло-
родом в продукты, наз. окалиной^. К.м.х. в
газах при высоких темп-pax, называемая
газовой коррозией, — сравнительно про-
стой вид коррозии. Скорость К.м.х. в этом
случае определяется в осн. свойствами
слоя продуктов коррозии (защитной плен-
кой), сцепл. с поверхностью металла и
возникающего в результате самого корроз.
процесса. Свойства возникающих на ме-
талле защитных пленок зависят от состава
металла, среды и условий (темп-ры, вре-
мени, скорости движения среды и др.).
Введение в сталь хрома, алюминия,
кремния значительно повышает ее стой-
кость против газовой коррозии. К.м.х. теп-
лоэнергетич. оборудования протекает под
действием насыщ. и перегретого пара. При
работе оборудования хим. равновесие в
реакции между водяным паром и железом
не достигается, т.к. при парообразовании
непрерывно отводится водород — один из
продуктов реакции. Значит, корроз. стой-
кость металла теплоэнергетич. оборудо-
вания объясняется наличием на поверх-
ности железа относительно коррозионно-
стойкого защитного слоя, к-рый образует-
214 Коррозия металлов электрохимическая
ся при эксплуатации и состоит из закиси-
окиси железа.
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ЭЛЕКТ-
РОХИМИЧЕСКАЯ — разрушение ме-
таллов вследствие электрохим. взаимо-
действия их с внешн. средой. Происходит
в проводящих электрич. ток жидких сре-
дах г- электролитах и характеризуется
тем, что переход частиц металла в р-р соп-
ровождается эквивалентным переносом
элект ронов от одного участка металла к др.
При соприкосновении металла с элект-
ролитом (растйор к-ты, морская вода и
др.) на его поверхности образуется множе-
ство микроскопия, малых гальванич. эле-
ментов. Обычно зерна самого металла при
этом играют роль анодов; загрязнения и
примеси, а также нек-рые структурные
составляющие сплавов становятся като-
дами. При работе теплоэнергетич. обору-
дования К.м.э. имеет превалирующее зна-
чение. Она обусловлена воздействием на
металл всевозможных сред: сырой, хим.
Очищ. и обессол., котловой и питатель-
ных вод, конденсата пара и дистиллята из
испарителей, водных р-ров агентов. Элек-
трохим. процессами обусловлена и атм.
коррозия. В этом случае электролитом
служит тонкая пленка влаги или ее отд. ка-
пельки, возникающие на поверхности ме-
талла во влажной атмосфере. Загрязнение
воздуха частицами угля, золы, хлоридов,
сульфидов или газами (SO2, NO2 и др.)
резко увеличивает скорость атм. кор-
розии. Поэтому атмосфера больших горо-
дов и индустр. центров значит, более
коррозионно-активна, чем сельская ат-
мосфера.
КОРРОЗИЯ-ПИТТИНГ — местная
коррозия металлов в виде язв или точек,
протекающая на небольших участках ме-
таллич. поверхности.
КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР — паровой
котел, не имеющий собств. топки и
использующий теплоту отходящих газов
к.-л. пром, или энергетич. установки.
Темп-ра газов, поступающих в К.-у., ко-
леблется от 350—400 до 1500°С. Крупные
К.-у. имеют все элементы котлоагрегата,
за исключением топочных и др. устройств,
связанных со сжиганием топлива. При ма-
лых произ-стях и низких давлениях
применяют К.-у. газотрубные либо с мно-
гократной принудит. циркуляцией,
реже — прямоточные сепараторные и ба-
рабанные с естеств. циркуляцией. Водо-
грейные К.-у. обычно наз. утилизац. эко-
номайзерами, или подогревателями. В
нек-рых случаях К.-у. настолько
сращиваются с элементами технологич.
оборудования, что не могут быть выделены
как самостоят. агрегаты. К.-у. широко
применяют во многих отраслях пром-сти.
В зависимости от темп-ры и кол-ва газов,
Паровые котлы-утилизаторы
а — типа КУ-40, б—типа КУ-50; 1 — барабан, 2 — пре-
дохранит. клапан, 3 — паропровод, 4 и б — дымовая и
дымогарные трубы, 5 и 9—газовые выходная и вход-
ная камеры, 7 — спускные продувочные вентили,
8 — пароперегреватель, 10 — экономайзер, 11 —
испарит поверхности
протекающих через котел, паропроиз-сть
разных К.-у. может изменяться от 2,5 до
100 т/ч и более при давлении 1,4—10 МПа
и темп-ре 240—450°С.
КОТЕЛ ЧУГУННЫЙ — см. Водо-
грейный котел.
КОТЕЛЬНАЯ — отд. помещение
или здание, предназнач. для размещения
котельной установки- Типы компоновки
оборудования К. зависят от ее назначения,
параметров воды и пара, вида топлива и
способа его сжигания, конструкции и
произ-сти котлов. К. состоит из след, поме-
щений: для установки котлов, насосной,
химводоочистки, экономайзерно-дымо-
сосной, склада топлива, служебно-быто-
вых. В зависимости от тепловой произ-сти
котлоагрегата вспомогат. оборудование,
низкотемп-рные поверхности нагрева
(экономайзеры или воздухоподогрева-
тели) , тягодутьевые устройства и обо-
рудование для очистки продуктов сго-
рания могут быть групповыми или
индивид. Групповое вспомогат. оборудо-
вание устанавливают, как правило, вместе
с котлоагрегатами произ-стью менее
8 ГДж/ч в небольших отопит. К., а
индивид. — в остальных случаях. К вспо-
могат. механизмам и устройствам К. отно-
сят дымососы, вентиляторы дутьевые,
золоуловители, питательные и водоподго-
товит. установки, пылеприготовит. уст-
ройства при пылевидном сжигании твер-
дого топлива и мазутное хозяйство при
сжигании жидкого котельного топлива.
Котлы ставят на первом этаже, а при
наличии эолового этажа — на втором, рас-
стояние от передней (фронтовой) части
котла до выступающих частей топок -р не
менее 3 м, между котлами при произ-сти
до 4 т/ч — 1—1,5 м, более 4 т/ч — 2 м.
Высота К. должна быть на 2 м более высо-
ты самой верхней площадки. На первом
этаже К. размещают также экономайзе-
ры, воздухоподогреватели, питат.,
подпиточные, рециркуляц. и сетевые на-
сосы, оборудование для хим. обработки во-
ды. Питат. установки предназначены для
подачи в котел подлежащей испарению
(или нагреву) воды. Обычно подают воду,
предварительно подогретую отборным
Котельная установка 215
паром из турбин в спец, подогревателях.
Питат. баки устанавливают на 6—8 м вы-
ше питательных насосов с таким расче-
том, чтобы последние находились под
заливом и необходимым давлением. Осо-
бенно это необходимо при наличии
термич. деаэрации питат. воды, а также во
избежание кавитации в питат. насосах. В
раде случаев деаэрац. питат. баки уста-
навливают вне помещения К. (на крыше).
Конденсатные баки при самотечном воз-
врате конденсата располагают в приямках
К. ниже уровня пола на 3,5—4 м.
По характеру сооружения и компо-
новке оборудования К. подразделяют на
закрытые, полуоткрытые и открытые. В
закрытых К. все оборудование находится
внутри здания. Такие К. сооружают на
территориях жилых массивов, на пром,
предприятиях при расчетной темп-ре на-
ружного воздуха -30°С и ниже. В К. полу-
открытого типа, используемых при на-
ружной темп-ре от -20 до -ЗО^С, заднюю
стенку котельного здания располагают за
экономайзером. Вне здания устанавлива-
ют дымососы, деаэраторы и др. оборудо-
вание, за к-рым не требуется пост, надзор.
В К. открытого типа (они пригодны при
наружной темп-ре выше -20°С), где за-
крывают фронтовую часть котлов, нахо-
дятся обслуживающий персонал, измерит,
приборы, устройства регулирования исп-
равления работой котлов, питат. насосы,
оборудование водоподготовки (за исклю-
чением деаэраторов). Однако в таких К.
котлы должны быть защищены от атм.
осадков, а вода в трубопроводах, арматуре
и др. элементах — от замерзания. По раз-
мещению на ген. плане К. подразделяют
на: отд. стоящие; пристроенные к зданиям
др. назначения; встроенные в здания др.
назначения независимо от этажа разме-
щения. Отопит., производственно-отопит.
и производств. К., как правило, размеща-
Компоновка водогрейной
котельной с котлами,
работающими на газе
I — газораспределит, пункт;
II — контрольно-тепловой
пункт; III — склад; ZK—
ремонтный пункт; 1 —
рециркуляц. насосы; 2 — во-
догрейные котельные уста-
новки^ — вентиляторы; 4 —
дымососы; 5 — бак-деаэра-
тор; 6 — баки-аккумулято-
ры; 7 — насосы рабочей
жидкости для эжектора; 8 —
баки-хранилища серной
кислоты; Р — химводо-
очистка; 10 — насосы декар-
бонизированной воды; 11 —
подогреватели сырой воды;
12 — насосы сырой воды;
13 — подпиточные насосы;
14 — сетевые насосы
ют в отд. стоящих зданиях. К. не должна
примыкать к жилому помещению. Уст-
ройство К. под помещениями с большим
скоплением людей (театры, школы,
больницы, магазины и т.п.) не допускает-
ся. Блокирование К. с др. производств,
зданиями разрешается только тогда, когда
это допускается технологией осн. произ-
ва, сан.-гигиенич. требованиями и целесо-
образностью планировки участка. В К.,
располож. внутри производств, поме-
щений или под этими или др. поме-
щениями, в к-рых могут находиться люди,
установка котлов разрешается с
ограничением параметров (паропроиз-
сти, давления, темп-ры). Все котельные
установки с темп-рой воды выше 115°С и
давлением пара более 0,17 МПа (абс.) под-
лежат регистрации. В соответствии с уста-
новл. правилами стены К. должны быть
огнестойкими, крыша и пол полуогне-
стойкими или огнестойкими, рабочее
искусств, освещение — от общей электро-
сети, резервное — t самостоят.
источником питания. Отопление и
вентиляция естественная здания К. дол-
жны обеспечивать удаление загрязн. воз-
духа и поддержание необходимой темп-ры
в производств, помещениях — зимой не
ниже 12°С, летом не более чем на 5°С выше
темп-ры наружного воздуха.
К. сооружают из унифициров конст-
руктивных элементов с осн. размерами в
плане и по высоте, кратными строит, мо-
дулям. По надежности отпуска теплоты
потребителям К. с пароводогрейными,
паровыми и водогрейными котлами (не-
зависимо от произ-сти, с давлением пара
не более 4 МПа и темп-рой воды до 200°С)
относят: к 1-й категории — К., явля-
ющиеся единств, источником теплоты для
потребителей 1-й категории (тех, для к-
рых нарушение теплоснабжения рвязано с
опасностью для жизни или со^ значит.
ущербом нар. х-ву и не имеющих индивид,
резервных источников теплоты); ко 2-й —
все остальные.
КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА — со-
вокупность устройств и механизмов, пред-
назнач. для превращения хим. энергии
топлива в тепловую с целью произ-ва во-
дяного пара или горячей воды заданных
параметров, к-рые используют для приво-
да в движение паровых двигателей, для
производств, нужд пром-сти и с. х-ва, для
отопления помещений и удовлетворения
бытовых нужд населения. К.у. для произ-
ва водяного пара — сложное сооружение,
осн. элементы к-рого топка и паровой ко-
тел. В К.у. под собственно котлом понима-
ют всю совокупность ее парообразующих
элементов — топочные экраны, фестоны,
конвективные котельные поверхности.
Собственно котел, пароперегреватель, во-
дяной экономайзер, воздухоподогрева-
тель и топка, к-рые обычно связаны меж-
ду собой в единое целое, в совокупности с
примыкающими к ним паро- и водопрово-
дами, соединит, газоходами и воздухохо-
дами, арматурой и гарнитурой образуют
паровой котлоагрегат, или парогенера-
тор. Металлич. поверхности элементов
котлоагрегата, соприкасающиеся одной
стороной с дымовыми газами, а др. — с во-
дой, паром или воздухом и т.о. служащие
для передачи теплоты от дымовых газов
к воде, пару и воздуху, наз. поверхностями
нагрева. Конструктивные и экономив,
параметры котла определяют его тепло-
вым расчетом. Различают конст-
руктивный и поверочный тепловые расче-
ты. При конструктивном находят размеры
топочного объема, площадь радиац. и кон-
вективных поверхностей нагрева, обес-
печивающих номин. произ-сть котла. По-
верочный выполняют для существующей
конструкции котла с целью определения
показателей его работы при переходе на
др. топливо, при изменении нагрузки или
параметров пара (горячей воды), а также
после реконструкции поверхностей нагре-
ва. Этот расчет делают для оценки показа-
телей экономичности, выбора вспомогат.
оборудования и др. целей. Технологов,
схема и компоновка оборудования К.у.
должны обеспечить: оптим. механизацию
и автоматизацию технологич. процессов,
безопасное и удобное обслуживание обо-
рудования, установку оборудования по
очередям, наименьшую протяженность
коммуникаций, оптим. условия для ме-
ханизации ремонтных работ, возможность
въезда в К.у. напольного транспорта. Со-
вокупность К.у., смонтиров. в одном
здании, наз. котельной. Для обеспечения
надежной работы котлов и др. основных
механизмов К.у. в котельной устанавлива-
ют дымососы, дутьевые вентиляторы ,
золоуловители, шлакоспускные устрой-
ства (см. Шлакоудаление), устройства для
216 Котлоагрегат
осветления и умягчения котловой воды и
для продувки котла, деаэраторы и др. К.у.
оборудуют также разл. регулирующими
устройствами (регулятор температуры
давления и расхода, питания водой, разре-
жения и др.), запорными и предохранит,
устройствами (вентили и задвижки на
трубопроводах, газовые шиберы, предох-
ранит. клапаны и др.), контрольно-
измерительными приборами, оснащают
системой автоматич. регулирования
происходящих в ней многообразных теп-
ловых, гидродинамич. и аэродинамич.
процессов.
В соответствии с назначением и
видом производимого теплоносителя
различают энергетич., пром, и отопит.
К.у., а также К.у. с паровыми и водо-
грейными котлами. Наиболее сложны
энергетич. К.у., предназнач. для произ-ва
большого кол-ва пара высоких давления и
темп-ры. Промыш. и отопит. К.у. с паро-
выми и водогрейными котлами более про-
сты и предназначены для произ-ва мень-
шего кол-ва теплоты и пара с меньшими
давлением и темп-рой перегрева.
К.у. существенно влияют на состо-
яние воздушного и водного бассейнов в р-
не их расположения. Загрязнение воздуш-
ной среды К.у. связано с выбросами через
дымовую трубу токсичных газов SO2, SO3
и мелкодисперсной золы. При высоких
темп-pax в ядре факела происходит
частичное окисление азота с образованием
оксидов NO и NO2, а при неполном сго-
рании могут появиться оксид углерода и
даже метан. Промыш. и отопит. К.у. сбра-
сывают в водоемы сточные воды: водопод-
готовит. установок и установок для
очистки конденсата', загрязн. нефтепро-
дуктами; от обмывки наружных поверхно-
стей нагрева паровых и водогрейных кот-
лов; отработ. растворы после хим. очистки
оборудования котельных цехов; воды
гидрозолошлакоудаления', коммунально-
бытовые и хозяйств, воды и др.
Технологическая схема ко-
тельной установки
а — водяной тракт; б — перег-
ретый пар; в — топливный
тракт; г — путь движения воз-
духа; д — тракт продуктов сго-
рания; г — путь золы и шлака;
1 — углеразмольная
мельница; 2 — мельничный
вентилятор; 3 — бункер
топлива; 4 — горелка; 5 — кон-
тур топки и газоходов котель-
ного агрегата; б — экраны
топки; 7—барабан; 8 — паропе-
регреватель; 9 — водяной эко-
номайзер; 10 — воздухоподог-
реватель; 11 — бак запаса воды
с деаэрационным устройст-
вом; 12 — питательный насос;
13 — вентилятор; 14 — золоу-
лавливающее устройство;
15 — дымовая труба; 16 — ды-
мосос; 17 — насосная для
откачки золошлаковой
пульпы
КОТЛОАГРЕГАТ, котельный
агрегат — конструктивно обьедин. в
единое целое комплекс устройств для
получения под давлением пара или горя-
чей воды за счет теплоты, выделяющейся
при сжигании органич. топлива. Главной
частью К. являются топка и газоходы, в к-
рых размещены пароперегреватель, водя-
ной экономайзер, воздухоподогреватель,
воспринимающие теплоту продуктов сго-
рания топлива. Элементы котла опирают-
ся на его каркас и защищены от потерь
теплоты обмуровкой котла, футеровкой
Котлоагрегат
1 — барабан; 2 — гхолурадиационный пароперегрева-
тель; 3 — топочная камера; 4 — экраны; 5 — горелка;
6 — под; 7 — воздухоподогреватель; 8 — водяной эко-
номайзер; 9— конвективный пароперегреватель
и изоляцией. К. применяют на ТЭС (энер-
гетич.) для снабжения паром турбин, в
промышл. и отопит, котельных для выра-
ботки пара и горячей воды на технологич.
и отопит, нужды (паровые и водогрейные
котлы). Конструкция К. зависит от его на-
значения, вида и способа сжигания приме-
няемого топлива, единичной паро- и теп-
лопроиз-сти, от давления и темп-ры выра-
батываемого пара. В топке К. происходят
сгорание топлива и частичное охлаждение
продуктов сгорания в результате лучисто-
го теплообмена между нагретыми газами
и покрывающими стены топки трубами,
по к-рым циркулирует пароводяная смесь
или нагреваемая вода. Система этих труб
наз. топочным экраном. На выходе из
топки газы имеют темп-ру около 1000°С.
Далее по ходу газов устанавливают паро-
перегреватели и конвективные поверх-
ности нагрева, размещают водяной эконо-
майзер и воздухоподогреватель. Газы (в
зависимости от вида сжигаемого топлива)
охлаждаются до темп-ры 130—170°С.
После К. газы, пройдя устройства очистки
отзолы (см.Золоулавливание) и в нек-рых
случаях от серы, выбрасываются дымовой
трубой в атмосферу. Твердые продукты
сгорания топлива удаляются через систе-
мы золо- и шлакоудаления. Для поддер-
жания поверхностей нагрева в чистоте в К.
предусматривают комплекс периодически
включаемых обмывочных и обдувочных
аппаратов котлов, дробеочистительной
установки и устройств для вибрационной
очистки котла.
По характеру движения рабочей сре-
ды К. бывают с многократной естеств. или
принудит, (искусств.) циркуляцией и
прямоточные. В К. с многократной цирку-
ляцией рабочая среда непрерывно
движется по замкнутому контуру (состоя-
щему из обогреваемых и необогреваемых
труб, соединен, между собой промежуточ-
ными камерами — коллекторами и бара-
банами), частично испаряясь в обогревае-
мой части контура. Образовавшийся пар
отделяется от воды в барабане (см. Сепа-
рация пара), а испаренная часть котловой
воды возмещается питательной водой,
подаваемой питательным насосом в во-
дяной экономайзер и далее в барабан.
Движение рабочей среды по циркуляц.
контуру в К. с естеств. циркуляцией
происходит вследствие разности плотно-
стей пароводяной смеси в обогреваемой
(подъемной) части контура и воды в нео-
богреваемой или слабообогреваемой (опу-
скной) его части. В К. с принудит, цирку-
ляцией рабочая среда перемещается по
контуру под действием циркуляционного
(питат.) насоса. Непрерывное упаривание
котловой воды в К. с многократной естестр.
или принудит, циркуляцией приводит^
возрастанию концентрации раствор, и.
взвеш. в ней примесей (солей, оксидов,
гидратов оксидов), к-рые могут, отлагаясь
Коэффициент обеспеченности 217
на внутр, поверхности обогреваемых труб,
ухудшить условия их охлаждения и стать
причиной перегрета металла и аварийной
остановки К. из-за разрыва труб. Кроме
того, чрезмерное повышение концент-
рации примесей в котловой воде недо-
пустимо из-за уноса их паром из барабана
котла с капельками воды или в виде паро-
вого раствора в пароперегреватель, а так-
же в турбину, где примеси, оседая на ло-
патках, уменьшают ее кпд. Во избежание
увеличения концентрации примесей в
котловой воде производят непрерывные и
периодич. продувки котла. Предельно до-
пустимая концентрация примесей опреде-
ляется конструкцией и параметрами К.,
составом питат. воды и тепловыми напря-
жениями экранных поверхностей нагрета.
В прямоточном котле нагрев, испарение
воды и перегрев пара осуществляются за
один проход среды по тракту. При такой
организации процесса генерации пара
примеси, содержащиеся в питат. воде, не
могут быть выведены из К. продувкой
части котловой воды, как это происходит в
К. с естеств. или принудит, многократной
циркуляцией. В прямоточном котле часть
примесей осаждается на внутр, поверх-
ности труб, а часть (вместе с паром) посту-
пает в турбину, где отлагается на лопатках.
Поэтому к качеству питат. воды прямоточ-
ных котлов предъявляют более жесткие
требования. Воду, поступающую в К.,
предварительно обрабатывают в системе
водоподготовки. Ее темп-ра должна пре-
пятствовать конденсации на поверхностях
нагрета паров воды и серной к-ты, образу-
ющейся при сжигании сернистых топлив,
что приводит к интенсивному загрязнению
этих поверхностей эоловыми частицами и
к коррозии металла. Для поддержания
темп-ры перегрета пара на требуемом
уровне К. снабжен регулирующими уст-
ройствами в виде смесит, и поверхностных
теплообменных аппаратов (пароох-
ладители), систем рециркуляции части
охлажд. дымовых газов в топочную каме-
ру, приспособлениями для изменения угла
наклона горелок и т.д. К. обслуживается
рядом вспомогат. механизмов и устройств,
к-рые могут быть индивид. — при
обслуживании только одного К. и группо-
выми — при обслуживании группы К.
КОТЛОВАЯ ВОДА — вода, запол-
няющая паровой котел. В процессе
циркуляции и испарения физ.-хим. свой-
ства К. в. резко отклоняются от свойств
питательной воды. В К.в. накапливаются
в-ва, выделяющиеся в форме накипи или
шлама из раствора накипеобразователей,
т.е. кальциевых и магниевых солей, не
растворимых при высоких темп-рах. Рас-
пад бикарбонатов кальция и магния сопро-
вождается выделением из р-ра сво-
бодной углйк-ты. Внутрикотловую обра-
ботку' воды проводят для частичного ее
умягчения, удаления связ. углек-ты и
уменьшения солесодержания. Приме-
нение внутрикотловой обработки допуска-
ется для условий, определяемых гос-
стандартами. Для предотвращения опас-
ных концентраций солей, щелочи и
взвеш. частиц производят продувку кот-
ла', часть К.в. при этом заменяют питат.
водой.
КОЭФФИЦИЕНТ ВОЗДУХООБ-
МЕНА — одна из хар-к вентилируемого
помещения, определяющая отношение
разности параметров уходящего и приточ-
ного воздуха к разности параметров возду-
ха в рабочей зоне и приточного воздуха.
Напр., темп-рный К.в.: KBt “ (/у - tn)/(tn -
-tn), где tn, ta и ty — темп-ра воздуха соот-
ветственно приточного, рабочей зоны и
уходящего. Значение К.в., как и кратность
воздухообмена, определяет эф-
фективность выбранной схемы воздухооб-
мена в помещении. Чаще всего его зна-
чение выявляют экспериментально, т.к.
К.в. — сложная функция от теплонапря-
женности помещения, его высоты, спосо-
ба подачи-удаления воздуха, темп-ры
притока и др. хар-к. Условие Кв ~ 1 соот-
ветствует самому неэффективному слу-
чаю (ty « tB), к-рый наблюдается при
перемешивании внутр, воздуха приточ-
ными струями. При правильно выбран-
ном и рассчитанном способе подачи
приточного воздуха и организации вы-
тяжки из наиболее загрязн. зон поме-
щения Кя 1. Поэтому физ. смысл К.в. еще
и в том, что он определяет отношение воз-
духообмена общеобменной вентиляции
при хорошем перемешивании воздуха
(при Кв - 1) к фактич. требуемому возду-
хообмену в этом же помещении при этих
же исходных условиях, но при рацион,
организации воздухораздачи и воздухо-
удаления: Кв - Ьэ/Ьф, где Ьф — требуемый
воздухообмен при выбранной схеме
организации воздухораспределения и воз-
духоудаления; La — то же, при полном
перемешивании воздуха в помещении
(эталонный). При расчете воздухообмена
по разным видам вредных выделений
применяют соответствующие К.в. — по
полной теплоте: Кв,у - (/у - /п) / (/в -/п); по
влаге: Кв,»л - (dy - dn)/(da -dn); по газооб-
разным примесям: КВ)г •“ (Су - Сп)/
(Св - Сп), здесь I, d, С — соответственно
энтальпия, влагосодержание и концент-
рация примесей в воздухе. Индексы "в",
”п" и "у" — обозначают параметры воздуха
в рабочей (обслуживаемой) зоне поме-
щения, приточного и удаляемого (вытяж-
ного) из помещения. К.в., определ. по раз-
ным видам вредных выделений, не равны
один др., что объясняется зависимостью
К.в. от распределения источников тепло-
ты, влаги и газовых выделений по объему
и высоте помещения.
КОЭФФИЦИЕНТ ВОЗДУХО-
ПРОНИЦАНИЯ ОГРАЖДЕНИЙ — уд.
величина, определяющая массовый рас-
ход воздуха, фильтрующегося через 1 м2
поверхности ограждения в течение 1 ч при
разности давления с двух сторон, равной
1 Па. Размерность К.в.о. —- кг/ (м^ч Па").
Показатель степени п определяется
режимом течения воздуха в неплотностях
ограждения. Значение К.в.о. для строит,
конструкций определяют эксперимен-
тально.
КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА
ВОЗДУХА ат — отношение кол-ва воз-
духа, введенного в топочный объем, к
теоретически необходимому по хим.
реакции для сгорания 1 кг (1 м3) топлива,
Ив°. Дополнит, кол-во воздуха требуется
для обеспечения полного сжигания
топлива. Действит. кол-во воздуха, посту-
пающего в топку, м3/кг (м/м3) VB«
= атРв°. К.и.в. зависит от вида сжигаемо-
го топлива, его качества, условий и пара-
метров топливоприготовления, метода
сжигания топлива и конструкции топоч-
ного устройства. К.и.в. выбирают из ус-
ловий достижения макс, кпд котла при до-
пустимых выбросах оксидов азота. При
слоевом сжигании угля а т равен 1,3—1,6,
при камерном — 1,2— 1,25; при сжигании
газа и мазута — 1,05—1,1. При сжигании
газа и жидкого котельного топлива с
низкими К.и.в. («т- 1,02...1,05) сущест-
венно снижаются образование оксидов
азота и вероятность возникновения низко-
темп-рной коррозии (см. Коррозия ме-
таллов) хвостовых поверхностей нагрета
котлов (особенно при сжигании
сернистых мазутов).
КОЭФФИЦИЕНТ ОБЕСПЕЧЕН-
НОСТИ — коэфф., показывают,, в долях
единицы (или процентах) вероятность вы-
держивания расчетных условий. Он мо-
жет быть определен по числу случаев Коб,п
или по продолжит. Коб. Az в виде: Коб,п*“
- (N - n)/N; Коб. Az- (Z - Az)/Z, где А и
Z—соответственно общее число случаев и
общая продолжит, принятого к рассмот-
рению периода (случаев, часов, суток, се-
зонов, лет); и, Az — число случаев и про-
должит. отклонений условий от расчет-
ных. К.о. совместно действующих факто-
ров, если они независимы один от другого
(напр., наружной темп-ры tn и
интенсивности солнечной радиации q),
равен Koe(tnq) Kob(tn)Ko6(q).
Если эти факторы зависимы, как,
напр., зимой tn и скорость ветра ун, то
Коб(^нУн) “ Ko6(tn)Koo(vn/tn), где
Хоб(Ун//н) — условная обеспеченность
появления события Ун при заданном tn. В
табл, на примере летних условий приведе-
ны значения К.о. для помещений с
различным уровнем требований к поддер-
218 Коэффициент облученности
жанию стабильности внутр, условий и их
связь с градациями климата по нормам.
З-п а ч е п и я К.о. л е г о м
Уровень ipe бованийк по- мешеииям Аоб.// А/, ч Градации кли- мата (принятые в нормах)
Повышенные 1 0 1 Б
Высокие 0,9 50 0,98 В
Средние 0.7 200 0,92 —
Низкие 0,5 400 0,8 л
К.о. расчетных внутр, условий в
помещении может быть принят (из пред-
положения линейности передаточной
функции от внутр, среды к наружной) в
качестве показателя обеспеченности для
выбора параметров и хар-к расчетных ус-
ловий, защитных свойств ограждений,
разрешающих возможностей систем
регулирования и управления.
КОЭФФИЦИЕНТ ОБЛУЧЕННО-
СТИ — геометрия, параметр, харак-
теризующий долю лучистого потока, иду-
щую с произвольной поверхности 1 на др.
произвольную поверхность 2. Применяет-
ся при расчете лучистого теплообмена
поверхности в помещении. Значение К.о.
зависит от ориентации поверхностей, их
размеров, расстояния между ними. Для
характерных вариантов расположения
взаимооблучаемых поверхностей К.о.
обычно определяют по вспомогат.
Коэффициент облученности с поверхности на
поверхность, расположенную в перпендикуляр-
ной плоскости
графикам, подобным изображенному на
схеме. Для др. случаев расположения
поверхностей К.о. находят с использо-
ванием свойства взаимности (<pt- 2 Fi =
= ^2-1 F2),замкнутости(Xv?i—1 = 1) и
распределительности (у? 1- 2 =
= ум- 2' + <р\— 2") геометрических
лучистых потоков. Свойство взаимности
позволяет определить К.о. с одной поверх-
ности на др. при известном коэфф, у» 1- 2.
Свойство замкнутости дает возможность
найти К.о. с одной поверхности на любую
др. поверхность, если известны К.о. на
остальные поверхности в замкнутом объе-
ме. Свойство распределительности помо-
гает выявить К.о. с одной поверхности на
любую часть др. поверхности.
КОЭФФИЦИЕНТ ОРОШЕНИЯ —
величина, характеризующая эф-
фективность процесса орошения, равная
отношению массовых расходов воды и
обрабатываемого воздуха в камере оро-
шения. Используется при расчете процес-
сов обработки воздуха для его
кондиционирования. С увеличением К.о.
эффективность процессов тепломассооб-
мена возрастает.
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО
ДЕЙСТВИЯ КОТЛА — хар-ка эф-
фективности котла в отношении преобра-
зования и использования теплоты. Кпд
котла, % (брутто) — отношение полезно
используемой теплоты Qi к располагаемой
теплоте Qpp: 7 к бр - <Qi/QPp) 100.
КОЭФФИЦИЕНТ РАСХОДА —
гидроаэродинамич. хар-ка открытого
отверстия, через к-рое проходит поток воз-
духа или жидкости. В расчетах, связ. с
вентиляц. воздухом, предполагается, что
сжимаемостью воздуха можно пренеб-
речь, а скорости истечения воздуха из
отверстий достаточно малы. Поэтому К.р.
связан с коэфф.1 местного сопротивления
отверстия простой ф-лой р = , где
£ — коэфф, местного сопротивления
отверстия, учитывающий потерю дав-
ления на вход и выход из отверстия и
сопротивление конструктивного оформ-
ления отверстия (наличие створок, клапа-
нов, жалюзи и пр.) Расход воздуха через
отверстие, м3/с, определяют по ф-ле Lem “
= ^/отв/ЗДА^, где /отв — площадь
отверстия, м2; АР — разность давления с
двух сторон отверстия, Па;р в — плотность
воздуха, проходящего через отверстие,
кг/м\
В общем случае, когда истекаемая из
сосуда конечных размеров вязкая
жидкость несжимаема, К.р. находят по ф-
ле ро = c/V14- £0—"ёт? -ере, где £ —
коэфф, сопротивления отверстия (вход и
конструкция отверстия); е — коэфф,
сжатия струи (отношение миним. сечения
струи к сечению отверстия); п — степень
сжатия (отношение сечений отверстия и
сосуда); ер — коэфф, скорости истечения.
При истечении реальных газов из
отверстий с высокими скоростями, когда
необходим учет термодинамич. хар-к,
используют К.р., а расход газа рассчиты-
вают с учетом ф-лы Сен-Венана.
КОЭФФИЦИЕНТ СОПРОТИВ-
ЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ АЭРОСМЕСИ —
коэфф., учитывающий увеличение потерь
давления в трубопроводе системы пнев-
матического транспорта при движении
аэросмеси по сравнению с потерями его
при движении чистого воздуха.
КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕ-
ДАЧИ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБО-
РА — плотность теплового потока,
Вт/(м2‘°С), на теплоотдающей поверх-
ности прибора, отнесенного к разности
темп-ры теплоносителя в системе отоп-
ления и окружающего прибор воздуха,
раздел, стенкой. К.т.о.п. характеризует
интенсивность теплопередачи сквозь
твердую стенку отопительного прибора.
Для вертик. отопит, прибора К.т.о.п. опре-
деляется в осн. интенсивностью теплооб-
мена, прежде всего конвективного, на
внешн. его поверхности. К.т.о.п., вновь
разрабатываемого, устанавливается опыт-
ным путем, причем вид прибора позволяет
заранее судить о возможном его значении.
На схеме показаны области значений
К.т.о.п. для осн. видов приборов при
одних и тех же темп-рных условиях
(1тепл - 1в “ 70°С). В пределах каждой
области значение К.т.о.п. может изме-
няться в зависимости от конструктивных
особенностей типа опопит. прибора. В экс-
плуатац. условиях К.т.о.п. определяется
темп-рным напором, т.е. разностью темп-
ры теплоносителя внутри прибора и темп-
ры окружающего прибор воздуха. На
К.т.о.п. влияют конструкция ограждения
и атм. давление, отражающиеся на ско-
рости движения воздуха у внешн. поверх-
ности прибора. При теплоносителе воде
К.т.о.п. зависит, кроме того, от расхода ее
в приборе, влияющего на интенсивность
теплообмена на внутр, его поверхности, а
также от мест подвода и отвода воды из
прибора (радиатора). На К.т.о.п.
Кран мостовой 219
Области значений коэффициента теплопередачи
отопительного прибора при разности темпера-
тур 70vC
1— гладкотрубных приборов; 2 — радиаторов
панельных; 3 — радиаторов секционных; 4 — конвек-
торов, ребристых труб
(радиатора) влияют также загрязнение
внутр, поверхности, наличие воздуха в
нем, цвет и состав красителя при внешн.
окраске.
КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПОГ-
ЛОЩЕНИЯ ОГРАЖДЕНИЯ — отно-
шение колебаний теплового потока на
поверхности ограждения к колебаниям
темп-ры прилегающего к нему воздуха.
Часто К.т.о. В наз. модулем этой вектор-
ной величины, равным отношению
амплитуд колебаний теплового потока Aq и
темп-ры At воздуха: В - Aq/At.
В практику теплотехнич. расчетов
К.т.о. был введен Л.А. Семеновым.
Величина В зависит от условий теплооб-
мена на поверхности и теплотехнич.
свойств материалов, располож. в пределах
слоя резких колебаний: В-1/[(1/у +
+1 /ав)], где у — коэффициент теплоус-
воения материала; а в — коэфф, теплооб-
мена на поверхности; т.к. у векторная
величина, то и В — вектор. В приближ.
расчетах часто пренебрегают сдвигом фаз
и в этой ф-ле используют модуль у. Для
получения более точного значения модуля
В в числитель ф-лы вместо 1 подставляют
1,05. Значения В для разл. ограждений мо-
гут заметно изменяться. Если поверхность
имеет большую теплоустойчивость и
у -* оо (металлич. предметы и т.п.), то В
стремится к своему макс, возможному зна-
чению а в- Для наружных ограждений с
малой теплоустойчивостью (напр., для
окна 5 •" 0) величина В приблизительно
равна своему миним. значению — ко-
эффициенту теплопередачи.
КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОУСВО-
ЕНИЯ МАТЕРИАЛА — хар-ка тепло-
устойчивости материала, равная отно-
шению амплитуды гармонически изменя-
ющегося теплового потока, проходящего
через поверхность полуогранич. простран-
ства материала, к амплитуде колебаний
темп-ры на этой поверхности. К.т.м. 5,
Вт/ (м2'°С), зависит от периода колебаний
тепловых воздействий Т и теплофиз.
свойств материала (теплопроводности 1,
удельной теплоемкости С и плотности р):
5 = CZp .
Чем больше К.т.м. 5, тем более тепло-
устойчив материал. Один и тот же ма-
териал становится теплоустойчивее, когда
период колебаний Т уменьшается. С
уменьшением периода в п раз величина S
увеличивается в /п раз.
КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОУСВО-
ЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОГРАЖДЕ-
НИЯ — хар-ка теплоустойчивости ограж-
дения по отношению к тепловой (темпе-
ратурной) волне, воздействующей на не-
го; векторная величина, равная
отношению радиуса-вектора теплового
потока 0q к радиусу-вектору темп-ры в{ на
поверхности произвольного сечения
ограждения. Модуль К.т.п.о. у есть отно-
шение амплитуд теплового потока и темп-
ры на данной поверхности. Его также наз.
К.т.п.о. Аргумент у представляет собой
опережение фазы тепловых потоков по
отношению к фазе темп-р на этой пло-
скости <£у).
В любом сечении т слоя однородного
материала, от к-рого движется тепловая
волна, ут может быть выражен рекуррен-
тной ф-лой через ym -1 сечения, к к-рому
волна направлена:
thR5/t+ym-i/5/l
~ SVl1 + (Ут- 1/SyTi) thRSJi ’
где 5 — коэффициент теплоусвоения ма-
териала слоя; R — термич.
сопротивление слоя от сечения т -1 до т.
На поверхности слоя, граничащей со
средой, темп-ра к-рой постоянна и к к-рой
направлена темп-рная волна, К.т.п.о.
равен коэфф, теплообмена на этой повер-
хности yi = а 1. В многослойной конст-
рукции на каждом стыке слоев величина
уш для предыдущего слоя принимается за
уш -1 для последующего (нумерация слоев
и сечений начинается от границы, к к-рой
направлена волна, и заканчивается на
границе, от к-рой она движется). При бес-
конечной толщине слоя т величина
th/ZmSmVl’ превращается в действит.
единицу и, следовательно, ym “ Sm'Ti.
Близкое к единице значение величина
thRmSmVl принимает приЯтХт а З.Т.о.,
пока волна находится на большом уда-
лении от границы слоя, к к-рой она
движется, значение уш можно считать
практически неизменным и равным 5mV"t-
Этот участок А.М. Шкловер назвал участ-
ком регулярных колебаний, а слой с
RmStn >3 — "толстым".
Величина SV7 представляет собой ком-
плексное число, у к-рого модуль равен 5, а
аргумент—л /4. Поэтому на участке регу-
лярных колебаний отношение амплитуды
теплового потока к амплитуде темп-р равно
5, т.е. у- 5, а фаза колебаний тепловых пото-
ков опережает фазу колебаний темп-р на
л /4, т.е. на 1 /8 периода Т. В пределах слоя,
где Rm5m< 0,8, модуль Й1Лт5га//
практически совпадает с величиной а
ар!умент приблизительно равен Г/8. Слой с
KmSm < 0,8 назван "тонким". В этой области
модуль коэфф, теплоусвоения уь рассчиты-
вают по приведенной выше ф-ле, в к-рой
величина UiRmSm/i заменена на Rm5m, а
Sm V7 — на 5т- Неточности, возникающие
из-за несовпадения фаз отд. слагаемых в
этом случае,.А.М. Шкловер оценил как не-
значительные. При 3>/?m5m > 0,8 величина
thjRmSmV7 отличается и от Rm5m и от 1. Для
упрощенных расчетов введено понятие слоя
резких колебаний, для к-рогоRmSm" 1 •
КОЭФФИЦИЕНТ УГЛОВОЙ ЛУ-
ЧА ПРОЦЕССА — тепловлажност-
ное отношение, используемое для
хар-ки процесса обработки воздуха в аппа-
ратах системы кондиционирования возду-
ха, равное отношению разности эн-
тальпии к разности влагосодержания воз-
духа в конце и начале процесса изменения
его состояния. В поле I-d- диаграммы его
значение изменяется от - се до + оо. Для
каждого из простых процессов изменения
состояния воздуха он имеет пост, зна-
чение. Понятие тепловлажностного отно-
шения применяют для хар-ки процесса
изменения состояния приточного воздуха,
поступающего в помещение. В этом случае
К.у.л.п. равен отношению теплоизбытков
по полной теплоте к влагоизбыткам в
помещении. Тепловлажностное отно-
шение используют для расчета требуемого
воздухообмена в помещении или парамет-
ров воздуха в его рабочей эоне.
КОЭФФИЦИЕНТ ЭФФЕКТИВ-
НОСТИ — условная хар-ка, зависящая
от массовой скорости в сечении камеры и
коэффициента орошения и используе-
мая для оценки эффективности процесса
обработки воздуха в камере орошения.
Предложен Е.Е.Карписом в качестве
основы метода расчета оросит, форсу-
ночной камеры. Оценивают степень
приближения реального процесса обра-
ботки воздуха к идеальному. Считается,
что при идеальном процессе конечная
темп-ра воздуха по мокрому термометру
равна конечной темп-ре разбрызгивае-
мой воды. Различают К.э. для процессов
политропного охлаждения й адиабатного
увлажнения.
КРАН МОСТОВОЙ — грузоподъ-
емный кран, предназнач. для подъема,
опускания и перемещения грузов в про-
дольном и поперечном направлениях.
К.м. устанавливают в прямоугольных в
плане сооружениях. По типу привода
220 Кран мостовой
Мостовой кран подвесной однобалочный с руч-
ным приводом
1 — ведущие я ведомые (холостые) каретки; 2 —
трансмиссии; 3 — цепное колесо; 4 — механизм пере-
мещения крана; 5 — рельсы из двутавра; 6 — ручная
кошка с ручной талью; 7 — цепь; 8—мост (двутавро-
вая балка)
Мостовой край подвесной, однобадочкый с
электроприводом
1 — троллеи; 2 — электродвигатель подъема груза;
3 — кнопочная станция (пульт); 4,5 — электродвига-
тели передвижения тали и перемещения моста; б —
мост
К.м. подразделяют на р у ч н ы е и эле-
ктрич. Для монтажных и ремонтных
работ на небольших сооружениях обыч-
но применяют К.м. с ручным приводом.
Мостовой кран опорный с электроприводом
(однокрюковый)
1 — мост; 2 — кнопочная станция управления
(пульт); 3 — механизмы подъема груза и
передвижения тележки; 4 — кабины для осмотра
троллеев; 5 — механизм передвижения
К.м. с электрич. приводом используют
при наличии тяжелого оборудования
(более 5 т), при подъеме на высоту более
6 м или при длине помещения более
18 м. Для перемещения сыпучих грузов
на К.м. могут применяться грейферы и
грейферные тележки. По способу
передвижения вдоль помещения
К.м. подразделяют на подвесные и
оп орн ые. Подвесной К.м. перемеща-
ется по двум двутавровым балкам, подве-
шенным к балкам перекрытия. Для опор-
ных К.м. здание вдоль стен оборудуют
спец, путями, опирающимися на кон-
соли железобет. колонн или на
кирпичные пилястры.
Каретки К.м. подвесного однобалоч-
ного с ручным приводом вместе с мостом
перемещаются вдоль рельсов из двутав-
ра. Управление всеми механизмами осу-
ществляется с пола усилиями 1—3
рабочих. К.м. такого типа выпускают
грузоподъемностью 0,5; 1,2; 3,2 и 5 т с
пролетом (расстояние между осями мо-
норельсов) 3; 4,5; 6; 7,5 и 9 м для подъе-
ма груза на высоту 3—12 м. Скорость
подъема груза — 0,47—0,25 м/мин,
передвижения тали и крана — соответ-
ственно 7,3—5,3 и 3,9—3,4 м/мин. К.м.
подвесной однобалочный с элект-
роприводом имеет раздельные приводы
для передвижения крана и тали, а также
подъема груза. Управление этим К.м.
осуществляется с пола с помощью кно-
почной станции (пульта). Подвесные
электрические К.м. изготовляют грузо-
подъемностью 1,2; 3,2 и 5 т с высотой
подъема 6—36 м и пролетом до 18 м.
Скорость подъема груза — 8 м/мин,
передвижения тали и крана — соответ-
ственно 20 и 32 м/мин. Опорные К.м. вы-
пускают большей грузоподъемностью.
Такой К.м. с ручным приводом может
поднять на высоту до 12 м и переместись
груз массой 3,2; 5 и 8 т. К.м. опорный'
Крестовина вентиляционная 221
ручной состоит из несущей пролетной
балки с подкосами, увеличивающими ее
жесткость в горизонт, плоскости, и двух
концевых балок, перпендикулярных не-
сущей, на к-рые она опирается. Конце-
вые балки снабжены тележками; по ним
К.м. передвигается по рельсам подкрано-
вых путей. Привод ведущих колес —
трансмиссия с тяговым цепным колесом,
установленным в середине моста. Ме-
ханизм передвижения крана приводится
в действие бесконечной тяговой цепью.
Управление движением тали осуществ-
ляется поводковыми цепями с пола.
Опорные ручные К.м. выпускают проле-
том 4,5—16,5 м. Скорость подъема гру-
за — 0,33—0,15 м/мин, передвижения
тали и крана — соответственно 6,9—5,6
и 6,4—5,3 м/мин. Мост опорного К.м. с
электроприводом (однокрюкового) сос-
тавляют несущие балки коробчатого се-
чения, соединенные двумя поперечными
опорными концевыми балками. На
верхних колесах несущих балок оборудо-
ваны рельсы для передвижения крановой
тележки. Механизм передвижения моста
этого К.м. состоит из электродвигателя,
колодочного тормоза и редуктора, уста-
новленных в средней части моста, ве-
дущих и ведомых ходовых колес и
трансмиссионного вала, передающего
вращение от электродвигателя через
редукторы на ходовые колеса. Управ-
ление осуществляется с пола. К.м. опор-
ные с электроприводом грузоподъемно-
стью 5; 10 и 16 т выпускают с пролетом
7—34,5 м для подъема груза на высоту до
16 м. Скорость подъема груза —
2,4 м/мин, передвижения грузовой те-
лежки и крана — соответственно 9,6—24
и 24—48 м/мин. Пром-сть поставляет
также опорные К.м. с электроприводом
двухкрюковые грузоподъемностью
16/3,2; 20/5 и 32/5 т, управляемые с
пола, а также из кабины, подвешенной к
несущему мосту; однокрюковые грузо-
подъемностью 5; 10; 12,5 и 16 т и двух-
крюковые грузоподъемностью 16/3,2;
20/5 и 50/12,5 т. Грейферные электрич.
К.м. грузоподъемностью 2 т (двухканат-
ные) и 5 т (четырехканатные) имеют в
качестве грузозахватного механизма
грейфер. Вместимость грейфера К.м.
грузоподъемностью 2 т — 0,5 м3,
пролет — 7,5—22,5 м, высота подтема
4—16 м; грузоподъемностью 5 т — 1,6 и
2,5 м3, пролет — 10,5—22,5 и 25,5—
34,5 м при высоте подъема 20 м.
КРАН СМЫВНОЙ — сан.-технич.
прибор, устанавливаемый на унитазе
или чаше туалетной и предназнач. для
смыва поступающих в них выделений че-
ловека в канализационную сеть. К.с.
состоит из корпуса, подводящего патруб-
ка с запорно-регулирующим краном,
смывной трубы, запорного элемента
Кран смывной
а— мембранный; — поршневый; 1,8 — подво-
дящий и выпускной патрубки; 2 — седло; 3 —мемб-
рана (или поршень); 4 — регулировочный винт; 5 —
выпускной клапан мембранной (или поршневой) ка-
меры; б — калиброванное выпускное отверстиемем-
браны (или поршня); 7— рукоятка; 9— пружина
(поршня или мембраны), пускового кла-
пана с рукояткой (или кнопкой),
регулировочного винта. Подводящий
патрубок К.с. подсоединяют к холодному
водопроводу, а смывную трубу — непос-
редственно к унитазу или чаше туалет-
ной без промежуточной емкости, как в
смывном бачке. Особенности работы ту-
алетных приборов заключаются в том,
что их промывка осуществляется расхо-
дом воды из подводящего водопровода, к-
рый должен быть не менее расхода воды,
требуемого на промывку (1,6—1,8 л/с).
В связи с этим К.с. по сравнению с бач-
ками смывными должны иметь подво-
дящие трубопроводы значительно
больших диаметров, что является недо-
статком этих приборов. К.с. — приборы
полуавтоматич. действия. При однократ-
ном и кратковременном (1—2 с) ручном
пуске они автоматически подают воду в
туалетный прибор с заданным расходом
(1,6—1,8 л/с) и объемом (6—8 л), что
обеспечивается открытием при пуске
впускного отверстия и автоматич. его за-
крытием по истечении заданного вре-
мени (4—5 с). В отечеств, и зарубежной
практике в осн. применяют К.с. с
гидравлически управляемым мембран-
ным или поршневым запорным элемен-
том, к-рый в закрытом состоянии
прижимается к седлу давлением воды,
поступающей из подводящего водопро-
вода в рабочую камеру через втулку с
калиброванным отверстием. При на-
жатии на рукоятку вода из рабочей каме-
ры выливается через открытый клапан,
запорный элемент поднимается, откры-
вая отверстие седла, через к-рое вода из
водопровода поступает в туалетный
прибор. Одновременно она поступает че-
рез калиброванное отверстие в рабочую
камеру, заполняя ее в определенное за-
ранее заданное время, после чего запор-
ный элемент закрывает выпускное
отверстие, опускаясь на седло. Время за-
полнения рабочей камеры, а следова-
тельно, время работы К.с., определяется
ее вместимостью, к-рая может
регулироваться винтом, диаметром
калибров, отверстия и давлением воды в
подводящем трубопроводе. При изготов-
лении К.с. применяют латунь с гальвано-
покрытием, пластмассу, формованные
детали из износостойкой резины.
Диаметр подводящего трубопровода дол-
жен быть не менее 25 мм, а наименьшее
давление в трубопроводе не должно пре-
вышать 0,1 МПа. К.с. применяют также
для промывки писсуаров. При этом рас-
ход и объем воды на промывку равны со-
ответственно не менее 0,2 л/с и 0,35 л, а
диаметр подводящего трубопровода — не
более 15 мм.
КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕ-
НА — отношение объемного расхода,
м3/ч, подаваемого или удаляемого из
помещения вытяжного воздуха, к объему
вентилируемого помещения.
Нормируемую К.в. используют при рас-
чете воздухообмена помещений, в к-рых
воздухообмен определяют по укрупн.
показателям.
КРЕСТОВИНА ВЕНТИЛЯЦИОН-
НАЯ — переходная часть, применяемая
при разветвлении воздуховода на 3 на-
правления: ось одного из них (ствол) сов-
падает с осью первонач. воздуховода, а 2
Схемы крестовин
а,б — круглая для аспирации и пневматич. транспор-
та, а также вентиляуции; в —- прямоугольная
др. отклонены от нее влево и вправо на
нек-рый угол. К.в. бывают круглого и
прямоугольного сечений.Их собирают из
прямых участков воздуховодов и
унифициров. переходов для общеобмен-
ной вентиляции и из штанообразных К.в.
для систем аспирации и пневматичес-
кого транспорта. Как и для тройников
вентиляционных, К.в. для систем
аспирации и пневмотранспорта изготов-
ляют с углом ответвления не более 30° —
222 Кристаллизация
при его диаметре основания до 630 мм и
не более 45° — при диаметре свыше
650 мм.Это позволит избежать оседания
транспортируемого материала,
уменьшить аэродинамич. сопротивление
К.в. и сократить потери развиваемого
вентилятором давления.
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ — процесс
образования кристаллов из паров, раст-
воров, расплавов, из в-ва в др.
кристаллич. или аморфном состоянии,
происходящий с выделением теплоты.
К. начинается при достижении нек-рого
предельного условия, напр. переохлаж-
дения жидкости (относительно темп-ры
К.), когда практически мгновенно
возникает множество мелких
кристалликов — центров К.
Кристаллики растут, присоединяя атомы
и молекулы из жидкости. Переохлаж-
дение может быть устранено введением в
жидкость искусств, центров К.
Луч процесса 225
ЛЕБЕДКА ручная — машина для
подъема и опускания щитов, шандор, ре-
шеток и сеток на водозаборных сооруже-
ниях, а также подъема и перемещения
грузов по горизонт, или наклонной пло-
скости при монтажных работах. Л. ручные
напольные, грузоподъемностью 1,25—5 т
различных типоразмеров конструктивно
одинаковы. Подъем и перемещение груза
с их помощью осуществляю гея вращением
рукояток, к-рое передается червячному
колесу, наматывают, трос (канат) на ба-
рабан и перемещают. груз. При этом "со-
бачка" скользит по зубьям храповика. При
прекращении вращения рукоятки привод-
ной вал Л. мгновенно затормаживается.
Для опускания груза рукоятки вращают в
обратном направлении, однако собачка из
зацепления с храповым колесом не выво-
дится. Безопасность работы с Л. обеспечи-
вается автоматически действующим дис-
ковым грузоупорным тормозом. Техниче-
ская хар-ка ручных напольных лебедок
марки ТЛ приведена ниже:
Грузоподъемность,т
Диаметр каната, мм
Канатоемкость, м
Масса, кг
ТЛ-2А ТЛ-ЗД
1,25 .3,2
11 16,5
50 50
150 230
TJ1-5A
5 '
21
75
465
ЛОКАЛИЗАЦИЯ ХОЛОДНОГО
ТОКА ВОЗДУХА — предотвращение
поступления в обслуживаемую или рабо-
чую зону помещения потоков холодного
воздуха от ниспадающих с вертик. на-
ружных ограждений конвективных воз-
душных струй в холодный период года.
Достигается размещением по контуру
наружной стены в нижней ее части на-
греват. приборов либо подачей нагретого
воздуха настилающимися на ограждение
приточными струями из плоских на-
садков, располож. на у ровне пола по кон-
туру ограждения.
ЛУЧ ПРОЦЕССА — изменение со-
стояния влажного воздух на диаграмме
7—d, показывающее направление разви-
тия процесса. Л.п. начинается в точке
нач. процесса и проходит через точку его
конца. Направление Л.п. характеризует
угловой коэфф, г (тангенсугла наклона
Л.п. в косоугольной системе координат I
и d). Для любого процесса угловой ко-
эфф. Л.п., кДж/кг, влаги равен в ==А 7/
A d'\О'"’) , где А/ = /к - /ц — разность
значений уд. энтальпии в конце и нач.
процесса; A d —разность значений уд.
влагосодержания в конце и нач. процес-
са; 10'*’ — поправка, учитывающая раз-
Лебедка ЛРЧ-0,5
i — сварной корпус; 2 - червячное колесо, 3 — руко-
ти кава оси червячного колеса; / - черпяк;5 — канат-
ный барабан
Ручная напольная лебедка грузоподъемностью
1,25—5 т
1 — рама; 2 — квадратные хвостовики приводного
вала для надевания рукояток; 3 — зубчатые переда-
чи; 4 — барабан; 5 —угольники для опора лебедки
мерность. Для вентилируемого (конди-
ционируемого) помещения угловой ко-
эфф. Л.п., кДж/кг, обычно определяют
по ф-ле г ном ~ Ци<б /АГв.н, где Ци —
избытки полной теплоты в помещении,
— влаговыделение в помещении
Угловой коэфф. Л.п. изменяет свое зна-
чение от 0 до ± со . Напр., для процесса
нагрева воздуха в калорифере или в по-
метцении без влаговыделения
для адиабатного процесса— е -0. Поле
диаграммы вокруг точки (напр., точки//
на схеме) разбивают на четыре косо-
угольных квадранта I—IV. Лучи процес-
сов изменения состояния воздуха поме-
щений и вентиляц. воздуха при обрабог-
224 Лучистое отопление
ке располагаются в I и III квадрантах.
Лучи процессов при обработке воздуха в
оборудовании для кондиционирования
воздуха могут располагаться во всех
квадрантах.
ЛУЧИСТОЕ ОТОПЛЕНИЕ—
отопление, при к-ром благодаря излуче-
нию с нагретых излучателей и огражда-
ющих конструкций средняя темп-ра
внутр, поверхности (радиационная тем-
пература помещения) всех ограждений
поддерживается на более высоком уров-
не, чем темп-ра воздуха в помещениях и
в его рабочей зоне. Л.о. при неск. пониж.
(в среднем на 2°С) темп-ре воздуха (по
сравнению с конвективным отоплени-
ем) более благоприятно для самочувст-
вия людей в помещениях (напр., при 19
вместо 21°С в гражданских зданиях).
Л.о. осуществляется системами местного
или центрального панельно-лучистого
отопления.
Спектральная интенсивность излучения повер-
хности абсолютно черного тела
ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН —
теплообмен между поверхностями (в
помещениях), обусловленный их тепло-
вым излучением. Л.т. является важней-
шей составляющей теплового режима.
Совместно с конвективным и струйным
теплообменом он формирует на поверх-
ностях определ. темп-ры, уровень к-рых
предопределяет тепловое состояние по-
мещения. Различие темп-р поверхно-
стей, их ориентации и радиац. свойств
приводит к возникновению сложной
структуры лучистых потоков, отличаю-
щихся по характеру, спектр, составу и
интенсивности. Воздух помещения при
расчете Л.т. обычно считают лучепроз-
рачной средой. Незначит. содержание
многоатомных газов (водяной пар, уг-
лек-та) при малых толщинах (оптиче-
ских) слоя воздуха в помещении практи-
чески не изменяет этого свойства. Огра-
нич. диапазон значений темп-р взаимо-
облучаемых поверхностей в помещениях
(не более 150°С) позволяет заменить по-
лихроматич. излучение монохроматич. с
одинаковыми длинами волн для всех по-
верхностей и вместо спектр, излучения
перейти к интегральному. Используемые
в помещениях материалы обычно обла-
дают высокой поглощат. способностью
температуры тсплообменивающихся поверхно-
стей
(по отношению к длинноволновому теп-
ловому излучению), что дает возмож-
ность во многих случаях не учитывать
многократное отражение от поверхно-
стей и оценивать эффективное излуче-
ние (собств. совместно с отраж.) только
по величине собств. интегрального излу-
чения (см. Тепловое излучение поверхно-
сти).
ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН ПО-
ВЕРХНОСТИ — баланс теплообмена,
обусловленный тепловым излучением взаи-
мооблучаемых поверхностей. Интенсив-
ность лучистого теплообмена, Вт, между
двумя произвольно располож. поверхностя-
ми определяется результирующим пото-
ком, равным для каждой поверхности раз-
ности уходящего и падающего излучения,
Вт: (21-2 = £ 1-2С099 1W1-2((1 - /2), где £1-2 —
привод, относит, коэфф, излучения, завися-
щий от степени черноты взаимооблучаемых
поверхностей, их расположения и соотно-
шения площадей; Со — коэфф, излучения
абсолютно черного тела, равный 5,77
Вт/ (мгк4);уз 1-2—коэффициентоблученно-
сти с первой поверхности на вторую; —
площадь рассматриваемой поверхности, м2;
51-2 — темпгрный коэфф.; й, /г — темп-ры
взаимооблучаемых i юверхностей, °C. Лучи-
стый теплообмен одной поверхности с др.
рассчитывают аналогично с соответствую-
щей заменой индексов. Л.т.п. со всеми ос-
тальными поверхностями помещения мо-
жет быть рассчитан как сумма локальных
потоков с отд. поверхностей. Решецие упро-
щается, если воспользоваться понятием ра-
диационной температуры помещения tR,i
(относительно рассматриваемой /-й
поверхности). Расчет выполняют по при-
вод. ф-ле, где под др. поверхностью следует
понимать радиац. окру жениестемп-рой/д/.
В практич. расчетах пользуются еще более
упрощ. моделью, вводя понятие коэфф. лу-
чистого теплообмена поверхности ад;“
Вт/(м2>°С). При обычных
условиях в помещении (е;- ,85...0,9;^i-/?~
~1;/л-я~1) значение ani 5 ВтДм^’С) и
является весьма устойчивым.
Введение в рассмотрение радиац.
темп-ры помещения tR существенно уп-
рощает вычисления и позволяет свести
расчет сложного Л.т.п., Вт, к удобной для
практич. применения ф-ле (5Л -а 1(Люв-
- tR)Fnon, где а л — коэфф, лучистого
теплообмена поверхности, Вт/(м2-°С);
(пав, /'пав — темп-pa, °C, и площадь, м2,
рассматриваемой поверхности.
Мазутное хозяйство 225
МАГИСТРАЛЬ СИСТЕМЫ ОТОП-
ЛЕНИЯ — часть теплопроводов системы
отопления, соединяющая тепловой
пункт, со стояками и ветвями. М.с.о. наз.
подающей, когда используется для рас-
пределения теплоносителя с запасом
теплоты между стояками и ветвями, и об-
ратной — для возвращения теплоносите-
ля, отдавшего теплоту для отопления, в
тепловой центр. Подающая и обратная
М.с.о. могут быть проложены с тупиковым
(встречным) и попутным (совпадающим
по направлению) движением теплоноси-
теля, Расположение М.с.о. может быть
верхним (в верхней части здания), сред-
ним (в средней части) и нижним (в ниж-
ней части). Горизонт. М.с.о. прокладыва-
ется с уклоном теплопровода: в системе
водяного отопления — при верхнем ее
расположении для сбора воздуха к месту
его выпуска в атмосферу, при нижнем —
для обеспечения аварийного слива воды в
канализационную сеть1, в системе парово-
го отопления — для самотечного движе-
ния конденсата (включая конденсат по-
путный) или аварийного слива конденсата
в канализационную сеть.
Магистраль системы отопления
а — размещение в чердачных (слева), подвальных и
технических (оправа) зданиях шириной до 9 м; б —
тоже, в зданиях шириной более 9 м при тупиковом
движении теплоносителя в трубах; в — то же, в зда-
ниях шириной более 9 м при попутном движении
теплоносителя в трубах; I — магистрали; 2—стояки
При прокладке М.с.о. предусматри-
вается компенсация удлинения труб, на-
греваемых теплоносителем, путем изгиба
их т.о., чтобы напряжение на изгиб не пре-
высило предельно допустимого (для сталь-
ных труб 80 МПа/см2); установки гнутого
(напр., П-образного) компенсатора. Для
отключения каждой магистрали у коллек-
тора системы отопления устанавливают
запорную арматуру на трубопроводах:
чугунные задвижки при Dy й 50 мм, вен-
тили при меньшем диаметре труб. Для
впуска воздуха и спуска воды или конден-
сата из М.с.о. применяются вентили, вы-
полняющие функции воздушных и спуск-
ных кранов. М.с.о., проходящая в неотап-
ливаемом или искусственно охлаждаемом
помещении, близ открываемых проемов,
прокладывается тепловой изоляцией,
имеющей кпд не менее 0,75. Толщина слоя
изоляции определяется по расчету с тем,
чтобы термин, сопротивления толщин со-
ставляли не менее 0,86°С*м2/Вт для труб
Dy < 25 мм и 1,22°С'М2/Вт для труб Dy >
>25 мм. При гидравлическом расчете сис-
темы отопления стремятся к получению
меньших потерь давления в магистралях
по сравнению с потерями давления в сто-
яках.
МАЗУТ — остаток после отгонки от
нефти, бензина, лигроина, керосина и
фракций дизельного топлива. В зависимо-
сти отхимич. свойствМ. можетбыть исполь-
зован как жидкое котельное топливо, для
произ-ва битумов и для др. целей (см. Жид-
кое котельное топливо).
МАЗУТНОЕ ХОЗЯЙСТВО — ком-
плекс устройств, обеспечивающих прием-
ку, хранение и подачу необходимого кол-
ва мазута в котельную и подготовку его
для сжигания в топках котлов. Состоит из
сооружений, включающих приемно-
сливные устройства, мазутохранилища,
мазутонасосную станцию, установки для
ввода жидких присадок, мазутопроводы в
пределах тепловой станции (котельной).
Жидкое котельное топливо может до-
ставляться по трубопроводам, ж.-д. цис-
тернами и автотранспортом. Мазут может
быть осн. топливом, резервным (в зимние
месяцы), аварийным, позволяющим быс-
тро перевести котлы с одного вида топлива
на др., топливом для подсвечивания при
растопке. Для разогрева и слива из цис-
терн могут применяться как сливные эста-
кады с разогревом мазута "открытым" па-
ром или горячим мазутом, так и закрытые
сливные устройства — тепляки. Тип слив-
ного устройства выбирают на основании
технико-экономич. расчета. Из цистерн
разогретый мазут сливают в межрельсо-
вые лотки, выполн. с уклоном 0,007—
0,009, и по ним направляют в приемную
емкость, перед к-рой должны находиться
грубый фильтр-сетка и гидрозатвор. На
дне лотков укладывают паровые трубы.
Приемно-сливное устройство рассчитано
на прием цистерн грузоподъемностью 50;
60 и 120 т. Фронт разгрузки должен обес-
печить слив расчетного суточного расхода
мазута. Из приемной емкости мазут насо;
сами погружного типа перекачивают в ма-
зутохранилище. В осн. М.х. перекачиваю-
щие насосы устанавливают с резервом1, в
растопочном их не резервируют.
От нефтеперерабат. завода мазут в
М.х. тепловой станции подают по одному
трубопроводу; в отд. случаях допускают
подачу по двум трубопроводам с пропуск-
ной способностью каждого, равной 50%
макс, часового расхода топлива при но-
мин. произ-сти котлов. В зависимости от
типа М.х. вместимость мазутохранилища
для ТЭС принимают: осн. ТЭС на мазу-
те — 15-суточный расход при доставке по
ж.д. и 3-суточный по трубопроводам; ре-
зервной ТЭС на газе — 10-суточный рас-
ход; аварийной ТЭС на газе — 5-суточ-
ный расход. Растопочное М.х. тепловых
станций на твердом топливе имеет 3 ре-
зервуара, вместимость каждого из к-рых
зависит от общей паропроиз-сти котлов.
Норм, ряд мазутохранилищ имеет вмести-
мость, м3: 100; 200; 500; 1000; 2000; 3000;
5000; 10 000 и 20 000. Резервуары должны
обладать: пожаробезопасностью, несгора-
емостью, долговечностью, коррозионной
стойкостью против воздействия агрессив-
ных грунтовых вод и хранимого топлива,
удобством обслуживания и очистки от от-
стоя и осадков, возможностью установки
внутри резервуара подогревающих уст-
ройств. Резервуары мазутохранилища
обычно выполняют железобет. или метал-
лич. Последние применяют в районах
Крайнего Севера и в сейсмич. р-нах. В р-
нах со среднегодовой темп-рой 9°С и ниже
металлич. резервуары М.х. теплоизолиру-
ют. При высоком стоянии грунтовых вод
или в сейсмич. р-нах целесообразно при-
менять наземные мазутохранилища. Ма-
зут в резервуарах М.х. разогревают цирку-
ляц. способом по спец, выдел, контуру.
Возможно применение местных паровых
разогревающих устройств. В контуре цир-
куляц. разогрева мазута предусматривают
по одному резервному насосу и подогрева-
телю. Подача насоса циркуляц. разогрева
должна обеспечивать подготовку мазута в
резервуарах для бесперебойного снабже-
ния котельной. Темп-ра мазута в прием-
ных емкостях и резервуарах мазутохрани-
лища выше 90°С не допускается, т.к. при
более высокой темп-ре вода в мазуте вски-
пает (при 100°С), образуется водомазут-
ная пена, происходит интенсивное отста-
ивание воды, увеличиваются потери от ис-
парения легких функций. Для мазута мар-
ки 40 оптом, рабочая темп-ра хранения
50—60°С, марки 100 — 60—70°С.
В Мазутонасосной станции размеща-
226 Математическая модель теплового и воздушного режимов здания
ют оборудование: технологич. (мазутные
насосы, фильтры грубой и тонкой очист-
ки, подогреватели, трубопроводы с арма-
турой, измерит, аппаратуру — счетчики,
манометры, термометры и т.п.); энерге-
тич. (двигатели насосов, задвижки, пуско-
вую аппаратуру для двигателей, электрич.
устройства и пр.); сан.-тех. (вентиляц. ус-
тановки, отопит, приборы и т.п.); грузо-
подъемное (мостовые краны, монорельсы
с тельферами, блоки, лебедки и т.п.). В
осн. и растопочном М.х. схема подачи ма-
зута в котельную может быть одно- или
двухступенчатой в зависимости от требуе-
мого давления перед форсунками. Число
мазутных насосов в каждой ступени осн.
М.х. — не менее 4 (в т.ч. по одному резер-
вному и одному ремонтному). Оборудова-
ние осн. М.х. должно обеспечивать непре-
рывную подачу мазута в котельную при
работе всех рабочих котлов с номин. про-
из-стыо. Давление, создаваемое насоса-
ми, выбирают от 0,02 до 3,5 МПа исходя из
типа применяемых форсунок. В насосной
осн. М.х. предусматривают по одному ре-
зервному подогревателю и фильтру тон-
кой очистки. Схема мазутонасосной стан-
ции должна допускать возможность рабо-
ты любого подогревателя и фильтра с лю-
бым насосом I и II ступеней. Мазут из осн.
М.х. подают к котлам по двум магистра-
лям, рассчит. каждая на 75% номин. про-
из-сти с учетом рециркуляции. Из расто-
почного М.х. мазут поступает в котельную
по одному трубопроводу, пропускную спо-
собность к-рого выбирают с учетом общего
числа и мощности котлоагрегатов и ре-
жима их работы. При расчете трубопрово-
дов скорость мазута в них принимают
0,8—1,0 м/с для всасывающих линий и
1—1,5 м/с для нагнетательных. В магистр,
мазуто про водах котельной и отводах к
каждому котлу должна быть обеспечена
циркуляция мазута. Для этого предусмат-
ривают трубопровод рециркуляции мазу-
та из котельной вМ.х. Прокладка мазутоп-
роводов, как правило, наземная. Мазутоп-
роводы, пролож. на открытом воздухе и в
холодных помещениях, должны иметь па-
ровые или др. обогреват. спутники в общей
с ними изоляции. Существует непрерыв-
ный (путевой) обогрев мазутопроводов по
всей их длине. Обогрев наз. наружным, ес-
ли под мазутопроводом проложены один
или неск. трубопроводов небольшого диа-
метра, по к-рым циркулирует греющий
агент (пар, горячая вода ит.п.). При внутр,
обогреве греющая среда проходит по трубе
меньшего диаметра, проложенной внутри
мазутопровода. На вводах магистр, мазу-
топроводов внутри котельной, а также на
отводах к каждому котлу должна устанав-
ливаться запорная арматура с дистанц.
электрич. и механич. приводами, распо-
ложенными в удобных для обслуживания
местах. Для аварийных отключений на
всасывающих и напорных мазутопрово-
дах устанавливают запорную арматуру на
расстоянии 10—50 м от мазутонасосной.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ТЕПЛОВОГО И ВОЗДУШНОГО РЕ-
ЖИМОВ ЗДАНИЯ — система ур-ний,
описывающая состояние и изменение во
времени параметров, характеризующих
тепловой и воздушный режимы помеще-
ний в здании (темп-ра воздуха и поверхно-
стей, потоки инфильтрующегося и экс-
фильтрующегося воздуха). Основу моде-
ли составляют ур-ния баланса тепловых
потоков на поверхностях, в воздухе объема
помещения и ур-ния баланса потоков воз-
духа в нем. Локальные системы ур-ний
для отд. помещений, объедин. в общую си-
стему ур-ний, составляют математич. мо-
дель теплового и воздушного режимов зда-
ния. Связь между помещениями осущест-
вляется в основном за счет переноса пото-
ков воздуха. Математич. модели,
предназнач. для использования в вычис-
лит. управляющем комплексе систем ав-
томатизированного управления, имеют
определенную специфику. Осн. требова-
ние к математич. модели состоит в обеспе-
чении быстродействия при ее реализации,
что может быть достигнуто относит, про-
стотой модели. В то же время она должна
обладать достаточной точностью, обеспе-
чивающей адекватность ее результатов.
Для удовлетворения этих требований воз-
можны традиц. пути, связанные с совер-
шенствованием алгоритма и программы
расчета, использованием быстродейству-
ющих машин с большим объемом памяти.
Наряду с этим в рассматриваемом случае
используют др. путь, к-рый состоит в уп-
рощении математич. модели помещения
введением в нее ряда хар-к, измеренных в
натурных условиях (коэфф, теплопереда-
чи ограждений, теплообмена, мощности
внутр, источников теплоты, геометрия,
размеров, хар-к воздухопроницаемости,
расхода приточного и вытяжною воздуха
и др.). Подстановка измеренных величин
в базовую математич. модель помещения
позволяет получить частные модели для
каждого помещения в упрощ. виде, гаран-
тирующем достаточную точность числ.
моделирования.
МАТЕРИАЛОПРОВОД — трубоп-
ровод системы пневматического транс-
порта, служащий для перемещения сме-
си воздуха с твердыми частицами.
МЕЛЬНИЦА — машина для из-
мельчения разл. материалов. От дробилок
М. отличаются более тонким помолом ма-
териала (до частиц размером менее 5 мм).
В зависимости от формы и вида рабочего
органа, скорости его движения М. условно
подразделяют на: бараб. (шаровые, стерж-
невые, галечные, самоизмельчения) —
тихоходные; роликовые (валковые, коль-
Валковая среднеходовая мельница
1 — вход горячею воздуха; 2—выход грубых частиц;
3 — подача сырого угля; 4— движение потока смеси;
Ь — выход смеси; б — пружина; 7— валок; 8— корпус
мельницы; 9 — стол
Молотковая мельница
1 — электропривод; 2 — мельничный вентиля-
тор; 3, 4 — выход и отсос пылевоздушной сме-
си; 5 — сепаратор; 6 и 8 — трубы для подвода
сырого угля и горячего воздуха; 7 — питатель
сырого угля; 9 — ротор с билами
Местная пылеуборочная установка 227
цевые, фрикционно-шаровые) — средне-
ходовые; молотковые (шахтные); виб-
рац. с качающимся конусом; струйные,
аэродинамич., без дробящих тел. Бара-
банные М. используются для приготов-
ления каменноугольного пылевидного
топлива и др. целей. В них барабан ци-
линдрич. или цилиндроконич. формы, за-
полн. мелкими телами, вращается вокруг
своей геометрии, горизонт, оси. При вра-
щении барабана свободно движущиеся
мелющие тела (чугунные и стальные ша-
ры, цилиндрики, стальные круглые стер-
жни, кремниевая или рудная галька) из-
мельчают материал ударом, истиранием,
раздавливанием. Для получения продукта
(напр., угольной пыли) заданной крупно-
сти барабанные М. сопрягают с классифи-
каторами (или циклонами, воздушными
сепараторами пыли), разделяющими из-
мельч. уголь на мелкий (готовый) и круп-
ный, возвращаемый в ту же М. Принцип
действия шаровой М. известен св. 150 лет
(см. Барабанно-шаровая мельница). Для
сухого измельчения углей и др. материа-
лов применяют среднеходовые М. (со
средними скоростями движения рабочих
органов). Роликовая М. состоит из гер-
метичного корпуса и вращающегося в нем
горизонт, мелющего кольца, к к-рому пру-
жинами прихваты два ролика диаметром
до 1200 мм. Исходный материал подается
на мелющее кольцо и при его вращении
раздавливается роликами. М. работает в
замкнутом цикле с воздушным классифи-
катором. Крупность исходного материала
для роликовых М. чаще всего — до 20 мм,
в отдельных случаях — до 50 мм. Для при-
готовления пылевидного топлива из мяг-
ких углей, сланца, торфа применяют м о-
лотковыеМ. В кожухе вращается ротор
о- закрепленными на нем шарнирно или
наглухо молотками — билами. Исходный
материал подается на ротор и измельчает-
ся ударами бил. В М. подается горячий воз-
дух и одновременно с измельчением про-
исходит сушка топлива. Измельч. и под-
сунь материал выносится в шахту, из к-
рой мелкие готовые частицы потоком
воздуха подаются в топку, а крупные по-
ступают на ротор и доизмельчаются. Ш а-
х т н ы е М. — быстроходные машины, ли-
нейная скорость на конце била до 65 м/с.
Топливо, подаваемое в них, предваритель-
но дробится на куски мельче 15 мм; про-
дукт — пыль грубого помола. Для измель-
чения материалов средней твердости до
размеров 2—0,06 мм и мельче при ма-
лой произ-сти применяют в и б р а ц и-
о и н ы е М. Барабан М., заполненный ша-
рами на 80% объема, установлен на пру-
жинах. Под действием механич. вибрато-
ра барабан совершает частые (до 3000 в
1 мин) круговые колебания малого радиу-
са (3—5 мм). Материал, загруженный в
барабан, измельчается шарами при их ча-
стых соударениях в колеблющейся массе.
Для очень тонкого измельчения до разме-
ров 0,001—0,05 мм используют с т р у й н
ы е М. Измельчаемый материал подается
во встречно располож. на одной оси эжек-
торы, к к-рым подводятся сжатый воздух
под давлением 0,4—0,8 МПа, перегретый
пар или горячие газы — продукты сгора-
ния. Через разгонные трубки материал с
огромной скоростью (до 500 м/с) поступа-
ет в помольную камеру. Частицы матери-
ала, летящие одна навстречу др., соударя-
ются и разрушаются; измельч. материал
отсасывается из камеры в классификатор,
откуда крупный продукт вновь поступает
в эжекторы.
МЕМБРАННЫЙ ПРИВОД РЕГУ-
ЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА — устройство,
обеспечивающее перемещение клапана и
дросселирование проходящего через него
потока газа. Основой М.п.р.о. служит
круглая пластина из эластичного матери-
ала (прожированной кожи, маслобензо-
стойкой морозоустойчивой резины, про-
а IN*™ рд
ННШННННН
Схема работы мембранного привода регулиру-
ющего органа
а, б, в — при прогибах мембраны, равных соответст-
венно нулю, половине максимального и максималь-
ному; t — зависимость коэффициента С от относи-
тельного прогиба мембраны
резин, полотна или пластмассы), к-рая по
периметру зажимается между фланцами
мембранной коробки. Центр, часть мемб-
раны с обеих сторон обжимается круглы-
ми металлич. дисками, диаметры к-рых
могут быть различными. В регуляторах
давления газа используют и пневматич.
мембранные приводы с противодействием
прогибу мембраны пружиной и грузом. В
качестве рабочего в-ва применяют сжатый
воздух или газ. Силовым элементом при-
вода служит эластичная мембрана. Под
воздействием избыточного давления воз-
духа или газа она прогибается и переме-
щает связанный с нею шток. Противодей-
ствует прогибу мембраны пружина или
груз. Перестановочную силу, развивае-
мую пневматич. М.п.р.о., определяют по
формуле Апер “ CFPa, где С — коэфф, ак-
тивности мембраны; F— проекция повер-
хности мембраны на плоскость ее заделки;
Ро — избыточное давление рабочего в-ва.
Площадь активной поверхности мембра-
ны равна произведению CF. Коэфф, ак-
тивности мембраны С не является пост, ве-
личиной, а зависит от ее прогиба.
МЕСТНАЯ ВЫТЯЖНАЯ ВЕНТИ-
ЛЯЦИЯ — система удаления воздуха
спец, устройствами — местными отсоса-
ми — от мест образования вредных выде-
лений, препятствующая их распростране-
нию по помещению. Расчет М.в.в. сводит-
ся к выбору типа местного отсоса и опреде-
ленного расхода воздуха L, м3/ч,
проходящего через него: L ~ 3600 Fv, где
F— площадь живого сечения местного от-
соса, v — расчетная скорость воздуха в его
рабочем сечении, м/с.
М.в.в., удаляющую запыленный воз-
дух с небольшой (до 100 г/м3) концентра-
цией, наз. аспирацией, для к-рой харак-
терны повыш. скорости движения воздуш-
но-пылевой смеси по воздуховодам, гер-
метизация в соединениях воздуховодов,
очистка выбрасываемого в атм. воздуха.
Перед выбросом в атм. при обосновании
воздух подвергают очистке: от пыли — в
сухих мокрых пылеуловителях — цикло-
нах, рукавных, сетчатых, зернистых и
электрич. фильтрах,скрубберах, ротокло-
нах, пенных аппаратах; от паров и газов —
в абсорберах, адсорберах, ионообменных
фильтрах и устройствах кдталитич. дожи-
та. При соответствующих гигиенич. или
технологич. требованиях приточный на-
ружный воздух очищают от пыли в воз-
душных фильтрах (ячейковых, рулонных,
панельных, электрич.).
МЕСТНАЯ ПРИТОЧНАЯ ВЕНТИ-
ЛЯЦИЯ, воздушное душ и ров а -
п и е — подача с помощью спец, воздухо-
распределит. насадков (душирующих
патрубков) воздуха на фиксиров. рабочие
места с целью создания на небольшом
участке цеха воздушной среды, отличаю-
щейся от микроклимата в осн. помеще-
нии. Душирующие патрубки позволяют
регулировать воздушные потоки в гори-
зонт. и вертик. направлениях. Широко
применяют душирующие патрубки ГШД
(патрубок прямоточный душирующий),
ПДн (патрубок душирующий с «нижним
подводом воздуха) и ПДв (то же с верхним
подводом воздуха). М.п.в. устраивают при
интенсивном облучении работающих (бо-
лее 350 Вт/м2) ,а также при открытых про-
изв. процессах, сопровождающихся выде-
лением вредных в-в, при невозможности
устройства укрытий и местной вытяжной
вентиляции или в дополнение к ним.
МЕСТНАЯ ПЫЛЕУБОРОЧНАЯ
УСТАНОВКА — переносное устройство
для очистки жилых и обществ, зданий и
228 Местное отопление
производств, помещений с незначит. вы-
делениями пыли, для уборки пыли с опре-
дел. участков технологич, оборудования,
выпускаемой продукции, деталей и т.д.
Необходимость использования М.п.у. по-
является также при ремонте высокоточ-
ных механизмов, устройств и приборов,
электрооборудования, радиоаппаратуры,
вычислит, техники. В пром, зданиях для
этой цели используют бытовые пылесосы.
Наибольшее распространение получили
передвижные М.п.у., используемые прак-
тически во всех помещениях. Они особен-
но эффективны там, где пылевыделения
носят местный характер. Кроме того, пе-
редвижные М.п.у. могут применятся в со-
четании с центральными пылеуборочны-
миустановками, что избавляет от необхо-
димости прокладывать трубопровод цент-
ральной установки к данному заныл,
участку или оборудованию.
МЕСТНОЕ ОТОПЛЕНИЕ — обог-
ревание помещения, при к-ром получение
(генерирование), перенос и передача
теплоты происходят в одном и том же по-
мещении. Технич. установка имеет осн.
элементы системы отопления, конструк-
тивно обьедин. в одном агрегате, а тепло-
переносящая рабочая среда нагревается
горячей водой, паром, электрич. током
или при сжигайии к.-л. топлива. Приме-
рами М.о. являются газовое, печное и элек-
трическое отопление. Так, теплота, гене-
рируемая при сжигании газообразного
топлива в газовоздушном отопительном
агрегате, передается в поверхностном
теплообменном аппарате теплоноси-
НАГРЕТЫЙ
ВОЗДУХ
Схема газовоздушного отопительного аппарата
1 — газовая горелка; 2 — дымоход; 3 — вентилятор;
4—теплообменник; 5—теплопроводы-каналы; 6 —
воздушный фильтр
телю — воздуху, нагнетаемому вентиля-
тором. Нагретый воздух выпускается в по-
мещение; охладившиеся продукты сгора-
ния газа отводятся в атмосферу. Достоин-
ство М.о. —установление и регулирование
теплового режима в обогреваемом поме-
щении независимо от климатич. условий в
др. помещениях здания или сооружения;
недостаток — отд. обслуживание каждой
установки. См.также: Местное воздуш-
ное отопление, Местное панельно-лучи-
стое отопление.
МЕСТНОЕ ВОЗДУШНОЕ ОТОП-
ЛЕНИЕ — обогревание отд. помещений
нагретым воздухом при отсутствии центр.
приточной вентиляционной установки
или экономии, нецелесообразности ее ис-
пользования в режиме отопления. Для
М.в.о. применяются: отопительные агре-
гаты с механич. побуждением движения
воздуха, образующие бесканальную сис-
тему воздушного отопления; отопитель-
но-вентиляционные агрегаты с частич-
ной рециркуляцией внутр, воздуха и пря-
моточные также с механич. побуждением
движения воздуха; рециркуляционные
воздухонагреватели с естеств. движением
воздуха, образующие канальную систему
воздушного отопления.
М.в.о. с отопит, или отопит.-венти-
ляц. агрегатами применяется в пром, це-
хах, крупных помещениях обществ, и с.-
х. зданий, квартирах. Выбор системы и па-
раметров нагретого воздуха предопределя-
ется назначением и режимом работы
обслуживаемого помещения (см. Воздуш-
ное отопление). М.в.о. на базе рецирку-
ляц. воздухонагревателя служит для отоп-
ления отд. помещений без пост, рабочих
мест, у световых проемов и лестничных
клеток многоэтажных зданий. Квартирное
воздушное отопление относится к каналь-
ным вентиляторным системам. Оно состо-
ит из размещ. в подшивке под потолком
коридора малогабаритного отопит.-венти-
ляц. агрегата и воздуховодов: наружного
воздуха с приемной решеткой, рецирку-
ляц. и раздачи нагретого воздуха с регули-
рующей приточной решеткой в каждой
жилой комнате. Охладившийся воздух
удаляется наружу из вспомогат. помеще-
ний квартиры. Нагретый воздух в беска-
нальных системах М.в.о. подается в сред-
нюю зону по высоте помещения наклон-
ными или горизонт, струями, в квартир-
ных системах — струями,
настилающимися на потолок или подава-
емыми в нижнюю зону помещения. Пре-
имущества М.в.о. — незначит. металлоем-
кость и малая стоимость систем, низкие
теплоэнергетич. затраты, особенно в ре-
циркуляц. системах, возможность и целе-
сообразность совмещения с вентиляцией,
простота регулирования при водяном теп-
лоснабжении. Недостатки — пониженные
гигиенич. и акустич. показатели.
МЕСТНОЕ ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИ-
СТОЕ ОТОПЛЕНИЕ — обогревание час-
ти объема помещения, в осн. рабочих
мест, путем непосредств. воздействия на
работающих теплового излучения от высо-
Газовоздушные теплой злу чател и
а — с плоским экраном, б — овальным экраном,
1 — тепловая изоляция; 2 — газ о воздуховод; 3 —эк-
ран
котемп-рных излучателей и подвесных
отопительных панелей, темп-ра поверх-
ности к-рых при керамических насадках
может достигать 90(гС. В качестве тепло-
носителя могут быть продукты сгорания
газа, а также электроэнергия. Источники
теплоты, как правило, находятся в обогре-
ваемом помещении. В зависимости от ис-
пользуемого теплоносителя применяют
газовоздушные теплоизлучатели, беспла-
менные горелки инфракрасного излучения
с керамическими насадками излучателя,
электрич. панели. Излучатели крепятся к
фермам перекрытия, к ctoi там или на стой-
ках в помещении с направлением теплоиз-
лучающей поверхности » сторону рабочих
мест. Такие системы имеют миним. протя-
женность магистралей.
МЕСТНЫЙ ОТСО С — вентиляци-
онно-технологич. устройство в виде разл.
укрытий для удаления предных выделе-
ний от места их образования. М.о. бывают
открытого типа, когда источник вредных
выделений находится на нек-ром расстоя-
нии от вытяжного устройства (зонты, зон-
ты-козырьки, бортовые отсосы и т.п.), и
закрытого (полные укрытия), когда источ-
ник вредных выделений находится как бы
внутри М.о. (вытяжные ыакафы, витрин-
ные отсосы, кожухи-укрытия и т.п.). Раз-
личают простые М.о., в к-рых воздух и
вредные выделения удаляются только за
счет разряжения, создаваемого в рабочем
проеме М.о., и активиров, поддувом возду-
ха М.о., в к-рых для направления вредных
выделений используется приточная
струя.
МЕСТНЫЙ ТЕПЛОВОЙ
ПУНКТ — см. Абонентский ввод.
МЕТАНТЕНК — сооружение для
анаэробной стабилизации концентриров.
Метантенк 229
Метан генк
1 — мягкая кровля; 2 — кирпич; 3 — шлак; 4 — смот-
ровой люк; 5 — труба для выпуска газа в атмосферу;
6 — газопровод от газового колпака; 7 — газовые кол-
паки; 8 — пропеллерная мешалка; 9 — переливная
труба; 10 — трубопровод для загрузки сырого осадка
и активного ила; 11 —- трубопроводы для забора осад-
ка сразныхгоризонтов; 12— паровой инжектор;Л? —
трубопровод для выгрузки осадка из конусной части
М.; 14 — термометр сопротивления; 1S — трубопро-
вод для опорожнения М. (в футляре)
органич. субстратов (осадки сточных вод,
избыточный активный ил, концентриров.
производств, стоки и отходы). М. могут
быть цилиндрическими, прямоугольны-
ми, шаро- и яйцеобразными резервуара-
ми. В отечеств, практике используют М.,
представляющие собой железобетонный,
реже металлич., резервуар с конусным
днищем и конич. или сферич. перекрыти-
ем. В верхней части перекрытия располо-
жена горловина. Уровень бродящей массы
находится выше основания горловины,
благодаря чему достигается повыш. интен-
сивность газовыделения на единицу пло-
щади поверхности сбраживаемого осадка,
препятствующая коркообразованию. Теп-
лоизоляция цилиндрич. части М. осуще-
ствляется либо его заглублением в землю
на 1/3—1/2 высоты и обваловкой, либо
возведением кирпичной стенки на рассто-
янии 0,5—0,8 м от стенки М. Газо- и теп-
лоизоляцию перекрытия М. выполняют из
неск. слоев утеплителя, покрытого цемен-
Устройство для автоматич. выпуска газа из
аэротенка
1—свеча; 2—кожух газового колпака;.? — барботаж-
ные трубки; 4 — смотровой люк; 5 — переливная во-
ронка; 6 — подача воды в предохранит, клапан; 7—
переливная трубка; 8 — выпуск воды из предохра-
нит. клапана; 9 — переливной карман; 10 — выпуск
воды из переливного кармана
I
тной стяжкой, слоя шлака, еще одной це-
ментной стяжки и мягкой кровли (руберо-
ид, фольгоизол).
Осадок загружают в верхнюю зону М.
и выгружают из конусной части. Выход-
ные отверстия трубопроводов загрузки и
выгрузки должны быть макс, удалены
один от др., чтобы исключить проскок све-
жего осадка в'трубопровод выгрузки. Бла-
годаря постоянному удалению сброженно-
го осадка из нижней части предотвраща-
ется отложение песка в М. Загрузку осу-
ществляют насосом непосредственно в М.
или через загрузочные бункеры. В послед-
нем случае М. компонуют в группы по два-
четыре с камерой управления в центре. В
камере расположены загрузочные и вы-
грузочные бункеры, трубопроводы, за-
движки, насосы и др. оборудование. За-
грузку и выгрузку осадка производят одно-
временно по прямоточной схеме при раз-
нице отметок в загрузочном и
выгрузочном бункерах около 2,5 м. В за-
грузочных бункерах установлены неза-
топленные водосливы с острой кромкой и
щитовые затворы, позволяющие регули-
ровать распределение осадка между М. и
выключать любой из них из эксплуатации.
Для поддержания однородности бро-
дящей массы предусмотрена система пе-
ремешивания. Гидравлич. перемешива-
ние (насосами, гидроэлеваторами) при*
меняют для М. небольших объемов. В М.
объемом более 2000 м3 используют про-
пеллерные мешалки, устанавливаемые в
центр, трубе. Разработано неск. вариантов
перемешивания бродящей массы с по-
мощью образующегося в М. газа. Исполь-
зуют систему газолифта, введение газа че-
рез диффузоры или вертик. трубки с ин-
тенсивностью 0,8 м3/(м2ч). Газ для пере-
мешивания , забранный из газгольдера или
из-под купола М., вводят в центре у осно-
вания М. Для поддержания темп-ры бро-
дящей массы, соответствующей выбран-
ному режиму сбраживания, предназначе-
на система подогрева. Подогрев осуществ-
ляют острым паром или горячей водой;
разработаны системы d рекуперацией теп-
лоты сброженного осадка. Пар низкого
давления (0,07 МПа) подают во всасыва-
ющую линию насоса. Чаще всего исполь-
зуют пар с давлением 0,2—0,5 МПа, для
подачи к-рого М. оборудуют пароструй-
ным инжектором, забирающим в качест-
ве рабочей жидкости осадок из М. и пода-
ющим смесь его с паром обратно в М. Гид-
равлич. и тепловая циркуляция осадка в
М., происходящая в результате работы ин-
жектора, способствует перемешиванию
бродящей массы. Для подогрева осадка го-
рячей водой используют трубчатые или
спиральные теплообменные аппараты-
Технич. хар-ки последних в 2—3 раза луч-
ше технич. хар-к трубчатых теплообмен-
ников. В М. предусмотрена система сбора
и отвода газа, к-рая включает газовые кол-
230 Метод конечных разностей
паки, установл. на горловине М., газовую
сеть из стальных труб с противокорроз. по-
крытием, газовый киоск и газгольдер. Вы-
деляющийся в процессе брожения газ со-
здает под куполом М. давление около 1,7—
2,5 кПа. Вследствие неравномерности вы-
деления газа в период брожения давление
может повышаться. Для предохранения
купола М. от воздействия избыточного
давления газа в одном из отводящих газо-
вых колпаков смонтировано устройство
для автоматич. выпуска газа в атмосферу.
Газ из М. поступает под кожух газового
колпака и при повышении давления более
4,3 кПа вытесняет воду из барботажных
трубок, проходит через слой воды и через
свечу выбрасывается в атмосферу. Вытес-
ненная избыточным давлением газа вода
через переливную воронку и трубку посту-
пает в переливной карман, откуда сбрасы-
вается в М. При нормализации давления
затвор препятствует выходу газа в атмос-
феру. Давление, при к-ром срабатывает
автоматич. устройство, определяется вы-
сотой расположения подвижной перелив-
ной воронки. От газовых колпаков газ по
газопроводу отводится потребителю, пред-
варительно он проходит через газовый ки-
оск, в к-ром установлена аппаратура для
осушки и замера газа. Потребителями га-
за, как правило, являются котельные ус-
тановки. Для сбора газа и поддержания
постоянства давления в газовой сети на ее
тупиковой линии устанавливают мокрый
газгольдер. Емкость его рассчитывают на
3—4-часовой приток газа. М. оборудуют
также системой перелива на аварийный
случай повышения расчетного уровня бро-
дящей массы. Перелившийся осадок сбра-
сывается в канализац. колодец. В М. боль-
ших размеров по высоте располагают неск.
дополнит, трубопроводов, используемых
для забора осадка с разных уровней при
необходимости дополнит, перемешивания
и промывки трубопроводов в случае их за-
сорения. М. опорожняют из донной части
через спец, трубопровод насосом, работа-
ющим под заливом. М. может быть обору-
дован системой для разбивания корки,
напр., вращающимся спринклерным уст-
ройством, присоедин. к насосу для рецир-
куляции осадка, или вращающейся тру-
бой с отверстиями, через к-рые потоки
осадка направляются на слой корки под
острым углом к вертикали.
В двухступенчатых схемах анаэроб-
ной стабилизации субстратов М. второй
ступени предназначен для уплотнения
сброженного осадка и отделения иловой
воды, в этом случае его строят в виде от-
крытого квадрата, или прямоугольн. ре-
зервуара без подогрева. Впуск осадка в М.
второй ступени рассредоточен, уплотнен,
осадок из приямка удаляется под гидро-
статич. давлением, выпуск иловой воды
производится с неск. уровней. Открытые
М. допускается проектировать в районах
со среднегодовой темп-рой не ниже 6°С.
На второй ступени стабилизации не иск-
лючено применение закрытых М., позво-
ляющих собрать и использовать образую-
щийся газ. В частности, в США существу-
ет двухступенчатая схема, в к-рой М. вто-
рой ступени выполнен в виде закрытого
обогреваемого резервуара с "плавающим"
перекрытием, выполняющим роль газ-
гольдера для М. обеих ступеней. Разрабо-
тано несколько конструкций М. с разделе-
нием объема сооружения на зону броже-
ния и зону уплотнения. Совмещение двух
процессов в одном сооружении позволяет
существенно снизить капит. затраты.
М. и газгольдеры — сооружения
взрывоопасные, поэтому между М. и др.
сооружениями очистной станции разрыв
должен быть не менее 20 м; между газголь-
дером и др. сооружениями — 40 м. Обяза-
тельно устройство молниезащиты. Осве-
щение камеры управления М., электро-
двигатели, электрозадвижки, пускатели,
конгролыю-измерит. аппаратура с элект-
роприводом должны быть во взрывобезо-
пасном исполнении.
МЕТОД КОНЕЧНЫХ РАЗНО-
СТЕЙ в теплопередаче — приближ.
метод расчета темп-рного поля, основан-
ный на переходе от поля g непрерывными
параметрами к цепи (сетке) с сосредоточ.
параметрами. В основе М.к.р. лежит теп-
лопроводности уравнение в конечных
разностях. При этом принимается, что
тепловая емкость каждого элементарного
слоя толщиной А х сосредоточена в его
центре (С =“ ср А х), а проводимость теп-
лоты между центрами элементарных сло-
ев выражается сопротивлением теплопро-
водности А» АхД , где ср и А —объем-
ная теплоемкость и теплопроводность ма-
териала. Расчет ведется ступенями и
заключается в отыскании темп-ры эле-
ментарных слоев в конце расчетных ин-
тервалов времени A z. Связь между А х
и A z выражается числом Фурье Fo Д =
-A zICR. Толщина А х обычно принима-
ется по условиям разбивки конструкции
на целое число элементарных слоев, а рас-
четный интервал времени A z вычисляет-
Графичсская интерпретация метода конечных
разностей (явная схема, Fo А - 1/2)
/, 2,3 и 1 ', 2', 3 ’ — значения температур в центрах
элементарных слоев в расчетные моменты
ся в зависимости от принятого значения
FoA • Влияние граничных условий учиты-
вают, вводя дополнит, (условные) элемен-
тарные слои или полуслои в зависимости
от вида воздействующих факторов и осо-
бенности конструкции. Наиболее простое
решение при явной схеме расчета и про-
странственно-временной сетке, соответст-
вующей Fo А - 1 /2. В этом случае темп-ра
в центре произвольного элементарного
слоя в конце расчетного интервала време-
ни Az равна средней темп-ре в центрах
соседних слоев в нач. расчетного интерва-
ла времени. Наибольшая точность расчета
по явной схеме при Fo А “ 1/6. Однако
расчетный интервал времени A z при этом
уменьшается, и расчет получается громоз-
дким. Для ускорения расчетов разработа-
ны более соверш. способы разбивки про-
странственно-временной сетки (неявная
схема, смешанная и др.), позволяющие
обеспечить нужную точность при мень-
ших затратах расчетного времени.
МЕТОД ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОЙ
АНАЛОГИИ — метод расчета темп-рных
полей, основанный на воспроизведении
теплового процесса электрическим. Воз-
можность воспроизведения вытекает из
аналогии закономерностей тепло- и элек-
тропереноса. Соответствие между хар-ка-
ми этих процессов показано в табл.
Темп-рное поле изучаемой конструк-
ции воспроизводится на геометрически
подобных аналогах из электропроводной
бумаги, фольги, электролита идр. матери-
алов. Пересчет измеренных электрич.
хар-к в тепловые производится с помощью
выбранных масштабов темп-р mt - ixt/ is и
и сопротивлений /на - Ат/Аэ. Тепловой
поток q •“ т<\1 в любом сечении выявляется
по измеренным или расчетным значениям
силы тока 1, при этом масштаб тепловых
потоков пщ - mt//MR. Воспроизведение
темп-рных полей со сложными включени-
ями, с граничными условиями III рода и
др. осложняющими факторами удобнее
проводить на электрич. цепях. Сосредо-
точ. электрич.сопротивления,соединяю-
щие узлы цепи,воспроизводятсосредоточ.
тепловые сопротивления, соединяющие
узлы тепловой сетки (элсктротепловой
аналог метода сеток). Для расчета слож-
ных случаев теплопередачи используют
спец, электромодели с сетками заводского
а б
Процессы теплопроводности (а) и электропро-
водности (б)
Механизмы влагопереноса 231
Сетка термических сопро-
тивлений (а) и соответст-
вующая ей цепь электри-
ческих сопротивлений (б)
Соответствие характеристик
тепло-'И электропроводности
Теплопроводность Электропроводность
обозна- чение характеристика единица измере- ния обозна- чение характеристика единица измерения
t Темп-ра К и Электрич. потенци- ал В или едини- ца потенци- ала
Q Кол-во теплоты кДж G Кол-во электри- чества Кл
ч Тепловой поток Вт I Поток электриче- ства, сила тока Кл/с или А
Лт Термич. сопротив- ление °С-м2/ /Вт Электрич. сопро- тивление Ом
изготовления — электроинтеграторы ЭИ-
12, УСМидр.
МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ МИК-
РОКЛИМАТОМ В ЗДАНИЯХ —- мето-
ды, цель к-рых в стабилизации или целе-
направл. изменении во времени парамет-
ров микроклимата: темп-ры и влажности
воздуха, его подвижности и газового соста-
ва (концентрации вредных в-в). Обеспе-
чение этих-параметров осуществляется си-
стемами отопления — охлаждения, сис-
темами кондиционирования воздуха и
вентиляции. Управление темп-рой возду-
ха в холодное время года возможно изме-
нением тепловой системы отопления. В
свою очередь, изменение тепловой мощ-
ности достигается изменением темп-ры
или расхода теплоносителя в отопи-
тельном приборе. В нек-рых конвекто-
рах имеется дополнит, возможность изме-
нения конвективного потока воздуха, про-
ходящего через прибор. Помимо системы
отопления, управление темп-рой воздуха
возможно изменением темп-ры илирасхо-
да (подачи) приточного воздуха систем
вентиляции или кондиционирования воз-
духа. Предпочтительно для минимизации
затрат энергии согласованное действие си-
стем отопления и вентиляции (кондицио-
нирования воздуха). В теплое время года
управление темп-рой воздуха осуществ-
ляется изменением темп-ры и расхода
приточного воздуха систем воздушного ох-
лаждения (кондиционирования' воздуха).
Возможности приточной системы венти-
ляции по поддержанию темп-ры воздуха
ограничены лишь изменением его расхо-
да. Для управления темп-рой воздуха мо-
гут использоваться приборные системы,
управляющее воздействие в к-рых основа-
но на изменении темп-ры или расхода хо~
лодоносителя (холодная вода или хлада-
гент при непосредств. охлаждении).
Приборные системы охлаждения в сочета-
нии с системами воздушного охлаждения
(кондиционирования) могут оказаться
экономически и энергетически целесооб-
разными. Одним из эффективных с эконо-
мии. точки зрения является управление
темп-рой воздуха в теплое время года с ис-
пользованием ночного проветривания по-
мещения. Возможности применения его
расширяются за счет аккумуляции "ноч-
ного холода" ограждениями зданий. Для
охлаждения приточного воздуха в систе-
мах вентиляции и кондиционирования
могут использоваться аккумуляц. свойст-
ва грунта при прокладке в нем вентиляц.
каналов. Тепловая емкость подземных ка-
налов увеличивается за счет устройства в
них спец, каменных кладок и др. аккуму-
лирующих насадок. Влажность воздуха в
помещениях обеспечивается изменением
влагосодержания или расхода приточного
воздуха систем вентиляции и кондицио-
нирования. Управление влажностью
внутр, воздуха возможно непосредственно
подачей в помещение водяного пара. Для
этой же цели используется подача водяно-
го тумана, вырабатываемого в спец, уст-
ройствах. Концентрация вредных газов
(паров, аэрозолей) в помещении регули-
руется изменением расхода приточного
воздуха. При использовании рециркуляц.
систем изменение концентрации вредных
в-в в помещении достигается изменением
соотношения наружного и внутр, воздуха.
Эффективным с энергетич. и в большинст-
ве случаев с экономич. точки зрения явля-
ется управление параметрами микрокли-
мата за счет периодич. выключения сис-
тем отопления, вентиляции и кондицио-
нирования воздуха. Использование этого
метода управления основано на тепловой
емкости помещения, влагоемкости и газо-
вой емкости воздуха в объеме помещения.
Прерывистая работа систем целесообраз-
на в помещениях с переменным режимом
тепло-, влаго- и газовых выделений в том
случае, если допускаются значит, колеба-
ния параметров микроклимата. Реализа-
ция этого эффективного способа управле-
ния требует, как правило,совместного со-
гласов. действия комплекса систем отоп-
ления-охлаждения и вентиляции.
МЕХАНИЗМЫ ВЛАГОПЕРЕНО-
СА — физ. явления, обусловливающие
перемещение влаги в материалах и конст-
рукциях. Исследования механизмов вла-
гопереноса в капиллярно-пористых телах
в нашей стране были выполнены шкалами
А.В. Лыкова и Б.В. Дерягина. Влага в ма-
териалах может перемещаться в виде пара
и жидкости. При рассмотрении механиз-
мов влагопереноса удобно пользоваться
идеальными моделями цилиндрич. ка-
пилляров. Важнейшими механизмами
влагопереноса являются следующие.
Перенос влаги в виде пара.
Молярный перенос пара в макрокапилля-
рах происходит под действием градиента
общего давления, когда вместе с влажным
воздухом перемещается водяной пар.
Диффузия пара в макрокапиллярах
(r>10'z м) происходит под действием гра-
диента парциального давления при усло-
вии, что длина свободного пробега моле-
кул водяного пара 2 значительно меньше
характерного поперечного размера капил-
ляра d, т.е. Хп ~ A /d 1.
Диффузия пара в мезокапиллярах
(г > 10‘7 м), или эффузия, происходит под
действием парциального давления пара
при условии Хп >1.
Изотермическое скольжение моле-
кул пара вдоль стенок капилляра может
заметно влиять на диффузию пара, когда
A —d, но Кп < 1.
Неизотермическое скольжение пара
вдоль стенок капилляра происходит в тон-
ком капилляре, соединяющем два конеч-
ных объема, разница темп-р между кото-
рыми А Т. Вследствие этого эффекта пар
перемещается вдоль стенок капилляра в
более нагретую область.
При термодиффузии пара в макрока-
пиллярах он диффундирует из области с
более высокой темп-рой в область с мень-
шей. Причина этого явления — большее
парциальное давление пара, находящего-
ся в равновесии с поверхностями менисков
воды в области с более высокой темп-рой.
232 Мешалка
Перенос влаги в виде жид-
кости. Фильтрация жидкой влаги про-
исходит при наличии градиента общего
давления. При этом движение жидкости
подчиняется закону Дарси. Капиллярное
поднятие воды имеет место при соприкос-
новении материала с поверхностью воды.
Движение воды под действием гради-
ента капиллярного давления (потенциа-
ла) , к-рым является величина Ч* -cry, где
у — кривизна поверхности мениска; м ,
о— поверхностное натяжение воды, Н/м.
Капиллярный осмос заключается в
течении раствора в порах или капилля-
рах под действием градиента концент-
рации.
Термокапиллярное течение можно
рассматривать как разновидность движе-
ния воды под действием градиента капил-
лярного давления. Поверхностное натя-
жение воды увеличивается с понижением
темп-ры. Поэтому капиллярное давление
будет выше в той части капилляра, где ни-
же темп-ра (при равной кривизне мени-
сков) .
Термоосмотическое течение заключа-
ется в течении жидкости в порах под дейст-
вием градиента темп-ры, вследствие к-рого
‘появляется градиент термин. напряжения в
граничных слоях жидкости.
Перенос влаги в виде пле-
нок происходит под действием градиен-
та расклинивающего давления. Понятие
"расклинивающее давление" введено Б.В.
Дерягиным. Расклинивающее давление
характеризует поле поверхностных сил в
системе твердая поверхность — тонкая
прослойка жидкости. Оно присуще сма-
чивающим пленкам толщиной более 0,8—
1 нм. Отд. компоненты расклинивающего
давления связаны с соответствующими по-
верхностными силами, среди к-рых мож-
но выделить: молекулярные силы, опреде-
ляемые наличием дипольных моментов;
электростатич. силы, обусловленные ад-
сорбцией из раствора ионов одного знака и
наличием разности электрич. потенциа-
лов между поверхностью и слоями жидко-
сти; структурные силы, вызванные тем,
что в слоях жидкости, граничащих с твер-
дой поверхностью, происходят структур-
ные изменения жидкости, в результате че-
го появляется сеть иаправл. водородных
связей. Результирующий эффект этих со-
ставляющих поверхностных сил в зависи-
мости от толщины пленки выражается
изотермой расклинивающего давления
Л (А).
Термокапиллярное течение пленок
возникает, если вдоль поверхности пленки
существует градиент темп-ры.
Течение незамерзающих пленок во-
ды происходит за счет движения их по по-
верхности и между льдом и твердой повер-
хностью. Незамерзающие прослойки об-
разуются как граничная фаза, структура
к-рой изменена, вследствие чего их свой-
ства существенна отличаются от объемных
свойств воды. Вязкость воды в прослойках
превышает вязкость объемной воды в де-
сятки раз. Незамерзающие прослойки во-
ды могут перемещаться под действием гра-
диентов темп-ры и давления. Существ,
вклад может вносить термокристаллизац.
течение пленок, к-рое наблюдается в ка-
пилляре между менисками льда, имею-
щими разную темп-ру. Кроме рассмотрен-
ных механизмов существуют и др., однако
они или имеют меньшее значение для вла-
гопереноса, или могут реже наблюдаться,
чем описанные.
МЕШАЛКА — аппарат, обеспечи-
вающий смешивание одного компонента
(растворимого или нерастворимого) с др.,
а также поддержание нерастворившихся
частиц в растворителе во взвешенном со-
стоянии. В известковом хозяйстве при-
меняют М. разл. типов: гидравлическую,
перемешивание с помощью к-рой обеспе-
чивается за счет рециркуляции жидкости
во всем сечении резервуара (вместимость
резервуаров заводского изготовления —
1 —14 м3); механич. лопастную (мутил-
ку), обеспечивающую перемешивание в
резервуаре за счет турбулентности жидко-
сти, создаваемой движением лопастей,
скребков, цепей и рамок, вращаемых
электроприводом через систему редукто-
ров с соответствующей (расчетной) часто-
той вращения (вместимость мутилок до
40 м3). М. могут выполнять роль как резер-
вуаров-хранилищ известковых суспен-
зий, так и расходных баков с растворами
необходимой концентрации.
Мешалка гидравлическая циркуляционная
I — корпус; 2 и 4 — патрубки отвода и подвода изве-
сткового молока;.?—патрубок опорожнения; 5 — пе-
релив
Мешалка механическая
1 — подача известкового молока, 2 — резервуар; 3—
электропривод; 4 —лопастная мешалка;5 — корпус;
б — выпуск; 7 — перемешиватель; 8 — лоток; Р — за-
твор
МИКРОКЛИМАТ ПОМЕЩЕ-
НИЯ — сочетание метеорологии, факто-
ров (темп-ры, подвижности, относит,
влажности воздуха) и темп-ры внутр, по-
верхностей помещения.
МИКРОМАНОМЕТР — жидкост-
ный манометр, применяемый для точного
измерения малого давления в жидкостях и
газах. М. выполняют в виде накл. калиб-
ров. трубки с малым поперечным сечени-
ем, присоедин. к сосуду — резервуару,
имеющему вместимость, значит, превы-
шающую вместимость трубки. Соотноше-
ние вместимостей сосуда и трубки подби-
рают так, чтобы изменение уровня жидко-
сти в трубке практически не сказывалось
на изменении уровня жидкости в сосуде.
Благодаря этому уровень жидкости пока-
зывает измеряемое давление. Увеличени-
ем наклона трубки к горизонту достигает-
ся повышение точности замера. М. выпу-
скается с пост, и изменяющимся углом на-
клона трубки. Избыточное (по сравнению
Мойка кухонная 233
Схемы измерения давления в воздуховодах
а—полного и статич. в нагнетат. воздуховоде; б—то
же, во всасывающем воздуховоде; в — динамическо-
го в нагнетат. или во всасывающем воздуховоде; 1 —
штуцер для измерения статич. давления;^ — трубка
Пито для измерения полного давления; 3 — микро-
манометры
с давлением окружающего воздуха) дав-
ление воздуха, Па, при измерении М. вы-
числяют по ф-ле Р " 9,81/iy жКм81п а , где
h — показания М. (число делений по шка-
ле, мм); у — относит, уд. вес рабочей
жидкости (отношение уд. весов рабочей
жидкости и воды); Км — тарировочный
коэфф; а — угол наклона трубки М. к го-
ризонту, град. В вентиляционных систе-
мах М. шлангами соединяют с датчиками
давления (Пито трубкой, штуцером,
припаянным к стенке воздуховода, и пр.).
При правильном присоединении шлангов
рабочая жидкость (обычно подкраш.
спирту ж“0,8) выдавливается из сосуда в
трубку.
МИКРОФИЛЬТР — устройство для
предварит, очистки поверхностных вод от
планктона, грубодисперсных примесей
минер., растит, и животного происхожде-
ния с размерами частиц 1—150 мкм, а так-
же очистки и доочистки сточных вод. М.
представляет собой горизонтально распо-
лож. разъемный в продольном направле-
нии барабан, размещаемый в прямоуголь-
ной камере и на 0,85 диаметра погружен-
ный в воду. По его образующей на подлож-
ке крепится стальная, бронзовая или
капроновая сетка галунного или квадрат-
ного плетения с проходными отверстиями
размером 20—60 мкм. Частота вращения
барабана М. 0,05—0,2 об/с, скорость
фильтрования 10—50 м/ч. Предпочтит.
направление фильтрования — изнутри
наружу, что облегчает промывку сетки и
удаление задержанных примесей. В зави-
симости от колебаний расхода обрабаты-
ваемой воды и свойств ее примесей регу-
лируют частоту вращения барабана и чис-
ло рядов промывных форсунок.
Обрабатываемая вода поступает
внутрь вращающегося барабана М. из боко-
вого канала через перфориров. часть соосно
расположенного полого вала, фильтруется
через сетку, проникает в камеру и далее че-
рез Окна отводится в канал фильтрата. При
засорении сетки и достижении макс, пере-
пада уровней воды автоматически включа-
ется устройство, промывающее полосу сет-
ки на верхней образующей барабана. Про-
мывная вода собирается воронками и по глу-
хой части полого вала отводится в водосток.
Потери напора намикросеткепринимаютдо
0,3 м вод. ст., а общие потери напора на ус-
тановке — 0,5—0,7 м. Расход воды на про-
мывку М. составляет до 1,5% кол-ва фильт-
рата. Промывная вода подается под давле-
нием 0,15—0,25 МПа. При обработке по-
верхностных вод М. размещают в начале
технологич. схемыдовведенияреагентов.М.
позволяет извлекать из воды до 75% диато-
мовых идо 95% сине-зеленых водорослей,
задерживать до 98% зоопланктона и сни-
жать содержание взвешенных в-в до 60—
80%. После каждого фильтроцикла повер-
хность сетки очищают от отложений взвеш.
в-в. Однако при этом часть отложений дол-
жна оставаться в качестве фильтрующ. ма-
териала, т.к. чистая сетка не обеспечивает
надлежащего извлечения из воды взвеш. в-в.
Степень очистки определяется размерами
ячеек. Следует иметь в виду, что планктон и
яйца нек-рых низших ракообразных могут
проходить через фильтров, сетку и повторно
развиваться в последующих сооружениях и
резервуарах, особенно если повысится
темп-ра. М. выпускают двух видов: МФМ
(микрофильтры модернизированные) и
МФБ (микрофильтры с дополнит, оборудо-
ванием бактерицидными лампами). Пер-
вые используют для предварит, обработки
природных вод, вторые — сточных вод с со-
держанием взвеш. в-в до 40 мг/л (эффект
очистки составляет 50—60 % при снижении
БПКполн на 25—30%).
МНОГОЗОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУ-
ХА — система на базе центральной ус-
тановки кондиционирования воздуха,
предназнач. для обслуживания ряда по-
мещений с различным тепловлажност-
ным режимом. Включает в состав водо-
нагреватель первого подогрева и камеру
орошения или воздухоохладители и ка-
меру орошения. Водонагреватель второго
подогрева вынесен за пределы установки
и монтируется отдельно для каждой зо-
ны. Воздухонагреватели зональные ре-
гулируют применительно к тепловому
режиму обслуживаемой ими зоны. Сис-
темы могут быть прямоточными и рецир-
куляционными.
МОЙКА КУХОННАЯ — сан.-тех-
нич. прибор, устанавливаемый в кухнях
жилых и обществ, зданий и предназнач.
для мытья посуды и пищевых продуктов,
заполнения различного рода емкостей для
приготовления пищи и др. хоз.-бытовых
целей. М.к. в общем случае состоит из ча-
ши, сливной полки, водоразборного сме-
сителя, сифона, выпуска с пробкой, пере-
лива и деталей крепления. М.к. устанав-
ливают на кухонном шкафу или на крон-
штейнах, прикрепляемых к стене.
Смеситель присоединяют к холодному и
горячему водопроводу, а сифон с выпу-
ском и переливом — к канализационной
сети.
Различают М.к. накладны е, ус-
танавливаемые вместо крышки кухонного
шкафа, и встраиваемые — вмонти-
рованные в крышку шкафа. Изготовляют
М.к. с одной или двумя чашами*, со слив-
ной полкой или без нее. Размеры М.к., мм,
колеблются в пределах: длина 450—1400,
ширина 450—600, высота чаши 160—180
и высота от пола до борта чаши 850. Часто
М.к. комплектуют вставляемыми в чашу
мойки пластмассовой разделочной доской
и корзиной для обработки продуктов. При-
меняют М.к., штампованные из нержаве-
ющей или эмалированной стали, формо-
ванные или литые из пластмассы, керами-
ки, полимербетона, литые чугунные эма-
лированные. Смеситель, устанавлива-
емый на борту М.к. или на стене над ее
чашей, имеет удлин. излив с аэратором.
Выпускают смесители с моечной щеткой
на гибком шланге и переключателем пото-
ка с излива на щетку, а также с выдвиж-
ным изливом на гибком шланге с насад-
ком, переключающимся на компактную
аэрируемую струю или душирующую
234 Мокрые пылеуловители
Мойка кухонная
а — стальная эмалированная или из нержавеющей
стали с одной чашей накладная; б — то же, встраива-
емая; в — то же, накладная со сливной полкой; г —
чугунная эмалированная с двумя чашами наклад-
ная; 1 — сифон; 2 — выпуск с пробкой и цепочкой;
3 — подводящие патрубки смесителя; 4 — чаша; 5
смеситель двухрукояточный со щеткой на гибком
шланге; 6 — смеситель с одной рукояткой; 7 — ку-
хонный шкаф; 8 — сливная полка; 9 — отверстие для
установки выпуска и сифона; 10—отверстие для ус-
тановки смесителя
струю. - Смеситель, кроме того, может
иметь штуцер для присоединения стир.
машин. Сифон и перелив дляМ.к. обычно
изготовляют из пластмассы с одним (для
одно чашечных) или двумя (для двухча-
шечных) выпусками, воронки к-рых, а
также крышки перелива, часто выполня-
ют из нержавеющей стали или латуни с
гальванопокрытием. Сифоны имеют шту-
цер для подсоединения стир. машины и
выпуск с управляемой с помощью рукоят-
ки пробкой. Рукоятка размещается на бор-
ту чаши, корпусе смесителя или перелива.
Операции с продуктами выполняют на
вставной разделочной доске, сливной пол-
ке или вставной корзине, пользуясь при
этом проточной струей воды из излива, мо-
ечной щетки на гибком шланге или водой
из заполненной чаши при закрытой проб-
ке выпуска. При пользовании стир. маши-
ной ее подающий шланг присоединяют к
штуцеру смесителя, а выпускной — к
штуцеру сифона.
МОКРЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ —
устройства, в к-рых улавливание пыли про-
исходит в результате контакта запыл. газо-
вого потока с жидкостью, к-рая захватывает
взвеш. частицы пыли и уносит их из пылеу-
ловителя в виде шлама. Поверхности кон-
такта: капли, пленка, газовая струя, пузырь-
ки и пленка, капли и пленка. Улавливание
частиц пыли на названных поверхностях
контакта происходит за счет действия прак-
тически всех эффектов осаждения (см.
Улавливание частиц воздуха или газов).
Достоинство М.п.: простота, небольшая сто-
имость, высокая эффективность, возмож-
ность использования при высоких темп-ре и
влажности газа, а также в случае опасности
самовозгорания и взрыва газов или пыли;
возможность одноврем. очистки газовотпы-
ли, извлечения вредных газообразных при-
месей и охлаждения газов. Недостатки:
улавливаемая пыль выделяется в виде шла-
ма, в результате чеготребуется очисткасточ-
ных вод и удорожается система газоочистки;
в случае очистки агрессивных газов проис-
ходит коррозия пылеуловителей и комму-
никаций,*
В качестве жидкости в М.п. использу-
ют воду. При одновременных улавлива-
нии пыли и очистке газов от вредных газо-
образных составляющих в качестве жид-
кости применяют абсорбенты. Жидкость в
М.п. подводится механич. и пневматич.
форсунками.
Классификация М.п. основана на
способе их действия и включает след. осн.
группы скрубберов: полые, насадочные;
тарельчатые (пенные пылеулавливате-
ли); с подвижной насадкой; ударно-
инерц. действия (ротоклоны); центробеж-
ные, механич. (динамич.), скоростные
(скрубберы Вентури).
МОНТАЖ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ
СИСТЕМ — установка, размещение и за-
крепление согласно проекту вентиляц.
оборудования и qe™ воздуховодов. В со-
став вентиляц. оборудования входят: вен-
тиляторы, электродвигатели, калорифе-
ры, филыпры, камеры орошения, возду-
хоохладители и т.д.
Приготовление и обработка воздуха
осуществляются кондиционерами, очист-
ка выбрасываемого в атм. воздуха в вытяж-
ных вентиляционных системах — цик-
лонами, скрубберами и др. устройствами.
Для перемещения и распределения возду-
ха по отд. помещениям применяют возду-
ховоды. По форме они бывают круглого и
прямоугольного сечения, по конструк-
ции —- прямошовные, спирально-замко-
вые, спирально-сварные, индустриальные
с угловым защелочным фальцем, изготов-
ляемые из панелей и др.строит, конструк-
ций. Фасонные части предназначены для
соединения участков вентиляц. сети разл.
диаметров или сечений (переход, конфу-
зор, диффузор) и для изменения направ-
ления движения воздуха в вентиляц. сети
(отвод, полуотвод, утка, тройник вен-
тиляционный, крестовина вентиляцион-
ная и т.д.). Все типовые детали вентиляц.
систем (воздухораспределители, дефлек-
торы и др.) имеют стандартные фланцы
для присоединения их к воздуховодам.
Наиболее распространенными в системах
вентиляции фасонными частями являют-
ся отводы, тройники и крестовины. Отвод
круглого сечения состоит обычно из пяти
или менее звеньев (внутр, части отвода)
и двух стаканов (крайние части отвода).
Каждый отвод имеет свой диаметр D,
радиус кривизны R, определ. число
звеньев под углом поворота а. Диаметр
отвода равен диаметру воздуховода, к
к-рому он присоединяется. Радиус кри-
визны R принимают для систем вентиля-
ции равным 1,5.0, для систем аспира-
ции — 20. Угол а “ 90° или менее.
По форме тройники круглого и пря-
моугольного сечения бывают нормализо-
ванными и штангообразными. У первых
одна часть (ствол) является продолжени-
Мусоросжигательный завод 235
ем линии воздуховода и ось ствола пер-
пендикулярна основанию тройника,
другая (ответвление) отклонена от ствола
под углом 90°. У штангообразных трой-
ников обе части отклонены ог оси воз-
духовода.
Кроме металлич. в вентиляции при-
меняют воздуховоды (и фасонные части)
из винипласта, стеклопластика, полиэти-
лена, стеклоткани, кирпича, бетона, шла-
коалебастра, шлакобетона и др. материа-
лов. Воздуховоды круглого и прямоуголь-
ного сечений из винипласта изготовляют
только на сварке из листов толщиной 3—
9 мм и длиной не более 2,5 м. Отд. участки
воздуховода из винипласта соединяют
также на фланцах, выполненных из ви-
нипластового уголка. При использовании
винипластовых воздуховодов все метал-
лич. детали (оси болты) следует выпол-
нять из нержавеющей стали, т.к. обычная
сталь быстро разъедается коррозийными
средами.
Перед началом монтажа производят
проверку качества и комплектации необ-
ходимых для них изделий. И.в.с. на круп-
ных объектах, как правило, начинают с
монтажа воздуховодов и установки при-
точных камер и др. крупногабаритного
оборудования. До начала сан.-технич. ра-
бот производят приемку объекта под мон-
таж: проверяет правильность геометрич.
размеров строит, конструкций, привязку к
ним фундаментов под установку оборудо-
вания (расстояние от стен, перегородок и
т.д.), наличие отверстий в фундаментах
для анкерных болтов, правильность уста-
новки закладных деталей для крепления
вентиляц. решеток, герметич. дверей и др.
Крупногабаритное оборудование обычно
поступает в разобранном виде, поэтому его
проверяют, устраняют обнаруж. повреж-
дения и компонуют. Особое внимание уде-
ляют установке вентиляторов больших
размеров. После осмотра и устранения не-
достатков раму вентилятора устанавлива-
ют на выверенный фундамент, на времен-
ные подставки (деревянные бруски). За-
тем устанавливают виброизоляторы под
раму, число и место установки к-рых оп-
ределяют проектором. На выровненное
виброоснование ставят вентилятор и регу-
лируют пружинные виброизоляторы с по-
мощью деревянных брусков. До пуска вен-
тилятора необходимо убедиться в свобод-
ном вращении его турбины. Проверяют
соосность шкивов вентилятора и электро-
двигателя, а также канавок под клиновые
ремни. У правильно собранного вентиля-
тора зазор между задней стенкой кожуха
и ту рбиной должен составлять не более 4 %
диаметра турбины, а между турбиной и
диффузором — не более 1%. При пра-
вильно отбалансированном вентиляторе
турбина должна, не раскачиваясь из сто-
роны в сторону, останавливаться сразу в
любом положении. Перед установкой ка-
лориферов проверяют их соответствие
проекту, а затем производят гидравлич.
испытание (опрессовку).
Монтаж центральных кондиционе-
ров большой произ-сти, скрубберов и цик-
лонов — операция трудоемкая, т.к. они
имеют значит, массу. Для их транспорти-
ровки следует подготовить подъездные пу-
ти, освободить место для разгрузки, оста-
вить спец, монтажные проемы в строит, ог-
раждениях здания.
Воздуховоды на строит, объекте соби-
рают непосредственно на полу или пере-
крытии в крупные блоки — воздуховоды
длиной 25—30 м, состава, из их прямых
участков и фасонных частей. Длина блока
определяется условиями монтажа и нали-
чием грузоподъемных механизмов. После
этого устанавливают последовательность
монтажа блоков. На строит, конструкциях
намечают и привязывают места установки
креплений, если до этого не были постав-
лены соответствующие закладные детали
в строит, конструкциях. Уточняют спосо-
бы и места размещения средств монтажа
(лебедок, талей, блоков, полиспастов и
др.), подготавливают к работе инвентар-
ные леса, подмости, вышки в зависимости
от отметки монтируемого воздуховода. За-
тем собранный блок или узел воздуховода
стропят инвентарными или полуавтома-
Схемы отводов
а— вентиляционный круг-
лого сечения 90и; б — то же,
для вентиляции; в — прямо-
угольный для аспирации и
пневмотранспорта круглого
сечения; г — штампованный
круглого сечения; д ~~лПря-
моугольного сечения 90и; е —
толке, угол поворота меньше
90й; ж — то же, панельный
тич. стропами (положение центра тяже-
сти блока уточняют пробным провешива-
нием) и на концах привязывают оттяжки.
Блок воздуховодов поднимают на проект-
ную отметку, подвешивают к ранее уста-
новленным креплениям и соединяют
фланцами с предварительно смонтиро-
ванным блоком или участком воздуховода.
В процессе монтажа блоки воздуховодов
поддерживают на весу лебедками и троса-
ми до окончательной подвески или уклад-
ки на кронштейны.
Монтаж вертик. воздуховодов про-
изводят разл. методами: с помощью лебе-
док, автокранов, наращиванием и выдав-
ливанием. Перед началом монтажа уста-
навливают лебедку с отводным блоком,
наверху располагают консоль (тоже с
блоком). Собранную из отд. частей плеть
воздуховода с растяжками поднимают
лебедкой. С помощью оттяжки его за-
крепляют в проектном положении и сое-
диняют с ранее подвешенным участком
воздуховода. Монтаж воздуховодов аспи-
рац. систем и пневмотранспорта принци-
пиально не отличается от монтажа возду-
ховодов общего назначения, но при этом
обязат. условием является их повыш.
герметичность. Воздуховоды, в к-рых об-
разуется конденсат, необходимо прокла-
дывать с уклоном 0,01—0,015 в сторону
дренирующего устройства.
Монтаж воздуховодов следует начи-
нать со стороны вентилятора. К нему воз-
духовод крепят с помощью гибкой вставки
из брезента или спец, ткани.
Монтаж деталей вентиляц.систем
(воздухораспределителей, зонтов и др.)
производят после завершения монтажа се-
ти воздуховодов. Воздухораспределит. ус-
тройства крепят к патрубкам воздуховодов
имеющимися у них присоединит, фланца-
ми. Воздухораспределители, кроме своего
осн. назначения — подавать воздух, вы-
полняют декоративные функции, поэтому
при монтаже их следует располагать по од-
ной линии или в шахматном порядке. Они
не должны иметь перекосов, вмятин.
Вентиляц. воздухозаборные отвер-
стия иногда достигают значит, размеров и
могут состоять из скомпонов. на жестком
каркасе большого числа типовык жалю-
зийных решеток небольшого размера. Для
установки решетки в стене здания делают
проем такого размера, чтобы в нем поме-
щалась закладная металлич. рама.
Смонтированную систему вентиля-
ции принимают в эксплуатацию после
предварит, пусковых испытаний и регули-
рования при условии исправной и непре-
рывной работы вентиляц. установок в те-
чение 3 ч.
МУЛЬТИЦИКЛОН — то же, что
Батарейный циклон.
МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНЫЙ ЗА-
ВОД — предприятие для сжигания му-
сора (твердых бытовых и пром, отходов)
в котлах или в спец, печах. Мусоросжи-
гание проводится при темп-ре 900—
1000°С, при к-рой разрушаются практи-
чески все органич. соединения. Мусоро-
сжигат. котлы или печи располагают на
расстоянии не менее 300 м от жилых
236 Мусоросжигательный завод
Схема технологического процесса сжигания му-
сора
1 — бункер для приема мусора; 2 — мостовой кран;
3—загрузочный бункер топки; 4—питатель; 5 — па-
ровой воздухоподогреватель; 6 — вентилятор пер-
вичного воздуха; 7 — водяной воздухоподогрева-
тель; 8 — зольные бункеры; 9 — колосниковая ре-
шетка; 10 — гасительная ванна со скребком для уда-
ления шлака; II — сопла вторичного дутья; 12—
котел; 13 — обводной шибер; 14 — бункер для лету-
чей золы; 15 — скребковый конвейер, 16 — электро-
фильтр; 17 — дымосос; 18 — дымовая труба; 19—
шлаковый конвейер; 20 — электромагнитный шкив,
21 — мостовой кран; 22 — отделение удаления шла-
ка; 23 — молотковая дробилка; 24 — ленточный кон-
вейер для шлака
кварталов. Гл. энергетич. преимущество
М.з. — получение теплоты, к-рая в даль-
нейшем может быть использована. М.з.
работают без выделения пыли при макс,
механизации всех рабочих процессов.
Конструктивные узлы М.з. обладают гер-
метичностью, не допускающей утечки
вредных или ядовитых продуктов сгора-
ния. В остатках, образующихся после
сжигания мусора, содержится большое
кол-во легкорастворимых соединений. К
их складированию предъявляют такие
же строгие требования, как и к органи-
зов. свалкам. По опыту мн. стран кап.
вложения на М.з. в зависимости от тех-
нологии и мощности достигают 50—
250 долл, на 1 т сырого мусора, обраба-
тываемого в год. Эксплуатац. расходы
равны 5—20 долл, на 1 т сырого мусора,
не считая расходов на кап. ремонт.
Ежегодно в городах накапливается
около 40 млн т твердых бытовых отходов
(ТБО). При их сжигании на М.з. горю-
чие компоненты окисляются, образуются
диоксид углерода СОг, пары воды и разл.
газообразные примеси, в т.ч. токсичные.
Несгоревшие компоненты выносятся из
топки уходящими газами в виде твердых
примесей золы-уноса и сажи, составля-
ющих в среднем 3—6% сухой массы
сжигаемых отходов. Уходящие дымовые
газы, как правило, перед выбросом в ат-
мосферу очищают с помощью газоочи-
стит. устройств. Большинство ТБО пред-
ставляет собой материал с удельной теп-
лотой сгорания 3350—10 500 кДж/кг.
Теплота сгорания достигает максимума
зимой и минимума летом. При макс,
влажности ТБО наблюдается миним.
теплота сгорания.
Для сжигания мусора разработаны
различные конструкцииМ.з. Независимоот
конструкции их топка должна обеспечи-
вать: перемешивание частей мусора для ус-
реднения состава и выравнивания горения;
перемещение составляющих мусора и его
отд. порций для обеспечения процесса восп-
ламенения и доступа воздуха в слой; поддер-
жаниедостаточно высоких темп-р, гаранти-
рующих воспламенение и устойчивое горе-
ние мусора; дожигание газообразных и
твердых продуктов неполного сгорания му-
сора. М.з. состоит из топочного устройства,
котла-утилизатора, механизмов шлакоу-
даления, воэдухоподогреваеля, системы
очистки дымовых газов. Топочное устройст-
во включает приспособление для загрузки,
колосниковую решетку, систему шлакоу-
даления и другие вспомогат. узлы. Приспо-
собление для загрузки предназначено для
механизиров. подачи отходов в топку и
включает в себя: загрузочную воронку, теч-
ку, неподвижный стол и подвижный меха-
нич.толкатель (питатель) .Более полное вы-
горание составляющих ТБ О обеспечивается
подачей вторичного дутьевого воздуха на
боковых стенках топки или на входе в каме-
ру. Т.к. темп-ра газов, поступающих на су-
хое обеспыливание, должна быть не выше
300—350°С, то с целью снижения темп-ры
уходящих газов перед их поступлением на
очистку устанавливают котел-утилизатор.
Аккумулированная в нем теплота уходящих
газов может быть использована для получе-
ния пара или горячей воды. Система шла-
коудалейия предназначена для механизи-
ров. удаления шлака и охлаждения выходя-
щих из топки остатков. Охлаждающим уст-
ройством служит шлаковая ванна, за-
полненная водой из расчета 3,5—6 м3 на 1 т
шлака. Очистка дымовых газов от твердых
примесей осуществляется электростатич.
фильтрами.
Кроме твердых бытовых отходов
возможно сжигание осадка сточных вод,
к-рое является наиболее глубоким спосо-
бом обработки осадка, при этом все со-
держащиеся в нем в-ва окисляются до
полностью инертных конечных продук-
тов, не имеющих запаха. Осадок сточ-
ных вод сжигают при темп-ре 900—
1000°С. Тепловая энергия при сжигании
расходуется на испарение воды из осад-
ка, подогрев инертных в-в до 900—
1000°С, полное окисление органич. и
окисляемых неорганич. сухих в-в осад-
ка, подогпев подаваемого воздуха до
900—1000^С и возмещение потерь тепла.
Большая часть энергии покрывается теп-
лотой сгорания самого осадка, а ее недо-
стающая часть — теплотой сгорания
топлива (нефть, газ и др.). Кол-во по-
требляемого топлива зависит от вида и
состава осадка, степени его обезвожива-
ния. Теплота сгорания осадков понижа-
ется с увеличением их зольности и со-
ставляет 18—12 МДж/кг сухих в-в. При
сжигании сырых остатков городских
сточных вод влажностью 60% и ниже не
требуется дополнит, топлива, однако при
этом возрастают затраты на обезвожива-
ние осадка до требуемой влажности.
Надежность распределительных систем газоснабжения 237
НАГРЕВ ВОЗДУХА — простей-
ший процесс изменения состояния влаж-
ного воздуха, протекающий с повышени-
ем темп-ры и уд. энтальпии при пост.уд.
влагосодержании воздуха. Н.в. осущест-
вляется в калориферах. В вентиляцион-
ных системах Н.в. происходит за счет
перехода аэромеханич. энергии воздуха
в тепловую энергию. При этом величина
подогрева пропорциональна перепаду
давления, развиваемому вентилятором:
At ~ а«ДРв, где а - 0,001. В помещениях
без влаговыделений или с незначит. вла-
говыделениями, но при теплоизбытках
также происходит Н.в. Луч процесса Н.в.
на диаграмме влажного воздуха идет
вертикально вверх. Угловой коэффици-
ент луча процесса равен + оо.
+Ш
Схема процесса нагрева воздуха на диаграмме
I—d
точка Н — начало процесса (параметры воздуха пе-
ред нагревателем); точка/С — конец процесса (выход
из нагревателя); А/ — перепад температуры;
А/ — перепад уд. энтальпии; £ — угловой ко-
эффициент луча процесса, равный + оо .
НАДЕЖНОСТЬ РАСПРЕДЕЛИ-
ТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕ-
НИЯ — свойство их обеспечивать подачу
газа заданных параметров всем присое-
дин. потребителям в течение расчетного
времени при условии проведения необхо-
димого обслуживания и ремонтов. Харак-
терная черта распределит, систем газо-
снабжения — длительность действия, т.к.
они существуют в городах до тех пор, пока
не появится новый энергоноситель, спо-
собный заменить газ. Поэтому долговеч-
ность не характеризует надежностные
свойства системы, она характеризует
лишь надежность элементов, из к-рых со-
стоит система. Др. отличит, особенность
распределит, систем — их социальный ха-
рактер. Они обслуживают не только пром,
объекты, в т.ч. производящие потреби-
тельские товары, но и обеспечивают норм,
жизнедеятельность людей. Социальный
характер системы, в частности, в том, что
при отказах подачи газа потребителям воз-
никает не только экономии., но и мораль-
ный ущерб. Учесть его последствия не уда-
ется, поэтому социальное значение отка-
зов должно быть заложено в критерии,
оценивающем надежность распределит,
системы газоснабжения. При этом следует
исходить из того, что отказ системы влечет
непоправимые последствия. При оценке
надёжности отказы газоснабжения счита-
ются недопустимыми, но фактически они
происходят. В последнем случае система
переходит на аварийный гидравлич. ре-
жим, подача газа потребителям сокраща-
ется, им подается лимитиров. расход. Та-
кой подход возможен ввиду того, что от-
казы относятся к случайным и редким
событиям, а ремонты достаточно кратко-
временны. След, особенностью распреде-
лит. систем является огранич. возмож-
ность резервирования. Газовые сети име-
ют ничтожно малую аккумулирующую
способность, поэтому связь между подачей
газа в сеть и его потреблением — жесткая.
Следовательно, емкость газовой сети не
может служить резервом для повышения
надежности системы. Рассредоточенность
потребителей газа у распределит, систем
существенно ограничивает использование
аварийных источников газа. Осн. средст-
вами резервирования служат кольцевание
сетей и дублирование отд. ее участков.
Для повышения надежности использу-
ют 2 пути. Первый — повышение надежно-
сти и качества элементов, из к-рых состоит
система, но когда возможности повышения
качества элементов исчерпаны, идут по вто-
рому пути — пути резервирования, к-рый
позволяет построить систему с надежностью
выше надежности элементов, из к-рых она
состоит. Состояние системы в любой момент
определяется состоянием ее элементов. Ес-
ли все элементы исправны, система исправ-
на в целом. При определ. совокупности отка-
завших элементов система приходит в состо-
яние отказа в целом. Сложная технич. сис-
тема характерна тем, что наряду с указ,
крайними состояниями она может нахо-
диться в промежуточных состояниях, обла-
дать частичной работоспособностью. Пере-
ход системы из одного состояния в др. связан
с отказами или восстановлениями ее эле-
ментов. Этот процесс описывается вектором
случайных состояний системы. Каждое со-
стояние системы оценивается хар-кой каче-
ства функционирования, к-рая определяет-
ся технологич. задачами системы. Осн. зада-
ча распределит, системы газоснабжения —
обеспечить подачу потребителям расчетного
расхода газа. Его и принимают за хар-ку ка-
чества функц ионирования. Каждому со-
стоянию системы ставят в соответствие до-
лю расчетного расхода газа, к- рую может
подать система неотключ. от сети потреби-
телям. Этот расход газа дает численную
оценку степени выполнения задачи сис-
темой. Математич. ожидание (среднее
значение) относит, расчетных расходов
газа, соответствующих всем возможным
состояниям системы с учетом их вероят-
ностей, является осн. показателем надеж-
ности распределит, с истемы газос набже-
ния—Лсг. Расчетная зависимость для по-
казателя надежности след.: 7?сг(й “
/«JV __
- i-д (де/ео)<1-<Г “/'),
где t — расчетное время; j — эквивалент-
ный элемент, т.е. сумма элементов, отказ
любого из к-рых приводит к отключению
от сети одних и тех же потребителей (эти
элементы соединены последовательно с
позиций надежности); N — общее число
эквивалентных элементов; AQj — недо-
подача расчетного расхода газа при отказе
/-го элемента; a>j — параметр потока от-
казов элемента /, т.е. среднее число отка-
зов в единицу времени. При заданных ма-
териалах и конструкциях, способах произ-
ва монтажных работ параметр потока от-
казов элементов принимает определ.
Значения. Следовательно, увеличить по-
казатель надежности можно двумя путя-
ми: резервированием, в результате чего от-
казы элементов, имеющих резерв, не при-
ведут к отказам системы (AQ - 0), и сек-
ционированием (.(увеличением N),
вследствие чего уменьшится значение от-
казов (уменьшается AQj/Qo).
Надежность элементов характеризу-
ется параметром потока отказов. После от-
каза элемент выключают из системы, ре-
монтируют (заменяют) и вновь включают
в работу. Последовательность отказов эле-
ментов во времени и составляет поток от-
казов, к-рый определяют эксперимен-
тально или из статистич. данных повреж-
дений, фиксируемых службами эксплуа-
тации. Осн. видами повреждений
распределит, газопроводов являются ме-
ханич., корроз. и разрывы сварных швов.
В расчетах учитывают только поврежде-
ния, требующие немедл. отключения уча-
стка, т.е. приводящие к внезапным отка-
зам. Это обусловлено тем, что если ре-
238 Надежность систем теплоснабжения
монт поврежд. элемента возможно отло-
жить, то его можно провести в удобное вре-
мя при спаде нагрузки и ущерб будет или
весьма малый или совсем отсутствовать. В
расчетах можно использовать след, значе-
ния параметров потоков отказов: для газо-
проводов а>г “ 2,5'10’3 1/(км*год), для
чугунных задвижек а>з “ 1,7‘Ю’1, для
стальных задвижек 0,3-10’3, для кранов
0,2-10'31/год.
Резервирование газовых сетей кольце-
ваниемилидублированием отд. участков, т.е.
структурное резервирование, учитывает ве-
роятностный показатель надежности /?Сг.
При отключении отказавшего элемента воз-
никает нерасчетный (аварийный режим,
при к-ром близко располож. к источ! :ику пи-
тания потребители могут оказаться в конце
пути газа. Для подачи им требуемых кол-в га-
за необходим транспортный резерв, к-рый
выражается в увелич. п о сравнению с расчет-
ными значениями диаметрах газопроводов.
Их определяют в результате расчета потоко-
распределения в газовой сети при наиболее
неблагоприятных отказовых ситуациях
(напр., при отказе головн ого участка кольце -
вой сети) .Расчетыаварийных режимов про-
изводятся прилимитиров. (сокращ.) подаче
газа потребителям, т.е. <2Л “ Кл<2р, Кл — ко-
эфф. лимитиров. газоснабжения, является
вторым детерминиров. показателем надеж-
ности. Он определяет глубину отказа для ре-
зервиров. системы.
Сократить подачу газа потребителям
при сохранении норм, режима давления в
сети, что необходимо для работы неотк-
люч. потребителей, возможно, если сеть
управляемая. Сети высокого (среднего)
давления — управляемые, к ним присое-
динены крупные узловые потребители, ре-
жимом подачи газа к-рых управляет дис-
петчерская служба. Величину лимитиров.
газоснабжения (Кл) устанавливают из
анализа потребителей исходя из условий
наименьшего ущерба при возникновении
аварийных ситуаций. Надежность газо-
снабжения отд. потребителей, отключае-
мых от газовой сети при возникновении
аварийной ситуации', оценивается двумя
показателями: вероятностным и детерми-
ниров. Эти показатели уточняют структу-
ру и структурный резерв распределит,
газовой сети высокого (среднего) давле-
ния. Показатель #Отк отражает вероят-
ность события — отключение потребите-
ля от газовой сети в течение года:
Яотк“1 -е~'‘Ес^,гдеZct). -сумма парамет-
ров потока отказов элементов на пути газа
от закольцов. участка до потребителя, от-
казы к-рых приводят его к отключению.
Показатель #отк нормируют. Его норма-
тивное значение ограничивает длину от-
ветвления к потребителю и насыщенность
его оборудованием. Наносимый потреби-
телям ущерб при их аварийном отключе-
нии обусловливается длительностью вос-
становит. ремонта или замены элемента.
Время восстановления тв является вто-
рым детерминированным показателем на-
дежности для отключаемых от газовой се-
ти потребителей. Это время нормируется и
накладывает определ. условия на необхо-
димую произво дств. оснащенность и тех-
пич. уровень аварийно-восстановит.
службы. Надежность газоснабжения не
отключаемых от газовой сети потребите-
лей при аварийных ситуациях и переводи-
мых на лимитиров. газоснабжение оцени-
вается частотой таких событий и длитель-
ностью лимитиров. газоснабжения. Час-
тота оценирается вероятностью
попадания потребителя в лимитиров. ре-
—• SCd. «
жим: qn - 1 - е 1, где — сумма пара
метров потока отказов всех элементов
кольцевой части сети, к-рые взаимно ре-
зервируют одна др. Норматив определя-
ет размеры частей кольцевой сети, к-рые
переводят на лимитиров. газоснабжение
при аварийных отказах. Второй детерми-
ниров. показатель устанавливает норма-
тив времени лимитиров. газоснабжения.
Он зависит от времени ремонта и по смыс-
лу совпадает с аналогичным показателем
для отключаемых от сети -потребителей
при авариях.
Распределит, газовые сети проектиру-
ют в виде иерархия, уровней: сетей высокого
(среднего) давления и сетей низкого давле-
ния. Первые выполняют кольцевыми, ре-
зервиров. с тупиковыми ответвлениями к
потребителям. Необходимый резерв как
структурный, так и транспортный опреде-
ляют расчетом. Надежность сети также рас-
считываютс помощью излож. выше показа-
телей. Вторые на надежность не рассчиты-
вают, но в схему сети и структуру диаметров
закладывают принципы, обеспечивающие
надежность ее функционирования. Схему
сети низкого давления проектируют с коль-
цеванием осн. газопроводов. Питают сеть от
нескольких газорегуляторных пунктов
(ГРП) и газорегуляторных установок
(ГРУ), к-рые по низкой ступени давления
объединяют газопроводами, выполняющи-
ми функции резервных связей.
Система нормативов надежности
включает 2 группы нормируемых показа-
телей. В первую входят показатели надеж-
ности всей газовой сети в целом: 7?Сп(0 и
Кл- Во вторую включают показатели на-
дежности узлов присоединения потреби-
телей: для отключаемых узлов <?отк, тв и
неотключаемых. Норматив осн. показате-
ля надежности 7?сп(0 рассчитывают исхо-
дя из норматива допускаемой отключае-
мои мощности: Agcp-s Ae/w/Soy).
Исходя из анализа работы и ремонта дей-
ствующих систем газоснабжения можно
принять след, нормативное значение:
д 2Н°РМ-6000...10000 м3/ч. Учтя плот-
ность газовой сети городов с разл. населен-
ностью N и приняв Травным 10 годам, по-
лучили нормативы для RcrdO):
N, тыс. чел. . .<100 100-500 500-1000 >1000
«сг.......0,95 0.97 0,98 0.98
Нормирование второго детермини-
ров. показателя надежности Кл осуществ-
ляется для каждого города отдельно исходя
из конкретного анализа его потребите-
лей. Для оценки надежности газоснаб-
жения узловых потребителей можно ис-
пользовать след, нормативные значения
^норм = 0>01; ^норм =0>02. гноРм = 7 ч
НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ТЕПЛО-
СНАБЖЕНИЯ — их способность произ-
водить, транспортировать и распределять
среди потребителей в необходимых кол-
вах теплоноситель с соблюдением задан-
ных параметров при норм, условиях экс-
плуатации. Понятие Н.с.т. базируется на
вероятностной оценке работы системы,
что в свою очередь связано с вероятностной
оценкой продолжит, работы ее элементов,
к-рая определяется законом распределе-
ния времени этой работы. Главный крите-
рий Н.с.т. — безотказная работа элемента
(системы) в течение расчетного времени.
Система теплоснабжения относится к со-
оружениям, обслуживающим человека, ее
отказ влечет недопустимые для него изме-
нения окружающей среды. Методика
оценки Н.с.т1. учитывает социальные по-
следствия перерывов в подаче теплоты.
При выходе из строя система теплоснаб-
жения переходит из работоспособного со-
стояния в отказовое и считается, что она не
выполнила задачу, поэтому в течение ото-
пит. периода она рассматривается как пе-
ремонтируемая.
Н.с.т. совершенствуют повышением
качества элементов, из к-рых она состоит,
или резервированием. Первый путь реа-
лизуют при конструировании, изготовле-
нии и приемке элементов и узлов в эксплу-
атацию. Когда технич. возможности повы-
шения качества элементов исчерпаны или
когда дальнейшее повышение качества
экономически не выгодно, переходят к ре-
зервированию. Оно необходимо и в том
случае, когда Н.с.т. должна быть выше на-
дежности ее элементов. Для оценки на-
дежности пользуются понятиями отказа
элемента и отказа системы. Под первым
понимают внезапный отказ, когда элемент
необходимо немедленно выключить из ра-
боты. Отказ системы — такая аварийная
ситуация, при к-рой прекращается подача
теплоты хотя бы одному потребителю. У
нерезервиров. системы отказ любого ее
элемента приводит к отказу всей системы;
у резервиров. такое явление может и не
Надежность систем теплоснабжения 239
произойти. Система теплоснабжения —
сложное технич. сооружение, поэтому ее
надежность оценивается показателем ка-
чества функционирования. Если все эле-
менты системы исправны, то исправна и
она в целом. При отказе части элементов
система частично работоспособна, при от-
казе всех элементов — полностью не рабо-
тоспособна. Переход из одного состояния в
др. обусловливается отказами или восста-
новлением элементов системы и описыва-
ется вектором состояний, к-рый изменяет-
ся случайным образом. С каждым состоя-
нием системы сопоставляют расчетный
макс, часовой расход теплоты через нее,
дающий числ. оценку степени выполне-
ния задачи и являющийся хар-кой качест-
ва ее функционирования. Математич.
ожидание этой хар-ки есть показатель ка-
чества функционирования. Относит, зна-
чение его по сравнению с идеальной сис-
темой теплоснабжения служит показате-
лем ее надежности;
Rc.r(0-1-^Е (&(Qf/Q0) (Uj/'Sty) (1-е h,
где Кет (.t) — вероятностный показатель
надежности; ш j — параметр потока от-
казов /-го элемента; — число элемен-
тов; A (2j — расчетная тепловая мощ-
ность, к-рую отключают от сети при отка-
зе; Qo — тепловая мощность системы теп-
лоснабжения; t — длительность отопит,
периода.
Вероятностный показатель надежно-
сти 7?ст(0 отражает степень выполнения
системой задачи теплоснабжения в тече-
ние отопит, периода и дает интегральную
оценку надежности тепловой сети в це-
лом на данный момент. Он определяется
без расчета потокораспределения. Вероят-
ностный показатель надежности обуслов-
ливает структуру тепловой сети, разделе-
ние ее на резервиров. и нерезервиров. ча-
сти, среднее значение отключаемой мощ-
ности в аварийных ситуациях, разделение
резервиров. части сети секционирующи-
ми задвижками на отд. элементы (N),
мощность (диаметр) тупикового ответвле-
ния от кольцевой (резервированной) час-
ти сети. С определением структуры тепло-
вой сети определяется и величина струк-
турного резерва.
Для оценки надежности теплоснаб-
жения отд. потребителей, отключаемых
от тепловой сета, при аварийных ситу-
ациях используют два дополнит, пока-
зателя, уточняющ их схему системы.
Первый показатель — вероятностный
Чотк“ 1-е 7s отк .Он определяет ве-
роятность отключения потребителя от теп-
ловой сети, отражает совпадение двух со-
бытий: отказа элемента тепловой сети и
попадание этого отказа в период низких
наружных темп-р, равный с нек-рым за-
пасом £потк- (?отк нормируется, поэтому
i определена как сумма параметров по-
токов отказов всех элементов тупикового
ответвления, определяющая в итоге его
длину. Второй показатель — миним.
темп-ра воздуха внутри помещения (в1, к-
рая установится к концу ремонта отказав-
шего элемента. Величина (В1МИИ устанав-
ливает макс, диаметр тупикового ответв-
ления. Введением этого показателя уста-
навливается предельно возможное
снижение качества системы при отказе
теплоснабжения потребителя. В нем отра-
жается учет социального значения тепло-
снабжения: отказом считается отключе-
ние потребителя от тепловой сети, но и при
этом нормируется макс, снижение темп-
ры внутри здания.
Для оценки надежности систем теп-
лоснабжения в целом, кроме показателя
7?ст(7), используется второй — детерми-
ниров. показатель Кл, к-рый характеризу-
ет транспортный резерв — резерв диамет-
ров закольцов. магистралей для обеспече-
ния необходимой пропускной способности
сети при аварийных ситуациях. Возмож-
ность проектирования системы тепловых
сетей с нерезервиров. частью, а также до-
пустимость лимитиров. теплоснабжения
при отказах ее элементов обеспечиваются
теплоаккумулирующей способностью зда-
ний, к-рая в конечном счете и разграничи-
вает систему на два иерархич. уровня. Де-
терминиров. показатель Кл определяет
степень снижения темп-ры воздуха внут-
ри помещения при переводе его на лими-
тиров. теплоснабжение в конце аварийной
ситуации. Следовательно, Кл определяет
тепловой режим не отключенных от тепло-
вой сети зданий при отказе элемента цен-
трализованной системы теплоснабже-
ния на период ремонта отказавшего эле-
мента и связывает воедино три разнород-
ных хар-ки системы: допустимое
снижение темп-ры внутри здания (соци-
альная хар-ка), теплоаккумулирующую
способность здания (конструктивная хар-
ка здания) и время восстановления (ре-
монта) отказавшего элемента, определяе-
мое в осн. характером отказа, размерами и
конструкцией элемента, мощностью ава-
рийно-восстановит. службы. Соответст-
венно значению Кл сокращается расход
теплоносителя, циркулирующего в коль-
цевых сетях верхнего иерархич. уровня
при аварийных ситуациях. Каждому зна-
чению Кл соответствует коэфф, лимити-
ров. расхода теплоносителя Kw. Для обес-
печения лимитиров. теплоснабжения при
аварийных ситуациях гидравлич. режи-
мом тепловой сети управляют.
Как допустимость снижения темп-ры
внутри помещения, так и степень ее сни-
жения определяются социальными и эко-
номия. факторами и выражаются в числ.
значениях Кл и Kw, по к-рым рассчитыва-
ется транспортный резерв. Для оценки
ущерба потребителей, переводимых на
лимитиров. теплоснабжение, используют
дополнит, показатель надежности, к-рый
устанавливает допустимую частоту попа-
дания потребителя в режим лимитиров.
теплоснабжения. Он отражает вероят-
ность совпадения двух событий: отказа
элемента кольцевой сети и попадания это-
го отказа в зону наружных темп-р ниже
той, к-рая соответствует потребности або-
нента в теплоте, равной лимитированной.
Если эта темп-ра tn, то длительность пери-
ода Пл, год, соответствующего лимитиров.
теплоснабжению, будет равна длительно-
сти стояния наружных темп-р ta tn. Этот
показатель в итоге определяет зону коль-
цевой сети, в к-рой взаимно резервируют-
ся потребители.
При расчете вероятности попадания
потребителя в лимитиров. теплоснабже-
ние величина пл является расчетным вре-
менем. Эту вероятность определяют по
—Sw.n
ф-ле (]л " 1 ~ е > где Say — сумма
параметров отказов всех элементов, к-рые
переводят закольцов. сеть на лимитиров.
теплоснабжение.
Надежность теплоснабжения обеспе-
чивается надежной работой всех иерар-
хич. уровней системы: источниками теп-
лоты, магистр, тепловыми сетями, кварт,
сетями, включая тепловые пункты по-
требителей. Надежность первого иерар-
хич. уровня (источников теплоты) — за-
дача самостоятельная, к-рая решается при
проектировании и стр-ве ТЭЦ и отопит,
котельных (тепловых станций). На каж-
дой станции, состоящей из неск. агрегатов
(котлов, турбин, водоподогревателей),
традиционно применяют резервирование,
поэтому обеспечение надежности их воз-
можно при огранич. капиталовложениях.
Резервирование второго иерархич. уровня
(магистр, тепловых сетей) для обеспече-
ния неотклфч. потребителей норм, тепло-
снабжением увеличивает их стоимость в
1,5—2 раза. Повышение надежности теп-
ловых сетей, наиболее дорогой и уязвимой
части системы, достигается правильным
выбором ее схемы, резервированием и ав-
томатич. управлением как эксплуатац.,
так и аварийными гидравлич. и тепловы-
ми режимами.
Тепловыесети делятся на два иерархич.
уровня: верхний — магистр, резервирован-
ные теплопроводы, нижний — кварт, сети. В
основе принципа разделения лежит величи-
на математич. ожидания отключаемой мощ-
ности тепловых пунктов при авариях. Ее оп-
ределяют исходя из допустимого времени
восстановит, работ и значений параметра по-
тока отказов <oj эквивалентиров. зон, от-
ключаемых при авариях секционирующи-
ми задвижками. Эквивалентиров. зона со-
стоит из элементов, к-рые по надежности со-
единены последовательно, т.е. т.о., что отказ
240 Направляющий аппарат
любого из них влечет отключение от тепло-
вой сети одних и тех же потребителей. Вели-
чину математич. ожидания отклоняемой
мощности определяют из условий аварий-
но-восстановит. ремонта наиболее трудно
восстанавливаемого или заменяемого эле-
мента нерезервиров. части сети и социаль-
ного значения снижения качества тепло-
снабжения. Эта величина определяет тепло-
вую нагрузку и диаметр тупиковых ответвле-
ний и в итоге значение показателя
надежности Rcr(f). Нормированием Лет (О
численно определяются надежность тепло-
вых сетей и разделение их на два иерархия,
уровня.
При аварийной ситуации кольцевую
часть тепловой сети переключают на не-
расчетный гидравлич. режим, при к-ром
путь теплоносителя и нагрузки на отд. уча-
стках возрастают. При таком переключе-
нии для пропуска расчетного расхода теп-
лоносителя всем неотключ. потребителям
необходимо существенно увеличить диа-
метры участков тепловой сети, что влечет
за собой значит, металле- и капиталозат-
раты. Обычно в таком случае потребите-
лям подают меньшее кол-во теплоты КлQp,
вводя коэфф, лимитиров. теплоснабжения
Кл. На этот понижающий коэфф, и рас-
считаны гидравлич. режимы при аварий-
ных ситуациях, для к-рых определяют
транспортный резерв (резерв в диаметрах)
кольцевой части тепловой сети. Т.о., пока-
затели надежности Лст(^) иКл определяют
структуру, структурный и транспортный
резервы тепловой сети — средства повы-
шения их надежности. Надежность тепло-
вой сети можно повысить не изменяя сте-
пень кольцевания, а уменьшая отключае-
мую тепловую мощность AQ/ разделени-
ем сети на большее число отключаемых
зон JV, увеличением числа секций, делени-
ем нерезервиров. части сети на большее
число локальных тупиковых сетей, присо-
единяемых к кольцевым и несущим мень-
шие тепловые нагрузки. Показатели Н.с.т.
нормируют, а надежность сетей рассчиты-
вают, удовлетворяя нормам.
НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ —
устройство для регулирования подачи и
полного давления центробежного венти-
лятора (см. Регулирование вентилято-
ра) , устанавливаемое на входе в вентиля-
тор и закручивающее поток воздуха.
Осевой направляющий аппарат (схе-
ма а) представляет собой набор радиально
располож. во входном патрубке нагнетате-
ля (или в самостоят. патрубке) лопаток, к-
рые можно одновременно и синхронно по-
ворачивать на любой угол вокруг радиаль-
ных осей. Обычно число лопаток равно 8
или 12. Лопатки вырезают из плоского ме-
таллич. листа одинаковой толщины. Для
больших вентиляторов их выполняют кры-
ловидными или чечевицеобразными. Раз-
Направляющие аппараты
а — осевой; б — радиальный; в — осевой упрощен-
ный, г— радиальный упрощенный; д — встроенный
меры и контур лопаток позволяют полно-
стью закрыть проходное сечение, что обес-
печивает отключение вентилятора при ос-
тановке. Диаметр лопаток на 10—20%
превышает диаметр входного отверстия
вентилятора, диаметр втулки составляет
20 % диаметра лопаток аппарата. Как и др.
направляющие аппараты, осевые дают хо-
рошие результаты до глубины регулирова-
ния, равной примерно 0,75. При меньшей
глубине регулирования большей эконо-
мичностью характеризуются вентиляторы
с лопатками, загнутыми назад, а при боль-
шей — вентиляторы с лопатками, загну-
тыми вперед. При очень глубоком Р.в. ис-
пользование направляющих аппаратов
неэкономично, а само регулирование при-
ближается к дроссельному. В нек-рых слу-
чаях удается неск. форсировать работу
вентилятора (поворотом направляющих
лопаток в обратную сторону. Однако до-
стигаемое этим увеличение подачи возду-
ха настолько мало, что не может рассмат-
риваться как сколько-нибудь существ, ее
резерв. В радиальном направляющем ап-
Схема цилиндрического направляющего аппа-
рата
Насосная повышающая установка 241
парате направляющие лопатки установле-
ны вне входного патрубка, и поток подво-
дится к ним не в осевом, а в радиальном на-
правлении по спиральной входной короб-
ке (схема б). При этом создаются одинако-
вые условия течения по ширине лопаток,
благодаря чему все струи покидают аппа-
рат с одинаковыми значениями окружной
скорости.
Упрощ. осевой направляющий аппа-
рат имеет две лопатки, установл. во вход-
ном патрубке. Отсутствие втулки упроща-
ет и (удешевляет) конструкцию аппарата
(схема в), однако при этом ухудшается ре-
гулировочная хар-ка. Экономия электро-
энергии по сравнению с дросселировани-
ем весьма значительна. Упрощ. радиаль-
ный направляющий аппарат состоит из
3—5 лопаток, смонтиров. во входной ко-
робке так, что их оси поворота параллель-
ны оси рабочего колеса (схема г). Лопатки
располагаются в непосредств. близости от
входного патрубка, иначе на участке меж-
ду этими элементами поток будет частич-
но раскручиваться и эффективность регу-
лирования снизится. Этот аппарат имеет
преимущество перед осевым при работе на
газах, содержащих абразивные частицы
или агрессивных, т.к. его лопатки изнаши-
ваются меньше, поскольку находятся в зо-
не меньших скоростей, и смена изнош. ло-
паток требует немного времени. Встроен-
ный направляющий аппарат представляет
собой систему коротких плоских лопаток,
установл. внутри рабочего колеса парал-
лельно входным кромкам его лопаток в не-
посредств. близости от них (схема д). Не-
обходимые элементы конструкции — два
кольца (со стороны заднего и переднего
дисков), распорные болты, связывающие
эти кольца, и система управления лопат-
ками, располож. со стороны входа на рабо-
чее колесо. Этот аппарат получил приме-
нение в тягодутьевых установках электро-
станций. Широкому использованию его
мешают серьезные эксплуатац. недостат-
ки, заключающиеся в сложности привода
и в том, что поломка даже одной лопатки
может привести к аварии. В цилиндрич.
направляющем аппарате рабочим элемен-
том служит соосный с рабочим колесом от-
крытый полуцилиндр, к-рый при режи-
мах, не требующих закручивания потока
воздуха перед рабочим колесом, находит-
ся в нерабочем положении — он как бы
спрятан в торцевой части коробки. Для
уменьшения подачи воздуха полуцилиндр
поворачивают вокруг оси в направлении
колеса на угол, тем больший, чем меньшая
требуется подача. При этом полуцилиндр
вдвигается внутрь входной коробки.
НАСАДОК — короткий отрезок
трубки, присоединяемый к отверстию, че-
рез к-рое истекает жидкость или воздух.
Н. предназначен для придания истекаю-
щей струе заданного направления, скоро-
сти и степени турбулентности. Часто в Н.
происходит преобразование энергии струи
(переход потенц. энергии в кинетич.).
Форма Н., применяемых в технике, весь-
ма разнообразна — цилиндрич., конич.
сужающаяся и расширяющаяся и др. Вен-
тиляц. Н. — простейшие воздухораспре-
делители. Обычно вентиляц. Н. снабжают
неподвижными или регулируемыми на-
правляющими лопатками.
НАСОСНАЯ ПОВЫШАЮЩАЯ
УСТАНОВКА — установка, предназнач.
для повышения напора в системах водо-
снабжения зданий. Н.п.у., как правиле?,
автоматизированы и в общем случае состо-
ят из группы насосных агрегатов (рабочих
и резервных), напорно-регулирующих
емкостей (иногда без них), запорно-регу-
лирующей арматуры, пусковой и управ-
ляющей аппаратуры. В осн. применяют
высоконапорные центробежные многосту-
пенчатые насосные агрегаты (1—3 рабо-
чих и 1—2 резервных). Их устанавливают
на вводе водопровода в здание или его
часть (зону), при этом обязат. предусмат-
ривают меры по гашению шума и вибра-
ций при работе насосов (эластичные
вставки на трубопроводах и фундамен-
тах) . Напорно-регулирующие емкости
служат для обеспечения оптим. режима
работы насосных агрегатов и автоматиза-
ции Н.п.у. Применяютнапорно-регу-ли
рующие емкости двух типов: откры-
тые (безнапорные) баки, устанавливае-
мые в верхних точках системы водоснаб-
женияздания,и водовоздушные (на-
порные) баки, к-рые устанавливают в лю-
бой точке системы водоснабжения, чаще
всего вместе с насосными агрегатами.
Наибольшее распространение получили
водовоздушные баки благодаря значит.
меньшей емкости, гигиеничности, ком-
пактности, возможности размещения в
любой точке системы и простоте автомати-
зации. Водовоздушные баки бывают одно-
камерные, где вода и сжатый воздух нахо-
дятся в одной емкости и непосредственно
контактируют между собой, и двухкамер-
ные, где вода и сжатый воздух разделены
эластичной подвижной мембраной или
диафрагмой. В однокамерных баках из-за
растворения и выноса воздуха водой запас
воздуха в процессе работы установки необ-
ходимо периодически пополнять с по-
мощью спец, автоматич. устройств (.комп-
рессоров, струйных регуляторов запаса
воздуха и др.); в двухкамерных — запас
воздуха не требует пополнения. Напорно-
регулирующие баки изготовляют из стали
с защитно-декоративным покрытием
(цинковым, лакокрасочным, полимер-
ным) . Открытые баки оборудуют входным
и выходным патрубками, указателем и
датчиком уровней воды, переливной тру-
бой; водовоздушные — входным и выход-
ным патрубками, датчиками давления,
манометром, указателем уровня, штуце-
ром для заполнения и пополнения сжатым
воздухом, предохранит, клапаном.
Электрическая или электронная пус-
ковая и управляющая аппаратура обеспе-
чивает поочередной пуск и остановку на-
сосных агрегатов в зависимости от давле-
ния в определ. точках системы водоснаб-
жения и в водовоздушном баке, а также от
уровня воды в открытом баке, кроме того,
она защищает электродвигатели насосов
от перегрузок, токов короткого замыкания
Схемы автоматизированных систем водоснаб-
жения зданий
1 — водомер: 2— насосный агрегат; 3— обратные
клапаны; 4 — водовоздушный бак; S — регуляторы
давления
242 Насосная повышающая установка
Схемы без регулирующей емкости
а — с дифференциальным реле давления; б — с реле
давления недифференциального типа; в — с уравни-
тельным резервуаром и циркуляционной трубкой;
г — с реле давления, устанавливаемым на вводе пе-
ред насосами; 1 — насосные агрегаты; 2 — реле дав-
ления^ — шкаф управления; 4— манометр; 5 — ре-
гулятор давления; 6 — обратный клапан; 7 — за-
движка; 8 — резервуар; 9 — циркуляционный тру-
бопровод
и др. аварийных ситуаций. Запорно-регу-
лирующая арматура (задвижки, обратные
клапаны, регуляторы давления) служат
для отключения Н.п.у. от системы водо-
снабжения при авариях или ремонте, а
также для регулирования напорно-рас-
ходной хар-ки Н.п.у. применительно к ус-
ловиям ее работы в системе водоснабже-
ния. Часовую среднюю произ-сть Н.п.у.
выбирают равной макс, часовому водопот-
реблению здания, а создаваемое ею сред-
нее давление — равным разности между
требуемым давлением в верхней точке си-
стемы водоснабжения и миним. давлением
на водопроводном вводе здания. Автома-
тич. работа Н.п.у. заключается в следую-
Насосная повышающая установка
а — с двухкамерными водовоздушными баками;
б —без регулирующей емкости; 1 — насосный агре-
гат^ — двухкамерный (мембранный) водово^душ-
ный бак; 3 — шкаф управления
Насосная станция 243
щем. При начале и последующем увеличе-
нии недопотребления давление в системе
водоснабжения здания уменьшается ниже
требуемого, уровни воды в открытом или
водовоздушном баках снижаются, и при
достижении ими определ. значений с по-
мощью датчиков уровня или давления по-
следоват. включаются в работу рабочие
насосные агрегаты Н.п.у. При уменьше-
нии или прекращении недопотребления
насосные агрегаты последоват. выключа-
ются. Если один из рабочих агрегатов по
той или иной причине не срабатывает,
включается резервный насосный агрегат.
Аналогично работает автоматич. Н.п.у. без
регулирующей емкости. При этом датчи-
ки давления устанавливают на подводя-
щих или отводящих патрубках насосов,
неск. расширяя диапазон их регулирова-
ния на включение и выключение, а в целях
стабилизации давления в системе водо-
снабжения в Н.п.у. предусматривают ре-
гуляторы давления. Автомата^. Н.п.у. се-
рийно изготовляют в виде стандартных
компактных блоков с широким диапазо-
ном подачи и давления. Их монтаж сво-
дится лишь к закреплению на заранее под-
готовл. фундаменте, присоединению к
трубопроводам и электросети.
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ -- комп-
лекс сооружений и машин для подачи при-
родных и сточных вод в трубопроводы.
Обычно состоит из насосных агрегатов
(насос и двигатель), приемного устройства
(.водозабора, резервуара), всасывающих
труб, напорных трубопроводов и комплек-
тующего оборудования. Различают Н.с.
водопроводные, канализац., мелиоратив-
ные и дренажные. Применяемые насосы
могут быть динамич. и объемными. К пер-
вым относятся лопастные и насосы трения
и инерции. К лопастным насосам, в свою
очередь, относятся центробежные, осевые
и диагональные; к насосам трения и инер-
ции — дисковые, вихревые, червячные, а
также гидроструйные (эжекторы, эрлиф-
ты, гидравлич.тараны).
Лопастные насосы могут работать па-
ралл., подавая жидкость в общий трубоп-
ровод, и последоват., когда один насос по-
дает жидкость во всасывающий патрубок
второго. Наиболее распространены на во-
допроводных Н.с. центробежные консоль-
ные насосы типов К и КМ, центробежные
насосы с двусторонним подводом воды ти-
па Д, вертик. центробежные типа В, а так-
же осевые типов О, ОП, ОПВ и ОМПВ. На
канализац. Н.с. применяют центробеж-
ные насосы для сточных жидкостей типа
СД, СДС и вертик. типа СДВ, на малых
канализац. Н.с. — вертик. марки СДП,
погружные марки ЦМК и типа ГНОМ.
Вихревые насосы развивают значит, напо-
ры и обладают самовсасывающей способ-
ностью. Их выпускают с подачей воды 1—
50м3/ч при напорах 25—100 м. Сущест-
вуют также центробежно-вихревые насо-
сы типа ЦВК, сочетающие преимущества
вихревых и центробежных насосов. Гид-
роструйные насосы относятся к группе на-
сосов-аппаратов, не имеющих движущих-
ся частей. В насосах этого типа перекачи-
ваемая вода (или смесь воды с газом или
твердыми включениями) нагнетается в
трубопровод внешним потоком (струей)
рабочей воды. Их используют для удале-
ния осадка из песколовок, подъема воды из
неглубоких скважин, для откачивания
воздуха из центробежных насосов перед
их пуском и т.п.
На Н.с. кроме насосов и двигателей к
ним имеются трубопроводное, механич. и
вспомогат. оборудование, контрольно-из-
мерит. приборы, электротехнич. противо-
пожарные и сан.-технич. устройства. Тру-
бопроводное оборудование включает за-
творы, задвижки, шандоры для водопри-
емных устройств, обратные клапаны,
спец, фасонные части трубопроводов. На
большинстве Н.с. затворы, задвижки и
шандоры применяют с электроприводом.
Механич. оборудование включает подъем-
но-транспортные механизмы (ручные та-
ли, электротельферы, подвесные кран-
балки с ручным или электрич. приводом,
краны мостовые), механизмы для дробле-
ния твердых включений в жидкости (на
канализац. Н.с.), а также сороудержива-
ющие устройства (решетки, неподвиж-
ные и вращающиеся сетки на водопровод-
ных Н.с.). К вспомогат. оборудованию от-
носятся: система залива центробежных
насосов (вакуум-насосы, гидроструйные
насосы и т.п.), дренажные насосы, систе-
ма осушения Н.с. во время ремонта, систе-
ма технич. водоснабжения (на канализац.
Н.с.). Электротехнич. устройства включа-
ют электродвигатели, распределительные
щиты и трансформаторные подстанции, в
состав к-рых входят трансформаторы,
масляные выключатели электрич. цепей
напряжением более 380 В, ячейки комп-
лектного распределит, устройства. Конт-
рольно-измерит. приборы предназначены
для измерения: давления в напорных тру-
бопроводах и напорных патрубках каждо-
го насоса, расходов и объемов подаваемой
воды или сточных вод, уровней в водопри-
емниках, резервуарах и дренажных при-
ямках, темп-ры подшипников (у крупных
насосов). Для измерения давления и ваку-
ума используют манометры и вакууммет-
ры, подачи воды — расходомеры, а объе-
ма поданной жидкости — счетчики жид-
кости. Для трубопроводов Dy 150 мм при-
меняют расходомеры переменного
перепада с диафрагмами, соплами или
трубками Вентури, ультразвуковые и
электромагнитные расходомеры. Наибо-
лее совершенны для трубопроводов Dy
400 мм ультразвуковые расходомеры.
Уровни жидкости в резервуарах и др. уст-
ройствах измеряют с помощью поплавко-
вых, буйковых и емкостных уровнемеров,
а также дифманометров-уровнемеров.
Для измерения уровней сточных вод при-
меняют бесконтактные ультразвуковые
уровнемеры, напр. ЭХО-5.
Водопроводные Н.с. могут быть
I и П подъемов, повысительные (Н.с. под-
качки) и циркуляционные. Н.с. 1 подъема
предназначены для подачи воды из источ-
ника водоснабжения на очистные соору-
жения или непосредственно в трубопро-
водную сеть, резервуары или водонапор-
ную башню. В малых системах водоснаб-
жения Н.с. П подъема отсутствуют. Н.с. I
подъема устраивают совмещенными с во-
дозаборными сооружениями руслового
или берегового типа либо раздельными.
Н.с. I подъема обычно сооружают заглуб-
ленными. Подземную часть здания Н.с.
возводят из железобетона (с гидроизоля-
цией) . В плане здания имеют круглые или
прямоугольные очертания. Круглые обыч-
но возводят опускным способом. Размеры
здания Н.с. I подъема определяют с учетом
возможного увеличения подачи воды. Тре-
бования к бесперебойности работы Н.с. за-
висят от ее назначения. Наиболее высокие
требования предъявляют к Н.с. I подъема,
обслуживающим произв-во (не допуска-
ется перерыв в подаче воды), а также хо-
зяйственно-питьевые водопроводы боль-
ших городов; менее жесткие — к Н.с. I
подъема, подающим добавочную воду в
циркуляц. (оборотные) системы водо-
снабжения. Н.с. I подъема, заглубленные
более 4—5 м, оборудуют вертик. насосами
с электродвигателями, располож. на уров-
не земли. Как правило, на П.с. I подъема
устраивают отд. всасывающие линии для
каждого насоса. Для удаления воды, попа-
дающей в здание Н.с. в результате утечек
из трубопроводов и инфильтрации грунто-
вых вод, устанавливают дренажные насо-
сы, обеспечивающие подачу 10—20 л/ч
воды. Н.с. II подъема предназначены для
подачи очищенной воды из резервуаров
очистных сооружений в водопроводную
сеть. Иногда их встраивают в здание очи-
стных сооружений или (при благоприят-
ном рельефе) совмещают с Н.с. I подъема.
Н.с. II подъема устраивают незаглублен.
или полузаглублен. на 2—3 м ниже повер-
хности земли. Необходимое заглубление
определяется допустимой высотой всасы-
вания насосов. В полузаглублен. Н.с. уп-
рощаются коммуникации трубопроводов
и улучшаются условия всасывания для на-
сосов. Н.с. II подъема оборудуют горизонт,
насосами, подачу и напор к-рых принима-
ют по результатам расчета системы водо-
снабжения. В Н.с. первой категории на-
дежности устанавливают два резервных
насоса, а в Н.с. второй категории, как пра-
вило, — один.
Циркуляционные Н.с. служат
для подачи воды в системах оборотного во-
доснабжения. В таких Н.с. иногда уста-
244 Начальное условие
навливают две группы насосов: для подачи
отработавшей (нагретой) воды на охладит,
сооружения и для подачи охлажденной
воды потребителям. Обычно достаточно
одной группы насосов, к-рые подают воду
потребителям; при этом под остаточным
напором вода поступает на охладит, соору-
жения. Число насосов на циркуляц. Н.с.
определяют из условия обеспечения беспе-
ребойности снабжения потребителей ох-
лаждающей водой с учетом возможности
регулирования подачи воды в зависимости
от сезонных колебаний темп-ры и влажно-
сти атмосферного воздуха. Циркуляц. на-
сосы часто устанавливают под заливом, в
силу чего здания циркуляц. Н.с. бывают
заглубленными или полузаглубленными.
Повысительные Н.с. предназ-
начены для повышения напора в сети отд.
р-нов города или на участках р-ных водо-
проводов. Эти Н.с. забирают воду из водо-
водов, распределит, магистралей или про-
межуточных резервуаров. По компоновке
и конструктивному решению зданий они
аналогичны Н.с. II подърма.
Канализационные Н.с. служат
для перекачки городских, бытовых или
производств, сточных вод, а также атмос-
ферных вод. В системах канализации ис-
пользуют Н.с. для перекачки илов и осадка
на очистных Сооружениях. В зависимости
от функций, к-рые выполняют Н.с. в сис-
теме канализации, их подразделяют на гл.
и р-ные. Гл. служат для перекачки сточ-
ных вод всего города, нас. пункта или
пром, предприятия на очистные сооруже-
ния или в магистр, коллектор; р-ные —
сточных вод из отд. р-нов в располож. вы-
ше коллектор др. бассейна сточных вод.
Различают Н.с. с раздельным расположе-
нием приемного резервуара и совмещен-
ные, когда резервуар расположен в здании
Н.с. По расположению оборудования от-
носит. уровня земли различают канали-
зац. Н.с. наземные, полузаглубленные, за-
глубленные и шахтного типа. Чаще всего
используют заглубленные. Резервуары ка-
нализац. Н.с. имеют огранич. емкость во
избежание загнивания осадка сточных
вод. Вместимость резервуара должна быть
не менее 5-минутной подачи одного из на-
сосов этой станции. В силу этого канали-
зац. Н.с. работают периодически. Допу-
скаемая частота включения в 1 ч: 3 — при
ручном управлении насосом и 5—6 — при
автоматическом. Резервуары Н.с. отгора-
живают от ост. помещений водонепрони-
цаемой перегородкой (стенкой), оборуду-
ют решетками (ручными или механизи-
ров.), дробилками, корытами,тележками,
контейнерами и др. приспособлениями
для удаления крупных отбросов. Решетки
с ручной очисткой устанавливают при
кол-ве задержанных отбросов менее
0,1 м3/сут. При большем кол-ве отбросов
применяют решетки с механич. граблями.
Для измельчения задержанных на решет-
ках отбросов применяют спец, машины —
дробилки и комбиниров. решетки-дробил-
ки. Канализац. Н.с. устраивают с ручным,
полуавтоматич. или автоматич. управле-
нием. Малые р-ные Н.с., как правило, ус-
траивают с автоматич. управлением по
уровню жидкости в приемном резервуаре.
НАЧАЛЬНОЕ УСЛОВИЕ — усло-
вие, описывающее темп-рное распределе-
ние в теле в процессах теплопередачи не-'
стационарной в любой момент времени,
предшествующий расчетному. Дальней-
ший отсчет времени ведется от этого нач.
момента. В одномерных задачах достаточ-
но знать нач. распределение темп-ры по
одной координате: в плоских телах — по
толщине, в цилиндрич. и шаровых — по
радиусу. Наиболее распространены слу-
чаи равномерного, линейного, параболич.
и косинусоид, нач. распределения.
НЕЗАМЕРЗАЮЩАЯ ВЛАГА В
МАТЕРИАЛАХ — часть влаги, в жидком
состоянии, содержащейся в материале
при отрицат. темп-ре. Н.в.м. следует отли-
чать от переохлажд. воды. Если для первой
это устойчивое состояние, то для второй —
неустойчивое. Чем меньший объем зани-
мает вода, тем до более низкой темп-ры ее
можно переохладить, после чего она все-
таки замерзнет. Для эксперимент, опреде-
ления кол-ва Н.в.м. чаще всего использу-
ют методы, основ, на измерении: объема
поровой влаги (дилатометрия, метод);
теплоты плавления льда во влажном пори-
стом материале (калориметрия, метод);
электрофизич. свойств влажного материа-
ла при его замораживании (кондуктомет-
рия. и диэлькометрич. метод). Исследова-
ния показали, что при понижении темп-
ры ниже 0°С замерзание поровой влаги на-
чинается не при 0°С, а при более низкой
темп-ре (до -3°С). Осн. кол-во влаги за-
мерзает в интервале ют темп-ры нач. за-
мерзания до -6—10°С. При дальнейшем
понижении темп-ры замерзание влаги
почти не происходит и кол-во Н.в.м.
уменьшается очень слабо при темп-рах
эксплуатации строит, конструкций. При
нагревании заморож. образцов наблюда-
ется гистерезис льдистости, т.е. кол-во
Н.в.м. при оттаивании меньше, чем ее кол-
во при замораживании при одной и той же
темп-ре. Предложено неск. теоретич. по-
ложений, объясняющих причины Н.в.м.
Наиболее часто упоминаются следующие.
Наличие в поровойвлаге
растворенных солей.Известно, что
темп-ра образования льда в растворе ни-
же, чем в чистой воде. Чем выше концент-
рация раствора, тем ниже эта темп-ра.
Наличие пленки воды на
поверхности льда. Теорию этого
явления разработал Н. Флэтчер, к-рый
предложил ф-лу для расчета толщины
пленки d, м: d » 2,8' 107lg(40/А Т - 0,4),
где А Т — понижение темп-ры от °C.
Пленка воды стабильна при А Т < 13°С и
существует до А Т - 30°С, при дальней-
шем понижении темп-ры пленка исчезает.
Повышение давления в по-
рах материала, заполненных
водой, при образовании в них
льда. Этот эффект основан на расшире-
нии воды при ее замерзании. Известно ур-
ние Клайперона — Клаузиуса, связыва-
ющее темп-ру плавления (Замерзания)
с давлением в объеме: dP/dT -Л /
Т(1/рв -/>л),гдеР — давление,Па;Г—
темп-ра, К; Л —уд. теплота плавления
льда, Дж/кг; р в, р л — плотность соот-
ветственно воды и льда, кг/м3. Посколь-
ку р в “ Ю3 кг/м3, р д ~0,92Т О3 кг/м3,
то dT/dP*— 1/107 КПа, или
—1 °C/100 атм, т.е. при повышении давле-
ния на 100 атм темп-ра плавления пони-
жается на 1°С. Если в строит, материалах
это явление и отмечается, то только до
темп-ры -22 С и давления 22'10 Па
(22 000 атм), т.к. в этом диапазоне изме-
нения темп-ры и давления вода переходит
при замерзании в лед 1 с указ, плотностью.
Др. модификации льда имеют большую
плотность, чем вода, и указ, эффекта не
будет.
Взаимодействие воды с повер-
хностью дор материала и вызван-
ное этим искажение ее структу-
р ы. При этом образуется пленка незамерза-
ющей воды на поверхности пор или ее про-
слойка между льдом и поверхностью пор.
Толщина таких прослоек зависит от темп-
ры и гидрофильности материала и может со-
ставлять от неск. нм до десятых долей нм.
Свойства воды в прослойках зна чительно от-
личаются от ее свойств в объеме, напр., ее
вязкость может быть выше в 100 раз. В реаль-
ных строит, материалах, по-видимому, со-
вместно действуют все указ, причины неза-
мерзания воды, однако особо существ, явля-
ются первая и последняя.
НЕИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ПРИ-
ТОЧНАЯ СТРУЯ — воздушная струя при
неравенстве темп-р приточного и окружа-
ющего воздуха. Характерная особенность
ее — искривление первонач. траектории
движения струи за счет действия гравитац.
сил. Н.п.с. — это воздушные струи систем
воздушного отопления, вентиляции и
кондиционирования воздуха при больших
перепадах темп-р. Степень неизотермич-
ности оценивают по значению критерия
Архимеда Ar - (gd0/v0Z) - ((в - to/Тв), где
g — ускорение свободного падения; v0 —
нач. скорость струи; d — диаметр (харак-
терный размер выпускного отверстия);
tn ~t0 — избыточная темп-ра воздуха в наЦ.
сечении; Та — абсолютная темп-ра окру-
жающего воздуха.
Если}Аг|< 0,05, то это слабонеизотер-
мическая приточная струя-, если|Аг|>
Нейтрализация и очистка от тяжелых металлов производственных сточных вод 245
Схема оси струи, направленной под углом к го-
ризонту
vo,/о, ’Vo, и Айо—хар-ки нач. сечения струи (ско-
рость воздуха, площадь сечения, избыточная темп-
ра воздуха и избыточное теплосодержание возду-
ха); у — угол наклона к горизонту, zn — откло-
нение траектории; 1 — приточный насадок; 2 — пер-
вонач. направление струи; 3 — положение
отклонившейся оси струи
тока от поверхности. Этот процесс зависит
от локального критерия Архимеда, в к-ром
определяющим размером принято рассто-
яние х. Н.п.с. предопределяют подачу их
компактными сосредоточ. потоками. Ве-
ерные или закрученные Н.п.с. приводят к
расслоению воздуха в помещении.
НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ И ОЧИСТКА
ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРОИЗ-
ВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД —
снижение в них концентрации свободных
ионов Н+ или ОН" и удаление ионов меди,
никеля, кадмия, цинка и др. тяжелых ме-
ветствующие нач. и окончанию осажде-
ния гидроксидов тяжелых металлов в вод-
ных растворах, приведены в табл.
В пром, сточных водах, представляю-
щих собой растворы мн. компонентов, ве-
личина pH в нач. и в конце осаждения гид-
роксидов значительно сдвинута в сторону
больших значений. Нейтрализация кис-
лых сточных вод, содержащих ионы тяже-
лых металлов, протекает в 2 стадии: на
первой нейтрализуется свободная к-та, на
второй образуются гидроксиды металлов,
выпадающие в осадок.
Металлы с амфотерными свойствами
Значения pH осаждения гидроксидов металлов
Вид катиона Значения осаждения, м/л
начала при исходной концентра- ции осаждаемого иона 0,01 М полного
Железо (Пс2*) 6,5 9,7
Железо (Ее_Г ) 2,3 4,1
Цинк (Zn2 ) 6,4 8,0
Хром (Сгз+) 4,9 6,8
Никель, (Ni2+) 7,7 9,5
Алюминий (А13+) 4,0 5,2
Кадмий (Cd2+) 8,2 9,7
Свинец (РЬ2+) 7,8 9,3
Примечание. Значения pH полного осаждения соответствует остаточной концент-
рации иона металла ПТ5 М/л.
Схема оси струи
vx—горизонт, составляющая скорости; vz-4- вертик.
составляющая скорости; vs — вектор скорости
> 0,05 — сильнонеизотермич. Для таких
струй необходимо проводить расчет откло-
нения траектории. Для струи, направл.
под углом у к горизонту, координату z
можно вычислить по ф-ле z- xtg у + zn, где
zn — функция нач. параметров струи, ко-
эфф. затухания скорости и темп-ры, зави-
сящих от типа приточного насадка. Неизо-
термичность влияет и на скоростное поле,
струи. При отклонении оси воздушной
струи, выпущ. из горизонт, насадка, хо-
лодная струя тонет в окружающем возду-
хе. По мере удаления воздуха от насадка
увеличивается вертик. составляющие ско-
рости. Горизонт, составляющая ее, равная
скорости в изотермич. струе, лишь часть
результирующего вектора скорости и
меньше его. Отношение фактич. скорости,
равной вектору, к скорости в аналогичной
точке изотермич. струи наз. коэфф., учи-
тывающим неизотермичность струи. Этот
коэфф, используют для расчета скорости
на оси Н.п.с. Для холодной струи, на-
правл. вниз, и нагретой, направл. вверх,
Хн > 1; для нагретой, направл. вниз, и хо-
лодной — направл. вверх, Д S 1- Расчет
распределения темп-ры в Н.п.с. аналоги-
чен его расчету для слабонеизотермиче-
ских приточных струй. Н.п.с., настилаю-
щиеся на горизонт, поверхности помеще-
ния, требуют спец, проверки на отрыв по-
таллов. Сброс пром, сточных вод в системы
канализации и в водоемы допустим при
pH - 6,5—8,5. Когда pH ниже или выше
этих пределов, т.е. соответствует кислой
или щелочной реакции, сточные воды
подлежат нейтрализации. Высокая кон-
центрация в сточных водах Н+-ионов
обусловлена наличием в них свободных
минер, (серная, соляная, азотная, фос-
форная и др.) и в значительно меньшей
степени — органич. к-т. Высокие концен-
трации ОН-ионов объясняются избытком
свободных щелочей (гидроксиды натрия,
калия и щелочно-земельных металлов).
Их нейтрализация достигается добавлени-
ем к сточным водам минер, к-т — серной,
соляной и др. Кислые сточные воды, обра-
зующиеся при хим. обработке металлов и
сплавов на металлургии., машиностроит.
и металлообрабатывающих предприяти-
ях, содержат также ионы железа и тяже-
лых металлов в концентрациях, часто на-
много превышающих концентрации сво-
бодных к-т.
При нейтрализации кислых сточных
вод для снижения концентрации Н+-
ионов и образования гидроксидов тяже-
лых металлов, выпадающих во время про-
цесса в осадок, используют едкие щелочи.
В ряДе-случаев на осаждение ионов этих
металлов щелочных реагентов расходует-
ся значительно больше, чем на нейтрали-
зацию свободных к-т. Значения pH, соот-
(цинк, алюминий и др.) содержатся в ще-
лочных сточных водах в виде анионов.
Процесс нейтрализации таких вод раство-
рами к-т и образование осадков гидрокси-
дов металлов происходит так:
AIO2' + II+ + Н2О -* А1(ОН)3};
ZnO22’+2Н+ -> Zn(OH)2.
Для нейтрализации кислых сточных
вод применяют оксид кальция (негашеная
известь), гидроксид кальция (гашеная из-
весть), едкий натр, карбонат кальция (из-
вестняк — мел), карбонат магния (магне-
зит), карбонат натрия (кальциниров. со-
да) , карбонат магния-кальция (доломит).
В нашей стране чаще всего применяют из-
весть, к-рую добавляют в сточную воду в
виде известкового молока. При нейтрали-
зации ею пром, сточных вод, содержащих
свободную серную к-ту и ее соли, образу-
ется сульфат кальция, частично выпадаю-
щий в осадок. Присутствующий в извест-
ковом молоке шлам способствует коагуля-
ции частиц гидроксидов металлов и др. не-
растворимых примесей. Растворимость
осадка зависит от его структуры, опреде-.
ляемой в свою очередь условиями проведе-
ния нейтрализации. При взаимодействии
растворимых в воде солей металлов с изве-
стью и едким натром образуются осадки,
представляющие собой гл. обр. осн. соли
металлов. Структура образовавшегося
осадка со временем изменяется (происхо-
246 Неподвижные опоры
дит его старение), вследствие чего иногда
значительно снижается его раствори-
мость. Нек-рые гидроксиды металлов
(цинка, свинца, меди, хрома, алюминия и
др.) растворяются в избытке едкой щелочи
с образованием комплексных анионов. Ве-
личина pH, соответствующая нач. раство-
рения гидроксида металла, различна для
разных металлов.
Кроме известкового молока для очи-
стки пром, сточных вод иногда применяют
растворы едкого натра и соды. Едкий натр
нейтрализует избыточную кислотность и
приводит к осаждению гидроксидов тяже-
лых металлов. Однако дозирование его
требует строгого контроля величины pH
отрабатываемого стока, чтобы не созда-
лось условий для растворения амфотер-
ных гидроксидов. При действии соды на
сточные воды, содержащие соли цинка,
меди, свинца и кадмия, вследствие гидро-
литич. разложения норм, (средних) кар-
бонатов образуются осн. карбонаты. Со-
став осн. карбонатов зависит от условий
реакции (темп-ры, концентрации, вели-
чины pH растворов и др.). При pH-7—9,5
образуется осн. карбонат цинка состава
2ZnCO3‘3Zn (ОН)г и только начиная с pH -
10 неск. возрастает доля гидроксида цин-
ка. В растворах, содержащих трехвалент-
ные ионы железа и хрома, а также алюми-
ния, гидролитич. разложение карбонатов
происходит легче, чем цинка. Осн. карбо-
нат железа РеОНСОз уже при 18—20°С
превращается в Ре(ОН)з. Так же быстро
происходит гидролиз осн. карбонатов хро-
ма и алюминия. Поэтому при нейтрализа-
ции содой сточных вод практически сразу
получается осадок гидроксидов этих ме-
таллов. При действии соды на раствор со-
лей двухвалентного железа образуется
карбонат железа РеСОз, к-рый постепен-
но переходит в гидроксид железа Fe (ОН)г.
Осн. карбонаты ряда металлов растворя-
ются в воде труднее, чем их гидроксиды.
Осн. карбонаты большинства металлов на-
чинают осаждаться при более низких зна-
чениях pH, чем их гидроксиды.
Обработка щелочными реагентами
пром, сточных вод обеспечивает много-
кратное снижение в них концентрации
ионов тяжелых металлов. Это позволяет
сбрасывать очищ. воду в системы канали-
зации нас. пунктов при наличии в них со-
оружений механич. и биологич. очистки и
последующем спуске воды в водные объек-
ты хоз.-питьевого и культурно-бытового
водоиспользования. Однако при отсутст-
вии таких сооружений или при спуске
очищ. воды после них в рыбохозяйств. во-
доемы требуется ее доочистка, т.к. исполь-
зование только щелочных реагентов тре-
бует дополнит, доочистки, поскольку они
не дают необходимого эффекта (см. Очи-
стка сточных вод гальванических произ-
водств) .
Осаждение труднорастворимых сое-
динений иногда протекает длительно и в
нек-рых случаях не полностью из-за обра-
зования коллоидных растворов. Для обес-
печения лучшей коагуляции осаждаемых
гидроксидов тяжелых металлов целесооб-
разно добавлять веточные воды небольшой
избыток щелочного реагента, лучший из
к-рых известь. Ускорению процесса освет-
ления пром, сточных вод способствуют
синтетич. флокулянты. В нашей стране
наибольшее применение имеет полиакри-
ламид — продукт полимеризации акрила-
мида. В щелочной среде он гидролизуется,
при этом степень гидролиза зависит от ще-
лочности среды, но возрастает до определ.
величины. Гидролизов, полиакриламид
более эффективен по флокулирующему
действию, чем негидролизов. или гидро-
лизов. в незначит. степени. При флокуля-
ции высокодисперсных суспензий и кол-
лоидных растворов образуются агрегаты
из частиц лиофобного золя и молекул фло-
кулянтов. Свойства агрегатов зависят от
соотношения входящих в их состав компо-
нентов. Добавление полиакриламида до
0,1% содержания твердой фазы (1 —
10 мг/л) увеличивает скорость выпадения
осадков гидроксидов хрома, цинка и др.
металлов в 2—3 раза, что позволяет значи-
тельно сократить размеры отстойных соо-
ружений и соответственно капит. затраты
на их стр-во. При этом общий объем полу-
чаемых осадков не уменьшается. При ней-
трализации пром, сточных вод образуется
значит, кол-во осадков гидроксидов тяже-
лых металлов, для отделения к-рых ис-
пользуют отстойники горизонтальные и
отстойники вертикальные. Миним. вре-
мя отстаивания — обычно 2 ч. Осадок из
отстойников после предварит, уплотнения
в спец, сооружениях осадкоуплотните-
лях (время уплотнения до 24 ч) подверга-
ют механич. обезвоживанию в вакуум-
фильтрах, фильтр-прессах и центрифу-
гах. Последние в нек-рых случаях исполь-
зуют вместо отстойников для осветления
пром, сточных вод непосредственно после
их нейтрализации.
Неподвижные опоры
а — со стальной несущей конструкцией;
б — хомутовые; в — щитовая
НЕПОДВИЖНЫЕ ОПОРЫ — уст-
ройства из стали или железобетона, за-
крепляющие теплопровод в определ. точ-
ках по трассе и разделяющие его на неза-
висимые по темп-рным деформациям уча-
стки. Длина последних определяется
компенсирующей способностью компен-
саторов теплопроводов, устанавливае-
мых между двумя ближними опорами для
восприятия темп-рных удлинений. Уси-
лия, возникающие в них при перемещени-
ях трубопровода, сопротивление трению
подвижных опор теплопровода, а также
усилия от внутр, давления теплоносителя
передаются на Н.о. Т.о. каждая Н.о. восп-
ринимает и локализуетусилия,возникаю-
щие на ближних участках. Н.о. устанав-
ливают перед тепловым оборудованием и
арматурой трубопроводов для предотвра-
щения воздействия на них темп-рных пе-
ремещений труб.
Стальная Н.о. состоит из балки —
обычно 2 швеллера, к-рые закрепляют в
строит, конструкциях камеры. Между
швеллерами прокладывают трубопровод.
К трубе приваривают стальные листы,
усил. косынками, упирающимися^ швел-
леры с двух сторон, и фиксирующие поло-
жение трубы. Для труб, улож. на балках и
кронштейнах, применяют Н.о. в виде
стальных хомутов, прижимающих трубу к
балке и обеспечивающих ее неподвижное
положение. Для фиксирования положе-
ния трубы в каналах используют железо-
бет. щитовые Н.о., состоящие из железо-
бет. плиты, к-рая защемляется в канале
или при бесканальной прокладке устанав-
ливается на бетонном фундаменте. В щите
имеются отверстия, через к-рые проходят
трубопроводы. С двух сторон щитовой Н.о.
к трубе приваривают фланцы, усил. ко-
сынками, через к-рые передаются усилия
от трубопровода на опору. В щитовых Н.о.,
установл. в каналах, делают отверстия для
пропуска воды и воздуха.
НЕПРЕРЫВНЫЙ НАГРЕВ (ОХ-
ЛАЖДЕНИЕ) ТЕЛ — процесс теплопе-
редачи нестационарной, сопровождаю-
Нефтеловушка 247
Безразмерное температурное поле в полуогра-
ннченном массиве
щийся непрерывным изменением темп-
рного поля в пространстве и во времени.
Непрерывные неустановившиеся процес-
сы наблюдаются, напр., в массиве грунта с
теплопроводом глубокого заложения,
при ступенчатом изменении теплового
возмущения на его дневной поверхности и
т.п.
На схеме даны значения безразмер-
ной темп-ры 0 - (t- to)/(tn - to) на глу-
бинен полуогранич. массива в момент вре-
мени z, когда нач. темп-ра to одинакдва во
всех точках массива и на поверхности под-
держивается темп-ра tn + to- На глубине
х > 3a”3,7/oz темп-ра практически не
меняется (в -* 0) (здесь а — коэфф,
темп-ропроводности, мл/с). Расстояние
<5 а определяет толщину расширяющегося
теплового пограничного слоя. Макс, скоро-
сть продвижения фронта охлаждения (на-
грева) d <5 Jdz наблюдается в начале про-
цесса, постепенно замедляясь с уменьше-
нием продольного темп-рного градиента.
Математическая модель полуогра-
нич. или неогранич. пространства с более
простым математич. описанием может
быть использована для изучения нач. ста-
дии переходных процессов в телах огра-
нич. размеров, если I/ b а > 1, где / — ха-
рактерный размер тела, м (см. Иррегуляр-
ный режим).
НЕПРОХОДНЫЕ КАНАЛЫ ТЕП-
ЛОВЫХ СЕТЕЙ — подземные каналы,
предназнач. для прокладки теплопрово-
дов, не требующих пост, надзора. Н.к.т.с.
наиболее распространены при стр-ве теп-
ловых сетей. Применяют в любых грунто-
вых условиях, в т.ч. с устройством в зоне
высоких грунтовых вод попутного дрена-
жа. Насчитывается большое кол-во разно-
образных по форме (прямоугольные, по-
луцилиндрич., цилиндрич.) и материалу
(кирпичные, бетоноблочные, железобе-
тонные) конструкций, каждая из к-рых
имеет определ. преимущества и недостат-
ки. Конструкции теплопроводов вН.к.т.с.
разделяют на две группы: с воздушным за-
зором между поверхностью тепловой изо-
Непроходные каналы
тепловых сетей
а — сборный с оклеенной
гидроизоляцией; б —
сборный из железобетон-
ных плит; в — сводчатый
с опорной рамой; г —
сборный из вибропрокат-
ных плит; с) — из лотко-
вых элементов; е — сбор-
ный с дренажом; 1 —же-
лезобетонное основание;
2 — стеновой блок; 3 —
гидроизоляция; 4 — кир-
пичная стена; 5 — блок пе-
рекрытия; б, 7—бетонная
и песчаная подготовки;
8— навесная теплоизоля-
ция; 9 — подушка; 10—
железобетонный свод;
11 — рамы из вибропро-
катных плит; 12 — плита
днища; 13—железобетон-
ный лоток; 14 — засыпная
теплоизоляция; 15 — дре-
нажная труба
ляции и стенками канала и без воздушного
зазора. Применение последних возможно
в условиях, когда тепловая деформация
трубопровода происходит только в осевом
направлении. На участках с боковым пе-
ремещением трубопровода при тепловой
деформации следует применять Н.к.т.с. с
воздушным зазором. Теплопроводы без
воздушного зазора не нашли широкого
применения из-за интенсивной наружной
коррозии стальных трубопроводов, посте-
япно-находящихся под воздействием вы-
сокой влажноности некодсыхающей теп-
ловой изоляции воздуха. Влага конденси-
руется на холодном потолке непроходного
канала, а затем испаряется. В связи с этим
конденсируемую воду следует отводить в
сторону от тепловой изоляции. Сводчатая
форма перекрытия канала удобна для ор-
ганиз. стока влаги на дно канала. Этому
способствует и наклон в одну сторону пло-
ского перекрытия.
В Н.к.т.с. с воздушным зазором тепло-
вая изоляция в меньшей степени подверже-
на увлажнению, поэтому и коррозия тру-
бопроводов вних значительноменьше. Габа-
риты Н.к.т.с. определяются: диаметрами
прокладываемых теплопроводов, расстоя-
нием между осями трубизазором между по-
верхностью тепловой изоляции трубопрово-
дов и внутр, поверхностью каналов.
Н.к.т.с. изготовляют потиповым про-
ектам. Их типы и размеры маркируют
цифрами и буквами. Цифры перед буква-
ми определяют кол-во ячеек канала, после
букв.— его внутр, размеры в см. Напр.,
маркировка канала 2KJI 9060 означает
двухъячейковый Н.к.т.с. из лотовых эле-
ментов, перекрываемых плитами, ширина
каждой ячейки 90, высота 60 см. Подвиж-
ные опоры трубопроводов вН.к.т.с. опира-
ются на железобет. подушки с закладными
металлич. пластинами. Для стока воды
вдоль Н.к.т.с. между'подушками соседних
трубопроводов оставляют расстояние не
менее 0,1 м. Высоту подушек принимают в
зависимости от диаметра трубопровода по
нормам проектирования.
НЕФТЕЛОВУШКА — одна из раз-
новидностей отстойника для удаления
из воды жиров, нефтепродуктов и др.
жидкостей с относит, плотностью, мень-
шей плотности воды. Наиболее распрост-
ран. конструкция Н., применяемая на
пром, предприятиях для очистки масло-
и нефтесодержащих сточных вод, имеет
Нефтеловушка
1 -- подающий трубопровод; 2 водораспредели г.
щелевая перегородка;.? — маслосборная щелевая по-
воротная труба; 4 — скребковый конвейер; 5 — полу-
погруженная перегородка, О — водоприемный лоток
248 Нитка
Многоярусная нефтеловушка
1 — водоотражательный щит; 2 — зона грубой очи-
стки; 5 — водораспределит. устройство; 4 — маслос-
борная щелевая поворотная труба; 5 — тонкослой-
ные блоки; б— скребковый конвейер; 7— водосбор-
ный лоток; 8 — гидроэлеватор
размеры, м: длину — 36, ширину сек-
ции — би глубину —2. Пропускная спо-
собность одной секции при очистке сточ-
ных вод нефтеперерабатывающих з-дов
составляет 55 л/с. Исходная вода подает-
ся по трубопроводу в распределит, щеле-
вую трубу, имеющую стояки, оканчива-
ющиеся раструбами, повернутыми к пе-
редней торцевой стенке. На небольшом
расстоянии от этой трубы расположена
щелевая перегородка, выполненная из
железобетона и предназнач. для распре-
деления входящего потока по живому се-
чению секции Н. В конце секции нахо-
дится водосборный лоток, перед водосли-
вом к-рого установлена полупогруж. пе-
регородка, удерживающая уловленные и
накапливающиеся на поверхности воды
масло- и нефтепродукты. Задержанные
нефтепродукты удаляют скребками, за-
крепл. на бесконечной вращающейся це-
пи. Скребки подгоняют нефть к поворот-
ным нефте- и маслосборным щелевым
трубам, расположенным в начале и кон-
це Н. перед щелевой и полупогруж. пе-
регородками. Привод скребкового меха-
низма в каждой секции осуществляется
электродвигателем через редукторы, к-
рые устанавливают на железобет. плите,
перекрывающей часть объема Н. Нефте-
сборные трубы поворачивают с помощью
червячного редуктора вручную. Тяже-
лые взвеш. в-ва выпадают из нефтесбор-
ных труб на дно Н. и тем же скребковым
механизмом сгребаются в приямок, рас-
положенный в начале секции. Для сни-
жения загрязнения окружающей атмос-
феры испарениями секции Н. перекры-
вают металлич. щитами или шиферными
листами. Расчет Н. производят по фор-
мулам, рекомендуемым для расчета от-
стойников горизонтальных. Многоярус-
ная Н. является разновидностью от-
стойника тонкослойного, работающего
при перекрестной схеме потока воды и
осадка. Н. включает две последоват. сек-
ции, имеющие самостоят. приямки. В
первой секции выделяются крупнодис-
перснь'ю взвеш. в-ва и нефтепродукты, во
второй располагаются блоки паралл.
пластин, обеспечивающие тонкослойное
отстаивание. Первая секция многоярус-
ной Н. при очистке сточных вод нефтепе-
рерабатывающих з-дов выполняет функ-
ции песколовки, необходимость стр-ва к-
рой при этом отпадает. Применение мно-
гоярусной Н. позволяет во много раз
сократить площадь, требующуюся для
размещения очистных сооружений. Для
повышения эффективности работы та-
ких Н. устанавливают блоки тонкослой-
ного отстаивания перед водосборным
лотком. Пропускная способность одной
секции Н., дооборудованной блоками,
может быть увеличена с 200 до 370 м3/ч
при остаточной концентрации нефте-
продуктов в стоке не более 100 мг/л. Для
норм, работы многоярусных Н. очень
важно обеспечить равномерное распре-
деление воды между ярусами блока тон-
кослойного отстаивания.
НИТКА — горизонт, нагреват. труба
или канал в системе отопления, являюща-
яся отд. отопительным прибором или вхо-
дящая в состав регистра или змеевика ото-
пительного прибора. При применении от-
дельной Н. значит, длины принимаются ме-
ры по компенсации ее удлинения
вследствие нагревания теплоносителем (пу-
тем изгиба подводок к отопит, приборам или
установки компенсатора теплопроводов).
Обдувочные аппараты котлов 249
ОБВЯЗОЧНЫЕ ГАЗОПРОВОДЫ
НА КОТЛАХ И ПЕЧАХ — трубопрово-
ды, оснащ. автоматич. и запорными уст-
ройствами, соедин. по определ. правилам
и позволяющие безопасно эксплуатиро-
вать газоиспользующие агрегаты. Выбор
их схем зависит от произ-сти агрегата, ти-
па газогорелочных устройств, запорной
арматуры, давления газа и типа использу-
емой автоматики безопасности и регули-
рования. Наиболее простая схема приме-
няется для агрегатов, оборудов. эжекцион-
ными горелками низкого давления и от-
ключающими устройствами — кранами.
На ответвлении от цехового газопровода б
к агрегату 1 устанавливают главный кран
5, а перед горелкой 2 — рабочий кран 3, к-
рый одновременно является контрольным.
Главный кран отключает агрегат полно-
стью, а рабочий—регулирует произ-ность
горелок и выключает отд. гореЛки. Про-
дувку цехового газопровода осуществляют
через кран 4 по продувочному трубопрово-
ду 7 при закрытых кранах 3 и 9. Ответвле-
ние к агрегату продувают после цехового
газопровода через кран 8 и трубопровод 7
при закрытых кранах 3 и 4. Окончание
продувки определяется анализом пробы,
отобр. из штуцера у крана 8. Содержание
кислорода в анализируемой пробе не дол-
жно превышать 1 об.%. Герметичность
главного и рабочего кранов проверяют ма-
новакуумметром 12. При закрытых кра-
нах 3,4,5 и 8 открывается кран и подводка
газа к горелкам соединяется с атмосферой.
После установления в газопроводе атм.
давления кран 9 закрывается. Повышение
давления в подводке, контролируемого
прибором 12, говорит о негерметичности
крана 5. Для проверки кранов 3 коллектор
ставят под макс, давление, для чего кран 5
открывают, а затем закрывают. Если дав-
ление в коллекторе падает, то краны 3 не-
герметичны. Мановакуумметрами 13 кон-
тролируют давление газа перед горелка-
ми. После окончания продувки зажигают
переносную запальную горелку 11, вносят
в топку (к месту выхода газовоздушной
смеси из горелки) и производят включение
осн. горелок. Схема надежна и безопасна в
эксплуатации.
При использовании дутьевых смесит,
горелок среднего давления и задвижек
вместо кранов схема обвязочных газопро-
водов значительно усложняется. На ответ-
влении от цехового газопровода среднего
давления 12 к агрегату 1 установлена об-
щая задвижка 11, к-рая служит для от-
ключения подачи газа при остановке агре-
гата в аварийной ситуации и может быть
либо полностью открытой, либо закрытой.
Затем установлен клапан-отсекатель 10,
являющийся исполнит, органом автомати-
ки безопасности и перекрывающий под-
ачу газа к агрегату при аварийном откло-
нении любого параметра. В качестве кла-
пана-отсекателя применяют электромаг-
нитные или пневматич. клапаны,
задвижки с электроприводом или двухпо-
зиционные отключающие устройства. Ма-
нометром 13 контролируют давление газа
в цеховом газопроводе. После клапана-от-
Скема обвязочного газопровода на агрегате,
оборудованном эжекционными горелками низ-
кого давления и отключающими кранами
П —- газопровод низкого давления! Г5 — продувоч-
ный газопровод
Схема обвязочного газопровода на агрегате,
оборудованном дутьевыми горелками среднего
давления и отключающими задвижками
Г2— газопровод среднего давления; Г5 — продувоч-
ный газопровод
секателя устанавливают клапан блокиров-
ки подачи газа и воздуха 9 (пропорциона-
лизатор), служащий исполнит, органом
автоматики регулирования и изменяю-
щий расход газа к горелкам в зависимости
6т расхода воздуха. В конце газового кол-
лектора 14 подсоединены продувочный га-
зопровод 16 и штуцер с клапаном 18 для
отбора проб при продувке. К горелкеЗ под-
ходит ответвление, на к-ром последова-
тельно установлены задвижки 22 — конт-
рольная и 23 — рабочая. Контрольная ра-
ботает в двух положениях: открыто или за-
крыто. Рабочая обеспечивает ручной
розжиг, вывод горелки на рабочий режим
и ршулирование расхода газа при нерабо-
тающей автоматике или ее отсутствии.
Манометром 24 контролируют давление
газа перед горелкой 2. Трубопровод 15
между контрольной и. рабочей задвижка-
ми наз. трубопроводом безопасности. Он
предназначен для предотвращения попа-
дания газа в топку при неработающем аг-
регате, поэтому при неработающей горел-
ке 2 кран 21 открыт. На трубопроводе без-
опасности предусмотрен штуцер, к к-рому
может подключаться манометр. Воздух в
горелку подается от центробежного венти-
лятора 8. На общем воздуховоде стоят ма-
нометр 7 и заслонка б, регулирующие под-
ачу воздуха, непосредственно перед горел-
кой — заслонка 4. Перед горелкой уста-
новлены манометры 3 для измерения
давления воздуха. Давление (разрежение
в топке) измеряют тягонапорометром 25.
Обе схемы О.г.к.п. содержат общие
принципы построения надежных и без-
опасных систем газоснабжения газоис-
пользующих установок. Для каждой из
них должны разрабатываться схемы, соот-
ветствующие предъявляемым к ним требо-
ваниям.
ОБДУВКА КОТЛА — периодич.
очистка поверхностей нагрева котлоагре-
гата (собственно парового или водогрей-
ного котла и его хвостовых поверхностей
нагрева: водяного экономайзера и возду-
хоподогревателя) от оседающих на их на-
ружной стороне золы и сажи. О.к. произ-
водят паром или сжатым воздухом (иногда
применяют холодную или перегретую во-
ду), подаваемым через перфориров. или
снабж. соплами стальные трубы. Эффек-
тивность очистки обдувкой зависит от ско-
рости струи и параметров обдувочного
агента, толщины слоя отложений, рассто-
яния от сопла до поверхности нагрева и уг-
ла подачи струи к поверхности труб. Обду-
вочный агент следует выбирать в каждом
конкретном случае исходя из технико-
экономим. сопоставлений. Для обдувки
поверхностей нагрева используют спец.
обдувочные аппараты котлов.
ОБДУВОЧНЫЕ АППАРАТЫ
КОТЛОВ — устройства для обдувки (очи-
250 Обезвоживание осадков природных вод
Аппарат для паровой обдувки экранов
1 — рукоятка; 2 — клапан; 3 — рычажной механизм;
4 — сальник; 5 — центр, неподвижная труба; 6 — кор-
пус; 7 — шпиндель; 8 — электродвигатель; 9 — ре-
дуктор; 10 — сопловая головка с двумя соплами;
11 — направляющая
стки) поверхностей нагрева (см. Обдувка
котла) от золошлаковых отложений.
О.а.к. делят на стационарные и выдвиж-
ные (маловыдвижные и глубоковыдвиж-
ные). При темп-pax продуктов сгорания
ниже 600°С применяют стационарные,
при более высоких — выдвижные О.а.к.
Наибольшее распространение получили
О.а.к., в к-рых используется насыщенный
или перегретый пар, а также сжатый воз-
дух давлением до 4 МПа. Все О.а.к. имеют
букв, обозначения: О — обдувочный, М —
маловыдвижной, Н — невыдвижной, Г —
глубоковыдвижной, В — вертик., П —
прерывистого действия, Э — для очистки
экранов. Маркировка аппаратов: ОН,
ОМВ, ОГ, ОГП, ОГВ, ОГР-Э. Осн. эле-
ментами О.а.к. являются труба для подо-
грева обдувочного агента и механизм при-
вода. При включении труба поступательно
вдвигается в газоход; когда сопловая голо-
вка окажется внутри газохода, труба начи-
нает вращаться и автоматич. открываются
клапаны для подвода к соплам обдувочного
агента. После окончания обдувки электро-
двигатель переключается на обратный ход
и сопловая головка, вращаясь, возвраща-
ется в исходное положение, что предохра-
няет ее от чрезмерного нагрева. Зона дей-
ствия О.а.к. —до 2,5 м, глубина захода —
до 8 м.
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКОВ
ПРИРОДНЫХ ВОД — процесс сниже-
ния влажности и объема осадка и перевода
его из текучего состояния в твердое (нераз-
жижающееся) для погрузки и транспор-
тировки к месту складирования или для
дальнейшей обработки и утилизации. Ис-
ходные осадки природных вод, как прави-
ло, имеют высокую влажность и содержат
в своем составе гидроксиды металлов, к-
рые ухудшают водоотдающую способ-
ность осадков.
Первой стадией обезвоживания явля-
ется уплотнение осадка — наиболее про-
стой и дешевый способ частичного обезво-
живания осадка, позволяющий сократить
первоначальный объем в 4—15 раз и сни-
зить затраты на последующую обработку.
Для уплотнения осадка используют емко-
стные уплотнители или сгустители бара-
банного типа. Для интенсификации про-
цесса уплотнения и сгущения осадка при-
меняют органические флокулянты.
Последующая обработка на механи-
ческих аппаратах позволяет добиться бо-
лее глубокого обезвоживания гидроксид-
ных осадков. Наибольшее распростране-
ние для обезвоживания получило фильтр-
прессование. Существует несколько
различных типов и конструкций фильтр-
прессов: камерные, рамные, ленточные.
Для успешного обезвоживания осад-
ков — улучшения их водоотдающих
свойств — применяют обработку их хим.
реагентами и добавку вспомогательных
присадочных в-в или термическую обра-
ботку (замораживание — оттаивание или
нагрев). Эти меры снижают сжимаемость
осадков и удельное сопротивление осадка
фильтрации до уровня, обеспечивающего
достижение требуемой влажности при
обезвоживании фильтр-прессованием.
В качестве хим. реагентов в основном
используют известь и флокулянты (кати-
онные, анионные и неионогенные). При
обработке гидроксидных осадков известь
выполняет также функции вспомогатель-
ного в-ва. Вспомогательными в-вами наи-
более часто являются диатомит, перлит,
уголь, зола, древесная мука, обладающие
хим. инертностью по отношению к воде,
высокой пористостью, малой площадью
активной уд. поверхности, а также не со-
держащие растворимых в воде составляю-
щих. Использование сочетания флокулян-
тов и вспомогат. в-в, флокулянтов, извести
и вспомогат. в-в, а также термической об-
работки позволяет получить приемлемый
объем гидроксидного осадка с влажностью
75 %, пригодного для погрузки и транспор-
тирования к месту складирования или
утилизации.
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКОВ
СТОЧНЫХ ВОД — процесс снижения
влажности и объема осадков и перевода их
из текучего состояния в пастообразное для
удаления с территории очистных соору-
жений и подготовки к дальнейшей обра-
ботке и утилизации. Исходные осадки
сточных вод имеют высокую влажность
(95—99,7%), их объемы достигают 1,2%
объема очищенных сточных вод. Обезво-
живанию предшествует подготовка осад-
ков сточных вод. Технологич. схемы под-
готовки и обезвоживания, применяемые
аппаратура и оборудование зависят от
хим. состава и физич. свойств осадков,
требований к их качеству на последующей
стадии переработки и местных условий.
Для О.о.с.в. применяют барабанные ваку-
ум-фильтры со сходящим полотном, оса-
дит. шнековые центрифуги, ленточные и
камерные фильтр-насосы, иловые пло-
щадки различных конструкций на естеств.
или искусств, основаниях (с дренажом ли-
бо без дренажа, с поверхностным удалени-
ем иловой воды, каскадного типа и др.).
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ
ОЗОНОМ — универсальный метод обра-
ботки воды, позволяющий эффективно
воздействовать на большое число разл. за-
грязнителей искусств, и естеств. проис-
хождения с одновременным ее обеззара-
живанием. При норм, темп-ре и давлении
озон представляет собой газ бледно-фио-
летового цвета с плотностью 2,14 r/л. Озон
малорастворим — в 1 л воды при 0°С его
растворяется 1,42 г, при 10°С — 1,04 г,
взрывоопасен, токсичен, поражает органы
дыхания и центр, нервную систему. Пре-
дельно допустимое содержание озона в
воздухе помещений — 0,001 мг/л. Явля-
ясь аллотропной модификацией кислоро-
да, озон не обладает стабильностью и в во-
де распадается на молекулу и атом кисло-
рода. Скорость распада возрастает с уве-
личением солесодержания, pH и темп-ры
воды. Присутствие металлов и окислите-
лей (хлор, бром и т.д.) приводит к ускоре-
нию его деструкции. Озон имеет высокий
окислит.-восстановит. потенциал —
Ео “ +2,07В, что является главной причи-
ной его активности по отношению к разл.
рода загрязнениям воды (см. Очистка
производственных сточных вод озониро-
ванием) . Озон — очень эффективный ре-
агент, применяемый при очистке воды от
фенолов и др. органич. в-в, при обеззара-
живании воды, содержащей патогенные
бактерии и различные вирусы, а также для
Трубчатый элементарный генератор озона
1, 2 — электроды низкого и высокого напряжения;
3 — стеклянный диэлектрик; 4— межэлектродное
пространства; 5 — металлич. покрытие; б — охлаж-
дающая вода
Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами 25 J
предотвращения развития в воде сапро-
фитных бактерий, водорослей, грибов и
т.п. Примерная потребность в озоне, мг/л,
составляет при очистке вод: подземных —
0,5—1, очищ. поверхностных — 2—3,
очищенных из загрязн. источника — 2,5—
5. высокоцветных — 3—6. Для достиже-
ния удовлетворяющих сан. нормы показа-
телей по обеззараживанию бытовых сточ-
ных вод требуемая доза озона составляет
6,5—11 мг/л.
Озон получают непосредственно на
месте потребления путем электрич. разря-
да в воздухе. Элементарный генератор озо-
на состоит из двух электродов, раздел, ди-
электриком. Электрод низкого напряже-
ния представляет собой цилиндр из не-
ржавеющей стали, в к-ром с зазором
установлен полый цилиндрич. стеклян-
ный диэлектрик, покрытый с внутр, сторо-
ны тонким слоем металла. Электрод высо-
кого напряжения размещен строго по цен-
тру стекл. диэлектрика. Поток сухого воз-
духа (или кислорода) поступает в
пространство между цилиндрич. электро-
дом и стекл. диэлектриком. При наложе-
нии перем, тока высокой частоты происхо-
дит электрич. разряд и образуется озон.
Работа генератора сопровождается сла-
бым фиолетовым свечением. При элект-
рич. разряде выделяется теплота, поэтому
требуется охлаждение электрода низкого
напряжения. Разность потенциалов, под-
веденная к электродам, составляет 10—
20 кВ.
Концентрация озона в озоно-воздуш-
ной смеси в среднем составляет 10—
20г/м3, произ-сть озонаторов — 50—
100 г/ч на 1 м“ площади поверхности, по-
требление энергии от 20 до 30 Вт на 1 г озо-
на. На расход электроэнергии при
получении озона из воздуха существенно
влияют его влагосодержание, темп-ра и
давление. Поэтому на установках воздух,
подаваемый в озонаторы, компрессирует-
ся и осушается до темп-ры точки, росы с
тем, чтобы снизить его абсолютную влаж-
ность до 0,03—0,1 г/м3. Затраты электро-
энергии при получении озона могут быть
существенно снижены при использовании
вместо воздуха кислорода.
Для эффективной работы озонатор-
ных установок большое значение имеет
полнота смешивания содержащего озон
воздуха с обеззараживаемой водой. Озо-
но-воздушная смесь может вводиться в во-
ду через пористые материалы, напр. пори-
стую керамику или перфорированные
трубы. Смешение озоно-воздушной смеси
с водой осуществляется при этом за счет
барботирования при пропуске смеси через
толщу воды. Озон и его водные растворы
чрезвычайно коррозионны. Поэтому все
элементы озонаторных установок и тру-
бопроводы, контактирующие с озоном или
его водными растворами, должны изготов-
ляться из коррозиестойких материалов.
Несмотря на эффективность озона в
бактерицидном и вирулицидном отноше-
ниях, вода не получает необходимой дез-
инфекц. защиты по длине водоводов и рас-
пределит. сетей из-за быстрого распада
озона. Свойство озона разрывать большие
органические молекулы на фрагменты, —
легче усваиваются микроорганизмами, а
также нестабильность его — распад на мо-
лекулу и атом кислорода через короткий
промежуток времени после ввода озоно-
воздушной смеси в воду — не позволяют
предотвратить развитие микроорганизмов
в длинных трубопроводах. Кроме этого,
озон малоэффективен при высоких темп-
рах воды (более 45°С). Являясь сильным
окислителем, озон при обработке воды не
только ее обеззараживает, но и на разных
стадиях процесса водоподготовки взаимо-
действует с загрязнениями органич. и не-
органич. происхождения. Так, использо-
вание озона приводит к удалению железа,
марганца, хрома, меди и др. компонентов,
в т.ч. входящих в органич. комплексы.
В зависимости от дозы при примене-
нии озона происходят обесцвечивание во-
ды (на 65%), ее дезодорация и улучшение
вкусовых качеств; снижение концентра-
ции органич. примесей (на 30—50%),
имеющих в своей основе гуминовые к-ты;
понижение концентрации нек-рых орга-
нич. галоидных соединений (па 30—
90%).
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ
УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМИ ЛУЧА-
МИ — разрушающее воздействие на нук-
леиновые кислоты и белки клетки микро-
организмов, приводящее к их гибели
(инактивизации). Ультрафиолетовые лу-
чи — коротковолновые, имеют низкую
проникающую способность. Особенно
сильным действием обладает ультрафио-
летовое излучение с длиной волны около
260 нм. Именно эту длину волны хорошо
поглощают нуклеиновые кислоты, играю-
щие важную роль в процессах жизнедея-
тельности микроорганизмов.
Миним. уд. доза УФ-излучения для
эффективной дезинфекции составляет
16мВт/см2. Она обеспечивает уничтоже-
ние 99,999% бактерий Е.Коли. Для др.
микроорганизмов доза, обеспечивающая
такую же степень дезинфекции, может
быть большей. На эффективность работы
ультрафиолетовых установок большое
влияние оказывают качество воды и ин-
тенсивность облучения. Глубина проник-
новения лучей в толщу воды определяется
в-вами, содержащимися а ней в раство-
ренном или суспензированном состоянии.
Уменьшение глубины проникновения
происходит в результате поглощения УФ-
лучей органич. соединениями, гуминовы-
ми кислотами, взвеш. частицами и соля-
ми, содержащими железо, марганец.
Взвеш. частицы абсорбируют лучи только
частично, значит, часть их рассеивается.
Таким образом, перед обеззараживанием
УФ-лучами вода должна быть предвари-
тельно обработана и не иметь мутности и
цветности.
В качестве источников УФ-излуче-
ния используют в основном газоразрядные
излучатели, к-рые изготовляют из кварце-
вого стекла, пропускающего УФ-свет. Ча-
ще всего применяют ртутные лампы низ-
кого давления, к-рые преобразуют около
40% потребляемой мощности в УФ-лучи.
Они излучают более 80% энергии с дли-
ной волны 254 нм. УФ-лампы высокого
давления преобразуют УФ-лучи только
около 8% потребляемой мощности.
Устройства для бактерицидной обра-
ботки воды подразделяют на два типа: с не-
погружными (открытыми) источниками
УФ-лучей; с погружными (закрытыми)
источниками УФ-лучей. Устройства пер-
вого типа отличаются простотой конструк-
ции и удобством эксплуатации и имеют
свободный доступ к УФ-источникам, что
облегчает уход за ними и упрощает заме-
ну. Однако в таких устройствах на прямое
(эффективное) облучение воды направле-
на только нижняя часть потока УФ-излу-
чения, вследствие чего снижается кпд из-
лучателей, уменьшается произ-сть уста-
новок и повышаются затраты электро-
энергии на обработку воды. В устройствах
закрытого типа УФ-источники заключе-
ны в герметичные кварцевыс'трубки и ра-
ботают в погружных условиях. Поскольку
обрабатываемая вода обтекает УФ-источ-
ники со всех сторон, на облучение расхо-
дуется весь поток излучения УФ-ламп,
благодаря чему кпд УФ-излучателей по-
вышается. За счет этого устройства закры-
того типа более производительны и эконо-
мичны.
Корпус установки, как правило, изго-
товляют из материала, хорошо отражаю-
щего УФ-лучи, напр., нержавеющей ста-
ли, специально обработанной пластмассы,
поливинилхлорида и т.п. Материал УФ-
излучателей также различен. Они могут
быть выполнены из кварца, тефлона, фто-
руглерода и т. п. Для обеспечения более на-
дежного эффекта О.в.у.л. применяют
разл. способы интенсификации процесса.
Наиболее распространенный прием — со-
здание конструкций, обеспечивающих пе-
ремешивание слоев воды вокруг излучате-
ля. В процессе работы установок происхо-
дит обрастание ламп и корпуса солями же-
сткости и оксидами железа. Для
предотвращения обрастания УФ-излуча-
тели обычно помещают в кварцевые чех-
лы. Отложения с них снимают с помощью
очистных устройств. Иногда лампы по-
крывают слоем фториров. этиленпропиле-
на, препятствующим обрастанию. В нек-
рых случаях воду перед обеззараживани-
ем обрабатывают ультразвуком при часто-
те вибрации 20—50 Гц (оптимальная
252 Обеззараживание воды хлором
частота 26 Гц). Контроль интенсивности
излучения отд. ламп УФ-установки и уп-
равление их работой осуществляются ав-
томатически.
Метод О.в.у.л. прост в конструктив-
ном оформлении, удобен в эксплуатации,
т.к. является безреагентным, не изменяет
органолептич. показатели воды и т.п. Од-
нако его широкому практич. распростра-
нению препятствует то, что УФ-установки
могут применяться только для обеззара-
живания вод, физ.-хим. показатели каче-
ства к-рых отвечают стандартам на питье-
вую воду. При этом бактериальная загряз-
ненность воды должна быть невысокой
(Е.Коли < 1000 ед/л).
Совместное воздействие окислителей
и УФ-облучения даже при обработке воды
с показателями мутности, цветности и
окисляемости, не соответствующими тре-
бованиям, предъявляемым к качеству
питьевой воды, обеспечивает высокую сте-
пень очистки воды и бактерицидный эф-
фект.
На водопроводных станциях допу-
скается параллельное расположение в
два — три яруса установок УФ-излуче-
ния. На каждые одну — пять установок
должна быть предусмотрена одна резерв-
ная. Установки могут монтироваться как
на всасывающей, так и на напорной лини-
ях насосов. На подводящих и отводящих
трубопроводах к каждой установке обяза-
тельно должны быть задвижки для регули-
рования расхода подаваемой воды. По-
скольку ультрафиолетовые лучи не при-
дают воде бактерицидных свойств, предо-
храняющих ее от повторного заражения,
следует обращать особое внимание на сан.
состояние водопроводов и водопроводных
сетей, по к-рым вода поступает к потреби-
телю.
> > ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ
ХЛОРОМ, дезинфекция — устране-
ние из воды болезнетворных и иных мик-
роорганизмов и вирусов, из-за наличия к-
рых вода становится непригодной для
питья, хозяйственных нужд или промыш-
ленных целей, хлором или хлорсодержа-
щими реагентами. Применение хлора —
наиболее распространенный способ обез-
зараживания как в нашей стране, так и за
рубежом. Впервые он был применен в 1894
в Германии. В России хлорирование боль-
ших кол-в воды было применено в 1910 как
принудительная мера при появлении хо-
леры в Кронштадте и брюшного тифа в
Н.Новгороде.
В качестве хлорреагентов используют
в основном жидкий хлор, хлорную из-
весть, гипохлориты, диоксид хлора. Рас-
творимость хлора в воде зависит от темп-
ры и давления. При атм. давлении и темп-
ре 10°С в 1 л растворяется около 3 л газо-
образного хлора (9,65 г). При растворении
в воде хлор образует хлорноватистую и со-
Хлоратор фирмы “Уоллес и Тиериан"
1 — подача хлор-газа; 2 — редуктор; 3 — аварийная
магистраль для сброса хлор-газа; 4 — предохранит,
клапан; 5 — эжектор; 6 — обратный клапан; 7 — регу-
лятор расхода; 8 — ротаметр
Схема автоматизации дозирования хлора рас-
ходом воды через эжектор
1 — регулятор давления; 2 — хлоратор; 3 — регуля-
тор; 4 — регулируемый вентиль; 5 — эжектор; 6 —
расходомер; 7—электронный регулятор; 8— анали-
затор хлора; 9— контактный резервуар
лянуюк-ты: CI2 + H2O ~НС1О + НС1. Од-
новременно протекает вторичная реакция:
НСЮ^ СГ + Н+. Направление этих реак-
ций зависит от pH среды. При pH < 2 весь
хлор находится в воде в молекулярной
форме; при pH > 5 молекулярный хлор ис-
чезает, превращаясь в хлорноватистую
кислоту; при pH - 10 хлор переходит в
форму гипохлорит-иона. В интервале зна-
чений pH - 5... 10, что обычно соответству-
ют условиям О.в.х., в воде присутствует
смесь хлорноватистой к-ты и гипохлорит-
ионов. Хлорноватистая к-та обладает наи-
большим бактерицидным действием, в
связи с чем хлор в кислой среде более эф-
фективен, чем в щелочной.
Содержание активной части хлора в
различных хлорреагентах разное, %: в
хлорной извести — 32—35, в гипохлори-
тах, производимых на химзаводах, —
70—75, при электролитическом способе
производства — 10—15.
Установки для приготовления и дози-
рования растворов, содержащих актив-
ный хлор, бывают нескольких типов. В ус-
тановках с использованием жидкого хлора
последовательно осуществляются испаре-
ние хлора, его механическая очистка, до-
зирование и растворение в воде с образова-
Проточный электролизер
1 и 3 — патрубки для подвода и отвода рассола; 2 —
анод; 4 — корпус; 5 — промежуточные электроды;
6 — катод
нием хлорной воды. Жидкий хлор посту-
пает на очистные сооружения в стальных
баллонах вместимостью 40—50 л при дав-
лении 10 МПа или стальных контейнерах
вместимостью 400—800 л при давлении
1,5 МПа. На станции с суточным расходом
свыше 1 т хлор может доставляться в ж.-д.
цистернах с последующим переливом в
стационарные емкости.
Дозирование хлоргаза осуществляет-
ся вакуумными хлораторами. В хлораторе
образуется хлорная вода, к-рая подается в
обрабатываемую воду. Поддержание за-
данной концентрации хлора можно обес-
печить с использованием системы автома-
тического регулирования дозирования.
Устройство и эксплуатация помещений, в
к-рых размещают хлораторы, требуют
строгого соблюдения правил техники без-
опасности. Помещение должно быть на
первом этаже, иметь запасный выход, обо-
рудовано вентиляцией с 12-кратным обме-
ном воздуха в 1 ч с вытяжкой'вблизи пола.
Ряд других важных правил техники без-
опасности приведен в специальных нор-
мативных документах.
В установках по О.в.х. хлорной изве-
стью или порошкообразным гипохлоритом
вначале также приготовляется хлорная во-
Обеззараживание осадков сточных вод 253
да определенной концентрации, затем она
подается в обрабатываемую воду. Для при-
готовления хлорной воды используют два
бака: растворный и расходный. В раствор-
ном баке приготовляют тестообразную
массу реагента, перепускают ее в расход-
ный бак, разбавляют до концентрации 1 —
2% по активному хлору, дают отстояться и
сливают в дозировочный бачок, из к-рого
вводят раствор в обрабатываемую воду.
Существуют электролизные установ-
ки для приготовления и дозирования рас-
твора хлора. Электролизу подвергают
морскую или Подземную засоленную воду
или раствор поваренной соли с целью по-
лучения гипохлорита натрия и последую-
щего его введения в обрабатываемуклводу.
Такие установки обычно размещают по-
близости от места ввода гипохлорита на-
трия в воду.
Сохраняя все достоинства хлорирова-
ния с использованием жидкого хлора,
применение электролитич. гипохлорита
натрия позволяет избежать осн. трудно-
стей — транспортирования и хранения
токсичного газа. Кроме того, при примене-
нии этого реагента устраняется пост, зави-
симость потребителя от з-дов-поставщи-
ков жидкого хлора или др. хлор-продук-
тов, выпускаемых централизованно хим.
пром-стью, а также от использования
транспортных средств, что особенно важно
для отдал, р-нов. Электрохим. способ по-
лучения гипохлорита натрия основан на
получении хлора и его взаимодействии со
щелочью в одном и том же аппарате —
электролизере:
Ch + 2NaOH - NaClO + NaCl + НгО.
Энергетически процесс протекает в
наивыгоднейшем режиме — при электро-
лизе растворов с высокой концентрацией
хлоридов, темп-ре 20—25°С, макс, воз-
можной плотности тока и отсутствии пере-
мешивания анодного слоя. Большое значе-
ние имеет материал анода. Аноды работа-
ют в условиях непосредств. соприкоснове-
ния с хим. активными в-вами, поэтому
осн. требование к материалу анода — хим.
устойчивость. Кроме того, материал анода
должен способствовать разряду ионов СГ,
иметь высокую электропроводимость, ме-
ханич. прочность и легко обрабатываться.
При электролитическом получении гипо-
хлорита натрия в осн. применяют плати-
но-титановые аноды и электроды с актив-
ным покрытием из диоксида рутения. 'В
качестве катодного материала могут ис-
пользоваться обычная сталь, графит, ти-
тан.
На водопроводных станциях малой
пропускной способности при применении
поверхностных (до 800—1000 м3/сут) или
подземных (до 3,5—5 тыс.м3/сут) вод, а
также на сооружениях биологич. очистки
сточных вод (до 200—400 м3/сут) в ряде
случаев обеззараживание целесообразно
осуществлять путем прямого электролиза.
Сущность метода заключается в том, что
под действием электрич. тока из солей, на-
ходящихся в самой обрабатываемой воде,
образуются сильные окислители, к-рые в
основном и разрушают микроорганизмы.
Все эти процессы происходят в одном ап-
парате — электролизере при прохожде-
нии через него обеззараживаемой воды.
Миним. содержание хлоридов в воде дол-
жно быть 25—30 мг/л. Обеззараживание
воды прямым электролизом является раз-
новидностью хлорирования, поэтому все
методы контроля качества воды и эффекта
обеззараживания, применяемые при хло-
рировании, могут использоваться и при
электролизе. /
Несмотря на то, что хлорирование —
самый распростран. способ обеззаражива-
ния природных вод, при применении его в
воде образуются летучие галогенорганич.
соединения, в оси. тригалогенметаны, об-
ладающие канцерогенной и мутагенной
активностью. В хлориров. воде обнаруже-
но около 20 разл. летучих галогенорганич.
соединений. Их качеств, состав зависит от
физ.-хим. показателей источника водо-
снабжения. Наиболее часто отмечается
присутствие тригалогенметанов и четы-
реххлористого углерода. Кол-во хлоро-
форма обычно на 1 —3 порядка превышает
содержание летучих галогенорганич. сое-
динений. Концентрация этих соединений
возрастает при увеличении pH среды, со-
держания в воде органич. в-в, дозы хлора
и времени контакта хлора с водой. Традиц.
методами очистки (коагулирование, от-
стаивание и фильтрование) летучие гало-
генорганич. соединения из воды не удаля-
ются. Предотвращение или значит, сни-
жение их образования в процессе водопод-
готовки можно осуществлять изменением
режима предварит. О.в.х. Доза хлора в
этом случае устанавливается не более 1—
2 мг/л. При высокой хлорпоглощаемости
воды или при транспортировании неочищ.
воды на значит, расстояние необходимо
проводить рассредоточ. О.в.х. подлине во-
довода. Кроме того, для сокращения вре-
мени контакта неочищ. воды с хлором
можно изменить точку ввода хлора, при-
близив ее к очистным сооружениям.
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ОСАДКОВ
СТОЧНЫХ ВОД — уничтожение при-
сутствующих в осадках сточных вод возбу-
дителей болезней людей и животных.
Сан.-гигиенич, показатели осадка оцени-
вают по наличию яиц гельминтов и пато-
генных микроорганизмов. Для О.о.с.в. мо-
гут применяться методы: термич. (прогре-
вание, сушка, сжигание), биотермич.
(компостирование), хим. (обработкахим.
в-вами) и биологич. (уничтожение микро-
организмов простейшими, грибами и рас-
тениями почвы), а также различные фи-
зич. воздействия (радиация, токи высокой
частоты, ультразвуковые колебания, уль-
трафиолетовое излучение и т.п.). Прак-
тич. применение получили лишь термич.,
биотермич. и хим. методы обеззаражива-
ния осадков. В процессе коагуляции, осад-
ков, последующего их обезвоживания и
прогревания до 60°С происходят резкое
снижение числа микроорганизмов и прак-
тически 100%-ная деформация и гибель
яиц гельминтов. Обработка при более вы-
соких темп-pax (пастеризация, термосуш-
ка) позволяет уничтожить в осадках не
только яйца гельмитов и патогенные мик-
роорганизмы, но и вирусы. Деформация и
гибель яиц гельминтов происходят при
введении в осадки негашеной извести, к-
рая наряду с повышением щелочности
обеспечивает в процессе гашения повыше-
ние темп-ры осадков. Требуемую дозу не-
гашеной извести следует рассчитывать ис-
ходя из необходимости повышения темп-
ры осадка до 60°С и более. Способ О.о.с.в.
негашеной известью применяют на нек-
рых очистных сооружениях в Финляндии,
Германии, Швеции, США и др. странах.
Для перемешивания осадка с известью ис-
пользуют шнековые насосы с плунжерны-
ми смесителями, лопастные смесители и
др. оборудование. При обеззараживании
небольшого кол-ва осадков могут приме-
няться хлорная известь, спирт, хлоро-
форм, эфир, фенол и др. в-ва, растворяю-
щие липоидную оболочку яиц гельминтов.
Однако применение указанных реагентов
связано с высокими затратами.
Для О.о.с.в. используют хим. в-ва, к-
рые применяют также для удобрения по-
чвы и уничтожения вредных почвенных
микроорганизмов или сорняков. К таким
в-вам относятся аммиак (аммиачная во-
да), тиозон, карбатион, формальдегид и
ДР-
Применение безводного аммиака бо-
лее эффективно, т.к. для О.о.с.в. требуется
меньший расход аммиака, что связано с
экзотермич. реакцией при его растворе-
нии. Применение безводного аммиака по-
зволяет получать обеззараж. осадок мень-
шей влажности. О.о.с.в. безводным амми-
аком достигается при дозе 3% (по аммиа-
ку) массы осадка и экспозиции 10 сут. Для
смешения осадка с аммиаком могут при-
меняться двухвальные шнековые или ло-
пастные смесители непрерывного дейст-
вия. Тиазон в дозе 0,2—2% общей массы
осадка и экспозиции 3—10 сут оказывает
губительное действие не только на яйца
гельминтов, но и на патогенные бактерии,
в т.ч. туберкулеза, на яйца и личинки мух.
Это обеспечивает получение эпидемиоло-
гически безопасного, пригодного для удоб-
рения осадка, внесение к-рого в почву по-
зволяет дополнительно осуществлять ос-
новную функцию тиазона, т.е. уничто-
жать в почве возбудителей инфекций,
плесени, фитонематоды и сорняки. Ово-
цидное действие тиазона'основано на бло-
кировании дыхат. ферментов зародышей
254 Обеззараживание природных и сточных вод
яиц гельминтов продуктами распада, по-
лучаемыми в процессе гидролиза тиазона.
Доза тиазона, обеспечивающая дегель-
минтизацию осадков станций аэрации,
составляет 0,25—0,3% массы осадка при
перемешивании в двухроторном смесите-
ле с зетообразными лопастями или в лен-
точном растворосмесителе периодич. дей-
ствия в течение 60 мин с последующей вы-
держкой под пленкой в течение 7—10 сут
в буртах, устраиваемых на площадках с
твердым покрытием.
Применение извести, аммиачной во-
ды, тиазона, формальдегида и мочевины
позволяет использовать двойное их дейст-
вие — на осадки и почву, что приводит к
снижению эксплуатац. затрат на О.о.с.в. и
подготовку их к утилизации в качестве
удобрения. Остаточное содержание в
осадках указанных в-в предотвращает ре-
активацию микроорганизмов и поддержи-
вает стабильность осадков. Вместе с тем
тиазон, формальдегид и особенно аммиак
являются токсичными в-вами, требующи-
ми осторожного обращения. Кроме того,
аммиак взрывоопасен. Для предотвраще-
ния загрязнения почвы и грунтовых вод
азотом необходимо устанавливать дозу
внесения обеззараженного осадка в почву.
Доза внесения осадков, обработанных др.
в-вами, также должна устанавливаться с
учетом их действия. Для снижения дозы
реагентов могут применяться термохим.
или термомеханич. методы О.о.с.в.
В нашей стране и за рубежом для
О.о.с.в. получают широкое применение
методы биотермич. обработки (компости-
рование). Биотермич. обработка осущест-
вляется смешением осадков с наполните-
лями (бытовыми отходами, опилками,
торфом, молотой корой, навозом, остатка-
ми растений и т.п.) и выдержкой в буртах,
штабелях, траншеях, ферментаторах, ба-
рабанах и т.п. При этом в результате жиз-
недеятельности микроорганизмов проис-
ходит повышение темп-ры компостируе-
мых осадков до 55—72°С, их обеззаражи-
вание и снижение массы.
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПРИРОД-
НЫХ И СТОЧНЫХ ВОД — завершаю-
щий этап технологич. процесса их очист-
ки, осуществляемый для природных вод с
целью обеспечения их бактериальной без-
вредности, сточных вод (при спуске их в
водоемы) — уничтожения микроорганиз-
мов и устранения опасности заражения во-
доема. Необходимый эффект О.п.с.в. мо-
жет быть достигнут неск. методами. Одни
из них связаны с введением в воду хим. ре-
агентов в концентрациях, безвредных для
человека, но губительно действующих на
бактериальные клетки (обеззараживание
воды хлором, обеззараживание воды озо-
ном, применение ионов тяжелых метал-
лов) , другие основаны на воздействии физ.
факторов (ультрафиолетовое облучение,
обработка ультразвуком, термическая об-
работка, у -облучение). Практическое
применение для обеззараживания центра-
лизов. систем водоснабжения и водоотве-
дения получило хлорирование газообраз-
ным хлором или в-вами, содержащими ак -
тивный хлор (хлорной известью, гипохло-
ритами, диоксидом хлора), озонирование,
а в отд. случаях ультрафиолетовое облуче-
ние. Процесс О.п.с.в. окислителями
(хлоркислородными соединениями и озо-
ном) проходит две стадии — реагент диф-
фундирует через оболочку внутрь клетки
микроорганизма, а затем вступает во взаи-
модействие с органич. в-вом клетки. Окис-
лению подвергается фермент дегидрогена-
за фосфатриоза, к-рый найден практиче-
ски во всех клетках и необходим для усво-
ения глюкозы. Предполагается, что
реакция идет с гидросульфидными груп-
пами фермента SH. Ферменты присутст-
вуют в клетках в очень малых кол-вах и аб-
солютно необходимы как катализаторы
обмена в-в. Если утрачена способность
глюкозы к окислению, бактер. клетки по-
гибают.
Эффективность О.п.с.в. зависит от
ряда факторов, связанных с биологич. осо-
бенностями микроорганизмов: бактери-
цидными свойствами реагентов, состояни-
ем водной среды и условиями, в к-рых осу-
ществляется обеззараживание. Биологич.
особенности микроорганизмов при дейст-
вии на них дезинфицирующих реагентов
проявляются в разл. их устойчивости по
отношению к бактерицидным в-вам. Так,
хлорустойчивость палочки туляремии,
бактерий тифа и др. значительно ниже,
чем кишечной. Разл. устойчивость бакте-
рий тех или иных видов связана с устойчи-
востью их дегидрогеназ.
К числу факторов, обусловливающих
влияние среды на конечный эффект
О.п.с.в., относятся pH, темп-ра воды и со-
держание взвеш. в-в. При увеличении ще-
лочности воды эффективность действия
хлора и хлоркислородных соединений
снижается. Изменение темп-ры от 10 до
40°С при пост, концентрации остаточного
хлора оказывает сравнительно небольшое
влияние на бактерицидную эффектив-
ность. Отрицат. влияние низких темп-р
выявляется лишь в условиях большого нач.
заражения воды при обработке ее неболь-
шими дозами окислителя и малом времени
контакта. Наличие взвеш. в воде примесей
как органич., так и минер, происхожде-
ния, значительно снижает эффективность
О.п.с.в. На их поверхности хлор сорбиру-
ется, и его концентрация в воде снижается.
Кроме того, бактерии, находящиеся внут-
ри взвеш. частиц, в меньшей степени под-
вергаются влиянию хлора.
О.п.с.в. с повыш. содержанием
взвеш. в-в требует увеличения доз окисли-
телей и продолжительности контакта их с
водой. При этом органолептич. показате-
ли качества воды снижаются. По мере ос-
вобождения обрабатываемой воды от
взвеш. в-в и уменьшений размера частиц
требуемый эффект О.п.с.в. достигается
при действии относительно меньших доз
окислителей. Бактерицидный эффект
возрастает при увеличении времени кон-
такта окислителей с водой. Экспозиция,
требуемая для достижения необходимой
степени обеззараживания, снижается при
увеличении дозы вводимого реагента. В
связи с обилием форм болезнетворных
бактерий, а также длительностью и слож-
ностью их определения эффект О.п.с.в.
контролируют по кол-ву показат. микро-
бов, наличие к-рых указывает на возмож-
ность присутствия в воде болезнетворных
бактерий. В качестве такого косвенного
показателя выбрана кишечная палочка,
постоянно имеющаяся в кишечнике чело-
века и домашних животных и потому всег-
да находящаяся в загрязнениях. Контроль
и количеств, учет их проводится относи-
тельно легко и быстро, и они отмирают в
воде неск. медленнее многих болезнетвор-
ных бактерий. Следовательно, уничтоже-
ние кишечных палочек в процессе О.п.с.в.
свидетельствует также об уничтожении
значит, части болезнетворных бактерий.
Кол-во кишечных палочек в воде выража-
ется колититром, т.е. объемом воды, мл, в
к-ром содержится одна кишечная палоч-
ка, либо колииндексом — кол-вом кишеч-
ных палочек в 1 л воды. Требования к обез-
зараживанию очищ. природных вод и ус-
ловия дезинфекции сточных вод оговари-
ваются в стандартах и соответствующих
правилах. Обеззараживание очищ. при-
родных вод перед подачей населению счи-
тается достаточным, если колииндекс не
превышает 3. Для биологически очищ.
сточных вод перед сбросом их в водоемы
колииндекс не должен быть более 1000.
ОБЕСКРЕМНИВАНИЕ ВОДЫ —
удаление из воды кремниевой к-ты
(H2S1O3) и ее солей. Содержание этих
примесей в природных водах обычно ко-
леблется от 1 до 50—60 мг/л. Высокие кон-
центрации H2S1O3 и ее солей вследствие
образования накипи недопустимы в воде,
используемой Для питания паровых кот-
лов высокого давления, а также в нек-рых
произ-вах (напр., целлюлозы, полупро-
водников, лекарств, препаратов и др.).
При применении извести и подогреве до
98°С можно уменьшить содержание Si в
воде до 0,5 мг/л (в расчете на S1O3). При
О.в. солями Fe3+ расход их составляет око-
ло 2 мг/л на 1 мг удаляемой коллоидной
НгЗЮзпри pH-8,5. О.в. солями А1 лучше
происходит при введении в воду NaAlCh
(10—15 мг/л на 1 MrSiOj’), чем АЫЗОДз.
Обработкой Mg (ОН) 2 и нагреванием воды
до 40иС удается снизить содержание Si до
1 мг/л и нагреванием до 100°С при pH -
= 10,2 — до 0,25 мг/л. При использовании
Обессоливание воды обратным осмосом 2J5
обожж. доломита остаточное содержание
SiOg снижается до 2 мг/л при темп-ре во-
ды до 40°С и до 0,2 мг/л — при подогреве
до 98°С. В случае введения в нагретую воду
каустич. магнезита (10—15 мг/л на 1 мг
удаляемой SiOj) образовавшийся
Mg (ОН) г сорбирует из воды НгЯЮз, при
этом содержание Si уменьшается до 1,0—
1,5 мг/л. Почти полное О.в. (до 0,02—
0,05 мг/л) может быть достигнуто путем
ионного обмена. Положит, результаты по-
лучены также при О.в. методом обратного
осмоса.
ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ РАСЧЕТ-
НЫХ УСЛОВИЙ — степень надежности
поддержания в помещениях заданных
сан.-гигиенич. и технологич. условий, за-
висящих от назначения здания. При про-
ектировании здания необходимо иметь в
виду три показателя отклонения условий в
помещении от расчетных: число отклоне-
ний в общем ряду случаев, суток, сезонов,
лет, принятое по тем или иным причинам
к рассмотрению; общую продолжитель-
ность отклонений от заданных условий за
расчетный период (сезон, год); значение и
продолжительность наиболее невыгодного
разового отклонения к.-л. расчетного па-
раметра или комплекса параметров.
Требуемые показатели поддержания
обеспеченности расчетных внутр, условий
необходимо определять для зимы и лета, а
также для сезона, годового йериода. Числ.
показателем стабильности выдерживания
расчетных условий является коэффици-
ент обеспеченности.
Обеспеченность поддержания внутр,
условий в помещении зависит от свойств
наружных ограждений, энергетич. мощ-
ности систем отопления и охлаждения,
возможностей ее регулирования, к-рые в
свою очередь зависят от принятых расчет-
ных значений параметров наружного кли-
мата, теплопроводности, др. защитных
показателей и толщины защитных слоев
ограждений, отклонения параметров сис-
тем отопления и охлаждения, степени раз-
режающей способности устройств ее регу-
лирования и управления. Таким образом
требование обеспеченности необходимых
внутр, условий здания следует учитывать
при выборе всех изменяющихся хар-к,
входящих в расчет защитных свойств ог-
раждений, энергетич. мощности систем
обеспечения микроклимата, т.е. совокуп-
ности всех составляющих системы конди-
ционирования микроклимата здания.
ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ — спо-
соб обработки соленых и пресных (до
1 г/л) вод с целью снижения концентра-
ции раствор, солей до уровня, нормируе-
мого потребителем. Как правило, содер-
жание солей в обессоленной воде состав-
ляет доли мг/л. См. также Обессоливание
воды обратным осмосом-
ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ ОБ-
РАТНЫМ ОСМОСОМ — процесс выде-
ления из воды полностью или частично
растворенных примесей посредством
фильтрования ее под давлением до 10 МПа
через полупроницаемую мембрану, к-рая
пропускает растворитель (воду) и задер-
живает ионы или молекулы растворенного
в-ва. Обратноосмотич. процесс использу-
ется также для извлечения ценных компо-
нентов из сточных вод и жидких пром, от-
ходов с целью их концентрации и утили-
зации. Давление на мембрану создается в
направлении, обратном осмотическому.
Схема обратноосмотического процесса
I — водный р-р; 2 — обратноосмотический аппарат;
3 — полупроницаемые мембраны; 4 — концентрат;
5 — обессоленная вода
Фильтрование при обратном осмосе прин-
ципиально отличается от фильтрования
при очистке воды о г механич. примесей.
Извлекаемое из исходной воды (раствора)
в-во не должно сорбироваться ни на повер-
хности, ни в толще обратноосмотич. мемб-
ран. Накапливание извлеченного раство-
ренного в-ва сопровождается повышением
осмотич. давления раствора, снижением
гидростатич. давления и увеличением
проникновения растворенного в-ва в
фильтрат. Устройства, в к-рых происхо-
дит обратноосмотич. процесс, должны
быть проточного типа. В них водный рас-
твор, поступающий в обратноосмотич. ап-
парат с полупроницаемыми мембранами,
разделяется на два потока: обессол. вода,
содержащая значит, меньше, чем исход-
ная, растворенных в-в, и концентрат, в к-
ром их больше, чем в исходной воде.
Эффективность обратноосмотич.
Фильтрсшрсссный аппарат конструкции ВОД-
ГЕО
1 и 7 —• фланцы, 2 — опорная пластина; 3 — направ-
ляющая пластина, 4 — уплотнит, рамка; 5 — мемб-
рана; б — дренаж; I — исходная вода, 11— концентрат
256 Обессоливание воды обратным осмосом
Рулонный фильтрующий элемент
1 —водоотводящая трубка; 2—турбулизатор-разде-
литель; 3 — мембрана; 4 — дренажное устройство;
5 — зона пропитки мембранного пакета клеевой
композицией; I — направление движения обессоли-
ваемой воды; II — то же, фильтрата по дренажному
каналу; III — обессоленная вода
Аппарат с мембранами в виде полых волокон
1 — корпус; 2 и 5 — эпоксидные блоки; 3 — центр,
трубка; 4— полые волокна; 6,7— пружинное и уп-
лотнит. кольца; S и 9 — крышки; I — исходная вода;
II — фильтрат; III — концентрат
процесса зависит от его технологич. пара-
метров, свойств полупроницаемых мемб-
ран и частично осевших на поверхности
мембраны растворенных в-в. Технологич.
свойства мембран характеризуются их уд.
водопроницаемостью (пропускной спо-
собностью) и селективностью (задержива-
ющей способностью по растворенному в-
ву). Пропускная способность мембран свя-
зана со скоростью фильтрования исходной
воды, к-рая находится в прямой зависимо-
сти от давления фильтрования и осмотич.
давления. При прохождении обессол. во-
ды (растворителя), через мембрану на ее
поверхности возникает т.н. концентрац.
поляризация растворенных в-в при гради-
енте концентраций, направл. перпендику-
лярно поверхности мембраны. Это приво-
дит к ухудшению обратноосмотич. про-
цесса.
Обратноосмотич. мембраны могутбыть
получены разл, методами из разных матери-
алов: пористого стекла, керамики, полимер-
ных материалов, а также спец, жидкостей.
Наибольшее распространение в практике
очистки воды находят мембраны из ацетил-
целлюлозы и полиамидов. Мембраны могут
быть плоскими (листовыми), трубчатыми и
в виде полых волокон. Плоские мембраны
выпускают в виде непрерывной ленты тол-
щиной 250—‘300 мкм и шириной 1 м. Труб-
чатые мембраны в зависимости от конструк-
ции фильтрующего элемента могут фильт-
ровать из внутр, пространства наружу через
трубу, а также в обратном направлении.
Мембраны в виде полых волокон используют
при подаче исходной воды к внешн. поверх -
ностиволокон.Взависимостиотполимерно-
го материала наружный диаметр полых во-
локон составляет 40—210 мкм при толщине
стенок 10—50 мкм. Обратноосмотич. мемб-
раны изготовляют: розливом растворов или
расплавов; размазыванием и экструзией
(выдавливанием); намывом разл. в-в на по-
ристую подложку; осаждением внутрь по-
ристого тела нерастворимых в-в, образов, в
результате хим. реакций между диффун-
дир. реагентами; выщелачиванием или вы-
травливанием отд. компонентов из непрони-
цаемой мембраны; напылением мембрано-
образующих в-в на пористую матрицу; сое-
динением двух или более мембран
различной пористости. Обратноосмотич.
полимерные мембраны имеют анизотроп-
ную структуру: состоят из поверхностного
тонкопористого слоя толщиной 0,25—
0,5 мкм и крупнопористого толщиной 100—
200 мкм. Тонкопористый слой, наз. актив-
ным или селективным, играет барьерную
роль для растворенного в-ва. От качества
этого слоя зависит задерживающая способ-
ность мембраны. Крупнопористый слой на-
ходится под активным слоем, служит под-
ложкой, повышающей механич. прочность
мембраны и обеспечивающей отвод
фильтрата в дренажную систему об-
ратноосмотич. фильтрующего элемента.
Концентрация растворенных в-в в ис-
ходной воде влияет на осмотич. давление,
но не сказывается на задерживающей спо-
собности мембран в пределах концентра-
ций 0,01—50 г/л. Дальнейшее увеличе-
ние концентраций может привести к де-
струкции мембран из-за гидролиза или
омыливанию полимерного материала в ре-
зультате сдвига значения pH. Влияние на
свойства мембран оказывает и природа
растворенных в-в. При обратноосмотич.
обессоливании сильных электролитов од-
новалентные ионы задерживаются хуже,
чем двух- и многовалентные. Ионы в по-
рядке увеличения их задержания мембра-
ной располагают в ряд, совпадающий в
осн. с рядом увеличения энергий гидрата-
ции. Степень извлечения одновалентных
ионов из многокомпонентных растворов
выше, чем из бинарных.
Аппараты для О.в.о.о. включают в се-
бя один или неск. фильтрующих элемен-
тов, к-рые состоят из полупроницаемых
мембран, дренажных элементов и турбу-
лизаторов-разделителей. Существуют
следующие обратноосмотич. аппараты;
фильтр-прессный, рулонный, трубчатый
и с полыми волокнами. В фильтр-пресс-
ном аппарате фильтрующий элемент
представляет собой пакет, состоящий из
опорной пластины с отверстиями для отво-
да фильтрата, по обе стороны к-рой нахо-
дятся мембраны, опирающиеся на дре-
нажный материал. Уплотнение между
пластинами достигается с помощью рамок
из паронита или полиэтилена толщиной
0,5—1 мм. Напорная камера образуется
мембраной, имеющей с одной стороны
пластину, разделяющую фильтрующие
элементы, а с другой — уплотнит, про-
кладку.
Аппараты рулонного типа представ-
ляют собой трубу диаметром 70—200 мм и
длиной 1—9 м, в к-рой устанавливают ру-
лонные фильтрующие элементы — филь-
трующие пакеты, спирально накрученные
на центр, перфориров. водоотводящую
трубку. Фильтрующий пакет состоит из
двух полупроницаемых мембран, разде-
ленных дренажными элементами и про-
клеенными по периметру спец, клеевой
композицией. Для предотвращения со-
прикосновения поверхностей мембран и с
целью формирования напорной камеры
определ. высоты между пакетами устанав-
ливают турбулизатор-сепаратор.
Устройство аппаратов трубчатого ти-
па зависит от конструкции фильтрующего
элемента, состоящего из мембраны, мик-
ропористой подложки и дренажного кар-
каса. Пористый дренажный каркас в виде
трубки служит опорой для мембраны и
обеспечивает отвод обессол. воды. В прак-
тике нашли применение две конструкции
аппарата этого типа: с расположением
мембраны внутри трубки и с вынесением
Обмуровка котла 257
ее на наружную поверхность трубки. Ап-
параты с мембранами в виде полых воло-
кон представляют собой напорный корпус,
в к-ром находится фильтрующий элемент.
Он состоит из центр, трубки и уложенных
паралл. оси аппарата пучков полых воло-
кон, к-рые укрепляют в эпоксидных бло-
ках с обеих сторон трубки. Торец одного из
блоков обрабатывают с целью обнажения
капилляров полых волокон. Для плотной
упаковки их слои, состоящие из пучков
мембран, поджимают вокруг центр, труб-
ки пористым нетканым материалом. Под-
вод исходной воды, а также отвод фильт-
рата (обессол.воды) и концентрата осуще-
ствляется через штуцеры в торцевых
крышках, к-рые вставляются в корпус и
удерживаются пружинными шайбами.
В комплект обратноосмотич. установ-
ки входят насосы высокого давления, об-
ратноосмотич. аппараты, трубопроводы,
запорная и регулирующая арматура, при-
боры контроля и оборудование для про-
мывки, стерилизации и консервации об-
ратноосмотич. аппаратов.
.Станция О.в.о.о. состоит из след. осн.
элементов: установок предварит, подго-
товки исходной воды, обратноосмотич. ус-
тановки, оборудования для обработки кон-
центрата, кондиционирования обессолен-
ной воды, автоматич. и ручного управле-
ния и контроля за работой установки.
Предварит, подготовка исходной воды в
зависимости от источника может осущест-
вляться по традиц. схеме: коагуляция —
отстаивание — фильтрование — обезза-
раживание. Оборудование для обработки
концентратов может состоять из выпар-
ных установок и устройств для доведения
досуха получ. рассолов.
ОБМУРОВКА КОТЛА — система
ограждений котлоагрегата, отделяющих
его топку и газоходы от окружающей
среды. О.к. применяют в котлах, не име-
ющих цельносварных газоплотных экра-
нов. Назначение О.к. — придать надлежа-
9 Заказ 4724
щее направление потоку дымовых газов в
котлоагрегате, уменьшить потери теплоты
в окружающую среду и предотвратить
присосы наружного воздуха в газоходы
котла при разрежении в них или выбива-
нии дымовых газов в помещение котель-
ной, если давление в газоходах выше ат-
мосферного. О.к. должна обеспечить при
всех режимах работы котла темп-ру его
наружных поверхностей в местах, доступ-
ных для обслуживающего персонала, не
выше 45, в остальных — не выше 55 при
темп-ре окружающего воздуха 25°С. Уд.
тепловые потери в окружающую среду
должны быть не более 350 Вт/м2. Большое
влияние на экономия. показатели работы
котла оказывает плотность О.к. При уве-
личении присоса воздуха по тракту на ве-
личину Да “ 0,2 кпд котла снижается на
0,8—1 %. Во избежание больших присосов
воздуха О. к. часто закрывают снаружи об-
шивкой из стальных листов толщиной до
2 мм либо обмазывают уплотнит, штука-
туркой или эластичной обмазкой. Конст-
рукция О.к. зависит от темп-ры ее внутр,
поверхности и интенсивности хим. воз-
действия на нее шлака топливного. О.к.
представляет собой комбиниров. систему
из кирпича, огнеупорных плит, изоляц.
материалов, метал, скрепляющих частей,
уплотнит, обмазок, метал, обшивки и др.
элементов.
В зависимости от конструкции и спо-
соба крепления О.к. разделяют на типы:
тяжелая — стеновая кирпичная, опираю-
щаяся непосредственно на фундамент; об-
легч., изготовл. из огнеупорного и диато-
митового кирпича, изолирующих плит и
стальной обшивки; закрепл. на каркасе
Обмуровка котла
а — свободностоящая; б — массивная; в — облегчен-
ная накаркасная;г — щитовая; д — натрубная; 1 и 2 —
красны» и шамотный кирпич; 3 — перевязочный
ярус; 4 — температ. шов; 5 и <5 — фасонный шамот-
ный кирпич; 7'— металлич. обшивка; 8— разгруз.
пояс; 9 и 11 — теплоизолирующие и теплоизоляци-
онные плиты;20— хромитовая или шамотная масса
котла металлич. конструкциями; лег-
кая — из шамотобетонных или жаростой-
ких бетонных плит, теплоизоляц. плит и
металлич. обшивки или уплотнит, обмаз-
ки. Стеновую (тяжелую) О.к. приме-
няют для котлов малой мощности при вы-
соте стен до 12 м и выполняют из красного
кирпича, облицов. в зоне высоких темп-р
огнеупорным шамотным кирпичом. Этот
вид О.к. прост по конструкции, но имеет
значит, толщину (до 640 мм) и массу (до
1200 кг на 1 mz кладки). Для предотвраще-
ния разрушающих кладку внутр, темп-
рных напряжений в стенах кладки предус-
матривают темп-рные швы, заполненные
асбестовым шнуром, к-рые обеспечивают
ее свободное расширение. Для котлов
средней и большой произ-сти такую О.к.
не применяют из-за больших массы и га-
баритов, высокой стоимости и неудобства
монтажа. Облегченная О.к. крепится
на каркасе котлоагрегата и состоит из слоя
шамотного и красного кирпича и слоя изо-
ляц. материалов (диатомитовый кирпич,
совелит, вермикулит, шлаковая вата и др.)
и в зависимости от толщины имеет массу
до 400 кг на 1 м“ кладки. Уменьшение тол-
щины и массы О.к. позволяет выполнять ее
любой высоты, устанавливая через I—
1,5 м разгрузочные пояса. Вся стенка при
этом делится на ярусы, каждый из к-рых
опирается на кронштейны, укрепл. на кар-
касе котла. В котлах с меньшей степенью
экранирования топки применяют лег-
кую О. к. накаркасноготипа из щитов, со-
стоящих из двух слоев теплоизоляц. мате-
риалов, защищ. со стороны омывающих
их газов слоем жароупорного бетона. Пли-
ты, предназнач. для установки в незащищ.
трубами местах с высокой темп-рой, име-
ют большие массу и толщину. Накаркас-
ную О.к. применяют преимущественно
возле пароперегревателей, газоповорот-
ных камер и конвективной шахты котлов.
В топках накаркасные О.к. устанавливают
на прямых стенках. Достоинства накар-
касных О.к. — небольшая масса и су-
ществ. облегчение монтажных работ; не-
достатки — трудности с ремонтом и обес-
печением ее плотности. Натрубную О.к.
выполняют в виде отд. слоев, последова-
тельно наносимых в пластичном состоя-
нии на трубы экранов и др. поверхностей
нагрева, или в виде плит-панелей с огне-
упорным и теплоизоляц. слоями, устанав-
ливаемых на поясах жесткости, закрепл.
на трубах. При этом панели изготовляют
на заводе, а жароупорный слой может
быть нанесен в пластичном состоянии на
трубы экрана и вручную. Для натрубной
О.к. топочной камеры несущими элемен-
тами являются трубы экранов; в результа-
те тепловых удлинений О.к. перемещает-
ся вместе с ними. В котлах, сжигающих
низкореакц. топливо (напр., АШ), часть
экранов в зоне горения прикрывают огне-
упорными материалами в виде зажигат.
258 Оборудование газопроводов
пояса. Для этого к экранным трубам при-
варивают шипы диаметром 10 и длиной до
25 мм, к-рые затем покрывают набивной
пластичной хромитовой массой ПХ.М-6.
ОБОРУДОВАНИЕ ГАЗОПРОВО-
ДОВ — технич. устройства, устанавлива-
емые на газопроводах с целью повышения
эффективности и безопасности функцио-
нирования системы газоснабжения. К ним
относятся запорная арматура, конденса-
тосборники, компенсаторы, контрольные
проводники, контрольно-измерит. пункты
и контрольные трубки. В качестве запор-
ной арматуры на газопроводах применяют
краны и задвижки, на газопроводах низко-
го давления могут применяться гидрозат-
воры. Надежные и быстродействующие
краны обеспечивают большую герметич-
ность отключения, чем задвижки. Краны
изготовляют с диаметрами условных про-
ходов 15—100 мм, рассчит. на рабочее
давление 0,01—0,6 МПа. В зависимости
от способа герметизации краны разделяют
на натяжные и сальниковые, от материа-
ла — на бронзовые, латунные, чугунные.
С газопроводами краны соединяют флан-
цами и муфтами. Для демонтажа муфто-
вых кранов на газопроводах устанавлива-
ют стоны. Задвижки в качестве запорной
арматуры используют на газопроводах
всех давлений с диаметрами 50 мм и более.
Паралл. задвижки устанавливают на газо-
проводах с давлением до 0,3 МПа, а клино-
вые — на газопроводах всех давлений.
При давлении газа до 0,6 МПа применяют
чугунные задвижки, а при большем —
стальные. На газопроводах больших диа-
метров и при высоких давлениях газа ис-
пользуют задвижки, оборудов. редукто-
ром и червячной передачей или электро-
приводом. Для облегчения подъема затво-
ра задвижки имеется обводной
трубопровод с краном для выравнивания
давления по обе стороны затвора. На под-
земных газопроводах отключающую ар-
матуру устанавливают в колодцах. В осн.
применяют сборные железобет. и кирпич-
ные колодцы. Для защиты от грунтовой
влаги, дождевых и паводковых вод колод-
цы гидроизолируют. Для газопроводов ди-
аметром до 100 мм обычно сооружают ко-
лодцы мелкого заложения глубиной 800—
900 мм. Их достоинство — в обслужива-
нии и ремонте запорного органа с
поверхности земли. Задвижки устанавли-
вают в колодцах глубокого заложения с га-
баритами, обеспечивающими удобство
монтажа и обслуживания оборудования.
Место прохода газопровода в стене
колодца заделывают смоляным канатом в
футляре, концы к-рого заливают битумом.
Конденсатосборники устанавливают в ни-
зших точках газопровода для сбора и уда-
ления конденсирующихся водяных паров
и тяжелых углеводородов. Их конструк-
ция и размеры зависят от давления газа в
Установка крахов Dy = 25...100 мм в железо-
бетонном колодце мелкого заложения
I — кран проходной сальниковый фланцевый; 2 —
люк колодца; 5 —- железобетонный колодец; 4—
футляр; 5 — отводы ич бесшовных труб; б — железо-
бетонное днище
Конденсатосборник для газопроводов Dy “
= 50...150 мм высокого давления Р < 0,6 МПа,
транспортирующих осушенный газ
1 — внутренняя труба в сборе с 'отверстием; 2 — газо-
провод; 3 — корпус; 4 — наружная труба (кожух) 5 —
электрод заземления; б — основание ковера; 7— пла-
стина для измерения разности потенциалов; S — кб-
вер большой; 9 — кран
Колодец железобетонный глубокого заложе-
ния с установкой двух задвижек Dy » 100...200
и 200...400 мм
1 — задвижка параллельная; 2 — компенсатор двух-
линзовый; 3 — газопровод; 4 — люки; 5 — колодец;
6 — футляр
сети и кол-ва конденсирующейся влаги.
Конденсатосборники устанавливают на
газопроводах всех давлений. Из конденса-
тосборника низкого давления конденсат
удаляют с помощью насоса или вакуум-
цистерны, а среднего и высокого давле-
ний — давлением газа. Трубки конденса-
тосборников выводят под ковер и их допол-
нительно используют при продувках газо-
проводов и выпуске газа при ремонте.
Ковер предназначен для защиты выходя-
щих из земли разл. устройств подземных
газопроводов от механич. повреждений.
Состоит из железобет, основания и корпу-
са (литого или сварного) с крышкой, уста-
навливается на уровне поверхности по-
крытия проезжей части. Трубка конденса-
тосборника для газопроводов среднего и
высокого давлений имеет вверху отверстие
диаметром 2 мм, к-рое позволяет уравнять
давления в трубке и газопроводе, поэтому
конденсат не поднимается вверх по трубке,
что исключает возможность его замерза-
Оборудование ионообменных установок 259
ния. Слив конденсата на проезжую часть
дорог, в грунт или выброс в атмосферу ка-
тегорически запрещены. Рядом с трубкой
устанавливают электрод заземления, а на
самой трубке пластину, используемую для
измерения разности потенциалов между
трубкой и грунтом.
Для предохранения газопроводов и
их оборудования от темп-рных напряже-
ний, а также возможности установки и ре-
монта арматуры служат компенсаторы —
линзовые, резинотканевые, осевые волни-
стые и гнутые (П-образные). Линзовые из-
готовляют из тонколистовой стали в виде
отд. свариваемых между собой полулинз,
пространство между к-рыми заполняют
битумом. Устанавливают линзовые ком-
пенсаторы в неск. сжатом состоянии с уче-
том их макс, компенсирующей способно-
сти и осевых усилий. Резинотканевые
компенсаторы применяют в пучинистых
грунтах и сейсмоопасных р-нах. Их вы-
полняют из резины с прослойками капро-
нового волокна в виде винтообразного
шланга, усил. снаружи капроновым кана-
том. Контрольные проводники предназна-
чены для электрич. измерений на газопро-
водах и представляет собой изолиров.
стальные стержни, привар, к газопроводу
и вывед. на поверхность под кбвер. Конт-
рольные трубки устанавливают в наиболее
ответств. местах газопровода (над стыками
в местах присоединения отводов на пред-
приятиях), выводят на поверхность под
ковер, они предназначены для быстрого
выявления утечек газа из подземного газо-
провода. Для предохранения газопроводов
от больших динамич. и статич. нагрузок
при пересечении железных и шоссейных
дорог, коллекторов и колодцев, стен и
фундаментов зданий или при прокладке
газопроводов на малой глубине их заклю-
чают в футляры, представляющие собой
отрезок стальной трубы, диаметр к-рой
больше диаметра газопровода. Зазор меж-
ду футляром и газопроводом герметизиру-
ют. Футляр оборудуют контрольной труб-
кой, выводимой под ковер.
ОБ ОРУДОВАНИЕ ИОНООБМЕН-
НЫХ УСТАНОВОК — оборудование,
предназнач. для очистки природных и
сточных вод от растворен, примесей, а так-
же обессоливания и опреснения воды. Оно
включает: ионообменные фильтры с обра-
боткой воды в плотном или псевдоожи-
женном слое ионита; пульсац. колонны
или резервуары с механич. или пневма-
тич. перемешиванием для контактирова-
ния ионитов с водой. В фильтрах с плот-
ным слоем загрузки в нижней части име-
ется днище с дренажным устройством, по-
зволяющим пропускать только воду и
задерживать твердые частицы ионита.
Верхняя часть фильтра снабжена распре-
делит. устройством для подачи и равно-
мерного распределения воды по всему его
Н-катнопитовые фильтры вертикальные, па-
раллельно-точные ХВ-042-1 и ХВ-042-2
1 — корпус; 2 — нижнее дренажное устройство; 3 —
дренажные колпачки; 4 — загрузка (ионит); 5 — ан-
тикоррозийная изоляция;б -- крышка; 7—верхний
штуцер для подвода обрабатываемой воды и регене-
рационного p-pa;S— верхнее распределит, устройст-
во; 9 — нижний штуцер для вывода обработ. воды и
элюата, подвода промывной воды
сечению. Зернистый ионит загружают в
фильтр в набухшем состоянии. Вода, пода-
ваемая сверху вниз, проходит через слой
ионита и дренаж с заданной скоростью до
проскока извлекаемых примесей. При по-
явлении примесей в фильтрате процесс
очистки воды приостанавливают, .чтобы
восстановить первоначальное рабочее со-
стояние ионита, т.е. регенерировать его.
Процесс регенерации ионитов осуществ-
ляется пропусканием регенерирующего
агента через фильтр прямотоком (сверху
вниз) или противотоком (снизу вверх).
После регенерации иониты отмывают от
избытка регенерирующего агента и про-
дуктов регенерации. Отмытые иониты ис-
пользуют для очистки следующей порции
сточной воды. Цикл — фильтрация воды,
регенерация и отмывка ионита — много-
кратно повторяется.
А-А
Б- Б
Фильтр смешанного действия с внутренней ре-
генерацией
В практике очистки и обессоливания
сточных вод наиболее распространены
ионообменные натрий- и водород-катио-
нитовые фильтры: параллельно-точные
типаФИПа 1-2,0-6, ФИП-1-2,6-6, ФИП-
1-3,0-6, ФИП-1-3,4-б.
При глубокой очистке и обессолива-
нии сточных вод после очистки с целью
корректирования значения pH применяют
фильтры смешанного действия (ФСД), в
к-рые загружают смесь анионита и катио-
нита. При этом используют катиониты и
аниониты с различными плотностями. На
обоих концах таких фильтров предусмот-
260 Оборудование ионообменных установок
а 4 в
Схемы пульсационных ионообменных колонн
для очистки р-ров
а — со свободным осаждением ионита (ПСК-1); 6 —
со стесненным осаждением (ПСК-2); а—с транспор-
тной пульсацией (ПСК-Т); г — прямоточная (ПСК-
П); д — с гидравлически зажатым слоем (ПСК-Н);
1 — сливной короб; 2 — верхняя отстойная зона; 3 —
реакционная зона; 4 — тарелка КРИМЗ (Г = 35-—
60%); 5 — частицы сорбента; 6 — эрлифт; 7 — пуль-
скамера; 8 — ресивер; 9 — пульсатор; 10 — псевдо-
ожиженный слой сорбента; 11,12 — электромагнит-
ные клапаны; 13 — блок управления; 14 — тарелка
КРИЗМ (Г = 5—15%); 15 — бачок; 16 — дренаж-кла-
пан; П—дренаж; 18 — слой сорбента; 19— распреде-
лит. тарелка; 20 — распределитель р-ра
Установка непрерывного ионного обмена для
очистки сточных вод
1 — сорбционная колонна (ПСК-Т); 2— колонна для
регенерации ионита (ПСК); 3 — промывная колон-
на; 4 — расходомер; 5 — пульскамера; 6 — сепаратор;
7— смеситель; 8— концентратомер; 9 — эрлифт
рены дренажные устройства, а в середи-
не — спец, коллекторные патрубки для
введения регенерац. растворов и отмывоч-
ной воды. Фильтры смешанного действия
бывают двух видов: с внутренней и вынос-
ной регенерацией. В комплект оборудова-
Схема обессоливающей установки непрерывно-
го действия
1, 4 — сорбционные колонны; 2, 5 — регенерац. ко-
лонны; 3,6 — промывные колонны; 7 — грохоты
ния ФСД с выносной регенерацией вхо-
дят, кроме рабочих фильтров, еще два ре-
генератора. Один из них оборудован верх-
ним, нижним и средним распределит, ус-
тройствами , другой этих устройств не име-
ет. Наличие двух регенераторов позволяет
проводить совместную регенерацию кати-
онита и анионита в одном регенераторе и
раздельную в каждом из них. Преимуще-
ство очистки или обессоливания сточных
вод в ФСД по сравнению с процессами ка-
тионирования и анионирования в раздель-
ных фильтрах заключается в том, что ис-
пользование рабочей обменной емкости в
ФСД достигает 80—90%, тогда как в раз-
дельных фильтрах — 60—65%. Процесс
ионного обмена осуществляется при про-
токе очищаемой воды через смешанный
слой ионитов. После проскока катионов
или анионов производится раздельная ре-
генерация катионита и анионита соответ-
ственно растворами к-ты и щелочи. Про-
цесс регенерации может происходить
только после разделения ионитов, для чего
снизу вверх подается вода под большим
давлением. При этом ионит с меньшей
плотностью (анионит) поднимается в вер-
хнюю часть фильтра, а с большей (катио-
нит) остается в его нижней части. Затем
через катионит снизу вверх пропускают
раствор к-ты до зоны анионита, а через
анионит сверху вниз — раствор щелочи.
Регенерирующие растворы через анионит
и катионит можно пропускать одновре-
менно или поочередно и выводить через
срёдние коллекторы. После окончания ре-
генерации производятся предварит, от-
мывка ионита обессоленной водой, пере-
мешивание ионитов сжатым воздухом —-
снизу вверх и окончат, отмывка ионитов
потоком обессоленой воды сверху вниз.
После отмывки фильтр включается в рабо-
ту в след, цикле.
Процесс очистки и обессоливания во-
ды можно осуществить непрерывно (не-
циклично) . В этом случае вместо фильтров
используют пульсационные колонны
(ПСК). Существует несколько типов
ПСК: противоточные с псевдоожиженным
слоем; прямоточные с псевдоожиженным
слоем; прямоточные со сплошным слоем.
Пульсация раствора необходима для рав-
номерного распределения ионита в воде и
по сечению ПСК и их перемешивания. Ус-
тановка непрерывного ионного обмена со-
стоит из неск. ПСК, каждая из к-рых пред-
назначена для проведения одного техноло-
гич. процесса: ионного обмена, регенера-
ции, промывки. Поскольку очистка и
обессоливание сточных вод обеспечивают-
ся последоват. их катионированием и ани-
онированием, то полная схема такого про-
цесса включает две установки, в одной из
к-рых циркулирует катионит, а в дру-
гой — анионит. При применении ПСК в
5—20 раз сокращается необходимое кол-
во ионита и уменьшаются габариты уста-
новки, кроме того, появляется возмож-
ность (особенно при противотоке) полу-
чить стабильные высокие концентрации
извлекаемых в-в из регенерац. растворов,
сократить расход промывных вод, упро-
стить схему регулирования и полностью ее
а втоматизиро вать.
Значительно меньшее распростране-
ние в практике ионообменной очистки и
обессоливания сточных вод имеет статич.
метод—без протока о читаемой воды. В ста-
тич. условиях процесс очистки растворов и
извлечения из них разл. в-в происходит в ре-
зервуарах, куда помещаются иониты—раз-
дельно катионит и анионит. Преимущество
статич. методов состоит в относит, простом
аппаратурном оформлении — процесс про-
водится в емкостях, оборудованных переме-
шивающими устройствами.
Для очистки и обессоливания сточ-
ных вод применяют комплектные обессо-
ливающие установки УЦ-2, УЦ-10, УЦ-
25, произ-стыо 2; 10; 25 м3/ч. Их можно
ирпользовать для обработки сточных вод,
не содержащих органич. в-в и значит, кол-
в железа, т.к. в их составе отсутствует узел
предварит, очистки воды. Помимо устано-
вок непосредственно предназнач. для ион-
ного обмена (ионообменные фильтры,
ПСК), в составе ионообменных установок
должны быть емкости для хранения реа-
гентов и очищенной воды, приготовления
регенерирующих растворов, мерники и
дозаторы реагентов, приборы для автома-
тизации процессов. Емкостное оборудова-
ние подбирают в зависимости от произ-сти
установки, частоты регенерации загрузки
фильтров и ПСК и др. условий. Для защи-
ты от коррозии внутр, поверхности корпу-
сов ионообменных аппаратов и емкостей
либо гуммируют, либо покрывают кисло-
тостойкими смолами и лаками. Гуммиров.
емкости вместимостью 0,25—1 и 1—40 м3
серийно выпускаются пром-стью. Ниж-
ние распределит, устройства трубчатого
типа ионообменных фильтров, крепежные
детали внутри корпуса и др. арматуру из-
готовляют из нержавеющей стали; йерх-
ние распределит, устройства — из поли-
этилена.
Общий теплообмен в помещении 261
ОБРАБОТКА ВОЗДУХА — изме-
нение тепловлажностного состояния воз-
духа помещения (нагревание, охлажде-
ние, увлажнение, осушка), а также его
одорация, дезодорация, очистка от пыли,
паров, газов.
ОБРАБОТКА ПРИРОДНОГО ГА-
ЗА — система технологич. процессов,
обеспечивающих необходимое качество
газа по топливным хар-кам и сан.-гигие-
нич. показателям при его использовании в
помещениях, имеющих газовые приборы
без отвода продуктов сгорания в дымоход.
Качество природного газа оценивают по
содержанию в нем: влаги, сероводорода
(HzS), механич. примесей, кислорода
(Ог), диоксида углерода (СОг). В соответ-
ствии со стандартами содержание вред-
ных примесей в газе, предназнач. для газо-
снабжения городов, не должно превышать:
сероводорода — 0,02 г/м3; органич. се-
ры — 30—50 мг; механич. примесей —
0,001 г/м3; диоксида углерода — не более
2%; кислорода — не более 1 % по объему.
Отклонение теплоты сгорания от помин,
значения не должно быть более ±5%.
Принятая технология О.п.г. включает
очистку от механич. примесей (твердых
включений, к к-рым относятся окиси алю-
миния, соединения кремния, железа,
кальция, магния, серы), сероводорода и
диоксида углерода, осушку и одоризацию.
Существует сухая и мокрая очистка газа от
механич. примесей. К аппаратам сухой
очистки относятся гравитац.-сепараторы,
циклонные (мультициклонные) пылеуло-
вители. В них под действием силы тяжести
и изменения направления и скорости дви-
жения потока механич. примеси отделя-
ются от газа. Эти аппараты имеют неболь-
шое аэродинамич. сопротивление и хоро-
шо очищают газ от примесей с размером
частиц более 40 мкм. К аппаратам мокрой
очистки от механич. примесей относятся
масляные пылеуловители, висциновые
фильтры, в к-рых очистка газа происходит
при соприкосновении загрязн. потока с
жидкостью (смесь цилиндрового и соляро-
вого масла). Достоинство масляных пыле-
уловителей —высокая степень очистки га-
за (97 — 98%), недостатки — большое
аэродинамич. сопротивление, унос жид-
кости и значит, металлоемкость. Для очи-
стки газа от HzS и СОг используют абсор-
бционный способ. Очищаемый газ посту-
пает в абсорбер, в к-ром навстречу потоку
газа (противопотоком) подается поглоти-
тель (реагент). Продукты взаимодействия
поглотителей с HzS и СОг проходят, спец,
обработку, в результате чего раствор по-
глотителя регенерируется и выделяются
H2S и СОг, к-рые поступают на дальней-
шую переработку для получения серы и
серной к-ты. Регенериров. раствор снова
подают в абсорбер. В качестве поглотитлей
H2S и СОг используют водные растворы
этаиоламинов (моноэтаноламин, диэтано-
ламин, триэтаноламин), водную суспен-
зию неорганич. соединения цинка. Экс-
плуатируемые установки обеспечивают
очистку газа от H2S до концентрации
0,008 мг/м3и почти полностью извлекают
СОг.
При определ. условиях (темп-ре, дав-
лении) водяные пары, содержащиеся в га-
зе, могут конденсироваться и образовы-
вать в газопроводе ледяные пробки и кри-
сталлогидраты — соединения из молекул
воды и газа. Во избежание этого газ осуша-
ют, принимая темп-ру точки росы на 5—
7 ’С ниже рабочей темп-ры в газопроводе.
Осушкой наз. процесс удаления паров во-
ды из газа. Ее осуществляют абсорбцией с
применением жидких поглотителей или
адсорбцией твердыми сорбентами и физ.
способами — простым охлаждением или
охлаждением с последующей абсорбцией.
Преимущества жидких поглотителей —
низкие потери давления газа в системе;
возможность осушки газов, содержащих
в-ва, загрязняющие твердые сорбенты;
меньшие и эксплуатац. затраты. Однако
степень осушки с применением жидких
поглотителей меньше, при этом темп-ра
осушаемого газа должна быть не выше
50°С. Для абсорбц. осушки природного га-
за в осн. используют диэтиленгликоль и
триэтиленгликоль, водные растворы к-
рых обладают высокой влагоемкостью, не-
токсичны, не вызывают коррозию метал-
ла и стабильны. Для осушки газа адсорбц.
способом в качестве поглотителей приме-
няют силикагель, алюмогель, активиро-
ванный боксит, природные цеолиты.
Используемый в гор. и сельских посе-
лениях природный газ должен обладать
сильным характерным запахом. Такой за-
пах газу придают для повышения безопас-
ности его применения и для обнаружения
утечек. Этот процесс наз. одоризацией.
Одорант должен быть физиологически
безвреден, неагрессивен к металлам и ма-
териалам газовых сетей и приборов, инер-
тен к компонентам одорируемого газа или
к содержащимся в нем примесям, малора-
створимым в воде или конденсате', легко
испаряться в потоке газа с высоким давле-
нием и низкой темп-рой, а его продукты
сгорания безвредны. По составу одоранты
классифицируют на меркаптановые (кап-
тан, колодорант, метилмеркаптан, этил-
меркаптан) и сульфидные (триэтилсуль-
фид, димэтилсульфид, тетрагидротифон).
Для одоризации природных газов в осн.
применяют этилмеркаптан (C2H5SH).
Кол-во вводимого в газ одоранта определя-
ют т.о., чтобы при концентрации в воздухе
газа, не превышающего 1/5 нижнего пре-
дела воспламенения, ощущался резкий за-
пах одоранта. Средняя норма расхода
этилмеркаптана 16 г на 1000 м3 при -
родного газа, поступающего в гор. сети (в
случае выявления утечек газа в подземных
газопроводах кратковременно расход одо-
ранта увеличивают в 10 раз). Для одориза-
ции применяют установки двух типов:
прямого действия и паралл. включ. Уста-
новки первого типа подают в одорант не-
посредственно в осн. газопровод; второ-
го — в паралл. пролож. газопровод, по к-
рому проходит часть газа. По принципу
работы установки подразделяют на ка-
пельные, фитильные, барботажные. Ка-
пельными одорант подается в газопровод
отд. каплями или тонкой струей, где он ис-
паряется и смешивается с газовым пото-
ком. Они просты по конструкции, но для
них необходимо ручное регулирование
подачи одоранта. В фитильных установ-
ках увеличение площади поверхности ис-
парения создается с помощью матерчатых
или керамич. фитилей, частично погруж.
в жидкий одоран г и обладающих большой
всасывающей способностью. В барботаж-
ных одорант испаряется при барботаже
(пробулькивании) раздробл. струей газа
через слой одоранта. Барботажные одори-
заторы выпускают автоматизированными.
ОБРАТНАЯ ЗАКАЧКА ГЕОТЕР-
МАЛЬНОЙ ВОДЫ — технологич. про-
цесс возврата насосами отработавшей
геотермальной воды в водоносный пласт
через нагнетат. геотермальные скважи-
ны. При этом поддерживается необходи-
мое пластовое давление и осуществляет-
ся многократная циркуляция одного и
того же объема геотерм, воды через уча-
сток пласта, располож. между эксплуа-
тац. и нагнетат. скважинами, что увели-
чивает тсплоэнергетич. ресурсы термо-
водозабора. В ряде случаев перед обрат-
ной закачкой необходима спец,
водоподготовка.
ОБЩИЙ ТЕПЛООБМЕН В ПОМЕ-
ЩЕНИИ — теплообмен, описываемый
системой ур-ний общего теплообмена на
Общий теплообмен в помещении
1 — непосредственный (прямой) лучистый; 2 — кон-
вективный от панели к воздуху и от воздуха к нар^уж-
ному ограждению; 3 — косвенный (отраженный от
внутренних поверхностей) лучистый
262 Общий теплообмен на поверхности в помещении
поверхности в помещении, теплового ба-
ланса воздуха помещения и объемов на-
стилающихся струй воздуха. Граничные
условия для решения системы ур-ний
обычно задаются в виде темп-ры наружно-
го воздуха и теплоносителя системы обог-
рев-охлаждение, нач. темп-ры и расхода
воздуха приточных струй, темп-ры уходя-
щего воздуха и интенсивности источников
или стоков теплоты. Искомыми в этом слу-
чае будут темп-ры характерных в тепло-
вом отношении поверхностей и объемов
воздуха настилающихся и свободных
струй, а также воздуха помещения. Пол-
ную систему ур-ний обычно решают на
электрич. аналоговых моделях или с по-
мощью ЭВМ.
Расчет О.т.п. упрощается, если ур-
ния сгруппировать для трех характерных
категорий поверхностей (охлаждающих,
нагревающих и нейтральных) и воздуха
помещения. В этом случае система состо-
ит из четырех ур-ний: для всех обогрева-
ющих поверхностей (напр., для отопит,
потолочной панели); для всех охлажда-
ющих поверхностей наружных огражде-
ний; для всех поверхностей внутр, ог-
раждений и воздуха помещения. В прак-
тич. расчетах темп-ры внутр, поверхно-
стей наружных ограждений и внутр,
воздуха, как правило, известны, что по-
зволяет ограничиться двумя ур-ниями
для нагревающих и нейтральных повер-
хностей с искомыми темп-рами послед-
них. При заданной темп-ре «обогреваю-
щей поверхности неизвестной является
ее площадь. Дальнейшее упрощение
расчета О.т.п. достигается, если сред-
нюю темп-ру внутр, ограждений считать
приближенно равной темп-ре внутр, воз-
духа. В такой постановке систему ур-ний
заменяют одним ур-нием для обогреваю-
щей поверхности с неизвестным значе-
нием ее темп-ры т п или площади Гп —
Лп + Хп + тп “ 0.
Лучистый теплообмен обогреваю-
щей панели Лп, Вт, с наружным огражде-
нием с учетом прямого и косвен-
ного (отраж. от внутр, поверхностей)
лучистого теплообмена определяют по
ф-ле Лп “ £п — н.о СФЬп-Н.О (т п - Т н.о) Гп “
"ал.п(тп- тн.о)Гп, где коэфф, полной
облученности Ф равен сумме коэффи-
циентов прямой и косвенной
А <р облученности Ф — уэ + Ауэ-
-(Гн.0/Гп-у>2)/(Гн.о/Гп - 2 у> + 1),
здесь Fh.o и тн.о — площадь и темп-ра
поверхности наружного ограждения.
Конвективный теплообмен Кп, Вт,
панели с воздухом помещения /СП"
“« к.п(тп-^в)Гп, щеакп — коэфф, конвек-
тивного теплообмена, Вт/ (м^С).
Теплопроводность К, Вт, поверх-
ности панели Тп - Кп (т п -Fr.n)Fn,
где Кп — коэфф, теплопередачи от
поверхности панели к теплоносителю с
известной средней темп-рой (т.н.
Ур-ние общего теплообмена (вклю-
чая помещения с комфортными условия-
ми в помещении) позволяет произвести
полный расчет теплового режима помеще-
ния с обоснованным выбором темп-ры и
площади обогревающих или охлаждаю-
щих поверхностей.
ОБЩИЙ ТЕПЛООБМЕН НА ПО-
ВЕРХНОСТИ В ПОМЕЩЕНИИ — сум-
марный теплообмен на поверхности кон-
векцией, излучением и теплопроводно-
стью. Интенсивность общего теплообмена
произвольной г-й поверхности площадью
Ft и темп-рой т i в стационарных услови-
ях описывается ур-нием теплового балан-
са: [аК!(т1-(в)+ « л 1(т 1 - Щ)+К^(т i-
- /cp.i) ] Fk± Qi -1, где a KI и а Л1 — соответ-
ственно коэфф, конвективного и лучи-
стого теплообмена, Вт/ (м^С); (в —
темп-ра внутр, воздуха, °C; Щ — радиаци-
онная температура помещения, °C отно-
сительно i-й поверхности; К — коэфф.
теплопередачи, Вт/ (мг-°С), от внутр, по-
верхности до внешн. среды с темп-рой (ср.Г,
Qi — теплота пр. источников и стоков ее на
поверхности (проникающая, прямая и
рассеянная солнечная радиация, испа-
рение или конденсация водяных паров
и т.п.).
Для охлаждающих поверхностей,
(напр., наружных ограждений) коэфф. К\
является приведенным коэфф, теплопере-
дачи от внутр, поверхности к наружному
воздуху, отнесенным к площади Fx, а темп-
ра (cp.i равна темп-ре наружного воздуха.
Для нагретых поверхностей (отопитель-
ные панели и др. отопительные приборы)
коэфф. К отсчитывается от поверхности
панели к теплоносителю со средней
темп-рой tcp.i- Для поверхностей внутр, ог-
раждений (нейтральных в термич. отно-
шении) составляющая теплообмена —
теплопроводность равна нулю. При омы-
вании поверхности струей нагретого или
охлажд. воздуха изменение условий теп-
лообмена по направлению движения
струи обычно учитывают, разбивая повер-
хность на элементарные площадки, в пре-
делах к-рых все параметры (скорость,
темп-ра струи и площадь поверхности)
принимают осредиенными, и составляя
для каждой элементарной площадки свое
ур-ние теплового баланса, аналогичное
приведенному.
ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ С РАС-
ПРЕДЕЛЕННЫМИ И СОСРЕДОТО-
ЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ — поме-
щения, в к-рых должен быть обеспечен
расчетный микроклимат. В них, как пра-
вило, осн. переменные управляемых про-
цессов изменяются во времени и в про-
странстве. В случае если пренебречь рас-
пределенностью параметра по координа-
там не представляется возможным, гово-
рят об объекте с распредел. параметрами.
В противном случае, т.е. когда отказ от
учета изменения параметра но координате
не приводит к существ, погрешности в уп-
равлении, можно считать, что объект об-
ладает сосредоточ. параметрами. При уп-
равлении параметрами микроклимата в
здании объектом управления являются по-
мещение и обслуживающие его вентиля-
ционные системы, системы отопления и
охлаждения. Помещение и отд. элементы
систем представляют собой объекты с рас-
предел. параметрами. В помещениях
большого объема темп-ра распределяется в
плане и по высоте, что требует разбивки их
на зоны с организацией локальных управ-
ляющих систем. Во многих случаях рас-
пределенность темп-ры и др. параметров
микроклимата невелика, что позволяет от-
казаться от учета их распределенности, и
значительно упрощает задачу управле-
ния. Процессы, протекающие в объектах с
распредел. параметрами, описывают ур-
ниями в частных производных, к-рые со-
ставляют соответствующую математич.
модель с распредел. параметрами.
.ОГНЕУПОРНОСТЬ — свойство ма-
териалов и изделий противостоять, не рас-
плавляясь, воздействию высоких темп-р.
О. выражают через темп-ру, С, при к-рой
образец из данного материала (трехгран-
ная усеч. пирамида высотой 30 мм со сто-
ронами оснований 8 и 2 мм), наклоняясь в
результате размягчения, касается своей
верхней частью поверхности подставки.
ОГРАЖДЕНИЕ С ПРОЗРАЧНОЙ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ — разновидность
пассивной системы солнечного отопле-
ния "стена — коллектор". Солнечные лу-
чи, пройдя прозрачную теплоизоляцию,
Конструкция наружной стены
1 — остекление; 2 — воздушная прослойка; 3 — про-
зрачная теплоизоляция; 4 — массивная часть стены;
5 — поток теплоты внутрь помещения; 6 — солнце-
защитный экран; 7 — поток солнечной радиации;
8 — потери теплоты в окружающую среду
Однотрубная система водяного отопления 263
поглощаются поверхностью стены, окра-
шенной в темный цвет, и преобразуются
ею в тепловую энергию. Часть этой энер-
гии в зависимости от эффективности теп-
лоизоляц. свойств прозрачной теплоизо-
ляции направляется через ограждение
внутрь помещения, а часть теряется в ок-
ружающей среде. Для предотвращения
перегрева помещения в жаркое время про-
зрачную теплоизоляцию закрывают солн-
цезащитным экраном или др. солнцеза-
щитными устройствами. Солнцезащит-
ный экран может применяться ночью и в
пасмурный зимний день для предотвраще-
ния потерь излучением в окружающую
среду. Для защиты от атм. воздействий
прозрачная теплоизоляция остекляется. В
качестве прозрачной теплоизоляции при-
меняют аэрогель (А ~ 0,03 Вт/(мК), т -
“0,37), капиллярные структуры вдоль на-
правления солнечных лучей из поликар-
боната (А-0,039Вт/(м,К);т~0,67), сото-
вые структуры из того же материала
(А - 0,04 Вт/ (м-К); т ~ 0,67), акриловое
полистекло (А -0,06 Вт/(мК); т -0,4) и
др. Применение О.п.т. целесообразно в р-
нах с низкими темп-рами и высокой ин-
тенсивностью солнечной радиации в хо-
лодный период. Данные системы, как пра-
вило, дублируют дополнит, теплоисточни-
ками.
ОДНОТРУБНАЯ СИСТЕМА ВО-
ДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ — обогрева-
тельная установка, стояки или ветви кото-
рой состоят из одной трубы, соединяющей
последовательно ряд отопительных при-
боров. Теплоноситель вода в такой систе-
ме отопления протекает, постепенно ох-
лаждаясь, через все приборы ряда. По по-
ложению трубы, соединяющей отопит,
приборы, О.с.в.о. может быть вертик. (со
стояками) и горизонт, (с ветвями); по по-
ложению магистралей системы отопле-
ния — с верхней разводкой (с верхним
расположением подающей и нижней про-
кладкой обратной магистралей), нижней
разводкой (с нижним расположением обе-
их магистралей) и "опрокинутой" цирку-
ляцией воды (с нижним расположением
подающей и верхней прокладкой обрат-
ной магистралей).
Вертик. О.’с.в.о. с верхней разводкой
получила распространение в нач. 50-х гг.
Выполнялась с двухстор. (стояки I, II, IV),
а потом одностор. присоединением отопит,
приборов к стоякам (стояки III и V). При-
борные узлы делались как проточными
(стояк I), так и с замыкающими (стояки II
и III) и обходными (стояки IV и V) участ-
ками. В конкретной системе применяется
к.-л. один (иногда два) тип стояка. Замы-
кающие, постоянно проточные участки
устраивалась осевыми (пр оси стояка —
стояк II) и смещенными от оси (стояк III),
со "сжимами", т.е. с уменьшением диамет-
Схема вертикальной однотрубной системы во-
дяного отопления с верхней разводкой и сто-
яками различной (условно) конструкции
I — проточный стояк; II, III—стояки соответственно
с осевыми и смещенными замыкающими участка-
ми;/И, V—приточно-регулируемые стояки;! —об-
ратная магистраль; 2 — отопительные приборы; 3 —
краны КРП; 4— осевой замыкающий участок; 5 —
подающая магистраль; б — главный стояк; 7 — рас-
ширительный бак; 8 — смещенный замыкающий
участок; 9 — проточный воздухосборник; 10 — об-
ходной участок; 11 — краны КРТ; 12 — циркуляцион-
ный насос; 13 — теплообменник
Схема вертикальной однотрубной системы во-
дяного отопления с нижней разводкой и П-об-
разлыми стояками различной (условно) конст-
рукции
I — проточный стояк; II, III — стояки со смещенны-
ми замыкающими участками; IV, И— проточно-ре-
гулируемые стояки; остальные обозначения см. на
аналогичной схеме с верхней разводкой
ра против диаметра осн. участка стояка, и
без "сжимов"» Затем было доказано, что
"сжимы" осевых замыкающих участков
несущественно изменяют кол-во воды, за-
текающей в приборы (см. Затекание воды
в отопительный прибор). В большей сте-
пени увеличивается расход воды в прибо-
рах при использовании смещенных (от оси
стояков) замыкающих участков, при этом
обеспечивается и компенсация удлинения
труб при нагревании водой межприбор-
ных участков стояков. Обходные участки
(поз. 10 на схеме), предназнач. для пери-
одич. использования при индивид, регу-
лировании теплоотдачи приборов трех-
ходовыми кранами (см. Арматура на
трубопроводах), устраивали сначала осе-
выми, а затем, как правило, смещенными.
Вертик. О.с.в.о. с верхней разводкой при-
меняется со стояками всех трех типов
(проточными, с замыкающими участками
и проточно-регулируемыми) в зданиях,
• имеющих 4—9 этажей и более.
Вертик. О.с.в.о. с нижней разводкой
стала распространяться с начала 60-х гг. в
связи с массовым стр-вом бесчердачных
зданий. В т.н. П-образных стояках, состо-
ящих из восходящей и нисходящей час-
тей, применялись проточные приборные
узлы (Стояк I), узлы с замыкающими уча-
стками (стояк II) и проточно-регулируе-
мые узлы (стояк IV). При непарных ото-
пит. приборах "холостой" детали восходя-
щую часть стояков (стояки III и V). В проб-
ках верхних радиаторов отопительных
или в верхних точках стояков с конвекто-
рами устанавливали воздушные краны.
Регулирующую арматуру (краны КРП и
КРТ) помещали на подводках, по к-рым
264 Однотрубная система водяного отопления
I к
—
Схема вертикальной однотрубной системы во-
дяного отопления с"опрокинутой" циркуляцией
воды, проточным расширительным баком и
стояками различной (условно) конструкции
I—проточный стояк с конвекторами КН; II, V— про-
точно-регулируемые стояки с конвекторами КА (II)
и радиаторами (Р); III— проточный стояк с радиато-
рами; IV— стояк со смещенными к радиаторам за-
мыкающими участками; остальные обозначения
см. на аналогичной схеме с верхней разводкой
Схема горизонтальной однотрубной системы
водяного отопления с ветвями различной (ус-
ловно) конструкции
I—проточная ветвь для приборов на разных этажах;
11— проточная бифилярная ветвь; 111 — ветвь с за-
мыкающими участками; 1 — радиаторы; 2 — воз-
душная труба; 3 — воздушные краны; V — подаю-
щий стояк; 5 — обратный стояк; <5 — вентили; 7—
расширительный бак; 8 — конвекторы двухтруб-
ные; 9 — краны КРП; 10 — замыкающий участок;
11 — обратная магистраль; 12 — циркуляционный
насос; 13 — теплообменник
теплоноситель подается в приборы. В сто-
яках типа стояка II при движении воды
снизу вверх уменьшается затекание ее в
отопит, приборы, особенно при увеличе-
нии их сопротивления. Поэтому предпоч-
тение отдавалось проточно-регулируемым
приборным узлам с одностор. присоедине-
нием отопит, приборов к трубам и смещен-
ным обходным участком (стояк IV). В та-
ком виде эту систему применяют в бесчер-
дачных многоэтажных (3—7 этажей и бо-
лее) зданиях, имеющих технич. подполья
или подвальные помещения. Систему
отопления с П-образными стояками мож-
но включать в действие в процессе монта-
жа поэтажно „(с временными перемычка-
ми) ; эту особенность системы используют
в зимнее время при выполнении внутр, от-
делочных работ в строящемся многоэтаж-
ном здании.
Вертик. О.с.в.о. с "опрокинутой" цир-
куляцией воды стала применяться с сере-
дины 1960-х гг. в зданиях повыш. этажно-
сти (10 этажей и более). Стояки таких си-
стем делают проточными (стояки I и III)
или со смещенными замыкающими (стояк
IV) и обходными (стояки II и V) участка-
ми. Осевых замыкающих и обходных уча-
стков не применяют. Встречается двустор.
присоединение приборов к стояку, напр.,
при установке конвекторов типа "Ком-
форт" с двумя горизонтально располож.
греющими трубами (стояк I). Потери дав-
ления в стояках таких систем при расчете
предусматривают повыш. для обеспечения
устойчивого гидравлич. режима при экс-
плуатации. В этой системе иногда приме-
няются проточные баки расширительные-
Система с "опрокинутой" циркуляцией
воды способствует поддержанию равно-
мерного теплового режима во всех поме-
щениях и установке приборов одинаковой
площади по высоте здания, когда степень
охлаждения воды в стояках соответствует
уменьшению теплопотерь однотипных по-
мещений по вертикали. При проектирова-
нии этой системы избегают применения
колончатых стальных и чугунных радиа-
торов из-за увеличения их площади при
движении воды в них снизу вверх (до 12—
14% по сравнению с площадью при дви-
жении сверху вниз), а также установки
приборов с высоким гидравлич. сопротив-
лением в стояках с замыкающими участ-
ками. В жилых зданиях с чердаками об-
ратные магистрали на них прокладывают
без тепловой изоляции: чердаки с учетом
теплоотдачи труб становятся "теплыми".
Для большинства вертик. О.с.в.о. харак-
терно одностороннее присоединение ото-
пит. приборов к стоякам. Хотя при этом и
увеличиваются число стояков и расход
труб, зато появляется возможность умень-
шить их диаметр и унифицировать при-
борные узлы. Кроме того, увеличение чис-
ла открыто прокладываемых стояков (сво-
еобразных эффективных отопит, прибо-
ров) заметно сокращает площадь
нагреват. поверхности осн. приборов.
Горизонт. О.с.в.о., встречавшаяся ра-
нее в осн. в одноэтажных зданиях врем, ти-
па, в последнее время стала применяться
для отопления многоэтажных зданий как
производств., так и гражданских. Распро-
странение, горизонт, системы связано с
увеличением длины зданий, внедрением
сборных каркасно-панельных конструк-
ций с широким шагом колонн и у длин, све-
товыми проемами. Отсутствие в такихзда-
ниях простенков и отверстий в панелях пе-
рекрытий затрудняло размещение традиц.
вертик. стояков. Наличие ленточных све-
товых проемов предопределяло размеще-
ние отопит, приборов не отд. группами, а в
виде цепочек во избежание теплового дис-
комфорта в помещениях. Соединяя после-
довательно отопит, приборы увелич. дли-
ны короткими трубными вставками, полу-
чали горизонт, однотрубные ветви. В гори-
зонт. О.с.в.о. сокращается по сравнению с
вертик. системой протяженность тепло-
проводов, особенно стояков и магистра-
лей. Немногочисл. укрупн. стояки для го-
ризонт. однотрубных ветвей прокладыва-
ются во вспомогат. помещениях здания.
В горизонт, однотрубных ветвях при-
меняются проточные нерегулируемые
приборные узлы (ветвь I) и регулируемые
узлы с замыкающими (ветвь III) и обход-
ными участками. При проточных ветвях
Окситенк 265
местное регулирование теплопередачи в
помещения осуществляется воздушными
клапанами в конвекторах с кожухом или
общим (для всех приборов на одном этаже)
регулирующим краном. Подобная схема
применяется с начала 1970-х гг. При ис-
пользовании в системе отопления здания
высокотемп-рной воды предусматр. уд-
лин. горизонт, однотрубные ветви с цирку-
ляцией постепенно охлаждающейся воды
снизу вверх через приборы на разных эта-
жах (ветвь I). Тогда высокотемп-рная вода
будет находиться в зоне повыш. гидроста-
тич. давления, что предотвратит ее вски-
пание. Горизонт. О.с.в.о. пригодна также
для периодич. и дежурного отопления по-
мещений на разл. этажах (напр., при от-
личающихся технологич. процессах со
значит, тепловыделениями), а также для
отопления старинных зданий со сводчаты-
ми перекрытиями.
ОЗОНАТОР — аппарат для синтеза
озона, используемого для очистки посред-
ством окисления органич. и минерал, за-
грязнений и для обеззараживания природ-
ных и сточных вод. Озон применяется так-
же в технологич. процессах, нефтехим.,
целлюлозно-бумажной, микробиологии.,
пищевой, легкой пром-сти, в цветной ме-
таллургии, машиностроении и с. х-ве. Его
получают воздействием электрич. разряда
на кислород — "чистый" или содержа-
щийся в газовых смесях, напр. в воздухе.
Продукцией О. является озоно-кислород-
ная или озоно-воздушная смесь. Разряд
производится между двумя электродами в
зазоре, через к-рый пропускается кисло-
род или воздух. Возможно применение
барьерного или каскадного разряда. При
барьерном электроды разделяют слоем ди-
электрика, обладающего уд. сопротивле-
нием и электрич. прочностью, исключаю-
щим образование разрядов искровой или
дуговой формы. В качестве диэлектрика
применяют стекло или эмаль. К электро-
дам подводят перем, ток с напряжением,
достаточным для образования барьерного
разряда. В межэлектродном пространстве
возникает т.н. низкотемп-рная плазма, в
к-рой молекулы кислорода бомбардиру-
ются электронами, в результате чего обра-
зуется озон. Его концентрация при этом
определяется конструкцией О., свойства-
ми диэлектрика, величиной зазора между
электродами, равномерностью зазора, ка-
чеством и расходом кислорода или возду-
ха, напряжением и частотой тока, услови-
ями охлаждения и др. параметрами.
Обычно на выходе из О. концентрация
озона составляет в озоно-воздушной смеси
10—20 г/м3, в озоно-кислородной — при-
близительно в 2 раза больше. По форме
электроды и диэлектрики О. с барьерным
каскадом бывают трубчатыми и пластин-
чатыми. Практич. применение получили
О. с трубчатыми электродами.
ОКСИТЕНК — сооружение для био-
логич. очистки сточных вод (преимущест-
венно от растворенных органич. в-в) с по-
мощью аэробных бактерий с использова-
нием кислорода. Конструктивно О. выпол-
нен в виде круглого резервуара, внутри
к-рого устроена цилиндрич. перегородка,
разделяющая его на зону реакции, распо-
лож. в центре, и зону илоотделения, нахо-
дящуюся на периферии. Сточная вода по-
ступает в нижнюю часть реактора, где с
помощью механич. аэратора смешивает-
ся с активным илом и насыщается кисло-
родом. Под воздействием скоростного на-
пора, создаваемого аэратором, иловая
смесь через окна в перегородке поступает
в илоотделитель. Щитки этих окон на-
правляют поток по касательной, поэтому в
илоотделителе происходит медленное вра-
щение иловой смеси, что создает благо-
приятные условия для ускорения процесса
илоотделения. Вода, проходя через слой
взвешенного активного ила, в к-ром содер-
жится достаточное кол-во раствор, кисло-
Схема окентенка
1 — подача кислорода; 2 —
датчик давления в газовой
фазе реактора; 3 — аэратор;
4 — реактор; 5 — стояк про-
дукции газовой фазы; 6 —
датчик растворенного кис-
лорода; 7 — отвод очищен-
ной воды;#—защитная зо-
на илоотделителя; 9 — зона
взвешенного слоя; 10— зо-
на циркуляции ила; 11 —
перепускные окна; 12 — по-
дача сточной воды; 13 —
илоскреб с перемещаю-
щейся решеткой
рода, дополнительно очищается от грубо-
диспергированных и растворенных орга-
нич. в-в. Очищенная вода сливается в
сборный лоток, циркуляц. ил опускается
на коническое дно илоотделителя и через
нижние отверстия в перегородке подсасы-
вается в реактор. При биохим. окислении
примесей сточной воды из надводного про-
странства зоны реакции потребляется кис-
лород, вследствие чего его парциальное
давление, а также общее давление в над-
водном пространстве снижаются. При
снижении давления до установленного
значения датчик давления подает сигнал
на открытие клапана, через к-рый кисло-
род поступает в реактор. При достижении
заданного давления в реакторе клапан за-
крывается, прекращая подачу кислорода.
В результате жизнедеятельности
микроорганизмов активного ила происхо-
дит выделение диоксида углерода и вслед-
ствие аэрации — десорбция азота из сточ-
ных вод, поэтому через нек-рое время пар-
циальное давление кислорода в надводном
пространстве снижается и увеличивается
содержание газообразных продуктов
окисления и инертных газов, к-рые удаля-
ются автоматически при продувке. Сни-
жение парциального давления кислорода
вызывает пропорциональное снижение
его концентрации в иловой смеси. При па-
дении концентрации раствор, кислорода
до заданного уровня позицион. устройство
кислородного датчика включает привод
продувочного клапана. При открывании
последнего из реактора в атмосферу вы-
брасывается объединенная газовая смесь,
вытесняемая кислородом, поступающим
через клапан при падении давления в над-
водном пространстве. Продувка длится до
тех пор, пока концентрация раствор, кис-
лорода не достигнет заданного уровня. Зо-
на илоотделения оборудована илоскреб-
ком с решетчатой мешалкой. В другой мо-
дификации О. механич. аэратор снабжен
регулируемыми подлине лопатками и ста-
билизаторами, предотвращают., чрезмер-
ное вращение иловой смесив реакторе, что
способствует повышению эффективности
аэрации.
Существенным преимуществом био-
логич. очистки с применением кислорода
является снижение прироста активного
кла, что позволяет сократить кол-во избы-
точного ила до 48 % и расходы на его обра-
ботку. Сопоставление энергозатрат на
очистку сточных вод в О. и аэротенках по-
казывает, что применение кислорода по-
зволяет снизить расход энергии в 1,3—1,7
раза. Благодаря экономии энергии, на-
блюдаемой в процессе растворения кисло-
рода в иловой смеси, с избытком компен-
сируются энергозатраты на произ-во кис-
лорода. Улучшение седиментац. свойств
ила при повыш. концентрациях раствор,
кислорода позволяет более эффективно
уплотнять ил перед обезвоживанием (до
влажности 96—92% после О. по сравне-
нию с 98,8—96,5% после .аэротенков).
Кислородный ил обезвоживается на ваку-
ум-фильтрах и центрифугах лучше, чем
ил из аэротенков. При вакуум-фильтра-
ции доза реагентов (FeCb) снижается в 1,5
раза, а пропускная способность фильтра
возрастает в 1,5—3 раза. При центрифуги-
ровании кислородного ила расход поли-
мерных флокулянтов снижается в 2—3
раза, а произ-сть .центрифуги возрастает
на 30 % при более глубоком обезвожива-
нии осадка. Практика показала целесооб-
разность широкого применения процесса
266 Опреснение воды
Схема окситенка системы “Юнокс*
1, 2, 3 — трубопроводы для подачи соответственно
воды, циркуляц. ила и кислорода; 4 — ячейки реак-
тора; 5 — аэраторы; 6 — отверстия для перепуска га-
за; 7—труба для сброса газа; 8—трубоп ровод для от-
вода иловой смеси на вторичный отстойник;? — пе-
репускные отверстия
ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ — способ об-
работки воды с целью снижения концент-
рации раствор, солей до концентрации не
более 1 г/л, при к-ром вода становится
пригодной для питьевых и хозяйств, це-
лей. См. также Опреснение воды электро-
диализом, Опреснение и обессоливание во-
ды дистилляцией.
ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ ЭЛЕКТРО-
ДИАЛИЗОМ — процесс выделения из во-
ды растворенных примесей через селек-
тивные ионообменные мембраны под дей-
ствием постоянного электрич. тока. Про-
цесс осуществляется в специальном
аппарате — электродиализаторе, пред-
ставляющем собой набор чередующихся
ны издилюатных камер, но задерживают-
ся катионообменными мембранами в рас-
сольных камерах. В результате в дилюат-
ных камерах вода обессоливается, а в
смежных рассольных камерах концентра-
ция ионов эквивалентно повышается. В
процессе обессоливания помимо ионов
растворенных в воде солей участвуют Н+
и ОН"ионы, появляющиеся в растворе в
результате диссоциации во^ы. На катоде
ионы металлов, и водород, приобретая
электроны, восстанавливаются. Водород
выделяется в виде пузырьков газа и уходит
из жидкой фазы. Одновременно в анодном
пространстве происходит окисление на
аноде ОН’, СГ, SO4 и др. ионов с образова-
нием кислорода, хлора и кислот. Для изго-
товления электродов применяются в ос-
Схема окситенка системы “Марокс"
а — общий вид; б — вращающийся диффузор; 1 —
резервуар; 2 — труба для впуска циркуляц. ила; 3,
4—трубопроводы для подачи сточных вод и кисло-
рода; 5—датчик растворенного кислорода,' б — при-
воды диффузоров; 7— труба для отвода иловой сме-
си навторичныеотстойники; 8—диффузор; 9— по-
лый вал; 10—лопатки для перемешивания; 1-1 — по-
ристые пластины
биологич. очистки с применением кисло-
рода. Этот способ рентабелен не только в
условиях снабжения очистных сооруже-
ний кислородом от действующих пром, ус-
тановок, но и при стр-ве собств. кислород-
ных станций.
Имеются модификации О., работаю-
щие по принципу аэротенков-вытесните-
лей, в к-рых зона реакции разделена на от-
дельные секции (фирма "Юнокс" (США),
где исходная вода с активным илом и кис-
лород движутся попутно. Находят приме-
нение (в США) открытые системы "Ма-
рокс", оборудованные диспергаторами га-
за, с помощью к-рых кислород дробится до
мельчайших пузырьков, удерживаемых в
потоке жидкости в реакторе до их полного
растворения.
Опреснение воды электродиализом
А — анионообменная и К — катионообменная мемб-
раны; 1 —анод; 2 —опресняющие камеры; 3 — кон-
центрирующие (рассольные) камеры; 4— промыв-
ка анодной камеры; 3 — подача воды на концентри-
рование; б — подача исходной воды на опреснение;
7— промывка катодной камеры; 8— катод; 9— от-
вод опресненной воды; 10 — отвод концентрата
катионообменных и анионообменных
мембран, к-рые образуют чередующиеся
обессоливающие (дилюатные) и концент-
рирующие (рассольные) камеры между
парой электродов — анодом и катодом.
При пропускании пост, электрич. тока
ионы растворенных в воде солей — катио-
ны, двигаясь к катоду из дилюатных ка-
мер, свободно проникают через катионо-
обменные мембраны, но задерживаются
анионообменными мембранами в рассоль-
ных камерах, а анионы, двигаясь к аноду,
проходят через анионообменные мембра-
новном платинированный титан и графит.
Слой платины толщиной 1—3 мкм нано-
сится на титан электролитически. Скоро-
сть разрушения платины достигает 2% в
год на 1 т соли, извлеченной из опресняе-
мой воды. Оптимальное расстояние между
мембранами составляет 0,8—1,2 мм. Кол-
во рабочих камер, размещаемых между
парой электродов, зависит от напряжения
и определяется солесодержанием опрес-
няемой воды, конструкцией рабочих ка-
мер и обычно составляет 150—300. Общий
уд. расход электроэнергии на О.в.э., вклю-
чая расход на циркуляцию опресняемой
воды и рассола, составляет около 0,8—
1,2 кВт-ч/кг удаляемой соли. На практике
существуют факторы, обусловливающие
повыш. затраты электрич. энергии. К ним
относятся: неполная селективность ионо-
обменных мембран (катионообменные
мембраны в небольшой степени проница-
Опреснение и обессоливание воды дистилляцией 267
Схема сборки электродиализатора
1 — стальные шпильки; 2 — электроды; 3 — сепара-
торы электродных и буферных камер; 4 — сепара-
торные сетки; 5 — прокладки; 6 — пакетные рамы;
7— стяжные рамы; 8 — торцовые плиты; 9— инер-
тные мембраны; 10,11 — мембраны катионо- м ани-
онообменные
емы для анионов, а анионооВменные —
для катионов); обратная диффузия (про-
никновение) ионов через ионообменные
мембраны; утечка тока и др. Большое вли-
яние на ухудшение процесса электродиа-
лиза оказывает т. н. концентрационная
поляризация ионообменных мембран
(разность концентраций ионов в массе во-
ды и в пристенном слое мембраны). Опыт
эксплуатации электродиализных устано-
вок показал, что при опреснении жестких
вод в рассольных камерах наблюдается
выпадение гипба и щелочных отложений,
в катодных — щелочных отложений. Для
предотвращения выпадения отложений в
катодных и рассольных камерах увеличи-
вают турбулизацию потока, производят
подкисление рассола, периодич. перепо-
люсовку электродов, введение ингибито-
ров накипеобразования. На стабильность
работы электродиализных установок вли-
яют присутствующие в воде многовалент-
ные ионы (железо и др.) и органические в-
ва, к-рые могут необратимо сорбироваться
ионообменными мембранами — отравлять
их. Для поддержания нормальной работы
электродиализных установок рекоменду-
ется по возможности предварит, удалить
из воды многовалентные ионы и органич.
в-ва (с помощью реагентов, активных уг-
лей) , направлять на установки воду с окис-
ляемостыо не более 3—5 мг Оз/л, содер-
жанием взвеш. в-в не более 1—2 мг/л же-
леза и марганца (суммарно) не более
0,05 мг/л.
ОПРЕСНЕНИЕ И ОБЕССОЛИВА-
НИЕ ВОДЫ ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ (от лат.
distillatio, стекание каплями) — нагрева-
ние воды до темп-ры кипения, изменение
ее агрегатного состояния — превращение
в пар, охлаждение пара и получение кон-
денсата (дистиллята). В условиях кипе-
ния молекулы воды за счет теплового и ко-
лебат. движений приобретают энергию,
достаточную для преодоления сил межмо-
лекулярного притяжения, и выносятся в
паровое пространство. Малоподвижные
ионы солей, не имея такого запаса энер-
гии, остаются в растворе, т.е. происходит
разрушение связей между ионами солей и
молекулами воды. Образующийся пар при
давлениях до 5 МПа не содержит солей ис-
ходной воды и при последующей конден-
сации переходит в дистиллят (обессолен-
ную воду). Способ дистилляции был изве-
стен с древнейших времен. В 1872 в Лос-
Салинас (Чили) была построена
солнечная опреснит, установка, дававшая
около 20 м3/сут опресненной воды. На по-
строенной в 1899 в Баку опреснит, уста-
новке получали 1200 м3/сут опресненной
воды; в то время она была одной из круп-
нейших в мире. Опреснит, установки для
целей водоснабжения были сооружены и в
др. странах. Однако к разработке способов
опреснения соленых вод как к одной из
важнейших научно-технических проблем
ученые приступили с 1952, когда при
ЮНЕСКО была создана группа, коорди-
нирующая программу работ в междуна-
родном масштабе.
Дистилляция — один из наиболее
распростран. и изученных способов полу-
чения пресной воды в крупных пром, мас-
штабах. Дистилляц. опреснит, установка
(ДОУ) состоит из стандартизиров. и не-
стандартизиров. осн. и вспомогат. обору-
дования, соединенного трубопроводами,
потребляет тепловую и электрич, энер-
гию, питат. и охлаждающую воду и выдает
дистиллят в качестве готового продукта и
концентриров. рассол — отхода произ-ва.
ДОУ широко применяют не только для по-
лучения пресной воды, но и для переработ-
ки разнообразных производств, стоков с
целью защиты водоемов от солевого и ток-
сичного загрязнения путем создания замк-
нутого водооборота на разл, произ-вах.
Дистилляц. методы опреснения весьма
разнообразны, однако все они осуществля-
ются на установках, осн. элементами к-
рых являются испаритель и конденсатор.
Так, в одноступенчатой дистилляционной
установке вода в нагревателе подогревает-
ся и испаряется за счет теплоты греющего
пара, конденсирующегося в нагреват. эле-
менте. Вторичный пар из испарителя, про-
шедший через спец, сепарац. (брызгоуло-
вит.) устройство, поступает в конденсатор,
где образуется дистиллят. Конденсатор ох-
лаждается опресняемой водой, одна часть
к-рой служит питат. водой для испарите-
ля, другая (большая) сбрасывается в виде
охлаждающей воды. От испарителя отво-
дятся рассол и конденсат греющего пара.
Одноступенчатый процесс дистилляции
характеризуется очень низкой эффектив-
ностью, поскольку с учетом потерь тепло-
ты для получения 1 тдистиллята требуется
затратить до 1,2 т греющего пара. Сущест-
вуют более эффективные многоступенча-
тые установки с разнообразными метода-
ми опреснения и принципами действия.
Осн. типами ДОУ являются много-
Схема одиосгупеичатой ДОУ
1— нагреват. элемент; 2 — конденсат греющего пара;
3 — греющий пар (или вода); 4 — испаритель; 5 — се-
паратор (брызгоуловитель);б— вторичный пар; 7—
конденсатор;8 — опресняющая вода; 9 — охлаждаю-
щая вода;/()— питат. вода;// —дистиллят;/2 — рас-
сол
корпусные с выпарными аппаратами и
мгновенного вскипания. С увеличением
числа выпарных аппаратов значительно
снижается расход греющего пара на полу-
чение дистиллята и уд. расход теплоты на
его выработку. Однако увеличение числа
ступеней испарения при фиксиров. на-
чальных и конечных темп-рных парамет-
рах приводит к уменьшению темп-рного
перепада на каждом выпарном аппарате,
что приводит к увеличению его габаритов,
расходу металла, потерям теплоты и т.п.
Поэтому при многокорпусной выпарке в
ДОУ обычно бывает не более 10—12 кор-
пусов выпаривания с темп-рным перепа-
дом не менее 5—б°С на каждый аппарат.
В нашей стране широкое пром, внедрение
получили преимущественно ДОУ с вер-
тик. длинно трубными выпарными аппа-
ратами (5—10 корпусов). За рубежом
наиболее распространены ДОУ мгновен-
ного вскипания.
Осн. недостаток ДОУ — опасность
загрязнения поверхностей теплообмена
накипью, в результате чего резко снижает-
ся их тепловая эффективность. Осн. ком-
268 Опрокидывание циркуляции
Схема многоступенчатой ДОУ
В — выпарной аппарат; К — конденсатор; СИ — са-'
моиопаритель; С — расход; t — температура; G —
рассол
&ОР>
поленты накипи при опреснении морской
воды — карбонат кальция, гидроокись
магния и сульфат кальция, образующиеся
из-за повышения темп-ры и концентриро-
вания морской воды в процессе испарения.
Для предотвращения образования наки-
пи, обусловленной щелочностью воды,
применяют следующие методы: рецирку-
ляцию затравочных кристаллов тонкомо-
лотого мела; дозирование полифосфатов
или др. ингибиторов накипи (антинаки-
пинов); дозирование серной или соляной
к-ты. В отечеств, практике наибольшее
распространение имеет метод рециркуля-
ции затравочных кристаллов мела, а за ру-
бежом — метод подкисления. После ввода
к-ты с целью снижения коррозионных
свойств вода должна обрабатываться по
схеме: атмосферная декарбонизация и ва-
куумная деаэрация с контролем pH на
уровне 7,4—7,6. Остаточное содержание
кислорода после системы деаэрации не
превышает 0,04 мг/л, а углек-ты — 1 —
3 мг/л; для более глубокого снижения со-
держания кислорода до 0,01 мг/л приме-
няют дозирование раствора сульфита на-
трия.
Материальные балансы ДОУ харак-
теризуются определ. соотношениями кол-
ва воды для подпитки ДОУ, получаемого
дистиллята и отводимого рассола: Спит”
“• (7д + (7р.
Осн. темп-рными параметрами ДОУ
являются: темп-ра циркулирующего рас-
сола на выходе из головного подогревателя
(определяется по условиям предотвраще-
ния сульфатного накипеобразования);
темп-ра исходной (охлаждающей) воды;
темп-ра сбрасываемого рассола (должна
быть как можно ниже для обеспечения эф-
фективности ДОУ, но на практике раз-
ность темп-р между сбрасываемым рассо-
лом и темп-рой исходной воды находится
в пределах 5—15°С); темп-ра дистиллята,
выходящего из последней ступени, к-рая
неск. меньше темп-ры сбрасываемого рас-
сола; темп-ра греющего пара.
Приведенные темп-ры с учетом рас-
ходов исходной воды, рассола и дистилля-
та определяют тепловой баланс ДОУ. Осн.
показателем тепловой эффективности
ДОУ является кол-во теплоты, необходи-
мое для произ-ва 1 mj пресной воды. В за-
рубежной практике часто используют по-
казатель выхода дистиллята, кг, на 1 кг
греющего пара.
ОПРОКИДЫВАНИЕ ЦИРКУЛЯ-
ЦИИ — изменение направления движе-
ния воды в циркуляц. трубопроводах.
При полном отсутствии водоразбора сис-
тема горячего водоснабжения становится
замкнутой, в подающем и циркуляц. тру-
бопроводах устанавливается один и тот же
циркуляц. расход воды. Разность давле-
ний, создаваемая циркуляц. насосом, тра-
тится на преодоление гидравлич. сопро-
тивления трубопроводов. При наличии не-
большого водоразбора общее гидравлич.
сопротивление системы уменьшается, в
подающих трубопроводах замкнутого кон-
тура происходит дополнит, расход воды,
потери давления в них растут. Т.к. напор
циркуляц. насоса остается неизменным, с
увеличением потерь давления в подающем
трубопроводе возможные потери давления
в циркуляционных стояке и магистрали
уменьшаются, что приводит к сокраще-
нию циркуляц. расхода в системе. Даль-
нейшее увеличение водоразбора приводит
к снижению давления в подающем трубоп-
роводе. У наиболее удаленного от насоса
секционно-водоразборного узла в подаю-
щей и циркуляц. магистралях давление
становится равным, циркуляция через
узел прекращается. Поскольку давление в
циркуляц. магистрали также становится
ниже, чем при первонач. режиме, напор
циркуляц. насоса для подачи воды в пода-
ющий трубопровод становится недоста-
точным, обратный клапан на выходе из на-
соса закрывается, движение воды в цирку-
ляц. магистрали прекращается (кри-
вая 2). При увеличении водоразбора
давление в подающем трубопроводе про-
должает падать, в удаленных секц. узлах
вода из циркуляц. магистрали по цирку-
ляц. стояку перетекает в подающие стояки
к открытым водоразборным приборам.
Происходит О.ц. в трубопроводах, удален-
ных от центрального теплового пункта
Графики пьезометрических напоров в системе
горячего водоснабжения
1 —при отсутствии водоразбора; 2,3 и 4— при водо-
разборе соответственно небольшом, среднем и мак-
симальномрафики пьезометрических напоров в си-
стеме горячего водоснабжения
Осадки природных вод 269
(кривые 3 и 4). При макс, водоразборе О.ц.
наблюдается в значит, части секц. узлов,
кроме наиболее близко располож. к тепло-
вому пункту. Чем больше разность давле-
ний, создаваемая циркуляц. насосом, тем
дольше сохраняется норм, циркуляция в
системе горячего водоснабжения. Однако
сохранение циркуляции при значит, водо-
разборе приводит к увеличению расхода
воды в подающем трубопроводе и значит,
снижению давления в нем. Работа цирку-
ляц. насоса при макс, водоразборе может
привести к нарушению подачи горячей во-
ды на верхние этажи зданий, удаленных
от центрального теплового пункта, т.к. на-
пор в системе холодного водоснабжения
рассчитывается на режим макс, водораз-
бора при отсутствии циркуляции.
О.ц. может привести в нек-рому сни-
жению темп-ры воды, поступающей к во-
доразборному прибору, т.к. путь движе-
ния воды увеличивается. Оптим. парамет-
ры циркуляц. насоса должны определять-
ся допустимым темп-рным режимом в
системе горячего водоснабжения.
ОРГАНИЗАЦИЯ ВОЗДУХООБ-
МЕНА — выбор мест и способов подачи и
удаления воздуха из помещения, а также
расходов и параметров как приточного,
так и вытяжного воздуха.
ОСАДКИ ГОРОДСКИХ И ПРОИЗ-
ВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД —
суспензии, выделяемые из сточных вод в
процессе их механич., биологич., физико-
хим. и реагентной очистки. Различают
следующие основные виды осадков: сы-
рой, включающий взвешенные в-ва, к-
рые задерживаются в первичных отстой-
никах', активный ил, задерживаемый во
вторичных отстойниках после биологич.
очистки и подразделяемый на циркулиру-
ющий, участвующий в биологич. очистке,
и избыточный, удаляемый из системы;
анаэробно-сброженный в осветлителях-
перегнивателях, двухъярусных отстойни-
ках или метантенках; аэробно-стабили-
зированный в сооружениях типа аэротен-
ков активный ил или смесь его с осадком
из первичных отстойников; сгущенный
или уплотненный активный ил, осадок из
первичных отстойников или их смесь в
сгустителях или уплотнителях; подсушен-
ный на иловых площадках; обезвоженный
на механич. аппаратах, напр. на вакуум-
фильтрах, центрифугах, термически вы-
сушенный в различных сушилках. На очи-
стных сооружениях пром, предприятий
образуются осадки, к-рые в зависимости
от характера произ-ва и технологич. про-
цессов могут отличаться в значит, мере по
хим. составу, влажности, кол-ву сухого fl-
ва, йо цвету и запаху, соотношению орга-
нич. и минер, компонентов и по др. пока-
зателям- от осадков городских станций
аэраЦий. Кол-во сырого осадка, выгружа-
емого из первичных отстойников, зависит
от эффекта осветления сточных вод и ори-
ентировочно составляет 50—60% кол-ва
взвешенных в-в в сточных водах. Средняя
влажность сырого осадка 95% при гидро-
статич. удалении или 93,8 % при удалении
насосами. Влажность избыточного актив-
ного ила, выгружаемого из вторичных от-
стойников после аэротенков, — 99,2—
99,7%, а после биофильтров — 96—
96,5%.
Кол-во избыточного активного ила
определяют исходя из кол-ва взвешенных
в-в и БПК поступающих в аэротенки сточ-
ных вод. Оно составляет в среднем 100—
200 г сухого в-ва на 1 м3 очищаемых сточ-
ных вод. Кол-во осадка, образующегося
при физико-хим. и реагентной очистке
сточных вод, зависит от состава сточных
вод, типа и дозы применяемых реагентов и
при влажности 95—96% в среднем в 2,5
раза превышает кол-во сырого осадка из
первичных отстойников. Для ориентиро-
вочных расчетов кол-во смеси осадка из
первичных отстойников и уплотненного
избыточного активного ила средней влаж-
ности 96,2% может приниматься равным
0,8% кол-ва очищаемых сточных вод. Сы-
рые осадки из первичных отстойников от-
личаются большой неоднородностью и
представляют собой студенистую суспен-
зию серого или светло-коричневого цвета
с кисловатым запахом. Вследствие боль-
шого кол-ва органич. в-в они быстро загни-
вают, приобретая темно-серый или чер-
ный цвет и издавая неприятный кислый
запах. Сброженные осадки отличаются
более однородной структурой и представ-
ляют собой суспензии черного или темно-
серого цвета. Влажность осадка, выгружа-
емого из метантенков, зависит от соотно-
шения осадка из первичныхотстойникови
активного ила по сухому в-ву и распада
беззольного в-ва. При сбраживании смеси
осадка из первичных отстойников и уплот-
ненного избыточного активного ила сред-
няя влажность осадка, выгружаемого из
метантенков, может приниматься равной
97 %, из двухступенчатых метантенков и
осветлителей- перегнивателей — 93%, из
аэробных стабилизаторов после 1,5—5-
часового уплотнения — 95—98%. Основ-
ную часть сухого в-ва осадка из первичных
отстойников (в среднем 60—75%) и ак-
тивного ила (в среднем 70—75%) состав-
ляют органич. в-ва. Органич. часть актив-
ного ила в осн. состоит из в-в белкового
происхождения (до 50%) при содержании
жиров и углеводов соответственно до 30 и
10%. В сыром осадке из первичных от-
стойников белков примерно в 2 раза мень-
ше, а углеводов в 2,5—3 раза больше, чем
в активном иле.
Бактериальная загрязненность осад-
ков городских и нек-рых производств,
сточных вод огромна. В них имеются все
основные формы бактериальных организ-
мов: кокки, палочки, спириллы. Из пато-
генных микроорганизмов встречаются
возбудители желудочно-кишечных и др.
заболеваний, большое число яиц гельмин-
тов. Осадки городских сточных вод (сырые
и сброженные) при влажности более 90%
представляют собой жидкую текучую мае»
су, при влажности 86—90% имеют конси-
стенцию сметаны, при влажности 82—
85% похожи на жидкую грязь, а при более
низкой влажности напоминают слегка
влажную землю. Активный ил уже при
влажности 88—91 % имеет консистенцию
сметаны, а при 85—87% и ниже — вид
влажной земли. Большая часть влаги осад-
ков находится в связанном состоянии, по-
этому они обладают плохой водоотдачей.
Сухое в-во сырых осадков имеет след, со-
став, % массы сухого в-ва осадка: 35,4—
87,8 углерода; 4,5—8,7 водорода; 0,2-2,7
серы; 1,8—8 азота; 7,6—35,4 кислорода;
сухое в-во активного ила содержит, %:
44,0—75,8 углерода, 5—8,2 водорода,
0,9—2,7 серы, 3,3-—9,9 азота, 12,5—43,2
кислорода. В осадках содержатся соедине-
ния кремния, алюминия, железа, каль-
ция, магния, калия, натрия, цинка, нике-
ля, хрома и др. Хим. состав осадков оказы-
вает существ, влияние на их водоотдачу.
Соединения железа, алюминия, хрома,
меди, а также к-ты, щелочи и нек-рые др.
в-ва, содержащиеся в производств, сточ-
ных водах, способствуют интенсифика-
ции процесса обезвоживания осадков и
снижают расход хим. реагентов на их коа-
гуляцию перед обезвоживанием. Масла,
жиры, азотистые соединения, волокни-
стые в-ва являются, наоборот, неблагопри-
ятными компонентами, замедляющими
этот процесс. Обволакивая частицы осад-
ка, они нарушают процессы уплотнения и
коагуляции, а также увеличивают содер-
жание органич. в-в в осадке, что сказыва-
ется на ухудшении его водоотдачи. Водо-
отдача осадков во многом зависит от раз-
мера частиц их твердой фазы. Чем больше
размеры частиц твердой фазы, тем лучше
их водоотдача. Дисперсная фаза осадков
включает частицы органич. и минер, про-
исхождения различных размеров, формы
и свойств. Сброженный в метантенках оса-
док по сравнению со свежим имеет более
мелкую и однородную структуру, число
частиц размером менее I мм в нем состав-
ляет в среднем 85%. В активном иле число
частиц размером менее 1 мм достигает
98 % массы сухого в-ва активного ила, раз-
мером 1—3 мм — 1,6%, более 3 мм —
0,4%. Плотность осадков городских сточ-
ных вод близка к 1, твердая их фаза имеет
среднюю плотность 1,2—1,4 т/м3. Водоот-
дающая способность осадков характеризу-
ется уд. сопротивлением осадков сточных
вод фильтрации.
ОСАДКИ ПРИРОДНЫХ ВОД —
вещества, выделяющиеся из природных
270 Осадки природных вод
вод в процессе их очистки, а также взвеш.
примеси, поступающие в источники водо-
снабжения с дождевыми и сточными вода-
ми, при размыве русел рек и развитии в во-
де водоисточников планктона. Состав,
концентрация и кол-во О.п.в. определя-
ются качеством исходной воды, к-рое ха-
рактеризуется мутностью, цветностью,
качеством хим. реагентов, используемых в
процессе очистки воды, а также составом
очистных сооружений (см. Очистка при-
родных вод и водоподготовка). Преобла-
дание крупных частиц в исходной воде,
присущее малоцветным мутным и высоко-
мутным водам, приводит к образЬванию
осадка с большой концентрацией взвеш. в-
в и меньшим содержанием связ. воды и
гидроксида алюминия или железа. По ме-
ре снижения мутности и увеличения цвет-
ности воды повышаются влажность осадка
и содержание в нем гидроксидов. В сред-
нем концентрация исходного осадка ко-
леблется от 0,1 до 0,3 % — для осадков ма-
ломутных цветных и высокоцветных вод,
от 1 до 3% — мутных и высокомутных.
Кол-во осадка изменяется обычно от 0,1 до
1 %, а в отд. случаях до 5% объема очища-
емой на станции воды.
В равнинных реках со спокойным те-
чением и в водохранилищах преобладают
мелкие взвеш. в-ва, содержание к-рых ко-
леблется от 0,01—0,02 до 0,25—0,3 кг/м3.
В горных реках резко увеличивается кол-
во крупных частиц, отличающихся по со-
ставу значит, полидисперсностыо. На гра-
нулометрия. состав осадка существенно
влияет соотношение разл. форм гумино-
вых в-в, находящихся в воде в коллоидном
и истинно растворенном состоянии. Зави-
сит он также оттехнологич. схемы очистки
воды и конструктивных особенностей соо-
ружений. При двухступ. очистке (от-
стойники — скорые фильтры, осветлите-
ли — скорые фильтры) наиболее крупные
частицы размером 10 ” м задерживаются в
отстойниках и осветлителях со взвеш. сло-
ем осадка. Осадки промывных вод фильт-
ров более высокодисперсны и содержат
повыш. кол-во частиц размером менее
10'6м. При одноступ. очистке (отстойник,
осветлители) гранулометрия, состав осад-
ка промывных вод осветлителей контак-
тных характеризуется большой полидис-
персностью.
Содержание сухого в-ва в свежих
осадках после 45—60 мин отстаивания со-
ставляет, %: для высокоцветных маУюмут-
ных вод — 0,3—0,4, вод средней цветно-
сти и мутности — 0,4—0,8, мутных —
0,8—2 и более. Нерастворимый в соляной
к-те остаток в осадке мутных вод составля-
ет 40—50%, цветных вод — 2—15%. По-
тери при прокаливании в осадках цветных
маломутных вод составляют — 70% и бо-
лее, мутных малоцветных — 20—15%. В
сухом осадке наличие органич. углерода
колеблется для цветных маломутных вод
от 5 до 20% и более, для мутных вод — до
5%. Оксида кремния S1O2 в осадке цвет-
ных маломутных вод обычно содержится
1—10% массы сухих в-в, в осадке мутных
вод — нередко 50% и более. Кол-во алю-
миния и железа невелико, что объясняется
незначит. содержанием их в поверхност-
ных источниках. При использовании
сульфата алюминия, применяемого в про-
цессе очистки воды, кол-во алюминия в
осадке в расчете на оксид AI2O3 достигает
50% и более массы сухих в-в осадка, в то
время как кол-во железа (по РегОз) со-
ставляет 0,5—5%. При применении желе-
зосодержащих коагулянтов Fe2(SO-4)3 или
FeCb определяющим компонентом осадка
является железо в гидроксидной форме,
дополняемое железосодержащими соеди-
нениями исходной воды. Кол-во алюми-
ния в таких осадках весьма незначитель-
но, содержание оксида РегОз составляет
6—10% и лишь 0,5% AI2O3. Общее кол-во
солей кальция и магния невелико: для Са
в пересчете на СаО — 0,2—5%, а для
MgO — 1,0—2,0%. Однако в тех случаях,
когда с целью стабилизации воды в нее до-
бавляют известь, содержание солей каль-
ция посадках достигает 30% массы сухого
в-ва.
Плотность осадков маломутных вы-
сокоцветных вод мало отличается от плот-
ности осадка из хлопьев чистого гидрокси-
да железа и немного превышает плотность
осадка из хлопьев чистого гидроксида
алюминия. Возрастание мутности исход-
ной воды приводит к увеличению плотно-
сти образовавшегося осадка. При этом
снижается процентное содержание гидро-
ксида в осадке. Введение высокомолеку-
лярных флокулянтов совместно с минер,
коагулянтами позволяет получить более
плотный осадок.
Угол скольжения — важный техно-
логич. показатель, характеризующий спо-
собность осадка перемещаться под дейст-
вием силы тяжести по наклонной поверх-
ности. Обычно для осадков, содержащих
гидроксид алюминия, он изменяется в пре-
делах 50—70°.
Влажность — один из осн. показате-
лей, определяющих кол-во и качество
осадка, а соответственно объемы и сто-
имость сооружений для его обработки.
Обычно влажность осадков, образующих-
ся в процессе реагентной очистки вод по-
верхностных источников, колеблется в
широких пределах — от 92—94 до 99,5—
99,8 % в зависимости от качества исходной
воды и технологич. схемы ее очистки.
Водоотдающая способность характе-
ризуется уд. сопротивлением осадка
фильтрации г. Его значение тем ниже, чем
выше водоотдача осадка, и, наоборот, сни-
жение водоотдачи осадка характеризуется
повышением значения г. Для большинства
гидроксидных осадков природных вод зна-
чение г колеблется в широких пределах в
зависимости от качества исходной воды,
из к-рой получен конкретный осадок, а
также от дозы и вида реагентов, использу-
емых при очистке воды. Значения г для
осадков вод повыш. мутности изменяются
от 1000'10W до 6OOO1O10 м/кг, а для осад-
ков маломутных цветных вод — от
6000'1010 до 30 000-1010 м/кг, при этом
большие значения соответствуют осадкам,
полученным из более цветных и менее
мутных вод. При обезвоживании осадков,
уд. сопротивление фильтрации к-рых пре-
вышает 500'1010 м/кг, необходимо осуще-
ствлять их предварит, подготовку, к-рая
осуществляется с помощью хим. реагентов
(минерал, соли, органич. флокулянты)
или термин, обработкой (заморажива-
ние — оттаивание или нагрев).
Сжимаемость О.п.в. проявляется в
результате деформации самих частиц и
при разрушении агрегиров. хлопьев и
сольватных оболочек. Увеличение сжима-
емости осадка при обезвоживании обус-
ловливает увеличение его уд.сопротивле-
ния фильтрации и, соответственно, сни-
жение водоотдающей способности. Уд. со-
противление фильтрации сжимаемых
осадков зависит от перепада давления и
возрастает с увеличением давления тем
больше, чем больше их сжимаемость. По-
казатель сжимаемости 5 для гидроксид-
ных О.п.в. разл. исходного качества изме-
няется в пределах 0,6—1,2, но в отд. слу-
чаях может выходить за эти пределы. Зна-
чение показателя сжимаемости 5
позволяет судить о возможности примене-
ния тех или иных механич. обезвож. аппа-
ратов.
Механич. обезвоживание силыю-
сжимаемых гидроксидных осадков связа-
но со значит, трудностями и затратами. В
то же время при обработке осадков, сжи-
маемость к-рых не превышает 0,8, приме-
нение механич. аппаратов, работающих в
условиях высоких перепадов давления,
обеспечивает получение хороших резуль-
татов.
При оценке качества природных вод
маломутными считают воды при мутности
до 10 мг/л, пониженной мутности — 10—
50 мг/л, средней мутности — 50—
100 мг/л, повышенной мутности — 100—
250 мг/л, мутными — 250—1500 мг/л,
высокомутными — более 1500 мг/л; мало-
цветными считаются воды цветностью до
35°, цветными — 35—120° и высокоцвет-
ными — более 120°.
В осадках содержатся те же бактер.
загрязнения, что и в поверхностных водах,
но в более концентриров. виде. Однако
бактер. загрязненность осадка, получен-
ного с использованием обычной техноло-
гии очистки природных вод, даже при
влажности 70—75% обычно не превыша-
ет аналогичные показатели загрязненно-
сти почвы.
Осушка воздуха сорбционная 271
ОСВЕТЛИТЕЛЬ ВОДЫ — соору-
жение для осветления воды посредством
пропуска ее через слой взвеш. осадка в вос-
ходящем потоке, сходное по своей конст-
рукции с отстойником.
ОСВЕТЛИТЕЛЬ КОНТАКТ-
НЫЙ — фильтров, аппарат, работа к-рого
основана на принципе коагуляции кон-
тактной. В О.к. обрабатываемая вода,
смешанная с реагентами, через распреде-
лит. систему вводится в нижние слои за-
грузки и фильтруется снизу вверх в на-
правлении убывающей крупности зерен,
на поверхности к-рых происходит адсорб-
ция коллоидных и диспергиров. агрега-
тивно неустойчивых примесей. При этом
их основная масса задерживается в ниж-
них крупнозернистых слоях загрузки, ха-
рактеризующихся большой грязеемко-
стыо, вследствие чего снижается прирост
потерь напора. О.к. применяют на водо-
очистных комплексах любой пропускной
способности в одноступенчатых схемах
очистки воды при содержании взвеш. в-в в
ней до 120 мг/л и макс, цветности
120 град. На водоочистных комплексах
перед О.к. предусматривают сита бара-
банные и входную камеру, обеспечиваю-
щую частичное удаление из воды взвеш. в-
в, смешение и контакт воды с реагентами,
а также выделение из воды воздуха.
При водоподготовке применяют кон-
Контактиый осветлитель типов КО-1 (а) и КО-3
Ф)
1 и 12 — подача и отвод промывной воды; 2 и 10 —
нижнее и верхнее отделения бокового кармана; 3 —
воздухораспределит. система; 4 — распределит, сис-
тема; 5 — подача воздуха на промывку; 6—слой^гра-
вия; 7— струеиаправляющии выступ; 8 — слой во-
ды над загрузкой; 9 — пескоулавливающий желоб;
11 и 13 — отвод фильтрата и подача исходной воды;
14 — водосборный желоб
тактные осветлители КО-1 (без поддержи-
вающих слоев с водяной промывкой) и
КО-3 (с поддерживающими слоями и во-
довоздушной промывкой). В осветлителе
КО-1 устраивают распределит, систему с
приваренными вдоль перфорир. труб бо-
ковыми шторками, между к-рыми разме-
щают поперечные перегородки, делящие
подтрубное пространство на отд. ячейки.
Отверстия диаметром 10—12 мм распола-
гают в нижней части распределит, труб в
два ряда в шахматном порядке под углом
30° к вертик. оси трубы. Сбор осветвлен-
ной и промывной воды осуществляется
желобами. В осветлителе КО-3 применя-
ют трубчатые распределит, системы боль-
шого гидравлич. сопротивления для под-
ачи воды и воздуха и систему горизонт, от-
вода промывной воды. Фильтрующая пес-
чаная загрузка осветлителя КО-1 имеет
крупность0,7—5 мм, с/экв~ 1... 1,3 мм, вы-
соту слоя 2,5—2,6 м, скорость фильтрова-
ния, равную при норм, режиме — 4—
5 м/ч, при форсированном — 5—5,5 м/ч,
интенсивность подачи промывной воды
снизу вверх — 15—18л/(с-м“) в течение
7—8 мин. Осветлитель КО-3 имеет под-
держивающие слои гравия крупностью
5—40 мм, высотой 0,45—0,6 м и фильтру-
ющий слой кварцевого песка крупностью
0,7—5 мм, с?зкв “ 1...1.3 мм и высотой
2,3—2,7 м, скорость фильтрования при
норм, режиме — 5—5,5 м/ч, при форси-
рованном — 5,5—6 м/ч. Режим водовоз-
душной промывки осветлителя КО-3
включает: взрыхление загрузки воздухом с
интенсивностью 18—20л/(с-м2) в течение
1—2 мин; совместную водовоздушную
промывку с подачей воздуха 18—
20л/(с-м2) и воды 3—3,5 л/(с'м2) в тече-
ние 6—7 мин; промывку одной водой с ин-
тенсивностью 6—7 л/ (с-м2) продолжи-
тельностью 5—7 мин. Для промывки О.к.
используют очищенную и неочищенную
воду при предварит, обработке ее на бара-
банных ситах (микрофильтрах) и обезза-
раживании, при мутности воды до 10 мг/л
и колииндексе до 1000 ед./л. О.к. могут
работать в двух режимах: при постоянной
скорости фильтрования и со скоростью,
постепенно убывающей к концу фильтро-
цикла с тем, чтобы среднее ее значение
равнялось рекомендуемому. На водоочи-
стных комплексах хозяйственно-питьево-
го назначения зеркало воды О.к изолиру-
ют от коридора управления остекленными
перегородками высотой не менее 2,5 м с
глухой нижней частью высотой 1 — 1,2 м.
ОСУШКА ВОЗДУХА — процесс
изменения состояния воздуха, заключаю-
щийся в понижении его влагосодержания.
Осуществляется в поверхностных и кон-
тактных тепло- массообменных аппаратах
системы кондиционирования воздуха
{воздухоохладители, форсуночные каме-
ры, пенные и пленочные аппараты) при
нач. темп-ре первичного теплоносителя
ниже темп-ры точки росы. Для О.в. ис-
пользуют аппараты с жидкими (абсорбен-
ты) и твердыми (адсорбенты) влагопог-
лощающими в-вами. См. также Осушка
воздуха сорбционная.
ОСУШКА ВОЗДУХА СОРБЦИ-
ОННАЯ — простейший процесс измене-
ния состояния влажного воздуха, протека-
ющий при снижении уд. влагосодержания
воздуха. При этом темп-ра и уд. энтальпия
могут сохранять свои значения, снижаться
или увеличиваться. О.в.с. осуществляется
в абсорберах или адсорберах, в к-рых об-
рабатываемый воздух поступает в контакт
с сорбентом. Применяют жидкие влаго-
поглотители — абсорбирующие растворы
солей (хлористые литий, кальций, маг-
ний) или твердые поглотители — адсор-
бенты (активиров. уголь, селикагель, алю-
моголь) О.в.с. осуществляют при обработ-
ке воздуха для кондиционирования или
для технологич. нужд. Суть процессов
О.в.с. при контакте с сорбентами в том, что
при определ. условиях над поверхностью
водного раствора солей и в порах (капил-
лярах) твердых сорбентов парциальное
давление водяного пара ниже, чем в потоке
воздуха. Разность парциальных давлений
определяет направление диффузии водя-
ных паров из воздуха к поверхности сор-
бента. Водяные пары поглощаются им,
происходит постепенное насыщение сор-
бента, и процесс затухает. Поэтому после
периода активной работы сорбент следует
восстановить. Концентрация растворов
восстанавливается вымораживанием или
выпариванием (в т.ч. при вакуумирова-
нии) . Восстановление адсорбента — его
Схема на диаграмме 1—d процесса осушки воз-
духа сорбентом
точка// — начало процесса; точки /Cl, К2, КЗ — конец
процесса осушки; А/ 1. А/ 2, Д/3— перепады уд.
энтальпии; А/1, Дг/2, Ad3 —перепады уд. влагосо-
держания
272 ' Осушка паропровода
просушка — приводит к необходимости
установки двух адсорберов, работающих и
восстанавливающихся поочередно. Если
не предусмотрены устройства термостати-
рования сорбента, то установки О.в.с. ра-
ботают в неустановившемся тепловом ре-
жиме. Параметры воздуха, выходящего из
установки, периодически меняются.
Луч процесса О.в.с. на диаграмме I—
d влажного воздуха может совпасть с изо-
термой, для этого необходимо снимативы-
деляющуюся при концентрации водяного
пара теплоту. При охлаждении сорбента
луч процесса может пройти и с понижени-
ем темп-ры воздуха. Обычно луч процесса
проходит выше изотермы, т.к. сорбент, ра-
зогреваясь, нагревает воздух. Луч процес-
са О.в.с. — весьма условен. Он не отража-
ет ни нестационарности процесса, ни
сложного характера изменения парамет-
ров воздуха в процессе взаимодействия с
сорбентом.
ОСУШКА ПАРОПРОВОДА — от-
ведение из паропровода системы парового
отопления попутного конденсата для ис-
ключения или уменьшения возможности
возникновения гидравлических ударов и
для сохранения свободного сечения паро-
провода. О.п. низкого давления осуществ-
ляется отведением конденсата в конденса-
топровод через гидравлический затвор.
Для О.п. высокого давления используется
конденсатоотводчик.
ОТВЕРСТИЕ ПРИТОЧНОЕ АЭРА-
ЦИОННОЕ — регулируемое по площади
отверстие в наружных (обычно оконных)
строит, ограждениях, предназнач. для ес-
теств. воздухообмена.
ОТВОД плавно изогнутый отрезок
трубопровода или воздуховода системы
отопления или вентиляционной систе-
мы, предназнач. для изменения направле-
ния движения теплоносителя воздуха под
углом 90°. В системе отопления О. из тру-
бы диаметром d обычно выполняют с ради-
усом закругления R - 3d, для системы вен-
тиляции — радиусом, равным диаметру
воздуховода, для систем аспирации и
пневматического транспорта — равным
1,5—2 диаметрам воздуховода, что позво-
ляет избежать оседания транспортируемо-
го материала в вихревой зоне О., умень-
шить коэфф, местного сопротивления и
снизить потери давления, развиваемого
вентилятором. Для систем аспирации и
пневмотранспорта в целях обеспечения
плавных поворотов используют большое
число соединит, секций или штампов. О.
Двойной О., дважды последовательно изо-
гнутый под углами 454 отрезок трубы (воз-
духовода) , наз. уткой, а изогнутый подуг-
лом 180°, — калачом (различают калачи
узкий и широкий); калач устраивают для
соединения двух паралл. расположенных
труб (воздуховодов) при противополож-
ном направлении движения теплоносите-
ля (воздуха) в них. Вентиляц. О. изготов-
ляют и прямоугольных сечений, в этом
случае они имеют пост, радиус поворота
стенки, равный 150 мм при ширине возду-
ховода до 2000 мм, при большей ширине
О. собирают из отдельных панелей.
ОТВОД ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
ОТ ГАЗОВЫХ ПРИБОРОВ — удаление
продуктов сгорания 'газа в атмосферу с
целью предотвращения их распростране-
ния в помещениях. Из жилых домов, в к-
рых пользуются газовыми приборами,
предусматривают отвод смеси воздуха с
продуктами сгорания во внешн. среду: для
газовых плит — непосредственно в поме-
щение, а затем через вентйляц. каналы ку-
хонь, для водонагревателей — через спец,
дымовые каналы. Удаление через венти-
ляц. каналы должно гарантировать в поме-
щении меньшую ПДК вредных в-в (окси-
да углерода СО, оксидов азота NOx, бензо-
пирена, сажистых частиц). Среднесуточ-
ные значения ПДК этих в-в в воздухе нас.
пунктов, мг/м3: оксида углерода — 1, ок-
сидов азота — 0,085, сажи — 0,05.
Поддержание в кухнях безопасной
воздушной среды достигают обеспечением
полноты сгорания газа в горелочных уст-
ройствах плит. Для этого коэфф, эжекции
первичного воздуха конфорочной горелки
а должен быть равен 0,6 и выше, а оптим.
расстояние до дна посуды — 30 мм. При
данных условиях миним. содержание
вредных в-в в продуктах сгорания (при
а - 1) составляет: оксидов азота (в пере-
расчете на NO2) — не более 200 мг/м3, ок-
сида углерода — 0,01%. Естеств. вытяж-
ная вентиляция из помещений кухонь дол-
жна обеспечивать объем воздухообмена не
менее 60 м3/ч, а удаление воздуха — из
верхней зоны (под потолком). Для кухонь,
оборудованных газовыми водонагревате-
лями, дымоход от последних не рассмат-
ривается как дополнит, вытяжной канал.
Дымовые каналы (дымоходы) состоят из
соединит, труб от приборов и аппаратов, не
имеющих непосредств. ввода продуктов
сгорания в дымоход, дымоходов, противо-
пожарных разделок, оголовков. Дымохо-
ды могут выполняться как отд. стоящие
трубы в капит. стенах (как правило,
внутр.) или индустр. блоках.
Продукты сгорания от бытовых газо-
вых приборов в проектируемых зданиях
отводят от каждого прибора по обособл.
дымоходу. Допускается присоединение к
одному дымоходу двух газовых приборов,
располож. на одном или разных этажах,
при условии ввода продуктов сгорания в
дымоход на разных уровнях, не ближе
0,75 м один от др., или на одном уровне с
устройством в дымоходе рассечки высотой
0,75 м. При присоединении к дымоходу
двух приборов проверяют, достаточна ли
площадь сечения дымохода для пропуска
уходящих газов, исходя из условия одно-
временного пользования приборами. Ды-
моходы проектируют во внутр, капит. сте-
нах зданий. При необходимости устройст-
ва их в наружных стенах толщина стенки
дымохода должна обеспечивать темп-ру
продуктов сгорания на выходе из него не
менее (tp + 15) °C, где t р — темп-ра точки
росы- Дымоходы должны быть вертик., без
уступов, допустимое отклонение от верти-
кали —8°, но не более 1 м в сторону. Для
отвода продуктов сгорания от ресторанных
плит допускаются горизонт, участки ды-
моходов общей длиной до 10 м. Суммар-
ная длина горизонт, участков соединит,
трубы во вновь строящихся зданиях — не
более 6 м. Уклон трубы — не менее 0,01 в
сторону газового прибора. Дымоходы дол-
жны быть доступны для очистки. В соеди-
нит. трубах допускается не более трех по-
воротов, радиус к-рых должен быть не ме-
нее диаметра трубы. Длина вертик. участ-
ка соединит, трубы должна быть не менее
0,5 м. В помещениях высотой до 2,7 м для
приборов со стабилизаторами тяги (тя-
гопрерывателями) разрешается умень-
шение длины вертик. участка до 0,25 м, а
для приборов без стабилизаторов тяги —
до 0,15 м. Ниже места присоединения ды-
моотводящей трубы от прибора к дымохо-
дам должно быть предусмотрено устройст-
во "кармана" с люком для чистки.
Расстояние от соединит, дымоотводя-
щей трубы до несгораемых ограждений —
не менее 5 см, до трудносгораемых потол-
ков и стен — не менее 25 см; последнее мо-
жет быть уменьшено до 10 см при условии
обивки трудносгораемых ограждений кро-
вельной сталью по листу асбеста толщи-
ной 3 мм, при этом обивка должна высту-
пать за габариты дымоотводящей трубы на
15 см с каждой стороны.
Дымовые трубы от газовых приборов
в. жилых домах выводят: на 0,25 м выше
конька крыши — при удалении их не более
1,5 м от конька крыши; на одном уровне с
коньком крыши — при удалении их на
1,5—3 м от конька крыши. При удалении
труб более 3 м от конька крыши их выводят
не ниже прямой, проведенной от конька
вниз под углом 10° к горизонту. Во всех
случаях высота трубы должна быть не ме-
нее 0,5 м над поверхностью крыши, а для
домов с плоской крышей — не менее 2 м.
Если труба расположена вблизи высокого
здания, то ее следует выводить выше пря-
мой, проведенной от края крыши высокого
здания вниз под углом 45° к горизонту в
сторону меньшего здания. Дымоходы за-
щищают от попадания атм. осадков пере-
крытиями из кирпича с боковым отводом
дымовых газов. Установка на дымоходы
металлических зонтов и дефлекторов не
допускается.
При расчете дымохода определяют
Открытая система теплоснабжения 273
площадь поперечных сечений его присое-
динит. трубы, а также разрежение перед
газовыми аппаратами и приборами. Пло-
щадью поперечного сечения предвари-
тельно задаются, принимая скорость ухо-
дящих продуктов сгорания 1,5—2 м/с. О
достаточности принятых площадей сече-
ний судят по разрежению перед прибором,
к-рое должно быть не менее 2—3 Па.
ОТДЕЛИТЕЛЬ — аппарат, предназ-
нач. для отделения от воздуха крупных
твердых частиц перемещаемого пневмот-
ранспортом материала. Осн. требования к
этим устройствам: простота конструкции,
высокая произ-сть, незначит. гидравлич.
сопротивление, длит, срок службы и хоро-
шие эксплуатац. свойства. В качестве раз-
грузителей используют камеры, бункеры
и прочие емкости, в к-рых отделение час-
тиц от воздуха происходит под действием
их веса. Такие устройства имеют невысо-
кую эффективность действия и могут при-
меняться лишь для отделения крупных тя-
желых частиц. Более эффективны О. цен-
тробежного типа. В высокопроизводит. ус-
тановках пневмотранспорта для разгрузки
материалов применяют батарейные цик-
лоны разл. модификаций. В большинстве
случаев воздух после отделения его от
транспортируемого материала подлежит
дополнит, очистке. Частицы пыли разме-
ром менее 10 мкм почти не улавливаются
в циклонах, поэтому устанавливают вто-
рую ступень очистки. В качестве пылеуло-
вителей и фильтров используют разл. вы-
сокоэффективные аппараты: фильтры
тканевые, электрофильтры, пылеулови-
тели мокрого типа и др. В системах пнев-
мотранспорта предпочтительнее фильтры
рукавные всасывающего типа, исключаю-
щие выбивание пыли через неплотности в
5
---1^4
Схема рукавного фильтра
1 — входной патрубок; 2 — рукав; 3 — подвеска рука-
вов; 4 — встряхивающий механизм; 5 — выходной
патрубок; 6 — бункер
окружающую воздушную среду.
В системах пневмотранспорта цемен-
та и углеродного сырья применяют элект-
рофильтры. Отличит, качества электро-
фильтров — низкое гидравлич.сопротив-
ление (100—150 Па) и постоянство расхо-
да очищаемого воздуха. Они экономичны,
могут работать в условиях высоких темпе-
ратур (до 450°С). Применение их целесо-
образно при высоких расходах очищае7
мых газов и при отсутствии в них взрыво-
опасных компонентов.
Пылеуловители мокрого типа в сис-
темах пневмотранспорта применяют ре-
дко, т.к. улавливаемые продукты смачива-
ются и могут стать непригодными для
дальнейшего употребления (напр., це-
мент, мука, сахар и т.п.). Их используют
при пневмотранспорте кварцевого песка,
горелой земли в литейных цехах и др.
ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА ТЕПЛО-
СНАБЖЕНИЯ— система теплоснаб-
жения, у к-рой нагретая в источнике теп-
лоты вода отбирается из подающего и об-
ратного теплопроводов в смеситель, где
она доводится до темп-ры 65 °C, и затем
подается к водоразборным кранам горяче-
го водоснабжения для использования по-
требителем. Отсюда назв. системы — от-
крытая. Остальная часть горячей воды ис-
пользуется для отопления и вентиляции.
Т.о. вода является частично циркуляц., ча-
стично прямоточно-водопроводной. Водо-
разбор непосредственно из тепловой сети
позволяет применять дешевые смесит, ус-
тройства вместо теплообменных аппара-
Схема открытой системы теплоснабжения
I— теплоприготовительная установка ТЭЦ; II—
тепловые сети; III — тепловое оборудование здания;
1 и 2 — основные подогреватели (теплообменники);
3—циркуляционный насос; 4—пиковый котел; 5 —
регулятор температуры; б — циркуляционная ли-
ния; 7— регулятор расхода; 8 — горячее водоснабже-
ние; 9 — система отоплен ия; 10 — элеватор; 11 — об-
ратный клапан; 12 — регулятор давления "до себя”;
13— подающая линия; 14— обратная линия; 15 — ре-
гулятор подпитки; 16 — бустерный (вспомогатель-
ный) клапан; 17— насос; 18 — деаэратор; 19 — насос;
20 — химводоочистка; 21 — охлаждающая вода; 22 —
конденсат Из турбины; 23 — конденсатор турбины;
24 — теплофикационный трубный пучок
тов, что составляет главное преимущест-
во О.с.т. В нашей стране примерно полови-
на действующих систем теплоснабжения
открытые. Однако при прохождении через
отопительные приборы, калориферы, со-
единит, трубопроводы сан.-гигиенич. ка-
чества воды снижаются, что является осн.
недостатком О.с.т., усложняющим работу
сан. службы. Вода имеет цветность, может
появиться запах из-за отложения осадков
в отопит, приборах. При присоединении
систем отопления к тепловым-сетям че-
рез элеваторы или насосы, т.е. по зависи-
мой схеме (см. Абонентский ввод), в ради-
аторах отлагается осадок, развиваются
колонии бактерий. Поэтому в качестве
отопит, приборов радиаторы использовать
нельзя. Для повышения качества воды, от -
бираемой из тепловой сети, целесообразно
отопит, установки присоединять по неза-
висимой схеме, т.е. через теплообменни-
ки, но это существенно снижает экономии,
показатели О.с.т. Для исключения кисло-
родной коррозии и накипеобразования в
трубах, теплообменниках теплой ригото-
вит. установок и водогрейных котлах в ис-
точнике теплоты предусматриваются хим-
водоочистка и деаэрация воды, что удоро-
жает О.с.т.
Источником теплоты О.с.т. является
теплоприготовит. установка теплоэлект-
роцентрали (ТЭЦ). Пар из отборов турби-
ны поступает в осн. подогреватели, в к-рых
конденсируется и отдает теплоту воде,
циркулирующей в системе. Поступающая
из теплоснабжаемого р-на вода бустерным
(вспомогат.) насосом подается в теплооб-
менцики. Возвращается только та вода,
к-рая не была использована па горячее во-
доснабжение и прошла через систему
отопления, т.е. чисто отопит, вода. Ес рас-
ход соответственно потребностям абонен-
тов поддерживается автоматическими ре-
гуляторами, к-рые устанавливают перед
системами отопления и вентиляции. Теп-
лоноситель, израсходов. на горячее водо-
снабжение, пополняется водой на ТЭЦ, к-
рая попадает в обратную линию перед бу-
274 Относительная влажность воздуха
стерным насосом. Добавляемая вода по-
ступает из гор. водопровода в теплофикац.
трубный пучок, встроенный в конденсатор
турбины, где подогревается до темп-ры ох-
лаждающей воды конденсатора и поступа-
ет на химводоочистку. Затем вода насосом
подается в деаэратор, где освобождается от
раствор, в воде воздуха. Требуемый темп-
рный режим в деаэраторе поддерживается
добавляемым в него паром или горячей во-
дой. Из деаэратора вода с помощью насоса
через регулятор подпитки поступает в теп-
ловую сеть. В осн. подогревателях темп-ра
воды повышается до 120 °C. Зимой при
низких наружных темп-рах требуется во-
да более высокой темп-ры, и ее подогрева-
ют в пиковом котле. Циркуляция теплоно-
сителя в тепловых сетях обеспечивается
циркуляционным насосом. Теплоноситель
по тепловым сетям подается в р-ны и рас-
пределяется по абонентам. В тепловых
пунктах зданий теплоноситель первона-
чально отбирается на горячее водоснабже-
ние и по трубопроводам поступает к водо-
разборным кранам. Темп-ра смеш. воды
поддерживается пост, автоматич. регуля-
тором темп-ры, установл. на трубе отбора
теплоносителя из подающей линии. На
трубе отбора из обратной линии устанав-
ливают обратный клапан, чтобы не допу-
стить перетекания воды из подающей ли-
нии в обратную. Циркуляц. линия обеспе-
чивает поддержание расчетной, темп-ры
горячей воды перед водоразборной арма-
турой независимо от интенсивности ее от-
бора.
Регулятор давления "до себя" (регу-
лятор подпора), устанавливаемый на об-
ратной линии после абонентского ввода,
обеспечивает залив воды в систему отопле-
ния здания при низких давлениях в обрат-
ной линии. Подача теплоносителя для го-
рячего водоснабжения и теплоты на отоп-
ление в О.с.т. зависит от потребности в них
абонентов. Это достигается установкой ре-
гулятора температуры, к-рый поддер-
живает темп-ру горячей воды пост., неза-
висимо от ее разбора. В системы отопления
поступает пост, расход теплоносителя,
поддерживаемый регулятором расхода.
Соответствие подаваемой теплоты потреб-
ностям обеспечивается в ее источнике под-
держанием темп-рного графика качеств,
регулирования. Т.о., абонентский пункт
обеспечивает независимое, несвяз. регу-
лирование отпуска теплоносителя для го-
рячего водоснабжения и теплоты на отоп-
ление зданий и, несмотря на разные режи-
мы потребления, обе группы потребителей
удовлетворены. Но в осенне-весенний пе-
риод темп-ра подаваемой воды выше по-
требного значения для отопления. Разбор
горячей воды осуществляется неравномер-
но, поэтому подающие линии тепловой се-
ти должны быть рассчитаны на макс, рас-
ход. При этом с увеличением кол-ва при-
соедин. абонентов к данному участку теп-
лопроводов график потребления уплотня-
ется и его неравномерность уменьшается.
Расчетный расход по обратной линии бу-
дет меньше, т.к. в обратную линию посту-
пает теплоноситель, возвращающийся из
систем отопления после отбора воды для
горячего водоснабжения. Макс, расход бу-
дет при нулевом отборе. Следовательно,
расчетный расход теплоносителя по обрат-
ной линии будет равен расчетному расхо-
ду на отопление и вентиляцию зданий.
Для сокращения расчетных расходов
воды и снижения стоимости тепловых се-
тей применяют схемы со связ. регулирова-
нием подачи теплоносителя для горячего
водоснабжения и теплоты на отопление. У
О.с.т. со связ. регулированием лимитиру-
ется суммарный расход теплоты на отоп-
ление и горячее водоснабжение. В этом
случае расход определяется как расчет-
ный на отопление и вентиляцию и средний
за неделю на горячее водоснабжение. Т.о.
расходы теплоты балансируются в суточ-
ном и недельном разрезах; не балансиру-
ются часовые расходы. Поэтому при по-
треблении теплоты для горячего водоснаб-
жения, превышающем среднее кол-во
теплоты, в систему отопления недодается
теплоты, а при провалах потребления теп-
лоты для горячего водоснабжения теплоты
подается больше, чем необходимо. Воз-
можность подачи на отопление зданий пе-
рем. кол-ва теплоты обеспечивается теп-
лоаккумулирующей способностью строит,
конструкций зданий. Т.о. эта способность
зданий используется для покрытия нерав-
номерности потребления горячей воды.
Перем, подача теплоты на отопление
зданий приводит к колебанию темп-ры
воздуха внутри его помещений. Сан.-ги-
гиенич. требования допускают колебания
в 1—1,5°С. Если соотношение макс, рас-
хода теплоты для горячего водоснабжения
и расчетного расхода теплоты на отопле-
ние не более 0,6, то колебания темп-ры
воздуха внутри помещений не выходят за
допустимые границы. При большем соот-
ношении следует применять схемы с неза-
висимым регулированием.
О.с.т. пополняются водой из источни-
ка теплоты, при этом исходной является
водопроводная вода, темп-ра к-рой колеб-
лется в пределах 5—15°С. Темп-ра кон-
денсата в конденсаторе турбины не опу-
скается ниже 30—35°С. Возникает пере-
пад темп-р в 20—30°С, к-рый позволяет
использовать для теплоснабжения теплоту
конденсации пара в конденсаторах ТЭЦ,
как это показано на схеме, что повышает
экономичность О.с.т. Применяют О.с.т., у
к-рых расход теплоносителя в тепловых
сетях рассчитан на удовлетворение только
отопит, нагрузки, для чего темп-ру пода-
ваемого теплоносителя увеличивают из
расчета компенсации расхода на горячее
водоснабжение.
Для О.с.т. необходима водоподготов-
ка, т.к. вся пополняющая водозабор вода
подогревается в теплообменниках и водо-
грейных котлах источников теплоты, где
нельзя допускать накипеобразования, по-
этому воду хим. очищают от солей жестко-
сти. Использование в тепловых сетях обра-
бот. воды способствует увеличению срока
службы системы горячего водоснабжения.
Необходимость в водоподготовке предоп-
ределяет экономил, целесообразность
применения О.с.т. при малой жесткости
воды (до 2 мпэкв/л). При высокой жестко-
сти воды (более Юмг-экв/л) водоподготов-
ка необходима при любой системе тепло-
снабжения. В таких условиях экономиче-
ски целесообразно применять О.с.т., т.к.
централизов. водоподготовка в источнике
теплоты требует меньших капит. и эксплу-
атац. затрат, чем рассредоточ. водоподго-
товка в закрытых системах.
Расход воды в подающей и обратной
линиях О.с.т. является перем, из-за нерав-
номерного отбора горячей воды из тепло-
вой сети. Расход изменяется как по сезо-
нам из-за изменения соотношения отбира-
емой воды из подающей и обратной линий
с изменением темп-ры теплоносителя, по-
ступающего из источника теплоты, так и в
течение суток из-за неравномерного по-
требления горячей воды. Перем, расхрд
приводит к нестабильности гидравлич. ре-
жима тепловой сети, что усложняет экс-
плуатацию системы. Нестабильный ре-
жим в обратной линии влияет на режим
давлений у потребителей.
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖ-
НОСТЬ ВОЗДУХА — одна из хар-к
влажного воздуха, представляющая собой
отношение парц. давления водяных паров
в воздухе к их парц. давлению при полном
насыщении и той же темп-ре. Измеряется
в долях единицы или в %.
ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИ-
АЛ ВЛАЖНОСТИ — хар-ка состояния
влаги в материале. О.п.в. связан с влажно-
стью материала взаимно однозначной
зависимостью, не подверженной влиянию
темп-ры. О.п.в. — аналог относительной
влажности воздуха, если в качестве по-
тенциала влажности принята упругость
водяного пара. В этом случае указ,
взаимно однозначная зависимость осуще-
ствляется с помощью изотермы сорбции
водяного пара материалом. Шкала О.п.в.
предложена В.Н. Богословским и Е.И.
Третичником. Принимается, что О.п.в.
<р Q равен относит, влажности воздуха в
диапазоне сорбц. влажности фильтров, бу-
маги, т.е. при (р Qmtp< 1. При сверхсорбц.
влажности фильтров, бумаги (го ф.б >
> 0,246 кг/кг) принимается, что она
линейно зависит от <р @, при этом макс, на-
сыщение фильтров. бумаги , водой
Отопительная панель 275
(2,53 кг/кг) соответствует значению
(рО^З. Эта шкала вместе с зависимостью
влажности фильтров. бумаги от
потенциала влажности и темп-ры позво-
ляет построить такую же зависимость для
любого материала, для к-рого определена
равновесная влажность относительно
влажности фильтров. бумаги, что
значительно упрощает эксперимент.
ОТОПИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ — бе-
тонный или металлический отопитель-
ный прибор, плоская нагреват. поверх-
ность к-рого не имеет просветов по фронту.
Известны стеновые, потолочные и наполь-
ные О.п. Изготовляются они относит, не-
большой глубины в заводских условиях и
на месте стр-ва (при сооружении полов и
потОлков). Используются также подокон-
ные и плинтусные панели, производимые
на заводах. Наиболее распростран. бетон-
ные стеновые О.п. размещаются в виде
приставных или совмещ. с вертик. ограж-
дениями. В их внутр, слое либо воздушном
пространстве заключены греющие эле-
менты: одиночные трубы, трубчатые зме-
евики, регистры, электрич. кабели или
каналы для прохода теплоносителя. Осн.
теплотехнич. хар-ки О.п. из бетона —
теплоотдача (Эп и средняя темп-ра тепло-
отдающей поверхности Гц . Теплоотда-
ча может быть односторонней (лицевой)
или двухсторонней (лицевой и тыльной),
темп-ра стеновых — до 95, потолочных
28—38°С при высоте помещения 2,5—
6 м, напольных — на участках теплого
пола с пост, пребыванием людей — 26, с
временным пребыванием — 31°С. Под
лицевой теплоотдачей понимается тепло-
вой поток, направл. в помещение с повер-
хности О.п., плотность к-рого зависит от
средней темп-ры ее поверхности, под
тыльной — тепловой поток, направл. с
тыльной стороны О.п. в конвективный ка-
нал за панелью или непосредственно в на-
Отопительная панель
а — с плоским экраном; б — с волнообразным экра-
ном; 1 — тепловая изоляция; 2 — металлический эк-
ран; 3 — трубчатые змеевики
ружный воздух через ограждение, к к-
рому прилегает панель. Для его умень-
шения в месте прилегания панели к ограж-
дению предусматривают тепловую изо-
ляцию воздуховода из материалов теплоп-
роводностью не более 0,1 Вт/(м*К).
Подбор числа О.п. или размеров теплоот-
дающих поверхностей приводится по ме-
тодике, излож. в спец, литературе.
При использовании стеновых О.п. в
помещении сокращается площадь холод-
ной поверхности ограждений и соответст-
венно уменьшается радиац. охлаждение
людей. В местах установки О.п. с односто-
рон. теплоотдачей теплопотери поме-
Отопительная панель
айв—- конструкция теплого пола, расположенного
на грунте; б — конструкция теплого пола с воздуш-
ной прослойкой; г — схема присоединения змеевика
напольного отопления к магистралям водяного
отопления здания; 1 — покрытие; 2 — термовкла-
дыш; 3— разделитель; 7 — греющий бетонный
слой; 5 — греющий элемент; 6 — опора; 7 — гидро-
изоляция; 8 — несущий слой; 9 — уплотненный
грунт; 10 — линия разрыва бетона; 11 — основание;
12 — лага; 13 — опора; 14 — опора греющего элемен-
та; 15 — воздушная прослойка; Уб—стяжка; 17—теп-
лоизоляционный слой; 18— несущая железобетон-
ная плита; 19 — пустотная плита перекрытия; 20 —
пустоты, используемые® качестве греющих элемен-
тов; 21 — цементная стяжка; 22 — несущий слой;
23 — уплотненный грунт; 24 — пробочный кран;
25 — регулирующий вентиль; 26 — термометр; 27—
штуцеры для удаления воды и воздуха; 28— сгон;
29—змеевик;.?#,31 —подающий и обратный тепло-
проводы «
имения через наружное ограждение
увеличиваются, при О.п. с двухстор. теп-
лоотдачей — снижаются, но затрудняется
очистка конвективных каналов, если они
применяются. В помещениях, обогревае-
мых плинтусными О.п,, интенсивно прог-
ревается нижняя зона; темп-рный
градиент в них нс превышает 1°С, поэтому
их устанавливают в детских садах и яслях.
Греющие элементы потолочных О.п.
заключаются в несущие плиты или венец,
бетонный слой перекрытия, В междуэтаж-
ных перекрытиях такие панели
фактически являются потолочно-наполь-
ными, т.к. даже при наличии тепловой
изрляции они имеют двухстороннюю теп-
лоотдачу. В зависимости оттого, какую до-
лю теплового потока необходимо на-
править через пол или потолок, тепловая
изоляция в перекрытии может распола-
гаться выше или ниже греющих элементов
или может отсу тствовать вообще. В летнее
время эти О.п. можно использовать для
радиац. охлаждения помещений. Ме-
таллич. О.п. — подвесной тепловой излу-
чатель — кренится к нижним поясам ферм
перекрытий помещений. Греющими эле-
ментами этого отопит, прибора являются
металлич. трубчатые змеевики с тепло-
носителем — перегретой водой или паром
водяным при темп-ре до !50°С, либо ме-
таллич. газовоздушныс трубы (прямая и
обратная) диаметром 300—500 мм с темп-
рой смеси продуктов сгорания с воздухом
до 35О°С. Поверх греющих элементов
помещается металлич. экран, направля-
ющий излучение в рабочую зону поме-
щения и покрытый слоем тепловой изо-
ляции. Экран может быть плоским и вол-
нообразным для увеличения поверхности
излучения. В системе газовоздушного
отопления в кольцо излучателей подклю-
чается теплогенератор. Газовоздушныс
Отопительная панель потолочная
а — совмещенная с плитой перекрытия; б — наполь-
ная, расположенная над плитой перекрытия; 1 — по-
крытие; 2 — выравнивающий слой; 3 — жесткое ос-
нование; 4 — тепловая изоляция; 5 — греющий эле-
мент; б — отопительная панель; 7 — штукатурка;
8 — плита перекрытия
276 Отопительная печь
Отопительная панель стеновая
а — подоконные приставные бетонные отопитель-
ные панели с односторонней теплоотдачей; б — то
же, с двухсторонней теплоотдачей; 1 —тепловая изо-
ляция; 2— отопительная панель; 3 — греющий эле-
мент; 4 — конвективный канал; 5 — перекрытие
излучатели компонуют не только в 2, но и
в 3 или 4 трубы, и тогда крайние трубы де-
лают обратными. При подвесных О.п. в
цехах большого объема сокращается тру-
доемкость сооружения отопления на 30%,
однако в цехах большей высоты уменьша-
ется плотность теплового потока в рабочей
зоне и усложняется использование тепло-
ты, передаваемой в верхнюю зону, что
ограничивает их применение.
«Греющие элементы напольных О.п.
заключаются в сборные (из отд. секций)
или монолитные панели, образующие теп-
лый пол. Теплый пол создается также
путем размещения греющих элементов в
воздушной прослойке под настилом, а так-
же при циркуляции нагретого воздуха в
пустотных железобет. плитах перекрытия.
Напольные О.п. применяются в обществ,
зданиях и в цехах большего объема, распо-
лож. на грунте, в перекрытиях цокольных
этажей с проветриваемыми подпольями. В
монолитных панелях на грунте трубчатые
змеевики укладываются в пределах одной
монолитной бетонной карты пола.
Крайние ветви змеевиков этих О.п. подк-
лючаются к магистралям системы
отопления в подпольных каналах. Недо-
статком монолитных бетонных О.п. явля-
ется трудоемкость замены вышедших из
строя металлич. греющих элементов.
ОТОПИТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ — огне-
вая печь, предназнач. для местного отоп-
ления одного или неск. помещений. К кон-
струкции О.п. предъявляются требования:
обеспечение достаточно равномерной
темп-ры воздуха в обогреваемых поме-
щениях в течение суток (допустимое
отклонение ± 3°С); экономичное
сжигание топлива (с более высоким кпд);
безопасность при эксплуатации;
ограничение темп-ры поверхности: 90°С в
помещениях детских дошкольных и ле-
чебно-профилактич. учреждений; в др.
помещениях — 110°С на площади не бо-
лее 15% общей площади поверхности
печи (в помещении с временным пребы-
ванием людей допустимо применение О.п.
при темп-ре поверхности выше 120°С).
О.п. состоит из трех осн. элементов:
топливника печи, дымооборотов печи и
Кирпичная отопительная печь умеренного про-
грева
1 — Поддувало; 2 — топливник; 3 — дымообороты;
4 — дымовая труба
дымовой трубы. Под топливником уст-
раивается поддувало печи (зольник печи
при твердом топливе). Массивные О.п.
возводятся на собств. фундаменте, облег-
ченные О.п. — непосредственно на полу
помещения и снабжаются шанцами. Над
топливником располагаются один или
неск. дымооборотов, по к-рым перемеща-
ются дымовые газы под влиянием тяги
естественной. Дымовые газы могут
двигаться как снизу вверх, вт.ч. через под-
вертку печи, так и сверху вниз, достигая
сначала перекрыши печи, и далее через
перевал печи. В местах подвертки дымо-
вых газов возможно выпадение летучих в-
в; там устраивают чистку.
Для ускоренного нагревания поме-
щений в нач. период отопления в массиве
О.п. иногда устраивают тепловоздушные
камеры — открытые полости, не сообща-
ющиеся с дымооборотами. Для лучшего
обогревания нижней зоны отапливаемых
помещений О.п. (особенно располож. у
внутр, стен) часто сооружают с подтопоч-
ным дымооборотом. О.п. рассчитываются
на разл. периодичность использования, к-
рая зависит от ее теплоемкости, т.е. от кол-
ва теплоты, аккумулируемой в массиве
О.п. во время горения топлива и передава-
емой затем в помещение вплоть до начала
след, топки печи, т.е. в течение т.н. срока
остывания печи. При этом считают, что
новую топку необходимо начинать, когда
а б в
Схемы движения дымовых газов в отопитель-
ной печи
а — канальной двухоборотной; б — бесканальной;
в — с комбинированной системой каналов; Т — топ-
ливник
средняя темп-ра внешн. поверхности О.п.
понизится до темп-ры, превышающей на
Ю°С темп-ру воздуха в помещении. По-
нятие о сроке остывания относится к теп-
лоемким О.п., т.к. нетеплоемкие печи
теплоту не аккумулируют и требуют пост,
использования. Теплоемкие О.п. в
зависимости от срока их остывания под-
разделяются на О.п. большой (со сроком
остывания при низкой темп-ре наружного
воздуха до 12 ч), средней (8 ч) и малой
(3—4 ч) теплоемкости. Их применяют для
отопления жилых и обществ, зданий, не-
теплоемкие — для отопления зданий с
кратковрем. пребыванием людей. Кнетеп-
лоемким О.п. относятся также камины.
По темп-ре теплоотдающей поверх-
Отопительные газовые печи 277
кости различают О.п. умеренного прогре-
вания (с толщиной стенок 120 мм и более,
нагревающиеся в отд. местах до темп-ры
90°С), повыш., прогревания (с толщиной
стенок газохода до 70 мм, темп-ра поверх-
ности к-рых в отд. точках доходит до 110—
120°С) и высокого прогревания, темп-ра
поверхности к-рых не ограничена.
По схеме движения газов О.п. уст-
раивают: с движением газов по каналам,
соедин. последовательно, — однооборот-
ные с одним подъемным каналом; двухобо-
ротные с двумя подъемными каналами;
многооборотные с восходящим движением
газов по каналам, соедин. параллельно —
однооборотные и двухоборотные; со сво-
бодным движением газов — бесканальные
(колпаковые); с движением газов по
комбиниров. системе каналов с нижним
прогревом (с подтопочным дымооборо-
том) — последоват., паралл. с бесканаль-
ной надтопочной частью. По материалу
массива и характеру отделки внешн.
поверхности О.п. бывают (в порядке убы-
вания теплоемкости): кафельные; израз-
цовые; кирпичные оштукатур.; бетонные
из жаростойких блоков; кирпичные в ме-
таллич. каркасах и футлярах; стальные с
внутр, футеровкой из огнеупорного
кирпича; чугунные без футеровки. По
форме в плане О.п. выполняются прямоу-
гольными, квадратными, круглыми, угло-
выми (треугольными).
При массовом стр-ве используют
типовые О.п., заранее разработ. для
сжигания определ. вида топлива, причем
они могут быть рассчитаны на периодич.
отопление, на непрерывное или затяжное
горение топлива. Такие О.п. имеют тепло-
технич. хар-ки, полученные на основе ла-
бораторных испытаний. При индивиду-
альном конструировании О.п., рассчит. на
периодич. использование, устанавливают
прежде всего размеры внешн. теплоотдаю-
щей поверхности, форму в плане и ее теп-
лоемкость. Затем в зависимости от вы-
бранного вида топлива и его уд. теплоты
сгорания определяют размеры топ-
ливника, дымооборотов и дымовой трубы.
Проверяют тепловое напряжение объема
топливника, возникающее при сжигании
заранее известного кол-ва топлива. Для
приведения напряжения к оптим. зна-
чению высоту топливника увеличивают
или уменьшают без изменения размеров
О.п. в плане. Проверяют также соот-
ветствие возможного восприятий теплоты
стенками топливника и дымооборотов во
время работы О.п. необходимой теплопе-
редаче в помещение с учетом срока осты-
вания. Вычисляют скорость движения ды-
мовых газов в разл. местах О.п. (в подду-
вале, дымооборотах, дымовой трубе) и
определяют ее допустимость в сравнении с
рекомендуемыми средними значениями.
Рассчитывают кол-во теплоты, к-рое мо-
жет аккумулироваться в массиве О.п. во
время ее работы, и сравнивают его с тепло-
потерями помещения в период, когда
топливо в печи не сжигается. До-
пустимыми считаются расчетные зна-
чения, отличающиеся от требуемых не бо-
лее чем на 15%. При больших откло-
нениях вводятся поправки в высоту надто-
почной части печи, однако высота ее не
должна превышать 2,6 м. При располо-
жении О.п. в помещении предусматрива-
ют противопожарные мероприятия по
защите его ограждающих конструкций от
возгорания, устройство отступок и разде-
лок у дымовой трубы.
В настоящее время расширяется
использование О.п., рассчит. на сжигание
газообразного топлива как наиболее совер-
шенных. В таких О.п. быстро достигается
и поддерживается устойчивый процесс го-
рения, повышается кпд (до 90%); их теп-
лоотдача может регулироваться.
ОТОПИТЕЛЬНО-ВЕНТИЛЯЦИ-
ОННЫЙ АГРЕГАТ — аппарат для мест-
ного воздушного отопления, совмещенно-
го с вентиляцией. По конструкции подо-
бен отопительному агрегату, за исклю-
чением воздухозаборной части. Перед
вентилятором осевым имеется смесит.
Отопительно-вентиляционный агрегат
1 — регулирующая рещетка; 2 — калориферы; 3 —
осевой вентилятор; 4 — электродвигатель; 5 — кла-
пан наружноговоздуха; б — рециркуляционный пат-
рубок; 7 — смесительная секция; 8 — рама
камера, в к-рой смешиваются внутр, и на-
ружный воздух. Клапан наружного возду-
ха выполняется с ручным или автоматич.
управлением для регулирования соотно-
шения кол-ва теплого и холодного воздуха
с целью достижения необходимого отопит,
и вентиляц. эффекта. О.-в.а. применяется
в пром., обществ., вспомогат. и с.-х.
зданиях с наклонной или сосредоточ.
подачей нагретого воздуха. Является осн.
элементом воздушно-канальной системы
квартирного отопления.
ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ГАЗОВЫЕ ПЕ-
ЧИ — печи, работающие на газообразном
топливе. Состоят из корпуса, фундамента
и дымовой трубы. Корпус, сооружаемый
из кирпичной кладки, имеет отопит,
щиток (с дымооборотами) и топливник с
газогорелочным устройством. О.г.п.
используются для отопления жилых
зданий высотой не более 2 этажей (при
отсутствии централизованной системы
теплоснабжения), характеризуются рав-
номерным нагревом по периметру, могут
работать непрерывно или периодически.
Топливник (топка) — пространство для
сжигания топлива, в к-ром установлены
горелки газовые. В верхней его части име-
ется решетка из огнеупорного кирпича, к-
рая при работе О.г.п. нагревается и излу-
чает теплоту на стены топливника, что
способствует равномерному нагреву поме-
щения. Чем ниже установлена горелка в
топливнике, тем лучше прогревается
нижний массив кладки печи и лучше
используется полезный объем
топливника. Топливник сообщается в вер-
хней части с дымоходами, в нижней — с
поддувалом, служащим для естеств. под-
вода воздуха, необходимого для горения
топлива. Дверца поддувала печи должна
иметь пост, отверстие площадью 20 см2
при переводе печи на газ. При периодич.
работе О.г.п. топливник выкладывают из
огнеупорного кирпича, а при непрерыв-
ной — из красного кирпича. Высота, объем
и толщина стенок топливника при
сжигании в нем газообразного топлива
определяются в осн. высотой пламени го-
релки и тепловым напряжением гоночного
пространства. Миним. высот топливника
при установке в нем горелок дйффуз. или
эжекц. типов должна быть примерно в 2
раза больше возможной высоты пламени
горелки.
Газовое оборудование располагают
на фронтальной плите снаружи О.г.п.
(вместо дверцы у обычных печей). В
отопит, щитке устраивают дымоходы,
воспринимающие теплоту дымовых газов,
пступающих из топливника под действием
тяги. В О.г.п. предусматривают движение
газа по каналам, соединенным последова-
тельно и имеющим не более 5,дымооборо-
тов.
На газовое топливо переводят печи: с
движением отходящих газов ио каналам,
Соедин. последовательно или параллель-
но; без каналов сдвижением газов свобод-
но внутри полостей; с движением отхо-
дящих газов покомбиниров. системе кана-
лов — последоват., паралл. и без каналов.
Не допускаются к переводу на газовое
топливо печи с горизонт, расположением
каналов. При переводе печи тепловую
мощность газогорелочных устройств для
оборудования отопит, печей выбирают
исходя из теплоотдачи печи с учетом
теплопотерь здания, размеров печи и ме-
тода топки.
Устройства горелочные эжекц. (Г) для
отопит (О) газовых бытовых печей (П) по
характеру эксплуатации подразделяют на
три типа: для непрерывной (Н), периодич.
(П) или непрерывной и периодич. (НИ) то-
пок с номин. давлением газа 1,3 или 2 кПа.
278 Отопительный агрегат
1 Отопительная газовая печь ЛКХ-14
1 — газовое сопло; 2 — смеситель; 3 — кирпичи-на-
садки;4— сборныеколлекторы;5—рассекатель; б —
задвижка; 7— герметичная дверка; 8 — путь движе-
ния продуктов сгорания
Имеется 5 типоразмеров устройств с номин.
тепловой мощностью 4— 13 кВт. Устройства
горелочные представляют собой блок, в к-
ром скомпонованы горелки, запорное уст-
ройство и приборы автоматики, обеспечива-
ющие отключение подачи газа в горелки при
погасании пламени запальника, прекра-
щении подачи газа, недопустимом откло-
нении давления газа от заданного и умень-
шении разрежения в дымоходе ниже до-
пустимого. Автоматизированная печь АКХ-
СМ-1 рассчитана на непрерывный режим
работы, в ней установлен терморегулятор
для поддержания заданной темп-ры воздуха
в помещении путем изменения расхода газа
на горелку. Кпд О.г.п. — 85—90%.
ОТОПИТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ —
аппарат для местного воздушного отоп-
ления отд. помещений с механич. переме-
щением нагреваемого воздуха. Уста-
навливается непосредственно в поме-
щении и образует бесканальную систему
местного воздушного отопления. Приме-
няется для отопления цехов пром.
А-А
предприятий, крупных помещений
обществ, и с.-х. зданий при отсутствии
системы приточной вентиляции. О.а. вы-
пускаются подвесного и напольного типов.
Подвесной состоит из вентилятора осе-
вого и калорифера, заключ. в общий кор-
пус. На выходе из О.а. устанавливается
многостворчатый клапан с ручным или ав-
томатич. управлением для изменения на-
правления воздушного потока в вертик.
плоскости. Один подвесной агрегат может
нагревать до 20 тыс.м3/ч воздуха, переда-
вая в помещение до 300 кВт теплоты.
Примером может служить одноструйный
О.а. типа А02-11-02УЗ, предназнач. для
подачи 10 тыс.м3/ч воздуха при тепловой
мощности 100 кВт и темп-ре нагретого
воздуха 50°С, работающий на высоко-
темп-рной воде с предельным давлением
1,2 МПа. О.а. может применяться в р-нах
с умеренным климатом. Модификациями
этого агрегата предусматривается обвод-
ной канал у калорифера (двухструйный
О.а.) или увлажнит, ванна с водонагрева-
телем для бесфорсуночного увлажнения
обрабатываемого воздуха. В двухструйном
О.а. верхняя струя более холодного возду-
ха не позволяет осн. нагретой струе под-
няться вверх, что увеличивает дальнобой-
ность струи в целом.
В напольных О.а. используются
Подвесной воздушный отопительный агрегат
1 — регулирующая решетка; 2 — калорифер; 3 —
петля; 4 — корпус; 5—электродвигатель; 6 — осевой
вентилятор
Схема расположения отопительных агрегатов
в плане помещения
а — при параллельных компактных струях; б — при
неполных веерных струях
вентиляторы радиальные и осевые. Их
тепловая мощность может превышать
мощность подвесных агрегатов. Воздух на-
гревается не только водой или паром, но и
при сжигании газообразного топлива. В га-
зовоздушных О.а. кроме вентилятора
радиального и калорифера предус-
матриваются фильтр для очистки воздуха
и дымоход для удаления продуктов сго-
рания топлива в атмосферу. Нагретый в
О.а. воздух выпускается на высоте (0,35—
0,65) hn от пола (/гп — высота помещения)
преимущественно наклонными струями
под углом 35и к горизонту (наклонная
подача воздуха) или горизонт, струями
(сосредоточ. подача). Последняя обес-
печивает большую дальнобойность струи
и применяется в помещениях’ значит, пло-
щади и огранич. высоты. Кол-во уста-
навливаемых в помещении О.а. должно
быть не менее двух с расстояние^ между
ними b < 3/щ при параллельных компакт-
Отопительный прибор 279
пых струях, до Ю/in при неполных веер-
ных и 1,6АП при наклонных струях.
Тепловая мощность двухструйного
О.а, принимается равной теплопотерям
помещения, но не всего, а обслуживаемой
ячейки объемом в /Ап (/ — дальнобойность
струи). Тепловую мощность одноструй-
ных агрегатов с учетом всплывания нагре-
той струи и возрастания теплопотерь через
потолок увеличивают на 10% при наклон-
ной подаче и на 25% при горизонт, возду-
хораспределении. Нач. темп-ра и скорость
воздуха на выходе из О.а. определяются
расчетом из условия обеспечения приня-
той дальнобойности струи и нормативных
параметров на входе струи в рабочую зону
(или в обратном потоке). При этом обес-
печивается такая кратность воздухообме-
на, к-рая соответствует наименьшему рас-
ходу электроэнергии в О.а.
ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ —
источник теплоты центрального отоп-
ления отд. дома или р-на со мп. домами.
Применяют О.к. для подогрева воды (см.
Водогрейный котел) или для получения
пара (см. Паровой котел).
ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР —
один из осн. элементов системы отоп-
ления зданий разл. назначения, предназ-
нач. для обогревания и поддержания теп-
лового баланса воздуха помещения при
Размещение отопительного прибора под окном
а — низкого и длинного; б — высокого и короткого
заданной темп-ре внутр, воздуха путем
передачи теплоты от теплоносителя (во-
ды, пара, воздуха), циркулирующего в
системе отопления и проходящего через
О.п., в отапливаемое помещение. Тепло-
та передается конвекцией и излучением
(радиацией), а при использовании О.п.,
являющихся частью ограждающих конст-
рукций, и теплопроводностью. Наиболее
распростран. типы О.п. — радиаторы
(секционные, блочные, в т.ч. с промежу-
точными элементами, и панельные), кон-
векторы (с кожухом и без кожуха),
ребристые трубы, гладкотрубные
отопительные приборы, отопительные
панели, приборы динамического отоп-
ления (вентиляционные конвекторы и де-
централизов. нагреватели-доводчики) и
радиац. потолочные панели. По преобла-
дающему способу передачи теплоты О.п.
подразделяются на: радиац. (теплоизлу-
чающие потолочные панели), кон-
вективные (конвекторы с кожухом) и кон-
вективно-радиац. (радиаторы отопитель-
ные, конвекторы без кожуха). К автоном-
ным О.п. относятся газовые (при
сжигании газа непосредственно в прибо-
ре) и электрич., в к-рых электроэнергия
трансформируется в тепловую. Поисполь-
зов. материалам О.п. различаются: ме-
таллич. — из чугуна, стали, алюминия и
его сплавов, меди или комбинации этих
металлов; неметаллич, — из керамики,
Отопительный прибор
а — радиатор чугунный секционный; б — радиатор
стальной панельный; в — прибор из трех гладких го-
ризонтальных стальных труб; г — конвектор с кожу-
хом; д — прибор из двух чугунных ребристых труб;
1 — канал для теплоносителя; 2 — пластина нагрева-
теля; 3 — чугунный фланец
фарфора, стекла, бетона и полимерных
материалов; комбиниров. — напр., в виде
бетонных панелей с замонолич. в них труб-
чатыми регистрами из стали, стекла или
полимерных материалов. По высоте О.п.
делятся на высокие (выше 650 мм),
средние (более 400—-500 мм), низкие (бо-
лее 200—400 мм) и плинтусные (200 мм и
менее); по глубине в установке (с учетом
определяемого кронштейном расстояния
от прибора до стены) — малой (до 120 мм
вкл.), средней (более 120—200 мм) и
большой глубины (более 200 мм). По схе-
ме циркуляции теплоносителя О.п. под-
разделяются на концевые и проходные, по
тепловой инерции — на малоинерц., име-
ющие небольшую массу и вмещающие ма-
лое кол-во воды (напр., конвекторы), и
инерц., массивные, вмещающие значит,
кол-во воды (напр., бетонные панели).
Преимущественные области применения
отд. видов О.п.: радиаторы чугунные секц.
и блочные используются как приборы
общего назначения особенно в системах
отопления, в к-рых не удается обеспечить
повыш. требования к теплоносителю и воз-
душной среде (при повыщ. требованиях к
чистоте поверхности приборов —
радиаторы с увелич. расстоянием между
колонками соседних секций и без внешне-
го оребр.); радиаторы стальные панельные
и секционные — при неагрессивных теп-
лоносителе и воздушной среде в поме-
щении; гладкотрубные приборы — при
повыш. сан.-гигиенич. требованиях и аг-
рессивных теплоносителе и воздушной
среде в помещениях; конвекторы с кожу-
хом, оборудов. регулирующим тепловой
поток воздушным клапаном конвекто-
ра, — при необходимости индивид,
регулирования теплоотдачи', конвекторы
без кожуха, не оборудов. воздушным кла-
паном, — в зданиях разл. назначения для
уменьшения стоимости системы отоп-
ления (в частности, в теплицах и во вспо-
могат. помещениях производств, зданий);
высокие конвекторы — в вестибюлях,
лестничных клетках, помещениях боль-
шого объема обществ, зданий; ребристые
трубы — в производств, и с.-х. зданиях.
При традиц. конструкциях оконных
переплетов радиационно-конвективные
приборы целесообразнее всего уста-
навливать под окнами с перекрытием ими
не менее 75% длины подоконника (это
требование обязательно для больниц,
детских дошкольных учреждений, школ,
домов престарелых и инвалидов) в местах,
доступных для осмотра, ремонта и
очистки. Тепловой поток с 1 м длины
прибора (теплоплотность) должен быть
достаточным, чтобы нейтрализовать
ниспадающую струю охлажд. у окна или
наружного ограждения воздуха и не до-
пустить отклонения ее в рабочую зону
помещения; при этом темп-ра внутр,
поверхности стекла не должна быть ниже
темп-ры, соответствующей условиям ком-
фортности. О.п. должен обеспечивать вы-
полнение этих требований, поэтому
однотипные по форме и назначению
приборы выпускаются разл. как по разме-
рам (высоте, глубине), так и по теплоплот-
ности. Важнейшая хар-ка О.п. —
номинальный тепловой поток в кВт, пере-
даваемый от теплоносителя воздуху и
ограждениям помещения при нормиров,
условиях. В отечеств, практике для всех
О.п., работающих в режиме свободной
конвекции (т.е. кроме приборов динамич.
280 Отопительный сезон
отопления), за нормиров, принимают
такие условия, при к-рых разность сред-
ней темп-ры теплоносителя в приборе и
темп-ры воздуха в помещении составляет
70°С, расход горячей воды через прибор —
0,1 кг/с (360 кг/ч), барометрич. давление
воздуха в помещении — 1013,3 гПа
(760 мм рт.ст.), а движение тепло-
носителя осуществляется по схеме "сверху
вниз". По этой хар-ке определяются важ-
ные показатели О.п.: уд. масса, кг/кВт,
т.е. отношение массы прибора к номиналь-
ному тепловому потоку, трудоемкость
изготовления ц монтажа; себестоимость;
номенклатурный шаг — разность номин.
тепловых потоков приборов соседних
типоразмеров. Чем меньше номенклатур-
ный шаг, тем точнее подбор О.п. и тем
меньше дополнительный расход теплоты
на отопление. Действит. тепловой поток
О.п. в сибтеме отопления отличается, как
правило, от номин. из-за всегда име-
ющихся отклонений фактич. разности
темп-р, расхода теплоносителя и баро-
метрич. давления от нормиров. Фактич.
расход теплоносителя в О.п. находят путем
отнесения требуемого теплового потока к
кол-ву теплоты, получаемому от 1 кг теп-
лоносителя при его охлаждении (вода,
воздух) или конденсации (пар) в О.п.
Типоразмер принятого вида О.п.
выбирается путем сопоставления требуе-
мого номин. теплового потока с каталож-
ными значениями, причем требуемый
номин. тепловой поток определяют путем
приведения фактич. темп-ры и расхода
теплоносителя, а также барометрич. дав-
ления к нормируемым условиям.
К О.п. предъявляются разл. требо-
вания, дополняющие и уточняющие тре-
бования к системам отопления в целом:
теплотехнич. — наибольшая плотность
теплового потока, отнес, к единице пло-
щади наружной теплоотдающей поверх-
ности, характеризуемая коэфф, теплопе-
редачи О.п., малый номенклатурный шаг,
широкая номенклатура типоразмеров по
теплоплотности; сан.-гигиенич. —
ограничение темп-ры наружной поверх-
ности (желательно ниже 70°С), доступ-
ность и удобство очистки от пыли и загряз-
нений; экономия. — экономный расход
материалов (в первую очередь, металлов)
на изготовление О.п., характеризуемый
его уд. массой, низкая себестоимость;
архитектурно-строит. — соответствие
интерьеру помещения, компактность,
широкая номенклатура по высоте и
глубине; производственно-монтажные —
низкая трудоемкость и высокая степень
механизации и автоматизации при изго-
товлении и монтаже; эксплуатац. — на-
дежность, механич. прочность при рабо-
чем избыточном давлении теплоносителя
не менее 0,6 МПа, ремонтопригодность,
малая тепловая инерция.
При размещении О.п. вертик. оси их
и оконного проема должны совпадать (до-
пускается отклонение не более 50 мм). В
жилых зданиях, гостиницах,
общежитиях, административно-бытовых
зданиях производств, и с.-х. предприятий
допускается смещение О.п. от оси проемов
для унификации длины подводок к ним.
Настенные О.п. устанавливаются возмож-
но ближе к полу помещений (миним. рас-
стояние от него 60, в лечебных учреж-
дениях — 100, макс, не более 50 мм
глубины прибора в установке) и, как
правило, открыто. Если по спец, требо-
ванию необходимо ограждение или де-
корирование О.п., то теплоотдающая пло-
щадь укрытого прибора из-за связанного с
этим снижением эффективности его теп-
лопередачи не должна увеличиваться бо-
лее чем на 10% площади открыто уста-
новл. прибора.
Тенденции развития О.п. предус-
матривают совершенствование (вт. ч. соз-
дание приборов динамического отоп-
ления) их формы и внешн. вида,
расширение номенклатуры, снижение уд.
массы и трудоемкости при изготовлении,
транспортировании и монтаже, повы-
шение надежности и улучшение эксплуа-
тац. показателей.
ОТОПИТЕЛЬНЫЙ СЕЗОН —
период 'времени действия отопления
зданий и сооружений. О.с. устанавливает-
ся как среднестатистич. число сут в году,
когда средняя суточная темп-ра наружно-
го воздуха устойчиво (в течение не менее
3 сут) равна 8°С или ниже. Завершается
О.с. при столь же устойчивом повышении
темп-ры до 8°С и выше. Продолжит. О.с.
на юге СНГ составляет 3—4, на большей
части территории страны 6 — 8, на Край-
нем Севере 9—11 мес. По средней
статистич. продолжительности О. с. опре-
деляет суровость зимы в данной мест-
ности, выражаемую в градусо-сутках.
Фактич. продолжит. О.с. ежегодно изме-
няется, но в расчет берется средне-
статистич. величина.
ОТОПЛЕНИЕ — искусств, обогре-
вание помещений для поддержания в них
темп-ры на уровне, определяемом до-
пустимыми условиями теплового комфор-
та для находящихся людей и требо-
ваниями технологич. процесса. О. осуще-
ствляется стационарной или переносной
отопит, установкой, обладающей опреде-
ленной тепловой мощностью. Элементы
стационарной отопит, установки разраба-
тывают при проектировании здания и увя-
зывают со строит, конструкциями. Они
должны сочетаться с планировкой и
интерьером помещений. Монтаж отопит,
установки проводят в процессе возведения
здания. О. зданий и сооружений применя-
ют в течение холодного времени года, ког-
да потери теплоты, через ограждающие
конструкции и на нагревание инфильтру-
ющегося в помещения холодного воздуха
превышают выделения теплоты, т.е. для
возмещения дефицита теплоты.
Функционирование О. помещения
характеризуется изменчивостью исполь-
зования тепловой мощности отопит, уста-
новки, зависящей от наружных метеоро-
логии. условий. При понижении темп-ры
наружного воздуха и усилении ветра пода-
ча теплоты должна увеличиваться, при
повышении темп-ры, проникании солнеч-
ных лучей в помещение — уменьшаться.
Кроме того, может изменяться поступ-
ление теплоты в помещение от внутр,
производств, и бытовых источников. О.
помещений совместно с вентиляцией соз-
дает требуемые сан.-гигиенич. условия в
холодный период года, улучшает само-
чувствие людей, способствует повышению
производительности труда и качества про-
дукции. В отапливаемых зданиях дольше
сохраняется благоприятный темп-рно-
влажностный режим их конструкций. В
сооружениях агропром, комплекса под-
держиваются условия, обеспечивающие
макс, продуктивность животных, птицы И
растений, сохранность овощей и фруктов.
О. помещений путем сжигания
топлива применялось с древнейших вре-
мен. Постепенно способы сжигания
топлива совершенствовались, от Очагов
переходили к жаровням, отопительным
печам, каминам, конвекторам, излуча-
телям и др, отопительным приборам. В
осн. это было местное отопление, однако
встречалось и центральное. Различные
способы О. помещений трудно отнести к
опред. этапам историч. развития общест-
ва. В одйо и то же время соседствовали
технич. устройства О., стоящие и на самом
низком, и на достаточно высоком уровне.
Самый простой и древний способ О. путем
сжигания топлива внутри помещения
применялся наряду с центр, установками
О. Так, имеются сведения, что в г. Эфесе,
основанном в X в. до н.э. на территории
соврем. Турции, для отопления уже в то
время использовались системы трубок, в к-
рые подавалась нагретая вода из закрытых
котлов, находящихся в подвалах домов. В
Римской империи, в Германии в средние
века для О. помещений использовался воз-
дух, нагретый в подпольных каменных ка-
налах, предварительно прогретых го-
рячими дымовыми газами, полученными
от сжигания топлива в центр, камере. В те-
чение нескольких тысячелетий приме-
нялись для О. жилищ глинобитные печи,
топившиеся "по-черному", с отводом дыма
в помещение и через него наружу. Уст-
раивалось также центр, огневоздушное
подпольное О., обнаруженное в остатках
многочисл. построек на территории Ха-
кассии в Сибири, Древнем Китае и Древ-
ней Греции. В России в XV в. появились
"белые" отопит, печи с дымовыми тру-
Отсос воздуха бортовой 281
бами, воздушное отопление (напр., в Гра-
новитой палате в Московском Кремле). В
XVHI в. в Англии и Франции стали
использовать водяной пар и нагретую воду
для О. сначала оранжерей и теплиц, а за-
тем и зданий. В России первая установка
парового отопления была осуществлена в
Петербурге в 1816, водяного — в 1834. Вы-
сок отемп-рное паровое отопление высоко-
го давления устраивалось исключительно
в производств, зданиях. Позднее стали
применять паровое отопление низкого
давления. Водяное отопление преимуще-
ственно распространялось в гражданском
стр-ве, в первую очередь — в больницах.
Со временем центральное отопление ста-
ло осн. способом обогревания городских
зданий и сооружений, в сельской мест-
ности большей частью применялось мест-
ное О.
О. осуществляется путем переноса
теплоты от ее источника в обогреваемые
помещения с помощью теплоносителя. В
зависимости от осн. видов применяемого
теплоносителя О. наз. водяным, паровым
или воздушным. К О. с газообразным теп-
лоносителем относится пенное отопление.
В отд. р-нах страны встречается геотер-
мальное и солнечное отопление. Исполь-
зуются также электрическое отопление и
газовое отопление. Часто применяется
комбинированное отопление. Способ О. в
большой мере зависит от особенностей
конструктивного и архитектурно-
планировочного решения зданий и соору-
жений. Но прежде всего по преобладаю-
щему способу передачи теплоты О. может
быть конвективным или лучистым, и осу-
ществляется спец, технической установ-
кой, наз. системой отопления.
Направления совершенствования О.
определяются общими задачами и
достижениями развития техники. Предъ-
являются повыш. требования к тепловому
режиму помещений, зависящему от
действия О. Известны, напр., оптим. темп-
рные условия работы учащихся: это темп-
ра 22°С с отклонением от нее не более чем
на -1 и +2°С. Для создания подобных бла-
гоприятных условий труда и быта людей
разрабатываются технически более совер-
шенные установки О. При этом их отд.
элементы (узлы и детали)
унифицируются для сокращения затрат
труда в процессе создания таких систем.
Исследуются и внедряются отрпит. уста-
новки, основанные не на сжигании
традиц. видов органич. топлива (твердого,
жидкого, газообразного), а на использо-
вании сбросной теплоты и возобновляе-
мых источников теплоты, в т.ч. низко-
темп-рных.
Эффективность действия систем
отопления предполагается повышать
путем оптимизации проектных решений с
применением ЭВМ, придания отопит, ус-
тановкам надежности в эксплуатации, ав-
томатизации их работы. Подлежат даль-
нейшему исследованию с целью экономии
теплоты режимы эксплуатации и способы
управления отопит, установками.
ОТСОС ВОЗДУХА БОКОВОЙ —
разновидность местного отсоса воздуха
открытого типа, представляющая собой
одну (или две) располож. сбоку от
Отсос воздуха боковой
а—одиночный; б—одиночный с экраном; а — угло-
вой; 1 — панель равномерного всасывания; 2 — кон-
вективный источник вредных выделений;3 — экран
источника вредных выделений вертик.
панель с всасывающими отверстиями.
Применяют для улавливания загрязн. воз-
душных потоков конвективного и ме-
ханич. происхождения в тех случаях, ког-
да более предпочтительное соосное распо-
ложение всасывающего, отверстия и за-
грязн. воздушного потока невозможно по
условиям технологич. процесса. Несоос-
ное расположение всасывающего
отверстия приводит к изменению трае-
ктории воздушной струи, благодаря
взаимодействию скоростных полей факе-
ла всасывания и струи. Улавливающее
действие факела усиливается, если конст-
рукция О.в.б. формирует подтекание воз-
духа со стороны локализуемого источника
вредных выделений. Изменение трае-
ктории струи требует дополнит, расхода
отсасываемого воздуха по сравнению с его
расходом при соосно располож. отсосе.
Применительно к существующим техно-
логич. процессам разработано три вида
конструкций О.в.б.: одиночный; одиноч-
ный с экраном; угловой. Панели могут ус-
танавливаться как на кромке источника
вредных выделений, так и на нек-ром рас-
стоянии от него.
ОТСОС ВОЗДУХА БОРТОВОЙ —
разновидность местного отсоса воздуха
открытого типа. Имеет воздухоприемное
отверстие щелевидной формы, располага-
Отсос воздуха бортовой
а — обыкновенный односторонний; б — опрокину-
тый односторонний; 1 —кожух обыкнов. бортового
отсоса; 2 — ванна; 3 — кожух опрокинутого бортово-
го отсоса
емое вблизи границы источника вредных
выделений, предназначен для ,
улавливания вредных паров и газов, выде-
ляющихся на горизонт, площадках.
Наибольшее применение О.в.б. получили'
при локализации вредных выделений от
ванн металлопокрытий и травления, а так-
же от столов для намазки клеем, ручной
покраски мелких изделий и т.д. О.в.б. наз.
простым, если плоскость воздухоприемно-
го отверстия вертикальна, и опрокинутым,
если она горизонтальна. Простые отсосы
для ванн применяют при высоком уровне
раствора (80—100 мм до нижней кромки
щелевого отверстия); опрокинутые — при
более низком (120—200 мм). Для
опрокинутых О.в.б., направляющих поток
отсасываемого воздуха ближе к зеркалу
282 Отсос воздуха витринный
Отсос воздуха бортовой со сдувом
1 — воздуховод равномерной раздачи воздуха; 2 —
граница настилающейся струи; 3 — кожух одностор.
бортового отсоса
Отсос воздуха нижний бортовой
1 — щель; 2 — куполообразная поверхность; 3 — на-
правление подтекающего воздуха; b,b 1, b 2— разме-
ры, м; v о — скорость воздуха в щели, м/с
жидкости, требуется меньший расход воз-
духа. Односторонние О.й.б. (возду-
хоприемная щель расположена с одной
стороны ванны) целесообразно применять
при, ширине ванны В < 700; двухсто-
ронние, требующие меньшего расхода
воздуха — при ширине 700 < В < 1200 мм.
Если ширина ванны В > 1200 мм, целесо-
образно сооружение О.в.б. с передувом.
Высота щели О.в.б. по конструктивным
соображениям принимается,0,1В, но не
менее 50 мм. Постоянство расхода по
длине обеспечивают обычно следующими
способами: отсос выполняют в виде возду-
ховода равномерного всасывания со
щелью пост, высоты; отсос устраивают из
отд. секций, вытяжной патрубок каждой
из к-рых соединяют с вытяжным воздухо-
водом конфузором с углом раскрытия
а<. 60°. Одной из причин выноса вредных
выделений из ванн является тепловая кон-
вективная струя. Работа О.в.б. определя-
ется взаимодействием конвективной струи
и спектра всасывания щелевого отсоса.
Скорость подъема воздуха в струе уравно-
вешивается направл. в противоположную
сторону скоростью воздуха, уходящего в
О.в.б. В результате над источником
формируется купол загрязн. воздуха, наз.
"спектром вредных выделений" и замыка-
I
ющийся на О.в.б. Расстояние между зер-
калом ванны и верхней точкой купола
зависит от объема удаляемого воздуха.
Расход отсасываемого воздуха зависит от
степени токсичности выделений: чем они
токсичнее, тем меньше допускаемая высо-
та спектра.
Аналитич. способы расчета объема
удаляемого воздуха дают значит, погреш-
ности. Поэтому осн. методом исследо-
ваний является эксперимент, в основу к-
рого положены след, предпосылки: эф-
фективность О.в.б. определяется макс, вы-
сотой куполовидного спектра вредных
выделений, измеряемой от зеркала раст-
вора; конвективный поток оценивается
значением разности темп-р раствора в ван-
не и воздуха помещения; объем вытяжки,
обеспечивающий заданную высоту купола
спектра, зависит от мощности кон-
вективного потока, уровня раствора в ван-
не, подвижности воздуха в помещении.
Ванны шириной 2000 > В > 1200 мм
целесообразно оборудовать О.в.б. со сду-
вом, позволяющим сократить расход воз-
духа по сравнению с простыми и
опрокинутыми отсосами. О.в.б. со сдувом
представляет собой простой одностор.
отсос, активиров. поддувом при настилаю-
щейся на поверхность раствора плоской
воздушной струе, направл. из воздуховода
с противоположной стороны ванны. При
внешн. сходстве с простым односторонним
О.в.б. он принципиально отличается от не-
го своей работой. Настилающаяся струя
подхватывает испарения, не позволяя
сформироваться конвективной струе, а
подтекающий сверху к границе настилаю-
щейся струи воздух способствует ло-
кализации вредных выделений, удер-
жанию их в границах настилающейся
струи. Задача отсоса — принять подтека-
ющую струю. Высота О.в.б. должна быть
равной или неск. большей струи на входе в
отсос, а средняя скорость во всасывающем
отверстии — равной или неск. большей
средней скорости в струе.
Нижний отсос сооружают, когда
применение более экономичных отсосов
невозможно по конструктивным и техно-
логич. требованиям. Он представляет со-
бой систему воздухоприемных отверстий,
располож. по периметру источника вред-
ных выделений. Работа такого местного
отсоса состоит во взаимодействии скорост-
ных полей конвективной струи,
формирующейся над источником, и
нижнего отсоса. В результате над
источником формируется зона загрязн.
воздуха, огранич. куполообразной поверх-
ностью, охватывающей источник и замы-
кающейся на местный отсос. На этой
поверхности скорость конвективной струи
уравновешивается противоположно на-
правл. скоростью местного отсоса, восхо-
дящий поток тормозится и начинает
движение в обратную сторону.
ОТСОС ВОЗДУХА ВИТ-
РИННЫЙ — разновидность местного
отсоса воздуха полуоткрытого типа. Обо-
рудуют обычно у рабочих столов. Его
Отсос воздуха витринный
1 — воздуховод равномерного всасывания; 2 — ко-
жух; 3 — рабочий проем; 4 — рабочий стол
рабочий проем для удобства наклонен к
плоскости горизонта. Применяют для уда-
ления вредных выделений тяжелее возду-
ха. Протяженность рабочего проема мо-
жет быть значит., поэтому воздух удаляет-
ся воздуховодом равномерного всасы-
вания, иногда улиткообразной формы как
более простого в изготовлении.
ОТСОС ВОЗДУХА КОЛЬЦЕ-
ВОЙ — разновидность местного отсоса
воздуха остаточного типа. Ими оборудуют
шахтные термин, печи и круглые ванны,
если потехнологич. условиям невозможно
"" '"'п /
Отсос воздуха кольцевой
а — со щелью у верхней кромки; б — со щелью, опу-
щенной к зеркалу ванны; 1 — зеркало ванны; 2 —
граница спектра вредностей; 3 — щель; 4 — кожух
отсоса
Отстойник вертикальный 283
устройство вытяжного зонта или вы-
тяжного шкафа, обеспечивающих более
надежную локализацию вредных выде-
лений. Применяют О.в.к. двух видов: со
щелью у верхней кромки и щелью, опущ.
к зеркалу ванны. Для работы отсосов этого
типа характерно подтекание воздушного
потока сверху вниз, что способствует более
надежной работе по сравнению с работой
бортовых отсосов воздуха. О.в.к. может
выполняться в виде кожуха либо состоять
из двух полуколец воздуховодов равно-
мерного всасывания. Предпочтителен
О.в.к. со щелью, опущ. к зеркалу ванны.
Эффективность работы отсоса возрастает с
увеличением высоты бортов ванны Ав,
стабилизирующих вертик. воздушный
поток. Если ванна или термич. печь за-
ключена в кожух для обеспечения равно-
мерности отсоса подлине щели, отсасыва-
ющий воздуховод должен присоединиться
внизу на расстоянии до оси щели не менее
двух диаметров воздуховодов, а также с
отношением A/D<0,04. Практически
приемлемо и отношение b/D s 0,08, при
к-ром отклонения от средней скорости в
щели составляют ± 16%. Заглубление
верхней кромки щели Ав должно
приниматься возможно большим, но для
предотвращения охлаждения поверхности
ванны подтекающим воздушным потоком
Ан & 2Ь. Если О.в.к. составлен из двух
полукольцевых отсосов, отсасывающий
горизонт, воздуховод присоединяют соос-
но со щелью, вертик. — к отверстию в
нижней стенке отсоса. Допустимую высо-
ту спектра вредных выделений над отсо-
сом принимают в пределах 0—0,15 м. Тре-
буемый объем удаляемого воздуха зависит
от конструктивных особенностей О.в.к.
(D, Ав, А, Ан) и допустимой высоты спектра
вредных выделений.
' ОТСТАИВАНИЕ ВОДЫ — процесс
выделения из нее под действием гравитац.
сил взвеш. в-в; при этом частицы с плотно-
стью, большей плотности воды, движутся
вниз, с меньшей — вверх. Сооружения, в
к-рых осуществляется этот процесс, наз.
отстойниками (см. Отстойник
вертикальный, Отстойник горизон-
тальный, Отстойник радиальный,
Отстойник с вращающимся устройст-
Кииетика отстаивания сточных вод метал-
лургического производства при исходной кон-
центрации взвеш. в-в, 500 мг/л (кривая — 1),
200 мг/л (кривая — 2) и 50 мг/л (кривая —3)
вом для распределения и сбора воды,
Отстойник тонкослойный).
Природные воды, забираемые из
поверхностных источников водоснаб-
жения, как правило, загрязнены взвеш. в-
вами, имеющими плотность больше плот-
ности воды, поэтому их можно отнести к
суспензиям. Сточные воды могут быть как
суспензиями, так и эмульсиями. В послед-
нем случае взвеш. в-вами являются масла,
жиры и нефтепродукты. В производств,
сточных водах компоненты загрязнений,
имеющие плотность больше и меньше
плотности воды, часто присутствуют
одновременно. Эффективность процесса
О.в. определяется скоростью осаждения
взвеш. частиц, от к-рой зависят про-
должит. процесса и объем отстойных соо-
ружений. Осн. фактором, определяющим
продолжит, процесса О.в., является
дисперсность (крупность) частиц. Ее ус-
ловно принято разделять на пять классов:
грубодисперсные размером более 10'1 мм;
среднедисперсные — 10’1—2'10'“, мел-
кодисперсные — 10’2—10'3, кол-
лоидные — 10'3—10'6 и растворенные —
менее 10‘6 мм. Скорость осаждения при
равной дисперсности выше для частиц с
большей плотностью и увеличивается при
снижении вязкости жидкой фазы. При
расчете отстойных сооружений необ-
ходимо вносить поправку на вязкость, если
существует вероятность изменения темп-
ры воды. За грубодисперсными частицами
(Re > 1) при осаждении образуется турбу-
лентный вихрь, к-рый может захватить
близрасполож. частицу меньшего разме-
ра, увеличивая скорость ее осаждения. С
другой стороны, в суспензиях с большим
содержанием взвеш. частиц наблюдается
снижение скорости осаждения их
вследствие взаимного влияния оседающих
частиц. Этот процесс получил назв. стес-
ненного осаждения. Скорость осаж-
дения зависит также от поверхностных
свойств взвеш. частиц, оцениваемых
£ - потенциалом и смачиваемостью
(гидрофобностью). Растворен, соли могут
заметно увеличивать плотность воды, спо-
собствовать агломерации — соединению
взвеш. частиц в агломераты и ускорению
их осаждения.
При расчете отстойных сооружений
скорость осаждения частиц, к-рые нужно
выделить, рекомендуется определять
опытным путем. Эффективность процесса
О.в. в проточных отстойных сооружениях
отличается от эффективности его в статич.
условиях.
Эффективная работа отстойников в
значит, степени зависит от конструкций
водораспределит. и водосборных узлов.
Равномерное распределение потока воды
обеспечивает макс, использование объема
отстойного сооружения." Из-за несовер-
шенства конструкций водораспределит. и
водосборных устройств использование
объема в отстойных сооружениях, как
правило, не превышает 50—55%.
Процесс отстаивания нашел широкое
применение. Практически на всех
станциях очистки питьевых и сточных вод
городов и пром, предприятий существуют
отстойники. Очистка сточных вод от масел
и нефтепродуктов осуществляется гл. обр.
в отстойных сооружениях. Для повы-
шения эффективности процесса О.в. и
сокращения объема отстойных соору-
жений применяют предварит, коагуляцию
или флокуляцию загрязнений реагентами.
В этом случае узел сооружений
отстаивания дополняют узлом реагентной
обработки воды.
ОТСТОЙНИК — сооружение на
станции очистки природных и сточных вод
в виде резервуара или бассейна. Служит
для выделения из сточной жидкости
взвеш. примесей путем их осаждения под
действием силы тяжести при малых скоро-
стях движения потока. См. также
Отстойник вертикальный, Отстойник
горизонтальный, Отстойник радиаль-
ный, Отстойник с вращающимся уст-
ройством для распределения и сбора во-
ды, Отстойник тонкослойный.
ОТСТОЙНИК ВЕРТИ-
КАЛЬНЫЙ — сооружение для очистки
воды, в к-ром процесс осаждения или
всплытия загрязнений происходит в пото-
ке, движущемся вертикально вверх или
вниз. В О.в. наиболее распространены
конструкции, в к-рых исходная вода пода-
ется в центр, трубу, по к-рой движется
вниз и относительно равномерно распре-
деляется по поперечному сечению О.в.
щитом, установл. перед раструбом центр,
трубы, а затем поднимается вверх, при
этом происходит выделение из нее загряз-
нений. Осветл. вода переливается через
водослив в кольцевой лоток и удаляется из
сооружения. Разработаны проекты О.в.
диаметром 4; 6 и 9 м. Эффективность
использования их объема довольно
Отстойник вертикальный
1 — шламоотводящий трубопровод; 2 — отража-
ющий щит; 3 — центр, труба; 4 — подводящий тру-
бопровод; 5 — полупогруженная кольцевая перего-
родка; б — водосборный лоток
284 Отстойник горизонтальный
Отстойник вертикальный с нисходяще-восхо-
дящим потоком
1— шламопровод; 2 — подающий трубопровод; 3 —
приемная камера; 4 — распределит, кольцевой ло-
ток; 5 — полупогруженная кольцевая перегородка,
б — водоприемный лоток; 7 — отводящий трубоп-
ровод
низкая. Коэфф, использования объема
примерно равен 0,4- Имеется О.в. с нисхо-
дяще-восходящим потоком. Вследствие
более благоприятных гидравлич. условий
движения потока этот отстойник обес-
печивает тот же эффект очистки при в
1,3—1,5 раза больших уд. гидравлич. на-
грузках. Существуют О.в, квадратной в
плане формы. В них выделенный осадок
накапливается в четырех одинаковых
приямках. Осадок из О.в. удаляется под
действием гидростатич. напора при
отсутствии к.-л. механизмов. Особенно
эффективно применение О.в. при выде-
лении из сточных вод гелеобразных осад-
ков, к-рые практически невозможно уда-
лять скребковыми механизмами, приме-
няемыми в отстойниках горизонталь-
ных. Представляет интерес О.в., в к-ром
объем разделен цилиндрич. перегородкой
на две зоны. Исходная вода подается в
периферийную зону, а осветл. отводится
из центр, зоны через кольцевые лотки.
Благодаря равномерному отводу воды
обеспечивается достаточно полное
использование объема отстойной части,
при этом коэфф, использования объема со-
ставляет 0,7, а удельная гидравлич. на-
грузка может быть принята 2—2,5 м3/м2.
ОТСТОЙНИК ГОРИЗОН-
ТАЛЬНЫЙ — сооружение прямоуголь-
ной формы для очистки воды, в к-ром
процесс осаждения или всплытия загряз-
нений происходит в потоке воды, движу-
щейся в горизонт, направлении. О.г. пред-
назначен для выделения загрязнений с
плотностью, большей и меньшей плот-
ности воды, может применяться для
очистки малых и больших расходов воды.
Важное значение для эффективной рабо-
ты О.г. имеет равномерное распределение
потока воды по его поперечному сечению,
к-рое определяется конструкцией впуск-
ного устройства исходной воды и сборно-
го — очищенной. Для достижения такого
Отстойник горизонтальный
L — распределит, лоток; 2 — впускные отверстия;
3 — шламоотводящий трубопровод; 4 — шламовый
приямок; 5 —тележка с приводом; б — полупогру-
женный щит; 7 — водоприемный лоток; 8 — скребок
Водосборный лоток с удлиненным водосливом
1 — водосборный лоток; 2 — боковая стенка
горизонт, отстойника
распределения иногда на небольшом рас-
стоянии перед впускным трубопроводом
устанавливают щелевую перегородку.
Однако эффективнее такой перегородки
наклонный отбойный щит, образующий с
передней торцевой стенкой О.г. щель. За
ним на небольшом удалении устанавлива-
ют дырчатую перегородку. Общая пло-
щадь отверстий в перегородке составляет
7 % площади поперечного сечения О.г. Та-
кая конструкция обеспечивает достаточно
хорошее распределение входящего потока
(коэфф, распределения равен примерно
80%).
Очищ. вода из О.г. через водослив
отводится в водосборный лоток. Для
снижения гидравлич. нагрузки на во-
досливн. кромку лотка, а следовательно,
более равномерн. распределения воды по
горизонт, площади отстойника, в нек-рых
случаях удлиняют кромку водослива —
используют боковые стенки лотка и уст-
раивают водосборн. лотки на боковых
стенках отстойника. Для более полного
использования объема перед водосливом
устанавливают полупогруж. перегородку,
к-рая также служит для удержания
всплывших на поверхность легких загряз-
нений (масел, нефтепродуктов и т.п.).
Осевший на дно шлам удаляется скребко-
вым механизмом, сдвигающим его в
приямки, располож. в начале О.г. Из
приямков шлам отводится через шламоп-
ровод под действием гидростатич. дав-
ления или гидроэлевачором. Если шла-
мопровод уложен под днищем О.г., шлам в
него попадает через донные клапаны, ус-
тановл. в каждом приямке. Скребковый
механизм представляеч собой бесконеч-
ную цепь сзакрепл. на ней скребками или
тележку в виде фермы с одним скребком.
В последнем случае на боковых стенках
О.г. укладывают рельсовые пути, по к-
рым движется тележка. Привод фермы
должен быть реверсивным, а скребок при
движении фермы в обратном направлении
подниматься вверх. Плавающие загряз-
нения и осевший на дно шлам в О.г. удаля-
Отстойник горизонтальный с несколькими
шламовыми приямками
1 — водорасп ределит. щит; 2 —дырчатая водорасп-
ределит. перегородка; 3 — водосборный лоток; 4 —
шламовые приямки; 5 — шламоотводящие пат-
рубки
Отстойник радиальный 285
ются, как правило, одним и тем же скреб-
ковым механизмом. Плавающие загряз-
нения сгоняются к поворотной щелевой
трубе или маслосборному лотку, по к-рым
отводятся из О.г. В зарубежных конст-
рукциях О.г. шлам и плавающие загряз-
нения, как правило, удаляются разными
скребковыми механизмами.
Для О.г. малых в плане размеров уст-
раивают неск. шламовых приямков и рас-
полагают их по длине сооружения. В этом
случае осадок накапливается в приямках и
удаляется под действием гидростатич. на-
пора. О.г., применяемый для локальной
очистки сточных вод, целесообразно вы-
полнять из металла. Осадок из приямков
под действием гидростатич. напора посту-
пает в шламосборный лоток, транс-
портирующий его на узел обезвоживания.
ОТСТОЙНИК РАДИАЛЬНЫЙ —
сооружение для очистки воды, в к-ром
поток движется из центр, части в радиаль-
ном направлении к периферии, где распо-
ложен кольцевой водосборный лоток. В
отечеств, практике применяют О.р. круг-
лой формы; за рубежом существуют квад-
ратные О-р. Осн. преимущества О.р.
состоят в большой длине водосливной
кромки водоприемного лотка и как
следствие — в малой скорости потока на
входе из отстойной зойы сооружения, в к-
рой из воды выделяются наиболее трудно
осаждаемые примеси и уменьшается под-
сос выпадающего осадка. Для снижения
гидравлич. нагрузки на водослив водо-
сборный лоток устанавливают на неболь-
шом удалении от стенки О.р., вследствие
чего внутр, и внешн. борта лотка выполня-
ют роль водослива. При этом нагрузка на
водосливную кромку уменьшается в 2
раза. В О.р. больших размеров для
снижения скорости потока на выходе рас-
полагают два кольцевых лотка. Большую
роль для эффективной работы О.р. играет
горизонтальность водосливной кромки. Ее
отсутствие вызывает струйность потока и
снижает коэфф, использования объема со-
оружения, что является причиной сокра-
щения продолжит, процесса отстаивания.
Для равномерности отвода очищ. во-
Отстойник радиальный
1 — подающий водопровод; 2 — полупогруженная
кольцевая струенаправляющая перегородка; 3 —
центральный привод; 4— впускное устройство;
5 — ферма со скребками; б — водоприемный коль-
цевой лоток
ды из О.р. устраивают зубчатый водослив.
Расчет водослива сводится к определению
числа треугольных вырезов. Для этого не-
обходимо задаться высотой слоя воды
перед треугольным водосливом А и затем
по формуле Qi - 1.4А2,5 рассчитать расход
Q1, отводимый через один водослив. После
этого, исходя из общего расхода, следует
определить необходимое число во-
досливов — треугольных вырезов и расп-
ределить их равномерно по водосливной
кромке лотка. Центр, угол треугольного
водослива должен быть 90 . На эф-
фективность работы О.р. оказывает
значит, влияние равномерность распреде-
ления входящего водного потока. Установ-
лено, что щит, расположенный на неболь-
шом расстоянии от входа воды в отстойную
зону О.р., способствует ее равномерному
распределению и должен быть погружен
на половину глубины воды в отстойнике.
Существует еще ряд приспособлений для
более равномерного распределения воды
на входе в О.р., напр., разл. рода насадки,
устанавливаемые на трубе, подводящей
исходную воду.
При наличии в воде большого кол-ва
тяжелых механич. загрязнений, к-рые мо-
гут засорить подающий трубопровод при
временном отключении О.р., исходную
воду в него подают сверху. В этом случае
подающий трубопровод прокладывают по
радиусу над О.р. Наиболее равномерное
распределение воды обеспечивает
пропорцион, водораспределит. устройст-
во. Оно состоит из набора равноудаленных
одна от др. диафрагм, кромки отверстий в
к-рых расположены по поверхности ус-
ловного конуса. При скорости восходяще-
го потока воды не менее 0,25 м/с за счет
разных диаметров отверстий в диафраг-
мах поток делится равномерно по высоте.
Но даже достаточно равномерное распре-
деление потока воды на входе в соору-
жение нарушается при дальнейшем
движении его от центра к периферии. Это
объясняется конвекц. потоками, к-рые
возникают при неравномерном распреде-
лении темп-ры воды в объеме сооружения.
Влияние конвекц. потоков особенно про-
является при высокой темп-ре очищаемой
воды и при значит, разнице в темп-pax во-
ды и атмосферного воздуха. Кроме того,
отрицат. влияние на равномерность расп-
ределения воды оказывают потоки,
возникающие в результате разности плот-
Распредслит. устройство с насадками (а), ко-
аксиальное (6) и пропорциональное (в)
I — подающий трубопровод; 2 — канал,
формирующий поток;} —-диафрагмы
ностей воды вследствие неравномерности
распределения концентраций взвеш. в-в.
При расчете О.р. эту неравномерность не-
обходимо учитывать, вводя коэфф,
использования объема.
Осадок, выпавший на дно О.р., име-
ющего уклон к центру около 0,01, сдвига-
ется скребками к центр, приямку. Скребки
закреплены на ферме, расположенной по
радиусу и имеющей периферийный или
центр, (в последних конструкциях)
привод. В случае расположения привода
на периферии на стенке О.р. крепят коль-
цевой рельс или укладывают плоское ме-
таллич. кольцо. Осадок из приямка удаля-
ется через шламопровод под действием
гидростатич. напора либо откачивается
насосом. В последнем случае О.р.
блокируют с насосной станцией. Для уда-
ления всплывших и накапливающихся на
поверхности воды в-в (жира, масел, неф-
тепродуктов и т.п.) на ферме устанавлива-
ют скребок, сдвигающий плавающие в-ва
в периферии или полупогруж. кольцевой
перегородке, к-рая устанавливается перед
водосливом и предупреждает вынос из
О.р. плавающих в-в с осветл. водой. В
периферийной части рядом с полупогруж.
перегородкой расположен плавающий (на
286 Отстойник с вращающимся устройством для распределения и сбора воды
Отстойник радиальный с камерой хлопьеобра-
зования
1 — маслосборный лоток; 2 — камера хлопьеобразо-
вания; 3 — распределит, устройство; 4 — водосбор-
ная система; 5 — скребковая ферма; б — зона
отстаивания
поплавках) бункер. При набегании на пос-
ледний скребка он уходит под воду и в него
поступают плавающие загрязнения, соб-
ранные с поверхности воды за один оборот
фермы. Длительный опыт работы показы-
вает ненадежность такой конструкции для
удаления задержанных плавающих за-
грязнений. Более надежен в работе
радиально располож. лоток, на к-рый на-
бегает скребок, закрепленный на ферме.
Эта конструкция обеспечивает меньшие
потери воды с удаляемыми плавающими
загрязнениями.
В отечественной практике применя-
ют О.р. диаметрами 18; 24; 28; 30; 40; 50 и
100 м. С увеличением диаметра значит,
влияние на эффективность отстаивания
может оказывать ветер, вызывающий
циркуляц. потоки и неравномерность рас-
пределения воды. Расчет О.р. сводится к
определению' его максимально до-
пустимой произ-сти, к-рую рассчитывают
исходя из требуемой степени очистки и за-
даваемой гидравлич. крупности за-
держиваемых частиц (см. Отстаивание
воды). Для очистки сточных вод от мел-
кодисперсных взвеш. в-в применяют коа-
гуляцию. Процесс отстаивания коагулир.
хлопьев более эффективен при
объединении камеры хлопьеобразования с
отстойным сооружением. В О.р. в центр,
части расположена камера хлопьеобразо-
вания циклонного типа. По произ-сти О.р.
с учетом расчетной концентрации взвеш.
в-в и их хар-к определяют объем выпавше-
го осадка, назначают период его удаления
и рассчитывают его влажность.
ОТСТОЙНИК С ВРАЩАЮ-
ЩИМСЯ УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ РАСП-
РЕДЕЛЕНИЯ И СБОРА ВОДЫ — соору-
жение для очистки сточных вод. Сущест-
венным недостатком отстойников
радиальных и горизонтальных, снижа-
ющим эффективность их работы, является
резко выраженная струйность потока воды
и наличие в связи с этим турбулентных
пульсаций, тормозящих осаждение взве-
шенных частиц. Эти недостатки в значит,
мере ликвидируются при распределении
воды с помощью вращающихся устройств,
у к-рых скорость выхода воды равна часто-
те их вращения. Устройства этого типа
разработаны в 1959 И.В.Скирдовым и пос-
троены на ряде очистных сооружений
страны. Основными элементами
отстойника являются круглый резервуар
глубиной 2,5—3 м, вращающееся устрой-
ство для распределения и сбора воды, к-
рое расположено радиально и связано с
фермой илоскреба. Кроме того, отстойник
имеет жиросборник, приямок для осадка и
камеру для регулирования уровня воды в
водосборном лотке. Водораспределит. и
водосборный лотки совмещены. Они за-
топлены и разделены криволинейной
перегородкой. Водораспределительный
лоток снизу ограничен щелевым днищем,
с наружной стороны — рядом лопаток с
внутренней струенаправляющей перего-
родкой. Водосборный лоток имеет водо-
Первнчный отстойник с вращающимся водорас-
пределит. и водосборным устройствами
1 — водосборный лоток; 2 — кольцевой зазор; 3 — во-
дораспределит. лоток; 4 —трубопровод осветлен-
ной воды; 5 — воздушные затворы; б —то-
коприемник; 7 — привод; 8 —скребки; 9 —струе-
направляющие лопатки; 10—жиросборник;
11 — струенаправляющая разделит, стенка; 12 —
полупогруженный щит
Отстойник тонкослойный 287
Отстойник с донным вращающимся распре-
делит. устройством и стабилизатором слоя ила
I — илосос; 2 — стержневая решетка; 3 — труба
стабилизатора слоя ила; 4 — распределит, устройст-
во; 5 — водосборное устройство
непроницаемое днище и водосливную
стенку.
Исходная вода по дюкеру поступает в
центр, часть отстойника и переходит в во-
дораспределит. лоток, где проходит между
лопатками в зону отстаивания. Из этой зо-
ны отстоенная вода переливается в лоток
водосборного устройства через затоплен-
ный водослив. Из водосборного лотка через
кольцевую камеру в центре отстойника во-
да по дюкеру поступает в камеру осветлен-
ной воды. Эта камера снабжена регу-
лируемым водосливом, с помощью к-рого
устанавливается уровень воды в водосбор-
ном лотке и измеряется расход очищенных
сточных вод. Изменением частоты вра-
щения распределит, устройств в зоне
отстаивания создаются оптим. условия для
осаждения взвеш. в-в. При колебаниях в
расходах поступающей воды заданный
гидравлич. режим поддерживается изме-
нением частоты вращения распределит,
устройства с помощью регулируемого
электропривода, к-рый управляется авто-
матически по сигналу от измерителя рас-
хода.
Благоприятные гидравлич. условия в
отстойниках с вращающимися водорасп*
ределит. устройствами позволяют в 1,5—2
раза уменьшить глубину резервуара и в 1,5
раза необходимую площадь сооружений.
Разработаны модификации отстойников с
вращающимися распределит, устройст-
вами, предназначенные для осветления
нефтесодержащих сточных вод и разде-
ления иловых смесей после сооружений
биологич. очистки. Для очистки воды, со-
держащей нефтепродукты, водораспре-
делит. и водосборный лотки, дополненные
щелевыми перекрытиями, размещают
ниже уровня воды, а отстойник оборудуют
радиально расположенными нефтесбор-
ными трубами.
При разделении иловых смесей в
отстойниках наблюдаются донные стоки,
возникающие вследствие разницы в плот-
ностях поступающей и осветленной
жидкости. В отстойниках с враща-
ющимися распределит, устройствами это
отрицат. явление устраняется за счет соот-
ветствующего увеличения частоты вра-
щения распределит, устройств, а также
размещения их в придонном слое осадка.
Водосборные устройства в виде дырчатых
труб или лотков располагают у поверх-
ности воды. Вторичный отстойник с дон-
ными распределит, устройствами состоит
из цилиндрич. резервуара глубиной 4—
5 м с плоским днищем, под к-рым располо-
жены дюкеры для подвода иловой смеси,
отвода осветленной воды.и удаления ила.
В нижней части отстойника расположено
распределит, устройство в виде радиаль-
ных труб, к-рые имеют на боковой повер-
хности ряд окон с находящимися возле них
лопатками. У дна параллельно распре-
делит. трубам размещены трубы илососов.
На уровне 1 м от поверхности воды распо-
ложены дырчатые трубы, соединенные с
илососами. В верхней части отстойника
находится водосборное устройство, к-рое,
как и водораспределит. трубы и илосос,
связано с фермой, непрерывно вращаю-
щейся с помощью электропривода. Иловая
смесь по дюкеру поступает в отстойник, а
через приемную камеру в центр, части —
в распределит, трубы, из к-рых она выте-
кает через боковые отверстия и лопатками
направляется в сторону, противополож-
ную вращению устройства. Частоту вра-
щения подбирают т.о., чтобы обеспечить
оптим. условия флокуляции и уплотнения
иловой смеси. Вода проходит через взвеш.
слой ила и сливается в водосборное уст-
ройство. При этом, фильтруясь, она осво-
бождается от мелких частиц ила, что
повышает эффект отстаивания. Уплот-
ненный ил отводится со дна илососами в
центр, часть и далее дюкером за пределы
сооружения. Уровень ила стаби-
лизируется с помощью труб, расположен-
ных между водораспределит. и водосбор-
ным устройствами, из к-рых ил поступает
в илососы. При эффективном использо-
вании объема этого отстойника его произ-
сть по сравнению с произ-стью радиаль-
ных отстойников можно увеличить в 1,5—
2 раза. Оборудование распределит, уст-
ройств стержневыми решетками дает
возможность ускорить процесс уплот-
нения ила, т.к. при медленном пере-
мешивании образуются каналы в гелеоб-
разной структуре ила, через к-рые уходит
вода. Это позволяет использовать
отстойники с вращающимися распре-
делит. устройствами при повыш. концент-
рациях иловых смесей, вследствие чего
увеличивается пропускная способность
сооружений биологич. очистки.
отстойник тонко-
слойный — сооружение для очистки
воды прямоугольной или круглой формы,
объем к-рого разделен наклонными
паралл. пластинами на отд. слои-ярусы. В
каждом из них происходит отстаивание
воды, а благодаря наклону пластин — уда-
ление (сползание) выделенного осадка.
Узел распределения воды между яру-
сами — один из осн. элементов О.т. Недо-
статочно равномерное распределение в
нем потока воды резко снижает эффект
очистки, т.к. увеличивает скорость ее
движения водних ярусах за счет снижения
в других. Это является причиной вынуж-
денного снижения произ-сти О.т. и эко-
номим. неэффективности его применения.
Большое влияние на эффективность рабо-
ты О.т. оказывает угол наклона пластин.
Он должен быть 55—60°. Если угол накло-
на меньше требуемого, то зашламляются
ярусы и становится необходимой их
периодическая промывка. Если угол на-
клона выбран с большим запасом, повы-
шается скорость сползания осадка. На
границе между сползающим осадком и
движущимся потоком воды вследствие сил
трения возникают возмущающие потоки,
взвешивающие частицы сползающего
шлама и вторично загрязняющие поток
воды.
Существуют три схемы работы О.т.:
противоточная, прямоточная и перекрест-
ная. При противоточной схеме осадок
движется против движения осн. потока;
при прямоточной —- направления
движения этих двух потоков совпадают;
при перекрестной схеме осадок движется
поперек направления движения осн. пото-
ка. Известны О.т. неск. типов, работа-
ющие по противоточной схеме. В одном из
них вода движется вверх навстречу осад-
ку, сползающему вниз и накапливающе-
муся в приямке. Другой О.т. представляет
собой обычный отстойник горизонталь-
ный, дополненный тонкослойными бло-
ками, благодаря чему увеличивается
произ-сть и повышается эффективность
очистки воды. С этой же целью
отстойники радиальные и вертикальные
иногда дополняют блоками из параллел.
пластин, к-рые можно использовать при
реконструкции очистных станций.
Противоточное движение осветленной во-
ды и осадка более эффективно по срав-
нению с прямоточным и поперечноточ-
ным, т.к. при нем наблюдается более эф-
фективная агломерация взвеш. в-в. Раз-
новидностью О.т., работающего по
288 Отступка
Отстойник тонкослойный
а — работающий по противоточной схеме; б —
горизонт, отстойник с тонкослойным блоком; в —
формы каналов трубчатых отстойников; 1 — лотки
осветл. воды;2 — буферный отсек; 3 — секция с тон-
кослойными блоками; 4 — приемный отсек; 5 —
трубопровод подачи исходной воды; б — тонкослой-
ные блоки; 7 — отвод шлама
противоточной и прямоточной схемам,
является трубчатый отстойник, в к-ром
ярусы разделены вертик.перегородками
на самостоят. каналы-трубы, что позволя-
ет повысить ламинарность потока воды.
Др. преимущество трубчатого отстой-
ника — возможность использования, пле-
ночного материала для изготовления бло-
ков, поскольку трубчатая конструкция
обладает большой жесткостью, т.к. может
быть сформирована гофриров. листами
разной формы. Известна конструкция
трубчатого блока, выполненная из
полиэтиленовой пленки толщиной 150—
200 мк. Блок, устанавливаемый в О.т.,
растягивается в жестком каркасе. Осн. не-
достаток О.т. с противоточной схемой —
неудачное решение узла распределения
воды между ярусами. Поэтому коэфф,
использования последних при расчете
О.т., работающих по этой схеме, принима-
ют не более 0,5. Лучшее распределение во-
ды между противоточными ярусами обес-
печивается при равномерном сборе осветл:
воды с поверхности благодаря оборудо-
ванию О.т. дополнит, водосборными лот-
ками или затопл. дырчатыми трубами.
Последние объединены общим трубопро-
водом или лотком, соединенным с во-
доприемной камерой, имеющей
регулируемый по высоте водослив, к-рый
необходим для поддержания заданного
уровня воды в О.т.
Наиболее равномерное распределение
воды между ярусами обеспечивается в О.т.,
Тонкослойный отстойник, работающий по
перекрестной схеме
1 — распределит, устройство; 2 — блоки паралл.
пластин;.? — полупогруженная перегородка; 4 — во-
доприемный лоток
работающем по перекрестной схеме. В этом
случае О.т. имеет прямоугольную форму,
паралл. пластины располагаются т.о., что
сползающий осадок концентрируется по оси
О.т. Исходная вода подается через распре-
делит. трубопровод, имеющий стояки,
оканчивающиеся раструбами, поверну-
тыми к торцевой стенке О.т.
Недостаток О.т., работающего по
перекрестной схеме, состоит в повыш.
затратах на материал паралл. пластин,
т.к. во избежание прогиба их необходимо
изготовлять из толстых металлич.
листов.
Существует неск. конструкций О.т.,
отличающихся между собой способом ус-
тановки пластин. В одних конструкциях
пластины объединяют с помощью каркаса
в блоки, в др. — в объеме О.т. монтируют
раму с направляющими металлич. поло-
сами, на к-рые укладывают пластины.
При таком монтаже обеспечивается более
надежная стыковка пластин, образующих
один ярус.
О.т., имеющие малые размеры, целе-
сообразно изготовлять из металла и распо-
лагать на эстакаде над уровнем земли. В
этом случае удаление осадка и подача
очищ. воды на последующие сооружения
могут производиться самотеком.
В О.т. достигается такой же эффект
осветления воды, как в отстойниках
горизонтальных и вертикальных при
значит, меньшей занимаемой ими пло-
щади. Благодаря этому их иногда удобно
использовать внутри технологич. схемы
процесса производства продукта, предотв-
ращая потери сырья или производимого
продукта со сточными водами.
ОТСТУПКА — полость между
поверхностью отопительной печи и сте-
ной помещения; может быть открытой и
закрытой по бокам. Теплоотдача в
широкую (шириной 130 мм и более)
открытую О. не отличается от теплоотдачи
с открытой поверхности печи. При закры-
той О. теплоотдача с поверхности выходя-
щей в нее стенки печи уменьшается
практически вдвое.
ОХЛАЖДАЮЩИЙ ПРУД, о х л а-
д и т е л ь н ы й пруд — естеств. или ис-
кусств. открытый водоем, служащий для
понижения темп-ры воды, отводящей теп-
лоту от теплообменных аппаратов, комп-
рессоров и др. оборудования в системах
оборотного водоснабжения ТЭС и пром,
предприятий. Охлаждение происходит
главным образом вследствие испарения и
конвективной теплоотдачи (вода — воз-
дух) . Темп-ра воды зависит от метеороло-
гии. условий (темп-ры и влажности атм.
воздуха, общей облачности и скорости вет-
ра) и темп-ры поступающей нагретой во-
ды. О.п. сравнительно прост в эксплуата-
ции и большую часть года (особенно в зим-
ний период) может обеспечить более низ-
кую темп-ру воды, чем другие ее
охладители — градирни, брызгательные
бассейны, но для этого должен иметь зна-
чит. площадь зеркала воды (3—5 м2 на
1,16 кВт, или 1000 ккал/ч теплоты, отда-
ваемой водой). Поэтому О.п. применяют
обычно в том случае, когда имеется ес-
теств. пруд или озеро с достаточной пло-
щадью зеркала воды или когда может быть
использовано водохранилище, создавае-
мое на маловодной реке путем перегора-
живания ее русла плотиной. Для наилуч-
шего использования площади зеркала О.п.
должны обеспечиваться возможно боль-
шие длина и ширина струи, движущейся в
О.п. от места сброса теплой воды до водо-
забора (транзитная струя). С этой делыо в
О.п. сооружают т.н. струераспределит. и
струенаправляющие дамбы, шпунтовые
стенки и пр. По сравнению с градирнями и
с брызгательными бассейнами подача во-
ды в О.п. осуществляется на меньшую вы-
соту, вследствие чего уменьшаются напо-
ры и, следоват., сокращается расход элек-
троэнергии на привод циркуляц. насосов.
Применение О.п. оправдывает себя для
крупных потребителей воды, при наличии
естеств. водоема с достаточным зеркалом
воды или искусств, водохранилища, пред-
назначенного для др. целей, напр. регули-
рования стока.
ОХЛАЖДЕНИЕ ВОЗДУХА «поли-
тропное — процесс изменения парамет-
Очистка глубокая сточных вод малых населенных пунктов 289
ров воздуха с понижением темп-ры и эн-
тальпии, осуществляемый в поверхност-
ных и контактных теплообменных аппа-
ратах кондиционеров (воздухоохладите-
ли, форсуночные камеры, пенные и пле-
ночные аппараты). Процесс происходит
при нач. темп-ре первичного хладоносите-
ля ниже температуры мокрого термо-
метра. Процесс охлаждения сопровожда-
ется осушкой воздуха, если первичный
теплоноситель имеет нач. темп-ру ниже
тонки росы.
ОХЛАЖДЕНИЕ ВОЗДУХА СУ-
ХОЕ — простейший процесс изменения
состояния влажного воздуха, протекаю-
щий с уменьшением темп-ры и уд. энталь-
пии при пост. уд. влагосодержании возду-
ха. Процесс О.в.с. осуществляется в сухих
воздухоохладителях. В таких аппаратах
нет конденсации водяных паров на охлаж-
дающей поверхности. Аналогичный про-
цесс изменения состояния влажного воз-
духа протекает в помещении без источни-
ков вла™ при воздушном отоплении.
Схема на диаграмме I — d процесса сухого
охлаждения воздуха
точки Ни К — начало и конец процесса охлаждения;
t—перепад температуры; А/ — перепад уд. эн-
тальпии; £ — угловой коэфф, луча процесса
Лун процесса О.в.с. на диаграмме /—
d влажного воздуха направлен вниз по ли-
нии d “ const. Угловой коэфф, луча про-
цесса равен — оо . При более глубоком ох-
лаждении воздуха и выпадении влаги на
охлаждающей поверхности происходит
осушка воздуха (см. Политропный про-
цесс) .
ОЧИСТКА ВОЗДУХА АБСОРБ-
ЦИОННАЯ — метод, основан, на способ-
ности жидкостей растворять газы. В про-
цессе абсорбции участвуют две фазы —
жидкая и газовая. При абсорбции проис-
10 Заказ 4724
ходит переход в-ва из газовой в жидкую,
при десорбции, наоборот, — из жидкой в
газовую фазу. Т.о., абсорбция — процесс
избирательного поглощения газа жидко-
стью, а десорбция — процесс выделения
газа из жидкости. В-ва, к-рые содержатся
в газовой фазе и при абсорбции переходят
в жидкую фазу, наз. абсорбционным ком-
понентом, или абсорбтивом. В-во, содер-
жащееся в газовой фазе и при абсорбции
не переходящее в жидкую фазу, наз. га-
зом-носителем, или инертным газом. В-
во, в к-ром происходит растворение абсор-
бируемых компонентов, наз. растворите-
лем, поглотителем, или абсорбентом. В ка-
честве последнего используют воду, а
также органич. и неогранич. растворите-
ли, к-рые не вступают вхим. реакцию с аб-
сорбируемыми компонентами. Различают
физ. и хим. абсорбцию (хемосорбцию).
Физ. абсорбция — процесс физ. растворе-
ния абсорбируемого компонента в раство-
рителе, не сопровождающийся хим. реак-
цией. Абсорбция происходит в том случае,
если парциальное давление абсорбируе-
мого компонента в газовой среде больше
равновесного парциального давления это-
го же компонента надданным раствором.
Чем больше разница между этими давле-
ниями, тем больше движущая сила про-
цесса и тем с большей скоростью протекает
абсорбция. Для многократного использо-
вания поглотитель подвергают регенера-
ции. При хемосорбции абсорбируемый
компонент вступает вхим, реакцию с по-
глотителем, образуя новые хим, соедине-
ния в жидкой фазе. Здесь возможно проте-
кание обратимой и необратимой реакции.
В обоих случаях равновесное парциальное
давление абсорбтива значительно ниже
его давления при физ. абсорбции, поэтому
хемосорбц. процессы при прочих равных
условиях обеспечивают более полное из-
влечение компонентов из газовых смесей.
Регенерацию абсорбентов при обратимых
хемосорбц. процессах, проводят теми же
методами, что и при физ. абсорбции. Реге-
нерацию поглотит, растворов, получае-
мых в необратимых хемосорбц. процессах,
осуществляют хим. методами. В качестве
абсорбентов в процессах хемосорбции ис-
пользуют водные растворы разл. солей и
органич. растворителей.
О.в.а. применяют для очистки выбро-
сов от диоксида серы (абсорбция водой,
известняковыми и известковыми метода-
ми, оксид-гидроксидом магния, суспен-
зией оксида цинка, хемосорбция на основе
натрия, абсорбция растворами солей на-
трия, калия или аммония, аммиачнными
методами, расплав, солями и др.), серово-
дорода (абсорбенты — мышьяково-содо-
вый, мышьяково-поташный, этанол-ами-
ны, содовый, поташный, цианамид каль-
ция, раствор соды и сульфата никеля, рас-
твор фосфата кальция, аммиачный
раствор и др.), сероуглерода и меркапта-
нов (щелочные методы), оксидов азота
(абсорбция водой, щелочами, селектив-
ными абсорбентами), фторсодержащих
соединений (абсорбция водой, водными
растворами щелочей, солей и нек-рых сус-
пензий) , хлора и его соединений (абсорб-
ция водой, водными растворами щелочей
и органич. в-в, водными суспензиями и ор-
ганич. растворителями), оксидов углерода
(абсорбция или промывка газа жидким
азотом, абсорбция водно-аммиачными
растворами закисных солей ацетата, фор-
миата или карбоната меди).
Абсорбц. методы очистки газов под-
разделяют: по абсорбируемому компонен-
ту; по типу применяемого абсорбента; по
схеме процесса — с циркуляцией газа и
без нее; по использованию абсорбента — с
регенерацией и возвращением его в цикл
(циклические) и без регенерации (нецик-
лические); по использованию улавливае-
мых компонентов — с рекуперацией и без
нее; по типу рекуперируемого продукта;
по организации процесса — периодиче-
ские и непрерывные; по конструктивным
типам абсорберов.
ОЧИСТКА ГАЗОВ И ВОЗДУХА
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ — способ очистки
путем хим. взаимодействия, приводящего
к конверсии вредных примесей в присут-
ствии спец, катализаторов — в-ва, изме-
няющего скорость хим. взаимодействия.
Осуществляется в каталитических реак-
торах.
ОЧИСТКА ГАЗОВ И ВОЗДУХА
КОНДЕНСАЦИОННЫМИ МЕТОДА-
МИ — метод очистки, основанный на
уменьшении давления насыщ. пара улав-
ливаемого летучего растворителя при пот
нижении темп-ры. Смесь паров раствори-
теля с воздухом предварит, охлаждают в
теплообменном аппарате, а затем кон-
денсируют. Достоинства метода — про-
стота аппаратурного оформления и экс-
плуатации установки. Процесс очистки
осложняется тем, что содержание паров
растворителей в очищаемых смесях обыч-
но превышает нижний предел их взрывае-
мости. Др. недостатками являются: высо-
кий расход холода; низкий процент кон-
денсации паров растворителей; значит,
расход электроэнергии. Метод рентабелен
при содержании паров растворителя в
очищаемом потоке > 100 г/м3.
ОЧИСТКА ГЛУБОКАЯ СТОЧ-
НЫХ ВОД МАЛЫХ НАСЕЛЕННЫХ
ПУНКТОВ — способ очистки, обеспечи-
вающий больший эффект удаления за-
грязнений, чем полная биологич. очистка,
вт.ч. по БПК, взвешенным в-вам, соедине-
ниям азота и фосфора. Глубокая очистка
может осуществляться за счет дополнения
к традиц. сооружениям сооружений доо-
чистки. Наиболее экономичные, простые
290 Очистка и обессоливание сточных вод ионным обменом
Схема установки доочистки сточных вод с
микрофильтром
I — установка биологич. очистки; 2 — трубопровод
подачи сточных вод; 3 — промывная система; 4—
отвод доочищенных вод; 5— микрофильтр; 6 —
эрлифт для отвода промывных вод
Схема установки доочистки сточных вод с намыв-
ным фильтром
I — подача сточных вод; 2 — установка биологич.
очистки;? и 5 — баки; 4 — насосы; б — вода с фильтр-
ующим материалом; 7— намывной фильтр; 8 —
фильтрующие материалы; 9— дренажный лист;
10 •—отработавшие фильтрующие материалы; 11 —
отвод доочищенной воды
и надежные сооружения доочистки —
биологические пруды, в к-рых происходит
снижение содержания органич. и взве-
шенных в-в, биогенных элементов и бак-
тер. загрязнений.
В теплый период года БПК очищен-
ных в биологич. прудах сточных вод
уменьшается до 5—6 мг/л, а содержание
взвешенных в-в до 15—30 mi/л. При цве-
тении воды показатели доочистки могут
ухудшаться. В холодный период года эф-
фект доочистки может достигать 70%, т.е.
БПК до 3—5 мг/л, содержание взвешен-
ных в-в до 10 мг/л. В осн. биологич. пруды
рекомендованы для применения в IV кли-
матической зоне, т.е. в р-нах с расчетной
зимней темп-рой не ниже -15°С. При от-
сутствии земельных участков для устрой-
ства биологич. прудов или при ограниче-
нии их применения по гидрология., кли-
матич. и др. местным условиям для доочи-
стки возможно применение фильтров с
зернистой загрузкой с восходящим пото-
ком жидкости и каркасно-засыпных
фильтров. Фильтры обеспечивают сниже-
ние БПК и взвешенных в-в до 5—6 мг/л.
Более глубокая очистка достигается при
использовании хим. реагентов при фильт-
ровании со скоростью до 5—6 м/ч с восхо-
дящим потоком воды. В качестве реагента
можно использовать железный купорос
дозой до 15 мг/л по товарному продукту.
Значит, дешевле и проще в эксплуатации
микрофильтры, обеспечивающие эффект
снижения по БПК на 30—40% и по взве-
шенным в-вам на 50—60%. Разработаны
микрофильтры для доочистки пропускной
способностью 50 и 200 м3/сут типа МФ50
и МФ200.
Глубокую доочистку сточных вод по-
сле полной биологич. очистки их обеспе-
чивают фильтры намывные (до содержа-
ния взвешенных в-в — 4 мг/л, БПК —
3 мг/л). Разработаны намывные фильтры
пропускной способностью 200 и
7Q0 м3/еут типа НФ200 и НФ700. В каче-
стве фильтрующего материала использу-
ют сетку с ячейками 35—40 мкм и вспомо-
гат. материала — перлитовый песок. Ско-
рость фильтрования — 3,5 м/ч, расход
перлита — 6 г на 1 г задерживаемых взве-
шенных в-в. Период между промывка-
ми — 2 сут.
Для удаления азота из сточных вод
малых нас. пунктов применяют метод нит-
рификации — денитрификации. Он мо-
жет осуществляться двумя способами —
разделением аэротенка на две зоны (нит-
рификации — денитрификации) или пе-
риодич. отключением системы аэрации.
Продолжительность ее отключений опре-
деляют опытным путем во время наладки,
ориентировочно она может быть принята
равной 2 ч.
Для удаления фосфора из сточных
вод рекомендовано введение реагентов в
аэротенки (симультанное осаждение). В
качестве реагента могут использоваться
сульфат алюминия, железный купорос
или известь. Расход реагента зависит от
содержания фосфора в очищаемых сточ-
ных водах. При использовании в качестве
реагентов солей железа или алюминия они
могут добавляться в аэротенк 1—2 раза в
сутки, а известь — непрерывно. Эффект
удаления фосфора — 80%.
Глубокая очистка сточных вод, обес-
печивающая показатели чистой речной
воды, достигается гетерогенно-каталич. и
электрокаталич. окислением. В первом
случае в качестве окислителя используют
гипохлорит натрия, получаемый электро-
лизом раствора поваренной соли. Затем
сточные воды пропускают через фильтр,
загруженный пиролюзитом, служащим
катализатором и являющимся отходом
произ-ва. Регенерация пиролюзита про-
изводится серной к-той, к-рая после мно-
гократного использования нейтрализуется
известью. Очищенная сточная вода харак-
теризуется след, показателями, мг/л:
БПК? — 2,7; ХПК — 10; взвеш. в-ва —
1,5; фосфаты — 0,22; азот аммоний-
ный — 0,24; азот нитратов — 5,2. Второй
метод отличается тем, что электролизу
подвергаются сами сточные воды с добав-
кой поваренной соли. Очищенные сточ-
ные воды имеют показатели, мг/л:
БПК? — 2; ХПК — 7; взвеш. в-ва — 1,5;
фосфаты — 0,12; азот аммонийный —
0,14; азот нитратов — 6,0.
ОЧИСТКА И ОБЕССОЛИВАНИЕ
СТОЧНЫХ ВОД ИОННЫМ ОБМЕ-
НОМ — удаление из сточных вод токсич-
ных неорганич. и органич. примесей по-
средством гетерогенной хим. реакции
двойного обмена между ионами на твердом
зерне ионообменного материала и рас-
твора.
Ионный обмен — универе, процесс,
обеспечивающий удаление ионизиров.
токсичных примесей до любой заданной
концентрации. Он осуществляется с по-
мощью синтетич. ионообменных смол,
представляющих собой практически нера-
створимые в воде и растворах электроли-
тов полимерные в-ва, имеющие подвиж-
ный ион (катион или анион), способный
вступать в реакцию обмена с ионами того
же заряда, находящегося в растворе. При
положит, заряде подвижных ионов, фик-
сиров. на матрице, ионит обленивает ка-
тионы. Такие иониты наз. катионитами.
При отрицат. заряде фиксиров. на матри-
це ионов иониты обменивают анионы и
наз. анионитами. Иониты выпускают в ви-
де гранул размером 0,2—2 мм. По степени
ионизации групп иониты делят на: силь-
нокислотные катиониты, содержащие,
напр., сульфогруппы, остатки фосфорной
или фосфориновой к-т (сульфокатиониты
КУ-2, КУ-2-20, КУ-23); слабокислотные
катиониты, содержащие карбоксильные,
сульфогидрильные, оксифенильные груп-
пы (КБ-2, КБ-4); сильноосновные анио-
ниты (АВ-16, АВ-17, АВ-29), имеющие
группы аммониевых или сульфониевых
оснований; слабоосновные аниониты
(АН-2ФН, АН-18, АН-22, АА-31, АА-
251), содержащие аминогруппы разл. сте-
пени замещения; аниониты промежуточ-
ной основности (ЭДЭ-1ОП). Одной из
осн. хар-к ионитов является обменная ем-
кость. Различают полную обменную ем-
кость — емкость ионита до полного насы-
щения, статич. (или равновесную) обмен-
ную емкость, динамич. обменную емкость
и рабочую обменную емкость — емкость
ионита в динамич. условиях при определ.
степени регенерации до проскока в филь-
трат извлекаемых ионов в заданных кон-
центрациях. Обменная емкость ионитов
выражается в единицах массы сорбируе-
мых в-в, отнес, к массовой или объемной
единице ионита (г/кг, кг/м3, мг-экв/г, г-
экв/м3), либо в процентах извлекаемого в-
ва от массы воздушно-сухого ионита. Наи-
более часто рабочая обменная емкость
ионитов в технологич. расчетах ионообм.
установок выражается в эквивалентах
Очистка и обессоливание сточных вод ионным обменом 291
(г-экв/м3). Обменная емкость сильнокис-
лотных анионитов и сильноосновных ани-
онитов по отношению к разл. ионам оста-
ется пост, в широком диапазоне значений
pH. Емкость слабокисло’шых катионитов
и слабоосновных анионитов в сильной сте-
пени зависит от величины pl I обрабатыва-
емого раствора, максимальна для слабо-
кислотных катионитов в щелочных средах
(pH > 7), а для слабоосновных аниони-
тов — в кислых средах (pH < 7).
Иониты смеш. типа в обменных реак-
циях проявляют свойства сильной и сла-
бой к-т (катионит КУ-1) или сильного и
слабого основания (анионит ЭДЭ-1ОП).
При контакте с водой и растворами элект-
ролитов происходит набухание ионитов и
увеличение их объема (обычно в 1,5—2
раза). Большинство ионитов выпускается
и хранится во влажном состоянии или под
слоем воды, в связи с чем в зимнее время
они должны находиться в отапливаемых
помещениях. Высохший ионит для приве-
дения в рабочее состояние рекомендуется
выдерживать в течение 20—25 ч в 20 %-м
растворе хлорида натрия. Изменение объ-
ема большинства ионитов происходит и
при переходе из рабочего (для катионитов
в Н+- или Na+-, для анионитов в ОН-фор-
ме) состояния в солевое, к^рое составляет
для ионитов гелевой структуры 10—15, а
макропористой 7—10%. Характерной
особенностью ионитов, важной для их
практич. применения в технологии очист-
ки и обессоливания сточных вод, является
способность к обратным реакциям, что да-
ет возможность регенерации отработ. (на-
сыщ.) ионитов, десорбции из них сорби-
ров. ионов.
При проектировании ионообменных
установок предусматривают след, процес-
сы — перед поступлением на ионообмен-
ную установку сточной воды удаление из
нее взвеш. в-в, нефтепродуктов и др. орга-
нич. примесей, сильных окислителей
(напр., хроматов); ионирование сточной
воды — извлечение из нее катионов и ани-
онов при контакте с катионитом и аниони-
том; взрыхление отработ. ионита перед ре-
генерацией; регенерацию ионитов — де-
сорбцию задерж. катионов и анионов, вос-
становление рабочего состояния ионита;
послерегенерац. отмывку ионитов от ком-
понентов регенерац. растворов; дополнит,
обработку очищ. или обессол. воды в соот-
ветствии с требованиями потребителя;
обезвреживание, переработку, ликвида-
цию элюатов, образующихся при регене-
рации ионитов.
Очистка или обессоливание сточных
вод (ионирование) производится на ионо-
обмен. установках последоват. контакти-
рованием с гранулиров. катионитом в на-
триевой или водородной форме и аниони-
том в солевой (сульфатной или хлорид-
ной) или гидроксильной форме. При
контакте растворов (сточных вод) с Na-
или Н-катионитом происходит обмен из-
влекаемых катионов, раствор, в воде солей
на подвижные Na- илиН-ионы функцион.
группы катионита по ур-ниям: n [АГ] Na 4-
4- Men+sa[A| nMe + «Na+; n [A7J H + Ме11^
[А'|мМе4-пН+,где [AC]—радикал, или
"скелет" катионита; Me — извлекаемый
катион; п — его валентность. При очистке
или обессоливании воды Н-катионирова-
нием повышается ее кислотность. При по-
следующем контактировании катиониров.
воды с анионитом происходит обмен из-
влекаемых из воды анионов на гидроксид-
ионы или др. подвижные анионы функци-
он. группы анионита по ур-ниям:
м[Ап]ОН 4- Ап'^[Ап]нА 4- «ОН';
/г [An] Ai 4- Апз=й=[Ап]дА2+ /ь4ггде [Ап] —
каркас или скелет анионита; Ai; Аг — из-
влекаемый анион; Ai — подвижный ани-
он функцион. группы анионита; п — ва-
лентность извлекаемого аниона. При обес-
соливании сточных вод сорбция анионов
сильных к-т производится из Н-катиони-
ров. воды слабоосновными анионитами на
I ступени анионирования. Анионы слабых
к-т (борной, угольной, кремниевой, си-
нильной) извлекаются на П ступени ани-
онирования сильноосновными анионита-
ми только после практически полного уда-
ления из воды анионов сильных к-т.
Для извлечения анионов, обладаю-
щих сильными окислит, свойствами
(напр., хромат-бихромат-ионы), должны
использоваться слабо- или сильнооснов-
ные аниониты,стойкие к окислит, дейст-
вию этих анионов (АН-8, АН-251, АВ-17).
Содержание взвеш. в-в в воде, подаваемой
на иониты, не должно превышать 8 мг/л,
органич. примесей (hq ХНК) — не более
8 мг/л. При превышении этих величин во-
да, поступающая на ионирование, должна
подвергаться предочистке на механич. и
сорбц. (активные угли) фильтрах. В про-
цессе ионирования воды в фильтрах с
плотным слоем после проскока извлекае-
мых ионов в фильтрат иониты подверга-
ются регенерации. При сорбции ионов в
рабочем цикле иониты уплотняются. Поэ-
тому перед регенерацией они должны под-
вергаться взрыхлению подачей техн, воды
снизу вверх с интенсивностью 3—
5 л/ (с-м2). В зависимости от состава исход-
ной воды и требований потребителя к’ка-
честву очищ. или обессол. воды применя-
ются разл. схемы ионообм. установок.
Для неполного обессоливания при от-
сутствии в сточных водах анионов слабых
к-т или воды, содержащей указ, анионы,
рекомендуются схемы одноступенчатого
Н-катионирования и одноступенчатого
ОН-анионирования с использованием
сильнокислотного катионита и слабоос-
новного анионита. Для более глубокой
очистки или обессоливания сточной воды
схема установки должна включать одно-
двухступенчатое Н-катионирование и
а
г Н?
7-Ц ГЛ ГЛ Г 4 ГЛ ГЛ
Схемы установок по очистке и обессоливанию
сточных вод
а — одноступенчатая схема для очистки и частично-
го обессоливания сточных вод; 6 — схема очистки и
полного обессоливания сточных вод с двухступенча-
тым анионированием; в — схема очистки и полного
обессоливания сточных вод с двухступенчатым
анионированием и удалением углек-ты дегазацией;
г-- схема очистки и полного обессоливания сточных
вод с двухступенчатым анионированием, уда-
лением углек-гы дегазацией и предочисткой на ме-
ханич. и сорбционных фильтрах; К i— Н-катионито-
вые фильтры I ступени;/! ь А и — ОН-анионитовые
фильтры I и II ступеней; Д — декарбонизатор; ПБ—
промежуточный бак; М — механич. фильтры; У —
сорбционные фильтры
двухступенчатое ОН-анионирование с ис-
пользованием как на I, так и на II ступенях
катионирования сильнокислотного катио-
нита, на I ступени анионирования — сла-
боосновного и на II ступени — сильноос-
новного анионитов. При наличии в сточ-
ных водах большого кол-ва углекислоты и
ее солей для предотвращения быстрого ис-
тощения емкости сильноосновного анио-
нита после Н-катионирования вода под-
вергается дегазации в спец, дегазаторах.
Удаление углек-ты из Н-катиоииров. во-
ды производится в дегазаторах с загрузкой
из колец Рашига, с дерев, хордовой насад-
кой или в др. аппаратах. В состав установ-
ки по ионообменной очистке сточных вод,
как правило, включаются сооружения
предочистки от механич. примесей на
кварцевых фильтрах и от органич. загряз-
нений на сорбц. фильтрах, загружаемых
активными уулями. В ряде случаев для ста-
билизации величины pH и извлечения
анионов слабых к-т в ионообменных уста-
новках вместо анионитовых фильтров II
ступени используются фильтры смеш.
действия, загружаемые сильнокислотным
292 Очистка подземных вод от соединений азота
катионитом (КУ-2) и сильноосновным
анионитом (АВ-17-8).
Расчет ионообм. установок производ.
на основании данных по расходу сточной
воды, подвергаемой очистке, ее солесодер-
жанию, рабочей обменной емкости иони-
тов и частоты регенераций ионитовых
фильтров. При расчете ионообм. устано-
вок для очистки или обследования много-
компонентных сточных вод обменную ем-
кость ионита принимают по наименее сор-
бируемому иону, аза его концентрацию —
суммарное содержание всех извлекаемых
ионов (катионов или анионов).
ОЧИСТКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ОТ
СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА — удаление
этих соединений биохим. способом с
целью использования воды для хоз.-пить-
евого водоснабжения. В подземных водах
могут находиться органич. азот, нитриты,
нитраты и ионы аммония. Общее содержа-
ние их обычно не превышает5 мг/л. Нали-
чие соединений азота в воде может стать
причиной развития микробиологии, обра-
зований в водопроводных трубах и резко
интенсифицировать процессы коррозии
металла.
Органич. азот входит в состав гуми-
новых в-в (25—60%), аминокислот (21 —
35%), хлорофилла (1—3%), пептидов и
пр. Он может быть продуктом биологич.
процессов, а также попадать в подземные
воды со сточными. В чистых водах содер-
жание органич. азота (по Къельдалю) не
должно превышать 1 мг/л. Для очистки
подземных вод от нитрат-ионов за рубе-
жом применяют биологич. денитрифика-
цию, используя в качестве источника уг-
лерода уксусную к-ту, природный газ (ме-
тан) , этиловый спирт и т.д. В нашей стране
денитрификация подземных вод не при-
меняется. Нитрит-ионы во много раз ток-
сичнее нитратов. При взаимодействии их
с разл. аминами или алкилкарбонатами
в организме человека могут образовывать-
ся канцерог. нитрозосоединения. ПДК
нитритов (по NOz) для водоемов хозяй-
ственно-питьевого водопользования —
3,3 мг/л. Допустимое содержание нитри-
тов в питьевой воде ~ 1 мг/л (по N). В воде
из артезианских скважин на территории
нашей страны наличие нитрит-ионов в
концентрации > 1 мг/л встречается край-
не редко.
Наиболее часто возникает проблема
удаления Из воды аммонийного азота. При
pH 6—8 в воде находится гл. обр. NH4+
Аммонийный азот может попадать в под-
земные воды со сточными водами; в ре-
зультате аммонификации — разложения
микроорганизмов азотсодержащих орга-
нич. соединений (белков, мочевины, нук-
леиновых к-т и т.п.), а также вследствие
внесения удобрений в почву. Наличие в
воде ионов аммония совместно с нитрата-
ми свидетельствует о недавнем загрязне-
нии воды бытовыми сточными одами.
По отечеств, нормам в источниках хо-
зяйственно-питьевого водоснабжения со-
держание азота аммиака не должно быть
выше 2 мг/л. Согласно европейскому
стандарту в питьевой воде не должно быть
аммонийного азота более 0,5 мг/л. Тра-
диц. метод удаления ионов аммония из во-
ды — хлорирование, к-рое можно осуще-
ствлять в зависимости от качества воды как
до, так и за точкой перелома на кривой
хлоропоглощаемости (зависимости кон-
центрации остаточного хлора от его дозы).
При хлорировании воды могут образовы-
ваться хлорамины, а также молекулы азо-
та; уд. расход хлора составляет б—
15 мг/л, миним. теоретич. расход —
3,55 мг/мг. Практически из всех сущест-
вующих методов удаления аммонийного
азота (аэрация в щелочной среде, обрат-
ный осмос, ионный обмен на клиноптило-
лите) наиболее приемлема биологич. нит-
рификация. Эта технология наиболее эко-
номична и экологически чиста. Под био-
логич. нитрификацией понимают процесс
биологич. превращений восстановл. сое-
динений азота в окисл. неорганич. Снача-
ла аммонийные соединения окисляются
бактериями родов: Nitrosomonas,
Nitrosospire, Nitrosococcus, Nitrosolobus
(первая фаза) до нитритов. Затем нитрит-
ионы окисляются бактериями родов:
Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus (вторая
фаза) до нитратов. Нитрификаторы — об-
лигатные автотрофы развиваются также и
в отсутствие органич. соединений. При
биологич. окислении аммонийного азота
расходуется 4,6 мгО/мг, при этом образу-
ется 0,09 мг биомассы. Применение иммо-
билизов. (закрепл. на поверхности зерни-
стой загрузки) микроорганизмов повыша-
ет скорость реакции на порядок, причем
важно повысить возраст активного ила.
Биологич. процесс нитрификации в зна-
чит. степени подвержен ингибированию.
В порядке снижения ингибирующего воз-
действия ингибиторы располагают след,
образом: Си, Ag, Hg, Ni, Cr, Zn, фенол, ци-
аниды. Нитрификация проходит эффек-
тивно при содержании раствор, кислоро-
да > 4 мг/л. При содержании кислорода
2 мг/л эффект нитрификации достигает
50% макс. Бактерии-нитрификаторы об-
ладают слабой способностью к флокуля-
ции. Поэтому материал твердого носителя,
на к-ром закрепляются микроорганизмы,
оказывает сильное влияние на эффектив-
ность процесса и соотношения продуктов
реакции.
Скорость процесса окисления аммо-
нийного азота зависит от возраста ила,
темп-ры, pH среды, концентрации мик-
роорганизмов, аммонийного азота, рас-
твор. в воде кислорода, материала-носи-
теля. Оптим. значение pH процесса нит-
рификации 8. Процесс идет при темп-ре
выше 5°С.
Высокое содержание аммонийного
азота в воде из артезианских скважин со-
провождается присутствием и др. неже-
лат. в-в, напр. марганца, железа, серово-
дорода, агрессивного диоксида углерода и
т.д. Для очистки воды из артезианских
скважин от сероводорода, аммонийного
азота и удаления агрессивной углекисло-
ты разработан технологич. процесс с ис-
пользованием реактора биохим. окисле-
ния, после к-рого вода направляется -на
стандартные скорые фильтры. В этом про-
цессе снижается также содержание диок-
сида углерода, метана, нефтепродуктов,
фенолов, марганца, ПАВ, тяжелых метал-
лов, органич. в-в, нередко загрязняющих
подземные воды. Реактор биохим. окисле-
ния представляет собой резервуар, загруж.
гранитным щебнем (крупностью 10—
30 мм). Толщина слоя загрузки — 1м. По
дну резервуара прокладываются 2 систе-
мы: для распределения воды и воздуха. Ис-
ходная вода подается через распределит,
систему, поднимается снизу вверх, прохо-
дит через слой щебня и при этом барботи-
руется воздухом, а затем отводится на
стандартные скорые фильтры. На зернах
загрузки реактора развивается биопленка,
состоящая из активного ила, частицы к-
рого выносятся из реактора и задержива-
ются на фильтрах. Период "созревания"
микрофлоры, после к-рого эффект очист-
ки от аммонийного азота становится макс,
и в дальнейшем не увеличивается, состав-
ляет 2—4 недели. После реактора биохим.
окисления содержание взвеш. в-в превы-
шает допустимое для хозяйственно-питье-
вого водоснабжения.
Высокомолекулярные электролиты
интенсивно образуются в фазе эндогенной
респирации, и в этой фазе способность
микроорганизмов к флокуляции наиболь-
шая. Важное влияние на флокулирующие
свойства активного ила оказывают возраст
ила и нагрузка на ил. Чем больше возраст
ила и ниже нагрузка на ил, а также чем вы-
ше концентрация кислорода в воде, тем
сильнее проявляется способность ила к
флокуляции. Увеличение в неск. раз воз-
раста ила в реакторе биохим. окисления по
сравнению с возрастом активного ила в
аэротенках (3—7 сут) — одна из важных
причин более высоких технико-экономич.
показателей очистки природной воды в ре-
акторе.
ОЧИСТКА ПРИРОДНЫХ вод и
ВОДОПОДГОТОВКА — комплекс физ.,
хим. и биологич. процессов для снижения
содержания в воде вредных примесей и
обогащения ее недостающими инградиен-
тами, чтобы сделать ее пригодной дляхоз.-
питьевого, пром, или с.-х. использования.
В поверхностных и подземных природных
водах обычно присутствуют во взвеш. со-
стоянии песчаные и глинистые частицы,
ил, планктон, коллоиды органич. и минер.
Очистка природных вод и водоподготовка 293
Схема очистки воды с медленными фильтрами
1 — насосная станция 1 подъема; 2 — предварит, ско-
рый фильтр;3 — медленный фильтр; 4 — резервуар
чистой воды; 5 — насосная станция II подъема
Реагентная двухступенчатая схема очистки во-
ды с осветлителями
1— насосная станция I подъема; 2— барабанные
сетки (вариант); 3 — смеситель; 4 — реагентное хо-
зяйство; 5— осветлитель со взвешенным осадком;
6 — установки для дезодорации, фторирования или
интенсификации процесса фильтрования; 7— ско-
рый фильтр; 3—установка для обеззараживания во-
ды; 9— резервуар чистой воды; 10— насосная
станция II подъема
происхождения, в т.ч.: гуматы, кремне-
кислота, гидроксид трехвалентного желе-
за; в истиннораствор. состоянии — минер,
соли натрия, магния, кальция, фтора,
двухвалентного железа, хлориды, сульфа-
ты, бикарбонаты и др. В воде нередко при-
сутствуют также антропогенные загрязне-
ния: соединения азота, фосфора, нефте-
продукты, пестициды, СПАВ, токсичные
в-ва: мышьяк, стронций, бериллий, тяже-
лые металлы. Обычно в воде обнаружива-
ются также бактерии и вирусы. Раствор, в
воде газы — кислород, диоксид углерода,
сероводород — интенсифицируют про-
цессы коррозии металлич. трубопроводов
и оборудования. После хлорирования
цветных вод, а также вод, загрязн. нефте-
продуктами и планктоном, образуются
канцерог. хлорорганич. соединения (хло1-
роформ). В ряде случаев в воде обнаружи-
вается метан, что иногда является взрыво-
опасным.
Для очистки природной воды приме-
няют реагентные и безреагентные методы.
Безреагентные с медленными фильтрами
отличаются простотой устройства и экс-
плуатации, дают значит, меньше отходов,
загрязняющих окружающую среду, но
имеют ограничения по цветности и мутно-
сти исходной воды. Методы обработки во-
ды с применением реагентов (со скорыми
фильтрами) интенсивнее и эффективнее.
С использованием реагентов фильтрова-
ние осуществляется со скоростью 5—
15 м/ч и выше, без реагентов (медленное
фильтрование) — 0,1—0,2 м/ч. Реагент-
ные методы очистки воды молено разде-
лить на двухступенчатые (коагуляция —
осветление — фильтрование) и односту-
пенчатые (контактная коагуляция — пря-
моточное фильтрование), Аппаратное
оформление двухступенчатой схемы очи-
стки: смесители — камеры хлопьеобразо-
вания — отстойники (осветлители, фло-
таторы) — скорые фильтры. Одноступен-
чатая схема прямоточного фильтрования
включает коагуляцию — фильтрование.
Коагуляция происходит непосредственно
в фильтрующей загрузке. Аппаратное
оформление: смесители — скорые фильт-
ры. Область применения прямоточного
фильтрования — невысокая мутность во-
ды при дозе коагулянта до 20 мг/л (по
А12(8О4)г). Ввиду эффективности контак-
тной коагуляции при прямоточном филь-
тровании норм, скорость фильтрования
может достигать 25 м/ч (форсиров.
40 м/ч), экономия коагулянта — до 20%.
Для маломутных высокоцветных вод на-
шел применение метод, включающий ко-
агуляцию, крупно- и мелкозернистые
фильтры. Конструкции смесителей обес-
печивают практически мгновенное сме-
шение реагентов с исходной водой. В оте-
честв. практике успешно применяют
фильтры с плавающей загрузкой, напр.,
из пенополистирола, а также контактные
осветлители. В качестве загрузки скорых
фильтров используют песок, керамзит,
антрацит, гранодиарит, габбро-диабаз,
шунгизит, горелые породы, вулканич.
шлаки, фосфорит, цеолит, дробленый гра-
нт. Большое разнообразие фильтрующих
материалов позволяет применять высоко-
эффективные многослойные фильтры.
Обработка воды раствором коагулянта,
подвергнутым магнитно-электрич. акти-
вации, позволяет увеличить крупность
взвеш. в-в и улучшить работу фильтров во-
допроводных станций. Обработку воды ко-
агулянтами применяют для очистки воды
от взвеш. в-в пестицидов, нефтепродук-
тов, снижения цветности и для интенси-
фикации процесса реагентного умягчения
воды.
Для коагуляции воды применяют
след, реагенты: сернокислый алюминий
A1z(SO4)3, хлорное железо FeCh, желез-
ный купорос FeSO<v7thO, оксихлорид
алюминия А1г(ОН)пС1б-п, алюминат на-
трия NaAlOz, к-рый не снижает pH воды
при гидролизе и поэтому не требуется до-
полнит. подщелачивания; анионные фло-
кулянты — активная кремнекислота, по-
лиакриламид; кат ионные флокулянты —
ВА-2, ВПК-101 и ВПК-402 (полидиме-
тилдиалиламмонийхлорид) и др., полу-
чившие распространение в отечеств, прак-
тике для очистки хоз.-питьевых вод. Для
пром, водоснабжения используют поли-
этиленамин; известь (СаО), кальциииров.
сода NaaCOa, едкий натр (NaOH), приме-
няемые для подщелачивания воды при не-
достаточной щелочности; гексаметафос-
фат натрия (NaPOj)b и триполифосфат
натрия NasPaOioH др., используемые в ка-
честве ингибитора коррозии. Для дезодо-
рации питьевой воды, очистки от пестици-
дов, нефтепродуктов и органич. в-в, в т.ч.
хлорорганики, применяют гранулирован-
ный активный уголь для загрузки фильт-
ров АГ-3, АГ-М, СКТ-6 марки А. Дозиро-
вание реагентов осуществляют особыми
устройствами — дозаторами. Комплекс
устройств, с помощью к-рых хранят, при-
готовляют и дозируют реагенты, наз. реа-
гентным хозяйством. Для очистки подзем-
ной воды от сероводорода, аммонийного
азота, агрессивного диоксида углерода, а
также снижения содержания метана,
нефтепродуктов, фенолов, марганца,
ПАВ, тяжелых металлов и органич. в-в ис-
пользуют схему, включающую реактор
биологич. окисления, представляющий
собой резервуар с гравийной или щебеноч-
ной загрузкой. Вода проходит снизу вверх
через загрузку и при этом барботируется
воздухом. После реактора вода направля-
ется на скорые фильтры для очистки от ак-
тивного ила и продуктов реакции.
Для улучшения качества воды, ис-
пользуемой для хоз.-бытовых целей, при-
меняют фторирование и дефторирование
воды. Заключит, этапом очистки воды яв-
ляется обеззараживание газообразным
хлором, хлорной известью, гипохлоритом
кальция или натрия и гипохлоритами, по-
луч. путем электролиза непосредственно
на станции в спец, электролизерах, озо-
ном, ультрафиолетовыми лучами (см.
294 Очистка производственных сточных вод озонированием
Обеззараживание воды озоном, Обеззара-
живание воды ультрафиолетовыми луча-
ми, Обеззараживание природных и сточ-
ных вод, Обеззараживание воды флором).
Вода, используемая в пром-сти, под-
вергается обработке для устранения из нее
раствор, и взвеш. примесей, а также агрес-
сивных газов (Ог, СОг, H2S), предупреж-
дения отложений в теплосиловом оборудо-
вании, ухудшающих теплообмен, и сни-
жения интенсивности коррозии внутр, по-
верхностей. Снижение содержания в воде
свободного диоксида углерода наз. декар-
бонизацией.
Для снабжения городов вода забира-
ется из поверхностных или подземных ис-
точников и подвергается очистке, часть ее
(около 20—40%) направляется на водо-
подготовку для питания теплосиловых
объектов. ТЭС и АЭС с тепловыми сетями
обеспечиваются водой обычно от спец,
комплекса сооружений, включающего
очистку и подготовку воды. Жесткость во-
ды нормируется для теплоэнергетич. обо-
рудования всех видов, нек-рых произ-
водст. процессов и для хоз.-питьевого ис-
пользования. Снижение ее обеспечивает-
ся умягчением, для чего применяются как
ионообм. так и реагентные методы (см.
Умягчение воды катионированием,
Умягчение воды реагентами). Прозрач-
ность, содержание соединений железа и
марганца •— нормируемые показатели для
хоз.-питьевого водоснабжения и добавоч-
ной воды для всех парогенераторов, ядер-
ных ректоров, испарителей и тепловых
сетей (см. Удаление из воды железа, Уда-
ление из воды марганца); цветность — для
тепловых сетей открытого типа с водозабо-
ром у потребителей; содержание крем-
ния — для парогенераторов высокого,
сверхвысокого и сверхкритич. давления
(см. Обескремнивание воды).
Для удаления грубодисперсных и
коллоидных в-в осуществляется осветле-
ние. Эффективность осветления контро-
лируется содержанием взвеш. в-в. Очист-
ка воды от них происходит в отстойниках
(см. Отстойник вертикальный, От-
стойник горизонтальный, Отстойник
радиальный, Отстойник с вращающим-
ся устройством для распределения и сбо-
ра воды, Отстойник тонкослойный) или
спец, осветлителях (осадок в них поддер-
живается во взвеш. состоянии потоком по-
ступающей снизу вверх воды), в напорных
или открытых фильтрах и контактных ос-
ветлителях с загрузкой из зернистых мате-
риалов, а также во флотаторах, гидроцик-
лонах и фильтрах намывных (напорных),
к-рые позволяют добиться более глубокой
очистки от взвеш. в-в.
Для устранения цветности воды, если
она обусловлена гуминовыми соединения-
ми, применяют коагуляцию солями алю-
миния (при pH около 5) или озонирова-
ние. Если причина цветности воды — сое-
динения трехвалентного Fe, то ее устраня-
ют при обезжелезивании (см. Удаление из
воды железа).
Одна из осн. задач при эксплуатации
систем охлаждающей воды — предотвра-
щение образования карбонатных отложе-
ний в теплообменных аппаратах и паро-
генераторах, к-рое вызывается распадом
бикарбоната кальция и увеличением кон-
центрации карбоната кальция, а также
гидроксида магния. Одной из причин, вы-
зывающих распад бикарбоната кальция,
является недостаток раствор, в воде диок-
сида углерода. Чтобы предотвратить рас-
пад бикарбоната кальция, в воде поддер-
живают необходимую концентрацию рас-
творенного диоксида углерода, т.е. равно-
весную концентрацию. На ТЭС
недостаток диоксида углерода в охлажда-
ющей воде восполняют обработкой ее ды-
мовыми газами. Введение в воду диоксида
углерода наз. рекарбонизацией. Наряду с
умягчением рекарбонизация служит для
предотвращения образования карбонат-
ных отложений.
Расход воды на собств. нужды стан-
ций очистки воды (промывные воды филь-
тров, воды от обезвоживания осадков сточ-
ных водит.д.) составляет 10—14% ее про-
пускной способности, станций умягче-
ния — 20—30%. При повторном
использовании воды расход сточной воды
сокращается д^З—4%.
ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕН-
НЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОЗОНИРОВА-
НИЕМ — процесс очистки сточных вод
посредством окисления органических и
минеральных в-в, а также их дезинфек-
ции, осуществляемый путем смешения во-
ды с озоно-воздушной или озоно-кисло-
родной смесью в аппаратах различной
конструкции (реакторах). Озонирование
принадлежит к перспективным экологи-
чески чистым методам очистки произ-
водств. сточных вод методом окисления,
поскольку при использовании его не при-
меняют хим. реагенты (как перманганат
калия, хлор и др.), к-рые приводят к т.н.
Типовая блок-схема озонирования
1 — воздух; 2 — воздушный компрессор; 3 — узел
очистки и осушки воздуха; 4— автоматизиров,
система управления^— система охлаждения; 6 —
источник электропитания; 7— энергия; 8— охлаж-
дающая жидкость; 9 — очищенный воздух; 10— ге-
нератор озона; 11 — озоно-воздушная смесь; 12 —-ре-
газатор остаточного озона; 13—узел смешения; 14 —
сточная вода
вторичному загрязнению воды. Озониро-
вание может быть включено в процесс об-
работки воды на различных стадиях: для
предварительной очистки перед сбросом в
городскую канализацию от в-в токсичных,
биорезистенгных, лимитируемых малыми
концентрациями при приеме на биологич.
очистные сооружения; для доочистки
сточных вод, прошедших локальные био-
логич. очистные сооружения с целью эко-
логически безопасного сброса в водоем;
для окисления хим. соединений в схеме
водоподготовки для локальных замкнутых
циклов водоснабжения без сброса сточных
вод в водоемы.
Типовая технологическая схема озо-
нирования в макс, варианте может состо-
ять из четырех основных блоков: 1 — под-
готовка воздуха, в состав к-рого входят
компрессор для забора и сжатия воздуха,
фильтры, адсорберы, холодильники и ре-
сиверы для очистки, осушки воздуха и ста-
билизации его давления; II — автомати-
ческого управления и контроля за ведени-
ем процесса; III — смешения озоно-воз-
душной смеси с обрабатываемой водой из
системы подачи и отвода газовой и жидкой
фаз и системы разложения неиспользо-
ванного озона; IV — синтеза озона в газо-
разрядном генераторе с источником элек-
тропитания и системой отвода выделяю-
щейся теплоты. Параметры оборудования,
входящего в состав перечисленных блоков,
определяются дозой и степенью его ис-
пользования, установленными для задан-
ного процесса и типа реактора.
Основными факторами, влияющими
на процесс очистки сточных вод озониро-
ванием, являются значения pH сточной во-
ды и хим. природа окисляемых в-в. Значе-
ния pH обусловливают формы существо-
вания в воде озона, отличающиеся величи-
ной окислительного потенциала, а также
хим. соединений.
Озонирование широко распростране-
но и является эффективным методом окис-
лительной деструкции следующих в-в, со-
держащихся в сточных водах: фенол и его
производные (хлор-, нитро-, амино-, ал-
килфенолы), полифенолы, сложные сое-
динения фенольного характера (гидро-
лизный лигнин, лигносульфоновые к-ты,
водорастворимые резольные смолы, гид-
ролизуемые и конденсируемые танниды,
гумминоподобные в-ва и др.), СПАВ (ал-
килбензосульфонаты, полиэтиленглико-
левые эфиры алкилфенолов), цианиды,
красители и др.
При очистке сточных вод от соедине-
ний фенольного характера происходит
прямое окисление простых фенолов с рас-
крытием бензольного кольца и образова-
нием биохим. окисляемых продуктов де-
струкции. Окисление сложных соедине-
ний фенольногохарактера, встречающих-
ся на объектах микробиологической
пром-сти, завершается частичной де-
Очистка производственных сточных вод пероксидом водорода 295
струкцией полимакромолекул окрашен-
ных в-в с образованием фрагментов с низ-
комолекулярной массой, задерживаемых
сорбентами. Окисленйе гидролизуемых и
конденсируемых таннинов, водораствори-
мых резольных смол, гидролизного лигни-
на и др. в-в, содержащихся, например, в
сточных водах произ-ства древесно-стру-
жечных плит, обеспечивает их очистку,
оцениваемую по ХПК, на 75%. ХПК ис-
ходной сточной воды составляет 1500—
2500 мг/л. Сточная вода становится бес-
цветной, прозрачной, содержит жирные
к-ты, полифункциональные не экстраги-
руемые эфиром вещества и может быть
подйна на городские очистные сооруже-
ния.
Окисление СПАВ в сточных водах
позволяет снизить концентрации содер-
жащихся в них алкилбензолсульфонатов и
алкифенолов до требуемой степени (по
ПДК) при приемлемых по техпико-эко-
ном. соображениям расходах окислителя.
Но перед окислением сточная вода должна
быть освобождена от взвеш. в-в фильтро-
ванием, т.к. СПАВ сорбируется на их по-
верхности, что затрудняет процесс окисле-
ния.
Окисление цианидов в сточных водах
озоном осуществляется для перевода их в
цианаты, к-рые гидролизуются до аммиа-
ка и карбонатов или окисляются до эле-
ментарного азота и карбонатов. В осадок
при деструкции цианистых комплексов
меди, цинка, кадмия, серебра и др. выпа-
дает металл в виде оксида или гидроксида.
Гидроксиды металлов могут быть утили.-
зированы. Теоретическая доза озона
1,84 мг на 1 мг цианидов. Фактически доза
может возрасти в раза и более.
Окисление красителей в сточных во-
дах озоном эффективно при наличии в них
растворенных кислотных, осйовных, пря-
мых и протравных красителей, к-рые по
своему хим. строению относятся к азо- и
антрахиноновым. Данные в-ва окисляют-
ся в широком интервале значений pH
(6,5—12). Уд. расход озона составляет
0,2—0,8 мг/мг при 98 %-м обесцвечива-
нии сточных вод. Быстро окисляются рас-
творимые в воде красители, медленнее
(почти в 10 раз) —дисперсные. Озониро-
вание практически непригодно для обесц-
вечивания сточных вод, содержащих не-
растворимые в воде красители (кубовые,
сернистые). Наиболее целесообразно ис-
пользовать озон в сочетании с предварит,
обработкой воды алюмо- или железосо-
держащим коагулянтом.
ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕН-
НЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПЕРОКСИДОМ
ВОДОРОДА — окисление различных
вредных примесей органического и мине-
рального происхождения. Пероксид водо-
рода — сильный окислитель. Его струк-
турная формула (Н—О—О—Н) показы-
вает, что два атома кислорода непосредст-
венно соединены один с др.; непрочность
этой связи и обусловливает неустойчи-
вость (распад) молекулы. Характерный
для пероксида водорода окислит, рас-
пад может быть схематически изобра-
жен след, образом: Н2О2 -* Н2О + О +
4122,44 ккал/моль.
Процесс окисления органич. в-в пе-
роксидом водорода можно интенсифици-
ровать: введением разл. катализаторов;
повышением темп-ры до значений > 50°С;
одноврем. обработкой кислородсодержа-
щим газом при повыш. темп-ре. Активны-
ми катализаторами распада, интенсифи-
цирующими процесс окисления, являются
металлы переменной валентности (Fe, Си,
Мп, Со, Сг) и их соли. Способствует рас-
паду пероксида водорода щелочная среда.
Каталич. действие щелочи сводится к уве-
личению электролитич. диссоциации пе-
роксида водорода, что содействует образо-
ванию свободного гидроксил-ионаи уско-
рению распада пероксида. Кислая среда
затрудняет распад пероксида водорода,
поэтому при хранении его водный раствор
подкисляют серной или фосфорной к-той.
Быстрый распад пероксида водорода на-
блюдается под воздействием солнечного
света или УФ-излучения. В процессе фо-
тохим. распада образуются радикалы, об-
ладающие высокой окислит, способно-
стью. Пром-ть выпускает пероксид водо-
рода в виде водных растворов. Наиболее
распространены растворы с концентра-
цией 25,5—40 и 29—35%,. Эти растворы
имеют слабокислую реакцию (pH “ 5,0—
5,8) и содержат добавки стабилизаторов
(станнат натрия, фосфаты).
По сравнению с др. окислителями,
применяемыми в технологии очистки во-
ды, пероксид водорода обладает след, до-
стоинствами: экология, чистотой (отсутст-
вием вторичного загрязнения воды про-
дуктами восстановления реагента); воз-
можностью использования в широком
диапазоне темп-р и значений pH среды;
высокой селективностью окисления разл.
примесей сточных вод; хорошей раствори-
мостью в воде; высокой стабильностью то-
варных растворов окислителя при хране-
нии; простотой аппаратурного оформле-
ния процессов очистки воды. Вследствие
своих преимуществ пероксид водорода по-
лучил широкое распространение в прак-
тике очистки произв. сточных вод. Наибо-
лее часто он используется для обезврежи-
вания соединений серы: сероводорода и
сульфидов, сульфитов, тиосульфатов и
пр. Сероводород весьма токсичный компо-
нент сточных вод, способен к биохим.
окислению кислородом воздуха с образо-
ванием серной к-ты, что приводит к корро-
зии бетона и металлов. Присутствие серо-
водорода в очищенных сточных водах,
сбрасываемых в водоемы, по сан.-гигие-
нич. соображениям не допускается. Не ме-
нее токсичны такие соединения серы, как
органич. и неорганич. сульфиды, меркап-
таны, тионаты. Пероксид водорода ис-
пользуется для их обезвреживания.
По отношению к сероводороду и
сульфидам пероксид водорода является
селективным окислителем, что обусловле-
но относительно быстрым протеканием ре-
акции окисления соединений серы и хим.
инертностью пероксида водорода к аммо-
нийным и ми. органич. соединениям,
обычно встречающимся в сточных водах, и
выгодно отличает его от др. окислителей.
Обезвреживание сероводорода в бытовых
водах следует проводить в напорных сетях
и в протяженных самотечных коллекто-
рах.
Пероксид водорода используется так-
же для обезвреживания цианистых соеди-
нений, нитритов и хлора.
В нашей стране для обезвреживания
цианистых соединений обычно использу-
ют хлор и хлорсодержащие реагенты. Од-
нако такое обеззараживание имеет суще-
ственные недостатки: необходимость под-
держания высоких значений pH и невоз-
можность использования этих реагентов
при высоких концентрациях цианидов из-
за опасности выделения токсичных про-
дуктов хлорирования (хлорцйанидр.) Пе-
роксид водорода таких недостатков не
имеет. Он взаимодействует 0 цианидами с
образованием цианатов, к-рые затем раз-
лагаются на аммиак и диоксид углерода.
При низкой концентрации цианидов (ме-
нее 100 мг/л) могут потребоваться катали-
заторы, лучшим из которых является медь
в ионной форме, используемая в кол-ве
5—10 мг-иона на 1 л сточных вод. Оста-
точное содержание цианидов обычно не
превышает 0,1 мг/л.
Процесс обезвреживания нитритсо-
держащих сточных вод пероксидом водо-
рода применяется в качестве альтернатив-
ного процессу обработки гипохлоритом
натрия, к-рый может образовывать устой-
чивые к биохим. окислению токсичные
хлорпроизводные, что ограничивает его
применение. Пероксид водорода взаимо-
действует со всеми формами свободного
хлора, но в то время, как хлор и хлорнова-
тистая к-та реагируют медленно, гипохло-
риты разрушаются очень быстро. Поэтому
дехлорирование пероксидом водорода ре-
комендуется проводить при pH ~ 7—9. В
этом случае гипохлорит-ионы являются
преобладающей формой присутствующе-
го активного хлора. Пероксид водорода
очень медленно взаимодействует со свя-
занным активным хлором (в виде хлора-
минов), поэтому если связанный актив-
ный хлор является преобладающей фор-
мой остаточного хлора, то дехлорирование
пероксидом водорода не рекомендуется.
Отд. областью применения пероксида
водорода является очистка воды от раствор,
соединений тяжелых металлов, где исполь-
296 Очистка сточных вод
зуются как окислит., так и восстановит,
свойства этого реагента. Упомянутые соеди-
нения токсичны длябольшинства форм жиз-
ни водоемов, что вызывает необходимость
обезвреживания содержащих их сточных
вод. Кроме того, применение пероксида во-
дорода позволяет регенерировать техноло-
гич. растворы, содержащие ценные компо-
ненты, напр. соли серебра. Это дает возмож-
ность повысить экономии, эффективность
осн. производств, процессов, поскольку сто-
имость регенериров. компонентов значи-
тельно превышает затраты на используемый
реагент.
Пероксид водорода применяют для
обезвреживания разл. органич. соедине-
ний при очистке произв. сточных вод.
Наиболее часто используют процессы
окисления формальдегида, гидрохинона и
фенолов.
Нек-рые названные выше обезвре-
живаемые соединения являются сильны-
ми восстановителями (сероводород, суль-
фаты, формальдегид и др.). Для них пе-
роксид водорода может быть использован
в качестве реагента-окислителя без ката-
лизаторов. Однако иногда его окислит, по-
тенциал оказывается недостаточным
(окисление цианидов, гидрохинона, фе-
нола, красителей, ПАВ). В качестве ката-
лизаторов часто применяют соли железа и
меди. Композиция из пероксида водорода
и соли железа, известная под назв. реаген-
та Фентона, используется для окисления
фенолов, меркаптанов, ПАВ, красителей.
При этом образуются активные частицы с
высоким окислит, потенциалом.
Наряду с использованием традиц. ка-
тализаторов получила распространение
физическая активизация процесса окис-
ления пероксидом водорода — примене-
ние разного рода полей и излучений. Со-
вместное применение УФ-излучения и
пероксида водорода позволяет разрушить
практически все трудноокисляемые при-
меси воды. Это объясняется тем, что фото-
хим. распад пероксида водорода протекает
с образованием радикалов Ой, О*и др., об-
ладающих наиболее высоким окислит, по-
тенциалом. Эти радикалы затем вступают
в реакции между собой и с примесями во-
ды. Для ускорения процесса окисления в
систему могут быть введены катализаторы
фотохим. реакций (фотосенсибилизато-
ры) , в качестве к-рых выступают ионы же-
леза, нек-рые красители, оксиды церия,
титана и пр. Разработана технология пред-
варит. обработки воды, в частности паро-
вых конденсатов, пероксидом водорода с
УФ-облучением перед ионным обменом с
целью удаления из них органич. приме-
сей. Под действием НгОги УФ-лучей про-
исходит разложение органич. примесей с
образованием СОг или соединений с низ-
ким молекулярным весом, к-рые могут
быть легко удалены в ионитах, после чего
очищ. вода может использоваться в каче-
стве технологич., в частности для подпит-
ки паровых котлов.
Существуют технологич. схемы обез-
вреживания концентриров. сточных вод,
содержащих используемые в пожароту-
шении пенообразователи, пероксидом во-
дорода в сочетании с УФ-облучением в
кислой среде при повыш. темп-ре (80°С) в
присутствии катализатора — сернокисло-
го железа. После нейтрализации очищен-
ные сточные воды могут быть сброшены в
городскую канализацию. Деструктивное
окисление пероксидом водорода в сочета-
нии с УФ-облучением — один из наиболее
эффективных и перспективных методов
обезвреживания сточных вод тепличных
хозяйств и разл. складов ядохимикатов,
содержащих пестициды. После обработки
очищенные сточные воды могут быть сбро-
шены в городскую канализацию или на-
правлены на повторное использование.
Емкости для хранения пероксида водорода
и трубопроводы его подачи рекомендуется
изготовлять из полиэтилена высокого дав-
ления нестабилизированного, неокрашен-
ного полиэтилена низкого давления, алю-
миния или стали. Контейнеры с перокси-
дом водорода размещают в изолиров. по-
мещении, обеспечивающем защиту от
воздействия солнечных лучей и темп-ру не
выше 30°С. Допускается хранение перок-
сида водорода на открытой площадке,
снабженной навесом, исключающим по-
падание прямых солнечных лучей, в кон-
тейнерах с изотермическим устройством,
обеспечивающим темп-ру продукта не вы-
ше ЗО°С и не ниже -25^С.
К достоинствам технологич. схем с
использованием в качестве реагента-окис-
лителя пероксида водорода относится так-
же возможность автоматизации процесса
с использованием датчиков окислительно-
восстановит. потенциала. Присутствие ос-
таточных концентраций пероксида водо-
рода в очищенной воде способствует про-
цессам последующей аэробной биологич.
очистки.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД — ос-
вобождение воды от примесей до концент-
раций, безвредных для водоемов (при
сбросе в них очищ. сточных вод), произ-
водств. технологич. процессов и осуществ-
ляющего их персонала (при использова-
нии очищ. сточных вод в технич. водоснаб-
жении пром, предприятий) или для оро-
шения с.-х. культур и озеленения. Методы
и технологич. схемы О.с.в. зависят от вида
сточных вод, концентрации загрязнений и
требований к составу очищ. сточных вод,
к-рые зависят от условий сброса в водоем
или их повторного использования, а также
от местных услорий.
По виду различают сточные воды го-
родские, пром, (производств.) и поверхно-
стные (ливневые). Городские большей ча-
стью состоят из бытовых сточных вод и
производств, стоков, близких по составу к
бытовым. Осн. загрязнители таких вод —
органич. в-ва, соединения азота и фосфо-
ра. Для их очистки применяют биологич.
методы, основанные на жизнедеятельно-
сти микроорганизмов, осуществляющих
минерализацию органич. в-в, и восстанов-
ление минер, форм азота и фосфора. Био-
логическая очистка может осуществляться
в естеств. условиях (на полях орошения,
фильтрации, фильтрующих колодцах,
фильтрующих траншеях, полях подзем-
ной фильтрации, фильтрах песчано-гра-
вийных, биологических прудах и др.) и в
получивших наибольшее применение ис-
кусств. условиях (в биофильтрах, аэро-
тенках, метантенках'). В отд. случаях
биологич. очистка городских сточных вод
дополняется физ.-хим. методами. Такое
сочетание методов очистки, обеспечиваю-
щее глубокое удаление фосфора, приме-
няется при резком изменении расхода
сточных вод по сезонам года (в курортных
насел, пунктах), а также при необходимо-
сти интенсификации предшествующей
механич. очистки. Производств, сточные
воды подвергают очистке самостоятельно
или в смеси с городскими стоками, направ-
ляют на городские очистные сооружения,
исходя из технич. целесообразности, со-
става сточных вод и технико-экономич.
оценки вариантов.
Для биологич. О.с.в. предприятий,
особенно нефтеперерабатывающих, син-
тетич. каучука, искусств, волокна, орга-
нич. синтеза, дрожжевых з-дов, азотной,
целлюлозно-бумажной, микробиология.,
текстильной и пищевой пром-сти и др.,
применяют биофильтры и аэротенки. При
очистке концентриров, сточных вод целе-
сообразно использовать метановое сбра-
живание (в метантенках). Этим методом
очищают сточные воды фабрик первичной
обработки шерсти, животноводч. комп-
лексов и т.п.
С целью уменьшения кол-ва сточных
вод на пром, предприятиях необходимо
предусматривать: безотходные и безвод-
ные технологич. процессы произ-ва, мето-
ды охлаждения технологич. продуктов
атм. воздухом; локальную очистку отд. ви-
дов сточных вод с извлечением загрязняю-
щих компонентов с целью повторного ис-
пользования их в технологич. процессах;
последоват. использование воды в разл.
технологич. процессах; использование в
произ-ве очищ. бытовых, городских, про-
изводств. , а также поверхностных сточных
вод и создание замкнутых систем водного
хозяйства без сброса сточных вод в водо-
емы.
Совместная О.с.в. разл. производств,
процессов целесообразна при содержании
в них загрязняющих в-в, удаляемых оди-
наковыми методами. При совместном от-
ведении и очистке городских и произ-
водств. сточных вод в последних не долж-
Очистка сточных вод в районах с суровым климатом 297
ны: содержаться в-ва, нарушающие или
осложняющие эксплуатацию канализаци-
онных сетей и сооружений, а также ока-
зывающие разрушающее действие на ма-
териал труб и элементы сооружений сис-
темы. канализации; содержать после очи-
стки вредные в-ва в концентрациях,
препятствующих использованию их в сис-
темах технич. водоснабжения, орошения,
а также сбросу в водные объекты. Произ-
водств. сточные воды, не удовлетворяю-
щие этим требованиям, должны быть под-
вергнуты локальной очистке. При резком
колебании кол-ва и качеств, состава про-
изводств. сточные воды перед очисткой
подвергают усреднению. Для очистки их
применяют механич., биологич., физ.-
хим., адсорбц., ионообменные и электро-
химии. методы. Для освобождения от
взвеш. загрязняющих в-в используют от-
стойники, нефтеловушки, осветлители
воды, гидроциклоны-фильтры, центри-
фуги, флотационные установки, дегазато-
ры и др. На этих сооружениях очистке
подвергается большинство сточных вод
предприятий черной и цветной металлур-
гии, коксохим. и нефтеперерабатываю-
щих заводов, целлюлозно-бумажной
пром-сти и др.
Физ.-хим. очистку применяют на ко-
жевенных, коксохим., гидролизных з-дах,
предприятиях хим. пром-сти и др. Среди
ее приемов наибольшее распространение
получили нейтрализация и реагентная об-
работка. Первая применяется на всех про-
из-вах, имеющих кислую (pH < 6,5) или
щелочную (рН>8,5) реакцию. Реагент-
ную обработку используют для интенси-
фикации процессов удаления из сточных
вод грубодисперснык, коллоидных и рас-
творенных примесей, а также для обезвре-
живания хром- и циансодержащих сточ-
ных вод. Получили также применение ме-
тоды экстракции, кристаллизации, эвапо-
рации, выпаривания и испарения.
Для глубокой О.с.в. от растворенных
органич^ загрязняющих в-в применяют;
метод фильтрования или адсорбции. Сор-
бентом могут служить активиров. уголь,
коксовая мелочь, торф, каолин, опилки и
др. в-ва в виде загрузки в фильтрах, слой
намытого на подложку из сетки пористого
материала, вспененный слой или слой сус-
пензии, вводимой в сточную воду. Ад-
сорбц. метод применяют при О.с.в. коксо-
хим. з-дов, фабрик обогащения свинцово-
цинковых и медных руд, произ-ва тринит-
ротоллуола, нитробензола и др.
Ионообменный метод служит для
глубокой О.с.в. от минер, и органич. иони-
зиров. соединений и их обессоливания с
целью повторного использования очищ.
воды в произ-ве и утилизации ценных
компонентов. Метод осуществляется в
анионитовых и катионитовых фильтрах с
периодич. регенерацией загрузки. Этот
метод применяют при О.с.в. от произ-ва
медно-аммиачного волокна, термич. и
гальванич. цехов станкостроит. з-дов и др.
Электрохим. метод О.с.в. применяют
для получения электролизов, растворов
или введения в воду катионов или анио-
нов, для чего используют аппараты с ано-
дами, как не подвергающимися электро-
литич. растворению (электролизеры), так
и подвергающимися ему. (электрокоагу-
ляторы) . Электролизерами обрабатывают
циансодержащие сточные воды; электро-
коагуляторами с алюминиевыми электро-
дами — концентриров. маслосодержащие
сточные воды, образующиеся при обработ-
ке металлов резанием и давлением; элект-
рокоагуляторами со стальными электро-
дами — сточные воды предприятий разл.
отраслей пром-сти, содержащие шести- и
трехвалентный хром, цинк, медь, никель,
кадмий.
Поверхностные сточные воды с тер-
ритории насел, пунктов и пром, предпри-
ятий следует также подвергать очистке.
При этом на очистку направляют наибо-
лее загрязнен, поверхностные сточные
воды, напр. первые порции ливневых
вод. Очистка поверхностных вод может
осуществляться совместно с городскими
сточными водами или самостоятельно.
Для самостоят. очистки применяют про-
стые в эксплуатации и надежные в рабо-
те сооружения механич. и физ. очистки.
Во всех случаях имеются отстойные соо-
ружения. Для обеспечения более глубо-
кой очистки используют фильтрацию,
коагулирование и флотацию природных
и сточных вод. При необходимости сни-
жения содержания органич. загрязняю-
щих в-в осветл. поверхностные сточные
воды направляют на сооружения биоло-
гич, очистки.
См. также Очистка сточных вод
гальванических производств, Очистка
сточных вод объектов с кратковремен-
ным пребыванием людей, Очистка
сточных вод индивидуальных домов,
Очистка сточных вод малых населен-
ных пунктов, Очистка производствен-
ных сточных вод озонированием, Очи-
стка производственных сточных вод
пероксидом водорода, Очистка сточных
вод с активным илом, Очистка сточ-
ных вод в районах с суровым климатом,
Электрохимическая очистка производ-
ственных сточных вод.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ вод в
РАЙОНАХ С СУРОВЫМ КЛИМА-
ТОМ — очистка, требующая особых тех-
нич. решений при проектировании очист-
ных сооружений. Эти решения обусловле-
ны такими природно-климатич. и хозяй-
ственно-экономич. факторами, как
низкая расчетная зимняя темп-ра, вечно-
мерзлые грунты, низкая концентрация за-
грязнений сточных вод из-за попусков в
ряде случаев воды из систем водоснабже-
ния, низкая темп-ра сточных вод, малая
’ самоочищающаяся способность водоемов-
приемников сточных вод, неразвитость
местных баз стройиндустрии, сложные ус-
ловия стр-ва и высокие требования к сте-
пени очистки сточных вод: БПКполн не бо-
лее 3 мг/л и глубокое удаление биогенных
элементов. В этом случае становятся целе-
сообразными применение аэротенков с
прикрепленной микрофлорой, тонкослой-
ное отстаивание, обеззараживание сточ-
ных вод прямым электролизом воды или
озонированием и т.д. При низких темп-
рах сточных вод эффективно применение
физико-хим. очистки, однако возмож-
ность ее использования может ограничи-
ваться при отсутствии удобных транспор-
тных путей для доставки реагентов. Осо-
бые трудности вызывает обработка осад-
ков сточных вод. Обычно даже для
небольших сооружений применяют их ме-
ханич. обезвоживание на центрифугах
или ленточных фильтр-прессах с исполь-
зованием флокулянтов.
В связи с отсутствием в большинстве
р-нов с суровым климатом развитых баз
стройиндустрии, дефицитом и высокой
стоимостью трудовых ресурсов для очист-
ки сточных вод применяют, как правило,
сооружения высокой степени заводской
готовности (комплектно-блочные либо
монтируемые из крупногабаритных заго-
товок) . При этом предусматривают защи-
ту сточных вод от охлаждения в ходе очи-
стки, а также устройство защищенных от
-ветра и снежных заносов проходов для экс-
плуатации сооружений. При очистке иск-
лючаются утечки сточных вод и использо-
вание заглубленных сооружений. Очист-
ные сооружения пропускной способно-
стью до 100 м3/сут, включая емкости,
размещают в транспортабельных блок-
контейнерах полной заводской готовно-
сти. При большей пропускной способно-
сти в качестве емкостей могут использо-
ваться отдельно располож. резервуары,
изготовляемые из стальных рулонных за-
готовок. Производственно-вспомогат. по-
мещения выполняют в виде блок-контей-
неров, соединенных с резервуарами про-
бодной галереей, или быстромонтируе-
мых зданий с металлич. каркасом и
ограждающими конструкциями из алю-
миниевых панелей с эффективным утеп-
лителем. В целях снижения потребности в
эксплуатац. персонале предусматривают
высокий уровень механизации и автома-
тизации технологич. процессов: удаление
отбросов и песка, перекачки сточных вод и
осадков, приготовления растворов флоку-
лянта, удаления обезвож. осадка, отбора
проб для анализа сточных вод. Во избежа-
ние сильного парения темп-ра воздуха над
поверхностью воды в закрытых помеще-
ниях, в к-рых размещены очистные соору-
жения, должна быть на 3—5°С выше темп-
ры сточных вод.
298 Очистка сточных вод гальванических производств
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬ-
ВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ —
удаление из сточных вод свободных минер,
к-т и щелочей, цианистых соединений,
хромат-ионов, ионов тяжелых металлов
(меди, никеля, кадмия, цинка, свинца и
др.), органич. в-в. По концентрации со-
держащихся в них растворенных в-в все
сточные воды гальванич. производств
можно разделить на две осн. группы: мало-
концентриров., образующиеся в разл. про-
мывочных операциях; высококонцентри-
ров., представляющие собой отработ. тех-
нологич. растворы и электролиты. По хим.
составу их подразделяют на три осн. груп-
пы: содержащие цианистые соединения
(цианиды); содержащие соединения шес-
тивалентного хрома (хроматы); содержа-
щие свободные минер, к-ты или щелочи, а
также соли тяжелых металлов. Сточные
воды каждой из этих групп должны отво-
диться отдельно.
Для О.с.в.г.п. применяют реагент-
ные, электрохимия., ионообменные и нек-
рые др. физ.-хим. способы, преимущест-
венно реагентные, осуществляемые на ус-
тановках непрерывного и периодич. дей-
ствия и основанные на хим. окислении,
восстановлении и осаждении растворен-
ных в-в, а также на нейтрализации свобод-
ных минер, к-т и щелочей. Для обезврежи-
вания циансодержащих сточных вод при-
меняют в осн. реагенты-окислители, со-
держащие активный хлор (клорная
известь, гипохлориты натрия и кальция,
хлорная вода). Хим. реакции окисления
простых цианидов и комплексных циани-
дов цинка, меди, кадмия и серебра с обра-
зованием цианатов активным хлором про-
текают с большей скоростью в щелочной
среде (pH-10,5... 12), в связи с чем обычно
требуется предварит, подщелачивание
сточных вод раствором едкого натра или
известковым молоком. Необходимое вре-
мя контакта сточных вод с реагентами при
интенсивном перемешивании реакцией,
смеси составляет 3—5 мин. Для обработки
сточных вод могут использоваться раство-
ры гипохлорита натрия, получаемые на
месте электролизом растворов хлорида на-
трия. Комплексные цианиды железа (гек-
сацианоферраты) окисляются активным
хлором только при нагревании сточных
вод до 70°С в присутствии катализаторов
или без них. Значит, меньшее применение
нашли способы очистки циансодержащих
сточных вод с помощью др. реагентов?
окислителей — озона и пероксида водо-
рода.
Существует высокоэффективный
способ обезвреживания циансодержащих
сточных вод с помощью техн, кислорода в
присутствии катализаторов. Применение
этого способа целесообразно при содержа-
нии цианидов в очищ. воде до 30 мг/л.
Электрохим. способ очистки циансодер-
жащих сточных вод заключается в их
электролизе с использованием анодных
материалов, не подвергающихся электро-
литическому растворению (см. Электро-
химическая очистка сточных вод). Элек-
трохим. окисление цианидов на аноде ин-
тенсифицируется в случае предварит, до-
бавления к очищ. воде хлоридов, напр.
хлорида натрия. Этот способ целесообраз-
но применять для очистки сточных вод при
исходной концентрации в них цианид-
ионов более 200 мг/л.
Обезвреживание сточных вод, содер-
жащих соединения шестивалентного хро-
ма (хроматы), с помощью хим. реагентов
обычно осуществляется в две ступени. На
первой происходит перевод (хим. восста-
новление) шестивалентного хрома в его
трехвалентную форму; на второй произво-
дят хим. осаждение Сг3+-иона в виде гид-
роксида трехвалентного хрома.
Нейтрализация свободных минер, к-т
и хим. осаждение ионов тяжелых метал-
лов (железо, цинк, никель, медь и др.) в
виде соответствующих гидроксидов, а так-
же осн. карбонатов производятся с по-
мощью щелочных реагентов. В нашей
стране для этой цели чаще всего применя-
ют водную суспензию гидроксида каль-
ция, содержащую нек-рое кол-во карбо-
ната кальция (известковое молоко). Ней-
трализацию кислых сточных вод щелоч-
ными реагентами проводят обычно до pH -
- 8,5...9. Автоматическое дозирование
щелочного реагента производится по за-
данному значению pH обработанной воды.
При наличии в сточных водах комплексо-
образующих в-в (винная, лимонная и нек-
рые др. органич. к-ты, аммиак) для обес-
печения полноты осаждения ионов тяже-
лых металлов требуется предварит, удале-
ние из воды этих в-в. Для нейтрализации
щелочных сточных вод (последние могут
содержать анионы амфотерных метал-
лов, напр., цинкат- или алюминат-ионы)
применяют растворы серной или соляной
к-ты.
Нейтрализованные сточные воды, со-
держащие взвесь гидроксидов и осн. кар-
бонатов тяжелых металлов, сульфат и кар-
бонат кальция и др. нерастворимые в воде
примеси, подвергают механич. очистке с
целью их отделения методами отстаива-
ния, флотации, фильтрования. Известен
способ очистки сточных вод от ионов тяже-
лых металлов, основ, на образовании труд-
норастворимых соединений этих металлов
с железом — ферритов (способ феррити-
зации). Он заключается в обработке сточ-
ных вод раствором солей двух- и трехва-
лентного железа с последующим подщела-
чиванием реакцион. смеси известковым
молоком или раствором едкого натра и ее
нагреванием. Образующийся при этом
осадок представляет собой смесь оксигид-
ратов железа, гидроксидов тяжелых ме-
таллов, магнетита и ферритов и обладает
магнитными свойствами. Этот способ
обеспечивает практически полное удале-
ние ионов тяжелых металлов из сточных
вод.
В нашей стране получили значит,
распространение электрохим. методы
О.с.в.г.п., в частности, электролиз сточ-
ных вод с использованием стальных ано-
дов, подвергающихся электролитич. рас-
творению с образованием переходящих в
воду ионов двухвалентного железа. В этом
случае достигается хим. (частично элект-
рохим.) восстановление шестивалентного
хрома до трехваленгного, а также хим.
осаждение гидроксидов трехвалентных-
хрома, железа и др. металлов в результате
повышения значения pH обработ. воды.
При этом степень очистки сточных вод от
шестивалентного хрома достигает 100%,
от трехвалентного — 97—100%, от др.
ионов тяжелых металлов (цинк, медь, ни-
кель, кадмий) — 90—95%. Для доочист-
ки сточных вод от ионов тяжелых металлов
практикуется их обработка щелочными
реагентами (корректирование значения
pH) или дополнит электрохим. обработка
в катодном пространстве диафрагменного
электролизера. После отделения дополни-
тельно образовавшихся осадков гидрокси-
дов металлов сточную воду направляют в
анодное пространство электролизера для
снижения значения pH. В случае двухсту-
пенчатой электрохим. обработки часть
очищ. воды повторно используется в про-
из-ве.
Электрохим. способ восстановления
хроматов в сточных водах осуществляется
в кислой среде с использованием засып-
ных катодов из углеродных материалов
или гранулиров. титана и анодов, не под-
вергающихся электролитич. растворе-
нию. Степень восстановления шестива-
лентного хрома до трехвалентного дости-
гает 100%..Обработ. воду нейтрализуют
щелочным реагентом с целью хим. осажт
дения гидроксида трехвалентного хрома. В
настоящее время разработаны технология
и оборудование для очистки сточных вод
от шестивалентного хрома и ионов тяже-
лых металлов с помощью электрогенери-
ров. коагулянта — гидроксида двухва-
лентного железа, получаемого из отходов
металлообработки. Суспензию коагулянта
получают в отд. бездиафрагм. электроли-
зере. Стальные отходы металлообработки
(стружка, мелкие обрезки листовой стали
и т.п.), играющие роль засыпного анода,
помещают в дырчатые корзины, изготовл.
из полипропилена. Катодами являются
пластины из углеродистой стали. В качест-
ве электролита используют 3—5%-ные
растворы хлорида натрия или нек-рые ви-
ды отработавших технологич. растворов.
Очистка сточных вод от шестивалентного
хрома и ионов тяжелых металлов произво-
дится в реакторе-отстойнике непрерывно-
го или периодич. действия, куда поступа-
ют очищ. сточные воды и суспензия коагу-
Очистка сточных вод кислородом 299
лянта (концентрация твердой фазы в сус-
пензии в пересчете на железо — 20—
25 кг/м3) из сборника (возможно поступ-
ление суспензии коагулянта в реактор не-
посредственно из электролизера). При
этом протекают процессы хим. восстанов-
ления шестивалентного хрома гидрокси-
дом двухвалентного железа, соосаждения
гидроксидов трехвалентного хрома, цин-
ка, меди и др. тяжелых металлов с гидро-
ксидами двух- и трехвалентного железа,
образования смеш. кристаллов гидрокси-
дов, сорбции ионов цинка, меди и др. тя-
желых металлов гидроксидами железа. Не
растворимые в воде соединения тяжелых
металлов образуются также в результате
обменных хим. реакций ионов этих метал-
лов с гидроксидом двухвалентного железа.
Расход суспензии коагулянта составляет
обычно 4—5 л/м сточных вод (3—4 мас-
совые части железа на 1 массовую часть
ионов металлов, содержащихся в сточной
воде). Установлено, что высокий эффект
удаления ионов тяжелых металлов из
сточных вод при их обработке суспензией
электрогенериров. коагулянта достигается
при одноврем. повышении значения pH
реакцион. смеси с помощью щелочного ре-
агента (предпочтительно едкого натра) до
рН“ 8,5...9,5.
Гальванокоагуляц. способ очистки
сточных вод от шестивалентного хрома и
ионов тяжелых металлов заключается в
пропускании сточных вод через смеш. за-
грузку из стального скрапа и медной
стружки (или измельч. кокса). При этом
электролитич. растворение железа проис-
ходит в результате образования множества
короткозамкнутых гальванич. пар без ис-
пользования внешнего источника элект-
рич. тока. Очистка сточных вод осуществ-
ляется во вращающемся цилиндрич. реак-
торе. Обработ. сточные воды затем подвер-
гают механич. очистке (осветлению).
Степень очистки сточных вод от шестива-
лентного хрома достигает 100%, от др.
ионов тяжелых металлов — 95—99,6%.
Высококонцентриров. сточные воды
гальванич. производств (отработ. техноло-
гич. растворы и электролиты) чаще всего
очищают совместно с малоконцентриров.
(промывочными) сточными водами, в ча-
стности на установках для их реагентной
очистки. Сбросы высококонцентриров.
сточных вод на очистные сооружения воз-
можны только при надежном контроле и
регулировании, не допускающем проско-
ка через них токсичных в-в. Отработ. тех-
нологич. растворы и электролиты вначале
следует направлять в спец, емкости-нако-
пители, из к-рых небольшими порциями
добавлять к малоконцентриров. (промы-
вочным) сточным водам, поступающим на
очистку. Во многих случаях более целесо-
образна отд. обработка высококонцентри-
ров. сточных вод как с целью их обезвре-
живания, так и для извлечения пенных
хим. продуктов с применением реагент-
ных электрохим., термич. и др. методов
обработки. Отдельная обработка высоко-
концентриров. сточных вод, как правило,
необходима при создании замкнутых сис-
тем водоиспользования в гальванич. про-
из-вах. Обработка малоконцентриров.
(промывочных) сточных вод в таких сис-
темах предпочтительна реагентными, не
увеличивающими солесодержание обра-
бот. воды (пероксид водорода,озон, гидра-
зин и др.), а также безреагентными (элек-
трохим., ионообменные и др.) способами.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ИН-
ДИВИДУАЛЬНЫХ ДОМОВ — очистка,
осуществляемая спец, местной системой
при отсутствии уличной канализационной
сети', при этом кол-во сточных вод обычно
составляет 0,4-—-1,5 м3/сут. Если по сосед-
ству расположено несколько индивид, до-
мов, то пропускная способность установок
может быть доведена до б—12 м3/сут. В
нашей стране и за рубежом наиболее рас-
пространены для О.с.в.и.д. септики с соо-
ружениями подземной фильтрации:
фильтрующими колодцами, фильтрами
песчано-гравийными; фильтрующими
траншеями и др. Преимущества этих со-
оружений состоят в простоте и надежно-
сти эксплуатации; недостатки — в громоз-
дкости стр-ва, возможности загрязнения
сточными водами водоносных горизонтов,
используемых для питьевого водоснабже-
ния, зависимости от инженерно-геологич.
условий стр-ва (водопроницаемости грун-
тов, уровня подземных вод).
При высоком уровне подземных вод и
малопроницаемых грунтах применяют
фильтрующие кассеты или фильтрующие
насыпи, представляющие собой песчано-
гравийный фильтр или фильтрующую
траншею, расположенную в подсыпке. Та-
кие сооружения обеспечивают очистку
сточных вод независимо от местных инже-
нерно-геологич. условий, однако насыпи
занимают довольно значит, площадь. По-
этому за рубежом распространены уста-
новки биологич. очистки сточных вод
шкафного типа, к-рые включают аэро-
тенк, вторичный отстойник, компрессор
и систему автоматики. Существуют уста-
новки химико-биологич. очистки сточных
вод, в к-рых для повышения эффекта
предварит, отстаивания сточных вод ис-
пользуется катионный полиэлектролит, а
аэрация осуществляется путем впуска воз-
духа в емкость, находящуюся под вакуу-
мом, создаваемым вакуум-насосом. Име-
ются опытные установки биологич. очист-
ки сточных вод с применением механиче-
ской аэрации. Известны также отечеств,
установки физико-хим. очистки т.н. "се-
рых" сточных вод (от умывальника, рако-
вины, ванны купальной). В таких установ-
ках осуществляются коагуляция, обезза-
раживание сточных вод в электролизной
ячейке, в к-рой электродами служат же-
лезные пластины, постепенно растворяю-
щиеся под действием электрич. тока, и от-
стаивание.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД КИС-
ЛОРОДОМ — окисление органических и
минеральных примесей в сточных водах
молекулярным кислородом, иногда в при-
сутствии катализаторов. Этот метод часто
применяют для очистки сточных вод пред-
приятий деревообрабат. пром-сти, гальва-
нич. цехов, металлообрабдт. предприятий,
целлюлозно-бумажных, нефтеперерабат.
заводов и др.
На деревообрабат. предприятиях в
процессе вымачивания древесины при
темп-ре 40°С происходят гидролиз и вы-
мывание экстрактивных в-в — много-
атомных фенолов (пирокатехин, гидрохи-
нон, пирогаллол) и сложных соединений
фенольного характера (гидролизуемые и
конденсиров. танниды, катехины и др.).
Эти в-ва поступают в сточные воды. Очи-
стку таких сточных вод осуществляют по-
средством аэрирования их в течение 1—
2 ч с интенсивностью 5—7 м3/(м2-ч) при
темп-ре 40—50°С. Указанные в-ва при
этом окисляются кислородом с образова-
нием гуминоподобных в-в, удаляемых по-
следующим отстаиванием с коагуляцией
сернокислым алюминием или алюмина-
том натрия в присутствии катионового
флокулянта. Доза сернокислого алюми-
ния — 150—200 мг на каждые 1000 мг/л
ХПК, доза флокулянта — 1—2 мг/л. При
использовании в качестве коагулянта алю-
мината натрия воду после аэрации под-
кисляют серной кислотой до pH - 3, а за-
тем добавляют алюминат натрия до
pH - 6,5—7,5. При этом содержание мно-
гоатомных фенолов снижается с 260—
280 мг/л до следовых количеств.
Очистку сточных вод гальванических
цехов, содержащих цианиды, посредст-
вом их окисления кислородом производят
в присутствии катализатора — активного
угля. Для интенсификации процесса
окисление рекомендуется проводить тех-
ническим кислородом, а не кислородом
воздуха. Уголь регенерируют 1 раз в 2—3
года для удаления с его поверхности кар-
бонатных отложений. Теоретич. расход
окислителя (Ог) на превращение циани-
дов до цианатов составляет 0,6 мг/мг, фак-
тически превышает 1 мг/мг. Окисление —
процесс быстрый и заканчивается за 25—
60 мин. Гидролиз цианатов, сорбирован-
ных на угле, протекает медленно и требу-
ет для своего полного завершения неск.
суток.
На целлюлозно-бумажных, нефтепе-
рерабат. и др. предприятиях образуются
сточные воды, содержащие сероводород,
сульфиды, меркаптаны. Очистку их реко-
мендуется производить окислением кис-
лородом в присутствии оксидов или гидро-
300 Очистка сточных вод малых населенных пунктов
Принципиальная технологическая схема
очистки цианосодержащих сточных вод
1 — сточная вода из цеха; 2 — приемные емкости; 3 —
эжекторы; 4— дозаторы кислорода; 5— напорные
емкости; 6— сборник кислоты; 7— колонны с
активным углем; 8 — емкость очищенной воды; 9 —
бак разрыва струи
ксидов металлов перем, валентности и уг-
лей.
Наибольшей каталитической актив-
ностью обладают соединения железа и
марганца. Первые используют при очист-
ке сточных вод с pH - б—10. При pH - 6
образуется только элементарная сера; при
pH - 10 окисление протекает на 80% до
элементарной серы и на 20% до тиосуль-
фата и сульфата. Во избежание выделения
сероводорода в процессе очистки сточных
вод содержание железа в реакцион. каме-
ре должно в 1,5 раза превышать стехио-
метрии. кол-во его, необходимое для свя-
зывания сероводорода, поступающего со
сточной водой. Соединения марганца ис-
пользуют при очистке сточных вод с
pH -10 и выше. Продукты окисления это-
го процесса — элементарная сера и тио-
сульфат. Соединения меди используют
для очистки сточных вод с pH > 13,5, при
этом единств, продуктом окисления явля-
ется сульфат.
В качестве катализаторов при очист-
ке сточных вод с pH - 6— 14 от сероводоро-
да и сульфидов окислением кислородом
рекомендуется использовать графитовые
материалы и кокс. В присутствии актив-
ных углей БАУ и АГ-3 в интервале
pH - 7—14 продукты окисления — пре-
имущественно элементарная сера и тио-
сульфат. В присутствии угля СКТ образу-
ется, кроме того, сульфат; в присутствии
кокса и графита — тиосульфат.
Реакция окисления сероводорода и
сульфидов кислородом в присутствии ка-
тализаторов протекает интенсивно и за-
канчивается в течение 10—40 мин. Расход
воздуха зависит от вида сточных вод и со-
ставляет, напр., для целлюлозно-бумаж-
ных комбинатов 20—30 м3/м3 воды, для
хлопчатобумажных — 6—9 м3/м3 воды.
Повышение темп-ры с 20 до 40°С ускоряет
процесс почти в 2 раза.
В кислой среде осн. продуктом окис-
ления меркаптанов является сульфокис-
лота, в щелочной —диметилдисульфид.
Процесс протекает в кинетич. области, и
его определяющий фактор — темпера-
тура.
Для насыщения сточных вод кисло-
родом воздуха рекомендуется использо-
вать устройство барботажного типа, рабо-
тающее в непрерывном или периодич. ре-
жимах в зависимости от объема сточных
вод, концентрации примесей и специфики
произ-ва.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД МА-
ЛЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ —
очистка, осуществляемая с помощью соо-
ружений, к-рые удовлетворяют след, ус-
ловиям: выдерживают резкое колебание
расхода и состава сточных вод по часам су-
ток; просты по конструкции и могут изго-
товляться неспециализир. пром, предпри-
ятиями; имеют высокую надежность бла-
годаря выбору простой технологич. схемы
и невысокую стоимость. Для полной био-
логич. О.с.в.м.н.п. могут применяться:
аэрац. установки, работающие по методу
полного окисления [аэротенки продлен-
ной аэрации); аэрац. установки с аэробной
стабилизацией избыточного активного
ила; циркуляц. окислит, каналы; капель-
ные биофильтры; поля фильтрации; поля
подземной фильтрации, фильтры песча-
но-гравийные, фильтрующие траншеи;
биологические пруды; фильтрующие ко-
лодцы.
При выборе типа очистных сооруже-
ний рекомендуется в первую очередь оце-
нить возможность применения сооруже-
ний естеств. очистки сточных вод как наи-
более дешевых. К их числу относятся поля
фильтрации, биологич. пруды и сооруже-
ния подземной фильтрации. Поля фильт-
рации могут быть любой пропускной спо-
собности и применяются на песчаных, су-
песчаных и легких суглинистых фунтах
при наличии площадок, имеющих спо-
койный и слабовыраженный уклон релье-
фа местности (0,02). Перед полями филь-
трации пропускной способностью до
25 м3/сут необходимо применять септи-
ки, а большей пропускной способности —
решетки, песколовки и двухъярусные от-
стойники. Недостаток полей фильтра-
ции — необходимость устройства широ-
кой зоны сан. разрыва (200—300 м). Био-
логич. пруды применяют в качестве само-
стоятельных очистных сооружений при
наличии естеств. впадин в слабодрениру-
ющих грунтах в р-нах со среднегодовой
темп-рой воздуха более 10°С. При этом
должны быть приняты меры по предуп-
реждению распространения болезнетвор-
ных бактерий и яиц гельминтов животны-
ми и водоплавающими птицами. Биоло-
гич. пруды требуют создания широких
сан.-защитных зон (200 м). Сооружения
подземной фильтрации по сан.-гигиенич.
показателям и условиям применения на-
много лучше полей фильтрации и биоло-
гич. йрудов. Вокруг них создаются вполне
благоприятные сан.-гигиенич. условия,
благодаря чему ширина сан,-защитных
зон составляет всего 10—20 м.
Для небольших объектов с расходом
сточных вод не более 1 м3/сут на песчаных
и супесчаных грунтах устраивают фильт-
рующие колодцы. Поля подземной филь-
трации, песчано-гравийные фильтры и
фильтрующие траншеи применяют для
объектов с расходом сточных вод до
^15 м3/сут. Поля подземной фильтрации в
песчаных и супесчаных грунтах устраива-
ют при расположении оросит, труб выше
уровня подземных вод не менее чем на 1 м.
Так как глубина заложения оросит, труб
0,5—1,8 м, то уровень подземных вод дол-
жен быть не выше 1,5—2,8 м от поверхно-
сти земли. Песчано-гравийные фильтры и
фильтрующие траншеи в водонепроница-
емых или слабофильтрующих грунтах ус-
траивают при наивысшем уровне подзем-
ных вод, расположенном на 1 м ниже лот-
ка отводящей трубы, т.е. При уровне под-
земных вод не выше 2,5 м. Для создания
фильтрующей среды используют привоз-
ные средние и крупные пески. Перед соо-
ружениями подземной фильтрации всех
видов необходима предварит, очистка
сточных вод в септиках. Достоинство соо-
ружений указ, видов — одноврем. обеспе-
чение глубокой очистки и обеззаражива-
ния сточных вод, поэтому после них не
производится дополнит, обеззаражива-
ния.
Аэрац. установки с полным окисле-
нием органич. загрязнений применяют
для очистки сточных вод с расходом до
700 м3/сут. Механич. очистка перед этими
сооружениями производится на решетках
Очистка сточных вод от соединений азота 301
или решетках -дробилках и песколовках.
Устройства септиков или двухъярусных
отстойников перед ними не требуется. Аз-
рац. установки с аэробной стабилизацией
активного ила используют при расходах
сточных вод более 200 ьг/сут. Механич.
очистка перед ними сводится к освобожде-
нию от крупных загрязнений на решетках
или решетках-дробилках и песколовках.
Такие установки изготовляют на заводах
серийно. Аэрац. установки обоих типов
стабильно обеспечивают высокую эффек-
тивность О.с.в.м.н.п.; они могут приме-
няться в любых климатич., грунтовых и
гидрогеология, условиях и не требуют от-
вода больших площадей земли.
Циркуляц. окислит, каналы — наи-
более дешевые и простые по конструк-
ции из числа сооружений, основанных
на искусств, методах очистки. Их приме-
няют в р-нах с расчетной темп-рой не ни-
же -25°С в тех случаях, когда установки
заводского изготовления применять не-
целесообразно.
Капельные биофильтры допускается
применять только в особых случаях при со-
ответствующем технико-экономич. обос-
новании. Перед иодачей на биофильтры
сточные воды должны пройти механич.
очистку в септиках (при пропускной спо-
собности до 25 м3/сут) или на решетках,
песколовках и двухъярусных отстойни-
ках. В средней полосе нашей страны ка-
пельные биофильтры располагают в зда-
ниях. Все это обусловливает их высокую
строит, стоимость. На работу биофильтров
отриц. влияние оказывает снижение темп-
ры воздуха, они периодически выходят из
строя из-за заболачивания; эксплуатац.
персонал этих сооружений иногда работа-
ет в неудовлетворит. сан.-гигиенич. усло-
виях. На биофильтрах теряется напор во-
ды до 3 м, вследствие чего часто требуется
стр-во насосных станций. Поэтому ка-
пельные биофильтры не получили широ-
кого распространения. Биофильтры с пла-
стмассовой загрузкой, к-рые не имеют пе-
речисленных недостатков капельных био-
фильтров, находят применение в условиях
резкого перепада уровней, позволяющих
исключить перекачку сточных вод. Для
малых очистных сооружений (до
200м3/сут) могут применяться погруж-
ные биофильтры, не требующие большого
перепада отметок свободной поверхности
сточных вод (биоконтакторы).
Во всех случаях применения очист-
ных сооружений с искусств, методами
очистки достигаются результаты полной
биологич. очистки со снижением БПКполн
и содержания взвешенных в-в до 10—
15 мг/л и частичным удалением биоген-
ных в-в. Поэтому в ряде случаев при более
высоких требованиях к качеству очистки
необходимо дополнить указ, сооружения
сооружениями доочистки либо изменить
или дополнить технологич. схему очист-
ных сооружений. Для очистных сооруже-
ний, располагаемых в р-нах с суровым
климатом (с расчетной зимней темп-рой
ниже —40°С), емкостные сооружения не-
обходимо защищать от охлаждения или
размещать в павильонах. Для объектов с
периодич. пребыванием людей целесооб-
разно применение физико-хим. очистки
сточных вод с доочисткой.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОБЪ-
ЕКТОВ С КРАТКОВРЕМЕННЫМ ПРЕ-
БЫВАНИЕМ ЛЮДЕЙ (базы отдыха,
кемпинги, туристские и спортивные ба-
зы) — очистка, осуществляемая физико-
1
Схема установки типа "Рица"
1 — погружной насос; 2 — сточные воды; 3 —- решет-
ка-контейнер; 4— решетка-заслонка;5 — слив избы-
точной воды; б—бак-дозатор; 7— сточные воды с
реагентом; 8— отстойник с камерой хлопьеобразо-
вания; 9— осадок; 10 — подача воды на фильтр; 11 —
р-р реагента; 12 — медленный фильтр; 13 —очищен-
ные воды; 14 -насос-дозатор; 13 — реагент; 16 — ап-
парат приготовления р-ра
хим. методами в установках, к-рые харак-
теризуются коротким пусковым перио-
дом; высокой степенью изъятия фосфора и
занимают небольшую площадь. К ним от-
носятся установки заводского изготовле-
ния типа "Рица". Эти установки отлича-
ются простотой устройства и эксплуата-
ции и имеют следующие хар-ки: пропуск-
ная способность 25 м3/сут; условное число
жителей, обслуживаемых установкой —
125; макс, часовой расход сточных вод —
Зм3/ч; мощность электрооборудования:
установочная — 3,8, рабочая — 2,7 кВт;
габариты установки в собранном виде
3,5x6,0x5,7 м; масса 9,23 т. Особенностью
их является наличие рециркуляции осад-
ка и применение медленных фильтров.
Благодаря рециркуляции осадка имеется
возможность добавлять постоянную дозу
реагента независимо от изменяющегося в
течение суток состава сточных вод и ин-
тенсифицировать хлопьеобразование.
Степень рециркуляции — 0,25—0,5 рас-
хода сточных вод. Концентрация взвешен-
ных в-в в камере хлопьеобразования дол-
жна быть 2—3 г/л. Тонкослойный отстой-
ник обеспечивает осветление сточных вод
до содержания взвешенных в-в не более
15 мг/л. Наличие медленных фильтров
позволяет не только упростить эксплуата-
цию установки путем редкой регенерации
загрузки, но и при перерывах в работе не
более 8—10 сут отказаться от обеззаражи-
вания сточных вод реагентами. Продол-
жительность фильтроцикла прошедших
физико-хим. обработку сточных вод при
скорости фильтрования 0,1 м/ч составля-
ет 40—60 сут. После окончания фильтро-
цикла необходимо заменить верхний слой
песка толщиной 20—30 см. Во время рабо-
ты фильтра через 3—5 сут на его поверх-
ности образуется биологич. пленка, улуч-
шающая эффективность очистки и обезза-
раживающая сточные воды. При переры-
вах в работе установки до 8—10 сут биоло-
гич. пленка сохраняет способность удалять
органич. загрязнения, оцениваемые по
БПКз до 15—20 мг/л и снижать число бак-
терий Е.Коли до 120—150 шт/мл. При от-
ключении установки на более продолжит,
период на фильтре осуществляется лишь
механич. очистка, поэтому необходимо
предусматривать обеззараживание сточ-
ных воД.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ вод от
СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА — удаление
этих соединений биологическим способом
перед сбросом сточных вод в водоемы или
перед повторным использованием в систе-
мах водоснабжения. В городских сточных
водах кол-во соединений азота составляет
около 30—60 мг/л, в нек-рых пром, сточ-
ных водах может превышать 1000 мг/л. В
них могут находиться трудноокисляемые
органические и неорганические, токсич-
ные для микроорганизмов азотсодержа-
щие соединения.
Присутствие соединений азота в
сточных водах вызывает в водоемах массо-
вое развитие планктона, водорослей, по-
явление привкусов и запахов воды, нару-
шение кислородного режима и норм, жиз-
302 Очистка сточных вод от соединений азота
недеятельности гидробионтов, создает до-
полнительные трудности при очистке во-
ды водоемов, используемой для хоз.-пить-
евых и производств, целей.
Присутствие аммиака в водоеме ока-
зывает сильное токсич. влияние на рыб,
наличие нитритов в питьевой воде вызыва-
ет онкологические заболевания, нитра-
тов — метгемоглобинемию у детей. При-
сутствие соединений азота в оборотной во-
де приводит к биологическому обрастанию
трубопроводов и технологического обору-
дования.
Органические и минеральные соеди-
нения азота (белки, аминокислоты, ами-
ны, пурины, пиримидины, мочевина, ам-
миак, нитриты, нитраты и др.) присутст-
вуют в сточных водах многих отраслей
пром-сти: хим., нефтехим., медицинской,
микробиология., металлургии., коксо-
хим., пищевой, агрохим., а также в под-
земных и хоз.-бытовых водах.
Очистка воды от соединений азота
хлорированием, озонированием, ультра-
фиолетовым облучением, ионным обме-
ном, электролизом, деминерализацией,
отдувкой аммиака воздухом требует доро-
гостоящих реагентов и оборудования,
сложна в эксплуатации и малоэффек-
тивна.
Сточные воды указанных отраслей
пром-сти очищаются от органических в-в
обычными биологическими методами (в
аэротенках), однако соединения азота в
них практически не извлекаются. Для их
удаления требуются биологические мето-
ды с использованием взвеш. культуры ак-
тивного ила, прикреплен, микроорганиз-
мов активного ила или комбинациями
этих двух методов.
В обоих методах происходят процес-
сы нитрификации и денитрификации —
окисления аммиака до азотной к-ты, со-
провождаемые ассимиляцией углекисло-
ты (нитрификация) нитрита до газообраз-
ного азота (денитрификация).
В активном иле бактерии — нитри-
фикаторы находятся в ассоциации с гете-
ротрофной микрофлорой.
Усиленное поглощение ею кислорода
в процессе окисления органич. в-в создает
условия, при к-рых нитрифицирующие
микроорганизмы находятся в невыгодном
положении. Окисление аммонийного азо-
та начинается после того, как органич. в-
ва практически использованы, деятель-
ность гетеротрофной микрофлоры вышла
на стационарный режим и в аэрируемой
смеси имеется раствор, кислород. Однако
в результате изменений соотношения нит-
рификаторов и гетеротрофных микроор-
ганизмов в активном иле, наблюдающихся
при уменьшении или увеличении концен-
трации органич. в-в в сточной воде, может
происходить изменение констант скорости
нитрификации. На скорость нитрифика-
ции оказывают влияние темп-ра, концен-
трация раствор, кислорода, pH, окислит,-
восстановит. потенциал среды, токсцчные
компоненты. Скорость нитрификации
возрастает с увеличением темп-ры от 5 до
ЗО°С. Оптим. значение pH — 8,4. От вели-
чины pH зависит доступность неорганич.
углерода для нитрифицирующих бакте-
рий. При снижении pH реакция равновес-
ных состояний углерода сдвигается влево и
большая часть углерода находится в форме
угольной к-ты. Повышение pH также от-
рицательно сказывается на процессе нит-
рификации. При повышении pH в среде
увеличивается содержание свободного ам-
миака, являющегося ингибитором нитри-
фикации. Нитрифицирующие микроор-
ганизмы требуют создания определ. окис-
лит.-восстановит. потенциала среды: чем
он больше, тем более низким должно быть
оптим. значение pH для нитрификаторов.
Оптим. значение pH для нитрификации
первой и второй стадий равны соответст-
венно 21,6 и 23. В биологйч. очистке сточ-
ных вод для осуществления процесса нит-
рификации требуется щелочность в расче-
те 2 мг-экв НСОз’ на 1 мг-экв аммонийно-
го азота.
Денитрификация — совокупность
превращений: Лвосст + МОз" -* Локисл, где
Лвосст — в-во донор электронов, пред-
ставл. органич. соединениями или водоро-
дом; Локисл — окисл. органич. соединение
или вода. Роль окислителя — акцептора
электронов — в этом процессе выполняют
нитраты, в аэробном — кислород. Денит-
рифицирующие бактерии обладают спо-
собностью восстанавливать нитрат через
нитрит до газообр. закиси азота и азота.
В отсутствие кислорода нитрат слу-
жит конечным акцептором водорода. Спо-
собность получать энергию, используя
нитрат как конечный акцептор водорода с
образованием молекулярного азота, широ-
ко распространена у бактерий. Этот про-
цесс денитрификации существует только
у факультативных аэробов; среди облигат-
ных анаэробов нетденитрификаторов. Мн.
денитрификаторы могут расти, используя
в качестве акцептора водорода не только
нитрат, но и нитрит. На активность денит-
рификации влияют: источник органич. уг-
лерода и его концентрация, содержание
нитратов, концентрация кислорода, pH,
Eh, темп-ра, присутствие токсич. в-в и др.
факторы. В качестве углеродного питания
для денитрифицирующих микроорганиз-
мов может быть использована любая не-
консервативная органика — углеводы,
спирты, органич. к-ты, углеводороды,
продукты распада белков и др. В практике
очистки сточных вод источником углерод-
ного питания служат сточные воды, про-
шедшие очистку в первичных отстойни-
ках, разл. спирты, чаще всего метиловый,
ацетон, уксусная к-та, осадок из первич-
ных отстойников, а также высококонцен-
триров, органич. стоки отд. произ-в. Рас-
твор. кислород тормозит денитрифика-
цию, выступая в роли акцептора электро-
нов и тем самым предотвращая восстанов-
ление нитратов. Его концентрация в зоне
денитрификации не должна превышать
0,5 мгО/л. Однако практически процесс
протекает при значит, большем содержа-
нии кислорода. Важным условием успеш-
ной денитрификации являются определ.
значения окислит.-восстановит. потенци-
ала среды (Eh), а не отсутствие кислорода.
В отличие от нитрификации, денитрифи-
кация увеличивает щелочность среды и
вызывает увеличение pH.
В раздельных системах О.с.в.с.а. с ис-
пользованием взвеш. культуры после каж-
дой ступени очистки имеется свой вторич-
ный отстойник. Последовательность отд.
стадий процесса и схемы очистки могут быть
разнообразными. Наиболее часто встреча-
ется такая: денитрификация, окисление ор-
ганич. в-в, нитрификация; окисление орга-
нич. в-в, нитрификация, денитрификация.
Процесс характеризуется высокими скоро-
стями, легкостью управления и устойчиво-
стью на каждой стадии. 11едос гаток раздель-
ных систем —- наличие дополнит, вторич-
ных отстойников, требующих сооружения
насосных станций^!® перекачивания цир-
кулирующего ила и больших перепадов гео-
дезич. отметок. Иногда в раздельных систе-
мах ф-ции окисления органич. в-в и нитри-
фикации совмещены в одном сооружении,
что позволяет значит, снизить прирост ак-
тивного ила и обеспечить нитрифицирую-
щие микроорганизмы неорганич. углеро-
дом, к-рый в виде СОг выделяется при очи-
стке сточных вод от органич. в-в. Однако эта
схема менее устойчива к присутствующим в
сточных водах токсичным для нитрифици-
рующих микроорганизмов органич. в-вам.
В комбиниров. системах с использо-
ванием взвеш. культуры микроорганизмов
процессы очистки сточных вод от органич.
в-в, нитрификация и денитрификация
происходят в одном сооружении смеш. по-
пуляцией микроорганизмов (одноиловая
система). Процесс очистки осуществляет-
ся последовательно в неск. чередующихся
аэробных и бескислородных зонах секци-
ониров. биореактора с добавлением части
исходных сточных вод в секции денитри-
фикации.
Сооружения с прикрепленной куль-
турой микроорганизмов могут быть комби-
ниров. или отд. стоящими, В качестве та-
ких сооружений применяются биофильт-
ры с гравийной или пластмассовой загруз-
кой, дисковые или бараб. биофильтры,
затопл. биофильтры, сооружения с псев-
доожиж. слоем песка, керамзита, мрамо-
ра, клиноптилолита или активиров. угля,
сооружения с фильтрацией жидкости че-
рез загрузку в виде плотного зернистого
или волокнистого слоя. В сооружениях- с
прикрепл. илом поддерживается высокая
концентрация микроорганизмов, поэтому
Очистка сточных вод с активным илом 303
продолжит, процесса очистки заметно со-
кращается. В этих сооружениях в значит,
меньшей степени сказывается отрицат.
влияние пониж. темп-р жидкости и залпо-
вых сбросов токсикантов на эффектив-
ность процесса очистки сточных вод. Эф-
фективность очистки мало зависит от ре-
жима работы отстойников, во мн. случаях
они вообще не требуются. Осн. недостаток
сооружений с прикрепленным илом — не-
обходимость периодич. регенерации за-
грузки в связи с опасностью ее зарастания.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД С АК-
ТИВНЫМ ИЛОМ — процесс, основан-
ный на способности микроорганизмов ак-
тивного ила потреблять загрязнения сточ -
ных вод в качестве эффективного источни-
ка энергии и материала для построения
своих клеток. Процесс осуществляется в
аэробных условиях, при этом комплекс
растворенных, коллоидных и нераство-
ренных органич. примесей сточных вод
подвергается сложным превращениям с
участием множества ферментов и микро-
организмов активного ила. Процесс очист-
ки сточных вод с активным илом включает
несколько стадий: массопередача кисло-
рода и загрязнений к поверхности хлопьев;
сорбция загрязнений активным илом; пе-
ренос в-в внутрь клетки, к-рому предшест-
вует ферментативный гидролиз большин-
ства исходных загрязнений; внутрикле-
точное биохимич. окисление загрязнений.
Первые три стадии в совокупности состав-
ляют процесс изъятия загрязнений. Пер-
воначально скорость изъятия существенно
превышает скорость окисления и большая
часть загрязнений оказывается сорбиро-
ванной активным илом, затем скорости,
выравниваются и, наконец, скорость окис-
ления начинает преобладать над скоро-
стью сорбции. В этот период происходят
регенерация активного ила и восстановле-
ние его биохимич. активности. В процессе
регенерации окисляются коагулирован-
ные илом коллоидные и нерастворенные
примеси сточных вод, продолжается раз-
витие бактериальной культуры, что при-
водит к увеличению числа жизнеспособ-
ных клеток.
При очистке сточных вод прирост ак-
тивного ила происходит не только вследст-
вие клеточного синтеза, но и в результате
изъятия части бионеразлагаемых в-в.
Часть клеточного в-ва ила подвергается
автолизу. Оставшаяся часть вновь синте-
зированного ила удаляется из системы
(избыточный ил). Для синтеза клеточного
в-ва, кроме углеродсодержащих соедине-
ний, необходимо присутствие в среде био-
генных элементов — азота и фосфора. Ге-
теротрофные бактерии, осуществляющие
процесс очистки, потребляют для этих це-
лей аммонийный азот и растворимые фос-
фаты. Потребность в биогенных элементах
изменяется в зависимости от состава за-
грязнений, вследствие неодинаковости
прироста активного ила при окислении
различных в-в.
Для городских сточных вод соотно-
шение концентраций органич. в-в, оцени-
ваемых величиной БПК, азота и фосфора,
принимают равным 100:5:1. Недостаток
биогенных элементов замедляет биохи-
мич. процессы очистки, ухудшает седи-
ментац. свойства ила и снижает его биохи-
мич. активность. Необходимая для про-
цесса концентрация кислорода достигает-
ся подачей в иловую смесь воздуха
(аэротенки) или технич. кислорода (ок-
ситенки). Воздух (или кислород), кроме
того, поддерживает активный ил во взве-
шенном состоянии, обеспечивая контакт в
системе "загрязнения сточных вод — мик-
роорганизмы — кислород". Миним. кон-
центрация кислорода в биоокислителе,
исключающая возникновение анаэробных
условий при отделении ила от воды во вто-
ричных отстойниках, составляет 2 мг/л.
При окислении органич. в-в кислород рас-
ходуегся на окисление органич. загрязне-
ний сточных вод для получения энергии
клетками, синтеза клеточного в-ва, эндо-
генной респирации, нитрификации. При
этом глубина процесса автолиза и степень
окисления аммонийного азота зависят от
технологич. параметров работы биоокис-
лителя. Чем выше нагрузка на активный
ил, тем меньше доля эндогенного окисле-
ния. Нитрификация протекает в широком
диапазоне нагрузок, но для глубокого и ус-
тойчивого процесса необходимы опреде-
ленные условия: высокий возраст ила, до-
статочность кислорода и т.д. Скорость био-
химич. окисления увеличивается с возра-
станием темп-ры сточных вод до
25—28°С, однако при темп-ре свыше 20°С
необходимо увеличивать интенсивность
аэрации вследствие снижения раствори-
мости кислорода. Оптимальное значение
pH для большинства окислит, систем ле-
жит в интервале 6,5—8,5. При выходе за
эти пределы эффективность процесса и
скорость биохимич. окисления снижают-
ся. Однако биоценозы биоокислителей об-
ладают свойством саморегулирования ре-
акции среды. Важнейший параметр про-
цесса — нагрузка на активный ил, т.е.
кол-во загрязнений, мгБПКна 1 г беззоль-
ного в-ва ила в 1 сут. Процессу классич.
аэрации соответствуют нагрузки 150—
400 мг БПКполн на 1 г беззольного в-ва в
1 сут. Нагрузка менее 150 мг БПКполн на
1 г в 1 сут соответствует процессу длит,
аэрации или полного самоокисления. Ак-
тивный ил, работающий с нагрузкой 400—
1000 мг БПКполн на 1 г в 1 сут, считается
высоконагруженным.
304 Панель инфракрасного излучения
ПАНЕЛЬ ИНФРАКРАСНОГО ИЗ-
ЛУЧЕНИЯ — беспламенная горелка
панельно-лучистого отопления, в к-рой
теплота, выделяющаяся при сгорании
природного или сжиж. газа, передается в
помещение путем инфракрасного излу-
чения. П.и.и. состоит из корпуса, в к-ром
размещены горелка, керамическая насад-
ка излучателя и рефлектор. Струя газа,
выходящая ир сопла горелки,
инжектирует необходимый для горения
воздух; Образование газовоздушной смеси
завершается в пространстве под керамич.
насадкой. При сгорании газовоздушной
Разрез горелки
1 — корпус; 2 — рефлектор; 3 — сетка; 4 — панель из
керамических излучателей; 5 — газопровод; б —
сопло; 7— стойка для крепления
смеси керамич. насадка нагревается до
темп-ры 850—900°С, при этом обес-
печивается устойчивое излучение. Для
повышения плотности теплового излу-
чения и обеспечения пост, темп-ры ке-
рамич. насадки на ее л ицевой поверхности
устанавливается сетка из нержавеющей
стали.
ПАНЕЛЬ РАВНОМЕРНОГО
ВСАСЫВАНИЯ ВОЗДУХА — раз-
новидность местного отсоса воздуха
открытого типа. Применяют при сварке,
когда выделяется высокодисперсная пыль,
содержащая оксид марганца и др. со-
единения, способные вызвать отравление
организма. Местный отсос в виде П.р.в.в.
при ручной сварке на стационарных пос-
тах, включая и сварку в кабинах, не только
воспринимает загрязн. воздух, но и
искривляет траекторию загрязн. кон-
вективной струи и выводит ее из зоны ды-
хания. П.р.в.в. представляет собой усечен-
ную пирамиду с прямоугольным осно-
ванием, плоскость к-рого составляет с
осью пирамиды угол а , равный 45°. Ма-
лое основание — круглой формы, к нему
присоединяют вытяжной воздуховод. Па-
нель устанавливают на рабочих местах,
располож. вблизи перегородок или стен.
Достаточная эффективность П.р.в.в. обес-
печивается при отсосе воздуха 3200—
3300 м3/ч на 1 м2 всасывающего отверстия
панели. Равномерность вытяжки в пло-
скости всасывающего отверстия обес-
печивается устройством в нем решетки из
Панель равномерного всасывания воздуха (а)
и двухсторонняя панель (ff)
1 —вытяжной воздуховод; 2 — кожух; 3 — всасываю-
щее отверстие
U-образных или уголковых профилей.
При сварке крупных деталей применяют
двухсторонние (поворотные) панели рав-
номерного всасывания.
ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОЕ ОТОП-
ЛЕНИЕ — способ отопления помещения
отопительными' панелями, при к-ром
радиационная температура помещения
fa превышает темп-ру его воздуха fa.
Упоминание о панельно-лучистом
отоплении относится к I в до н.э. Высокий
уровень строительной техники античного
мира сказался при осуществлении цент-
рального отопления с греющими полами.
Полагают, что такое отопление было изоб-
ретено в Греции, поскольку названо оно
было греческим словом hypokauston,
примерный перевод кот-рого означает
"отопление снизу". В Италии это отоп-
ление было широко распространено, и
поэтому его еще называют "римским отоп-
лением".
В III в. н.э. в Римской империи
насчитывалось около 800 общественных и
небольших частных терм — бань с гре-
ющими полами. Таким отоплением были
оборудованы также жилые' дома в север-
ных провинциях Италии и за ее преде-
лами.
Греющий пол римского отопления
устраивался следующим образом. В под-
полье по всей площади устанавливались
на грунте небольшие (по высоте) столбики
из специального квадратного кирпича. На
столбики укладывались каменные плиты
пола. Образовавшееся подпольное прост-
ранство продувалось подогретым воздухом
от специального центрального прибора.
Каменные напольные плиты, а за ними и
помещения нагревались до требуемой
темп-ры в зависимости от степени подог-
рева воздуха.
Отопление выполнялось так, что в
основных (трех) залах терм поддержива-
лась различная темп-ра воздуха, с посте-
пенным переходом из "холодных" в более
"теплые" залы.
В нек-рых термах и жилых домах в
дополнение к греющим полам уст-
раивались греющие стены: в зазор между
двумя стенами также подавался подогре-
тый воздух.
В 1874 русский военный инж. М.
Фролов применил для отопления порохо-
вых складов и жилых казематов крепост-
ных сооружений оболочки, в промежут-
ках между к-рыми циркулировал подогре-
тый воздух. Эта оригин. отопит, установ-
ка, запатентованная в России, Англии,
Германии, явилась прообразом соврем.
П.-л.о. Приоритет в создании "паробетон-
ного" и "водобетонного" панельного отоп-
ления с греющими металлич. трубами, за-
деланными в бетонный слой стен, полов,
потолков, пилястр, колонн, лестничных
перил, принадлежит русскому инженеру
В.А. Яхимовичу (1845—1942), к-рый,
начиная с 1905, осуществил его в ряде
больничных, школьных и общественных
зданий в Саратове, Казани и др. городах
России. В последующие 10 лет насчитыва-
лось уже более 100 зданий, оборудованных
панельным отоплением системы инж.
Яхимовича. Затем такой способ обогрева
зданий стал использоваться и в зарубеж-
ных странах, где его назвали лучистым
отоплением. После 1945 П.-л.о. стало
широко применятся во мн. странах для
отопления зданий разл. назначения. В на-
шей стране получили распространение бе-
тонные отопит, панели заводского изго-
товления для крупнопанельных жиль;х
домов.
П-л.о. классифицируется по след,
признакам: по виду теплоносителя в
системе отопления — подогретая вода —
водяное, пар водяной — паровое, подогре-
тый воздух — воздушное, смесь продуктов
сгорания газа и воздуха —газовоздушное,
продукты сгорания природного или
искусств, газа — газовое, при использ’о-
вании электрич. энергии — электричес-
кое; по названию ограждающих конст-
рукций помещения, с к-рыми совмещены,
приставлены или подвешены отопит,
панели: стеновое, напольное, потолочное,
потолочно-напольное. П.-л.о. может быть
Параметры наружного климата 305
центральным и местным. Отопит, панели
в зависимости от материала и темп-ры
теплоносителя бывают: бетонные, ме-
таллич., инфракрасного излучения.
Стеновое водяное П.-л.о. имеет раз-
новидности в зависимости от размещения
отопительных панелей: под окнами —
подоконное (возможно также их разме-
щение в простенках между окнами), в
перегородках у наружных стен — перего-
родочное, по периметру перегородок —
периметральное, в ригелях под потол-
ком — ригельное, в колоннах и пиляст-
рах -- колонное, в плинтусах — плинтус-
ное. Эти разновидности П.-л.о. применя-
ются в жилых и обществ, зданиях,
плинтусное — в детских дошкольных уч-
реждениях.
Теплота от отопит, панелей передает-
ся в помещение излучением и конвекцией.
Плотность теплового потока характеризу-
ется общим коэфф. теплоотдачи панели
«п “ « л [ (tn - (R.) /(tn- tn) ] + а к, где а л
и а к — коэфф, теплообмена излучением
и конвекцией, Вт/(м^к); — средняя
темп-ра поверхности панели. На доле
излучения в общем тепловом потоке отра-
жаются высота и положение теплоотдаю-
щей поверхности в помещении: при распо-
ложении панели в потолке в помещение
передается излучением 60—70%; в сте-
не — 30—60, в полу — 30—50%. До-
стоинства П.-л.о. в сравнении с
традиционным водяным: удовлетворение
повыш. требований к тепловому режиму
обогреваемых помещений; уменьшение
теплопотерь вследствие допустимого
понижения tu на 2'С в рабочей зоне,
уменьшение градиента темп-ры воздуха
по высоте помещения; уменьшение запы-
ленности помещения; соответствие
интерьеру помещения при скрытых
отопит, панелях; сокращение расхода ме-
талла вследствие увеличения теплоот-
дачи обетониров. труб (в среднем на 60%)
по сравнению с открыто проложенными.
Недостатки П.-л.о.: повыш. теплопотери
при стеновых и подвесных панелях;
повыш. тепловая инерция бетонных
отопит, панелей, затрудняющая регу-
лирование их теплоотдачи; необходимость
соблюдения спец, требований к составу бе-
тона и качеству бетонирования при изго-
товлении отопит, панелей, Осн. направ-
ления развития П.-л.о. — повышение экс-
плуатац. надежности металлич. труб, за-
ключенных в бетонные панели;
применение в качестве греющих элемен-
тов труб из полимерных материалов; при
подвесных панелях — использование
теплоты, передаваемой в верхнюю зону
помещений с направлением теплого воз-
духа в рабочую зону.
ПАР.— вещество в газообразном сос-
тоянии в условиях равновесия с тем же в-
вом в конденсированном состоянии
(жидком или твердом). Различают на-
сыщ. П., находящийся в термодинамич.
равновесии с жидкостью или твердым те-
лом, и перегретый П., имеющий темп-ру,
большую темп-ры насыщения для данно-
го давления. При темп-ре, меньшей темп-
ры насыщения, П. наз. пересыщ., в нем
возможна конденсация.
ПАР ВОДЯНОЙ — газообразное
(парообразное) агрегатное состояние во-
ды. Переход воды из жидкого состояния в
парообразное осуществляется при подводе
к ней определ. кол-ва теплоты при темп-
Физические свойства сухого насыщенного пара
Темп-ра насыщения, °C Абе. дав- ление, МПа Плотность* I пара, кг/мл Уд. объем пара, м3/кг Уд. энталь- пия пара, кДж/кг Уд. теплота испарения, кДж/кг
60 0,0199 0,1302 7,678 2609,2 2358
80 0,0474 0,2933 3,409 2643,1 2308,2
100 0,1013 0,5977 1,673 2675,8 2256,7
120 0,1985 1,122 0,8917 2706,3 2202,7
140 0,3614 1,966 0,5087 2734 2145
160 0,618 - 3,259 0,3068 2757,8 2082,5
180 1,003 5,157 0,1939 2777,9 2015,1
ре кипения (насыщения). П.в., нахо-
дящийся в замкнутом пространстве «ад
кипящей водой, наз. насыщ. паром, к-рый
может быть сухим и влажным. Сухой на-
сыщ. пар — пар в момент полного испа-
рения кипящей воды, влажный — смесь
воды, нагретой до темп-ры кипения, с
сухим насыщ. паром. Кол-во теплоты, не-
обходимое для превращения 1 кг кипящей
воды в сухой насыщ. пар, наз. уд. теплотой
испарения (парообразования). То же кол-
во теплоты выделяется при обратном пере-
ходе сухого насыщ. пара в воду, к-рое при
процессе конденсации наз. уд. теплотой
конденсации. Темп-ра насыщения и уд.
теплота испарения (конденсации) зависят
от давления, под к-рым находятся вода и
пар (табл.).
До завершения парообразования или
конденсации при пост, давлении темп-ра
жидкости и находящегося над ней насыщ.
пара не изменяется. При сообщении сухо-
му насыщ. пару дополнит, кол-ва теплоты
он переходит в перегретый (ненасыщ.)
пар. Это состояние пара характеризуется
темп-рой, превышающей темп-ру насы-
щения при том же давлении.
В системе парового отопления в ка-
честве теплоносителя используется су-
хой насыщ. пар. Ценность П.в. как тепло-
носителя — большое кол-во теплоты, вы-
деляющейся при его конденсации в
отопительных приборах. Низкая плот-
ность пара и соответственно незначит.
падение давления от трения в паропроводе
позволяют транспортировать пар с высо-
кой скоростью, передавая при этом
большие кол-ва теплоты на значит, рассто-
яния при сравнительно малых затратах
энергии.
ПАР ВТОРИЧНОГО ВСКИПА-
НИЯ — водяной пар, образующийся в
результате вскипания высокотемп-рного
конденсата при быстром понижении его
давления ниже давления насыщения. Ес-
теств. вскипание высокотемп-рного кон-
денсата происходит в конденсатопроводе
системы парового отопления высокого
давления после протекания через конден-
сатоотводчик, устанавливаемый у
теплоиспользующих аппаратов
(отопительных приборов, паровых ка-
лориферов и т.д.), в баке конденсатном, а
также при вертик. подъеме конденсата на
значит, высоту. П.в.в. может использо-
ваться в системе парового отопления
низкого давления. Достаточное для этой
цели кол-во пара получают, используя
бак-сепаратор.
ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО
КЛИМАТА — метеорологии. факторы
теплового режима зданий. К осн. П.н.к.
относят темп-ру воздуха, скорость ветра и
солнечную радиацию. Их уровень и ха-
рактер изменения оказывают решающее
влияние на интенсивность тепловых пото-
ков через ограждения, выбор тепловой
мощности систем отопления и охлаж-
дения. При расчете систем конди-
ционирования воздуха необходимо, кроме
того, иметь полную хар-ку тепловлажно-
стного состояния наружного воздуха.
Влияние наружного климата на теп-
ловой режим ограждений, помещений и
зданий является комплексным. Расчетные
значения и сочетания параметров опреде-
ляют, как правиле, с учетом ко-
эффициента обеспеченности расчетных
условий. Климатологии, информация дол-
жна отражать динамику изменения пара-
метров для возможности учета не-
стационарное™ процессов теплопере-
дачи в ограждениях и элементах систем
инженерного оборудования. Осн. показа-
телями холодного периода года являются
темп-ра наружного воздуха и скорость вет-
ра. Изменение темп-ры для разл.' р-нов
имеет характерную и близкую по очер-
танию форму: в нач. монотонное, а затем
резкое понижение темп-ры с последу-
306 Паровая система теплоснабжения
Изменение температуры наружного воздуха
при резком похолодании
ющим активным повышением, перехо-
дящим вновь в монотонное. На участках с
монотонным изменением темп-ры процесс
теплопередачи в ограждениях зданий
близок к стационарному. В период резкого
похолодания процесс становится не-
стацирнарным. Для его описания необ-
ходимы 3 параметра: темп-ра нач. периода
резкого похолодания Гн.о (определяет нач.
темп-рное распределение в ограждении),
амплитуда Atn изменения темп-ры от нач.
tn.0 до миним. и продолжит, периода рез-
кого похолодания A zp.n (определяет
линейное граничное условие). Приняты 3
значения расчетной наружной темп-ры
для каждого география, р-на: средние
темп-ры самых холодных суток Шп
обеспеченностью 0,98 и 0,92 и средняя
темп-ра наиболее холодной пятидневки
fH5 обеспеченностью 0,92. Выбор расчет-
ной зимней темп-ры зависит от показа-
теля тепловой инерции ограждения D:
D.... <1.5 1.5 — 4 4 — 7 >7
t^c....^8 (t^ + d?)/2
При этом предполагается, что наблю-
даемое в период резкого похолодания
понижение темп-ры на внутр, поверх-
ности ограждения соответствующей
массивности до допустимого миним. зна-
чения завершается к концу указ, времен-
ник интервалов и в дальнейшем
происходит ее повышение. Такой подход
позволяет для расчета переходных процес-
сов теплопередачи в ограждениях исполь-
зовать более простые закономерности
теплопередачи стационарной. Расчет-
ную скорость ветра в зимний период
принимают равной макс, скорости из
средних скоростей по всем направлениям
за январь, повторяемость к-рых 16% и бо-
лее, с поправкой на высоту здания. Летний
период характеризуется прежде всего
интенсивностью солнечной радиации и
высокой темп-рой наружного воздуха.
Расчетные условия определяют при
наиболее невыгодном сочетании отдель-
ных параметров, выбранных с различной
обеспеченностью для наиболее жаркого
периода. В ст. Коэффициент обеспечен-
ности приведены рекомендуемые зна-
чения коэффициентов обеспеченности для
помещений различного назначения и со-
ответствующая им продолжительность
отклонений условий от расчетных. Там же
в табл, отмечена степень их соответствия
нормируемым градациям климата А, Б и
В. Нормируемые темп-ры tn для всех кате-
горий климата являются макс, темп-рами
расчетных летних суток с заданным ко-
эффициентом обеспеченности. Недоста-
ющие темп-рные параметры (среднее зна-
чение, амплитуда, время макс.) уста-
навливаются нормами. В них же приведе-
ны почасовые и среднесуточные значения
прямой и рассеянной солнечной радиации
в июле на различно ориентиров, поверх-
ности. По ним нетрудно определить пара-
метры суточного хода суммарной
радиации (прямой совместно с рассеян-
ной).
Для анализа изменения тепловой на-
Годовой ход параметров наружного климата
1 —температура наружного воздуха; 2—энтальпия;
3—интенсивность суммарной солнечной радиации
на горизонтальную поверхность
грузки на систему кондиционирования
микроклимата в течение года обычно
используют осредненные месячные зна-
чения П.н.к., полученные по данным мно-
голетних наблюдений. Кривые годовых
изменений П.н.к. имеют плавный харак-
тер и приближаются к правильным гар-
моническим. Такой характер кривых
обусловлен периодически изменя-
ющимися радиац. факторами и совокуп-
ностью местных условий. Все случайные
процессы, действующие в ту или иную
сторону, из процесса осреднения исклю-
чаются.
Макс, и миним. значения интен-
сивности суммарной солнечной радиации
в средних широтах падают на июнь и де-
кабрь с возможным незначит. смещением,
обусловл. облачностью и запыленностью
воздуха. Годоврй ход изменения темп-ры
наружного воздуха Гн следует за годовым
ходом солнечной радиации ц1( с нек-рым
запаздыванием в связи с нестационарно-
стыо теплообмена в приземном слое возду-
ха. Макс, темп-ра наружного воздуха
обычно приходится на июль, а миним. —
на январь. Годовой ход изменения эн-
тальпии воздуха /и и скорости ветра связан
с темп-рой наружного воздуха, но часто
они не имеют столь правильного характе-
ра. Гармония, характер изменения осн.
климатич. параметров позволяет опре-
делить их функцией времени года (сред-
негодовое значение, годовая амплитуда,
время макс., отсчитанное от выбранного
момента) и использовать для расчета пере-
менного теплового режима здания законо-
мерности теории теплоустойчивости.
ПАРОВАЯ СИСТЕМА ТЕПЛОС-
НАБЖЕНИЯ — система теплоснаб-
жения, в к-рой в качестве теплоносителя
используется пар водяной. Состоит из
источника, вырабагывающего пар, пароп-
роводов, по к-рым он транспортируется к
потребителям, тепловых установок пот-
ребителей, где пар конденсируется и отда-
ет свою теплоту, и конденсапюпроводов,
по к-рым конденсат возвращается в паро-
вые котлы источника. Конденсат водяно-
го пара — ценный продукт, т.к. не со-
держит солей жесткости и растворенных
агрессивных газов, поэтому большинство
паровых систем строят с возвратом кон-
денсата. Приготовление питательной во-
ды для паровых котлов путем очистки ее от
солей н деаэрации для удаления кислорода
и углек-ты, как правило, оказывается до-
роже, чем сооружение системы возврата
конденсата. Однако для небольших паро-
вых систем теплоснабжения при использо-
вании котлов с невысоким давлением мо-
жет оказаться экономически выгодно пол-
ностью использовать теплоту конденсата у
потребителей, после чего сбрасывать его в
дренаж. У систем без возврата конденсата
отсутствуют конденсатопроводы, связыва-
ющие потребителей с источником пара.
Осн. потребители паровых систем —
технологич. установки пром, пред-
приятий. При пароснабжении
предприятия пар обычно используют и для
отопления и вентиляции зданий, а также
для горячего водоснабжения. Ис-
точниками для паровых систем являются
отопительно-произв. котельные и пром.
ТЭЦ. Котельные оборудуются паровыми
котлами с давлением 1,4—4 МПа (14—
40 ат) и произ-стыо пара 10—75 т/ч. На
ТЭЦ используют турбины с производств,
отбором. Давление в отборе турбины в
зависимости от ее типа изменяется в пре-
делах 0,78—2,06 МПа.
Пар от источника к потребителю
подают обычно по одному паропроводу. В
этом случае система будет двухтрубная:
паропровод — конденсатопровод. Если
предприятиям пром, узла, получающим
Пароводяной подогреватель 307
пар от ТЭЦ, необходимы 2 уровня дав-
лений, то экономически выгодной может
оказаться трехтрубная система, состоящая
из паралл. паропроводов разл. давлений и
общего конденсаюпровода. После каждо-
го приемника пара — тегиюобменногоап-
парата, калорифера или пром, аппарата
устанавливают конденсагоотводчик, к-
рый отводит конденсат, но не пропускает
пар. Конденсат собирается в сборнике —
баке конденсатном теплового пункта
предприятия, откуда конденсатным насо-
сом перекачивается в котельную или
ТЭЦ.
В малых паровых системах применя-
ют открытую схему сбора конденсата. В
ней сборник конденсата сообщается с ат-
мосферой. В результате конденсат погло-
щает кислород воздуха, что вызывает кор-
розию конденсатопроводов. Это недоста-
ток открытой схемы. Кроме того, если в
сборник поступает конденсат сдавлением
выше атм., то происходит вторничное
вскипание и возникают потери теплоты с
уходящим паром. Поэтому открытые схе-
мы используют редко. Наибольшее расп-
ространение получили закрытые схемы
ленил присоединяют к паровым сетям че-
рез поверхностные теплообменники.
Обычно через теплообменники присо-
единяют и системы горячего водоснаб-
жения. Смесит, подогрев воды в пленоч-
ных и струйных подогревателях возможен
только в системах без возврата конденсата.
Пар в технологич. аппараты подают из
паропроводов непосредственно или через
редукторы в зависимости от требуемого
давления.
ПАРОВОДЯНАЯ СМЕСЬ — смесь
пара и воды, образующаяся при пузырча-
том кипении воды в паровых котлах
(кипят, трубах или топочных экранах), в
испарителях и др. теплообменных аппа-
ратах. Плотность П.с. ниже пл относ ги во-
ды, что обеспечивает в котлоагрегатах
естеств. циркуляцию.
ПАРОВОДЯНОЙ ПОДОГРЕВА-
ТЕЛЬ — теплообменный аппарат, у к-
рого греющей средой является пар водя-
ной, а нагреваемой — вода. И.п. вертик. и
горизонт, типов применяют на ТЭЦ для
подогрева теплофикац. воды, цирку-
пучка латунных труб и стального корпуса.
Нагреваемая вода по патрубку поступает в
камеру, располож. со стороны не-
подвижного конца трубок. Перегородками
камера разделена на 2 или 3 части. Соот-
ветственно получаются двух- или четы-
рехходовые теплообменники. Вода про-
ходит по трубкам, в плавающей камере ме-
няет направление движения на противо-
положное и по др. части трубок
возвращается во входную камеру, но с
обратной стороны перегородки и по выход-
ному патрубку идет к потребителю. Если в
водоводяных подогревателях используют
противоточное движение теплоносите-
лей (т.к. противоток, обеспечивая большее
значение средней разности темп-р, позво-
ляет нагреть воду до более высокой темп-
ры), то для скоростных П.п. направление
движения воды не играет роли, поскольку
темп-ра пара при конденсации неизменна.
Пар через патрубок поступает в межтруб-
ное пространство, конденсируется на на-
ружной поверхности латунных трубок,
отдает скрытую тепло ту и стекает по труб-
кам. Накопившийся конденсат выходит
из теплообменника через конденсатоот-
Скоростной двухходовой пароводяной подогре-
ватель
I — вход пара; 2 — выход конденсата; 3 — выход во-
ды; 4 — вход воды
сбора конденсата. У них в кондснсатопро-
водах после конденсатоотводчиков и в
сборном баке автоматич. регулятором дав-
ления "до себя" (регулятором подпора)
поддерживается повыш. (избыточное)
давление по отношению к атмосферному.
Конденсат из сборника под давлением,
превышающим давление насыщения, на-
сосом перекачивается в котельную
источника пара.
Паровые системы отопления пром,
зданий и калориферы вентиляции обычно
присоединяют к паровым сетям через
редукторы, снижающие давление пара до
требуемого значения и поддерживающие
его постоянным. Системы водяного отоп-
лирующей в системе теплоснабжения.
Пар поступает в турбины из энергетич.
котлов, одну часть своей теплоты отдает
для выработки электроэнергии, а другую
(низкого потенциала) — нагреваемой во-
де. П.п. используют как основные, т.е.
работающие весь отопительный сезон.
Если источником теплоты является ко-
тельная, то необходимую для системы
теплоснабжения горячую воду также
получают в П.п.
Скоростной П.п. состоит из стального
корпуса, внутри к-рого расположен пучок
труб, выполн. из латуни и имеющих
диаметр 16 и толщину 1 мм. Одним кон-
цом трубки завальцованы в неподвижной
трубной доске, зажатой во фланцах корпу-
са П.п., др. -у- в подвижной трубной доске,
к-рая несет плавающую относит, корпуса
П.п. водяную камеру. Такая конструкция
компенсирует разл. темп-рные удлинения
водчик, к-рый пропускает конденсат, но
не пропускает пар.
П.п. оснащают термометрами, мано-
метрами и водомерным стеклом. С
помощью последнего контролируют уро-
вень конденсата. П.п. выпускают с тру-
бами длиной в 2 и 3 м, площадью поверх-
ности нагрева 6,3—108 м2 и произ-стыо
0,67—20,3 МВт. По условиям прочности
предельное давление воды — 1,6, пара —
1 МПа. Давление пара в П.п. следует де-
ржать на 0,1 —0,2 МПа ниже давления во-
ды для предотвращения попадания его в
трубки при их повреждении и вскипания
воды.
В системах горячего водоснабжения
с периодическим разбором воды (напр.,
душевые установки предприятий) исполь-
зуют емкостный П.п. Его корпус представ-
ляет собой горизонт, стальную цилиндрич.
емкость, внутри к-рой расположен зме-
308 Паровое отопление
евик. Пар поступает в змеевик, кон-
денсируется в нем и отдает теплоту воде, к-
рая заполняет объем корпуса. Холодная
вода входит в корпус снизу и вытесняет на-
гретую воду через патрубок, располож. в
верхней части корпуса. При таком
движении не происходит перемешивания
холодной и нагретой воды, т.к. нагревае-
мая вода поднимается вверх, а холодная
остается внизу. Рабочая емкость П.п.
определяется объемом воды, располож.
выше змеевика. Благодаря значит, объему
воды П.п. можно использовать как бак-ак-
кумулятор. Из-за отсутствия существ,
конвективных токов в воде снижается
интенсивность теплообмена между нею и
стенкой парового змеевика. У читывая, что
при конденсации пара коэфф, теплоот-
дачи высокий, увеличить общую теплопе-
редачу в П.п. можно лишь путем повы-
шения интенсивности теплоотдачи от
стенки к воде. Этого достигают в скорост-
ных П.п., у к-рых вода в трубках движется
с определ. скоростью и обеспечивает
интенсивную теплоотдачу от стенки вы-
нужд. конвекцией. Емкостные П.п. выпу-
скают с площадью поверхности нагрева
0,5—4,7 м2 и вместимостью 400—4000 л.
ПАРОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ — обог-
ревание здания или сооружения с
помощью системы отопления, в к-рой
теплоносителем является пар водяной.
П.о. зародилось в XVIII в. с появлением на
производстве паровых машин: отрабо-
тавший в них (мятый) пар стали использо-
вать для отопления помещений. В России
первая установка П.о. была сооружена в
Петербурге в 1816. Впоследствии
возникли и развивались различ. виды
П.о., к-рым теперь оборудуются здания и
сооружения, впрочем только при наличии
источников производств, пароснабжения.
Пар используется также в системах' воз-
душного отопления и вентиляции, в к-
рых применяются паровые калориферы. В
П.о. используется сухой насыщ. пар. В
зависимости от его абс. давления П.о. под-
разделяется на: в а к у у м-п а р о в о е (при
абс. давлении пара менее 0,1 МПа, т.е.
нижеатм.); низкого (0,1—0,12МПа);
повыш. (0,12—0,17МПа); высокого
давления (при давлении пара свыше
0,17 МПа). Вакуум-паровое отопление в
России не применяется. Предельное дав-
ление пара при П.о. ограничивается проч-
ностными хар-ками отопит, оборудования
и материалов или давлением, соответству-
ющим. макс, допустимой темп-ре пара
(130°С).
Системы П.о. состоят из:
источников теплоты, паропроводов,
отопительных приборов, конденсатоп-
роводов и в зависимости от вида и осо-
бенностей систем спец, оборудования
(арматуры, баков, насосов и т.д.). Систе-
мы П.о. применимы в зданиях любой
Схемы открытых двухтрубных систем парового
отопления низкого давления с тупиковым
движением теплоносителя в магистрали
а — замкнутой с верхней разводкой паропровода и
"мокрым" конденсатопроводом; б — замкнутой с
нижней разводкой паропровода и "сухим" конденса-
топроводом;в — разомкнутой со средней разводкой
паропровода и "сухим" конденсатопроводом; I —
паровой котел; 2 — паропровод; 3 — двухтрубный
стояк; 4 — отопительный прибор; 5 — вентиль; 6—
гидравлический затвор; 7 — воздушная труба; 8 —
"сухой” конденсатопровод; 9 — "мокрый" конденса-
топровод; 10 — напорный конденсатопровод; 11 —
конденсатный бак; 12 — 'атмосферная труба; 13—
конденсатный насос; 14 — обратный клапан
этажности, обеспечивают быстрые прог-
ревание помещений и прекращение теп-
лоподачи при выключении систем, име-
ют меньшую площадь отопит, приборов и
менее подвержены замерзанию в них во-
ды. По сравнению с водяным отоп-
лением системы П.о. имеют существен-
ные недостатки: невозможность плавно
регулировать теплоотдачу отопит,
приборов, постоянно повыш. темп-ра их
поверхности, короче срок службы, шум
при движении пара и сложность эксплу-
атации. В системе П.о. низкого давления
теплота, сообщенная пару в процессе его
получения, переносится по паропроводу
к отолит, приборам, где выделяется при
конденсации пара. Образовавшийся в
отопит, приборах конденсат возвраща-
ется по конденсатопроводу в паровой ко-
тел для последующего получения пара.
Схемы однотрубных систем парового отоп-
ления низкого давления
а — горизонтальной; б — вертикальной с верхней
разводкой паропровода; в — вертикальной с нижней
разводкой паропровода; 1 — паровой котел; 2 —
паропровод; 3 — горизонтальная ветвь; 4 —
отопительный прибор; 5 — вентиль; б — кран для
выпуска-воздуха; 7 — однотрубный стояк; 8 — "мок-
рый" контенсатопровод; 9 — труба для осушки
паропровода
По способу возвращения конденсата
системы П.о. бывают замкнутыми
и разомкнутыми. Замкнутой наз.
система, в к-рой конденсат возвращается
в паровой котел самотеком за счет гидро-
статич. давления столба конденсата в
конденсатопроводе (высотой h), преодо-
левающего сопротивление движению
Паровое отопление 309
В СИСТЕМУ ОТОПЛЕНИЯ
НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Схема закрытой разомкнутой системы парово-
го отопления высокого давления с использо-
ванием пара вторичного вскипания и попутным
движением теплоносителя в магистралях
I — паропровод высокого давления; 2 — двухтруб-
ный стояк; 3 — отопительный прибор; 4 — вентиль;
5 — кран для выпуска воздуха; 6 — воздушная труба;
7— конденсатоотводчик; 8— двухфазный конденса-
топровод; 9 — бак-сепаратор; 10 — паропровод
низкого давления; 11 — бак конденсатный; 12 — кон-
денсатный насос; 13 — обратный клапан; 14 — напор-
ный конденсатопровод
конденсата и давление пара в котлах
(избыточное давление пара в котлах,
равное 0,01 МПа, уравновешивается дав-
лением столба конденсата высотой 1 м).
Замкнутая схема используется в осн. в
системах П.о. низкого давления, когда
возможное заглубление котлов по отно-
шению к нижним отопит, приборам обес-
печивает достаточную высоту столба
конденсата. Разомкнутой наз. система со
сбором конденсата в бак конденсатный, и
перекачкой оттуда конденсата в котлы
конденсатным насосом. Такая схема в
системах П.о. применяется при невоз-
можности возвращения конденсата са-
мотеком. В зависимости от конст-
руктивных особенностей и трассировки
теплопроводов системы П.о. подразде-
ляются на двухтрубные вертик. с парал-
лельным присоединением отопит, прибо-
ров к вертик. паро- и конденсатопрово-
дам и однотрубные вертик. и горизонт., в
к-рых пар и образующийся конденсат
проходят последовательно через ряд
отопит, приборов, соединенных между
собой соответственно вертик. или
горизонт, теплопроводом. Схемы
магистр, теплопроводов могут обес-
печивать тупиковое или попутное
движение пара и конденсата по паро- и
конденсатопроводам. Системы П.о. соо-
ружают открытыми, сообщающимися с
атмосферой, закрытыми, нахо-
дящимися во всех частях под избыточ-
ным давлением. Обычно открытыми вы-
полняются системы П.о. низкого дав-
ления. При этом в замкнутых системах с
атмосферой сообщаются "сухие" конден-
сатопроводы через воздушную трубу, в
разомкнутых — через конденсатный бак.
Системы П.о. высокого давления соору-
жаются по закрытой схеме для исклю-
чения выхода в атмосферу пролетного
пара и пара вторичного вскипания.
Наиболее распространены как при
низком, так и высоком давлении пара
двухтрубные вертик. системы с верхней
разводкой паропроводов, к-рые прокла-
дываются в верхней части здания. При
отсутствии такой возможности, а также
для экономии труб используется средняя
или нижняя разводка паропроводов. В
этих случаях во избежание
гидравлических ударов высота стояков,
по к-рым попутный конденсат стекает
против направления движения пара,
ограничивается; предусматривается
осушка паропроводов, напр., с помощью
гидравлического затвора. Однотрубные
вертик. и горизонт, системы П.о. могут
применятся в системах низкого дав-
ления. Однако однотрубная вертик.
система не распространена из-за
отсутствия отопит, приборов особой кон-
струкции и значит, шумообразования.
Однотрубная горизонт, система исполь-
зуется редко, обычно для нере-
гулируемого отопления помещений
большого объема. Системы П.о. низкого
давления сооружаются, как правило,
тупиковыми. При повыш. и высоком дав-
лении пара в системах П.о. предус-
матривается попутное движение в
магистралях пара и конденсата. В
зданиях, отапливаемых системами П.о.
высокого давления, пар часто подается
под чрезмерно высоким давлением. В та-
ком случае в тепловом пункте предус-
матривается понижение давления с
помощью редукц. клапана или регуля-
тора давления и расхода. При подаче в
систему П.о. перегретого пара для
снижения его давления и темп-ры
используется редукционно-охладитель-
ная установка. Конденсат после отопит,
приборов в системе П.о. высокого дав-
ления имеет темп-ру выше 100°C. При
быстром понижении давления из него
выделяется пар вторичного вскипания,
к-рый в дальнейшем используется в
системах П.о. низкого давления. Для
получения достаточного кол-ва пара
вторичного вскипания применяются
спец, баки-сепараторы.
К отопит, приборам относятся чугун-
ные радиаторы секционные, трубы
отопительные и регистры, изготовляе-
мые из стальных труб. Кроме того, предус-
матривается различная запорно-
регулирующая арматура на трубопрово-
дах. У местных отопит, приборов систем
П.о. устанавливаются: при низком дав-
лении — вентиль на паровой подводке и
тройник с регулировочной- пробкой на
конденсатной подводке, к-рая препятству-
ет проходу несконденсировавшегося пара
в конденсатопровод; при высоком дав-
лении — вентиль на паровой подводке к
отопительному прибору и термостатич.
конденсатоотводчик на конденсатной
подводке. При установке общего конден-
сатоотводчика на группу отопит, приборов
на конденсатной подводке добавляется
вентиль. Запорная арматура предус-
матривается также для отключения сто-
яков при числе этажей в здании более
трех, горизонт, ветвей и отд. частей
системы П.о.
В системах парового теплоснаб-
жения вентиляц. установок на паровых
подводках к каждому ряду паровых ка-
лориферов (кроме первого ряда по ходу
холодного воздуха) устанавливают
вентиль и кран для выпуска воздуха, а так-
же общий вентиль для отключения каж-
дой установки в целом. На общем конден-
сатопроводе после калориферов помеща-
ются конденсатоотводчик с вентилями для
отключения, краны для выпуска воздуха и
аварийного спуска конденсата. Иногда
вместо конденсатоотводчиков использу-
ются подпорные шайбы.
Теплогидравлич. расчет системы
П.о. включает тепловой расчет паровых
отопит, приборов, гидравлич. расчет
паропроводов и конденсатопроводов, под-
бор оборудования (теплообменников, кон-
денсатоотводчиков, конденсатных баков и
насосов, редукционных и др. клапанов).
Размер отопит, прибора выбирается в
зависимости от поступающего от него теп-
лового потока, к-рый должен соответство-
вать потоку, равному потерям теплоты в
помещении при расчетных условиях. Теп-
ловой поток от каждого отопит, прибора
при теплоносителе определяется по
величине номин. теплового потока для
конкретного типа прибора с коррекцией по
темп-ре используемого в нем пара. Паро-
и конденсатопроводы систем изготовляют-
ся из стальных труб, имеющих неск. боль-
шую толщину стенок, чем у труб того же
условного диаметра в системах водяного
отопления. При этом учитывается повыш.
коррозия труб в системах П.о. Трубы со-
единяются сваркой, фланцами с резьбой
(при наружном диаметре до 60 мм). В ка-
честве уплотнителя фланцевых со-
единений применяется паронит или фто-
ропласт, а для уплотнения резьбовых со-
единений — лента из фторопластового
употнит. материала или асбестовая прядь
вместе с льняной прядью, пропитанные
графитом, замешанным на олифе. Трубы
систем П.о. прокладываются с уклоном:
паропроводы — 0,002 в направлении
движения пара или 0,006 против направ-
ления его движения, конденсатопрово-
ды — 0,003 в сторону теплового пункта.
310 Паровой котел
Магистр, паро- и конденсатопроводы пок-
рывают тепловой изоляцией. Виды ее,
средства крепления труб, способы компен-
сации их тепловых удлинений — ге же,
что для теплопроводов водяного отоп-
ления. Смонтированные системы П.о.
подвергают гидростатич. испытанию
путем заполнения водой: низкого дав-
ления — под избыточным давлением в
нижней точке системы 0,25 МПа, высоко-
го давления — не менее 0,3 МПа в верхней
точке системы. Система признается вы-
державшей испытание, если в течение
5 мин при отсутствии утечки воды падение
давления в ней не превысит 0,02 МПа, а
при последующем пуске в систему пара
под рабочим давлением не наблюдается
его утечек. Перед пуском системы П.о. в
эксплуатацию производят ее монтажное
регулирование, в результате к-рого обес-
печивается равномерное поступление
пара в отопит, приборы и исключается его
пропуск в конденсатопровод. Монтажное
регулирование осуществляется в осн.
регулировочными вентилями, установл.
перед отопит, приборами. Осн. требо-
вание, предъявляемое к системам П.о. в
период их эксплуатации — поддержание
пост, темп-ры воздуха в помещениях при
любой наружной темп-ре за счет
регулирования подачи теплоты к отопит,
приборам. Центр. и индивид,
регулирование систем П.о. путем изме-
нения давления и, следовательно, кол-ва
подаваемого в систему или отопит, прибо-
ры пара, не дает удовлетворит, результа-
тов, поэтому при эксплуатации систем
П.о. прибегают к центр, регулированию
"пропусками", подавая пар поочередно в
отд. ветви системы.
ПАРОВОЙ КбТЕЛ — устройство,
имеющее топку, обогреваемое газообр.
продуктами и предназнач. для полу-
чения пара с давлением выше атм. Рабо-
чее тело подавляющего большинства
П.к. — вода. Упоминания о П.к. как о
парогенераторе, отдел, от топки, встре-
чаются в работах итальянца Дж. делла
Порта (1601), француза С. де Ко (1615),
англичанина Э.С.Вустера (1 663).
Ранние конструкции П.к. по форме на-
поминали шар и предназначались для
варки пищи. Конструкции соврем. П.к.
сложились в процессе изменения форм
выпускавшегося до 2-й половины XIX в.
простейшего цилиндрич. П.к. В дальней-
шем развитие П.к. шло по двум направ-
лениям: увеличение числа потоков газов
(внутр, поверхности нагрева) — газо- и
жаротрубные котлы и увеличение
числа потоков воды и пара (внешн.
поверхности нагрева) — водотрубные
котлы. Первые газотрубные П.к. пред-
ставляли собой цилиндрич. сосуды, в к-
рые первоначально вставляли 1, 2 или 3
трубы большого диаметра (жаровые тру-
бы), а впоследствии десятки труб
значительно меньшего диаметра (дымо-
гарные трубы), по к-рым проходил газ.
Увеличение площади поверхности нй-
грева газотрубных П.к. происходило в га-
баритах первонач. цилиндрич.котла или
даже меньших. Следствием этого
явилось нек-рое повышение паропроиз-
сти котла и улучшение передачи теплоты
от дымовых газов к поверхности нагрева,
приводившее к снижению темп-ры газов
на выходе из П.к., т.е. к повышению кпд.
Газотрубные П.к. отличались от
цилиндрич. относит, малыми размерами
и высокими кпд (60%), однако пароп-
роиз-сть их, ограничиваемая га-
баритами, не превышала неск. т/ч, а
конструктивные особенности огра-
ничивали давление пара в котле в 1,5—
1,8 МПа. Поэтому газотрубные П.к. пол-
ностью вытеснены, из стационарных ус-
тановок водотрубными П.к., создание к-
рых шло путем увеличения числа
цилиндров, составляющих котел. Внача-
ле число цилиндров относит, большого
диаметра доходило до 3—9, затем число
цилиндров небольшого диаметра, прев-
ратившихся в кипятильные,а в дальней-
шем и в экранные трубы, составляло де-
сятки и сотни. Увеличение площади
поверхности нагрева водотрубных П.к.
сопровождалось ростом их габаритов, в
первую очередь высоты, многократным
возрастанием паропроиз-сти, умень-
шением уд. расхода металла, повы-
шением параметров пара и кпд. Со 2-й
половины XIX в. выпускали камерные и
секц. горизонтально-водотрубные П.к. с
естеств. циркуляцией, у к-рых
кипятильные трубы были расположены с
наклоном к горизонту. Камерные П.к.
состояли из одного или неск. барабанов,
подсоедин. к ним сборных камер и пуч-
ков кипятильных труб, ввальцов. в каме-
ры. Замена плоских камер отд.
секциями, в к-рые ввальцовывали по
одному ряду труб, позволила повысить
давление пара, а с увеличением числа
секций, из к-рых собирался котел, и пло-
щадь поверхности нагрева. Получившие
широкое распространение пылеугольные
топки повлияли на развитие конст-
рукций П.к., значит, повысив его пароп-
роиз-сть. Внедрение камерных топок
привело к созданию топочных экранов,
располож. на стенах топочной камеры.
П.к. в зависимости от рабочего дав-
ления, МПа, делят на 4 группы: низкого
(0,9—1,4), среднего (2,4—4,0), высоко-
го (9—14) и сверхвысокого, закритич.; в
зависимости от паропроиз-сти, т/ч, —
на три: малой (до 25), средней (35—220)
и большой. Широко распространены в
разл. отраслях пром-сти, коммун, и с.
хоз-ве П.к. ДКВР (двухбараб., водотруб-
ные, реконструиров.) произ-стью 2,5—
35 т/ч, абс. давлением 1,4 и 2,4 МПа с
Схемы парового котла
а — цилиндрич., б — двухжаротрубный; в — газо-
трубный; г — батарейный; д — водотрубный
темп-рой пара 250—370°С. Котлы выпу-
скают с топками для сжигания твердого
(в слое), жидкого котельного и газооб-
разного топлива. Наличие в котлах
развитого кипятильного пучка обес-
печивает глубокое охлаждение продук-
тов сгорания, в результате чего достига-
ется высокая их экономичность.
Экраниров. топочная камера обес-
печивает интенсивный теплообмен про-
дуктов сгорания с экранными поверхно-
стями нагрева, а небольшие тепловые на-
пряжения экранов — надежность и
длительность работы обмуровки котла.
Плотное расположение кипятильных
труб малого диаметра в пучке — харак-
терная особенность этих котлов.
Движение газов в котлах — горизонт, с
неск. поворотами. П.к. серии Е (КЕ) на
твердом топливе давлением 1,4 и
2,4 МПа поставляют блоками в собран-
ном виде с обвязочным каркасом без
обмуровки и обшивки. Осн. элементами
котлов Е (КЕ) являются: верхний и
нижний барабаны, боковые экраны и
конвективный пучок. В котлах примене-
на схема одноступенчатого испарения.
Цитата тельная вода из экономайзера
подается в верхний барабан, откуда по
задним обогреваемым трубам
кипятильного пучка сливается в нижний
барабан, а затем по перепускным трубам
в камеры левого и правого экранов. Па-
роводяная смесь из экранов поступает в
верхний барабан под уровень воды, в
результате чего происходит барботаж
пара через слой воды. Отсепариров. пар
направляется в паропровод. Применение
плотных экранов позволило заменить тя-
желую обмуровку на боковых стенах кот-
лов натрубной. Газомазутные вертикаль-
но-водотрубные П.к. типа Е (ДЕ) выра-
батывают пар давлением 1,4 и 2,4 МПа,
их топочная камера размещена сбоку от
Парообеспыливание оборудования 311
Конструкции парового котла
а — цилиндрический; б — батарейный; в — жарот-
рубный; г — жаротрубно-дымогарный; д — камер-
ный горизонтально-водотрубный; е — то же, конст-
рукции В.Г. Шухова; ж — двухсекционный горизон-
тально-водотрубный; з — вертикально-водотруб-
ный с П-образной компоновкой; и-
вертикально-водотрубный; к — то же, с Т-образной
компоновкой; л — прямоточный конструкции
Л.К.Г’амзина;л — прямоточный ТПП-210А; 1 — ба-’
рабан; 2 — колосниковая решетка; 3 — жаровая тру-
ба; 4 — дымогарная труба; 5 — пароперегреватель;
6 — сборная камера; 7 — водяной экономайзер; 8 —
воздухоподогреватель; 9 —- газоход
конвективного пучка. Основные части
этих котлов: верхний и нижний бараба-
ны, конвективный пучок, фронт., боко-
вой и задний экраны, образующие то-
почную камеру. Недостатки котлов ДЕ:
повышенные аэродинамич.
сопротивления и расход электроэнергии
на тягу, а также загрязняемость кон-
вективных пучков при работе на жидком
топливе.
ПАРОВОЙ НАСОС — агрегат из
паровой машины и поршневого насоса,
поршни к-рых укреплены на противопо-
ложных концах общего штока. Применя-
ют для перекачки воды, нефти, мазута и
др. жидкостей, а также для питания не-
больших котлов. Обычно П.н. выполняют
горизонт, и сдвоенным. Шток одной
машины, совершая возвратно-поступат.
движение, управляет золотником др.
Движение обеих пар поршней происходит
одновременно, но в противоположных на-
правлениях. При крайнем положении
поршня одного из насосов поршень др. на-
ходится в среднем положении, что обес-
печивает неразрывность струи пере-
качиваемой жидкости. П.н., состоящий из
паровой турбины и центробежного насоса,
наз. турбонасосом.
ПАРОИЗОЛЯЦИЯ —• элемент
строит, конструкции, функционально
предназнач, для снижения или полного ус-
транения диффузии водяного пара из
одной части конструкции в другую. П. вы-
полняют из пароизоляц. материалов,
таких, как полиэтиленовая пленка, рубе-
роид, фольгоизол и др. Хар-кой пароизо-
ляц. материала является его
сопротивление паропроницанию, к-рое
представляет собой величину, обратную
паропроницаемости. Сопротивление
паропроницанию 7?п, м“с’Па/кг, опреде-
ляется из ур-ния для плотности потока
влаги через пароизоляц. материал:
(1/Яп)(р'-р"),
где q — плотность потока пара через
пароизоляц. материал, кг/(м^с); р', р" —
упругости водяного пара по разные сторо-
ны пароизоляц. материала, Па.
П. целесообразно устанавливать в
многослойных конструкциях из ма-
териалов с существенно различающимися
значениями теплопроводности или
паропроницаемости. В общем случае П.
устанавливают в конструкции со стороны
более "теплой" поверхности. Однако
применяют и двустороннюю П. теплоизо-
ляц. слоя. Недопустимо устройство П.
только со стороны "холодной" поверхности
конструкции, т.к. это может препятство-
вать удалению влаги и привести к переув-
лажнению конструкции.
ПАРООБЕСПЫЛИВАНИЕ ОБО-
РУДОВАНИЯ — осаждение взвеш. в воз-
духе частиц пыли за счет конденсации
пара на их поверхности и последующего
увеличения размера частиц. Наибольшая
эффективность достигается при обес-
пыливании воздуха от гигроскопич. и
312 Пароохладитель
Схема установки парообеспыливания оборудо-
вания узла перегрузки титанового концентрата
1 — уплотнение; 2 — двухкамерное укрытие; 5 —
аспирац. воронка; 4— парораспределит. устройства;
5 — лента дозатора; б — вентили для регулирования
расхода пара; 7— паропровод; 3 — основной запор-
ный вентиль; 9 — конвейер
гидрофильных частиц пыли. Гигро-
скопич. частицы, находясь в потоке возду-
ха при его критич. влажности, начинают
быстро увеличиваться в размерах, проходя
при этом стадии конденсац. и коагуляц.
роста (размеры частиц при этом могут пре-
вышать нач. в 20—40 раз). На рост частиц
влияют их нач. размер и плотность, расход
пара.
Установка П.о. может обслуживать
одну или неск. единиц оборудования и
представляет собой совокупность камеры
для парообеспыливания, устройства для
подачи пара, сети паропроводов,
регулировочной арматуры и источника
пара (парогенератор или технологич.
паропроводы). Неск. установок объединя-
ют в систему парообеспыливания, к-рую
обычно применяют в комплексе с гидроо-
беспыливанием оборудования и
аспирацией. Системы П.о. позволяют сок-
ратить расход и запыленность
аспирируемого воздуха и снизить нагруз-
ку на очистные устройства или вообще
отказаться от них.
ПАРООХЛАДИТЕЛЬ — теплооб-
менный аппарат в котлоагрегате, в тру-
бопроводе редукционно-охладит. уста-
новки (РОУ) для регулирования темп-ры
подаваемого потребителю перегретого
пара. П. необходим для предотвращения
чрезмерного перегрева пара и обеспечения
норм, условий работы паровой турбины. В
котлоагрегатах П. обычно устанавливают
в промежуточном коллекторе, в к-рый
поступает перегретый пар, или на выходе
пара из пароперегревателя. Охлаждение
пара в П. достигается путем отвода от него
теплоты питательной воды, к-рая либо
пропускается по трубкам теплообменного
аппарата (поверхностные П.), либо непос-
редственно впрыскивается в аппарат
(впрыскивающие П.). В последнем случае
для впрыска часто применяют конденсат.
Поверхностный пароохладитель
1,2 — входной и выходной коллекторы;3 — входная
камера; 4 — трубы, охлаждаемые водой; 5 — Корпус
пароохладителя
ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ — эле-
мент котлоагрегата для перегрева пара,
т.е. для повышения его темп-ры сверх
темп-ры насыщения. П. представляет со-
бой систему параллельно включ. (по пару)
стальных труб (змеевиков) с внутр,
диаметром 20—60 мм, омываемых с на-
ружной стороны продуктами сгорания
топлива и присоединенных непосредст-
венно к барабану котла или к входному,
выходному, а иногда к промежуточному
Схема взаимного движения пара и газа
а — паралл. ток; в — противоток; виг — смешанный
ток
коллектору. Змеевики П. работают в
наиболее тяжелых темп-рных условиях,
что обусловливается расположением их в
зоне высоких темп-р продуктов сгорания и
низким коэфф, теплоотдачи пару. П. изго-
товляют из легиров. высококачеств. стали,
к-рая вследствие высоких темп-р работает
на пределе своих прочностных возможно-
стей. По направлению движения пара
относительно дымовых газов различают
П.: с паралл. током, противотоком и сме-
шанным током. Наибольшая площадь
поверхности нагрева при прочих равных
условиях — при паралл. токе, наимень-
шая — при противотоке. При смеш. схеме
большую по размерам и первую по ходу
пара часть П. выполняют противоточной,
окончание перегрева пара происходит во
второй его части с паралл. током газа и
пара. В зависимости от места располо-
жения П. в котле и, следовательно, от вида
теплообмена, осуществляющегося в нем,
различают радиац., конвективно-радиац.,
ширмовые и конвективные П. Радиац. П.
размещают на потолке или на стенках то-
почной камеры, часто между трубами эк-
ранов. Эти П., как и испарит, экраны,
воспринимают теплоту, излучаемую
факелом сжигаемого топлива. Кон-
вективно-радиац. П., выполненные в виде
отд. плоских ширм из пафаллелыю вклю-
ченных труб, укрепляют на выходе из
топки перед конвективной частью котла.
Теплообмен в них осуществляется как
излучением, так и конвекцией. Кон-
вективные П. располагают в газоходе кот-
лоагрегата обычно за ширмами или за топ-
кой; они представляют собой многорядные
пакеты из змеевиков. Конвективный П.
котлов ДКВР, КЕ и ДЕ, рассчит. на дав-
ление 1,4 и 2,3 МПа, выполняют однохо-
довым; рассчит. на давление 4 МПа —
двухходовым. П., состоящие только из
конвективных ступеней, обычно уста-
навливают в котлоагрегатах низкого и
среднего давления (в нек-рых случаях вы-
сокого давления) при темп-ре перегретого
пара не выше 440—510°С, В котлоагрега-
тах высокого давления со значит, перегре-
вом пара применяют комбиниров. П.,
включающие конвективную, кон-
вективно-радиац., а иногда и радиац.
части. Котлоагрегаты ТЭС обязательно
снабжают П., т.к. повышение темп-ры
пара повышает кпд паросиловой уста-
новки. При давлении пара в 14 МПа и вы-
ше кроме осн. (первичных) П. уста
навливают вторичные (промежуточные)
Пассивная система солнечного отопления 313
Конвективные пароперегреватели
а — типа ДКВР, ДЕ и КЕ; 6 — экранного типа; 1 —
трубы пароперегревателя^ и б — камеры перегрето-
го пара;# и 1— барабаны котла; 5 — камера насыщен-
ного пара;7— промежут. камера;#— выходная каме-
ра; 9 — змеевики; 10 — первая ступень пароперегре-
вателя; 11 — перегретый пар; 12— продукты сго-
рания
в к-рых перегревается пар, частично отра-
ботавший в турбине.
ПАРОПРОВОД — трубопровод, по
к-рому транспортируется водяной пар. П.
монтируют из стальных труб, к-рые со-
единяют на сварке. Для снятия напря-
жения в трубах при темп-рных
удлинениях используют компенсаторы
теплопроводов или естеств. компен-
сацию, обеспечиваемую изгибами трубы.
Для сокращения потерь теплоты транс-
портируемого пара П. покрывают тепло-
вой изоляцией. На пром, площадках обыч-
но применяют надземную прокладку П.,
к-рая дешевле подземной и позволяет не-
посредственно наблюдать за состоянием
П. В большинстве случаев используют сов-
местную прокладку П. с др. трубопрово-
дами на общих опорах. На участках, где
надземная прокладка невозможна или
экономически невыгодна, применяют под-
земную прокладку. П. прокладывают с ук-
лоном не менее 0,002. При движении пара
против уклона его принимают равным
0,01. При пуске П., когда пар подают в хо-
лодный трубопровод (после завершения
стр-ва или ремонта), происходит значит,
конденсация пара, теплота от к-рой идет
на разогрев П. (с изоляцией). Образо-
вавшийся конденсат удаляют в дренаж.
При работе П. в стационарном режиме пар
также частично конденсируется, воспол-
няя потери теплоты через изоляцию.
Различают пусковой и пост, дренаж. Пер-
вый — без возврата конденсата, второй —
с возвратом. Пост, дренаж предусматрива-
ют в нижних точках П. и перед его вертик.
подъемами; пусковой —- в тех же точках,
что и пост., и на прямых участках П.: через
400—500 м — при совпадении уклона с
движением пара и через 200—300 м —
при встречном уклоне. Для пускового дре-
нажа к П. приваривают штуцеры, на к-
рых устанавливают задвижки или
вентили. При постоянном дренаже кон-
денсат отводят через конденсатоотводчики
в рядом пролож. конденсатопровод. Дав-
ление в паропроводе должно быть больше
давления в напорном коиденсатопроводе
не менее чем на 0,1 МПа.
При расчете паровых сетей необ-
ходимо учитывать изменение, плотности
пара с падением давления. Плотность на-
сыщ. пара при транспортировании
рассчитывают не по законам идеальных
газов, т.к. их использование приводит к
значит, ошибкам. При расчете П. плот-
ность пара определяют в зависимости от
давления по таблицам водяного пара. Т.к.
давление пара в свою очередь зависит от
гидравлич. потерь, П. рассчитывают мето-
дом итераций. Вначале задаются потерей
давления на участке, определяют среднее
давление пара в нем и по нему с помощью
таблиц устанавливают плотность пара.
Далее рассчитывают действит. потери
давления. Если получ. значение потерь
давления существенно расходится с пред-
варительно принятым, то расчет повторя-
ется. Число итераций зависит от требуе-
мой точности расчета.
ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ — изо-
термич. процесс влагопереноса в ма-
териале, определяемый наличием
градиента упругости водяного пара.
Происходит в результате совместного вла-
гопереноса по механизмам изотермич.
переноса пара, пленок и капиллярной
влаги. При небольших значениях
относительной влажности воздуха <р <
<30% в порах материала конденсата нет,
поверхность пор и капилляров может быть
покрыта адсорбц. слоем воды толщиной в
1—2 молекулярных слоя. Влага при этом
перемещается только в виде пара. При
увеличении значения <р адсорбц.
пленки утолщаются и может начаться
поверхностная диффузия. Кроме того,
начинается капиллярная конденсация в
мезопорах (г < 10‘7 м), что вызывает
капиллярную диффузию пара. При
увеличении р > 90% внутр, поверхность
материала покрывается смачивающими
пленками, к-рые перемещаются под
действием возникающих градиентов
расклинивающего давления. Капилляр-
ная конденсация в мезопорах приводит не
только к усилению капиллярной
диффузии пара, но и к капиллярному
переносу жидкой влаги. Однако при этом
могут снизиться диффузия и эффузия
пара вследствие заполнения мсзакапилля-
ров конденсатом. В целом при увеличении
влажности П. материала возрастает.
Количественно II. материала выра-
жается коэфф. , к-рый численно равен
массе влаги, проходящей через единицу
площади материала на расстояние
единицы длины в единицу времени при
перепаде упругости водяного пара в
единицу давления.
ПАССИВНАЯ СИСТЕМА СОЛ-
НЕЧНОГО ОТОПЛЕНИЯ — система
отопления (с.о.) здания с использованием
солнечного излучения, в к-рой в качестве
коллектора солнечной энергии и аккуму-
лятора теплоты служат в осн. огражда-
ющие конструкции самого здания, а
циркуляция воздуха в помещениях осуще-
ствляется путем конвекции естественной.
От П.с.с.о. требуется обеспечение тепло-
вого комфорта и регулирование темп-рно-
го режима в помещениях. При этом тепло-
вой комфорт достигается при более низкой
темп-ре воздуха по сравнению с обычными
зданиями, т.к. темп-ра большинства
внутр, ограждений вышетемп-ры воздуха.
Для отопления зданий используются след,
типы П.с.с.о.: система прямого ула-
вливания солнечного излучения, поступа-
ющего через остекл. поверхности окон
большой площади на южном фасаде
здания; система улавливания солнечного
излучения, проникающего через поверх-
ности солнечной теплицы, примыкающей
к южной стене здания; система с остекд.
теплоаккумулирующей стеной (стеной
Тромба); система с контуром кон-
вективной циркуляции воздуха и галеч-
ным аккумулятором теплоты. Пассивная
система прямого улавливания солнечного
излучения эффективно работает при соб-
314 Патрубок для раздачи воздуха
Пассивные системы солнечного отопления
зданий
а — с прямым улавливанием солнечного излу-
чения; б — с пристроенной теплицей; в— с теплоак-
кумулирующей стеной
людении след, условий: ориентация дома
вдоль оси восток-запад (отклонение от нее
не более 30°); площадь окон на юж. сторо-
не дома — не менее 50—70% всей пло-
щади остекления, на сев. — не более 10%
в условиях холодного климата, причем
юж. окна снабжены двухслойным, а
сев. — трехслойным остеклением; улуч-
шенная теплоизоляция стен, пола, потол-
ка здания, а теплопотери из-за нере-
гулируемого поступления наружного воз-
духа сведены к минимуму; достаточная
теплоаккумулирующая способность
внутр, стен и пола, предназнач. для погло-
щения и аккумулирования теплоты сол-
нечного излучения; над окнами для пре-
дотвращения перегревания помещений в
летнее время предусмотрены навесы, ко-
зырьки и т.п. КпД П.с.с.о. — 25—30%, а в
особо благоприятных климатич. условиях
может достигать 60—75%. Недостаток
системы — значит, суточные колебания
темп-ры воздуха в помещениях из-за теп-
ловой инерции их теплоаккумулирующих
элементов. При рацион, проектировании
обеспечиваются оптим. масса теплоакку-
мулирущих элементов и наилучшее рас-
положение каждого из них. Эффек-
гивность прямого улавливания сенечного
излучения повышается при теплоизо-
ляции светопрозрачных поверхностей в
ночное время, автоматич. управлении за-
слонками для регулирования поступления
и удаления воздуха, форточками и фраму-
гами и т.п. Наряду с отоплением обес-
печивается эффективное использование
дневного освещения, благодаря чему
снижается потребление элетроэнергии. В
системе с солнечной теплицей (зимним са-
дом, солярием или оранжереей), примы-
кающей к южной стене здания, солнечное
излучение используется как для отоп-
ления здания, так и для выращивания рас-
тений. Общий кпд такой системы повыша-
ется до 60—75 %, однако в здание посту па -
ет всего лишь 10—30% кол-ва излучения,
падающего на остекление теплицы. При
этом следует применять 2—3-слойное
остекление теплицы в сочетании с окнами
в примыкающей стене здания. Площадь
остекления теплицы должна быть в 1,5—3
раза больше площади окон жилого дома. В
солнечной теплице предусматривается ак-
кумулирование теплоты в бетонной плите
или емкости с водой. Пол делается темным
для усиленного поглощения солнечного
излучения, 15—25% его площади может
быть занято растениями. Темп-ра воздуха
в оранжерее не должна превышать 20—
25°С зимой и 25—28°С летом, а при
понижении темп-ры до 7—13°С необ-
ходимо включать дополнит, отопление.
Для улучшения распределения теплоты в
помещении в стене предусматривается не-
сколько отверстий, чтобы обеспечить
циркуляцию воздуха с расходом не менее
0,1 м/с. П.с.с.о. состекл. юж. теплоакку-
мулирующей стрной высокоэффективны.
Проникающее через одно- или двухслой-
ное остекление солнечное излучение пог-
лощается поверхностью стены, покраш.
темной матовой краской, и акку-
мулируется ее массой. Аккумулиров. сте-
ной теплота передается внутрь поме-
щений. Кпд этой системы достигает 35%.
Целесообразна конструкция стены с
отверстиями внизу и вверху для цирку-
ляции воздуха. Движение воздуха
регулируется поворотными заслонками.
Для усиления циркуляции воздуха может
использоваться вентилятор. У стены могут
быть установлены одна над др. бочки с во-
дой, что увеличивает аккумуляцию теп-
лоты. Теплотехнически наиболее эф-
фективна система с солнечной теплицей,
неск. ниже эффективность с тбплоакку-
мулирующей стеной.
ПАТРУБОК ДЛЯ РАЗДАЧИ ВОЗ-
ДУХА — отрезок воздуховода, присо-
единяемый к гл. магистрали системы
вентиляции или располож. на конце
ответвления воздуховода и служащий для
сосредоточ. подачи воздуха в определ. на-
правлении. Наиболее широкое приме-
нение П.д.р.в. получили при сосредоточ.
подаче воздуха и при устройстве воздуш-
ных душей на пост. рабочих местах в го-
рячих цехах при тепловом облучении
рабочих. При душировании рабочих мест
с помощью поворачивающегося П.д.р.в.
можно подавать в помещение наружный
или внутр, воздух с предварит, его
очисткой и охлаждением.
ПЕЛЬТЬЕ ЭФФЕКТ — выделение
или поглощение теплоты в месте контак-
та (спая) двух металлов (полупро-
водников) при прохождении через кон-
такт электрич. тока. При изменении на-
правления тока эффект меняет знак.
ПЕНООБЕСПЫЛИВАНИЕ ОБО-
РУДОВАНИЯ — один из способов подав-
ления источников пылеобразования и
осаждения взвеш. частиц пыли. Процесс
П.о. осуществляют как в установке, так и
в системе обеспыливания пеной.
Улавливание и осаждение пыли на
пузырьки пены происходит за счет инерц.,
гравитац. и диффуз. сил, а также погло-
щения частиц пыли массой пены (пенного
экрана), представляющей собой струк-
туриров. дисперсную систему, т.е. скоп-
ление пузырьков воздуха (дисперсная
фаза), раздел, тонкими прослойками
жидкой дисперсной среды. Пена имеет
значит, больший объем, чем жидкость, из
к-рой она образована, что позволяет при
относит, незначит. расходе жидкости
увеличить площадь поверхности взаимо-
действия ее с пылью по сравнению с пло-
щадью ее взаимодействия при гидрообес-
пыливании оборудования. Слоем пены
можно изолировать источники пылеобра-
зования и воспрепятствовать переходу
пыли во взвеш. состояние и распростра-
нению ее в воздушную среду. Это опреде-
ляет целесообразность применения П.о. в
произ-вах, где пыль плохо смачивается во-
дой, а использование систем гидро- и паро-
Установка обеспыливания оборудования пеной
узла перегрузки с конвейера в элеватор
1 — пеногенератор; 2 — насадок; 3 — аспирац. ворон-
ка; 4 — конвейер; 5 — элеватор
Переходные процессы теплопередачи 315
Установка обеспыливания оборудования пеной
загрузочной воронки дробилки СМ-599
1 — компрессор; 2 — трубопровод; 3 — бак
вместимостью 0,3 м'; 4, 5 — трубопроводы р-ра и
сжатого воздуха; 6 — пеногенератор; 7 — пенный эк-
ран (затвор); 8 — сетки; 9 — рама пенного затвора;
10 — конвейер; 11 — дробилка; 12 — загрузочная во-
ронка; 13 — укрытие
Эжекционный сеточный парогенератор уста-
новки обеспыливания оборудования пеной
1 — форсунка с углом раскрытия а ф; 2 — корпус со
смесительной камерой; 3 — сеточный пакет конус-
ной формы (угол конусной части а к)
обеспыливания оборудования малоэф-
фективно или недопустимо по технологии.
Для обеспыливания наиболее приемлема
пена, к-рая при контакте с пылью ус-
тойчива в течение нек-рого времени, пос-
кольку при быстром разрушении пены
действие ее сводится к гидрообес-
пыливанию, и, наоборот, при чрезмерно
медленном разрушении она будет оказы-
вать лишь экранирующее действие. В зоне
контакта пены с пылью пузырьки пены
разрушаются, и освободившаяся при этом
жидкость смачивает частицы пыли и ма-
териала. Процесс разрушения пены за-
медляется при отсутствии сухой поверх-
ности, в результате чего кол-во пены, рас-
ходуемой на обеспыливание, пропор-
ционально ее массе. Стойкость пены при
воздействии на нее пыли в большой сте-
пени обусловлена ее дисперсностью. С
увеличением гидрофильности частиц
пыли расход пены на их улавливание
увеличивается. Скорость разрушения
пены значит, возрастает с возрастанием
скорости движения воздуха над ней.
Установка П.о. представляет собой
совокупность камеры для осуществления
процесса, пеногенератора, дозатора пено-
образователя, компрессора (воздухо-
дувки), вспомогат. элементов (регу-
лировочные вентили, резиновые шланги,
баки, трубопроводы и др.). Пеногенерато-
ры подразделяются на пневматич., воз-
душпо-пенные стволы и сеточные. Пос-
ледние бывают вентиляторными и
эжекционными. В сеточных процесспено-
образования протекает упорядоченно,
пузырьки пены формируются при равно-
мерной подаче воздуха, и пена получается
близкой к монодисперсной. Наиболее
приемлемы эжекц. сеточные парогенера-
торы. Раствор пылеобразователя подается
к форсунке под давлением Рпо”
0,8...1,0 МПа. Произ-сть, м3/с, парогене-
ратора по пене £пр “ 1,65 а вд, расход рас-
твора £По " 5,2' 1О'Ч-А)0'5 здесь а вд —
диаметр выходной трубы диффузора,
б/эж — коэфф, расхода форсунки). Оптим.
кратность пены — 300—500, дисперс-
ность — 1 мм. Оптим. (миним.) толщина
пенного экрана зависит от дисперсного со-
става частиц пыли и скорости их
движения, а также от параметров пены.
Установки предназнач. для сокращения
образований пыли, работают зачастую в
сочетании с системами аспирации, при
этом снижаются расходы и запыленность
аспирируемого воздуха. Установки с эк-
ранирующим действием, как правило, не
требуют аспирации. Оптим. толщина пен-
ного экрана не более 0,1—0,14 м. Уста-
новки могут быть децентрализов. и цент-
рал изов.
Система П.о. — комплекс установок
в здании (помещении), сокращающих и
локализующих образование и выделение
пыли в воздушную среду помещений. Она
позволяет уменьшить произ-сть систем
аспирации и очистных устройств, а в ряде
случаев отказаться от них, Системы П.о.
по сравнению с системами гидро- и паро-
обеспыливания на 4,5—2,5% снижают
влажность перерабатываемых материалов
и в 3—8 раз уменьшают образование и вы-
деление ПЫЛИ.
ПЕРЕВАЛ — полость над кладкой
внутри отопительной печи, где
движущиеся горячие дымовые газы пово-
рачивают сверху вниз.
ПЕРЕДАЧА КЛИНОРЕМЕН-
НАЯ — устройство для передачи вра-
щения между валами с помощью привод-
ного ремня, имеющего сечение в форме
трапеции (клина). П.к. широко использу-
ется в вентиля горных установках.
Относит, громоздкость и нек-рое непосто-
янство передаточного числа вследствие
проскальзывания ремня окупаются
эластичностью, плавностью хода, способ-
ностью выдерживать перегрузки. П.к.
хорошо работает при малых расстояниях
между валами. Для увеличения передава-
емой мощности передача осуществляется
неск. параллельно работающими клино-
ремнями.
ПЕРЕКРЫША ПЕЧИ — верхнее
перекрытие отопительной печи, уст-
раиваемое в 3 ряда кирпича плашмя в печи
умеренного прогрева или из иных строит,
материалов в печи повыш. прогрева.
ПЕРЕТЕКАНИЕ ВОЗДУХА —
перемещение масс воздуха из одного поме-
щения или из одной зоны помещения в др.
Неорганизов. П.в. под действием
гравитац. и ветровых сил приводит к рас-
пространению загрязняющих воздух
примесей и запахов, к увеличению тепл-
опотерь помещений, к выравниванию
параметров воздуха по зданию и поме-
щениям. Неорганизов. П.в. недопустимо
для лечебных зданий, объектов, связ. с
исследованием и произ-вом вредных в-в.
Для предотвращения неорганизов. П.в. и
управления этим процессом применяют
архитектурно-строит. и вентиляц. прие-
мы: установка дополнит, дверей и тамбу-
ров (пассивных шлюзов), разумное разме-
щение в здании блоков чистых и загрязн.
помещений; создание дисбаланса воздуха,
подаваемого и удаляемого системами
общеобм. вентиляции с механич. побуж-
дением, активное шлюзование (тамбур-
шлюз с притоком или вытяжкой) и уста-
новка у проемов шибрирующих воздуш-
ных завес. Организов. П.в., кроме предот-
вращения распространения по зданию
вредных примесей, во мн. случаях позво-
ляет снизить требуемый воздухообмен за
счет более эффективного использования
вентиляц. воздуха. Организов. П.в. —
широко применяемый способ вентиляции
пищеблока (обеденный зал — кухня).
Подпор в обеденном зале (за счет избыточ-
ного притока) и разрежение в кухне (за
счет избыточной вытяжки) способствуют
П.в. и предотвращению распространения
запахов из кухни. Суммарный воздухооб-
мен при П.в. меньше суммы требуемых
воздухообмеиов для каждого из поме-
щений, т.к. загрязненность удаляемого из
кухни воздуха выше.
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ ТЕП-
ЛОПЕРЕДАЧИ — процессы теплопере-
3J6 Переходные процессы теплопередачи
Характерные типы переходных тепловых про-
цессов
задачи: а — внешняя; б — внутренняя; в —
симметричная краевая; г — несимметричная крае-
вая
Изменение во времени относительной избыточ-
ной температуры тела с бесконечной теплоп-
роводностью
дачи нестационарной в телах огранич.
размеров при ступенчатом изменении ус-
ловий на границах. Характеризуются
перестройкой темп-рного поля из одного
установившегося состояния в другое.
Различают П.п.т. в телах с малым термич.
сопротивлением (внешн.задача), с
интенсивным теплообменом 'на поверх-
ностях (внутр, задача), с умеренной
интенсивностью теплообмена внутри тела
и на поверхностях (симметричная краевая
задача) и с односторонним нагревом
(охлаждением) тел (несимметричная кра-
евая задача). В условиях внешней задачи
темп-рное поле тела пространственно изо-
термично и изменяется только во времени
(небольшие металлич. предметы, емкости
с водой, отопительные приборы и др.).
Характеризуется малым значением
критерияВ) [Bi-a lv/ А < 0,1, где а —
коэффициент теплообмена поверхности с
окружающей средой; Вт/(м2К); А —
теплопроводность материала, Вт/(м-К);
/v — обобщ. линейный размер, м, равный
отношению объема тела V, м3, к его повер-
хности F, м2 (для неорганич. пластины —
половине толщины, цилиндра —
половине радиуса, шара — 1/3 радиуса,
куба — 1/6 длины ребра) ].
Изменение относит, избыточной
темп-ры 0 ™ (t - tc) I (to - to) теплопровод-
ного тела с нач. темп-рой 10 в среде с темп-
рой tc 5й to описывается экспоненциальной
зависимостью, а кол-во поглощ. или
отданной телом теплоты за время z, с,
определяется по ф-ле Q - ср V(to - tc) (1 -
- 0), где ср — объемная удельная тепло-
емкость тела,Дж/(м3'К);а~А /ср —ко-
эфф. темп-ропроводности, м2/с. Процесс
перехода к новому стационарному состо-
янию в основном завершается за время zKp,
к-рому соответствует BiFo s3.
В условиях внутр, задачи (Bi & 100)
(темп-ра поверхности тела сразу ста-
новится равной темп-ре окружающей сре-
ды—граничное условие! рода). Темп-рное
распределение в толще тела является не-
равномерным. Наибольшая разница на-
блюдается между темп-рой в центре и на
поверхности. На схеме приведены кривые
изменения относит, избыточной темп-ры в
центре 0ц - (t4 - tc) / (to - tc) и средней по
объему 0ср- (tcp - tc) /(to - tc) во времени,
выражаемым числом Fo. Кривые даны для
случая, когда нач. темп-ра t0 во всех точ-
Безразмерная температура в центре однородно-
го ограждения (симметричная задача)
Изменение во времени температуры
а — в центре тела; б — средней по объему; 1 —
пластина; 2 — цилиндр, 3 — шаг
Песколовка 317
ках тела была одинаковой, а темп-ра
поверхности тела мгновенно изменилась
до темп-ры окружающей среды Д.
Кол-во теплоты, отдаваемой или
ассимилируемой телом за время z, с, с нач.
переходного процесса, определяется как
для внешн. задачи с заменой в на в Ср-
Условия краевой задачи (0,1 < В1 <
< 100) наиболее общие и чаще всего встре-
чаются в инж. практике. Интенсивность
теплопередачи определяется и переносом
теплоты в толще тела, и теплообменом на
поверхности. В этом случае темп-ра повер-
хности может значительно отличаться от
темп-ры в центре и не совпадает с темп-
рой окружающей среды.
Темп-рное поле в толще тела описы-
вается сложной комбинацией трансцен-
дентных и спец, функций. Безразмерная
темп-ра в центре 9 ц однородного ограж-
микроклимата под влиянием повторя-
ющихся тепловых возмущений (см. Теп-
лоустойчивость ограждения и Тепло-
устойчивость помещения).
ПЕСКОЛОВКА — сооружение для
выделения из сточных вод нераствор.
минер, частиц: песка, шлака, боя стекла и
др. При отсутствии в составе очистных со-
оружений П. или плохой ее работе затруд-
няется выгрузка осадка из отстойников,
накапливается песок в последующих соо-
ружениях для очистки сточных вод и обра-
ботки осадков, что приводит к сокра-
щению полезных объемов сооружений и
др. нарушениям их работы. В П. песок из
сточных вод выделяется под действием
силы тяжести. П. подразделяют на
горизонт., вертик. и с вращат. движением
жидкости; последние бывают тангепц. и
эрлифтами, шнековыми или инымиподъ-
емниками. Скребковые механизмы
применяют двух типов: на бесконечных
цепях и в виде тележки со скребком, пере-
мещаемой с помощью тросов. Гидроме-
ханич. система представляет собой лоток в
днище П., внутри к-рого расположен
смывной трубопровод со спрысками,
сориентированными в сторону бункера.
Смыв осадка производится при подаче в
систему расхода воды с восходящей скоро-
стью по площади лотка 0,0063 м/с. В П.
обеспечивается максимально возможное
улавливание песка и исключается выпа-
дение в осадок органич. загрязнений, что
достигается при средней скорости
Гори зонтальная песколовка
1 — скребковый механизм; 2 — привод механизма;
3 — гидроэлеватор; 4 - бункер
дения зависит от времени Fo и
интенсивности симметричного теплообме-
на с окружающей средой Bi. Такие же
зависимости имеются для др. тел и ус-
ловий однозначности. Односторонний
(несимметричный) нагрев или охлаж-
дение ограждения представляет частный
случай симметричной краевой задачи. Ис-
пользуя принцип отражения и дополняя
ограждение аналогичным с зеркальным
темп-рным раеппецелением, получают
вариант симметпичного теплообмена с
адиабатич. осевой плоскостью. Такая схе-
ма справедлива для случая остывания
ограждения при отключении системы
отопления- Односторонний нагрев (при
включении системы отопления) ими-
тируют симметричным нагревом, состы-
ковывая реальное и дополнит, ограждения
с их наружными поверхностями (вариант
симметричного нагрева пост, тепловым
потоком).
ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПЕРЕ-
ДАЧИ — процесс периодич. изменения
темп-ры в каждой точке тела около сред-
него значения (квазиустановившийся
режим). Периодич. процессы
формируются в ограждениях зданий и
элементах систем кондиционирования
аэрируемые. Горизонт. П. — удлиненное
в плане сооружение с прямоугольным или
полигональным поперечным сечением. В
начале ее располагают бункер для сбора и
накопления осадка. Горизонт. П. оборуду-
ют скребковыми механизмами или гидро-
механич. системами для транс-
портирования осадка в бункеры. Цсадок из
них откачивают гидроэлеваторами,
z
Скребковый механизм для горизонт, песко-
ловки
1 — приводная станция; 2 — путевые выключатели;
3 — тележка; 4 — станция натяжения; 5 — противо-
вес стопорного устройства; 6 — скребок; 7— канат;
S—телескопия, устройство; 9— лемехскребка; 10—
гидроэлеватор
движения воды в ней 0,3 м/с. П.
чувствительна к нестабильности расхода,
концентрации и гидравлич. крупности
песка. Ее нельзя изготовлять больших раз-
меров или для большей продолжитель-
ности пребывания в воде, чем предусмот-
рено расчетами, иначе ухудшится качест-
во осадка — происходит засорение его
органич. примесями.
318 Печное отопление
Тангенциальная песколовка со шнеком для вы-
грузки песка
1 — осадочная часть; 2 — подвижной боковой во-
дослив; 3 — телескопия, труба; 4 — рабочая часть;
5 — заглушка; 6 — шнек; 7 — отверстие для сброса
отмытых органич. веществ; 8 — электродвигатель с
редуктором; 9 -—.штуцер для отвода песка; 10 —
подающий лоток; 11 — отводящий лоток
Аэрируемая песколовка с гидромеханическим
удалением песка
1 — воздуховод; 2 — трубопровод для гидросмыва;
3 — смывной трубопровод со спрысками; 4 — аэра-
торы; 5— песковой бункер; 6—задвижки; 7—гидро-
элеваторы; 8—отражат. щиты; 9— отделение песко-
ловки; 10 — щитовые затворы
В нашей стране широко применяют
г о р и з о н т. П. с круговым движением во-
ды. Проточная часть такой П. образует
кольцо. Поперечное сечение в верхней
части имеет прямоугольную форму, в
основании — треугольную со щелью. Вы-
павший в осадок песок через щель
проникает в бункер, имеющий форму
перевернутого конуса. Достоинство
горизонт. П. заключается в том, что в ней
отсутствует необходимость горизонт,
перемещения песка. В е р т и к. П. имеет в
плане круглую или полигональную форму
и значит, глубину. Вода в ней подается к
основанию. При подъеме воды песок осаж-
дается. Вертик. скорость движения воды
должна быть меньше или равняться
гидравлич. крупности песка, подлежаще-
го улавливанию. В вертик. П. круглой
формы с тангенц. подводом воды в осно-
вании цилиндрич. части сбор и отвод воды
производятся кольцевым лотком. Т а н-
г е н ц. П. имеют круглую в плане форму
и тангенц.’подвод воды, обеспечивающий
круговое движение воды в плане и в попе-
речном сечении потока. Т.о. поток совер-
шает винтовое движение, вследствие чего
существенно уменьшается выпадение в
осадок органич. примесей. Тангенц. П.
рассчитывают по нагрузке, к-рую
принимают равной 90—130 м3/ч на 1 MZee
площади в плане при расходах до
75 тыс.м3/сут. Аэрируемые П. имеют
удлиненную в плане форму и полигональ-
ное поперечное сечение. Они, как и
горизонт. II., имеют в начале сооружения
бункер и скребковый механизм или гидро-
мсханич. систему для горизонт, транс-
портирования песка в бункер. Песок из
бункера обычно удаляется гидроэлеваго-
ром. Аэрируемые П. оборудуются аэрато-
ром, располагаемым вдоль одной из стенок
на глубине 2/3—3/4 всей гидравлич.
глубины сооружения. Аэрация обес-
печивает вращат. движение воды со скоро-
стью на периферии около 0,3 м/с. При
одновременном постулат, движении со
скоростью 0,05—0,12 м/с в аэрируемой П.
обеспечивается винтовое движение воды.
Эта П. улавливает песок с малым содер-
жанием органич. примесей. Кол-во
улавливаемого песка П. всех типов при
очистке бытовых сточных вод равно около
0,02л/сут на 1 чел. при влажности осадка
60% и его плотности 1,5 т/м3. Обез-
воживание осадка производится на песко-
вых площадках или в специальных бунке-
рах. Последние могут использоваться и
для отмывки песка от органич. примесей.
Бункеры должны быть приспособлены для
погрузки песка на автомашины.
ПЕЧНОЕ ОТОПЛЕНИЕ — обогре-
вание помещений отопительной печью.
Относится к местному отоплению, при
к-ром получение, перенос и передача
теплоты происходят в одном и том же
помещении. Теплота генерируется при
сгорании топлива (твердого, жидкого ко-
тельного, газообразного) в топливнике
печи. Горячие дымовые газы нагревают
внутр, поверхность каналов — дымообо-
ротов печи. Теплота через стенки каналов
передается, в отапливаемое помещение.
Охладившиеся дымовые газы удаляются
через дымовую трубу в атмосферу. По
режиму отопления различают печи
периодич. действия и длит, горения. В
печи первого вида топливо сжигается
периодически, поэтому теплота поступает
Писсуар 319
в помещение неравномерно и в нем наблю-
дается нестационарный тепловой режим.
Наибольшая теплоотдача печи
приходится на конец топки, когда темп-ра
стенок достигает макс. Наименьшая — ко
времени перед началом очередной топки.
Средняя суточная темп-ра поверхности
печи поддерживается на уровне 55—60 С.
Изменение теплоотдачи печи в помещение
характеризуется коэфф, неравномерности
теплопередачи, выражающим отношение
полуразности наибольшей и наименьшей
теплоотдач к их среднему значению. Этот
коэфф, зависит от объема кладки печи и
числа топок в сутки. Определяется для
каждой конструкции печи эксперимен-
тально. Колебания теплопередачи вызы-
вают изменение темп-ры воздуха и
радиац. темп-ры помещения. При П.о.
происходит пост, изменение темп-ры
помещения, зависящее от его тепло-
устойчивости. Достаточно теплоустой-
чивым считается помещение, в к-ром при
отопит, печи, неравномерно передающей
теплоту, обеспечиваются колебания темп-
ры воздуха в пределах -3°С. Печи длит, го-
рения рассчитаны на продолжит, отоп-
ление без повторной загрузки твердого
топлива. Создается пост, процесс горения,
что способствует повышению кпд печей,
к-рые можно уменьшать по размерам и
массе.
П.о. известно давно. В течение неск.
тысячелетий применялись глинобитные
печи, топившиеся "по-черному", с отводом
дыма в помещение и через него наружу. В
России лишь в XV—XVI вв. печи в жилых
помещениях были дополнены трубами и
стали называться "белыми" или
"русскими". В 1867 И.И. Свиязевым
(1797—1875) был написан обобщающий
труд "Теоретические основания печного
дела". В нашей стране более трети
жилищного фонда (в оси. за счет старых
домов в сельской местности) оборудовано
П.о. Но при новом капит. стр-ве П.о. допу-
скается в жилых домах, в зданиях управ-
лений при числе этажей не более двух (не
считая цокольного), в небольших обществ,
зданиях (напр., в общеобразоват. школах
при числе мест не более 80), в производств,
помещениях категорий Г и Д площадью не
более 500 м2 П.о. часто используется в са-
довых домиках. Распространение П.о.
объясняется его достоинствами: меньшей
стоимостью устройства по сравнению с др.
видами отопления; малой затратой метал-
ла, (только на колосниковую решетку,
дверцы, печи, задвижки, иногда на кар-
кас); простотой устройства и обслу-
живания; независимостью отопления отд.
помещений; одноврем. обеспечением
вентиляции помещений. Огранич. об-
ласть применения П.о. обусловлена его не-
достатками: пониж. уровнем теплового
комфорта по сравнению с водяным отоп-
лением (нестационарный тепловой
режим, переохлаждение нижней зоны
помещения); затруднениями при эксплу-
атации (заботы о топливе, уход за печью,
загрязнение помещения); повыш. пожар-
ной опасностью; возможностью отрав-
ления оксидом углерода при не-
правильном уходе за печью; потерей (до
5%) рабочей площади помещения.
Отопит, печь обычно размещают у
внутр, стены помещения, используя ее для
прокладки дымового канала, что облегчает
вывод его в атмосферу и позволяет сок-
ратить длину оголовка, а значит улучшить
тягу в печи. Однако при таком располо-
жении печи переохлаждается нижняя зо-
на помещения. Потоки воздуха, охлажда-
ющегося у поверхности наружных ограж-
дений помещения, опускаются к полу. В
результате охлажд. воздух перемещается
от наружных ограждений вдоль пола в сто-
рону печи, нарушая норм, самочувствие
людей, находящихся в помещении. Такой
циркуляции воздуха с холодным дутьем по
ногам людей можно избежать, размещая
отопит, печь у наружной стены поме-
щения. В этом случае требуется утепление
дымовых каналов в наружной стене во
избежание конденсации на их внутр,
поверхности водяных паров из отводимых
дымовых газов. При этом неизбежно ухуд-
шение тяги в печи, дополнит, загрязнение
помещения при переносе через него
топлива, золы и шлака топливного. Не до-
пускаются отвод дымовых газов в
вентиляц. каналы, а также установка
вентиляц. решеток на дымовых каналах:
каналы обеих систем — П.о. и естеств. вы-
тяжной вентиляции — должны быть обо-
соблены во избежание нарушения их
действия. Печи в здании размещают так,
чтобы одна обогревала не более трех поме-
щений, располож. на одном этаже. В
здании с коридорной системой связи поме-
щений печи устанавливают, выводя фронт
их обслуживания в коридоры или подсоб-
ные помещения, имеющие окна с форточ-
ками и оборудов. естеств. вытяжной
вентиляцией. В двухэтажных зданиях
можно устраивать двухъярусные печи как
обособл., так и с одной общей топкой на
первом этаже.
Теплоотдача отопит, печи должна
соответствовать теплопотребности поме-
щения, к-рая в осн. определяется теплопо-
терями через его ограждающие конст-
рукции. Упрощенно теплопотери поме-
щения высотой 2,5 м рассчитываются в р-
нах с тем-рой наружного воздуха для
проектирования отопления -30°С (раз-
ность темп-ры внутри и снаружи 50°С) по
ф-ле 125kF для углового или 80kF для
рядового помещения (к — коэфф, тепло-
передачи наружной стены, Вт/(м2,0С);
F — площадь пола, м“). При разности
темп-ры, отличающейся от 50°С, в ф-лу
вводится соответствующая поправка. Ис-
ходя из теплопотерь помещения выбирает-
ся одна из типовых конструкций о гонит,
печей с наиболее близкой номин. теплоот-
дачей при работе ее в сутки 2 раза в сев.
районах страны и один раз — в юж. Вы-
бранная печь проверяется в зависимости от
вида топлива по необходимым тепло-
восприятию внутр, поверхности дымообо-
ротов и теплоаккумуляции массива.
Вычисляется также амплитуда колебания
темп-ры воздуха помещения при обогре-
вании выбранной печью (в жилых
зданиях, детских и лечебных учреж-
дениях) .
ПИРОЛИЗ ОСАДКОВ — процесс
высокотемп-рной обработки органич.
осадков сточных вод без доступа воздуха, в
результате к-рого из органич. в-ва осадка
образуются твердый углеродный оста-
ток — кокс, горючий газ и конденсат. В
зависимости от темп-рного режима обра-
ботки в результате П.о. может произойти:
коксование (карбонизация), когда основ-
ное кол-во органич. в-ва осадка перераба-
тывается в твердый углеродсодержащий
остаток — кокс, или газификация, когда
большое кол-во органич. в-ва перерабаты-
вается в газовую фазу и конденсат. Коксо-
вание и карбонизацию производят при
темп-ре 400—500°С, газификацию — при
более высоких темп-pax. Полученный в
результате П.о. кокс после активации —
дополнит, обработки паром при темп-ре
примерно 700°С — может использоваться
в качестве сорбента. Образующийся в
результате П.о. сточных вод газ — доста-
точно калорийное топливо с теплотой сго-
рания до 3500 кДж/м3. Пиролиз применя-
ют также для получения сорбентов из
лигнина, древесины, каменного угля,
Имеется зарубежный опыт по совме-
стному П.о. и твердых бытовых отходов.
При переработке осадков или смеси осад-
ков и твердых бытовых отходов не выделя-
ют стадии карбонизации или гази-
фикации и процесс ведут в условиях
дефицита воздуха. В результате часть
органич. в-ва сгорает, а выделяющаяся
при этом теплота обеспечиваеттермич. де-
струкцию оставшейся части органич. в-ва
осадка в режиме пиролиза. В качестве
реактора для проведения процесса исполь-
зуют многоподовые печи. Пиролиз имеет
нек-рые преимущества по сравнению со
сжиганием осадков: более простое и ка-
честв. управление процессом; более
стабильный режим работы; значит, мень-
шее загрязнение воздушного бассейна;
возможность проведения без дополнит,
топлива при меньшем содержании сухого
в-ва в осадке, чем при сжигании'; возмож-
ность переработки осадка, прежде всего
избыточного активного ила, в сорбент.
ПИССУАР — сан.-технич. прибор,
устанавливаемый в обществ, мужских ту-
алетах. Состоит из чаши, выпуска, сифона
320 Питатель пыли
и промывочного .крана. Изготовляют П.
настенные (закрепляемые на стене) и на-
польные (устанавливаемые на полу). Ке-
рамич. (фаянсовая или полуфарфоровая)
глазуров. чаша П. имеет входной патрубок
для присоединения к ней и водопроводу
промывочного крана, водораспределит.
Писсуар
а— настенный; б — напольный; 1 — патрубок для
присоединения сифона; 2 — чаша; 3 — водораспре-
делительное устройство; 4 — патрубок для присо-
единения промывочного крана; 5 — выпуск с
сифоном; б— промывочный кран
ПИТАТЕЛЬ ПЫЛИ — устройство
для равномерной и регулируемой подучи
угольной пыли из бункеров к топке. Пода-
чу регулируют изменением частоты вра-
щения П.п. Наиболее распространены
шнековые и лопастные П.п. В шнековом
П.п. горизонт, винт (шнек) при вращении
окно пыль просыпается на нижнее колесо
и через патрубок выходит в отводящий
трубопровод. Равномерность подачи пыли
при любых питателях надежно обес-
печивается при доста точно большей высо-
те слоя пыли в бункере.
ПИТАТЕЛЬНАЯ ВОДА — вода,
подаваемая питательными насосами в
паровой котел для возмещения убыли
воды, ушедшей в виде пара. В крупных
котлоагрегатах П.в. представляет со-
бой смесь возвращаемого конденсата и
подпиточной воды, восполняющей
потери конденсата как внутри тепловой
станции, так и у производств, потребите-
лей (внешн. потери). Качество П.в. кот-
лов с естеств. циркуляцией должно удов-
летворять след, нормам: общая жест-
кость (для котлов давлением до 4 МПа)
не должна превышать 5 мкг-экв/л (на
жидком котельном топливе) и 10 мкг-
экв/л (на др. видах топлива); содер-
жание кремниевой к-ты (в пересчете на
SiOz) для котлов давлением 7—10 МПа
отопит. ТЭЦ не выше 80 мкг/кг; содер-
жание кислорода после деаэраторов для
котлов, давлением до 10 МПа не более
20 мкг/кг; показатель pH (при 25°С),
равный 9,1±0,1, достигается вводом
аммиака. На тепловых станциях, работа-
ющих на органич. топливе, в дополнение
к термин, деаэрации для котлов дав-
лением до 7 МПа проводят обработку
П.в. сульфитом натрия или гидразином.
устройство, обеспечивающее промывку
всей внутр, поверхности чаши, встроен-
ные выпуск и сифон, выпускной патрубок,
присоединяемый к канализационной
сети. Изготовляют также чаши с выпуск-
ным отверстием для присоединения отд.
пластмассового или металлич. сифона.
Промывка П. осуществляется промывоч-
ными кранами, периодически открывае-
мыми вручную или автоматически с
помощью светолучевых, тепловых или
электронных датчиков. Применяют также
автоматич. бачки смывные, обслужива-
ющие группу П.
от электродвигателя забирает пыль из бун-
кера и переносит ее в др. конец
цилиндрич. корпуса, откуда она по пат-
рубку ссыпается в отводящий трубопро-
вод. Эти П.п. просты в изготовлении и
ремонте, однако не всегда обеспечивают
необходимую равномерность подачи
топлива. В лопастных П.п. на вертик. валу
одновременно вращаются два колеса, раз-
дел. перегородкой с окном. Угольная пыль
взрыхляется ворошителем и подается че-
рез верхнее окно на верхнее колесо, ло-
пасти к-рого переносят пыль на противо-
положную сторону П.п., где через второе
Шнековый питатель пыли для пылеугольиых
горелок
а — общий вид; б — продольный разрез; 1 — привод
шнека; 2 — шибер; 3 — загрузочная (приемная) во-
ронка; 4 — тройник; 5 — шнек; б — корпус питателя;
7—электродвигатель
ПИТАТЕЛЬНЫЙ НАСОС — насос
для подачи питательной воды в паровой
котел. П.н. бывают поршневыми и
центробежными с электрич. и паро-
вым приводами, а также струйными —
инжекторами. В отопит, установках
используют поршневые насосы ПВД и
ПДГ для питания котлов водой при темп-
Плоскопламенная горелка 321
ре до 100°С с рабочим давлением 0,4—
2,0 МПа и произ-стыо 2—б т/ч. Однако
из-за недостатков (низкая экономичность,
высокий расход пара, неравномерность
подачи воды, чувствительность к механич.
примесям и загрязнениям) их используют
как резервные. В качестве осн. применяют
центробежные с электроприводом. Их
преимущества: экономичность и надеж-
ность работы, удобство регулирования
произ-сти, простота обслуживания и др.
Инжекторы (пазоструйные устройства)
используют для питания водой мелких
отопит, котельных. Для их надежной
работы темп-ра питат. воды должна быть
не выше 40°С и высота подачи — не более
2 м. Расход пара инжекторами составляет
7—9% кол-ва подаваемой воды. П.н. —
важный элемент котельной установки,
т.к. даже кратковремен. прекращение
подачи воды может привести к аварии кот-
ла. Вследствие этого II.н., как и др. насосы
тепловой схемы, оборудуют устройством
автоматического включения резерва
(АВР). Произ-сть, число, типы П.н. и их
приводов для производств.-отопит, и энер-
гетич. котельных регламентированы
правилами технич. эксплуатации элект-
ростанций.
ПИТО ТРУБКА — прибор для изме-
рения давления движущейся жидкости
или газа. Ее гл. частью являются две
трубки, при этом часть одной расположена
во внутр, полости др. Спец, обтекаемый
насадок, имеющий отверстия, к к-рым
присоеденены трубки, размещают в пото-
ке. Др. концы трубок выполнены в виде
штуцеров для присоединения шлангами к
микроманометру. Вблизи отверстия на-
садка за счет торможения потока возника-
ет избыточное статич. давление, равное
полному давлению потока в измеряемой
точке. Это давление фиксируется микро-
манометром, присоедин. к штуцеру.
Отверстие на цилиндрич. части насадка
расположено так, что в этой точке избы-
точное статич. давление, возникающее за
Схема трубки Пито
а — отверстие для измерения полного давления; б —
щелеобразное кольцевое отверстие для измерения
статич. давления; d—диаметр насадка трубки Пито
11 Заказ 4724
счет набегания потока на насадок, равно
нулю. Следовательно, микроманометр,
присоедин. шлангом к штуцеру со знаком
покажет значение статич. давления в
измеряемой точке воздуховода. Используя
П.т., можно измерять полное, статич. и
динамич. давления. При изменении пос-
леднего к микроманометру присоединяют
оба штуцера, определяя т.о. разность пол-
ного и статич. давлений, т.е. динамич. дав-
ление. При измерениях соответствующих
давлений в трубопроводах, заполн.
жидкостью, необходимо учитывать гидро-
статич. давление, возникающее за счет
разности отметок измерит, устройства и
трубопровода.
ПЛАВЛЕНИЕ — переход в-ва из
кристаллич. состояния в жидкое, происхо-
дящий с поглощением теплоты. При пост,
внешн. давлении П. происходит при опре7
дел. темп-ре, наз. темп-рой П. и завися-
щей от природы в-ва и давления.
ПЛАФОН ДЛЯ РАЗДАЧИ ВОЗДУ-
ХА — воздухораспределитель, располож.
на потолке. В зависимости от его конст-
рукции и способа установки воздух обыч-
но раздают веерными настилающимися на
потолок или ниспадающими струями.
П.д.р.в. бывают регулируемыми и нере-
гулируемыми. Первые состоят из не-
подвижных и подвижных частей. Ре-
гулируя подвижную часть, можно менять
площадь живого сечения приточного
отверстия, а следовательно, и расход, ско-
рость и направление вытекающего возду-
ха. П.д.р.в. широко используют в систе-
мах кондиционирования воздуха обществ,
и производств, зданий. Особенно эф-
фективны плафоны, встроенные в
светильники. Распределение воздуха че-
рез люминесцентные светильники умень-
шает поступление теплоты в помещение,
если их конструктивное решение предус-
матривает отвод вытяжного воздуха.
П.д.р.в. выпускают неск. модификаций:
работающие одновременно на приток и
вытяжку, работающие только на приток
или только на вытяжку. При выпуске
приточного воздуха струи, настила-
ющиеся на потолок, создают разрежение
под П.д.р.в. В эту зону с восходящими
потоками поступает нагретый воздух, за-
грязн. вредными примесями. Вытяжные
отверстия для его удаления можно распо-
лагать в верхней зоне по оси группы
П.д.р.в., установл. в один ряд, или
встраивая их в конструкцию плафонов.
ПЛОСКАЯ ПРИТОЧНАЯ
СТРУЯ — воздушная струя, выходящая
из щелевого отверстия и имеющая форму
клина. Для нее характерно затухание ско-
рости воздуха, обратно пропорциональное
корню квадратному из расстояния. П.п.с.
применяют очень широко. Это воздушные
завесь!, разл. рода передувки для местной
вытяжной вентиляции, приток в
вентилируемое помещение. Воздухорасп-
ределители, создающие П.п.с., как
правило, — воздуховоды равномерной
раздачи воздуха. Метод расчета П.п.с.
обычный. Особенности П.п.с. учитывают,
вводя соответствующие коэфф, затухания
скорости и темп-ры.
ПЛОСКОПЛАМЕННАЯ ГОРЕЛ-
КА — горелка турбулентного смешения,
обеспечивающая радиац. режим теплооб-
мена за счет нагрева кладки агрегата
(обычно свода) при поверхностном
сжигании газа в разомкнутом факеле. Под
разомкнутым понимают факел с углом
раскрытия 180°, веерообразно растека-
ющийся тонким слоем по поверхности ке-
рамич. горелочного камня или свода. Из-
лучающие поверхности, на к-рых
происходит поверхностное сжигание,
имеют форму полусферы (чашечные го-
релки) , полутора, конуса с большим углом
раскрытия, криволинейного диффузора
(плоскоплам. горелки). Растекание факе-
ла по излучающей поверхности про-
Схема разомкнутого факела
1— разомкнутый факел; 2—газовое сопло; 3 —горе-
лочный камень; 4 и 5 — наружная и внутренние
поверхности свода; 6 — рециркулирующий вихрь
изводится механич. (с помощью огне-
стойких направляющих) или аэро-
динамич. (закручивание потока) спосо-
бами. Поверхностное сжигание газа обыч-
но осуществляется при раздельной подаче
газа ц воздуха. Газ подается по центр, тру-
бе и истекает из малых отверстий в сильно
закруч. поток воздуха; в результате
интенсивного турбулентного пере-
мешивания на входе в горелочный камень
создаются условия, когда газовоздушная
смесь полностью сгорает на излучающей
поверхности. Разомкнутый факел обес-
печивает высокую конвективную теплопе-
редачу от факела к горелочному камню и
кладке, к-рые нагреваются и становятся
источником теплового излучения. Со-
здание факела, равномерно распредел. по
поверхности, основано на использовании
эффекта Коанда: безотрывное обтекание
криволинейных диффузоров полными
потоками или предварит, закрученным
потоком. При этом возникает поперечный
градиент давлений, направл. в сторону
поверхности керамич. горелочного камня,
322 Плотина
и струя горящего газа безотрывно движет-
ся вдоль его поверхности. Процесс горения
приводит к увеличению турбулентной вяз-
кости струи и усилению этого эффекта.
Устойчивость горения обеспечивается
сжиганием у основания пламени пред-
варительно подготовленной смеси с мест -
ной скоростью, равной скорости распрост-
ранения пламени (зажигат. пояс), а также
возникновением в осевой части горелки
зон рециркуляции продуктов сгорания, к-
рые движутся внутрь туннеля и поджига-
ют газовоздушную смесь.
Применяют П.г. типа ГПП и ГР для
установки в нагреват. и термич. печах (в
своде или боковых стенах). Горелки ГПП
предназначены для сжигания природного
газа. В них плоский разомкнутый факел
создается закручиванием воздуха, с
помощью улиткообразного корпуса П.г. и
направляющего винта с перем, шагом и
применением горелочного туннеля в виде
криволинейного диффузора (радиус
кривизны диффузора 60—185 мм). Газ
подается по центр, трубке, истекая из к-
рой через небольшие отверстия, попадает
в воздушный поток и смешивается с ним.
Разработаны три серии П.г. тепловой
мощностью 198—790 кВт (всего 21
типоразмер): Н — низкого (Рном ” 3 кПа);
С — среднего (Рном ~ 12 кПа); В — высо-
кого (Рном - 70 кПа) давлений. Номин.
давление холодного воздуха — 3 кПа.
Темп-ра подогрева воздуха — до 300°С.
Пределы регулирования произ-сти горе-
Горслка ГПП
1 — корпус; 2 — подвод воздуха; 3 — газовое сопло;
4—горелочный камень; 5 — амбразура выхода газо-
воздушной смеси; б—фронтальная плита
л ок с сохранением плоского факела — 1:4
номин. пропускной Способности по газу.
П.г. работают в диапазоне изменения ко-
эфф. избытка воздуха а - 0,8...2 с
противодавлением в камере 5—10 кПа.
Плоскопламенные горелки ГР пред-
назначены для сжигания природного, кок-
газ
Горелка ГР
1 — корпус; 2 — воздушный патрубок; 3 — держа-
тель; 4 — зона предварительного смешения; 5— го-
релочный камень; б — газовое сопло
сового и смеш. газов. Работают они ана-
логично горелкам ГПП, но закручивание
воздуха осуществляется вследствие тан-
генц. его подачи в корпус горелки, а за-
кручивание газа — истечения его через
сопла с косыми щелевидными прорезями.
Разработано их 10 типоразмеров с номин.
теплопроиз-стью 70—1750 кВт. Номин.
теплопроиз-сть определена при а ~ 1,05,
давление холодного воздуха — 2,5, газа —
5 кПа. Пределы регулирования горелок
ГР идентичны таковым горелок ГПП.
ПЛОТИНА — гидротехнич. соору-
жение, перегораживающее реку или др.
водоток для подъема уровня воды перед
ним, для создания напора воды и водо-
хранилища. П. характеризуется поня-
тиями: уровень мертвого объема (УМО),
т.е. объема, предназнач. для осаждения
наносов за весь срок эксплуатации водо-
хранилища. При заборе воды из водо-
хранилища для водоснабжения уровень
воды в нем не должен быть ниже УМО;
норм, подпорный уровень (НПУ) — уро-
вень, соответствующий расчетному объе-
му водохранилища; форсиров. подпорный
уровень (ФПУ) — макс, возможный
(аварийный) уровень воды в водо-
хранилище, превышение к-рого недо-
пустимо. Акватория, образованная перед
П., наз. верхним бьефом, а поток за
плотиной — нижним. Общие для всех П.
определения: напорная грань (откос) —
поверхность П. со стороны верхнего бьефа;
низовая грань (откос) — поверхность П. со
стороны нижнего бьефа; подошва (под-
земный контур) — основание П., кон-
тактирующее с грунтом, на к-ром она воз-
водится; гребень — верхняя горизонт,
часть П., на к-рой обычно располагают
транспортные магистрали. Осн. ма-
териалы, используемые для возведения
П., — бетон, железобетон, местные грун-
ты (песок, супесь, суглинок, камень), де-
рево, металл, комбинированные. Земля-
ные П. с напором до 15 м наз. низкими,
15—50 м — средненапорными, более
50 м — высоконапорными; каменные и
каменно-земляные с напором до 20 м наз.
низкими, 20—70 м — средненапорными,
с 70—150 м — высоконапорными и более
150 м — сверхвысоконапорными. Бетон-
ные и железобет. П. на нескальных осно-
ваниях можно возводить высотой не более
45 м. На скальных основаниях высота П.
не ограничивается и зависит от конкрет-
ных геологич., гидрогеология, и сейсмич.
условий р-на стр-ва. По способу пропуска
воды П. подразделяют на глухие и во-
досливные. В состав гидроузла обычно
входят П. обоих типов. В глухих П. нет
спец, устройств для пропуска воды в
нижний бьеф. В водосливных П. воду в
нижний бьеф пропускают через гребень
плотины либо поверхностные во-
досливные отверстия. Водопропускные со-
оружения могут располагаться как в теле
П., так и на берегах, обеспечивая транс-
порт воды в обход тела П. В нек-рых слу-
чаях П. из камня, выполняемые без каких-
либо противофильтрац. устройств, обес-
печивают пропуск расчетного расхода во-
ды в нижний бьеф только за счет
фильтрации потока сквозь тело П.
(фильтрующая П.). Существуют пере-
ливные П., в к-рых расчетные расходы
воды пропускают в нижний бьеф через
•поверхностные водосборы или через ук-
репленные откосы П.
Бетонные П. подразделяют на
неск. осн. видов: гравитационные — П.,
имеющие значит, массу и распластанное
поперечное сечение, за счет к-рого обес-
печивается большая устойчивость. Недо-
статок таких П. — неоправданно высокий
запас прочности, обусловливающий пере-
расход строит, материалов. Его устраняют
выполнением П. облегч. конструкций: с
расширенными швами у основания; с эк-
раном на напорной грани; с анкеровкой в
основании П.; с уменьшением угла накло-
< на основания; с устройством сухих или
мокрых продольных полостей (потерн),
свободных или заполняемых дешевыми
инертными материалами (в основном у П.,
возводимых на несвязных ' грунтах);
контрфорсные — П. более легкие по срав-
нению с гравитац., устойчивость и проч-
ность к-рых достигается устройством на
низовой грани ребер жесткости (контр-
форсов) различной конструкции. Эти П.
могут выполняться из отд. примыкающих
один к др. контрфорсов, к-рые имеют
уширение со стороны верхнего бьефа
(массивные оголовки), в этом случае П.
наз. массивно-контрфорсной. Если прост-
ранство между отдельно стоящими контр-
форсами перекрывают арками, то П. наз.
Пневматический транспорт 323
многоарочной контрфорсной. Простран-
ство между контрфорсами может перек-
рываться и плоскими плитами. Контрфор-
сные П. всех видов возводят на прочных
основаниях; арочные, мпогоарочные —
П., имеющие в плане конфигурацию арки.
Это наиболее легкие П., к-рые применя-
ются в строго определенных природных
условиях и служат для создания высоких
(до 300 м) и сверхвысоких напоров. Их
относит, тонкостенные конструкции име-
ют поперечное сечение сложного очер-
тания (двоякая кривизна или купольный
тип), обращенное выпуклостью в сторону
верхнего бьефа.
Деревянные П., как правило,
низконапорные, водосливные свайно-
ряжевого типа. Их устойчивость достига-
ется забивкой свайного основания и за-
грузкой ряжей дешевыми инертными ма-
териалами. Деревянные П. строят очень
редко, в основном в местностях, имеющих
в избытке качеств, и недорогой лес.
Металлические П. (щитовые,
разборно-щитовые) строят крайне редко
из-за дороговизны металла, к-рый широко
используется в гидротехнич. стр-ве в виде
проката (для затворов, закладных элемен-
тов, трубопроводов, резервуаров и т.д.) и в
качестве арматуры в железобет. конст-
рукциях (армопакеты, армофермы, кар-
касы, сетки).
Тканевые П.с напором до 5 м при
соответствующем технико-экономич.
обосновании могут выполняться из
резинотканевых, пленочно-тканевых и
пленочных материалов, используемых для
создания мягкой,гибкой,заанкерованной
в основании оболочки, заполняемой во-
дой, воздухом или водой и воздухом.
Земляные П. или П. из мест-
ных материалов подразделяют на след,
осн. группы: однородные земляные, — не
имеющие спец, противофильтрац. уст-
ройств, сооружаемые из малофильтр-
ующих грунтов насыпным или намывным
способом; неоднородные земляные — воз-
водимые из грунтов разл. гранулометрии,
состава с обязат. выполнением
противофильтрац. конструкций в виде
ядра, экрана или экрана с понуром. В ка-
честве противофильтрац. конструкции
применяют диафрагмы из бетона, железо-
бетона или металла; каменно-набросные,
возводимые насыпным способом из щебня,
гравия, гальки, крупнообломочных пород
с обязат. сооружением противофильтрац.
устройств; комбинированные, сооружае-
мые из разл. карьерных грунтов, уклады-
ваемых по зонам строго определ. образом,
с обязат. устройством противофильтрац.
конструкций.
П. из к а м н я в зависимости от кон-
кретных условий стр-ва (инженерно-гео-
логич. хар-ки створа П. и карьеров, распо-
ложения последних относит, створа П.,
наличия соответствующих транспортно-
погрузочных средегв и т.д.) могут воз-
водиться насыпкой, наброской взрывом,
механич. наброской, из сухой кладки. Ка-
менные П. возводят с искусств, уплот-
нением укладываемого материала или без
уплотнения. П. из сухой кладки выполня-
ют из соответствующим образом подобр.
или обработ. камней.
Все грунтовые плотины имеют трапе-
цеидальное поперечное сечение с лома-
ным профилем напорного и низового отко-
сов. Верхние кромки откосов на уровне
гребня П. наз. бровками, а нижние, обус-
ловленные топографией створа П., —
подошвами. На откосах через определ.
расчетные высотные интервалы распола-
гают горизонт, участки — бермы, предназ-
нач. для обеспечения проезда транспорт-
но-строит. средств при проведении ст роит,
и эксплуатац. работ, а также для повы-
шения устойчивости откосов. Для защиты
откосов грунтовых П. от разрушения вол-
нами применяют различные материалы —
бетонные или железобет. плиты, камень,
асфальтобетон, биологич. крепление
(посадки быстрорастущих многолетних
трав и растений). Границы крепления
откосов определяются величиной сра-
ботки водохранилища и распространяют-
ся ниже отметки УМО. Габариты креп-
ления изменяются по высоте плотины и
зависят от высоты волны. Обязательным
элементом земляной П. является дре-
наж — устройство, предназнач. для сбора
и транспортирования в заданное место
фильтрац. вод, проходящих через тело II.
Конструкцию дренажа выбирают в
зависимости от фильтрац. расхода, харак-
теристик грунта, расположения места
выклинивания фильтрац. потока на низо-
вой откос П., т.е. от очертания кривой де-
прессии фильтрац. потока в теле П., а так-
же от уровня воды в нижнем бьефе.
ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТРАНС-
ПОРТ, пневмотранспорт — ме-
ханическое перемещение твердых (чаще
сыпучих) материалов в трубопроводах под
воздействием потока воздуха. Установки
П.т. нашли широкое применение в разл.
отраслях пром-сти, например в угольной и
горнорудной — для транспортирования в
шахты крупнокусковых закладочных ма-
териалов, а также для доставки полезных
ископаемых из карьеров на обогатит,
фабрики. Всасывающие пневматич. уста-
новки используют для разгрузки сыпучих
и пылящих материалов с судов (зерновых
продуктов, песка, цемента и т.п), а также
на элеваторах, мельницах, комбикормо-
вых заводах, предприятиях пищевой
пром-сти. Установки П.т. применяют: на
деревообрабатывающих заводах — для
подачи технологич. дробленой щепы, иду-
щей на изготовление древесно-стружеч-
ных и древесно-волокнистых плит, а так-
же для получения целлюлозно-бумажной
продукции; в кожевенно-обувной и мехо-
вой пром-сти — для транспортирования
исходных градиентов для получения
искусств, кож м пленочных материалов,
шкурок каракуля, зайца, кролика и их
обрезей; в стр-ве и производстве строит,
материалов — для перемещения, загрузки
и разгрузки многих сыпучих и пылящих
материалов; в цехах машиностроит. заво-
дов — для удаления стружки 'и пыли ог
режущих инструментов при механич.
обработке хрупких материалов (чугуна,
бронзы, латуни, графита, древесины и др).
Работа установок П.т. слагается из трех
осн. последовательно протекающих про-
цессов: всасывание сыпучих материалов,
их транспортирования по трубопроводам и
отделение сыпучих материалов от возду-
ха. Все эти процессы должны быть взаимо-
увязаны расчетным путем.
Осн. элементы пневмотранспортных
установок: загрузочные устройства (или
местные отсосы от оборудования), тру-
бопроводная сеть, определи гели крупных
частиц, пылеочистные устройства
(фильтры) и побудители тяги.
В зависимости от назначения и
принципа действия различают 4 класса
установок П.т. Наиболее часто применяют
установки 1 -го класса, в к-рых П.т. частиц
осуществляется во взвешенном состоянии.
Ко 2-му классу относится т.н. аэрозоль-
транспорт, принцип действия к-рого
состоит в том, что перед вводом в трубоп-
ровод транспортируемый материал насы-
щается воздухом и переводится в аэриров.
состояние. Под действием перепада дав-
ления он в виде пробок транспортируется
по нижней стенке горизонт, материалоп-
ровода. К 3-му классу установок П.т.
принадлежат т.н. аэрожелоба, в к-рых
аэриров. материал перемещается по на-
клонному желобу вследствие приобрет. те-
кучести. В установках П.т. 4-го класса
(контейнерах) транспортируемый ма-
териал перемещается в патронах под
действием сжатого воздуха.
Установки П.т. 1-го класса бывают
нагнетательные, всасывающие и всасыва-
юще-нагнетательные. Первые применяют'
для транспортирования цемента, муки, за-
кладочных материалов. Все их элементы
находятся под избыточным давлением.
Достоинства нагнетательных установок:
сравнительно легкое обнаружение не-
плотностей в системе — по видимому
пылению; возможность использования
сжатого воздуха с высоким давлением, что
в свою очередь расширяет радиус действия
установки и позволяет работать с более вы-
сокими концентрациями смеси;
отсутствие необходимости строгой гер-
метизации циклонов', возможность
использования трубопроводов меньших
диаметров.
Установки всасывающего типа
широко используются для отсоса и уда-
324 Пневматический транспорт
Классификация установок пневматического
транспорта
Схемы установок пневматического транспорта
а— нагнетательные; б — всасывающие; 1 — мест-
ный отсос; 2 — магистр, трубопровод; 3 — циклон;
7 — фильтр; 5 — бункер; б—побудитель тяги
ления стружки и пыли от металло- и дере-
вообрабатывающих станков, текстильно-
го, размольного и др. пылевыделяющего
оборудования. Их достоинство — в полном
отсутствии пыления в помещениях. В
пром-сти и коммун, х-ве используют уста-
новки вакуумной пылеуборки, сходные по
конструкции с установками всасывающе-
го типа, к-рые применяют для удаления
твердых бытовых отходов (мусора) из
жилых домов, гостиниц и т.п.
Во всасывающе-нагнетат. установках
воздуходувное устройство расположено в
середине трассы. Поэтому на ней имеются
всасывающий и нагнетат. участки. Длина
их различна, но обычно всасывающий
участок короче, а нагнетат. длиннее (на
расстояние транспортирования ма-
териала). Такие установки обладают
всеми преимуществами и недостатками
всасывающих и нагнетат. установок.
Трубопроводную сеть всасывающей
установки выполняют в след, вариантах:
простая неразветвленная; разветвленная
без коллектора; разветвленная с коллекто-
ром (паукообразная). Первая применяет-
ся сравнительно редко, остальные исполь-
зуются для отсасывания и транс-
Схемы коллекторов
а — паукообразный; б —
типа "курительной трубки”;
в — круговой; г — конусооб-
разный; д— горизонт.; е —
шаровой
Схемы трубопроводных сетей пневматического
транспорта
а — простая неразветвл. сеть; б — разветвл. сеть;« —
паукообразная сеть; 1 — местный отсос; 2 — магистр,
трубопровод; 3 — циклон; 7 — фильтр; 5 —
вентилятор; 6 — отсасывающий патрубок; 7 — кол-
лектор
портирования пылевидных материалов с
их централизов. сбором. Разветвленная
сеть без коллектора нестабильна в работе.
Пневмотранспорт твердых бытовых отходов 525
При поступлении материала в часть ответ-
влений в них повышается сопротивление,
в результате чего скорость воздуха в незаг-
руж. ответвлениях резко возрастает, а в за-
груженных, наоборот, падает и может
стать ниже критич., что приводит к
снижению эффективности местных отсо-
сов и закупорке ответвлений транс-
портируемым материалом. Поэтому пред-
почтительны установки, оборудов. кол-
лекторами, являющимися камерами пос-
тоянного статического разрежения,
сглаживающими взаимное влияние ответ-
влений при их неравномерной загрузке.
Коллекторы могут быть цилиндрич. сек-
торными, прямоугольными, типа
"курительной трубки" и "люстры" и т.п.
При наличии большого кол-ва обес-
пыливаемого оборудования возможно
применение установок с двумя коллекто-
рами, соединенных уравнит. трубой или
без нее и обслуживаемых одним вентиля-
тором.
По величине концентрации твердой
фазы в потоке воздуха д, кг/кг, различают
установки П.т. низкой (р < 0,5), средней
(р. “0,5...2) и высокой концентрации (/г >
> 2). Иногда их классифицируют по созда-
ваемому воздуходувным устройством дав-
лению — низкцго и высокого давления.
Согласно теореме Н.Жуковского на
тело действует сила, равная Р - 2ж R2p у
v ш, где R — радиус поперечного сечения
тела; ш — угловая скорость вращения те-
ла. Под действием силы Р тело может
отрываться от нижней стенки трубы и
взвешиваться в потоке воздуха.
В общем случае скорость витания
является функцией многих величин: плот-
ности материала, величины и формы
частиц, их концентрации, степени турбу-
лентности потока и др. Ее используют в
расчетах систем П.т. Транспортную ско-
рость смеси в горизонт, трубопроводах
ориентировочно принимают в 2—2,5 раза
больше скорости витания наиболее круп-
ных частиц. В этом случае обеспечивается
их надежное транспортирование. В расче-
тах многих пылеулавливающих аппаратов
эта скорость является одной из осн.
величин. Зная диаметр частиц, можно
определить их скорость витания, пользу-
ясь спец, номограммами, к-рые составле-
ны для частиц плотностью материала
500—10 000кг/м3. Поскольку частицы в
большинстве своем имеют неправильную
форму, за их размер принимают эквива-
лентный диаметр транспортируемой
частицы материала. Скорость витания
наиболее показательна для условий
движения частиц в вертик. трубопроводах.
Для условий движения в горизонт,
трубопроводах наиболее характерна ско-
рость веяния — миним. скорость воз-
душного потока, при к-рой введенное в не-
го одиночное твердое тело транс-
портируется, не оседая на дно трубопрово-
да. Однако в расчетах эту скорость почти
не применяют. Гораздо чаще используют
так называемую скорость трога-
ния — усредненную по сечению трубоп-
ровода скорость воздуха, при к-рой
одиночная твердая частица, лежащая на
дне трубопровода, начинает передвигаться
путем скольжения. Она неск. меньше ско-
рости веяния. Скорость витания, как и др.
характерные скорости процесса П.т. опре-
деляют эксперимент. путем.
Важное значение для эксплуатации
систем П.г. имеет концентрация смеси
воздуха в транспортируемом материале,
кг/кг, к-рая бывает расходная и
действительная. Первую подсчитывают по
ф-ле д p-Gm/Gb~Gm/(Ep в) , вторую
Р& “^pCvbob/vm), где GM — расход ма-
териала, кг/ч; L — объемный расход воз-
духа. м3/ч; рв — плотность воздуха,
кг/м3; GB — весовой расход воздуха, кг/ч;
Увоз, Ум — скорость движения соответст-
венно воздуха и материала, м/с.
Действит. массовая концентрация
выше расчетной, т.к. скорость Увоз всегда
больше Ум на значение скорости витания
транспортируемых частиц. Чем выше зна-
чение д Р, тем экономичнее пневмотран-
спортная установка. Как правило, всасы-
вающие аспирац. установки работают на
пониж. массовых концентрациях смеси
(д р < 0,5 кг/кг), а в нагиетат. системах
она может достигать 5—10 кг/кг и выше.
Чем короче длина материалопроводов, тем
выше может быть р р.
Расчет систем П.т. сводится к опреде-
лению: диаметра трубопроводов на
различных участках в соответствии с необ-
ходимыми расходом и скоростью воздуха;
потребного напора, создаваемого воздухо-
дувным устройством, и типа последнего, а
также мощности электродвигателя для его
привода; типа и размера разгрузителя и
фильтра.
В системах П.т. используют побу-
дители тяги или воздуходувные устройст-
ва разл. типов, что обусловливается видом
установок П.т. и их эксплуатац. хар-ками.
Чаще всего в установках П.т. применяют
лопастные воздуходувные машины —
вентиляторы, воздуходувки и вакуум-на-
сосы.
ПНЕВМОЗОЛОУДАЛЕНИЕ — зо-
лоудаление потоком воздуха. Из шлако-
вых бункеров котла золу и шлаки
топливные (шлаки предварит, дробятся)
транспортируют в шлакопроводах сжатым
воздухом в циклон, где они выпадают в
сборный бункер, а обеспыл. воздух на-
правляют в дымовую трубу. Скорость воз-
духа в шлакопроводах при П. достигает
30—35 м/с, его уд. расход — 1 м3/кг. П.
применяют в р-нах с продолжит, и суровой
зимой, с огранич. водными ресурсами и
при использовании сухих золы и шлаков в
качестве сырья для произ-ва строит, ма-
териалов.
ПНЕВМОТРАНСПОРТ — см.
П невмати ческий транс пор т.
ПНЕВМОТРАНСПОРТ ТВЕРДЫХ
БЫТОВЫХ ОТХОДОВ — способ сбора и
удаления твердых бытовых отходов
жизнедеятельности человека из зданий
микрорайона города. Отходы в вакуумных
системах пневматического транспорта
собирают в спец, шахтах-накопителях, ус-
тановл. в зданиях в нижней части мусоро-
проводов, в технич. подполье зданий, не
имеющих мусоропроводов, или в подзем-
ном пространстве открытых пунктов сбора
твердых бытовых отходов. В жилых и
обществ, зданиях микрорайона отходы
попадают в шахты-накопители через стан-
326 Погрузчик
Схема вакуумной системы мусороудаления
1 — воздухоприемный клапан; 2 — шахта-на-
копитель; 3 — мусороприемный люк; 4 — гер-
метизирующий клапан; 5 — пневмотранспортная
сеть; б — центр, станция; 7— воздушные фильтры;
8—трубовоздуходувка; 9—сепаратор; 10—мусоро-
воз
дартные мусороприемные люки. При этом
макс, размер частиц отходов не должен
превышать 300—350 мм. 1—2 раза в
сутки, в зависимости от темпов накоп-
ления твердых бытовых отходов, в шахтах
включается система, к-рая поочередно
транспортирует эти отходы из шахт-на-
копителей на центр, станцию- Шахты-на-
копители соединяются между собой тру-
бопроводами, образующими единую пнев-
мотранспортную сеть. В начале каждой
ветви трубопроводов установлен возду-
хоприемный клапан. Для транспор-
тирования твердых бытовых отходов после
пуска трубовоздуходувок открываются
воздухоприемный и герметизирующий
клапаны ветви. При этом в ней создается
поток воздуха со скоростью, обеспечиваю-
щей движение компонентов твердых отхо-
дов. По команде с пульта управления
открывается ближайший к центр, станции
клапан ввода. Под действием собств. веса
и перепада статич. давлений отходы опу-
скаются в транспортный трубопровод,
перекрывая его сечение. После этого кла-
пан ввода закрывается. Перепад статич.
давлений на образовавшемся поршне ус-
коряет его движение и одновременно вы-
зывает образование в нем воздушных ка-
налов, при этом с ростом перепада дав-
лений скорость воздуха в этих каналах
возрастает. Начинается унос частиц из
передней части движущегося поршня. Ка-
налы расширяются, скорость проходящего
по ним потока возрастает, все большее
кол-во частиц уносится — поршень
начинает распадаться. Перепад давлений
на нем уменьшается. Дальнейшее
движение отходов в трубопроводе харак-
теризуется разрушением остатков поршня
и распределением частиц в трубопроводе в
соответствии с их аэродинамическими
свойствами, т.е. аэросепарацией частиц. В
конце этого процесса в осн. заканчивается
взаимодействие частиц твердых бытовых
отходов между собой и прекращается их
ускоренное движение. Оси. наиболее про-
должит. этап транспортировки отходов до
центр, станции происходит в режиме, ха-
рактеризующемся отсутствием взаимного
воздействия частиц, незначит. изме-
нением их скоростей и отставанием задне-
го фронта движущихся твердых бытовых
отходов от переднего. В зависимости от их
аэродинамич. свойств и параметров воз-
душного потока движение частиц при этом
может осуществляться в 3 режимах: по дну
трубопровода скольжением или качением,
скачкообразно и во взвеш. состоянии.
После ввода первой порции твердых
бытовых отходов в транспортный трубоп-
ровод по команде с пульта управления
открывается след, клапан ввода, куда за-
сыпается новая порция отходов, затем оче-
редной и т.д. По окончании разгрузки всех
шахт-накопителей работающей ветви по
команде с пульта закрываются ее возду-
хоприемный и герметизирующий клапа-
ны. Аналогично производится последова-
тельное опорожнение шахт-накопителей
всех ветвей трубопровода. Т.о. пневмот-
ранспортировка твердых бытовых отходов,
является единым сложным процессом
взаимодействия разнообразных по форме,
размерам и массе частиц с воздушным
потоком и стенками трубопровода и в
общем случае представляет собой совокуп-
ность последовательно протекающих 4
фаз, различающихся физ. сущностью. К
первой фазе относится ввод твердых быто-
вых отходов в транспортный трубопровод.
Этот процесс характеризуется взаимо-
действием сил гравитации и давления,
действующих на столб материала, и сил
внешн. трения в узле ввода системы. Вто-
рая фаза — поршневой режим движения
отходов в транспортном трубопроводе,
когда под действием возникающего при
вводе перепада давлений вся масса отходов
начинает двигаться с ускорением, полно-
стью перекрывая сечение трубопровода.
Эта фаза характеризуется взаимо-
действием сил давления и трения, уплот-
няющих поршень при его движении, с
силами трения проходящего по каналам
внутри поршня воздушного потока, стре-
мящимися его разуплотнить. Третья
фаза — аэросепарация, процесс разру-
шения поршня под действием сил трения
воздушного потока, движущегося по кана-
лам внутри поршня, и распределение
частиц твердых бытовых отходов по длине
транспортного трубопровода в соот-
ветствии с аэродинамич. хар-ками. Чет-
вертая фаза — процесс транс-
портирования отходов в стационарном
режиме, характеризующийся непрерыв-
ным уменьшением мгновенной массовой
концентрации. Это происходит
вследствие разл. скоростей движения
переднего фронта отходов, в к-ром пере-
мещаются легкие компоненты, и заднего,
включающего тяжелые компоненты твер-
дых бытовых отходов.
Внедрение вакуумных систем и пнев-
мотранспорта отходов позволяет получить
значит, сан.-гигиенич. эффект: в жилых
домах практически исключаются условия
для размножения насекомых и грызунов,
для распространения патогенной микроф-
лоры, а также контакта населения и
обслуживающего персонала с бытовыми
отходами. Кроме того, не требуется въезд
на территории домовладений мусоровоз-
ного транспорта, благодаря чему сокраща-
ется суммарный выброс автотранспортных
газов и снижается уровень шума.
ПОГРУЗЧИК — машина для погру-
зочно-разгрузочных работ и транс-
портирования грузов как внутри
складских помещений, таки на небольшие
расстояния на территории сооружений.
Электропогрузчик аккумуляторный ЭП-
201 выпускают трех модификаций: 1; 2 и
3. Его технич. хар-ка приведена ниже.
Подающие линии систем горячего водоснабжения 327
1 2 3
Макс, высота подъема груза, м.1,8 2,8 4,6
Грузоподъемность, т........... 2
Скорость подъема груза, м/мин ....... 10
Скорость передвижения, км/ч:
с грузом.......................10
без груза......................2
Высота с вилами, м:
опущенными.................. 1,6 2,1 2,95
поднятыми..................2,5 3,4 5, 2
Масса, т.....................3,3 3,5 3,64
Электропогрузчик аккумуляторный ,ЭП-201
ПОДАЮЩИЕ ЛИНИИ СИСТЕМ
ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ —
трубопроводы, по к-рым теплоноситель
транспортируется от места его приготов-
ления к месту использования. Подающие
линии системы централизованного горя-
чего водоснабжения служат для доставки
горячей воды от теплового пункта к водо-
разборным приборам.
Подающие трубопроводы состоят из
магистр, трубопровода и подающих водо-
разборных стояков. Первый имеет голо-
вной участок (или неск. участков в раз-
ветвл. сети) и участки с регулярным
присоединением стояков. Часто все стояки
одного здания (или секции здания) присо-
единяют к подающей магистрали в одной
точке через промежуточный элемент —
разводящий подающий трубопровод
здания (секции здания). В квартальных
системах горячего водоснабжения, где го-
рячая вода приготовляется в центральных
тепловых пунктах, головные участки
магистр, трубопровода прокладывают в
непроходных каналах или в проходных
квартальных коллекторах совместно с др.
подземными коммуникациями. Пода-
ющий магистр, и разводящий трубопрово-
ды в здании прокладывают обычно в
технич. подполье (т.н. схема с нижней
разводкой), чтобы при недостаточном дав-
лении воды в системе не прекращалось во-
доснабжение нижних этажей. Подающие
водоразборные стояки прокладывают в
кухнях, ванных комнатах, шахтах сантех-
кабин. К ним присоединяют ответвления в
квартиры. Частью подающих водоразбор-
ных стояков в системах горячего водоснаб-
жения являются полотенцесушители.
Неск. подающих стояков, объединенных
кольцующей перемычкой, образуют вме-
сте с присоединенным к ним циркуляц.
стояком секционный циркуляционно-во-
доразборный узел. Наличие кольцующей
перемычки позволяет уменьшить диаметр
подающих стояков, т.к. при макс, водораз-
боре подача воды в одном из закольцов.
стояков может происходить не только из
подающего разводящего трубопровода, но
и через соседние подающие стояки и коль-
цующую перемычку. Последнюю прокла-
дывают по чердаку здания или под потол-
ком квартиры верхнего этажа.
П.л. системы горячего водоснаб-
жения монтируют, как правило, из сталь-
ных оцинков. труб. Допускается приме-
нение стальных неоцинков. труб при
диаметре св. 150 мм и в открытых систе-
мах горячего водоснабжения. Возможно
использование труб из термостойких пла-
стмасс или стальных с покрытием внутр,
поверхности термостойкими материалами
(напр., силикатом натрия).
Диаметры подающих трубопроводов
и потери давления в них определяют
гидравлич. расчетом. Для проведения его
подающий трубопровод разбивают на
участки. Участком считают часть трубоп-
ровода, по к-рой протекает определ. рас-
ход воды. Для выяснения расчетного рас-
хода воды, определяющего диаметр тру-
бопровода, необходимо знать число однов-
ременно включенных приборов,
получающих горячую воду от расс-
матриваемого участка. Включение водо-
разборных приборов — случайный
процесс, число одновременно включенных
приборов — случайная величина,
подчиняющаяся законам теории вероят-
ностей. Вероятность включения прибо-
ра — отношение числа возможных вклю-
ченных приборов в пик потребления к
общему их числу. Расход воды возмож-
ными к включению приборами в пик пот-
ребления составит gru/3600, где gr— нор-
ма расхода горячей воды на одного пот-
ребителя в час наибольшего потребления,
л/чел'ч; и — число потребителей, получа-
ющих воду от расчетного участка, чел.
Один водоразборный кран расходует воды
gnp л/с; следовательно, число бла-
гоприятных исходов (возможных вклю-
чений прибора в пик потребления) бу-
дет равно: gru/3600gnp " /Ублаг-
Общее число исходов (включений
приборов) N — вероятность включения
приборов в пик, коэфф, одновременности
Ко равен: Ко °- JP - Млаг/А^~
~ gru/ (gnp/V3600), где Р — лишь оценка
вероятности. Сама вероятность составит
Р-Р “Ко. Поэтому при расчетах
ДГ-> ОО 00
вероятность Р правильно определять по
общему числу потребителей.
В соответствии с теоремой о повто-
рении опытов вероятность Рт,к того, что
событие (включение прибора) произойдет
в N опытах т раз. выражается ф-лой
PtnN-CA"iPm(l-P)N'ffl.
Пользуясь приведенным выра-
жением, строят ряд распределения слу-
чайной величины и ее функцию распреде-
ления. Число одновременно включенных
приборов, не превышающее значение т,
рассчитывают, задаваясь доверит, вероят-
ностью определения макс, расхода воды.
Принимая ее значение, следует учиты-
вать, что точность расчетов должная соот-
ветствовать точности исходной инфор-
мации, полож. в основу определения рас-
четного расхода воды. Макс, секундный
расход воды на расчетном участке зависит
от принятого числа одновременно включ.
приборов т и секундного расхода горячей
воды одним прибором.
Из-за отсутствия соответствующей
автоматики в тепловых пунктах при макс,
водоразборе циркуляционный насос про-
должает работать и сохраняется цирку-
ляция через секционные узлы, близко рас-
полож. к тепловому пункту. По головным
участкам подающих трубопроводов про-
ходит дополнит, циркуляц. расход воды.
Во избежание значит, падения давления
диаметры головных участков определяют
на суммарный расход воды, складыва-
ющийся из расхода воды на водозабор и
циркуляц.расхода.
Диаметры подающих трубопроводов
выбирают в зависимости от расхода горя-
чей воды на участке, ориентируясь на ее
макс, скорость. Следует учитывать, что в
процессе эксплуатации системы горячего
водоснабжения на внутр, поверхности
труб отлагается накипь, в результате чего
площадь их сечения уменьшается. Макс,
скорость в трубопроводе, находившемся
несколько лет в эксплуатации, не должна
превышать 3 м/с исходя из допустимого
уровня шума. Движение горячей воды по
подающим трубопроводам в режиме водо-
разбора происходит за счет избыточного
давления в-холодном водопроводе на вводе
его в тепловой пункт (в закрытых систе-
мах) или в трубопроводах тепловой сети (в
открытых системах). Требуемое избыточ-
ное давление должно обеспечить подачу
воды в верхние водоразборные точки с
избыточным напором 2—3 м при макс, не-
допотреблении.
328 Подвертка печи
ПОДВЕРТКА ПЕЧИ — полость под
кладкой внутри отопительной печи, где
двужущиеся горячие дымовые газы пово-
рачивают снизу вверх. Для очистки П.п. от
золы устраивается чистка.
ПОДВИЖНЫЕ ОПОРЫ — устрой-
ства, на к-рых лежит теплопровод, пере-
дающий на них свой вес, и по к-рым он
перемещается при темп-рных изменениях
длины. Для труб, прокладываемых в кана-
Подвижные опоры
а — скользящая с приваренным башмаком;
б — катковая; 1 — башмак; 2 — опорная
подушка
лах, применяют скользящие и катковые
(шариковые) П.о. У скользящих П.о. к
телу трубы приваривается башмак, к-рый
лежит и перемещается по стальной подк-
ладке, задел, в бетонную подушку. У кат-
ковых П.о. башмак при удлинениях трубы
перемещается вдоль опорного листа по
катку, вращая его. Для предотвращения
перекосов катка предусматривают на-
правляющие планки и выточки. Наиболее
часто применяют простые скользящие
П.о. При надземной прокладке трубопро-
водов монтируют подвесные П.о. При
использовании гибких компенсаторов
участки теплопроводов мало чувствитель-
ны к перекосам и в таких случаях ставят
П.о. с жесткой подвеской. При сальнико-
вых компенсаторах применяют
пружинные П.о., к-рые воспринимают
перекосы смонУир. теплопровода. Рассто-
яние между П.о. определяют при расчете
трубопройода на прочность и прогиб (см.
Компенсация температурных удлинений
теплопроводов).
ПОДВОДКА К ОТОПИТЕЛЬНО-
МУ ПРИБОРУ — теплопровод системы
отопления, соединяющий стояк или
ветвь системы отопления с отопитель-
ным прибором. П.о.п. наз. подающей при
использовании для подачи теплоносителя
в отопит, прибор и обратной — для отве-
дения из него теплоносителя, отдавшего
теплоту. Обе П.о.п. вместе с отопит,
прибором образуют приборный узел
системы отопления. П.о.п. размещается в
помещении открыто у стены или скрыто в
спец, выемке или полу. В системах водя-
ного и парового отопления П.о.п. прокла-
дывается с уклоном, при длине до 500 мм
допускается без уклона. При конст-
руировании П.о.п. предусматривают ком-
пенсацию теплового удлинения не только
их, но и соединенных с ними отопит,
приборов путем изгиба труб с приме-
нением отводов. При гидравлическом рас-
чете системы отопления стремятся к
получению больших потерь давления в
П.о.п. двухтрубных систем (в пределах до-
пустимой скорости движения тепло-
носителя) и меньших — в П.о.п. однотруб-
ных.
ПОДГОТОВКА ОСАДКОВ
СТОЧНЫХ ВОД — процесс улучшения
их водоотдающих свойств перед механич.
обезвоживанием. От правильного выбора
способа и условий П.о.с.в. зависит эф-
фективность их обезвоживания. Затраты
на П.о.с.в. составляют осн. часть затрат на
механич. обезвоживание. К методам
П.о.с.в. относятся: уплотнение и усред-
нение состава осадков; реагентная обра-
ботка минеральными коагулянтами,
синтетич. водорастворимыми полиэлект-
ролитами (флокулянтами), вспомогат,
фильтрующими материалами (присад-
ками) или их сочетаниями; тепловая обра-
ботка; замораживание и оттаивание; про-
мывка сброженного в метантенках осад-
ка; аэробная стабилизация осадков.
Наиболее универсальным и распростра-
ненным методом П.о.с.в. является реаген-
тная обработка, при к-рой в качестве
минео. коагулянтов чаще всего применяют
хлорное железо в сочетании с известью. В
ряде случаев отходы нек-рых производст-
венных процессов можно использовать в
качестве коагулянтов, что позволяет комп-
лексно решать задачу их утилизации и
обеспечения очистных сооружений деше-
выми и эффективными реагентами. К та-
кого типа реагентам можно отнести желез-
ный купорос, отходы, содержащие
хлористый алюминий, алюмосодержащие
отходы, карбидный шлам, кислые железо-
содержащие сточные воды от травления
черных металлов. Минер, коагулянты
применяют в виде водных растворов с кон-
центрацией активного в-ва примерно
10%. Рабочие дозы минер, реагентов в
зависимости от вида и свойств осадков
обычно составляют для кислых коагулян-
тов 2,5% массы сухого в-ва обрабатывае-
мого осадка, для щелочных — 10—15%.
Недостатками процесса П.о.с.в. с приме-
нением минер, коагулянтов являются
большие объемы реагентов, трудность
дозирования агрессивных растворов
кислых реагентов, дефицит молотой
извести или известкового раствора.
Синтетические водорастворимые
полиэлектролиты, к-рые получают все
большее распространение, применяют для
подготовки осадков различных видов: с
органич. твердой фазой — катионные
флокулянты, а с минер, твердой фазой —
анионные. В ряде случаев эффективна
последоват. обработка осадка катионными
и анионными флокулянтами. Флокулян-
ты используют преимущественно перед
обезвоживанием осадков на центрифугах
и ленточных фильтр-прессах. Однако их
применение также эффективно при уп-
лотнении осадка, подготовке его к подсуш-
ке на иловых площадках и обезвоживании
на камерных фильтр-прессах. Флокулян-
ты применяют в виде разбавленных вод-
ных растворов с концентрацией активном
в-ва 0,1—0,3%. Рабочие дозы флокулян-
тов зависят от свойств и вида осадков, типа
обезвоживающего оборудования и
примерно равны 0,4— 0,8% массы сухого
в-ва обезвоживаемого осадка.
Вспомогательные фильтрующие
присадочные материалы применяют при
подготовке осадков к обезвоживанию на
камерных фильтр-прессах. Присадочные
материалы снижают коэфф, сжимаемости
осадков, упрочняют его структуру, улуч-
шают условия отведения влаги из обез-
воживаемого осадка. В качестве присадоч-
ных материалов используют золу от
сжигания угля или осадков сточных вод.
Эффективным присадочным материалом
является перлит. Доза присадочного ма-
териала в зависимости от свойств осадка
составляет 50—100% сухого в-ва обез-
воживаемого осадка. В нек-рых случаях
присадочные материалы целесообразно
применять совместно с флокулянтами или
минер, реагентами, напр. известью". Теп-
Подземный резервуар 329
ловую обработку (по способу Портеуса)
применяют для органич. осадков. Замо-
раживание и оттаивание наиболее эф-
фективно для гидроксидных осадков,
напр. осадков, образующихся при очистке
природных цветных вод с использованием
сульфата алюминия.
ПОДДОН — 1) в вентиляции ме-
таллич. плоское корыто, над к-рым распо-
лагают оборудование, предназнач. для
обработки воздуха, если в процессе ее воз-
можны протечки воды, масла или др.
жидкостей; 2) в сантехнике — чаша, пред-
назнач. для приема и отвода сточных вод
при пользовании душем. |См. Поддон ду-
шевой.
ПОДДОН ДУШЕВОЙ — сан.-
технич. прибор, устанавливаемый в сан.
бытовых помещениях и предназнач. для
приема и отвода сточных вод при нользо-
Поддон
а — стальной глубокий; б — чугунный мелкий; 1 —
чаша; 2 — перелив; 3 — выпуск с сифоном; 4 — под-
ставка
вании душем. П.д. изготовляют мелкие (с
глубиной чаши 65—160 мм — схема б) и
глубокие (210—365 мм — схема а). П.д.
состоит из чаши различной формы (квад-
ратной, прямоугольной, угловой) на нож-
ках, подставках или заделываемой в пол,
выпуска и сифона. Над П.д. устанавлива-
ют водоразборный смеситель с душевой
стационарной трубкой и сеткой или душе-
вой сеткой на гибком шланге,закрепляе-
мой на кронштейне или штанге с возмож-
ностью перемещения на ней по высоте.
Смеситель для глубоких П.д. имеет излив
и переключатель потока с излива на душ и
обратно. Сифон подсоединяют к ка-
нализационной сети. Выпуск глубоких
П.д. снабжен пробкой, что позволяет поль-
зоваться ими с заполненными водой емко-
стями. Чаши П.д. изготовляют чугунные,
стальные эмалированные, керамические,
полимербетонные или пластмассовые раз-
мерами, мм; ширина 700—900, длина
700—1100 и глубина 65—365.
ПОДДУВАЛО ПЕЧИ — камера под
топливником печи, предназнач. для
подачи воздуха из помещения к горящему
топливу. При твердом топливе служит
также зольником печи. Кол-во поступаю-
щего воздуха регулируется поддувальной
дверцей.
ПОДЗЕМНЫЙ РЕЗЕРВУАР —
емкость для хранения и снабжения сжиж.
газом многоэтажных домов или групп
зданий. Обычно применяют групповые ус-
тановки, состоящие из двух и более емко-
стей. Макс, кол-во сжиж. газа в одной
групповой установке не должно превы-
шать при подземном хранении 300, при
надземном — 5 м3. Расстояние от П.р. до
жилых, обществ, и коммунально-бытовых
зданий устанавливают в 8—25 м в
зависимости от геометрии, объема П.р. и
степени огнестойкости зданий. Рассто-
яние от П.р. до подземных сооружений со-
ставляет 2—5 м. П.р. устанавливают под
землей на фундаментах и покрывают
усил. или весьма усил. противокорроз.
изоляцией. П.р. газобалл. установки
вместимостью 2,1 мл на рабочее давление
1 МПа оборудован головкой для работы без
испарителя сжиженною газа. Пары выхо-
дят из П.р., проходят через регулятор дав-
ления газа и по подземным газопроводам
поступают во внутренние газопроводы.
Теплоту, необходимую для испарения
жидкости, дает грунт через стенки резер-
вуара. П.р. заполняют сжиж. газом из ав-
тоцистерны через наполнит, шланг. Паро-
вые фазы при наполнении соединяются
между собой. Кол-во жидкости в П.р. кон-
тролируют уровнемерными трубками, к-
рые измеряют степень заполнения его на
10, 40 и 85%. Для опорожнения П.р. пре-
дусмотрена спец.труба.
После заполнения подземной цистер-
ны сжиж. газ из резинотканевого шланга
сбрасывается в расходный газопровод.
Давление газа в П.р. контролируют мано-
метром. Для предотвращения повышения
давления выше допустимого на головке ус-
танавливают пружинный предохранит,
клапан. Пары сжиж. газа выходят из П.р.,
проходят через предохранит.-запорный
клапан, к-рый отключает подачу газа в
сеть при недопустимом увеличении дав-
ления после регулятора, и через регулятор
давления поступают в расходный газопро-
вод. Давление в газовой сети конт-
ролируют манометром. Головка П.р. с ар-
матурой защищена кожухом.
Групповые установки состоят из 2
или неск. П.р. При 2 П.р. каждый из них
оборудуют головкой с арматурным узлом.
330 Подовая горелка
Соединяют П.р. только по паровой фазе, и
они могут подавать газ в сеть как совмест-
но, так и’раздельно. При 3 П.р. 2 из них
объединяют в 1 блок. П.р. в блоке соедине-
ны трубопроводами паровой и жидкостной
фаз и оборудованы одной головкой с арма-
турой. 3-й резервуар объединен с блоком
только по паровой фазе, поэтому может
работать как совместно с блоком, так и раз-
дельно. Такой принцип объединения П.р.
позволяет производить их профилактич.
ремонт без прекращения подачи газа пот-
ребителям.
ПОДОВАЯ ГОРЕЛКА — устройст-
во, состоящее из перфориров. газового
коллектора, изготовл. из стальной трубы и
размещ. по оси прямоугольного канала,
выполи, из огнеупорных материалов. П.г.
работает по диффуз. принципу (см. Го-
релки газовые). Газ без предварит, сме-
шения истекает из двух рядов отверстий,
Подовая горелка щелевая однотрубная дутье-
вая
1 — газовый коллектор; 2 — колосниковая решетка;
3 — глазок для зажигания газа и наблюдения за го-
рением; 4 — туннель; 5 — опорные кирпичи
расположенных в шахматном порядке
(расстояние между центрами отверстий в
ряду — 15—26 мм) и образующих между
собой угол 90°. Воздух подается через ко-
лосниковую решетку из поддувального
пространства под газовый коллектор
вентилятором или поступает туда за счет
разрежения в топке, проходит в канале, с
двух сторон омывая газовый коллектор, к-
рый устанавливается строго по оси тунне-
ля. Газовые струйки в результате турбу-
лентной диффузии интенсивно пере-
мешиваются с воздухом, и на расстоянии
20—40 мм от отверстий коллектора
начинается процесс горения. Длина факе-
ла П.г. (0,5—1 м) требует соответствую-
щей высоты топки. Полнота сгорания газа
в горелках этого типа зависит от соотно-
шения скоростей газа и воздуха, диаметра
и расположения газовых отверстий, рас-
стояния между ними, размеров, формы и
качества кладки канала, разрежения в
топке. Оптим. скорость выхода струй газа
из отверстий коллектора — 25—80 м/с,
скорость воздуха в канале в плоскости кол-
лектора — 2,5—8 м/с. П.г. обеспечивают
полное сжигание природного газа при ко-
эфф. избытка воздуха а - 1,1...1,3. Кон-
центрация оксидов азота в продуктах го-
рения составляет ~ 120 мг/м3.
Горелки ПГОД предназначены для
сжигания природного газа с а и 1,5... 1,2
в топках котлов ДКВР. Горелки щелевые
однотрубные с принудит, подачей воздуха
работают на газе низкого (1,3; 2 кПа) —
ПГОД-Н и среднего (30 кПа) давлений —
ПГОД-С. Номин. тепловая мощность для
горелок типа Н — 150—1000 кВт, типа
С— 500—3600 кВт; давление воздуха —
соответственно — 200—300; 200—300 и
500—600 Па. Щелевые двухтрубные го-
релки типа ПГД-Н тепловой мощностью
150—3500 и ПГД-С тепловой мощностью
500—2160 кВт применяют на котлах ТВГ
(КВГ).
Достоинством П.г. являются простота
изготовления, высокая устойчивость пла-
мени, широкий диапазон регулирования
тепловых потоков в топках с высотой,
большей высоты факела. П.г. применяют в
небольших печах и сушилках, а также при
переводе на газовое топливо котлов, име-
ющих слоевые топки паропроиз-стыо до
20 т/ч.
ПОДПИТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ — устройство,
обеспечивающее пополнение системы
теплоснабжения водой и поддерживаю-
щее полный статич. напор тепловой сети
постоянным. В системе теплоснабжения
из-за неполной герметичности возникают
утечки, составляющие 2—3 % расчетного
расхода сетевой воды. П.у.т.с. восполняет
их. Положение пьезометрич. графика по
высоте определяют высота и место распо-
ложения нейтр. точки, в к-рой давление
сохраняется неизменным в динамич. и
статич. режимах. Оно поддерживается
пост, подпиточным насосом. При оста-
новке циркуляционных насосов всё пьезо-
метры сольются в одну горизонт, линию,
проходящую через нейтр. точку, в к-рой
сохранится полный статич. напор тепло-
вой сети. Если подпиточный насос
включить непосредственно перед цирку-
ляц. насосом, то нейтр. точка совпадает с
точкой присоединения насоса и в ней бу-
дет постоянно поддерживаться статич. на-
пор — как при работе циркуляц. насосов,
так и при их остановке. Часто нейтр. точку
необходимо поднять на большую высоту, а
напор в нач. точке обратной линии Т/ol сох-
ранить на более низком уровне и под-
держивать пост, только при гидро-
динамич. режиме. Но при остановке
циркуляц. насосов напор в точке 0J дол-
жен стать равным статич. напору в нейтр.
точке. Для этого вокруг циркуляц. насоса
делается перемычка, к-рая моделирует
гидравлич. режим тепловой сети. На пере-
мычке устанавливают две задвижки, с
помощью к-рых имитируют нейтр. точку.
Вода по перемычке движется в направ-
лении, противоположном движению ее
через циркуляц. насос, и возвращается в
его всасывающий патрубок. На задвижках
срабатывается весь напор, развиваемый
насосом. Степень закрытия задвижек
регулируют так, чтобы напор между ними
был равен статическому.
При гидродинамич. режиме напор
подпиточного насоса дросселируется кла-
паном регулятора т.о., чтобы в точке отбо-
ра импульса из перемычки сетевого насоса
уровень статич. напора тепловых сетей
поддерживался постоянным. Прост-
ранств. форма пьезометрич. графика сох-
раняется неизменной в результате работы
циркуляц. насоса, поэтому в обратной
линии перед подпиточным насосом будет
поддерживаться напор f/oi. На клапане
регулятора давления срабатывается напор
Д Ярд.
При увеличении утечки тепло-
носителя давление в точке отбора импуль-
са из перемычки снизится и клапан регу-
лятора давления увеличит подпитку сети,
при увеличении давления подпитка сок-
ратится. При росте давления и закрытом
клапане регулятора давления, напр. в
результате прироста объема воды при
повышении ее темп-ры, избыток воды
сбросит дренажный клапан. При останов-
ке сетевых насосов циркуляция тепло-
носителя в сети прекращается, напор во
всей системе падает до Яст. Регулятор дав-
ления открывается, а подпиточный насос
поддерживает во всей системе пост, напор
Нет- Подпиточный насос подбирают на
расход утечек воды и напор статич. уровня
по пьезометрич. графику.
Показатель тешюпоглощения помещения 331
Подпиточное устройство тепловых сетей
а — график напоров; б — схема подпиточного уст-
ройства; 8 — 8 — уровень полного статич. напора
тепловых сетей; ПН — подпиточный насос; РД —
регулятор давления; ДК — дроссельный клапан;
ЦН — циркуляционный насос; ТП
теплофикационные подогреватели; П1 и С1 — на-
чальные точки на источнике теплоты
ПОДПИТОЧНЫЙ НАСОС — на-
сос, применяемый в системе водяного
отопления, присоединяемой по не-
зависимой схеме к тепловой сети цент-
рализованной системы теплоснабжения.
Устанавливается в тепловом пункте,
если гидростатич. давление в системе
отопления превышает давление в наруж-
ных теплопроводах и предназначается
для заполнения системы и ее подпитки —•
возмещение потери (утечки) воды в
процессе эксплуатации. В отличие от
циркуляционного насоса П.н. должен
перемещать незначит. кол-во воды и
развивать сравнительно большое дав-
ление, превышающее гидростатическое в
системе отопления. Используются спец,
моноблочные насосы, а также вихревые
лопастные насосы, создающие большое
давление при малой подаче. Недостаток
вихревых насосов — низкий кпд в данных
условиях не имеет существ, значения в
связи с кратковременным их использо-
ванием.
ПОДПОРНАЯ ШАЙБА — шайба с
калибров, отверстием, устанавливаемая
на конденсатопроводе системы парового
отопления после теплоиспользующего
аппарата вместо конденсатоотводчика.
П.ш. применяется для отвода определ.
кол-ва конденсата при неизменном дав-
лении пара в теплоиспользующем аппара-
те. В этих условиях П.ш. вызывает не-
значит. подтопление конденсатом
теплоиспользующего аппарата, препятст-
вуя выходу пара в конденсатопровод, т.е.
выполняет функцию конденсатоот-
водчика. Диаметр отверстия П.ш. зависит
от расхода конденсата и разности дав-
ления до и после нее. Для установки П.ш.
используется, как правило, корпус муфто-
вого вентиля (см. Арматура на трубопро-
водах). Схема установки П.ш. на конден-
сатопроводе аналогична схеме установки
конденсатоотводчика.
Подпорная шайба в корпусе муфтового вентиля
для систем парового отопления
1 — корпус; 2 — крышка; 3 — распорная втулка; 4—
подпорная шайба
ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ
МАШИНЫ — машины, предназнач. для
перемещения грузов и людей на
относительно небольшие расстояния и
используемые для механизации работ во
всех отраслях нар. х-ва. Серийно выпуска-
емые пром-стью П.-т.м. общего назна-
чения широко применяют на водопровод-
ных и канализац. сооружениях, т.к. они
позволяют значительно сократить и
облегчить труд при стр-ве, монтаже, де-
монтаже и эксплуатации, при ремонте на-
сосов, электродвигателей, задвижек, тру-
бопроводов, технологич. аппаратов и уст-
ройств, а также при осуществлении техно-
логич. операций на водозаборных
сооружениях и сооружениях для очистки
сточных вод (подъем и опускание затво-
ров, решеток и сеток). С помощью П.-т.м.
производят выгрузку, складирование и
перемещение в пределах сооружений
реагентов, транспортирование осадка от
обезвоживающего оборудования, уборку
подсушенного осадка с иловых площадок и
т.п. В зависимости от выполняемых
функций П.-т.м. разделяют на три основ-
ные группы: грузоподъемные, транс-
портирующие и погрузочно-разгрузоч-
ные. Гру з о п о дъем ные маши-
н ы — машины циклического действия,
предназнач. для подъема и перемещения
отд. грузов большой массы по произволь-
ной пространств, трассе на небольшие рас-
стояния. Они могут выполнять монтажные
операции, связанные с подъемом и уста-
новкой оборудования. К грузоподъемным
машинам относятся домкраты, лебедки,
тали и краны. Транспортирую-
щие м а ш и и ы предназначены для пере-
мещения сыпучих или мелких штучных
материалов по линейной трассе, к-рая мо-
жет иметь горизонт. и наклонные участки.
На водопроводных и канализац. соору-
жениях из транспортирующих машин
используют конвейеры и питатели. По-
грузочно-разгрузочные маш и-
н ы служат для механизации погрузоч-
но-разгрузочных работ. Для этих целей
применяют грейферы, погрузчики и раз-
грузочную машину М13С-4М. Зачастую
П.-т.м. одной группы используют для
работ, производимых другой группой,
напр., тали и краны — для погрузки и раз-
грузки, лебедки — для горизонт, переме-
щения предметов и т.п. Тип П.-т.м., их
грузоподъемность и привод должны
выбираться с учетом макс, массы переме-
щаемого груза и его габаритов, компо-
новки технологич. оборудования и разме-
ров сооружения. Необходимо также
учитывать степень и периодичность
использования П.-т.м., безопасность вы-
полнения работ. Перегрузка машин сверх
номин. 1’рузоподъемности не допускается.
ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕПЛОПОГЛО-
ЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ — хар-ка теп-
лоустойчивости помещения по отно-
шению к тепловой (температурной)
волне, воздействующей изнутри поме-
щения; векторная величина, равная отно-
шению радиуса-вектора теплового потока
к радиусу-вектору темп-ры воздуха поме-
щения. П.т.п. Рп равен векторной сумме
хар-к поглощат. способности ограждений
Рогр, мебели или оборудования Роб, внутр,
воздуха Рв.з и вентиляц. воздухообмена
Рвент-
Показатель тешюпоглощения опре-
деляется коэффициентом теплопогло-
щения ограждения их внутр, поверхности
J
13: Рогр "* 2 BiAi, где А» — площадь
i — 1
332 Показатель теплоусвоения помещения
поверхности ограждения; i — текущий
номер ограждения; / — общее число
ограждений в помещении.
Показатель теплопоглощения мебели
и оборудования учитывает увеличение
площади поверхности, омываемой возду-
хом, и, следовательно, поглощат. способ-
ность помещения по отношению к теплоте,
передаваемой воздуху. Модуль Роб опре-
деляют по ф-ле Роб ~ (4,4/Т)СобСоб, где
Т — период тепловой волны; Соб —уд. теп-
лоемкость материала оборудования; Go6 —
вес оборудования.
Способность воздуха в объеме поме-
щения к теплопоглощению невелика,
однако ее нужно учитывать. Модуль пока-
зателя теплопоглощения воздуха Рвз равен
отношению амплитуды кол-ва теплоты,
поглощаемой воздухом, к амплитуде его
темп-ры и рассчитывается по выражению
Рвз=(2л/г)срВзК где V — объем поме-
щения; фвз — объемная теплоемкость
воздуха.
Показатель теплопоглощения вен-
тиляц. воздухообмена учитывает погло-
щат. способность вентиляц. воздуха и
равенРвент—Lcрвз, гдеА — воздухообмен.
Для векторного сложения отд. состав-
ляющих показателя теплопоглощения Рп
за ноль отсчета принимают положение
показателя РВент9 у к-рого аргумент
а рвент= О» т.к. он совпадает по времени с
колебаниями темп-ры воздуха. Аргументы
Роб и Рвз равны е роб= е рвз= л/2. Аргу-
мент Рогр показывает отставание коле-
баний темп-ры воздуха от теплового пото-
ка, проходящего через внутр, поверхности
ограждений. Ориентировочное Рогрлежит
в интервале 0<е Рогр<^У8.
ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕПЛОУСВОЕ-
НИЯ ПОМЕЩЕНИЯ — хар-ка тепло-
устойчивости. помещения по отношению
к тепловой (температурной) волне, воз-
действующей изнутри помещения; век-
торная величина, равная' отношению
радиуса-вектора теплового потока
радиусу-вектору радиационной темпера-
туры помещения. Обычно считают, что
П.т.п. зависит только от тепло-
устойчивости ограждения по отношению
к внутр, тепловым воздействиям, пола-
гая, что только их темп-рой
определяется радиац. темп-ра поме-
J
щения: Уп= 2 У, А/, где У — ко-
i — 1
эффициент теплоусвоения поверхности
ограждения', Ai — площадь поверхности
ограждения; i — текущий номер ограж-
дения; I — общее число ограждений в
помещении. •
Мебель и оборудование, имея
развитую поверхность и частично эк-
ранируя ограждения, могут изменять
радиац. темп-ру помещения. В нек-рых
случаях массивные предметы (колонны,
массивное оборудование и т.п.) также сле-
дует учитывать при определении П.т.п.:
I
уп= S у д- + У об, где Уоб — показа-
/ = 1
тель теплоусвоения оборудования или ме-
бели, модуль к-рых определяют по ф-ле
Уоб= (л:/Т)с0бСоб, здесь Т — период теп-
ловой волны; Соб — уд- теплоемкость ма-
териала оборудования; С?об — вес оборудо-
вания.
П.т.п. является вектором, поэтому
для его задания кроме модуля необходимо
знать аргумент, т.е. хар-ку положения во
времени. В инженерных расчетах обычно
принимают аргумент П.т.п. (отставание
колебаний радиац. темп-ры помещения от
вызывающих их колебаний теплового
потока), равныйе jn=778.
ПОЛИВАЛЕНТНЫЕ И ГИБ-
РИДНЫЕ СИСТЕМЫ — комбинирован-
ные системы кондиционирования
микроклимата здания, к-рые в
зависимости от способа нагревания теп-
лоносителя подразделяют на моновалент-
ные, имеющие однотипные теплоприго-
товит. установки (напр., только отопит,
котлы или только солнечные теплоприго-
товит. установки); бивалентные или
поливалентные, характеризующиеся
наличием двух или более теплоприго-
товит. установок, работающих разновре-
менно, т.е. при работе одной из них др.
(или другие) отключается (напр., солнеч-
ная теплоприготовит. установка, отключа-
емая при экстремально низкой темп-ре, и
пиковые отопит, котлы, включаемые вме-
сто нее в этот период); гибридные, име-
ющие также две или более разнотипных
установок (как и поливалентные), но
работающие паралл. (напр., солнечная
теплоприготовит. установка, работающая
круглогодично, и пиковый электрич. бой-
лер, подключаемый к ней при недоста-
точной интенсивности солнечной
радиации.
ПОЛИТРОПНЫЙ ПРО-
ЦЕСС —и зменения состояния
влажного воздуха — общее наиме-
нование группы простейших процессов,
общей чертой к-рых является изменение
каждого из трех основных параметров воз-
духа — темп-ры, уд. энтальпии и уд. вла-
госодержания воздуха. П.п. происходит
во всех вентилируемых и конди-
ционируемых помещениях, в боль-
шинстве аппаратов для обработки воздуха.
Каждый из осн. параметров воздуха может
или увеличиваться, или уменьшаться в
процессе изменения состояния воздуха. С
учетом специфики диаграммы I—d влаж-
ного воздуха существует 6 вариантов, ха-
Примеры политропных процессов
точкиП, В, У — начало и конец вентиляц. процесса в
помещении; точки Н, К — начало и конец процесса
охлаждения с осушкой воздуха в воздухоохладителе;
At — перепад температуры; /У — перепад уд. эн-
тальпии; Ad — перепад уд. влагосодержания; Еп и
со — угловые коэфф, лучей процессов в помещении
и в воздухоохладителе
рактерных для этого процесса. Варианты
отличаются направлением луча процесса,
т.е. значением углового коэфф, луча про-
цесса.
Частные случаи П.п.: нагрев воздуха,
увлажнение воздуха паром, увлажнение
воздуха адиабатное, осушка воздуха и
осушка воздуха сорбционная при t - const.
ПОЛОТЕНЦЕСУШИТЕЛЬ — сан-
технич. прибор, устанавливаемый в ван-
ных или душевых комнатах и предназнач.
для их обогрева и сушки полотенец. П.
изготовляют из стальных оцинкованных
или латунных труб с лакокрасочным,
Полотенцесушитель латунный с гальванопок-
рытием
Потенциал влажности 333
полимерным или гальваническим пок-
рытием. Его прикрепляют на стене и под-
соединяют к системе горячего водоснаб-
жения здания. П. изготовляют с диамет-
рами труб 25—32 мм, длиной 500—600 и
высотой 330—600 мм, площадью поверх-
ности нагрева 0,25—0,3 м“ и средней теп-
лоотдачей 100 Вт. Применяют также труб-
чатые электрич. настенные П. с
вмонтированными в сухие трубы электро-
нагревателями, подсоединяемыми к элек-
тросети и включаемыми периодически
вручную на разл. мощность с помощью
спец, переключателей.
ПОЛУОГРАНИЧЕННАЯ ПРИ-
ТОЧНАЯ СТРУЯ — воздушная струя,
настилающаяся на поверхность одного из
ограждений вентилируемого помещения.
В пристеночном слое струи образуется пог-
раничный слой затормож. воздуха, к-рым
в инж. расчетах обычно пренебрегают.
Присоединение масс окружающего возду-
ха к П.п.с. происходит лишь с одной сво-
бодной стороны потока, поэтому
настилание увеличивает дальнобойность
Полуограниченная приточная струя
а — компактная или плоская с пограничным слоем;
б — настилание струи на поверхность при располо-
жении приточного отверстия на некотором рассто-
янии от поверхности; в — огибание струей контура
вентилируемого помещения; г — расчетная схема
для определения скорости воздуха в полуогранич.
приточной струе; vx — скорость воздуха на границе
пристенного пограничного слоя и струйного потока
струи. Если приточную струю выпустить
вблизи поверхности ограждения, то пото-
лок отклоняется от первонач. направления
и настилается на поверхность. При этом
из-за одностороннего подсоса воздуха
настилание очень устойчиво. Обычно
П.п.с. огибает контур помещения. Отрыв
П.п.с. от поверхности происходит при
значит, неизотермичности струи (напр.,
холодная струя отрывается от потолка) и
при П.п.с., дующей в тупик (см. Стеснен-
ная струя). Расчет скоростного поля
П.п.с. проводят, заменяя воздействие
подстилающей поверхности действием
фиктивной струи.
ПОТЕНЦИАЛ ВЛАЖНОСТИ —
хар-ка состояния влаги в материале, опре-
деляющая влагоперенос. Наличие
градиента П.в. является единственной
причиной влагопереноса. Ур-ние для
плотности потока влаги в материале имеет
вид:
q--atgrad0, (1)
где в — П.в., °В; ЭС — коэфф, влагопро-
водности (отнесенный к П.в.), кг/(м‘°В).
Для практич. использования П.в. не-
обходимо иметь его шкалу и зависимость
потенциала от влажности и темп-ры ма-
териала. При построении шкалы П.в.
используют постулат, сформулир. В.Н.
Богословским: "Два влажных тела, нахо-
дящиеся во влажностном равновесии с
третьим, находятся во влажностном рав-
новесии и друг с другом". За 1 град. П.в.
Зависимость влажности фильтровальной бу-
маги от потенциала влажности и температуры
принимают 1/100 макс, сорбц. влажности
фильтров, бумаги при 20°С. Если взять
влагоизолиров. со всех сторон колонку,
состоящую из предварительно увлажн.
листов такой бумаги, создать по ее длине
пост, темп-рный перепад, то после уста-
новления стационарного влажностного
режима в колонке по ее длине будет одно и
то же значение П.в., что следует из ур-ния
(1). Его можно определить по сечению ко-
лонки, в к-ром темп-ра составляет 20°С, и
это же значение П.в. соответствует влаж-
ностям и темп-рам в др. сечениях колонки.
Серия таких опытов с разл. темп-рными
перепадами позволила построить
зависимость П.в. от влажности и темп-ры
фильтров, бумаги. Аналогичную зави-
симость можно построить для любого
строит, материала. Для этого используется
такая же колонка, в к-рой слои исследуе-
мого материала перемежаются листками
фильтров, бумаги. На основании постула-
та Богословского, П.в. исследуемого
образца равен П.в. соприкасающегося с
ним листка бумаги, к-рый в свою очередь
может быть однозначно определен по его
темп-ре и влажности. Поэтому, если ув-
лажнить образцы материала в колонке и
создать темп-рный перепад по ее длине,
после чего периодически измерять распре-
деление темп-ры по ее длине и влажность
листков фильтров, бумага и кон-
тактирующих сними образцов материала,
то можно получить зависимость
потенциала от влажности и темп-ры
исследуемого материала. Имея эту
зависимость, можно рассчитат ь уд. влаго-
емкость материала, отнесенную к П.в.,
(О , t) - (3 и>/д 0) | t = соны. (2)
Пепосредств. эксперимент, опреде-
ление коэфф, влагопронодности ж, — бо-
лее сложная задача. Значения коэфф, вла-
гопереноса, отнесенные к частным П.в.,
определяют по довольно простым и отра-
бот. методикам. Т.к. поток влаги в ма-
териале должен быть одним и тем же не-
зависимо от того, рассматриваются част-
ные или общий П.в., то из равенства пра-
вых частей ур-ний (I) и (2), записанных
для одномерного случая, имеем
Это выражение позволяет рассчитать
коэфф, влагопроводности ас . Однако оно
показывает, что этот коэфф, зависит не
только от частных потенциалов влагопере-
носа, но и от их градиентов. Следователь-
но, может быть такое сочетание значений
частных потенциалов влагопереноса, что
значение будет отрицат., что на пер-
вый взгляд противоречит самому понятию
П.в. Одйако это противоречие устраняет-
ся, если рассмотреть вопрос о физ. смысле
коэфф, влагопереноса. Если в одномерном
случае векторное поле потока влаги в
образце материала задается ур-нием (2),
то существует такой потенциал этого поля
в, что это полс^определяется ур-нием:
q - -grad в . (4)
Если теперь рассмотреть два
соприкасающихся (с идеальным контак-
том) материала, в одном из к-рых сущест^
вует потенциал в , а в другом потенциал 0 ,
при этом потоки влаги в этих материалах
(3)
334 Поток полной теплоты
выражаются ур-нием типа (4), то на стыке
этих материалов потенциал одного являет-
ся функцией потенциала второго, т.е: в “
-Г0.
С учетом непрерывности потока
влаги, на стыке материалов имеем grad -
- F' grad 8. Здесь F' выражается через ко-
эфф. влагопереноса ki и градиенты част-
ных потенциалов влагопереноса 8 i точ-
но так же, как и коэфф. в ф-ле (3). Сле-
довательно, jC- F' и является по своему
физ. смыслу коэфф, перехода от градиента
потенциала в одном материале к
градиенту потенциала в др. (эталонном).
Использование П.в. позволяет суще-
ственно упростить методы расчета влаго-
переноса в материалах и конструкциях.
Так, ур-ние нестационарного влагопере-
носа в одномерном случае принимает вид
д 8 д , . д8 ч
”'°'5Г= <* гдс ’’° _ плот’
ность материала, кг/м3. Это ур-ние реша-
ется значительно более простыми спосо-
бами, чем при использовании частных
потенциалов влагопереноса.
ПОТОК ПОЛНОЙ ТЕПЛОТЫ -
поток теплоты, поступающий в поме-
щение в результате лучисто-конвективно-
го теплообмена и тепломассообмена.
П.п.т. равен сумме потока явной тепло-
ты и потока скрытой теплоты водяного
пара, поступившего в воздух помещения.
Единица измерения П.п.т. — Вт, или
кДж/ч.
ПОТОК ЯВНОЙ ТЕПЛОТЫ —
поток теплоты, поступающий в поме-
щение путем лучистого и конвективного
теплообмена. Единица измерения
П.я.т. — Вт, или кДж/ч.
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ
КОНЦЕНТРАЦИИ (ПДК) вредных
веществ в воздухе — см. Вредные
выделения.
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕР-
ВИЧНЫЙ, датчик — устройство для
преобразования текущего значения техно-
логич. параметра (темп-ры, давления,
расхода и т.д.) в электрич. или пневматич.
сигнал. В состав П.п. входят чувствит. эле-
мент, к-рый непосредственно вос-
принимает состояние параметра, и преоб-
разователь сигнала с чувствит. элемента в
электрич. или пневматический. В про-
стейшем случае чувствит. элемент являет-
ся одновременно и датчиком. В системах
вентиляции и системах конди-
ционирования воздуха осн. параметром
служит темп-ра. Для измерения темп-ры
широко применяют преобразователи тер-
моэлектрич. или термопары, принцип
действия к-рых основан на зависимости
термоэдс в цепи, составл. из разнородных
проводников, от темп-ры в месте их со-
единения.
ПРЕРЫВИСТАЯ ТЕПЛОПОДА-
ЧА — периодич. (с периодом ТУ подача
теплоты, к-рая на период продолжитель-
ностью т, ч, поддерживается на пост,
уровне Qn и на остальную часть периода
продолжительностью (Т - т), ч, полно-
стью прерывается. Задача о теплоус-
тойчивости ограждения и тепло-
устойчивости помещения в режиме П.т.
была решена А.М. Шкловером. Кривая
П.т. в зависимости от времени Z может
быть представлена в форме ряда Фурье:
00
2z=<2n.o+(2(2n т/л) Z (1/к)х
k = 1
х sin (Ъгга /Т) cos (2k jr z), (1)
где gn.o — среднее за период тепловыде-
ление, равное £>п.о “ Qutn/T-, к — номер
гармоники в ряду Фурье.
Для ограждения, имеющего поверх-
ностный слой больше слоя резких коле-
баний, коэффициент теплоусвоения
поверхности ограждения для первой осн.
гармоники с периодом Т равен 8 (8 —
коэффициент теплоусвоения мате-
риала) , а для периодов прочих гармоник с
номерами к коэфф, теплоусвоения повер-
хности равен Sk‘v7 '/Е. Аргументы, опре-
деляющие опережение фазы тепловых
потоков по отношению к фазе, темп-р,
одинаковы и равны л /4. Исходя из физ.
смысла коэфф, теплоусвоения поверх-
ности, для получения гармония, ряда ко-
лебаний темп-ры на поверхности т в, z
ограждения, надо у каждой гармоники
ряда (1) амплитуду колебаний разделить
на 8 vT, а нач. фазу уменьшить на л /4:
00
тв2=Тв.о-Ь(2!2пО1/л:8) Z (l/kVlc)+
к- 1
+ sin(brm/T) cos (2Ъг2/7’-л/4).
где т в.о — средняя за период темп-ра
поверхности, к-рая определяется зако-
нами стационарного режима с учетом
темп-ры за стенкой, считающаяся в дан-
ной задаче постоянной. Выполнив не-
которые преобразования и введя обозна-
чение
00
Qz-d/л) Z (i/k Vic ){зт[л k(2z +т)/
к- 1
Т —л/4] —sin [л к (2z —т) /Т —л /4]} ,
А.М. Шкловер получил выражение:
Tb,z“T в.о + 0пш/8 £2 z. (2)
Величина Я z зависит только от
относит, продолжительности теплоподачи
т/Т и относит, момента времени z/T,
поэтому для разных значений т/Т и z/T
они рассчитаны и приведены в виде таблиц
или графиков. Макс, темп-ра т в соответ-
ствует окончанию подачи теплоты, а
миним. — началу теплоподачи. Полный
размах темп-ры поверхности в течение
периода равен:
г Вт& - т вт1П -2п (Я ю ах - Я т1П) /8,
где Я тах и Я пип — макс, и миним. ко-
эфф. прерывистости.
Ф-ла (2) удобна для расчета усредн.
темп-ры внутр, поверхностей ограждений
т ос,п при П.т. в помещение. При этом до-
пускается нек-рая погрешность принятым
допущением о достаточно толстых поверх-
ностных слоях на внутр, стороне всех сте-
нок с одинаковым коэфф, теплоусвоения
8. Вместо 8 в ф-лу (2) вводят показа-
тель теплоусвоения помещения Уп
Toc.nz— Тос.п.о+С п/пЯу/Уп, где Уп — мо-
дуль показателя теплоусвоения поме-
щения.
При расчете нестационарного тепло-
вого режима помещения П.т. считают теп-
ловыделения от разл. источников: техно-
логич. оборудования, людей, освещения и
т.п. Для получения темп-рного режима
помещения при совместном действии
неск. прерывистых источников для каж-
дой составляющей отдельно рассчитыва-
ют соответствующие темп-рные изме-
нения с последующим их сложением в
отдельные моменты.
ПРИБОРНЫЙ УЗЕЛ СИСТЕМЫ
ОТОПЛЕНИЯ — совокупность конст-
руктивных элементов для подведения
теплоносителя в системе отопления,
передачи определенного кол-ва теплоты в
обогреваемое помещение и отведения
отдавшего теплоту теплоносителя. П.у .с.о.
состоит из теплопроводов — подводок к
отопительным приборам или агрегатам.
Приборный узел системы отопления
регулируемой вертикальной однотрубной систе-
мы водяного отопления
а— с проходным регулирующим краном; б—
регулирующим краном; 1 — подающая подводка;
2 — проходной регулирующий кран; 3 — отопитель-
ный прибор; 4 — замыкающий участок; 5 — обрат-
ная подводка; 6—трехходовой регулирующий кран:
7 — обходной участок
Принцип суперпозиции 335
Приборный узел системы отопления
а— регулируемой двухтрубной системы водяного
отопления; б — проточной вертикальной однотруб-
ной системы водяного отопления; 1 — подающая
подводка; 2 — кран двойного регулирования; 3 —
отопительный прибор; 4 — обратная подводка
Приборный узел системы отопления
регулируемой двухтрубной системы парового
отопления
а — низкого давления; б — высокого давления; 1 —
паровая подводка; 2 — паровой вентиль; 3—
отопительный прибор; 4 — конденсатйая подводка;
5 — термостатический конденсатоотводчик
Различают нерегулируемый и регу-
лируемый П.у.с.о. В первом теплопереда-
ча отопительного прибора или агрегата в
помещение индивидуально количествен-
но не регулируется. В регулируемый
П.у.с.о: дополнительно включается либо
регулирующая арматура на подводках,
либо регулирующий воздушный клапан,
входящий в конструкцию отопит, прибора
(конвектора). Применяется след, регу-
лирующая арматура: в однотрубной систе-
ме водяного отопления — проходной
регулирующий кран (между подающей и
обратной подводками помещают постоян-
но действующий замыкающий участок);
трехходовой регулирующий кран (между
подающей и обратной подводками поме-
щают обходной участок, используемый по
мере отключения краном отопит, прибо-
ра); в двухтрубной системе водяного отоп-
ления — кран двойного регулирования,
имеющий повышенное гидравлич.
сопротивление; в двухтрубной системе
парового отопления низкого давления —
паровой вентиль на паровой подводке; в
двухтрубной системе парового отопления
высокого давления помимо парового
вентиля на паровой подводке — термо-
статич. конденсатоотводчик и вентиль на
конденсатной подводке к прибору.
П.у.с.о. с конвектором, имеющим
воздушный клапан в кожухе, — постоянно
проточный "по теплоносителю", а теплоот-
дача прибора регулируется "по воздуху",
т.е. путем изменения кол-ва протекающе-
го и нагревающегося внутри конвектора
воздуха. П.у.с.о. для применения в систе-
мах отопления зданий массового стр-ва
унифицируются по диаметру (напр., Dy -»
20) и длине подводок (напр., 370 мм).
Унифициров. П.у.с.о. с короткими под-
водками (длиной до 500 мм каждая) уста-
навливается без уклона труб.
ПРИБОРЫ ДИНАМИЧЕСКОГО
ОТОПЛЕНИЯ — децетрализов. нагрева-
тели (доводчики) и вентиляторные кон-
векторы, обеспечивающие наряду с
отоплением вентиляцию помещений, а
также возможность регулирования тепло-
отдачи отопительного прибора а
широких пределах в зависимости от резко
меняющихся метеорология, условий.
Децентрализов. нагреватели уста-
навливают в системах воздушного отоп-
ления с центральной приточной камерой,
обеспечивающей подачу чистого увлажн.
воздуха темп-рой 8—10°С. Необходимую
темп-ру воздуха, подаваемого П.д.о. для
отопления помещения, можно обеспечить,
пропуская ту или иную его часть через
теплообменный аппарат или обводной
канал прибора. Вентиляторный конвектор
оборудован вентиляторным агрегатом,
теплообменником, фильтром, воздухоза-
борным устройством и в нек-рых случаях
увлажнителем. Вентиляторный конвектор
с диаметральным вентилятором предназ-
начен для работы в осн. в режиме вынуж-
денной конвекции в системах отоп-
ления — вентиляции малоэтажных
зданий. В нем отсутствует увлажнитель и
теплообменник первого подогрева. Для
работы в более жестких условиях эксплу-
атации (напр., в сев. р-нах) используют
вентиляторный конвектор. Он дополнен
утепл. клапаном в воздухозаборном кана-
ле, теплообменником первого подогрева и
увлажнителем испарит, типа. Осн. тепло-
обменник рассчитан на- работу в режиме
конвекции как вынужденной, так и свобод-
ной в системах отопления малоэтажных и
многоэтажных зданий. Изготовляют так-
же вентиляторные конвекторы для? работы
только в рециркуляц. режиме. Меняя час-
тоту вращения ротора встроенного
вентилятора или отключая его и переходя
на работу в режиме свободной конвекции,
можно широко изменять условия отоп-
ления и вентиляции, обеспечивая тем са-
мым наиболее благоприятный
микроклимат помещения. Децентрализ.
нагреватели и вентиляторные конвекторы
предусмотрены как для встраивания в
строит, конструкции, так и для установки
в отапливаемом помещении (обычно
шкафного типа) под подоконником, на
стене или под потолком.
Теплоноситель темп-рой до 150°С и
избыточным давлением до 1 МПа под-
водится к П.д.о. обычно по бифйлярной
(двухпоточной) системе отопления.
П.д.о. изготовляют полной строит, готов-
ности. Часто вентиля горные конвекторы
комплектуют тепловым насосом, уста-
навливаемым снаружи помещения. В этом
случае в качестве теплоносителя исполь-
зуют антифриз, растворы солей, гликоли.
ПРИБОРЫ САНИТАРНО-ТЕХ-
НИЧЕСКИЕ — приборы, устанавливае-
мые в сан.-бытовых помещениях для осу-
ществления гигиенич. и хоз.-бытовых
процедур. К ним относятся: мойки кухон-
ные, ванны купальные, поддоны душевые,
умывальники, унитазы, чаши туалет-
ные, писсуары, бачки и краны смывные.
П.с.-т. изготовляют из коррозионно-
стойких, долговечных материалов:
эмалиров. чугуна и стали, нержавеющей
стали, керамики, пластмассы, полимербе-
тона, латуни с гальванич. защитно-деко-
ративным покрытием и др. В общем случае
приборы состоят из водоразборной арма-
туры, присоединяемой к системе холодно-
го и горячего водопровода, чаши, во-
досливной арматуры (выпуск с сифоном и
переливом), присоединяемой к ка-
нализационной сети, и элементов креп-
ления. В водосливной арматуре обязатель-
но предусматривают гидравлич. затвор
(водяная пробка) высотой 55—60 мм, пре-
дотвращающей проникновение ка-
нализац. газов в помещение, где установ-
лены П.с.-т.
ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ в
теплофизике — принцип наложения
темп-рных полей, возбуждаемых в теле
тепловыми возмущениями на , его
границах и (или) внутр, источниками. Ре-
зультирующее темп-рное поле получают
суммированием полей, создаваемых отд.
воздействиями.
П.с. позволяет получать решения
сложных задач теплопередачи
336 Присоединение газопроводов к действующим сетам
стационарной и нестационарной путем
их разложения на более простые с после-
дующим сложением частных результатов.
При этом необходимо, чтобы условия
однозначности простых задач (начальное
и граничное условия, интенсивность
внутр, источников) в сумме соответство-
вали условиям исходной задачи. Обяза-
тельное условие применимости П.с. —
линейность уравнения теплопроводности
и условий однозначности. Линейность на-
рушается, если к.-л. параметры процесса
существенно зависят от темп-ры. В част-
ности, П.с. не применим, если функцией
темп-ры являются теплофизические ха-
рактеристики материалов, интен-
сивность внутр. и поверхностных
источников, коэфф, теплообмена на
границах. Его также нельзя применять,
когда действующие факторы взаимосвяза-
ны или результат действия каждого из
них, взятого в отдельности, не является
линейным. Для большинства
теплофизических задач эти ограничения
не имеют значения или сказываются несу-
щественно, что способствует широкому
использованию П.с. в инж. практике.
ПРИСОЕДИНЕНИЕ ГАЗОПРО-
ВОДОВ К ДЕЙСТВУЮЩИМ
СЕТЯМ — совокупность газоопасных
работ и организац.-технич. мероприятий.
Для П.г.д.с. в каждом конкретном случае
разрабатывают план организации и
произ-ва работ, к-рый включает: изучение
исполнит.-технич. документации, пред-
ставл. строит, организацией; обоснование
способа присоединения и последователь-
ность проведения работ; порядок отклю-
чения р-на от подачи газа или снижения
давления газа в сети; последовательность
проведения врезки газопровода; порядок
продувки газопровода и ввода в эксплуа-
тацию вновь присоединенного газопрово-
да; потребность в механизмах, приспособ-
лениях, материалах, инструментах, сред-
ствах индивид, защиты и пожаротушения;
технику безопасности при выполнении
работ; подбор и инструкцию бригады;
систему оповещения населения и пот-
ребителей о времени проведения работ и
прекращении подачи газа или снижения
давления газа в сети.
Применяют след, способы П.г.д.с.:
низкого давления — без снижения дав-
ления газа; низкого, среднего или высоко-
го давлений — со снижением давления га-
за до 400 — 1000 Па; среднего и высокого
давлений — с помощью спец, устройств,
не требующих снижения давления газа.
Врезка в действующие газопроводы без
снижения давления в них допускается
только при условии применения спец,
приспособления, исключающего выход
газа наружу. Врезка может быть выполне-
на разными способами. Торцевое приспо-
собление (с помощью надвижной муфты)
применяют при снижении давления газа
до 400 Па, когда новый газопровод являет-
ся продолжением действующего или когда
необходимо соединить два участка дейст-
вующих газопроводов. Надвижную муфту
изготовляют разъемной из двух частей
диаметром на 15 — 20 мм больше наруж-
ного диаметра соединяемых труб. На
присоединяемом газопроводе сваривают
надвижную муфту, затем сначала на
присоединяемом, а потом на действующем
газопроводах обрезают торцы труб вместе
с заглушками и немедленно надвигают
муфту на действующий газопровод на
длину не менее 70 мм. Зазоры между тру-
бой и муфтой уплотняют, концы муфты
подвальцовывают и приваривают к трубе
внахлест. Тавровое присоединение (с
помощью козырька) используют для отво-
да газопровода диаметром 50 — 800 мм
под прямым углом в одной плоскости с дей-
ствующим газопроводом. Телескопии,
способ П.г.д.с. применяют для отвода газо-
провода диаметром 50 — 200 мм под углом
90° в одной плоскости с действующим.
Предварительно изготовляют два со-
единит. патрубка: первый диаметром на
15 — 20 мм больше наружного диаметра
присоединяемого газопровода и длиной
800 мм, второй — диаметром на 15 —
20 мм больше наружного диаметра перво-
го патрубка и длиной 100 — 150 мм. Пер-
вый патрубок надвигают на присоединяе-
мый газопровод, второй приваривают к
действующему газопроводу так, чтобы их
оси совпали. Внутри патрубка в стенке
действующего газопровода вырезают
окно, размер к-рого соответствует диамет-
ру присоединяемого газопровода. Выре-
занное окно извлекают и вдвигают первый
патрубок во второй, а зазоры между тру-
бами заделывают асбестом. После уда-
ления воздуха из узла присоединения кон-
цы первого патрубка подвальцовывают и
приваривают. Работы по П.г.д.с. без пере-
рыва подачи газа выполняют в противога-
зах. Газопроводы среднего и высокого дав-
ления к действующим сетям присоединя-
ют, снижая или не снижая давление в них.
После снижения давления газа присо-
единение осуществляется названными
способами. Недостаток их — перерыв в
подаче газа потребителям, получающим
его от участка, на к-ром было произведено
снижение давления.
Новый газопровод к действующему
можно присоединить без снижения дав-
ления газа — через задвижку или с
использованием приспособления ПВГМ. В
случае П.г.д.с. через задвижку к действу-
ющему газопроводу приваривают муфту и
патрубок с фланцем, к к-рому крепится
задвижка со спец, камерой. К муфте
присоединяют штангу с чашечной фрезой
и с ее помощью высверливают отверстие в
трубе. Вырезанную стенку трубы и фрезу
с помощью штанги поднимают в камеру, а
задвижку закрывают, после чего снимают
приспособление и к фланцу задвижки
присоединяют газопровод. Недостатки
этого способа — необходимость установки
задвижки на очень близком расстоянии от
осн. газопровода, что усложняет эксплуа-
тацию. Эти недостатки отсутствуют при
П.г.д.с. с использованием приспособления
ПВГМ, предназнач. для врезки в газопро-
воды низкого, среднего и высокого дав-
лений наружным диаметром 168 —
529 мм с устройством отверстий в стенке
действующего газопровода диаметрами 80
и 140 мм. Этот способ заключается в том,
что к действующему газопроводу
приваривают соединит. патрубок,
диаметр к-рого равен диаметру присо-
единяемого газопровода. Внутри со-
единит. патрубка к стенке трубы
приваривают втулку. В нее вворачивают
шпильку, навинчивают шток с закрепл.
фрезой, заливают машинное масло в пат-
рубок до уровня, превышающего верх тру-
бы действующего газопровода на 2 — 3 мм
и на фланец соедини г. патрубка уста-
навливают корпус приспособлением
ПВГМ с приводом фрезы. С се помощью
вырезают отверстие в трубе, поднимают
фрезу с вырез, частью газопровода. С
приспособления снимают привод и шток с
фрезой, к-рые заменяют резьбовой проб-
кой со штоком, и всю систему уста-
навливают на прежнее место. Затем
открывают газ и заворачивают резьбовую
пробку в соединит, патрубок, снимают ус-
тройство и по всему периметру обварива-
ют пробку. В заключение проверяют каче-
ство сварных соединений и плотность
мыльной эмульсией, наносят весьма усил.
изоляцию на газопровод и узел врезки,
оформляют исполнит, документацию и за-
сыпают котлован.
ПРИТОЧНАЯ ВЕНТИЛЯЦИОН-
НАЯ УСТАНОВКА — комплекс оборудо-
вания для обработки и нагнетания в поме-
щение наружного вентиляц. воздуха.
П.в.у. выполняют по разл. технологич. и
конструктивным схемам, обеспечива-
ющим требуемые параметры воздуха. В
состав П.в.у. кроме вентилятора, может
входить оборудование для очистки, подог-
рева и увлажнения воздуха, а также систе-
ма шумоглушения. Обычно П.в.у. разме-
Приточная установка
1 — утепленный клапан; 2 — фильтр; J, 5 — ка-
лориферы первого и второго подогрева; 4 — оросит,
камера; 6 — вентиляц. установка
Проводимость элемента системы отопления 337
щают в отд. камере. Для уменьшения шу-
ма и вибрации от работающего оборудо -
вания предусматривают спец, ме-
роприятия: вентилятор с помощью гибких
вставок соединяют с воздуховодами и ус-
танавливают на виброосновании; осуще-
ствляют звукоизоляцию ограждений
приточной камеры, к-рая располагается,
как правило, в подвальной части здания, и
т.д. П.в.у. вместе с сетью подсоедин. к ней
воздуховодов составляет приточную
вентиляционную систему
ПРИТОЧНАЯ СТРУЯ — поток воз-
духа, образов, принудит, истечением его
из отверстия. Назначение П.с. — распре-
деление приточного воздуха в обслужива-
емой или рабочей зоне помещения.
Активное изучение струйных пото-
ков началось с первого десятилетия на-
шего века. Известны работы Л. Праидтля,
В. Толмина, Г. Рейхарта, Г. Гертлера,
Т. Шлихтиига, В.В. Батурина, Г,Н. Абра-
мовича, И.А. Шепелева, В.А. Бахарева,
В.Н. Талиева, М.И. Гримитлина, В.Н.
Посохина, А.Т. Сычева и мн. др.
В П.с. часть кинетич. энергии воздуха
переходит в энергию турбулентного
движения, поэтому кинетич. энергия по
длине струи быстро уменьшается, а сте-
пень турбулентности растет. Параллельно
развивается процесс диссипации турбу-
лентной энергии и переход ее в тепловую,
что связано с формированием мелкомасш-
табных турбулентных вихрей, в к-рых и
происходит диссипация. Это приводит к
вырождению турбулентности П.с. по ходу
движения. Следствие турбулентного ха-
рактера движения воздуха в П.с. — четко
проявляющаяся перемежаемость (резуль-
тат прохода отд. крупномасштабных
вихрей), а также пост, изменение по вре-
мени скорости и направления движения
воздуха в любой точке П.с. Закономер-
ности, применяемые для расчета П.с.,
описывают осредн. (по времени)
движение.
В П.с. скорость постулат, движения
Схема струи и изменение некоторых ее харак-
теристик по длине
а —кинетич. энергия потока перемещающегося воз-
духа;/? —энергия турбулентных пульсаций; в — осе-
вая скорость струи
Схема потоков, подтекающих к развивающейся
струе
а мб—комнатная и плоская из патрубков, располож.
в свободном пространстве; в и г — то же, из патруб-
ков, выходное сечение — совпадает с ограничиваю-
щей пространство плоскостью; vo — нач. скорость,/о
и Ьо — соответственно площадь сечения и ширина
щели '
(осредн. скорость) значительно превыша-
ет поперечную скорость движения. Осо-
бенность П.с. в том, что в месте входа ее в
обслуживаемую или рабочую зону поме-
щения скорость постулат, движения
ограничивается допустимым уровнем
(очень малое значение). Поэтому на уча-
стке П.с. в пределах этой зоны значения
постулат, скоррсти сопоставимы с пуль-
сац. скоростями (v = u1 »= v 1 ® а»1 ). В
пределах П.с. избыточное статич. дав-
ление равно нулю. Исключение представ-
ляют П.с., развивающиеся в стесненных
условиях. Затухание скорости по длине
П.с. зависит от условий истечения из
приточного отверстия или насадка. На
схеме показано изменение осевой ско-
рости по длине П.с. Движение воздуха вне
П.с. близко к потенциальному.
П.с. классифицируют последующим
признакам: по направлению дви-
жения окружающего воздуха:
в спутном потоке — при совпадении на-
правления движения воздуха; во встреч-
ном потоке — при встречном направлении
движения воздуха; затопленная — при
неподвижном окружающем воздухе; п о
взаимодействию с ограждени-
ями помещения: свободная — если
ограждения не влияют на развитие струй-
ного течения; полу ограниченная — если
струя настилается на плоскость ограж-
дения; стесненная — если ограждения
тормозят развитие струи, деформируют
поля скоростей; по направлению
вектора скорости воздуха из
отверстия (насадка, плафона): сосре-
доточенная — векторы скорости воздуха
во всех точках нач. сечения параллельны;
веерная или коническая — векторы ско-
рости воздуха в нач. сечении направлены
под углом один к др. и расходятся; закру-
ченная — векторы скорости воздуха в нач.
сечении имеют тангенц. составляющую
нормаль к радиусу поперечного сечения;
по форме сечения выпускного
отверстия: компактная — выходящая
из отверстий, сечение к-рых имеет форму
круга, квадрата или близкого к квадрату
прямоугольника; прямоугольная — выхо-
дящая из отверстия прямоугольной формы
с соотношением сторондо 1:30; плоская —
выходящая из щели или из отверстия пря-
моугольной формы с соотношением сторон
1:30 и более; по соотношени ю и л о-
т н о с т и воздуха в помещении и
подаваемого из отверстия (на-
садка, плафона): изотермическая — при
равной плотности (темп-ре) подаваемого
и окружающего воздуха; слабонеизо-
термическая — при близкой, но не равной
плотности (темп-pc) подаваемого и окру-
жающего воздуха; неизотермическая —
при большой разнице плотности (темп-
ры) подаваемого и окружающего воздуха-
См. также: Веерная приточная струя, За-
крученная приточная струя, Изо-
термическая приточная струя, Компак-
тная приточная струя, Неизотермичес-
кая приточная струя, Плоская приточ-
ная струя, Полуограниченная приточная
струя, Свободная приточная струя,
Слабонеизотермическая приточная
струя. Сосредоточенная приточная
струя, Стесненная приточна струя.
ПРОВОДИМОСТЬ ЭЛЕМЕНТА
СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — расход
теплоносителя в элементе сисгемы водя-
ного отопления при потере давления в нем
1. Па. Измеряется в кг/Сс’Па0,5), или
кг/ (ч-Па0,5). Используется в одном из спо-
собов гидравлического расчета систем
отопления однотрубных и бифилярпых
для определения действит. расходов теп-
лоносителя в параллельно соедин. элемен-
тах —- участках, стояках, ветвях, частях
системы. П.э.с.о. (о ) связана с харак-
теристикой гидравлического сопро-
тивления (S) зависимостью а S"0,5.
Распределение общего потока тепло-
носителя по элементам, составляющим
узел системы отопления, находится
исходя из условия, что общая П.э.с.о. узла
параллельно соедин. элементов равняется
сумме проводимостей элементов, состав-
ляющих узел: <т у3 - 2 <ц. На этом осно-
вании устанавливается затекание воды в
338 Продольный профиль тепловой сета
один из элементов узла как отношение
проводимости этого элемента (oi ) к
общей проводимости узла: сц/сгуз, что
равносильно (безучета различия в естеств.
циркуляц. давлениях) отношению
Gi/Собщ, из к-рого определяются расходы
воды сначала в первом (Gi), а затем в
остальных элементах узла.
ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ТЕП-
ЛОВОЙ СЕТИ — вертик. разрез по оси
подземной трассы тепловой сети.
Строится на основе натурной съемки и
проекта вертик. планировки (орга-
низации рельефа) местности. Исходя из ее
условий и допустимых норм заглубления
теплопроводов от поверхности земли для
проектируемой трассы прорабатывают
неск. вариантов профиля прокладки. К
исполнению принимают вариант с макс,
приближением продольного профиля к
прямой линии с уклоном ее к горизонту.
При построении П.п.т.с. на горизонт, ось
наносят развернутый (линейный) план
трассы с ответвлениями, углами поворота,
неподвижными опорами теплопровода,
компенсаторами и камерами обслу-
живания. На П.п.т.с. наносят планировоч-
ные и черные отметки земли, уровень сто-
яния грунтовых вод, существующие и про-
ектируемые коммуникации и сооружения
с указанием их отметок, уклоны участков
тепловых сетей. Уклоны принимают не
менее 0,002 независимо от направления
движения теплоносителя и способа
прокладки, за исключением отд. участков:
при пересечениях коммуникаций, прок-
ладке по мостам и т.п., где допускается
прокладка без уклона. Если теплопроводы
проектируют с дренажами, их также отра-
жают на П.п.т.с.
ПРОДУВКА КОТЛА — удаление
загрязняющих примесей из пароводяного
тракта котлоагрегата. Различают непре-
рывную П.к. — пост, вывод растворимых
примесей из мест с наиболее высоким со-
лесодержанием котловой воды (до сме-
шения ее с подпиточной) из верхнего бара-
бана (солевых отсеков — в схемах со сту-
пенчатым испарением), и периодичес-
кую (шламовую) П.к. — удаление не
чаще 1 раза в смену нерастворимых
примесей с частью котловой воды из
нижних коллекторов (или нижних бара-
банов) циркуляц. контура котла.
Величина П.к. должна быть такой, чтобы
кол-во солей, вносимых (с подпиточной
водой) и выносимых из котла (насыщен-
ным паром и продувочной водой), было
равно. Для уменьшения П.к. необходимо
снизить содержание солей и кремния в
подпиточной врде, увеличив солесодер-
жание котловой воды. Важнейшей мерой,
позволяющей повысить солесодержание
котловой воды, является ступенчатое
испарение. Теплоту продувочной воды
обычно утилизируют.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ
ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ —
разработка, определяющая тепловую
мощность системы отопления, вид теп-
лоносителя, конструкцию системы
отопления, ее теплового пункта,
диаметры теплопроводов, размеры
отопительных приборов,' параметры
оборудования, стоимость и др. Исходные
данные для П.с.ц.о.: источник теплоты;
назначение, планировка и строит, конст-
рукции здания; технологич. проект и
режим эксплуатации осн. помещений;
положение здания на участке стр-ва;
климатология местности. П.с.ц.о. состоит
из расчета тепловой мощности, выбора,
конструирования, теплового и
гидравлического расчетов системы
отопления. В проект включается расчет-
но-пояснит. записка со спецификациями
материалов и оборудования.
Расчет тепловой мощности начинают
с выбора расчетных значений температу-
ры и влажности воздуха в помещениях.
Затем определяют коэффициент теплопе-
редачи и коэффициент воздухо-
проницания ограждений, вычисляют
теплопотери помещений через отража-
ющие конструкции, а также на нагре-
вание инфильтрующегося холодного воз-
духа и поступающих снаружи охлажден-
ных материалов, транспортных средств,
изделий, одежды. Выявляют дефицит
теплоты в помещениях с учетом теплопо-
ступлений в них от людей, технологич.
оборудования, электрич. приборов и осве-
щения, нагретых материалов. Дефицит
теплоты принимаете^ за тепловую нагруз-
ку (мощность) отопит, установки в те-
чение расчетного часа рабочего и нерабо-
чего периодов суток.
Систему отопления выбирают в соот-
ветствии с источником теплоснабжения,
видом и параметрами Теплоносителя,
видом и типом приборов и оборудования.
Устанавливают режим действия и
принципы управления работой системы.
Конструирование системы отопления
начинают с размещения теплового пункта,
теплопроводов, отопит, оборудования.
Система разделяется на обособл. зоны и
части пост, и периодич. действия с учетом
отд. отключения и регулирования. Состав-
ляют схемы труб и оборудования теплового
пункта и системы отопления в аксоно-
метрия. проекции с-указанием тепловых
нагрузок, номеров стояков (ветвей)
системы отопления, ее запорно-
регулирующей арматуры, уклона теплоп-
ровода.
Теплогидравлический расчет систе-
мы отопления заключается в определении
темп-ры, давления и расхода тепло-
носителя, диаметра теплопроводов,
типоразмера оборудования. Тепловой и
гидравлич. (или аэродинамич.) расчеты
взаимно связаны, и для выявления необ-
ходимых параметров теплоносителя, раз-
меров теплопроводов и оборудования они
повторяются многократно с применением
ЭВМ.
Расчетно-пояснит. записка составля-
ется из общей части и расчетных ма-
териалов, относящихся к тепловому пунк-
ту и системе отопления, включая
спецификации и смету расходов на соору-
жение системы. П.с.ц.о. завершается раз-
работ кой заглавного листа, на к-рый выно-
сят основные показатели проекта.
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПОМЕ-
ЩЕНИЕ — замкнутое пространство в
спец, предназнач. зданиях и сооружениях,
в к-рых постоянно или периодически осу-
ществляется трудовая деятельность лю-
дей, связанная с участием в разл. видах
произ-ва, в организации контроля и уп-
равления произ-вом.
ПРОЛЕТНЫЙ ПАР — пар водяной,
несконденсировавшийся в теплоиспользу-
ющем аппарате и частично прорвавшийся
в- конденсатопровод. Неполная конден-
сация пара обычно происходит в
отопительных приборах систем парового
отопления высокого давления. Поэтому
на конденсатных подводках отопитель-
ным приборам устанавливаются термо-
статич. кондснсатоотводчики.
ПРОМЫШЛЕННАЯ СИСТЕМА
ГАЗОСНАБЖЕНИЯ — технический
комплекс, состоящий из газовых сетей,
газорегуляторных пунктов (ГРП) и газо-
регуляторных установок (ГРУ), газо-
проводов и агрегатов, включая контроль-
но-измерительные приборы и трубопро-
воды безопасности. Комплекс обеспечива-
ет транспортирование газа по пром,
предприятию и распределение его по газо-
вым горелкам агрегатов. По трубопрово-
дам газ поступает на территорию
предприятия через ввод, на к-ром вне
предприятия устанавливают главное
отключающее устройство. Газ от ввода к
цехам транспортируют по межцеховым
газопроводам, к-рые прокладывают над-
земным (по стенам и покрытиям зданий
цехов, по колоннам и эстакадам) и подзем-
ным (по проездам пром, площадки) спосо-
бами. Надземная прокладка имеет
преимущества: исключается почвенная
коррозия газопроводов; менее опасна
утечка, т.к. вытекающий из трубопровода
газ рассеивается в окружающей атмосфе-
ре; утечки легче обнаружить и устранить;
облегчается эксплуатация. Кроме того,
надземная прокладка более экономична. В
конечных точках межцеховых газопрово-
дов устанавливают продувочные трубоп-
роводы, используемые при ремонтах и
Противопожарные требования к вентиляционным системам 339
пусках газопроводов. Межцеховые газо-
проводы выполняют тупиковыми разветв-
ленными. На нач. участке межцехового
газопровода устанавливают центральный
ГРП, на к-ром снижается и поддерживает-
ся требуемое цехам предприятия пост, дав-
ление газа. В межцеховых газопроводах
поддерживают среднее давление, в газо-
проводах мелких предприятий — низкое.
Высокое давление обусловливается техно-
логией пр-ва. В ГРП предусматривают
пункт измерения расхода газа, с помощью
к-рого контролируют потребление газа
предприятием. Межцеховые газопроводы
при технико-экономич. обосновании мож-
но присоединять непосредственно (без
ГРП) х гор. газопроводам среднего или вы-
сокого давления. В таком случае в каждом
цехе устанавливают ГРУ, к-рая под-
держивает необходимое давление перед
газовыми горелками пром, агрегатов. Из
межцеховых газопроводов по вводам газ
поступает во внутрицеховые газопроводы,
к-рые прокладывают по стенкам и колон-
нам в виде тупиковых линий. На их вводах
устанавливают отключающие задвижки и
манометр, а на ответвлениях к газовым го-
релкам агрегатов — гл. отключающие ус-
тройства. Перед горелками каждого агре-
гата последовательно устанавливают не
менее двух задвижек. Трубопровод между
ними соединяют отводом с продувочной
линией, к-рая выполняет роль линии без-
опасности. Если агрегат не работает,
задвижки закрывают, а кран на продувоч -
ной линии открывают для сброса возмож-
ных протечек газа через арматуру в атмос-
феру. Давление во внутрицеховых газо-
проводах определяется давлением, необ-
ходимым для газовых горелок.
В зависимости от конкретных ус-
ловий применяют след, схемы П.с.г:
одноступенчатые, у к-рых в меж-
и внутрицеховых газопроводах под-
держивается одинаковое давление —
низкое или среднее. При низком давлении
П.с.г. присоединяют к гор. сети непосред-
ственно или через центр. ГРП, при сред-
нем — через ГРП, т.к. среднее давление в
пром, газопроводах определяется типом
применяемых горелок и не связано с дав-
лением в гор. сетях. Такие схемы ха-
рактерны для небольших предприятий;
двухступенчатые схемы, у к-рых
в межцеховых и внутрицеховых газопро-
водах поддерживаются разл. давления,
для чего в каждом цехе устанавливают
ГРУ. В межцеховых газопроводах может
поддерживаться гор. давление при непос-
редств. присоединении или иное давление
при присоединении через цент. ГРП.
Такие схемы используют на
предприятиях, к-рые оборудованы
однотипными газогорелочными устройст-
вами, но имеют протяж. межцеховые газо-
проводы; многоступенчатые
схемы, у к-рых имеется неск. градаций
давлений: одно- в межцеховых газопрово-
дах и др. — во внутрицеховых. Такие схе-
мы применяются на крупных пром,
предприятиях. Например, при двухсту-
пенчатой схеме П.с.г. предприятие присо-
единено к гор. газопроводам высокого дав-
ления через заводской ГРП. На ответв-
лении от гор. газопровода к предприятию
в колодце установлена отключающая
задвижка с компенсатором. В ГРП дав-
ление газа снижается до среднего, необ-
ходимого для цехов № 2 и 4, к-рые присо-
единяются к межцеховому газопроводу
Схема газоснабжения
предприятия с ГРП на вводе
1 — отключающее устройство
на ответвлении к
предприятию; 2 — ГРП
предприятия; 3 — межцеховой
газопровод; 4 — пункт изме-
рения расхода газа (П ИРГ); 5 —
отключающее устройство на
вводе в цех; 6 — внутрицехо-
вой газопровод; 7 — главные
отключающие устройства
перед агрегатами; 8 — проду-
вочный газопровод; 9-—
штуцер с краном и пробкой
для взятия пробы; 10 — кран на
продувочном газопроводе;
11 - цеховая ГРУ
непосредственно без ГРУ. Газогорелочные
устройства цехов № 1 и 3 работают на га-
зе низкого давления, поэтому на вводах в
эти цеха установлена ГРУ. Внутрицехо-
вые газопроводы имеют продувочные
линии. Потребление газа заводом измеря-
ют расходомером, располож. в ГРП. При
расчете диаметров газопроводов исходят
из гидравлич. устойчивости сети, к-рая
определяет диапазон колебания давления
перед горелками агрегата, связ. с изме-
нением расходов газа в сетях из-за перем,
нагрузки агрегатор, присоедин. к газопро-
водам. Так, давление газа после ГРП —
Рпл определяется допустимым диапазоном
колебания его давления перед горелками
цехов № 2 и 4, т.к. эти цеха не имеют до-
полнит. регулирующих устройств между
горелками и ГРП. Диапазон колебаний
давления составляет допустимый перепад
давлений, на к-рый рассчитаны межцехо-
вые и внутрицеховые газопроводы цеха
№ 2 или 4. Давление газа после ГРУ для
цехов № 1 и 3 определяется из допустимо-
го колебания давления газа перед горел-
ками этих цехов. Оставшаяся разность
давлений гасится на клапанах регуляторов
ГРУ. Расчетный перепад давлений в меж-
цеховых газопроводах этой схемы оказы-
вается небольшим, что приводит к
увеличению диаметров труб. Но нек-рые
цехи не имеют ГРУ, что снижает
стоимость системы. Двухступенчатая схе-
ма экономически выгодна для пред-
приятий с компактным расположением
цехов и стабильным режимом работы га-
зоиспользующих агрегатов. Учет потреб-
ления газа в цехе осуществляют с
помощью расходомера.
ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ТРЕБО-
ВАНИЯ К ВЕНТИЛЯЦИОННЫМ СИС-
ТЕМАМ — ряд специфич. правил и ме-
роприятий, к-рые должны выполняться
при проектировании и эксплуатации
вентиляционных систем с целью пожар-
ной профилактики и уменьшения опас-
ности взрыва и пожаров в помещениях. По
взрывопожарной и пожарной опасности
технологич. процессов помещения, в к-
рых они осуществляются, несоответствии с
нормами технологич. проектирования де-
лят на 5 категорий: А и Б — взрывопожа-
роопасные произ-ва и помещения; В —
пожароопасные; Г и Д — помещения, в к-
рых находятся негорючие в-ва в горячем и
холодном состояниях. Строит, материалы
и конструкции, в т.ч. и воздуховоды, по
степени возгорания разделяют на 3 груп-
пы: несгораемые, трудносгораемые и сго-
раемые. Стальные, асбестоцементные,
шлакобетонные, кирпичные и т.п. возду-
ховоды и ограждения вентиляц. камер'
относятся к группе несгораемых. В поме-
щениях категорий А, Б и В всегда предус-
матривают приточно-вытяжную
вентиляцию. При отсутствии естеств. вы-
тяжки объем приточного воздуха
принимают на 5—10% меньше объема ме-
ханич. вытяжки. Независимо от принятой
вентиляц. системы в этих помещениях ус-
траивают вытяжку из верхней зоны в объе-
ме не менее однократного воздухообмена.
Вредные пожаро- и взрывоопасные пары и
газы плотностью 0,8 и менее по отно-
шению к плотности воздуха удаляются из
верхней зоны одноэтажных помещений и
верхних этажей многоэтажных зданий,
как правило, за счет естеств. вытяжки. Ме-
ханич. вытяжка (с вентиляторами) не до-
пускается. Вытяжку от оборудования и ап-
паратов при выделении в них взрывоопас-
ных паров и газов (напр., ацетилена,
эфира и т.п.) осуществляют с эжекторным
побуждением, как в случае выделения
пожаро- и взрывоопасной пыли. В поме-
щениях с выделением горючей или взры-
340 Прямоточная система кондиционирования воздуха
неопасной пыли, где это допустимо по ус-
ловиям технологич. процесса, наряду с
аспирац. установками предусматривают
гидрообеспыливание оборудования и ув-
лажнение воздуха паром, а также
стационарные или передвижные системы
вакуумной пъщеуборки.
Не допускается объединение устано-
вок вентиляции и кондиционирования
воздуха, обслуживающих помещения ка-
тегорий А и В, между собой и тем более с
установками,- обслуживающими поме-
щения др. категорий. В многоэтажных
производств, зданиях вытяжные уста-
новки в помещениях категорий А, Б и В ус-
траивают самостоятельными для отд.
помещений. Воздуховоды приточных ус-
тановок в этом случае выполняют для каж-
дого этажа. Допускается объединение
приточных воздуховодов отд. этажей в
одну магистраль перед вентилятором Цри
наличии в ответвлениях к каждому этажу
автоматич. обратных клапанов и разме-
щении вентиляторов в вентиляц. камерах.
Запрещается объединять местные
отсосы от технологич. оборудования в
одну вытяжную установку, если в отсасы-
ваемом воздухе содержатся газы, пары, и
пыль, хим. соединения или механич.
смеси к-рых имеют повышенную темп-ру
и могут вызвать вспышку, возгорание или
взрыв (напр., смесь пыли карбида кальция
с водяными парами), а также в-ва, к-рые
могут вступать во взаимодействие и обра-
зовывать взрывоопасную смесь (напр.,
хлор и аммиак).
В тамбуры-шлюзы помещений кате-
гории А, Б и В предусматривают подачу
наружного воздуха, как правило, отд.
системами с резервными вентиляторами.
Допускается использование для этих це-
лей приточных систем, обслуживающих
защищаемые данным тамбуром-шлюзом
помещения категории А, Б или Д, если
предусмотрен резервный вентилятор,
обеспечивающий необходимый для тамбу-
ра-шлюза воздухообмен, и автоматич.
отключение притока в помещения кате-
гории А и Б при возникновении аварийной
ситуации. Для приямков глубиной более
0,5 м и смотровых канав, требующих
ежедневного обслуживания, располож. в
помещениях категорий А и Б или в поме-
щениях, в к-рь!х выделяются вредные га-
зы, пары или аэрозоли с плотностью, боль-
шей плотности воздуха, предусматривают
приточно-вытяжную вентиляцию или
только вытяжную вентиляционную уста-
новку с искусств, побуждением движения
воздуха. Вытяжные установки,
обслуживающие местные отсосы в поме-
щениях категорий А и Б, должны быть по
возможности сблокированы с технологич.
оборудованием, чтобы исключить его
работу при выключ. вентиляторе. Если
при остановке вентилятора технологич.
оборудование остановить нельзя, а выде-
ление вредных или горючих газов, паров и
аэрозолей нс прекращается, то предус-
матривают резервный вентилятор. В
производств, помещениях категорий А и
Б, в к-рых возможно внезапное выделение
большого кол-ва взрывоопасных и
ядовитых паров и газов, устраивают
аварийную вытяжную вентиляцию. Рас-
ход воздуха для нее принимают по требо-
ваниям технологич. части проекта, но не
менее 8-кратного обмена. Аварийную
вентиляцию в помещениях категорий А и
Б осуществляют с искусств, побуждением,
а в помещениях категорий В, Г и Д — с
естеств. при условии обеспечения требуе-
мого расхода воздуха. Для аварийной вы-
тяжной вентиляции могут использоваться:
осн. системы вытяжной общеобменной
вентиляции с резервными вентиляторами
на аварийный расход воздуха; системы
аварийной вытяжной вентиляции в допол-
нение к осн., если расход воздуха пос-
ледних с резервными вентиляторами недо-
статочен; только системы аварийной
вентиляции. Для возмещения расхода воз-
духа, удаляемого аварийной венти-
ляцией, спец, приточных систем не требу-
ется. Для эвакуации людей из помещений
в нач. стадии возникшего пожара предус-
матривают противодымную аварийную
вентиляцию, удаляющую дым при пожа-
ре. Противодымная вытяжная вентиляция
осуществляется: из коридоров и холлов
всех этажей жилых, обществ.,
административно-бытовых и производств,
зданий высотой более 30 м от средней
планировочной отметки земли до чистого
пола верхнего этажа; из каждого
производств, и складского помещения
относящегося к категориям А, Б, и В, с
пост, рабочими местами без естеств. осве-
щения; в одноэтажных зданиях с поме-
щениями категорий Г и Д IVa степени
огнестойкости. Расчетный расход дыма в
зависимости от конструкции дверей эва-
куац. выходов из помещений принимают
таким, чтобы в дверных проемах скорость
поступающего в горящее помещение воз-
духа составляла 4—5 м/с. В помещениях,
площадь к-рых более 600 м2, весь расчет-
ный объем дыма должен быть удален из
части помещения, назв. дымовой зоной. В
каждой дымовой зоне размещают дымо-
вые клапаны на расстоянии один от др. не
более 30 м. Противодымная вентиляция
может быть с искусств, и естеств. побуж-
дением движения отсасываемого дыма.
При искусств, побуждении скорость дыма
в дымовых клапанах и шахтах принимают
не менее 20 м/с: при естеств. — по расче-
ту. Для удаления дыма и газов допускается
использование системы аварийной и осн.
вентиляции. Приточную противодымную
вентиляцию предусматривают для подачи
наружного воздуха при пожаре в лифто-
вые шахты, незадымляемые лестничные
клетки, тамбуры-шлюзы перед лест-
ничными клетками и лифтовые шахты
обществ, и производств, зданий. Расход
наружного воздуха для противодымной и
приточной вентиляции определяют расче-
том по условию, чтобы давление в
защищаемых помещениях было не менее
20 Па.
ПРЯМОТОЧНАЯ СИСТЕМА
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУ-
ХА — система, работающая только на на-
ружном воздухе. Кол-во его можно опре-
делить исходя из сан. нормы или условия
ассимиляции тепловлагоизбытков. В пос-
леднем случае в определ. периоды года
кол-во воздуха оказывается избыточным и
его уменьшение до требуемого по сан. нор-
ме обеспечивается за счет количеств,
регулирования. Снижение расхода возду-
ха, возможное, как правило, в холодное
время года, позволяет экономить тепловую
и электрич. энергию. Др. способ снижения
энергопотребления прямоточной системой
состоит в периодич. ее работе (с переры-
вами наопредел. время).
ПУЛЬПОНАСОС — насосный агре-
гат для перемещения под напором пульпы
по трубопроводу. В завиримости от пере-
мещаемого материала П. наз. также угле-
сосом, шламовым насосом, рудососом,
землесосом и т.д.
ПУЛЬПОПРОВОД — трубопровод
для перемещения (под давлением) пульпы
(в частности, смеси золы, шлака
топливного с водой). В зависимости от
перемещаемого материала П. наз. также
углепроводом (смесь угля с водой), водоп-
роводом и т.д. Диаметр пром. П. — 200—
800 мм, протяженность — до десятков км.
ПУНКТ СБРОСА ОТРАБОТАВ-
ШЕЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ВОДЫ — ме-
сто подготовки использ. геотермальной
воды перед ее сбросом в водоем с целью
предотвращения ущерба окружающей
среде. На П.с.о.г.в. устанавливают обору-
дование для предсбросной водоподготовки
и контролыю-измерит. аппаратуру.
ПЫЛЕВОЙ РЕЖИМ ПОМЕЩЕ-
НИЯ — процесс образования и распрост-
ранения пыли в помещении. Образовав-
шаяся и поступившая в помещение пыль
частично витает, значит, ее часть,
диффундируя и коагулируя, оседает на
поверхности, незначит. — удаляется с
вентиляц. воздухом. Процессу оседания
может мешать или, напротив, способство-
вать схема распределения вентиляц. воз-
духа. В ряде помещений распространение
пыли в значит, мере обусловливается кон-
вективными потоками. Пыль, осевшая на
поверхностях, а также просыпи ма-
териалов (в пром, зданиях) в результате
воздействия воздушных течений,
Пылеприготовление топлива 341
вибрации поверхностей, движения транс-
порта и людей могут вновь переходить во
взвеш. состояние. Осн. причина пылеоб-
разований —• неправильное распреде-
ление вентиляц. воздуха, т.е. сдувание
осевшей пыли приточными струями.
Пылевая обстановка в помещении опреде-
ляется взвеш. и осадочной запыленностью.
Одно из математич. описаний динамики
пылеобмена в помещении предложено
Е.А. Штокманом, др. теоретич. модели
сосредоточ. и распредел. выделения пыли
по объему помещения приведены в рабо-
тах В.А. Минко.
Процесс распространения пыли в
помещении определяется скоростью мест-
ных вихрей и крупномасштабных пуль-
саций, сопоставимой с осредн. скоростью
осн. движения. Можно допустить, что их
влияние турбулентности на процесс
взвешивания и переноса частиц пыли
является доминирующим. По характеру
уноса под воздействием воздушных те-
чений пром, пыли классифицируют на
аэрозирующиеся и денудирующиеся.
Первые из грубодисперсных, несли-
пающих ся, малослипающихся, твердых и
гидрофобных частиц уносятся отд.
частицами; вторые состоят из тон-
кодисперсных, слипающихся, сильно-
слипающихся, пластичных и гидро-
фильных частиц и отрываются на границе
слой — стенка агрегатами частиц, час-
тями слоя или слоем как одно целое.
Эрозия зависит от времени воздействия
потока на слой пыли и возможна при боль-
шом диапазоне значений скорости потока,
начиная с «эр, при к-рых уносятся только
отд. частицы, и кончая скоростью иОч,
обеспечивающей унос всего слоя за опре-
дел. промежуток времени. Адгезионный
унос (денудация) происходит в течение
очень малого промежутка времени (т Оч
0,5 с) при скоростях потока, начиная с т.н.
скорости денудации из, обусловливающей
отрыв слоя, и выше. Зависимость
величины уноса эрозирующей пыли из
слоя пыли неогранич. толщины от мОр
носит экспоненц. характер. Общеобмен-
ная вентиляция не дает заметного эффекта
по удалению витающей пыли из поме-
щения. Однако, как показывает анализ
математич. модели пылевого состояния
помещения, процесс распространения
пыли в значит, мере обусловливается рас-
ходом и особенно способом распределения
приточного воздуха. При миним. расходе
воздуха и соответствующей организации
воздухообмена наблюдаются естеств.
осаждение витающих частиц и сокра-
щение вторичных пылеобразований за
счет предотвращения сдувания осевшей
пыли вентиляц. струями. Т.о., вторичные
пылеобразования в рабочей зоне при
правильной организации воздухообмена
объясняются лишь вибрациями поверхно-
стей, движением транспорта и людей. Но
пылеосаждения наблюдаются и на повер-
хностях, располож. выше рабочей зоны. В
этом случае нач. скорости воздуха на вы-
ходе из воздухораспределителей должны
обусловливать скорости над запыл. повер-
хностями ниже критич. для вторичного
пылеобразования.
Для борьбы с пылью, поступившей в
помещение, целесообразно применять ва-
куумную пылеуборку. Могут использо-
ваться местные и центральные пылеубо-
рочные установки. Для предотвращения
поступления пыли в производств, поме-
щения подавляют источники пыли, а так-
же применяют системы или установки
гидро-, пено-, паро- или электрообес-
пыливания оборудования.
ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНАЯ КАМЕ-
РА — устройство, в к-ром используется
Основные конструкции пылеосадительных ка-
мер
в — полая; б — с горизонт, полками; виг — с вертик.
перегородками; 1 — корпус; 2 — бункер; 3 — устрой-
ство для удаления пыли;4— полки; 5—перегородки
эффект гравитац. осаждения частиц.
Иногда для повышения эффективности
улавливания гравитац. эффект совмеща-
ют с инерц. (используют резкое изменение
направления и значения скорости). Каме-
ры обычно применяют для улавливания
крупных фракций пыли. Отличаются гро-
моздкостью и низкой эффективностью
улавливания.
ПЫЛЕПРИГОТОВЛЕНИЕ ТО-
ПЛИВА — измельчение и сушка твердо-
го топлива для сжигания в камерных
топках. Крупность частиц топлива после
размола определяется ситовым анализом и
колеблется от 1 до 500 мкм (более тонко
размалывают» угли, бедные летучими в-
вами, напр., антрацит). При П.т. из
топлива с помощью щепоуловителя, вы-
поли. в виде гребенки, улавливают дерев,
включения, а с помощью электро-
магнитов, установл. в конце конвейе-
ров, — металл, к-рый с магнитного сепа-
ратора попадает в бункер. Очищ. от щепы
и металла топливо поступает на грохот, а
затем крупные фракции топлива после
предварит, дробления в дробилках до кус-
ков размером не более 15 мм окончат,
измельчают в мельницах. По тракту
систем П.т. для всех углей, за исклю-
чением антрацитов и полуантрацитов,
расположены взрывные клапаны. Осн.
элементами систем пылеприготовления
кроме грохота, дробилок, мельниц и кон-
вейеров являются сепараторы пыли,
пылевые циклоны, питатели пыли для
подачи угля или угольной пыли, пылепро-
воды, бункеры. Размол топлива в
большинстве случаев совмещают с его под-
сушкой в единой сушильно-мельничной
системе. Различают замкнутые и разомк-
нутые схемы сушки. В первых отработ.
сушильный агент (воздух или дымовые га-
зы) сбрасывают в топку, во вторых — в ат-
мосферу. Индивид. сушильно-
мельничные системы обеспечивают
топливом отд. котлоагрегаты, получая от
них сушильный агент. При центр, системе
П.т. топливо для группы котлоагрегатов
подготовляют на спец, пылезаводе.
Наибольшее распространение получили
замкнутые индивид, системы П.т. с пыле-
вым бункером и прямым вдуванием.
Сушильно-мельничные системы с пыле-
вым бункером благодаря запасу топлива в
бункере обеспечивают и подачу пыли в го-
релки независимо от режима работы
мельниц. В системе П.т. прямым вду-
ванием получ. пыль направляют сразу в
горелки, т.е. работа котлоагрегата жестко
связана с произ-стыо сушильно-
мельничной системы. Однако П.т. с пря-
342 Пылеугольная топка
Схемы пылеприготов-йения топлива с промежу-
точным бункером с замкнутой (а) и разомкну-
той (б) схемами сушки
1 — бункер сырого дробленого топлива; 2 — отсека-
ющий шибер; 3 — питатель сырого угля; 4 — клапа-
ны-мигалки; 5 — сушильная труба; 6 — мельница;
7— сепаратор пыли; 8, 9, 10 — клапаны; 11 —
мельничный вентилятор; 12 — питатель пыли; 13 —
реверсивный шнек; 14— перекидной шибер; 15—
циклон; 16 — бункер пыли; 17 — горелка; 18 — эжек-
тор-смеситель; 19 — короб горячего воздуха; 20 — ко-
тел; 21 — воздухоподогреватель; 22 — дутьевой
вентилятор; 23 — трубопровод влагоотсоса; 24 —
взрывной клапан; 25 — циклон; 26 — дымосос; 27—
пылеуловитель; 28, 29 — коробы вторичного и
первичного воздуха; 30 — золоуловитель; 31 — кла-
пан присадки атмосферного воздуха
мым вдуванием дешевле и потому по-
лучило более широкое распространение.
ПЫЛЕУГОЛЬНАЯ ТОПКА — ка-
мерная топка для сжигания твердого
пылевидного топлива. Появились в 30-х гг.
XX в. П.т. применяют в котлоагрегатах
паропроиз-стью выше 30 т/ч. В П.т. мож-
но использовать с высоким кпд
практически все виды твердого топлива,
в том числе самые малоценные.
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ — устройство
для улавливания (отделения) пыли и др.
механич. примесей из воздушных приме-
сей из воздушных (газовых) потоков.
Применяется в .системах вытяжной
вентиляции, системах аспирации, пнев-
матического транспорта и в пром, уста-
новках очистки газов. В зависимости от
физ. эффекта, используемого для отде-
ления пыли, и по конструктивному
признаку различают след. осн. виды П.:
гравитационные (гл. обр. пылеосадитель-
ные камеры); инерционные — сухого
(сухие механические пылеуловители,
циклоны, жалюзийные и др.) и мокрого
(мокрые пылеуловители и др.) типов; П.-
промыватели контактного типа (барботе-
ры, форсуночные и др.); диффузионно-
конденсац., пористые, тканевые (см.
Фильтр тканевый), сетчатые, с фильтр-
ующими слоями из сыпучих материалов
(см. Фильтр с зернистой загрузкой),
электрич., ультразвуковые. Выбор типа И.
обусловлен степенью запыленности возду-
ха и требованиями к его очистке, а также
физ. свойствами пыли. См. также: Пылеу-
ловитель вихревой, Пылеуловитель
инерционный, Пылеуловитель
ротационный.
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ ВИХРЕ-
ВОЙ — устройство для улавливания пыли
с организов. встречными, закруч. пото-
ками. Газ с пылью поступает в сепарац. ка-
меру и движется снизу вверх вдоль оси
П.в. Через тангенц. сопло под давлением
0,3 МПа подают чистый газ (воздух),
струя к-рого у стенки камеры образует
периферийный (вторичный) закруч.
поток, движущийся вниз и приводящий во
вращение осевой (первичный) поток. На
своем пути вторичный поток присоединя-
Пылеуловитель вихревой
а — со встречными закруч. потоками; б — с распре-
дел. сопловым вводом вторичного потока; в — с сос-
редоточ. вводом вторичного потока; 1 —бункер; 2 —
профили ров. диск (отбойная шайба); 3 — труба; 4 —
тангенциальное сопло; 5 — сепарационная камера;
б — ввод; 7 — сопловый ввод; 8 — завихритель
первичного потока; 9—обтекатель; 10 — сосредоточ.
ввод вторичного потока
Схемы включения вихревых пылеуловителей в
систему очистки
ется к первичному около профилиров.
диска (отбойной шайбы), выходя из П.в.
через трубу. Во вращающихся потоках
улавливаемые частицы испытывают
действие центробежной силы, перемеща-
ются из первичного потока во вторичный и
транспортируются последним в нижнюю
часть П.в. под профилиров. диск, где осе-
дают в бункере. Существуют две осн. кон-
структивные разновидности П.в. с закруч.
потоками: с распредел. сопловым и сосре-
доточенным вводами вторичного потока.
Во вторых имеются также завихритель
первичного потока и обтекатель. В П.в. с
распредел. сопловым вводом вторичный
поток закручивается системой тангенц.
сопел, устанавл. по высоте в неск. рядов с
наклоном к горизонту 15—30° и размещ.
по винтовым линиям. Газ в сопле распре-
деляется из общего кожуха или воздухово-
дов (напр., клиновидных). Число рядов
сопел, их число в ряду и размеры зависят
от размеров П.в., давления вторичного
потока и его доли в общем расходе газа. Со-
средоточ. ввод вторичного потока в П.в.
может осуществляться через кольцевой
лопаточный, тангенц. или улиточный
завихрители.
При включении П.в. по схеме а за-
ныл. газ поступает в оба ввода. Аппарат
может улавливать пыль, если дутьевое ус-
тройство расположено перед ним или за
ним. В первом случае упрощается уда-
ление уловленной пыли, во втором —
исключается запыленность окружающего
воздуха (вследствие ликвидации утечек
запил, газа из воздухопроводов и П.в. че-
рез неплотности). По энергозатратам та-
кая схема включения наиболее выгодна,
произ-сть по газу повышается на 40-65 %
без заметного снижения эффективности
пылеулавливания. Нужное соотношение
расходов газа по вводам устанавливают с
помощью регулировочных заслонок. Схе-
му б, по к-рой через ввод вторичного пото-
ка подается чистый газ, применяют в осн.
при сопловой подаче вторичного потока
под повыш. давлением, при разбавлении
запил, воздуха высокой темп-ры холод-
ным внешн. воздухом, при необходимости
подачи в пылеуловитель совместно с за-
ныл. иного газа для проведения одновре-
менно с пылеулавливанием др. техно-
логич. процесса. Энергозатраты на пылеу-
лавливание по этой схеме самые высокие,
т.к. объем очищаемого воздуха составляет
лишь часть всего объема воздуха, продува-
емого через П.в. Вторичный газ можно
подавать в аппарат индивидуальным или
общим дутьевым устройством. По схеме в
с полной рециркуляцией во ввод
вторичного потока подают очищ. газ. При
этом из периферийной зоны у входа в вы-
хлопную трубу, в к-рой сконцентрирова-
ны не успевшие отсела рироваться
частицы, отбирают часть очищ. газа. Та-
кой прием повышает эффективность
Пыль 343
пылеулавливания. По энергозатратам эта
схема аналогична предыдущей.
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ ИНЕРЦИ-
ОННЫЙ — устройство, в к-ром для
Пылсуловитель инерционный
а — с вертик. перегородкой; б — с центр, трубой; в —
с боковым подводом газа; г — с горизонт, элемен-
тами
улавливания пыли наряду с силами тяжести
используется инерц. эффект (взначит. боль-
шей мере, чем в пылеосадительных каме-
рах), благодаря чему частицы пыли, стре-
мясь сохранить направление потока газов,
Пылеуловитель инерционный жалюзийный ка-
мерный («), жалюзийный конический (б)
1 — циклон; 2 — вытяжная шахта; 3 — камерный жа-
люзийный пылеуловитель; # —. жалюзи пластинча-
тые; 5 — корпус; б — жалюзийные кольца
выпадают из него. К простейшим П.и. отно-
сятся пылевые мешки с центр, или боковым
подводом газа, пылеулавливатели с отра-
жат, перегородкой, встраиваемые в воздухо-
воды (газоходы), ж;алюзийные и камеры с
заглубл. бункером. Скорость газов в
цилиндре мешков принимают 1 м/с, во
входной трубе — около 10 м/с. Высота
цилиндрич. части мешков приблизит, равна
их диаметру. Аэродинамич. сопротивление
мешков 150—400 Па. II.и. с перегородкой
имеют высокое
сопротивление. Плавный переход в П.и.,
встраиваемых в газоходы, позволяетснизить
сопротивление. Эффективность П.и. с за-
губле! шым бункером зависит от скорости га-
зов, концентрации и вида пыли и составляет
47—49%. Для предотвращения вторичного
уноса пыли заглубление бункера должно
Пылеуловитель ротационный
1 — электродвигатель; 2 — муфта; 3, 10 —
подшипниковые опоры; 4 — рабочее колесо; 5,7—
улитки рабочего колеса и пылеуловителя; 6 — на-
правляющий аппарат; 8 — крыльчатки; 9 — патру-
бок возвратного воздухопровода; )1 — вал; 12 — ко-
зырек; 13 — рама; 14 — патрубок отвода газопылевой
смеси; 15 — шибер
быть как можно больше. Эффективность
улавливания снижается за счет вторичного
уноса пыли с ростом скорости газов на входе
в камеру. Принцип внезапного изменения
направления газового потока при столкно-
вении с решеткой, состоящей из наклонных
аэродинамич. пластин, используется в П.и. жалюзийного
типа. В них около 90% газов частично
очищается от пыли при прохождении через
жалюзи, остальной газовый поток суловлен-
ной из воздуха пылью очищается на след,
ступени. Скорость газов в жалюзийном
пылеуловителе составляет 12—15 м/с,
сопротивление решетки — 100—500 Па.
Его недостатки: износ пластинрешегки, воз-
можность образований отложений пыли.
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЬ РОТАЦИ-
ОННЫЙ — устройство, в к-ром
улавливание частиц пыли осуществляется
за счет центробежных сил • Кориолиса,
возникающих при вращении рабочего ко-
леса тягодутьевого механизма. Динамич.
пылеуловитель — дымосос-вентилятор
предназначен для улавливания частиц
размером 15 мкм. За счет разности дав-
лений, создаваемых рабочим колесом, за-
ныл. поток поступает в улитку пылеу-
ловителя и приобретает криволинейное
движение. Частицы пыли отбрасываются
к периферии под действием центробеж-
ных сил и вместе с 8—10% газа отводятся
в циклон, соединенный с этой улиткой.
Очищ. газовый поток из циклона возвра-
щается в центр, часть улитки. Очищ. газы
через направляющий аппарат поступают в
дымосос, пыль через затвор выводится в
систему пневмотранспорта.
ПЫЛЬ — дисперсная система с газо-
образной дисперс. средой и твердой
дисперсной фазой, состоящей из частиц от
квазимолекулярного до макроскопич.
(неск. сот мкм) размеров.
344 Рабочая зона
РАБОЧАЯ ЗОНА — пространство
высотой до 2 м над уровнем пола или пло-
щадки, на к-ром находятся места пост, или
врем, пребывания работающих.
РАБОЧЕЕ МЕСТО — место пост,
или врем, пребывания работающих.
частности содержание кислорода не долж-
но превышать 0,05 г/м3, а также он дол-
жен отвечать условиям эксплуатации
систем отопления с такими приборами.
Стальные панельные Р. рассчитаны на
рабочее избыточное давление до 0,6 МПа и
макс, темп-ру теплоносителя 150°С.
Горизонт. Р., как панели лучистого отоп-
ления, размещаемые в пром, зданиях под
потолком, представляют собой змеевики
или регистры с приваренными к ним
плоскими экранами (рефлекторами). С
тыльной, обращенной к потолку стороны
горизонт, панели имеют слой теплоизо-
ляции. В нек-рых случаях применяют
вертик подвеску таких панелей, обычно у
наружных стен. Применяют также бетон-
ные отопительные панели толщиной око-
ло 50’ мм с заделанным в них змеевиком
или регистром из стальных, стекл или
полимерных труб диаметром 10—25 мм.
Секционный Р. состоит из отд.
колончатых элементов — секций с кана-
лами обычно эллипсообразной или кап-
левидной формы. Передает от тепло-
носителя в помещение около 30% всего
кол-ва теплоты радиацией, остальное —
конвекцией. Секции Р. отливают из чугу-
на, алюминия или его сплавов либо изго-
товляют из стали, штампуя половинки
секций и сваривая их между собой.
Секции алюминиевых радиаторов выпол-
няют также методом экструзии, что позво-
ляет легко организовать производство их
разной высоты. Секции соединяют на
ниппелях — из ковкого чугуна или
стали — с прокладками из термостойкой
резины или паронита. Секции стальных Р.
соединяют также на сварке. Ниппели,
имеющие с одной стороны правую резьбу,
с др. — левую, одновременно ввинчивают
в 2 смежные секции вверху и внизу и тем
самым стягивают их между собой (спец,
ключом или в заводских условиях с
помощью механизма). В ниппельные
отверстия крайних секций вверху и внизу
РАДИАТОР (от лат. radio — испу-
скаю лучи, излучаю) — конвективно-
радиац. отопительный прибор. Изготов-
ляется двух типов — панельный и
секционный Панельный Р. не имеет прос-
ветов по фронту. Однорядный вертик. Р.
передает радиацией около 40% теплоты, в
многорядных модификациях доля тепло-
ты, передаваемой конвекцией, возраста-
ет, особенно при оребрении внутр, и тыль-
ных плоскостей Р. При четырехрядной по
глубине оребр. модификации Р. кон-
вективная доля составляет около 85%, т.е.
многорядный панельный радиатор пере-
дает теплоту как конвектор, заметно усту-
пая по эффективности теплопередачи
однорядному. Различают панельные Р. с
вертик. и горизонт, каналами. В первом
случае Р. работает практически как
секционный колончатый, во втором —
горизонт, каналы соединены последова-
тельно или группами со сборными вертик.
каналами, обеспечивая змеевиковую фор-
му движения теплоносителя. Обычно
панельные Р. выполняют из стали, иногда
из полимерных материалов Стальные
состоят из двух сваренных между собой
профилиров. листов толщиной 1,2—
1,5 мм. В зависимости от требований к
дизайну, необходимой теплоплотности и
способа подсоединения к системе отоп-
ления панельные радиаторы изготовляют
одно- или многорядными, неоребр. или
оребр., с декоративными боковыми
щитками и воздуховыпускной решеткой
или без них, в концевом и проходном
исполнениях, с торцевым или тыльным
расположением присоединит, патрубков
Использование для панельного Р тон-
колистовой стали, наличие горизонт кол-
лекторов или каналов, особенно подверж
коррозии, предопределяют более жесткие
требования к подготовке теплоносителя, в
Чугунный секционный радиатор в сборе с про-
межуточными элементами
а — общий вид, б — размеры радиатора в сборе, 1 —
секция радиатора МС-140,2 — промежуточный эле-
мент, 3 — глухая пробка, 4 — проходная пробка
ввинчивают пробки глухие или с
отверстиями диаметром 10,15 и 20 мм для
присоединения Р. к теплопроводам
системы отопления. Чугунные секц. Р.
Радиатор секционный 345
Радиатор отопительный
панельный стальной
а — типа РСВ с вертикаль-
ными колонками; б — РСГ с
горизонт альными каналами
трудормки в изготовлении, характеризу-
ются высокими уд. массой и стоимостью,
но весьма долговечны, стальные и
алюминиевые требуют четкого соблю-
дения условий эксплуатации (деаэрации
воды, поддержания ее pH и жесткости в
строго огранич. пределах, использование,
как правило, закрытых баков
расширительных).. Большинство оте-
честв. чугунных секц. Р. имеет
сравнительно большой зазор между ко-
лонками смежных секций, поэтому такие
отопит, приборы легко очищаются от
пыли. Известны разнообразные конст-
рукции одно-, двух- и многоколончатых
секций разл. высоты, но наиболее распро-
странены двухколончатые секции средних
по высоте Р. (монтажная высота 500 мм).
Наряду с секц. выпускаются блочные Р.,
при этом элемент радиатора, имеющий
одну колонку по его фронту, паз. секцией,
а элемент, имеющий неск. колонок по его
фронту — блоком. Секц. и блочные Р. мо-
гут также применяться в сборе с промежу-
точными элементами, использование к-
рых, особенно с развитой ребристой повер-
хностью, позволяет уменьшить уд. массу
радиаторов в сборе и варьировать теплоп-
лотность. Отечеств, чугунные секц. Р.
применяются при избыточном давлении
теплоносителя до 0,9 МПа и его темп-ре до
130°С с использованием прокладок из тер-
мостойкой резины и при паропитовых
прокладках до 150°С.
РАДИАТОР ПАНЕЛЬНЫЙ —
отопительный прибор конвективно-
радиационного вида, отдающий в поме-
щение излучением 35—40% общего теп-
лового потока и представляющий собой
плоский (без просветов по фронту) ме-
таллический или бетонный блок. Плоский
блок металлич. Р.п. сваривают из двух
штампов, стальных листов (толщина
листа 1,2—1,5 мм) так, чтобы образовался
прибор средней высоты, относительно ма-
лой глубины (18—21 мм) с внутр, кана-
лами. Готовые блоки отличаются длиной.
Блок с горизонт, коллекторами, соедине-
нными вертик. колонками (блок колонча-
той формы), сокращенно именуют РСВ
(радиатор стальной вертик.), блок с зме-
евиком — с горизонт, последовательно со-
единенными каналами (блок змеевиковой
формы) наз. РСГ (радиатор стальной
горизонт.). Стальной Р.п. отличается от
чугунного радиатора секционного мень-
шей массой и тепловой инерцией [показа-
тель теплового напряжения массы металла
0,55—0,8 Вт/(кг?С)], более высоким зна-
чением коэффициента теплопередачи
отопительного прибора. Его поверхность
легко очищается от пыли, внешний вид и
глубина прибора удовлетворяют архитек-
турно-строительным требованиям. Конст-
рукция Р.п. обеспечивает механизацию
произ-ва и простой монтаж в помещениях.
Стальной Р.п. имеет сравнительно неболь-
шую площадь нагреват. поверхности,
вследствие чего в сев. р-нах страны
приходится прибегать к установку пане-
лей в 2 ряда по глубине (на расстоянии
40 мм), при этом снижается теплоотдача
(примерно на 15%) и затрудняется
очистка межпанельного пространства от
пыли. Стальной Р.п. подвержер коррозии,
значительно сокращающей срок его служ-
бы. Для снижения интенсивности кор-
розии рекомендуется применять стальной
Р.п. при неагрессивных теплоносителе и
внешн. воздушной среде. Блоки Р.п. вы-
полняют из тяжелого бетона (бетонные
отопительные панели) с замоноличен-
ными нагреват. элементами. Применяют,
кроме того, подвесные металлические
отопительные панели.
РАДИАТОР СЕКЦИОННЫЙ -
отопительный прибор конвективно-
радиационного вида, состоящий из отд.
чугунных элементов — секций с колон-
ками круглой или эллипсообразной фор-
мы. Р.с., отдает в помещение излучением
25—30% общего теплового потока от
теплоносителя в системе отопления
(остальное — конвекцией) и наз.
"радиатором" лишь по традиции. Извест-
Радиатор отопительный секционный чугунный
типа АС-140
а— общий вид; б — размеры; 1 — секция радиатора;
2 — глухая пробка; 3 — проходная пробка
346 Радиационная температура помещения
ны разнообразные конструкции одно-,
двух- и многоколончатых секций разл.
высоты, но наиболее распространены
двухколончатые секции средних по вы-
соте радиаторов (монтажная высота
500 мм). Секции радиатора выпускают
шириной 98 и 108 мм (для облегчения
очистки), глубиной 90 (для панельных
зданий) и 140 мм. Секции соединяют
между собой на резьбе с прокладками из
теплостойкой резины (при тем-ре тепло-
носителя до 140°С) или паронита (свыше
140°С) так, чтобы образовались приборы
различной площади. Р.с. присоединяют
к теплопроводам также на резьбе с
использованием пробок, имеющих
отверстия с внутр, резьбой по диаметру
подводок к отопительному прибору. В
оставшиеся открытыми отверстия в
секциях по торцам Р.с. ввертыва-
ют глухие пробки.
Р.с. отличается значит, тепловой
мощностью, приходящейся на единицу
длины (прибор компактен), стойкостью
против коррозии (прибор долговечен).
Однако он металлоемок (показатель теп-
лового напряжения массы металла Р.с. —
0,29—0,36 Вт/(кг »°С), сложен в изготов-
лении и при монтаже, имеет непривлека-
тельный внешн. вид, затруднена очистка
его от пыли. Приборы, заполненные во-
дой, обладают значит, тепловой инерцией.
Происходит постепенное вытеснение Р.с.
конвекторами.
РАДИАЦИОННАЯ ТЕМПЕРАТУ-
РА ПОМЕЩЕНИЯ — осредненная темп-
ра всех поверхностей, обращенных в поме-
щение по признаку интенсивности
лучистого теплообмена, к-рый следует
вычислять по ф-ле t R.2 Ц <р i-i, где
ti и y>i-i — темп-ра и коэффициент облу-
ченности всех z-х окружающих поверхно-
стей относительно искомой поверхности /,
для к-рой находят (r.
В общем случае Щ определяют
относительно человека, стоящего в цент-
ре обслуживаемой зоны помещения. Уп-
рощенно tR часто вычисляют как сред-
невзвеш. по площадям окружающих
поверхностей, но это менее точно и
правильно.
РАЗГРУЗОЧНАЯ МАШИНА
МВС-4М — система сблокированных на
самоходной гусеничной тележке ме-
ханизмов с электрич. приводом, обес-
печивающих разрушение слежавшейся
массы материалов, их подборку и подачу
на отгружающий конвейер. Предназна-
чена для выгрузки из крытых вагонов сы-
пучих и склонных к слеживанию ма-
териалов (извести, сернокислого
алюминия и др. реагентов). Управление
дистанц. с выносного пульта. Технич.
хар-ка приведена ниже:
Производительность, т/ч...30—80
Ширина захвата, м ..........1,6
Макс, высота разработки, м .1,8
Макс, скорость движения, м/мин . . .8,2
Ширина габарита, мм...........1775
Ширина колеи, мм...........1160
Транспортный просвет, мм ....80
Угол поворота, град.........180
Мощность электродвига-
теля, кВт..................17,1
Напряжение питания, В:
электропривода ...... 380
блока управления.......36
Масса, т....................3,2
РАЗДЕЛКА У ДЫМОВОЙ
ТРУБЫ — утолщение или теплоизо-
ляция в качестве противопожарной меры
для отопительной печи в месте сопря-
жения дымовой трубы с конструкцией
здания из горючих или трудногорючих ма-
териалов.
РАЗРЕГУЛИРОВАНИЕ СИС-
ТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — самопроизволь-
ное изменение регулируемых параметров
(темп-ры, расхода) теплоносителя в
системе отопления, вызывающее нару-
шение расчетной теплоподачи в
обслуживаемые помещения. Различаются
горизонт, и вертик. Р.с.о. Горизонт, может
возникнуть вследствие допущенных не-
точностей при проведении теплового и
гидравлического расчетов системы
отопления и монтажных работ. Может
быть устранено в процессе пусконаладоч-
ного регулирования системы отоп-
ления. Вертик. Р.с.о. возникает под нерав-
номерным воздействием гравитац. сил на
распределение теплоносителя по
обслуживаемым отопит, приборам (поме-
щениям) ; оно различно в разных системах
отопления в зависимости от их конст-
рукции и высоты. Последствия Р.с. устра-
няются при автоматич. регулировании
теплового режима помещений. При
отсутствии автоматич. регулирования
Р.с.о. можно смягчить путем направлен-
ного выбора расчетных условий для теп-
лового и гидравлического расчетов систе-
мы отопления.
РАКОВИНА—сан.-технич. прибор,
устанавливаемый в хоз.-бытовых и лабо-
раторных помещениях зданий для приема
Разгрузочная машина МВС-4М
1 — вертик. шнековый рушитель; 2 — горизонт, под-
гребающие шнеки; 3 — самоходная гусеничная те-
лежка; 4 — отгружаощай конвейер
и отвода сточных вод при пользовании во-
доразборными кранами и лабораторной
арматурой. Состоит из чугунной, стальной
эмалированной, керамической или пласт-
массовой чаши, выпуска, сифона, присо-
единенного к канализационной сети, и
элементов крепления. Пользуются Р. под
проточной струей из водозаборной арма-
туры.
РАСХОД ВОДЫ В ТЕПЛОВЫХ
СЕТЯХ ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕП-
ЛОСНАБЖЕНИЯ — расход, определя-
емый тепловой нагрузкой^ графиком
регулирования темп-р теплоносителя,
способом регулирования подачи воды на
отопление и схемой присоединения теп-
лообменных аппаратов горячего водо-
снабжения. Закрытые системы цирку-
ляц. и у них в подающем и обратном тру-
бопроводах протекает одинаковое кол-во
теплоносителя. Следовательно, для всех
потребителей справедливо ур-ние G-
-Q/[С (т п-т в)], где G — расход воды,
кг/с; Q — тепловая нагрузка пот-
ребителя теплоты, Вт: С — уд. теплоем-
кость воды, Дж/ (кг • °C); т п — темп-ра
воды в подающей линии, °C; т в — темп-
ра воды, возвращаемой потребителем в
тепловую сеть, °C.
Для систем отопления в
большинстве случаев принимают ка-
честв. регулирование по отопит, графику
темп-р, при к-ром расход воды на отоп-
ление в течение всего отопит, сезона под-
держивается постоянным. В этом случае
расход определяют для расчетных ус-
ловий, соответствующих расчетной на-
ружной темп-ре, т.е. Q - Qp, т п " т ip’
тв - тгр. Отопит, график темп-р под-
держивают в источнике теплоты. Это
значит, что из него поступает горячая во-
да по подающей линии с темп-рой ti.
Возвращаемая в него обратная вода будет
иметь темп-ру тг только после систем
Расход теплоты в системах теплоснабжения 347
4- 3
Раковина стальная эмалированная
1 — чаша; 2 — отверстие для установки выпуска и
сифона; 3—спинка; 4 — отверстие для установки во-
дозаборного крана
отопления, для к-рых рассчитан график.
Вода, выходящая из присоедин. к тепло-
вой сети, подогревателей горячего водо-
снабжения, имеет темп-ру, отличную от
т4 и зависящую от схемы присоединения
водоподогревателей. Так, при паралл.
схеме присоединения подогревателя го-
рячего водоснабжения расчетное зна-
чение темп-ры греющего теплоносителя
на выходе из него принимают равным
20—30°С. Расчетному режиму соответ-
ствует точка излома графика темп-р,
поэтому тп “ 70, Тв ” 2О...ЗО°С. При
двухступенчатой схеме присоединения
водоподогревателей расход воды на горя-
чее водоснабжение определяется ее рас-
ходом через водоподогреватель II сту-
пени, а темп-ра теплоносителя, выходя-
щего из него, принимается равной тг-
Т.о. расходы сетевой воды для горячего
водоснабжения определяют по др. пере-
паду темп-р, не соответствующему
отопит, графику. Такие режимы воз-
можны при несвяз. регулировании, когда
у потребителей систем отопления уста-
новлены регуляторы постоянства расхо-
да и качеств, регулирование осуществля-
ется только для систем отопления. Водо-
подогреватели горячего водоснабжения
отбиракуг из тепловой сети необходимое
кол-во теплоносителя автоматически с
помощью регуляторов темп-ры не-
зависимо от расхода воды на отопление.
Поэтому в тепловых сетях закрытых
систем теплоснабжения осуществляет-
ся качественно-количеств. регу-
лирование, несмотря на поддержание
отопит, графика на источнике теплоты.
При несвяз. регулировании за рас-
четный расход принимают отопит., опре-
дел. с учетом нагрузки на вентиляцию,
плюс макс, расход на горячее водоснаб-
жение. Если у потребителей установлены
баки-аккумуляторы (что бывает редко), то
тепловые сети рассчитывают на средний
расход на горячее водоснабжение. При
определении макс, расхода теплоты на го-
рячее водоснабжение учитывают, что с
увеличением числа присоедин. к тепловой
сети потребителей коэфф, неравномер-
ности уменьшается за счет уплотнения
графика потребления. Поэтому макс, рас-
ход в тепловых магистралях будет меньше
суммы макс, расходов в ответвлениях. При
связанном регулировании на вводах в цен-
тральные или индивидуальные тепловые
пункты устанавливают регуляторы посто-
янства расхода, к-рые ограничивают и
поддерживают пост, суммарный расход
воды на отопление и горячее водоснаб-
жение. Этот расход сбалансирован, но
изменение расхода теплоты на горячее во-
доснабжение покрывается за счет изме-
нения подачи ее на отопление. Система
отопления по существу превращается в
систему периодич. действия. Регуляторы
расхода, ограничивая его у потребителей,
определяют и суммарный расход в тепло-
вых сетях. При этом у источника теплоты
поддерживают пост, расход, что обес-
печивает возможность качеств,
регулирования. При связ. регулировании
за расчетный расход в тепловых сетях
принимают расход на отопление и
вентиляцию, определ. по,отопит, графику.
-На этот расход и рассчитывают диаметры
тепловой сети. Но для обеспечения всех
потребителей необходимым кол-вом тепл-
оты на ее источнике поддерживают
график регулирования темптр по совмещ.
нагрузке отопления и горячего водоснаб-
жения (повыш. график).
РАСХОД ВОДЫ В ТЕПЛОВЫХ
СЕТЯХ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ ТЕП-
ЛОСНАБЖЕНИЯ — расход, определя-
емый тепловой нагрузкой, графиком
регулирования темп-р и способом
регулирования подачи теплоты на
отопление. У этих систем расчетный
расход по подающей линии складывает-
ся из расхода на отопление и отбора воды
из подающей линии на горячее водоснаб-
жение. Расход по обратному теплопро-
воду не равен расходу по подающему,
поэтому системы являются прямоточно-
циркуляционными.
Системы отопления и
' вентиляционные системы являются теми
потребителями теплоты, через к-рые
циркулирует сетевая вода. Расход послед-
ней, кг/с, определяют по выражению G-
Q/ [С (п - тг) ], где Q — расход теплоты на
отопление и вентиляцию, Вт; С — уд. теп-
лоемкость воды, Дж/(кг -°C); и и тг —
темп-ры воды в подающей и обратной
линиях по отопит, графику, °C.
Отопит, график поддерживают в
источнике теплоты при несвяз.
регулировании подачи теплоты на отоп-
ление и горячее водоснабжение, а перед
системами отопления устанавливают
регуляторы постоянства расхода. Если
осуществляют связанное регулирование,
то поддерживают скорректиров. график.
Потребители горячего водоснаб-
жения составляют группу, для к-рой
системы теплоснабжения являются пря-
моточными, т.к, теплоноситель, приго-
товл. в источнике теплоты, движется по
тепловым сетям, не возвращаясь обратно в
источник. Средние расходы воды,
отбираемой из тепловых сетей, зависят от
темп-ры теплоносителя в подающей
линии. Весь водозабор из подающей
линии осуществляется при темп-ре точки
излома, из обратной — при п & 65° (см.
Графики температур и расходов воды в
открытых системах теплоснабжения).
В среднем диапазоне темп-р доли
отбираемой воды из подающего и обратно-
го трубопроводов определяются заданной
темп-рой смеш. воды. Следовательно,
макс, расход в подающей линии тепловой
сети будет равен расчетному на отопление
и вентиляцию плюс полный водоразбор, а
макс, расход в обратной линии — расчет-
ному расходу на отопление и вентиляцию.
При несвяз. регулировании расчет-
ный водозабор будет равен среднему рас-
ходу — при наличии баков-аккумулято-
ров; при отсутствии последних тепловые
сети рассчитывают на макс, расход. При
связанном регулировании расчетный рас-
ход в тепловых сетях равен расчетному на
отопление и вентиляцию, т.к. расход тепл-
оты на горячее водоснабжение ком-
пенсируется повышением темп-ры воды,
подаваемой из источника теплоты, а не-
равномерность потребления горячей воды
сглаживается теплоаккумулирующей
способностью зданий.
РАСХОД ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В
СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ — массовое
кол-во теплоносителя (кг/с), предназнач.
для подачи необходимого кол-ва теплоты в
обогреваемые помещения. Р.т.с.о. опреде-
ляется как частное от деления расчетной
теплопотребности (Вт) помещения (поме-
щений) на теплоотдачу 1 кг теплоносителя
дляцелей отопления (Дж/кг). Р.т.с.о. в те-
чение отопительного сезона в вертик.
системах центрального отопления изме-
няется в связи с их регулированием, осо-
бенно при гравитац. циркуляции тепло-
носителя. В практич. расчетах принято
измерять Р.т.с.о. в кг/ч.
РАСХОД ТЕПЛОТЫ В СИСТЕ-
'МАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ~ это рас-
ходы потребителями теплоты, йо к-рым
рассчитывают мощность и пропускную
способность систем теплоснабжения.
Макс, (расчетные) и текущие расходы
теплоты определяют с помощью укрупн.
показателей. В зависимости отпоставл. за-
дачи используют показатели с разной сте-
пенью укрупнения. Средние уд. расходы
348 Расходная концентрация аэросмеси
теплоты, отнесенные к 1 чел. или к
единице площади застройки, позволяют
решить осн. вопросы при технико-эко-
номич. проработке теплоснабжения р-на,
поселка или города.
При проектировании магистр, теп-
ловых сетей и подборе осн. оборудования
используют укрупнен, показатели по отд.
р-нам застройки, при проектировании
квартальных сетей — данные проектов
зданий, для существующих зданий —
данные инвентаризации. Расход теплоты,
Вт, на отопление жилых и обществ, зданий
определяют по ф-ле “ QoA (1 + Ki), где
д0 — макс, расход теплоты, Вт/м2, на отоп-
ление жилых зданий, отнесенный к 1 м2
общей площади; Л — общая площадь
жилых зданий, м2; Ki — коэфф., учитыва-
ющий расход теплоты на отопление
обществ, зданий (- 0,25).
Расчетный расход теплоты, Вт, на
вентиляцию обществ, зданий рассчиты-
вают по выражению £?вб = Кл Кг д0 А, где
Кг — коэфф., учитывающий расход
теплоты на вентиляцию обществ, зданий
как долю расхода теплоты на отопление
(0,4—0,6).
Средний зимний расход теплоты, Вт,
на горячее водоснабжение в жилых и
обществ, зданиях вычисляют по ф-ле
Q^p - 1,2ш (а+/») (55-tx)/(24'3600) х
х 4187, где а — норма расхода воды, л/сут,
на горячее водоснабжение при темп-ре
55°С, средняя за отопит, период на 1 чел.;
изменяется в зависимости от степени ком-
фортности оборудования здания; b — нор-
ма расхода воды на горячее водоснабжение
в обществ, зданиях, принимаемая равной
25 л/сут на 1 чел.; т — кол-во людей; £х —
темп-ра холодной воды (5°С); 4187 — уд.
теплоемкость воды, Дж/ (кг .С).
Средний летний расход определяют
пересчетом с учетом изменения темп-ры
водопроводной воды Огв!ср. ”
“ бгв.ср.з (55 - (х.л)/ (55 - tx)/3r, где &.л —
летняя темп-ра холодной воды, принима-
емая равной 15°С; /?г — коэфф., учитыва-
ющий изменение расхода горячей воды
летом по сравнению с ее расходом в
отопит, период, принимаемый для жилых
и обществ, зданий равным 0,8 (для курор-
тных и южных городов — 1,5).
Макс, расход теплоты на горячее водо-
снабжение определяется макс, коэфф, не-
равномерности потребления воды, равным
2,2—2,4. Попривед. выше ф-лам укруимен-
но определяют мощность систем теплоснаб-
жения городов и поселков и рассчитывают
магистр, тепловые сети. При наличии более
подробной информации о застройке жилых
массивов для расчетов используют уд.
отопительные хар-ки зданий.
Расчетный расход теплоты, Вт, на
отопление и вентиляцию
(инфильтрацию) ' жилых зданий
рассчитывают по ф-ле (2ав “1,1 (?н.о +
+<?в)Гн((вР - (н.оР) - <?т.вГж, где Дн.о — УД-
отопит, хар-ка здания, Вт/(м • С); дв —
уд. вентиляц. хар-ка жилых зданий, рав-
ная 0,15 Вт/ (м3 ’Х); V» — объем здания по
наружному обмеру, м3; (вр и (н.ор — рас-
четные темп-ры внутр, и наружного возду-
ха; <?т.в — уд. внутр, тепловыделение в
помещениях, принимаемое равным 21 Вт
на 1 м2 жилой площади; 1,1 — коэфф.,
учитывающий дополнит, потери теплоты в
системе отопления; /ж — жилая площадь
здания, м2.
Расходы теплоты при нерасчетных
темп-pax наружного воздуха уменьшают-
ся. Теплопотери через наружные ограж-
дения и расход теплоты на нагрев
инфильтрац. воздуха пропорциональны
разности темп-р: 0н.о.в"
“Qh.O.b/QB.O.B. “(tfi “ £h)/((S - (£,о), где
<2н.о.в — относит, расход теплоты; £н — на-
ружная (текущая) темп-ра. Из этого соот-
ношения видно, что относит, расход теп-
лоты бн.о.в линейно связан с темп-рой на-
ружного воздуха.
К внутр, тепловыделениям Qt.b “
“</т.в./ж, Вт, относятся тепловыделения от
людей, находящихся в помещениях,
осветит., бытовых электрич. и газовых
приборов. Они практически не зависят от
наружной темп-ры.
Расчетный расход теплоты, Вт, на
отопление обществ, зданий определяют по
выражению <2§т-1,1?оТРн(Г£- гЕ.о) X
х (1 +p/?t, где дОг — уд. отопит, хар-ка
обществ, зданий; Ун — наружный объем,
изменяемый от 12 до 24 м3 на 1 чел.; р —
коэфф., учитывающий расход теплоты на
подогрев инфильтрац. воздуха, к-рый при
отсутствии приточной вентиляции
принимается равным 0,1 —0,2; в зданиях с
приточной вентиляцией/* -0; /? t — темп-
рный коэфф., учитывающий отклонение
расчетной наружной темп-ры от -30°С.
Расчетный расход теплоты на подог-
рев приточного воздуха находят по ф-ле
<2в°6 “ <7вРн((вР - £н.ор), где <?в — уд.
вентиляц. хар-ка обществ, здания.
Относит, расходы теплоты на отоп-
ление и вентиляцию обществ, зданий
пропорциональны разности темп-р и линей-
но зависят от темп-р наружного воздуха, т.е.
£?ав “ <2о.в/£?о.вР “ (£вР - (и) / ДвР - £н.оР) •
РАСХОДНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ
АЭРОСМЕСИ — 'концентрация твердых
частиц в потоке воздуха, подсчитанная
путем деления массы транспортируемого
материала на массу воздуха, прошедших
через систему пневматического транс-
порта за единицу времени.
РАСЧЕТ ГАЗОВОЙ ГОРЕЛКИ —
инж. метод определения ее размеров исхо-
дя из обеспечения горелкой требуемого
Расчетная схема атмосферной эжекциоиной го-
релки
1 — газовое сопло; 2—камера смешения (конфузор);
3 — горловина эжектора; 4 — диффузор; 5 — огневые
каналы; 6 — распределительный коллектор; 7—
регулировочная заслонка поступления первичного
воздуха
технологич. режима работы. Такой расчет
наз. конструктивным. Расчет параметров
работы горелки заданной конструкции
наз. эксплуатационным. Расчеты
эжекционных горелок различаются в
зависимости от давления газа. Конст-
руктивный расчет горелок атмосферных
низкого давления заключается в опреде-
лении размеров сопла, площади сечений
проточной части эжектора и размеров го-
ловки. Горелку рассчитывают на заданное
давление газа: сначала головку горелки,
затем эжекц. смеситель. При расчете го-
ловки задаются такой скоростью wo выхода
газовоздушной смеси из се отверстий, что-
бы во всем диапазоне регулирования теп-
ловой мощности обеспечить стабильную
работу горелки. Величина зоны ус-
тойчивого горения зависит от состава газа,
коэфф, первичного воздуха а' и диаметра
отверстия do- Суммарная площадь выход-
ных отверстий FO’~Q(1 + a'Vo)/Wo, где
Q — произ-сть горелки, — объем
теоретически необходимого воздуха для
горения газа. Давление газовоздушной
смеси А Рем, к-рое необходимо для прео-
доления аэродинамич. сопротивления при
истечении из отверстий, определяют по
ур-нию APcm“Ki(w02/2) рем, где Ki —
коэфф, сопротивления головки горелки,
равный 2,7—2,9; рем — плотность газо-
воздушной смеси.
Диаметр отверстий do атм. горелок
выбирают в пределах 3—6 мм. Отверстия
располагают в 1 или 2 ряда, в последнем
случае в шахматном порядке, расстояние
между рядами принимают в 2—2,5 раза
Расчет газовой горелки 349
Расчетная схема эжекционной туннельной го-
релки среднего давления с прямым смесителем
1 — регулировочная заслонка для изменения
количества эжектируемого воздуха; 2 — газовое
сопло; 3 — всасывающий коллектор смесителя; 4 —
камера смешения горловины; 5 — горловина эжек-
тора; б — диффузор; 7—головка горелки огневой на-
садок; 8 — огнеупорный туннель
больше шага отверстий. Для обеспечения
распространения пламени от отверстия к
отверстию и предотвращения слияния
факелов шаг между отверстиями
принимают в 2,4—2,8 раза больше
диаметра отверстий. Расчет эжекц.
смесителя основывается на трех законах:
импульсов (кол-ва движения), сохра-
нения энергии и массы. При низком дав-
лении газа его сжимаемостью пренебрега-
ют. За расчетный режим принимают
оптим., создаваемое при заданном коэфф,
эжекции макс, избыточное давление
смеси после эжектора, к-рое должно соот-
ветствовать потерям давления, получ. при
расчете головки горелки. В противном слу-
чае вводят коррективы в конструкцию го-
ловки или эжектора. Для атм. горелок с
малой скоростью эжекции А Рем/
/ А Ргаз “ 2 p2/F - р 2k/F2 (1 + и) (1 + uS),
где Д Ргаз — давление газа перед соплом
горелки; /4С — коэфф, расхода сопла;
F“Fr/Fc — отношение площадей гор-
ловины Fr эжектора и сопла Fc; к — ко-
эфф. потерь энергии в эжекц. трубке; и-
“ a'Vo/S — коэфф, эжекции, равный
отношению засасываемого воздуха к рас-
ходу газа; S — плотность газа относитель-
но плотности воздуха. Ур-ние
оптимизируют из условия, что величина
Д Рем/Д Ргаз—макс. Расчетное ур-ние го-
ловки ГОреЛКИ ИМеет_ВИД_Д Рем/А. Ргаз “
=/4dtl(l + u) (1 + uS)Fl2/F2, гдеП —
отношение площади горловины Fr к пло-
щади выходных отверстий газовоздушной
сме-си Fo.
При совместном решении ур-ний
эжектора и головки горелки определяют
все размеры эжекц. смесителя и необ-
ходимое давление газа Д Ргаз при
оптимальном значении Fc. Если давление
Схема вихревой горелки турбулентного сме-
шения с периферийной подачей газа
1 — амбразура; 2 — газовый коллектор; 3 — кольце-
вой канал охлаждающего воздуха; 4 — входной воз-
душный патрубок; 5—улиточный завихритель; б —
стенка воздушного канала; 7— туннель; л — количе-
ство отверстий в ряду; d — диаметр отверстий
(индекс б — больших, м — малых); 5 — шаг между
большими отверстиями
газа задано, то соответственно должны
быть скорректированы коэфф, и и к. Пос-
ледний зависит от типа эжекц. трубки.
Площадь выходного сечения газового соп-
ла Fc = ^с^ргаз/(2ДРшзУ> где р газ —-
плотность газа.
Расчет горелок газовых туннельных
среднего давления имеет свои особен-
ности. При расчете головки горелки зада-
ются значением диаметра выходного
отверстия горелки do- Выбирают выход-
ную скорость газовоздушной смеси иъ в
зависимости от скорости проскока пла-
мени. Определяют плошадь выходного
отверстия головки горелки Fo-(2(1 +
+aV0)/wo, где а — коэфф. избытка возду-
ха. Далее рассчитывают коэфф, потерь
энергии Xi в головке горелки и туннеле.
Для горелок среднего давления с полным
предварит, смешением газа с воздухом
используют эжекц. смесители с большой
скоростью эжекции. Характеристическое
ур-ние для таких смесителей имеет вид
Д РсмД Ргаз Рс г/1 ч
----------- = —5 +д)х
ЕР F > 7\2
ег (£F ) •
х (l+uSy-kz^S
где Ер, EF-/(PiP2y ) — поправочные ко-
эфф., учитывающие расширение газа при
истечении его из сопла (Pi, Рг — давление
газа соответственно до и после сопла); —
показатель адиабаты газа; кг — коэфф.,
учитывающий потери энергии во всасыва-
ющем коллекторе.
Горелку рассчитывают на оптим.
режим, при к-ром давление, создаваемое
эжекц. смесителем, макс, и должно быть
равно потерям давления в головке и тунне-
ле с учетом противодавления (разреже-
ния) в топке. Площадь выходного
сечения сопла Fc - Q/(e/4c)“
“1/ргаз^(2АРгазУ, е- Vep /ер.
Если скорость истечения газа из соп-
ла меньше критич., т.е. Рг/Pi (Рг/Р1)кр,
Расчетная схема расположения струй в
цилиндрической горелке
1 — стенка воздушного канала; 2 — закрученный
поток воздуха; 3,5 — газовые струи, истекающие из
больших и меньших отверстий; 4 — туннель; б — га-
зовый коллектор; Я — глубина проникновения газо-
вой струи в воздушный поток по наружному конту-
ру; й —тоже, по оси газовой струи; I— расстояние от
оси газовой струи до топки (индексы б км относятся
к струям большого и малого диаметров)
то проектируют сужающее сопло (для ме-
тана (Рг/Р1)кр~ 0,546, что соответствует
(Д Ргаз)кр “ 86 кПа. При давлении газа
перед горелкой больше критич. применя-
ют сопла Лаваля.
Расчет горелок газовых турбулент-
ного смешения заключается в опреде-
лении размеров закручивающего устрой-
ства (завихрителя), диаметра, числа и
расположения отверстий для выхода газо-
вых струй d0 в воздушный поток и необ-
ходимых давлений воздуха и газа перед го-
релкой. Горелки турбулентного смешения
проектируют с центр, и периферийной
подачей газа в закруч. или плоскопаралл.
поток воздуха. По способу подвода возду-
ха, к-рый влияет на организацию закруч.
факела, горелки можно разделить на след,
типы: с простым тангенц. (тип Т), улиточ-
ным тангенц. (У), тангенц. лопаточным
(ТЛ), аксиальным лопаточным (А) и
аксиально-тангенц. (АТ). Осн. парамет-
ром, определяющим хар-ки закруч. пото-
ка, является интенсивность п его крутки.
Она характеризуется отношением момен-
та кол-ва движения закруч. потока к
произведению кол-ва движения потока на
диаметр канала. Для вихревых горелок
всех типов рекомендуется задаваться зна-
чениями п в диапазоне 0,6—1,5. Расчетза-
кручивающего устройства горелок типов Т
и У сводят к определению геометрии, раз-
меров входного патрубка (спирального ка-
нала) по выбранному значению п. Для го-
релок с лопаточными завихрителями
определяют число (не более 24) и гео-
метрии. размеры лопаток: длину, толщину
и угол их наклона (обычно 20—45°). Пло-
щадь воздушного тракта FB - QQk! (Q/F),
где Qk — низшая теплота сгорания газа;
350 Расчет переменных режимов водоподогревателей
Q/F— тепловое напряжение поперечного
сечения выходного канала, принимаемое в
диапазоне 35—40 МВт/м2.
Отверстия для выхода газа из коллек-
тора рассчитывают из условия желаемого
распределения газовых струй в воздушном
потоке. Газовые струи должны распола-
гаться в зоне макс, скоростей воздушного
потока с зазорами, не пересекаясь, не
сливаясь. Отверстия в газовом коллекторе
располагают в один или два ряда. Диаметр
отверстий первого ряда по направлению
движения воздуха больше диаметра
отверстий второго ряда. Диаметр струй
Д:тр, принявших направление движения
потока воздуха, равен 0,75/z, где h. — рас-
стояние от плоскости выходного отверстия
до оси струи. Макс, шаг газовых отверстий
в ряду принимают больше .Остр. Число
отверстий и их размеры рассчитывают в
след, порядке. Вначале рассчитывают
большие отверстия, принимая, что через
отверстия большого диаметра подают 70 %
общего расхода газа. После определения
диаметра больших отверстий рассчитыва-
ют скорость и суммарную площадь
больших отверстий. Диаметр газового кол-
лектора определяют по скорости газа, рав-
ной 15—20 м/с. Необходимое давление
газа находят по ф-ле АРгаз-
“"[1/(ЕрДг.о )] (Wp2р газ/2), где [Л г.о — KO-
эфф. расхода газовых отверстий.
РАСЧЕТ ПЕРЕМЕННЫХ РЕЖИ-
МОВ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ —
определение параметров теплоносителей
и тепловых потоков при нерасчетных
режимах работы. Предполагается, что
известны площадь поверхности нагрева
подогревателя, расход теплоты и парамет-
ры теплоносителей; необходимо
рассчитать новые параметры тепло-
носителей и расхрд теплоты при др. нерас-
четном режиме, т.е. пересчитать режим
теплообменного аппарата. Для этого
удобно пользоваться безразмерными пара-
метрами О, е и со , к-рые определяют для
греющего и нагреваемого теплоносителей:
9r-w?/Wx, e^Wx/Wf, 0г0х i-, ег=
-Д/г/ A tmax, 6Х - Д tx/ Atmaxi Бг/е X “
“Atr/Atx; a>t~KF/Wr, (Ox“KFlWx,
(в г/ <о х- Wx/Wr, где 17- GC — тепловой
эквивалент расхода теплоносителя, Вт/°С
[здесь G — расход теплоносителя, кг/с;
С — уд. теплоемкость, Дж/ (кг -°C) ]; е г —
степень охлаждения греющего тепло-
носителя; Д /г — разность темп-р; е х —
, степень нагрева холодного теплоносителя;
Д /г — разность темп-р; Д tmax — макс,
разность темп-р между греющим и нагре-
ваемым теплоносителями (разность вход-
ных темп-р); ш — безразмерная хар-ка
теплообменника.
Для теплообменника с известными
площадью поверхности нагрева и др. конст-
руктивными хар-ками существует три ур-
ния: баланса теплоты для греющего и нагре-
ваемого теплоносителей и »пеплопередачи.
Число параметров, полностьюхарактеризу-
ющих режим водоподогревателя, включает
четыре темп-ры и два расхода греющего и
нагреваемого теплоносителей, а также рас-
ход передаваемого тепла (при паровом обог-
реве одна Темп-ра выпадает). Следователь-
но, при пересчете теплообменника четыре
параметра должны быть заданы, а три опре-
делены из ур-ний. Ур-ние теплопередачи
включает трансцендентную функцию (ло-
гарифм отношения темп-р) и в явном виде не
решается. Решение получают, используя
безразмерные параметры •
_1)/(е^М)_0).
Такое ур-ние можно написать для
греющего и нагреваемого теплоносителей.
В зависимости от постановки задачи
используют разные комбинации привед.
соотношений. Выражения для е через
темп-ры отражают ур-ния балансов теп-
лоты; через ш и 9 описывают теплопере-
дачу в водоподогревателе. При любой пос-
тановке задачи можно использовать не бо-
лее трех ур-ний, остальные будут удовлет-
ворены тождественно.
Частой задачей при расчете тепловых
схем тепловых пунктов систем теплос-
набжения является пересчет теплооб-
менника при изменении расхода тепло-
носителя. Расчетные значения безразмер-
ных параметров 9 , е и ив известны.
Пересчет их на новый режим производят
по следующим соотношениям: __ _0_г“
-0гр(И'г/И'х); 9хЧ./вг, (о г-а» г”(К/ИО;
о)Х - w г 0 г, где W^W/W® — отношение
нового эквивалента расхода к расчетному;
К — отношение нового коэфф, теплопере-
дачи к расчетному (если изменение ко-
эфф. теплопередачи не учитывают, то
Х»1.)
По получ. значениям 0 и су по ф-ле
рассчитывают е . Входные темп-ры тепло-
носителей известны, поэтому, зная е ,
определяют выходные темп-ры. Расход
теплоты для водонагревателя вычисляют
по балансу для любого теплоносителя: Q “
-1УД/.
РАСЧЕТНОЕ ЦИРКУЛЯЦИОН-
НОЕ ДАВЛЕНИЕ — общее (насосное и
естеств.) давление циркуляционное, к-рое
выбирается для обеспечения расчетного
гидравлич. режима в системе отопления.
Р.ц.д. выражает располагаемую разность
давлений, к-рую в расчетных условиях
можно израсходовать на преодоление
сопротивления движению тепло-
носителя в системе отопления, т.е. при ее
гидравлич. расчете. Применительно к
системе водяного отопления разность
давлений, создаваемая насосом (насосное
циркуляц. давление), постоянно; естеств.
разность давления (естеств, циркуляц.
давление) переменна — подвержена не-
прерывному изменению в течение
отопительного сезона вследствие возра-
стания или уменьшения плотности воды в
разл. частях системы. Поэтому .общее
(суммарное) давление циркуляц. также
переменно. Взаимодействие пост, насос-
ного и перем, естеств. давлений циркуляц.
вызывает отклонение от расчетного
гидравлич. режима системы отопления,
что отражается на кол-ве поступившей в
отопительные приборы нагретой воды и в
итоге вызывает несоответствие теплоот-
дачи отопит, приборов теплопотерям
помещений, т.е. разрегулирование систе-
мы отопления. Это взаимодействие
различно в разных по конструкции систе-
мах водяного отопления, к-рые можно раз-
делить на 2 группы: 1 — вертик. однотруб-
ные и бифилярные системы и 2 —
горизонт, однотрубные, бифилярные и
двухтрубные системы. Для вертик. однот-
рубных и бифилярных насосных систем
Р.ц.д. определяется как сумма давления,
создаваемого циркуляционным насосом
или передаваемого в систему отопления
через смесительную установку (А Рн), и
естеств. циркуляц. давления (АРС),,
возникающего при высшей (расчетной)
темпе-ре греющей воды в той или иной
системе, т.е. А Рр“ АРн + А Ре.
Для насосных систем отопления вто-
рой группы Р.ц.д. находится путем сло-
жения насосного давления (А Рп) с умень-
шенным на 60% естеств. давлением
(0,4 А Ре): А Рр “ А Рн + 0,4 А Ре. Этим са-
мым расчетный гидравлич. режим в систе-
мах второй группы относится к средней
темп-ре отопит, сезона — периоду вре-
мени наиболее длит, стояния одной и той
же темп-ры наружного воздуха и тепло-
носителя в системе отопления. Выбор раз-
ных периодов отопит, сезона для опреде-
ления Р.ц.д., а следовательно, для
гидравлич. расчета двух разл. групп
систем насосного водяного отопления, де-
лается с целью поддерживать при их экс-
плуатации возможно дольше необ-
ходимую теплоотдачу отопит, приборов,
т.е. способствовать тепловой ус-
тойчивости систем отопления. Р.ц.д.
для любого вида систем отопления с
естеств. циркуляцией теплоносителя на-
ходят как циркуляц. давление, возникаю-
щее вследствие охлаждения нагретого теп-
лоносителя в теплопроводах и отопит.
Приборах при темп-ре наружного воздуха,
принятой для проектирования отопления
зданий и сооружений в данной местности.
РАСЧЕТНЫЙ ДЕБИТ (РАСХОД)
ГЕОТЕРМАЛЬНОГО ТЕПЛОНОСИ-
ТЕЛЯ — расход геотермальной воды,
равный суммарному макс, дебиту эксплу-
атац. скважин термоводозабора, соответ-
ствующий утвержд. режиму его эксплуа-
тации.
Ребристая труба 351
РАСЧЕТНЫЙ РАСХОД ГАЗА —
основа для определения диаметров газопро-
водов и пропускной способности оборудо-
вания газовых сетей. Т.к. гор. системы газо-
снабжения не имеют аккумулирующих
емкостей, за расчетные расходы принимают
макс, часовые расходы газа. Для гор. газо-
проводов всех давлений и назначений их
определяют по годовым расходам и макс, ко-
эфф. неравномерности потребления газа
(2ч.г,пах“а ”“.Кч.гта Огод/8760 “ где
Оч.гшахи 0год — макс, часовой расход газа за
год и годовой расход; Кч.ггаах—макс, коэфф,
неравномерности потребления за год; т —
число часов использования максимума. Ко-
эфф. Кч.гтах можно определить через месяч-
ный, суточный ичасовой коэффициенты со-
ir шахгл maxrr max
01 ношением лч.г Ам Ас Ач
Коэфф. Кч.гта* в осн.зависит от числа
потребителей газа. Процесс расходования
газа для большинства потребителей имеет
случайную природу, поэтому у отд. пот-
ребителей пики расхода газа нс совпадают
во времени. При сложении графиков рас-
хода газа из-за разновременности пиков
они уплотняются и неравномерность
уменьшается. Пик суммарного графика
всегда меньше суммы пиков слагаемых
графиков. Чем больше потребителей
присоединено к газопроводу, тем меньше
будет неравномерность потребления и,
следовательно, значение Кч.гтах.
Для определения макс, расходов газа
в сетях обычно используют число часов
использования макс, т (или 1/т), к-рое
связано с коэфф, неравномерности соотно-
шением т “ 8760/Кч.гтах. Значения т свя-
зывают с численностью населения, напр.,
для малого города с населением в 100 тыс.
человек т ~ 2800. Расчетное значение т
следует выбирать по головному участку
гидравлически связанной сети. Для круп-
ных коммунальных предприятий число т,
определ. опытным путем, приводится в
СНиПу. Для пром, предприятий т в осн.
зависит от числа рабочих смен. Расчетные
расходы газа для внутридомовых и квар-
тальных сетей определяют по двум мето-
дам, основ, на коэфф, одновременности
или неравномерности. При первом методе
макс, часовые расходы газа находят,
используя коэфф, одновременности,
включения газовых приборов квартир в
п
пик потребления <2гпах “ 2 Ло£?номлМ, где
1
Ко — коэфф, одновременности работы га-
зовых приборов однотипных квартир,
определяемый по общему числу присо-
п
един, квартир 2 Nr, п — число типов
1
квартир; бном-i — номин. расход газа
приборами квартиры типа i; Ni — число
квартир типа г.
Коэфф, одновременности учитывает
вероятность одноврем. работы газовых
приборов в пик потребления. Чем больше
приборов присоединено к газопроводу, тем
меньше вероятность одновременной их
работы и тем меньше Ко. КОэфф. одновре-
менности определяется соотношением
Ко - ш/n, где п — общее число газовых
приборов; т — число газовых приборов,
работающих в пик потребления.
Потребление газа в квартирах расс-
матривают как случайный процесс, при
этом коэфф, одновременности с ростом
числа квартир будет приближаться к вероят -
носги включения газооборудования одной
квартиры в пик потребления Р. Это следует
из предельной теоремы Бернулли о повторя-
емости опытов. Зная вероятность Р, можно
по формуле Бернулли рассчитать вероят-
ность включения в пик потребления не более
т квартир из общего числа п. Эта вероят-
ность является доверит, вероятностью и
определяет точность расчета. Обычно
принимают доверит, вероятность равной
0,95. Зная т и и, рассчитывают К. В СНиПе
приведены значения коэфф, одновремен-
ности в зависимое™ от числа квартир и их
газооборудования. Данный метод неучиты-
вает населенности квартиры. Если в одно-,
двух- и трехкомнатных квартирах установ-
лены четырехконфорочные плиты (так час-
то и бывает), то расчетные расходы газа во
всех трех случаях будут одинаковы, а
фактич. различны, что приведет к
увеличению диаметров газопроводов в ма-
лонасел. квартирах. Следовательно, метод
коэфф, одновременности дает правильные
результаты только при соответствии газо-
оборудования населенности квартиры.
Метод коэфф, неравномерности лишен
отмеч. выше недостатка. По нему расчетные
расходы определяют с учетом населенности
квартиры по годовым расходам газа и ко-
эфф. неравномерности его потребления
п
^-2 ЯчГтах(епад/8760)М, где 0ГОД-
1
годовое потребление газа квартирой типа I.
Значение £?ГОд зависит от характера потреб-
ления (на приготовление пищи или пищи и
горячей воды) и числа людей, живущих в
квартире. Величина Qmax не зависит от
номин. расходов газооборудования
квартиры. При определении расчетныхзна-
чепий коэфф. Кч.гтах используют опытные
данные и пересчеты расходов по коэфф,
одновременности при строгом соответствии
мощности установл. газооборудования насе-
ленности квартиры. При расчете внутрице-
ховых газопроводов лучше использовать ме-
тод коэфф, одновременности, т.к. по техно-
логич. соображениям не может быть несоот-
ветствия мощности установленного
оборудования потребностям цеха, а коэфф,
одновременности численно оценить легче,
чем коэфф, неравномерности.
РЕБРИСТАЯ ТРУБА — отопитель-
ный прибор конвективного типа, представ-
ляющий собой чугунную трубу с фланцами
Ребристая груба чугунная с литыми круглыми
ребрами
1 — фланцы; 2 — ребра; 3 — канал для прохода тепло-
носителя
на концах, наружная поверхность к-рой
покрыта совместно отлитыми тонкими реб-
рами диаметром 175 мм. Площадь внешн.
поверхности Р.т. во много раз больше, чем у
гладкой трубы таких же диаметра и длины.
Вследствие этого Р.т. отличается значит.
I иютностыо теплового потока .Кее недостат-
кам относят: большую металлоемкость
[показатель теплового напряжения массы
металла 0,25 Вт/(кг-°C) ] J малую механич.
прочность ребер, трудность очистки от
Ребристая труба биметаллическая (двухъярус-
ная модификация)
1 — калач; 2 — алюминиевое спирально-накатное
оребрение; 3 — короткая резьба; 4 — распорка
пыли, непривлекат. внешн. вид. Этот уста-
ревший чугунный отопительный прибор за-
меняется стальной трубой с ребрами (напр.,
прибором "Коралл" с прилитыми
алюминиевыми ребрами глубиной всего
70 мм). Круглые Р.т. имеют длину 1,1,5 и
2 м, устанавливаются горизонтально в неск.
ярусов, соединяются по змеевиковой схеме
на болтах с помощью калачей — фланцевых
двойных отводов — и контрфланцев, обра-
зуя компактный мощный отопительный
прибор. Выпускаются также стальные тру-
бы со спирально-навивными ребрами или
проволочными петлями (оцинков. горячим
352 Регенеративный тешюутилизатор
способом или окрашенные) и ребристые
биметаллич., представляющие собой сталь-
ные трубы диаметром 25—40ммсоспираль-
но-накатными алюминиевыми ребрами на-
ружным диаметром до 100 мм. Стальные и
биметаллич. Р.т. соединяют между собой и с
теплопроводами на резьбе или на сварке.
РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛОУТИ-
ЛИЗАТОР — теплообменный аппарат, в
к-ром теплота передается поочередным
соприкосновением нагретой ихолодной сре-
ды с поверхностями од ной и той же теплоак-
кумулирующей насадки. Р.т. бывают
стационарные переключающиеся и враща-
Рсгенсративные теплоутилкзаторы
а — стационарные переключающиеся; б — враща-
ющиеся, 1 — переключающиеся клапаны, 2 — теп-
лоаккумулирующая насадка, 3,4—секторы приточ-
ного и вытяжного воздуха, 5—продувочный сектор,
6—электродвигатель с редуктором, 7— корпус
ющиеся. Первые выполняют в виде насадок
из металлич. стружки, гравия, щебня и др.
материалов, к-рые попеременно переклю-
чаются вручную или автоматически в поток
греющей или нагреваемой среды, т.е. с
режима поглощения на режим отдачи тепл-
оты. ЭтиР.т. не получили широкого распро-
странения гл. обр. из-за громоздкости и
трудности обеспечения необходимой гер-
метичности переключаемых воздушных
клапанов.
Широко распространенные враща-
ющиеся Р.т. изготовляют в виде плоского
цилиндра-насадки, разделенного на сек-
торы, заполн. гладкими или гофриров. ме-
таллич. или пластмассовыми листами,
сетками или стружками. Вращающиеся
Р.т. могут передавать только либо явную,
либо полную (явную и скрытую) теплоту.
В последнем случае теплообменники на-
зываются ’ энтальпийными или
сорбирующими. Их насадки выполняют
из тонколистового асбеста, картона, бу-
маги, целлюлозы и т.п. сорбирующих ма-
териалов, обработ. в растворе хлористого
лития. Корпус воздухо-воздушных Р.т.
разделен на три сектора: через один про-
ходит греющий вытяжной воздух, через
другой — нагреваемый приточный воз-
дух, третий небольшой сектор является
продувочным шлюзом для удаления за-
грязн. вытяжного воздуха, увлекаемого
насадкой. Движение теплообменива-
ющихся потоков организуется по противо-
точной схеме. Насадка вращается с часто-
той 5-20 мин'1 и теплоаккумулирующая
масса, проходя через поток вытяжного воз-
духа, воспринимает теплоту, а затем, про-
ходя через поток нагреваемого воздуха,
отдает ее. Края ротора прилегают к уплот-
нениям в корпусе, к-рые разделяют воз-
душные потоки с разл. темп-рой. По срав-
нению с рекуперативным теплоутилиза-
тором вращающиеся Р.т. обладают боль-
шой компактностью, меньшими
аэродинамич. сопротивлением и металло-
емкостью; кроме того, при их применении
отпадает необходимость непрерывного
удаления конденсата. Осн. недостатки
этихР.т.: перетекание загрязн. воздуха че-
рез уплотнения при вращении ротора
(0,07—2%), вследствие чего они
непригодны для применения в чистых и
стерильных помещениях, помещениях ка-
тегорий А и Б, а также для утилизации
теплоты воздуха, содержащего вредные
вещества 1-го класса опасности.
Эффективность современных враща-
ющихся Р.т. зависит от скорости
движения воздуха, частоты вращения и
свойств теплоаккумулирующей насадки и
достигает 0,9.
Осн. назначение Р.т. — утилизация
теплоты отходящих газов и вытяжного воз-
духа. Технологич схема утилизации тепло-
ты вращающимися Р.т. аналогична схеме с
применением воздухо-воздушных рекупе-
раторов, за исключением того, что
регулирование темп-ры приточного воздуха
и борьба с обледенением теплообменной
поверхности здесь могут осуществляться
путем изменения частоты вращения ротора.
РЕГЕНЕРАТОР АКТИВНОГО
ИЛА — часть коридоров аэротенка, в к-
рую поступает ил, уплотнившийся во
вторичных отстойниках, с концент-
рацией, значительно превышающей его
концентрацию в аэротенках. Это позволя-
ет увеличить массу ила в сооружениях,
общую скорость процесса очистки сточ-
ных вод, сократить его продолжительность
и объем аэротенка. С помощью системы
распределения сточной воды и цирку-
ляционного ила соотношение между объе-
Схема регенератора активного ила
1 — аэротенк; 2 — исходная сточная вода; 3 — регене-
ратор, 4 — циркуляц активный ил, 5 — иловая смесь
во вторичные отстойники
мом Р.а.и. и аэротенка, называемое сте-
пенью регенерации ила, можно изменять в
пределах 25—75%. Необходимость и сте-
пень регенерации ила обусловлены
разницей в скоростях сорбции загряз-
нений и внутриклеточного окисления, ко-
торые определяют экспериментально для
каждого вида сточных вод. В Р.а.и.
происходит окисление сорбированных в-в
и, следовательно, подготовка ила для след,
цикла сорбции. Регенерацию активного
ила применяют при очистке сточных вод с
огносительно высокой концентрацией за-
грязнений.
РЕГЕНЕРАЦИОННЫЕ РАСТ-
ВОРЫ ИОНООБМЕННЫХ УСТАНО-
ВОК — водные растворы хим. реагентов,
используемых для восстановления обмен-
ных свойств ионообменных материалов
(катионитов и анионитов), применяемых
в установках умягчения и обессоливания
воды. Солесодержание Р.р.и.у. достигает
5—20 г/л, что в неск. раз превышает соле-
содержание искодной воды. Р.р.и.у. по
этому показателю относят к разряду сточ-
ных вод. Согласно водоохранным нормам
Р.р.и.у. не могут быть направлены ни в во-
доемы, ни в городскую канализацию без
предварит, обработки и очистки или раз-
бавления, т.к. они загрязняют водоемы
минеральными солями.
Технология обработки Р.р.и.у. опре-
деляется содержанием компонентов в
сточных водах, зависящим от типа
ионитовых фильтров, возможности
применения для обработки определ.
реагентов и полноты утилизации получае-
мых побочных продуктов. Самая простая
технология обработки таких вод заключа-
ется в выделении в процессе регенерации
ионообменных фильтров наиболее мине-
рал изов. их части с последующим извест-
ково-содовым ее умягчением. Раствор
после обработки содержит преимущест-
венно хлористый натрий и может исполь-
зоваться для последующих регенераций
фильтров. В отд. случаях для осаждения
магния можно вместо извести использо-
вать едкий натр.
При использовании едкого натра уп-
рощается эксплуатац. установок по обес-
соливанию и умягчению воды, снижается
общее кол-во образующегося осадка, но
неск. ухудшаются свойства шлама и эко-
номия. показатели. Сброс отработавшего
регенерац. раствора (ОРР) носит залпо-
вый характер, поэтому при небольшом
числе регенераций и ионообменных
фильтров умягчение раствора целесооб-
разно производить периодически с
использованием баков-отстойников. При
значит, числе регенераций натрий-
катионовых фильтров предпочтительно
усреднение ОРР с последующим умяг-
чением в осветлителях воды. Этот
процесс оценивают двумя параметрами:
Регенерация ионообменных смол 353
получением Р.р.и.у., подлежащих
использованию, и созданием условий раз-
деления жидкой (NaCl) и твердой (шла-
ма) [СаСОз и Mg(OH)2] фаз. Он опреде-
ляет пропускную способность установок, в
к-рых происходит обработка ОРР, и
зависит в осн. от содержания в образую-
щейся взвеси гидроксида магния
Mg(OH)2.
Независимо от типа установок, в к-
рых происходит реагентное умягчение
ОРР, предусматривается уплотнение
шлама, к-рое зависит от хим. состава и
исходной концентрации твердой фазы. В
целях утилизации шлам может использо-
ваться в качестве пластификатора при
приготовлении растворов для кирпичной
кладки и изготовлении линолеума, а так-
же наполнителя при произ-ве бумаги и
резины, для нейтрализации кислых
производств, сточных вод и очистки сточ-
ных вод от красителей и нек-рых в-в, обус-
ловливающих ХПК. Шлам также может
складироваться в накопителях и при
технико-экономич. обосновании подвер-
гаться механич. обезвоживанию.
С целью уменьшения сброса избыт-
ка ОРР возможно концентрирование его
упариванием или электродиализом.
Узел концентрирования устанавливают
как до реагентного умягчения, так и
после него. Для исключения применения
дефицитной соды, произ-во к-рой неэко-
логично, может применяться техно-
логия, предусматривающая кон-
центрирование ОРР на Na-катионито-
вых фильтрах с разделением солей. При
этом получают кристаллич. повар, соль,
возвращаемую на регенерацию
филыпров, и товарный 35—40%-ный
раствор хлоридов кальция и магния, к-
рый может использоваться при низко-
темп-рном произ-ве нек-рых сортов це-
мента. Технология обработки ОРР; не
требующая применения кальциниров.
соды, основана на использовании суль-
фата натрия для регенерации Na-
катионитовых фильтров. При этом в ОРР
будут содержаться сульфаты натрия,
магния, кальция. Пересыщение раствора
обусловливает выделение сульфата
кальция, а дополнит, обработка известью
приводит к образованию гидроксида
магния. После доукрепления технич.
сульфатом натрия обработ. раствор на-
правляют на регенерацию фильтров. Для
предотвращения гипсования загрузки
при регенерации Na-катионитовых
фильтров сульфатом натрия следует под-
держивать скорость движения раствора в
фильтре не менее 8—10 м/ч при концен-
трации этого раствора не более 1,5—2 %.
В том случае, когда требования пот-
ребителя к умягченной воде ограничены
содержанием в ней кальция, возможно
использование раствора после выде-
ления из него сульфата кальция и добав-
12 Заказ 4724
ления серной к-ты, при этом магний из
ОРР не удаляется. При фильтровании
воды через катионит, регеиериров.
описанным способом, из нее будут уда-
ляться только ионы Са"+ при проскоке
ионов Mg2+. Важным в данной техно-
логии является использование на водо-
подготовит. установке одного реагента —
серной к-ты, а также получение в каче-
стве побочного продукта чистого сульфа-
та кальция, к-рый может использоваться
при произ-ве гипсовых вяжущих в-в и
бетонных смесей.
Сточные воды О-анионитовых
фильтров содержат сульфаты, хлориды,
бикарбонаты натрия. Предлагается ОРР
этих фильтров обрабатывать совместно с
ОРР Na-катионитовых фильтров путем
аэрирования. Образующийся при сме-
шении указанных растворов бикарбонат
кальция при аэрации разлагается с выде-
лением углек-ты и нерастворимого карбо-
ната кальция. Остаточное содержание
бикарбоната кальция можно удалить при
обработке раствора известью.
Обработанный раствор после доук-
репления повар, солью используют для
последующих регенераций фильтров.
После накопления в циркулирующем рас-
творе ионов SO42' и Mg + производится их
удаление из ОРР Na-катионитовых
фильтров обработкой известью. До-
стоинством такой технологии является
отсутствие потребности в кальциниров.
соде, недостатком — опасность загипсо-
вывания загрузки Na-катионитовых
фильтров при скорости движения регене-
рац. раствора менее 8—10 м/ч.
Сточные воды аммоний-катионито-
вых фильтров, регенерируемых
хлористым аммонием, содержат
хлориды кальция, магния и аммония.
Обработка ОРР этих фильтров может
производиться в два этапа: первый —
обработка известью с выделением
гидроксида магния, второй — обработка
раствора диоксидом углерода и
аммиаком с образованием осадка карбо-
ната кальция,. После отделения осадка
раствор может использоваться для реге-
нерации фильтров. Сточные воды Н-
катионитовых фильтров обессолива-
ющих установок содержат сульфаты
кальция, магния, натрия и серную к-ту.
Целесообразно ОРР этих фильтров под-
вергать известкованию с выделением
гидроксида магния и сульфата кальция.
После известкования остаточное содер-
жание солей в ОРР будет обусловлено в
осн. сульфатом натрия и сульфатом
кальция на пределе растворимости, т.е.
35—45 мг-экв/л. Практически полно-
стью осадить остаточный кальций из
ОРР можно использованием на втором
этапе обработки кальциниров. соды.
Возможен также вариант обработки
ОРР без использования соды с применением
извести и диоксида углерода в два этапа (но
при достаточном содержании Na2SO«,
эквивалентном растворимости CaSO<0:
первый — с образованием гидроксида
натрия; второй—с образованием карбоната
натрия с осаждением кальция.
Раствор сульфата натрия, если он не
может быть использован на водоподго-
товит. установке, напр., для регенерации
Na-катионитовых фильтров, должен под-
вергаться концентрированию элект-
родиализом или упариванию с полу-
чением товарного реагента. Сточные воды
ОН-анионитовых фильтров содержат
сульфаты, хлориды натрия и избыток
едкого натра. Необходимо стремиться к
макс, уменьшению кол-ва последнего, что
может быть достигнуто путем повторного
использования ОРР для предварит, реге-
нераций. В первую очередь следует
оценить возможность применения ОРР
ОН-анионитовых фильтров на водоподго-
товит. установке, т.е. возможность перево-
да заработанных (перед регенерацией) Н-
катионитовых фильтров в Na-форму их
регенерацией к-той, что способствует
уменьшению расхода к-ты, или регене-
рации Na-катионитовых фильтров, если
они есть в схеме умягчения? При
отсутствии такой возможности ‘необ-
ходимо ОРР ОН-анионитовых фильтров
смешивать с ОРР Н-катионитовых
фильтров, содержащим сульфат натрия, и
направлять на концентрирование с разде-
лением солей.
РЕГЕНЕРАЦИЯ ИОНООБ-
МЕННЫХ СМОЛ — процесс восстанов-
ления их первонач. формы и сорбционной
способности с целью многократного
использования и извлечения ценных ком-
понентов. Р.и.с. может рассматриваться*,
как сдвиг равновесия реакции в сторону,
противоположную процессу сорбции,
происходящему при очистке воды. При
регенерации Н-катионитовых фильтров
растворами к-т обменные реакции проте-
кают по уравнениям: 2 [КАТ] Na +
+H2SO4 -* 2 [КАТ] Н + Na2SO4; [КАТ] гСа +
+ 2НС1-* 2 [КАТ] Н + СаС12.
При регенерации анионитовых
фильтров раствором щелочи происходит
обменная реакция [АН] 2SO4 + 2NaOH-+
-> 2[AH]OH + Na2SO4
Конечный результат регенерации
выражается через восстановленную
обменную емкость, а степень регене-
рации — через отношение восстановлен-
ной обменной емкости к полной. На сте-
пень регенерации ионитов оказывают
влияние такие факторы, как тип ионита,
состав насыщенного слоя, концентрация и
расход регенерирующего в-ва, темп-ра,
время контакта.
При глубокой регенерации, на пос-
ледней ее стадии, извлечение сорбирован-
354 Регенерация коагулянтов
ных ионов требует большого расхода
реагентов. Для практически полной реге-
нерации часто применяемого катионита
КУ-2 от ионов кальция (95—97%) требу-
ется примерно 6 эквивалентов к-ты на 1
эквивалент полной обменной емкости
ионита. Для полного удаления ионов
натрия достаточно 2,5 эквивалента к-ты. В
практике водоподготовки для регенерации
катионообменных фильтров первой сту-
пени, насыщенных ионами Са , Mgz+ и
Na+, расходуется около 1 г-экв H2SO4 на
1 г-экв полной обменной емкости
катионита (80—100 кг H2SO4 на 1 м3 смо-
лы КУ-2). При этом восстановленная
емкость составляет примерно 60 % полной
обменной емкости, т.е. 800 г-экв/м3 смо-
лы; ионы Na+ из смолы вытесняются
практически полностью, а часть ионов
Са2+ и Mgz+ накапливается при прямоточ-
ной регенерации в нижней части загрузки
ионообменного фильтра. При водоподго-
товке Н+-катионитовые фильтры, как
правило, регенерируют разбавленным
(1—1,5%-м) раствором серной к-ты, при
этом регенерирующий раствор пропуска-
ют через слой ионита со скоростью не ме-
нее 10 м/ч, что предотвращает выделение
гипса на зернах смолы. Эффективность
(степень) регенерации Н-катиопита при
удельном расходе серной к-ты 1; 2 и 3 кг-
экв/кг-экв рабочей емкости КУ-2 состав-
ляет соответственно 0,68; 0,85; 0,91 долей
единицы. Для регенерации сильнооснов-
ных анионитов, насыщенных анионами
хлора и сульфатов, необходим двухкрат-
ный избыток вытесняющих ионов в реге-
нерац. растворе. При регенерации слабо-
основных анионитов этот избыток не пре-
вышает полуторакратного кол-ва.
Значит, трудность представляет де-
сорбция ионов, сорбированных ионитами
за счет комплексообразования с фиксиров.
ионами, а также ионов металлов,
гидролизов, и полимеризов. в фазе ионита.
В этих случаях для Р.и.с. используют кон-
центриров. растворы неорганич. (НС1,
HF, HCN, H2SO4 и др.) или органич. (ща-
велевой, лимонной, этилендиаминтетра-
уксусной и др.) к-т и их солей, образу-
ющих с извлекаемыми ионами прочные
комплексные соединения. Регенерация
ионитов, сорбирующих органич. со-
единения по механизму "чистого" ионного
обмена, осуществляется с использованием
тех же растворов, что и при десорбции не-
органич. ионов, или смесью их с органич.
растворителями, хорошо смешива-
ющимися с водой (метанол, этанол,
диоксан, ацетон, этилацетат и др.). Из
отработ. раствора органич. растворитель
отгоняют и используют повторно. В нек-
рых случаях для регенерации гелевых
ионитов используют окислители (NaClO,
Н2О2, КМпО4 и др.), к-рые добавляют в
растворы обычно применяемых реагентов.
Они разрушают сорбиров. примеси до со-
единений с меньшими молекулярными
массами.
РЕГЕНЕРАЦИЯ КОАГУЛЯНТОВ
из осадков водопроводных
станций — прием, позволяющий
уменьшить расход коагулянтов,
повысить экономичность работы очистных
сооружений водопровода и сократить
объем твердых отходов. Существующие
способы Р.к. основаны на растворении
продуктов гидролиза алюминия в к-тах,
щелочах или органич. растворителях. Р.к.
кислотами состоит в добавлении к сырому
частично обезвоженному или сухому осад-
ку раствора к-ты в пропорции, обес-
печивающей переход продуктов
гидролиза коагулянтов в растворенную
форму. Обычно для этой цели используют
разбавл.или концентриров. растворы сер-
ной, реже соляной к-ты. Расход к-ты
близок к стехиометрическому (80—
100 %), а длительность обработки осадка в
зависимости от его состава и возраста сос-
тавляет от неск. минут до неск. часов. Ре-
комендуемые значения pH реге-
нерирующих растворов соответствуют
1,5—3,0. Средняя степень регенерации
солей алюминия к-тами составляет 60—
80%, при этом наличие в осадке органич.
примесей, инертных в-в, соединений же-
леза и марганца ухудшает регенерацию.
По мере развития в осадках кристаллизац.
процессов их растворимость в к-тах умень-
шается. Поэтому для Р.к. рекомендуется
использовать осадки не позднее 4—5 ч
после их осаждения в отстойниках
(осветлителях) или 30—40 мин — после
промывки фильтров. Разновидностью
Р.к. к-тами является обработка осадков га-
зообр. хлором, точнее растворами
хлористоводородной и хлорноватистой к-
т, образующимися при растворении газо-
обр. хлора. Одновременно с Р.к. происхо-
дят обесцвечивание и обеззараживание
раствора коагулянта. Процесс протекает
наиболее полно при расходе хлора,
близком к стехиометрическому, и
pH --2,5. Объем гидроксидного осадка
после кислотной регенерации уменьшает-
ся в 5—10 раз. Для его обезвоживания
используют термич. и механич. методы с
нейтрализацией щелочными реагентами.
После растворения осадков в раствор пере-
ходят загрязнения, сорбиров. в процессе
очистки воды: взвешенные в-ва,
окрашивающие примеси. Поэтому раство-
ры регенериров. коагулянта целесообраз-
но подвергать предварит, отстаиванию
либо обработке хлором или озоном. Иногда
для удаления органич. загрязнений
регениров. растворы обрабатывают
активными углями или подвергают
жидкофазному окислению кислородом
воздуха пои темп-рах 175—250°С и дав-
лении 10—104 кПа. Реже применяют
ультрафильтрацию. Все оборудование,
используемое для кислотной Р.к., должно
быть надежно защищено от коррозии.
Р.к. щелочами применяют
значительно реже. Она заключается в
обработке влажных осадков растворами
карбоната натрия или известковым моло-
ком. При этом регенерируется 20—60%
алюминия. Расход щелочей составляет
100—120% стехиометрического, а
оптимальные значения pH лежат в преде-
лах 10—12. Преимуществами метода ще-
лочной Р.к. являются меньшие концент-
рации органич. в-в в регенериров. раство-
ре, отсутствие необходимости предварит,
уплотнения (высушивания, про-
каливания) осадка перед регенерацией, а
также нейтрализации вторичного осадка;
недостатками — меньшая степень Р.к. и
более низкая концентрация регенериров.
раствора.
Для более полного извлечения
алюминия из растворов регенериров. коа-
гулянтов применяют органич. экстрагенты
и катиониты. При использовании метода
экстракции на первой стадии осуществля-
ют кислотную регенерацию. Затем к реге-
нериров. раствору Добавляют аэкстран-
гент, селективный к ионам алюминия
(напр., смесь моно- и ди-2-
этилгексилфосфорной к-т, растворенных
в керосине), и после тщательного пере-
мешивания производят разделение смеси в
сепараторе. Наконец, с помощью серной
к-ты выделяют из органич. фазы катионы
алюминия. Преимущество этого метода по
сравнению с кислотной и щелочной реге-
нерациями состоит в очень высокой (до
99%) степени извлечения катионов А1 ,
недостатки — в сложности и пожароопас-
ности технологии. Применение метода
ионного обмена с помощью катионита КУ-
2 позволяет извлечь до 99,5% А13+. Одна-
ко, несмотря на преимущества очистки во-
ды с регенерацией отработавших коагу-
лянтов, этот метод не получил пока повсе-
местного применения.
РЕГЕНЕРАЦИЯ СОРБЕНТОВ —
восстановление сорбц. свойств сорбентов,
содержащих загрязнения, поглощенные
ими в процессе очистки воды. Использу-
ются след, методы Р.с.: термич.(высоко-
темп-рная) — при темп-ре более 500°С;
тепловая (низкотемп-рная) — при темп-
ре 100—1400°С, электротермии, гра-
нулиров. активных углей; хим. —
активных углей, минер, иуглеминер. сор-
бентов; электрохим. активных углей;
биологич.
Тепловую, хим. и биологич. регене-
рацию можно осуществлять непосредст-
венно в адсорберах, термич. — вне адсор-
беров. Хим. обработка сорбентов жидкими
или газообразными реагентами при темп-
рах до 100°С приводит к десорбции или де-
струкции сорбата. Примеры ее приме-
нения: десорбция фенолов (2—5%-м рас-
Регулирование вентилятора 355
твором едкого натра), отмывка (де-
сорбция) соединения тяжелых металлов
(2—5%-м раствором к-ты), десорбция ам-
мония (5— 10 % -м раствором повар, соли).
В очистке воды практич. применение на-
ходят лишь минер, экстрагенты (к-ты,
щелочи) и нек-рые органич. растворители
(четыреххлористый углерод).
Тепловая регенерация — последоват.
процессы десорбции и деструкции загряз-
нений, осуществляемые при нагревании
сорбентов паром или инертным: газом без
карбонизации органич. сорбата. Примеры
применения: десорбция углеводородов
парафинового ряда Сз-Сы; десорбция
фенола — 260—340°С; десорбция капро-
лактама — 300—340°С; десорбция ксило-
• ла — 260—280°С. Продукты десорбции и
деструкции загрязнений хим. и тепловой
регенерации конденсируются и подверга-
ются переработке (в т.ч. утилизации) как
концентриров. сточные воды. Рациональ-
ное кол-во элюатов хим. и тепловой реге-
нерации 1—5% объема очищ. воды. Ин-
тенсификация этих методов Р, с. в отд. слу-
чаях возможна с помощью катализаторов
(в т.ч. соединений тяжелых металлов —
железа, марганца и др.), а также
кремнийорганич. в-в.
Нагрев сорбентов паром целесообраз-
нее вследствие более дешевой переработки
элюатов. Хим. и тепловая регенерация
применяется в осн. на локальных очистных
сооружениях пром, предприятий произ-
стью 1—5 тыс. м3/сут, хим. регенерация —
при очистке сточных вод гальванич.
производств, предприятий хим. пром-сти и
- обработки цветных металлов и их руд.
Термин, и электротермии, регене-
рации используются для восстановления
сорбц. свойств активных углей, содер-
жащих нелетучие, недесорбируемые и
термонестабильные компоненты сорбата.
Принцип этих методов Р.с. — последоват.
термодеструкция сорбата до летучих про-
дуктов и конденсирующихся (коксу-
ющихся) полупродуктов с их последую-
щей реактивацией агентами-активато-
рами (Ог, НгО, СОг и др.), сопровождаю-
щейся образованием вторичного
. активного угля и вторичных летучих про-
дуктов, и дальнейшим дожитом всех
летучих продуктов. Оптим. условия
применения термин, и электротермии,
регенераций: темп-ра 650—920°С, содер-
жание в реактивирующей среде кислоро-
да — 0,1—2%, водяного пара — 2—30%,
время термообработки при темп-pax выше
500°С — 2—20 мин. Электротермич. реге-
нерация осуществляется за счет внешн.
или внутр, нагрева активного угля
электрич. током в спец, печах непрерыв-
ного действия с поддувом азота или СОг.
Внешн. нагрев сорбента возможен в бара-
банных электропечах типа СБЗ, произ-
стью 10(15)—50(70) кг активного угля в
час, с общим расходом электроэнергии 3—
6 кВт-ч/кг. Внутр, нагрев активного угля
возможен в спец, вертик. печах непрерыв-
ного или периодич. действия (расход
электроэнергии 1,5—3 кВт.ч/кг). Элект-
ротермич. регенерацию целесообразно
применять в случаях высококипящих
органич. сорбатов (tKn ~ 100—450°С) и при
цезначит. содержании коксующихся ком-
понентов сорбата (белков, смол), в т.ч. при
сорбции из воды углеводородов. Термин,
регенерация — осн. тип регенерации
активных углей и углеминер. сорбентов,
используемых для очистки природных и
сточных вод. Она осуществляется в
процессе нагрева и реактивации сорбента
топочными газами, продуктами сгорания
топлива. В качестве топлива используются
газ, керосин, печное топливо при их не-
посредств. контакте с сорбентами, с до-
полнит. подачей пара 'или без него.
Термин, регенерацию выполняют в
вертик. шахтных и многоподовых печах, в
барабанньщ вращающихся печах (ПВ-07,
1,6—2,6 м, длйна 6—18 м) и печах с
кипящим слоем (для высокопрочных сор-
бентов марки АА и МС). Расход топлива
при этой регенерации 0,5—1,5 кг/кг
активного угля, топочных газов 0,5—
2 нм3/кг активного угля. Схема термин, и
электротермич. регенерации включает:
выгрузку сорбента из адсорберов, подачу
их к печи (гидротранспортом или конвей-
ером), отмывку от соединений тяжелых
металлов (если это необходимо), обез-
воживание до влажности 45—60% (на ва-
куум-фильтрах или дренирующих шне-
ках) , собственно термообработку, охлаж-
дение и замачивание регенерир. сорбента,
возврат его в адсорбер. Потери гранулир.
активного угля при термин, и электро-
термии. регенерациях — 10—20% за
цикл. Экономически целесообразны узлы
(цехи) этих регенераций активного угля
произ-стью не менее 10—30 кг активного
угля в час (термин, регенерации не менее
200—300 т/год).
РЕГИСТР — нагреват. элемент
отопительного прибора, представля-
ющий собой систему каналов для
движения теплоносителя в системе отоп-
ления, состоящую из неск. паралл. ниток,
соединенных с двумя вертик. колонками,
через к-рые подается в прибор и отводится
из него теплоноситель. Р. отличается от
змеевика отопительного прибора умень-
шенными потерями давления вследствие
движения расчлененных потоков тепло-
носителя по отд. параллельно располож.
ниткам.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЕН-
ТИЛЯТОРА — изменение подачи возду-
ха и др. параметров работы вентилятора,
осуществляемое спец, регулирующими
устройствами, к-рые можно разделить на
3 группы. В первую входят клапаны, шибе-
Схема регулирования радиального вентилятора
дросселированием
а — зависимость подачи воздуха L от развиваемого
вентилятором давления Р; б — зависимость подачи
воздуха от вентилятора степени открытия дросселя;
N — мощность вентилятора; Г/ — кпд; Л—Е —
рабочие точки; 5дк — степень закрытия дросселя;
1 — вентилятор; 2 — дроссель
ры, задвижки, диафрагмы и т.п. устройст-
ва, дросселирующие сеть (при пост, числе
оборотов), т.е. изменяющие ее хар-ку, но
сохраняющие хар-ку вентилятора. Дрос-
селирование — широко распростран., но
самый неэкономичный способ Р.в., заклю-
чающийся в искусств, введении в сеть до-
полнит. сопротивления (шибера или др.).
При этом сопротивление сети увеличива-
ется, поэтому хар-ка ее становится более
крутой и рабочая точка вентилятора
передвигается из положения А по хар-ке
вентилятора влево вверх, определяя новые
значения параметров — положения Б п В
и т.д. Дросселирование уменьшает мощ-
ность на валу электродвигателя и вместе с
тем повышает долю энергии, расходуемой
при Р.в. (бесполезные потери давления на
шибере ДРш). Чем глубже процесс Р.в.,
тем более непроизводительна затрата
мощности.
Вторую группу образуют элект-
родвигатели пост, 'тока, фрикц. передачи,
гидромуфты, индукторные муфты сколь-
жения и множество др. устройств, изменя-
ющих частоту вращения рабочего колеса
(хар-ка вентилятора) при неизменной
хар-ке сети. Этот способ наиболее эко-
номичный, т.к. при уменьшении подачи
воздуха в данном случае потребляемая
мощность на валу электродвигателя
снижается пропорционально третьей сте-
пени отношения частоты вращения. Этим
способом можно и увеличить подачу воз-
духа, однако применяется он редко. Эко-
номичность всей установки, т.е. вентиля-
тора с приводом, зависит от способа изме-
нения частоты вращения рабочего колеса.
Электродвигатели с реостатом в цепи
ротора (с фазным ротором) позволяют
плавно изменять подачу воздуха в
широких пределах, доступны для авто-
матич. регулирования, но громоздки из-за
значит, размеров жидкостного (обычно
масляного) реостата, к-рый требует пост,
наблюдения и неудобен в эксплуатации.
356 Регулирование системы воздушного отопления
Очень удобен для Р.в. паротурбинный
привод, однако из-за дороговизны и слож-
ности эксплуатации он может быть реко-
мендован для отд. крупных установок.
Иногда для регулирования частоты вра-
щения электродвигателя применяется до-
рогостоящий вентильный каскад. Ре-
гулирование частоты вращения вала
вентилятора с помощью гидромуфты
происходит при неизм. частоте вращения
вала электродвигателя, т.е. используют
обычный асинхр. электродвигатель. Час-
тоту вращения ведомого вала регулируют
изменением подачи рабочей жидкости в
гидромуфту.
Электрич. аналог гидромуфты —•
индукторная муфта скольжения, где связь
между валами осуществляется не жидко-
стью, а магнитным потоком, создаваемым
обмоткой возбуждения. Достоинство
индукторной муфты скольжения — воз-
можность дистанц. управления, однако
из-за высокой стоимости и низкого кпд
она, как и гидромуфта, применяется толь-
ко в крупных установках для неглубокого
Р.в. Для Р.в. мощностью до 10—15 КВт
применяют вариатор частоты вращения
ременный.
Ко второйтруппе регулирующих уст-
ройств можно отнести способы, основан-
ные на изменении ширины рабочего коле-
са с помощью передвижного входного пат-
рубка или передвижного диска. Переме-
щая эти устройства, снижают подачу за
счет уменьшения ширины рабочего коле-
са. Применение этих способов целесооб-
разно при глубине Р.в. до 0,5.
Устройства третьей группы, к к-рым
относятся входные направляющие аппа-
раты, устанавливаемые в вентилятор-
ном агрегате, одновременно изменяют
хар-ки вентилятора и сети. Закручивая
поток воздуха перед рабочим колесом
вентилятора в ту или др. сторону, можно
изменять угол входа, подачу воздуха и
полное, давление вентилятора. Т.к. с
понижением хар-к полного давления
уменьшается и кпд вентилятора,
снижение мощности происходит не прямо
пропорционально уменьшению произве-
дения расхода воздуха на давление. Из
схемы видно, что изменение мощности
при закручивании потока воздуха перед
рабочим колесом происходит по линии
Б1—Бз; при регулировании путем дрос-
селирования изменение мощности
происходит по ЛИНИИ £1—Бб.
Известно 9 типов направляющих ап-
паратов, из них в системах вентиляции
широко применяются осевой, радиаль-
ный, упрощ. осевой и цилиндрич. конст-
рукции Л. А. Рихтера, упрощ. радиальный
конструкции А.Г. Бычкова. Работа этих
аппаратов основана на принципе создания
в потоке воздуха в результате его за-
кручивания перед рабочим колесом нек-
рого момента кол-ва движения. Ре-
Характеристики вентилятора при
регулировании закручиванием потока воздуха
при входе па рабочее колесо
Р—давление, развиваемое вентилятором;!. — пода-
ча воздуха; N — мощность вентилятора; а — угол
поворота направляющего аппарата; ДРш —
потеря давления при регулировании шибером; А,
Б — рабочие точки
гулирование направляющим аппаратом
вентиляторов с загнутыми вперед лопат-
ками экономичнее, чем вентиляторов с ло-
патками, загнутыми назад.
Выбор способа Р.в. зависит от ряда
факторов: стоимости регулирующего
органа, номенклатуры выпускаемого обо-
рудования, потребляемой мощности и
диапазона изменения подачи воздуха,
продолжит, работы, стоимости 1 кВтч
электроэнергии. При подборе вентилято-
ров следует учитывать нек-рое снижение
их кпд из-за применения регулирующих
устройств. Для систем вентиляции ЦНИ-
ИПромзданий рекомендует принимать
следующие значения коэфф, понижения
кпд вентиляторов: для дроссель-клапа-
на — 1, для осевого направляющего аппа-
рата — 0,96, для гидромуфты — 0,98, для
индукторной муфты скольжения —0,96,
для ременного вариатора — 0,86.
РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ — на-
правленное изменение регулируемых
параметров системы воздушного отоп-
ления с целью обеспечения необходимой
теплоотдачи в обслуживаемые поме-
щения.
Различают пусконаладочное и экс-
плуатац. Р.с.в.о. Первое проводят перед
сдачей системы в эксплуатацию для полу-
чения проектной теплоподачи в поме-
щения и осуществляют с помощью
регулирующих клапанов и дрос-
селирующих шайб. Эксплуатационное
Р.с.в.о. обеспечивает изменение теплопо-
дачи по заданному закону при изменении
внешн. возмущающих воздействий на
здание (темп-ры наружного воздуха, ско-
рости ветра, солнечной радиации) и
внутр, тепловыделений. Переменный
режим теплоподачи достигается изме-
нением тепловой мощности воздухонагре-
вателя с дополнит, индивид, количеств,
регулированием на входе в каждое поме-
щение (в центральном воздушном отоп-
лении) .
Регулирование тепловой' мощности
системы воздушного отопления может
быть качественным, когда изменяется
темп-ра нагретого воздуха за счет изме-
нения темп-ры и расхода первичного теп-
Схема автоматизации воздушного отопитель-
ного агрегата
1 — калорифер; 2 — вентилятор; 3 — электродвига-
тель; 4—магнитный пускатель; 5—промежуточное
реле; 6 — датчик температуры; 7 — исполнитель-
ный механизм; S — регулирующий орган
лоносителя системы отопления’,
количеств., когда изменяется кол-во пода-
ваемого воздуха при неизменной его темп-
ре; смешанным, когда изменяются темп-
ра и кол-во вводимого воздуха (качествен-
но-количественным). Количеств. Р.с.в.о. с
естеств. циркуляцией обеспечивает
пропорц. изменение потоков воздуха по
всем ответвлениям (саморегулируемые,
устойчивые системы). Необходимая
пропорциональность изменения теплопо-
дачи достигается также при качеств,
регулировании местных вентиляторных
систем. В центр, системах воздушного
отопления с механич. побуждением ка-
честв. Р.с.в.о. целесообразно дополнять
изменением расхода подаваемого воздуха
как для гравитац. систем (см. Воздушное
отопление}.
РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУ-
ХА — процесс поддержания в заданных
пределах темп-ры и влажности воздуха
обслуживаемого помещения. Отклонения
параметров от заданных значений
Регулируемый элеватор 357
возникают в результате тепловых и влаж-
ностных возмущающих воздействий в
помещении (влагопоступлений, теплопо-
терь) . Кроме того, параметры наружного
воздуха, обрабатываемого в кондиционере,
претерпевают изменения во времени, что
требует регулирования мощности аппара-
тов для термодинамич. обработки воздуха
с целью стабилизации его параметров на
выходе из аппарата. Регулирование
кондиционеров, как правило, осуществля-
ется автоматически. Система автоматич.
регулирования кондиционирования воз-
духа является многоконтурной системой.
Отд. контуры предназначены для
стабилизации темп-ры и влажности воз-
духа помещения. Поддержание парамет-
ров внутр, воздуха осуществляется изме-
нением параметров (качеств,
регулирование) и расхода (количеств,
регулирование) приточного воздуха. До-
пустимые колебания параметров внутр,
воздуха различны и зависят от назначения
помещения, поэтому технич. средства ав-
томатизации системы кондиционирова-
ния воздуха должны соответствовать тре-
буемой точности поддержания парамет-
ров.
Наиболее распространено
регулирование относит, влажности возду-
ха по методу точки росы. Относит, посто-
янство влажности воздуха обеспечивается
поддержанием пост, темп-ры точки росы
приточного воздуха. Использование дан-
ного метода возможно в помещениях с не-
значит. колебанием влаговыделений, в
противном случае необходимо изменять
влагосодержание приточного воздуха. Ре-
гулирование темп-ры воздуха осуществ-
ляется изменением мощности воздухонаг-
ревателя второго подогрева. Метод
регулирования по оптим. режиму позволя-
ет избегать повторного нагрева или охлаж-
дения воздуха в кондиционере и
рационально использовать рецирку-
ляцию, что обеспечивается определ. пос-
ледовательностью обработки воздуха в
кондиционере. Вся совокупность соче-
тания параметров наружного климата в
течение года в определенном география,
пункте может быть разбита на 12 зон. Для
каждой из них присуща определ. последо-
вательность обработки воздуха в аппара-
тах кондиционера, при этом используют
байпасирование форсуночной камеры,
адиабатич. увлажнение воздуха, перемен-
ную рециркуляцию воздуха, что обес-
печивает более 50% экономии холода и
более 80% экономии теплоты.
Метод количеств, регулирования осу-
ществляется изменением расхода приточ-
ного воздуха, при этом изменяется кол-во
теплоты, холода и влаги, вносимых возду-
хом в помещение, что приводит к изме-
нению темп-ры и влажности внутр, поме-
щения. Изменение расхода воздуха обес-
печивается изменением частоты вра-
щения вентилятора —- с помощью направ-
ляющего аппарата перед ним или
регулирующих клапанов на сети воздухо-
водов. Снижение расхода воздуха
ограничено миним. кол-вом расхода воз-
духа, что сужает рамки метода. Более
широкие возможности имеет метод
количественно-качеств. регулирования, в
к-ром используется одновременное изме-
нение расхода и параметров приточного
воздуха.
РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
ОТОПЛЕНИЯ — направленное изме-
нение регулируемых параметров системы
отопления для обеспечения необходимой
теплоотдачи в обогреваемые помещения.
Различают пусконаладочное и эксплуа-
тац. Р.с.о. Первое проводят перед сдачей
системы в эксплуатацию для получения
проектных значений теплопередачи в
помещения, осуществляют с помощью
регулирующих клапанов, дрос-
селирующих шайб или вставок иного
диаметра в теплопроводы системы отоп-
ления. Эксплуатац. Р.с.о. предназначено
для изменения теплопередачи в обогрева-
емые помещения в зависимости от те-
кущих метеорологич. условий (возмуща-
ющих воздействий на здание темп-ры на-
ружного воздуха, скорости ветра и солнеч-
ной радиации) и от величины внутр,
тепловыделений и теплопоступлений (вы-
зывающих отклонение темп-ры внутр,
воздуха от заданной). Изменение теплопе-
редачи обеспечивается изменением темп-
ры и расхода теплоносителя в системе
отопления, т.е. может быть качеств, и
количественным. Качеств. Р.с.о. может
проводиться на тепловой станции (цент-
ральное регулирование), может быть
групповым (в ЦТП) и местным (в ТИП),
количеств., кроме того, — индивидуаль-
ным. Индивид, количеств. Р.с.о. выполня-
ют вручную с помощью регулирующих
кранов (напр., краны КРТ) и клапанов, а
также автоматически в зависимости от
отклонения темп-ры воздуха в поме-
щениях. Нарушение расчетной теплопе-
редачи в обогреваемые помещения наз.
разрегулированием системы отопления.
Качеств. Р.с.о. естеств. циркуляцией теп-
лоносителя (воды, воздуха) обеспечивает
пропорцион, изменение потоков тепло-
носителя по всем разветвлениям (саморе-
гулирующиеся, самонастраивающиеся
системы). В разветвл. системах отопления
с механич. побуждением циркуляции теп-
лоносителя качеств. Р.с.о. дополняется
изменением расхода теплоносителя как
для гравитац. систем.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООТДА-
ЧИ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА —
процесс изменения теплоотдачи
отопительного прибора при изменении
темп-ры теплоносителя и его расхода
Регулирование расхода воды трехходовым кра-
ном КРТ
а — вода из однотрубного стояка полностью проте-
кает в отопительный прибор;б—вода частично про-
текает в него; в — вода обходит отопительный
прибор; 1 — однотрубный стояк; 2 — обходной уча-
сток;3—трехходовой кран КРТ; 4—подводка; 5 — за-
слонка
(см. Расход воды в тепловых сетях за-
крытых систем теплоснабжения) в соот-
ветствии с дефицитом теплоты в обогрева-
емом помещении.
РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕВАТОР —
водоструйный насос для присоединения
систем отопления зданий к тепловым
сетям, в к-ром обеспечено изменение со-
отношения расходов подмешиваемой
358 Регулируемый электропривод насосов
(обратной от системы отопления) и горя-
чей воды из тепловой сети (коэфф, сме-
шения) . Возможность изменения этого со-
отношения в Р.э. позволяет в отличие от
нерегулируемого элеватора изменять
темп-ру смеш. воды, подаваемой в мест-
ную систему отопления, при изменении
расхода воды из сети. Получили распрост-
ранение Р.э. с регулируемым сечением
сопла и двухсопловые. К первым относятся
Р.э. типов "Электроника-Р 1М", "Элект-
роника-Р?" и ЭА. Р.э. типа "Электроника-
Р1М", выпускаемые семи типоразмеров,
состоят из собственно элеватора,
исполнительного механизма (двигателя,
редуктора) и электронного блока. Внутри
корпуса Р.э. расположены сопло и
регулирующий плунжер (игла) с конич.
наконечником. Электронный блок вклю-
чает регулятор с двумя датчиками темп-ры
—• наружного воздуха и смеш. воды. С
помощью настроечных органов регулято-
ру задается темп-рный график
регулирования, требуемый для данной
системы отопления. Прй отклонении
темп-ры наружного воздуха, напр., в сто-
рону возрастания, регулятор вырабатыва-
ет команду исполнит, механизму, к-рый с
помощью двигателя перемещает плунжер
в сторону уменьшения плошади сечения
сопла. Это приводит к сокращению расхо-
да воды из сети и повышению коэфф, сме-
шения, т.е. к снижениютемп-ры смеш. во-
ды, подаваемой в систему отопления.
Снижение будет происходить до тех пор,
пока темп-ра не достигнет значения, за-
данного графиком.
В Р.э. типа ЭА, аналогичном по
принципу действия и конструкции Р.э.
Схема автоматизированного элеватора с
регулируемым соплом
1 — элеватор; 2 — исполнительный механизм; 3 —
блок автоматики; датчики; 4—температуры наруж-
ного воздуха; 5 — воздуха в помещениях; 6 — сме-
шанной воды в местную систему отопления
Схема автоматизированного двухсоплового эле-
ватора
1 — регулятор отпуска теплоты; 2 — регулирующий
клапан; 3 — двухсопловый элеватор; 4 — обводной
трубопровод; 5 — система отопления
типа "Электроника-Р 1М", обеспечивается
соосная с теплопроводом теплосети подача
сетевой воды. В выносном блоке авто-
матики 3 размещают электронный регуля-
тор и программное реле времени. Благода-
ря наличию датчиков5 Р.э. типа ЭА, а так-
же типа "Электроника-Р7" регулируют
отпуск теплоты с коррекцией по темп-ре
воздуха в помещениях, т.е. осуществляют
комбинир. регулирование. Поэтому Р.э.
этих типов могут применяться для более
экономичного пофасадного автоматич.
регулирования (см. Автоматизация
тепловых пунктов). Наличие программ-
ного реле времени позволяет реализовать
программное регулирование отпуска
теплоты, напр., снижение отпуска ее
ночью и в нерабочее время, и получить до-
полнит. экономию тепловой энергии.
В двухсопловом Р.э. используют два со-
осно размещенных сопла: внешн. и внутрен-
нее. Внешн. сопло, в к-рое подается часть
потока сетевой воды, является
регулируемым; внутр, в к-рое подается др.
часть потока сетевой воды по обводному тру-
бопроводу 4, — базовым. Его рассчитывают
на 25—30% номин. расхода сетевой воды
при повыш. коэфф, смешения (по срав-
нению с номин. его значением). Ре-
гулируемое сопло рассчитывают на 70—
75% номин. расхода. В теплые дни
отопительного сезона регулятор отпуска
теплоты 1 с датчиками темп-ры наружного
воздуха tn и темп-ры смеш. воды т п воздей-
ствует на клапан 2, к-рый полностью закры-
вается. Вследствие повышения коэфф, сме-
шения в системе отопления устанавливается
пониж. темп-ра воды. В холодные дни регу-
лятор отпуска теплоты 1 открывает клапан 2,
при этом увеличивается до номин. значения
расход воды из сети, поступающей к элева-
тору 5, коэфф, смешения снижается до сво-
его номин. значения, темп-ра смеш. воды,
подаваемой в систему отопления,
увеличивается до требуемого значения.
РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОП-
РИВОД НАСОСОВ — автоматизиров.
система, позволяющая насосу работать с
переменной угловой скоростью. Ре-
1улирование угловой скорости дает воз-
можность привести режим работы насос-
ной установки в соответствие с режимом
водопотребления или водоотведения
района обслуживания. Р.э.н. состоит из
электродвигателя, устройства, изменяю-
щего угловую скорость электродвигателя,
и аппаратуры управления. Иногда в состав
Механические характеристики насосного агре-
гата (кривая 1) и асинхронного электродвига-
теля (кривая 2)
Р.э.н. входят ременная или зубчатая пере-
дача, гидравлич. или электрич. муфта
скольжения и т.п. При этом
регулирование угловой скорости насоса
может осуществляться при пост, угловой
скорости электродвигателя за счет изме-
нения передаточного отношения
трансмиссии. В таких случаях Р.э.н. до-
полняется устройством, изменяющим
передаточное отношение трансмиссии.
Механич. хар-ки регулируемого
электропривода в отличие от хар-к нере-
гулируемого "мягкие", т.е. изменяют свое
положение и форму в процессе
регулирования угловой скорости. Если
при этом вращающий момент элект-
ропривода становится больше момента
сопротивления насоса, то насосный агре-
гат начинает работать с ускорением до тех
пор, пока эти моменты не уравновесятся и
не наступит установившийся режим рабо-
ты агрегата. Если в процессе
регулирования вращающий момент элек-
тродвигателя станет меньше момента
сопротивления насоса, то агрегат начнет
работать с замедлением впредь до наступ-
ления установившегося режима работы.
Р.э.н. подразделяют на две осн. груп-
пы: пост, и перем, тока. В насрсных уста-
новках преимущественное распростра-
нение получили электродвигатели перем,
тока. Р.э.н. перем, тока бывают трех осн.
групп: частотные, с дополнит,
сопротивлением в роторной цепи и с
приводом на базе асинхронно-вентильного
каскада.
Частотный Р.э.н. состоит из
асинхронного короткозамкнутого элект-
родвигателя и тиристорного преобразовате-
Регулируемый электропривод насосов 359
Регулируемый электропривод насосов
а— частотный; б-— по схеме асинхронно-вентильно-
го каскада; в — на базе вентильного электродвигате-
ля; г — с электромагнитной муфтой скольжения;
1 — электродвигатель; 2 — выпрямитель; 3 —
инвертор; 4 — насос; 5 — согласующий трансформа-
тор; 6 —- дроссель; 7 выпрямитель неуправляе-
мый; 8 — датчик положения ротора; 9 — система
импульсно-фазового управления инвертором; 10—
автотрансформатор; 11 — источник постоянного то-
ка; 12~ щетки; 13—контактные кольца; 14—индук-
тор электромагнитной муфты скольжения; 15—
обмотка возбуждения электромагнитной муфты
скольжения; 16 — якорь электромагнитной муфты
скольжения
теля, в к-ром пост, частота тока, питающего
электрич. сети,, преобразуется в перем.
Пропорционально перем, частоте
регулируется угловая скорость элект-
родвигателя и сочлененного с ним насоса.
Частотным Р.э.н. оснащают преимущест-
венно низковольтные (380—660 В) насос-
ные агрегаты мощностью до 400—1600 кВт.
Частотные преобразователи подразделяют
на два вида— со звеном пост, тока и с непос-
редств. связью без звена пост. тока. Чаще
используют первые. Частотные преобразо-
ватели выполняют на базе автономных
инверторов тока и напряжения, а также ав-
тономных инвенторов напряжения с широт-
но-импульсной модуляцией, к-рые отлича-
ются высокими энергетич. хар-ками.
Р.э.н. с дополнит, сопротив-
лением в роторной цепи состоит
из асинхронного электродвигателя с фаз-
ным ротором и реостата. Плавное
регулирование угловой скорости элект-
родвигателя обеспечивается при использо-
вании жидкостных реостатов. Наряду с
ними применяют блоки резисторов, изго-
товл. из металлич. сплавов, обладающих
высоким уд. электрич. сопротивлением
(константан, нейзильбер и т.п.). Блоки
резисторов включают в роторную цепь с
помощью контакторов, обеспечивая при
этом ступенчатое регулирование угловой
скорости электродвигателя и сочлененно-
го с ним насоса. Введение в роторную цепь
дополнит, сопротивления влечет за собой
потери энергии скольжения, к-рые выде-
ляются в виде тепла в реостатах. Мощность
потерь скольжения пропорциональна пот-
ребляемой насосом мощности. Для более
экономичного регулирования угловой ско-
рости в роторную цепь электродвигателя
вводят встречную эдс. Привод по схеме
асинхронно-вентильного каскада, в к-ром
осуществляется этот принцип
регулирования, состоит из электродвига-
теля с фазным ротором, преобразователя и
вспомогат. устройств: пусковых резисто-
ров, станции управления, согласующего
трансформатора, сглаживающего дроссе-
ля. Преобразователь асинхронно-
вентильного каскада служит для введения
встречной эдс и рекуперации энергии
скольжения обратно в питающую сеть. Он
состоит из неуправляемого вентиля и уп-
равляемого инвертора.
Специфика использования насосов в
системах водоснабжения и водоотведения
не требует регулирования угловой ско-
рости в полном диапазоне. Благодаря то-
му, что насосы работают с противодав-
лением, обусловленным подъемом воды на
высокие геодезич. отметки поверхности
земли и верхние этажи зданий, достаточно
регулировать угловую скорость насосов на
20—50% ниже миним. значений. Эта осо-
бенность позволяет использовать в приво-
де насосов сравнительно простые схемы
асинхронно-вентильного каскада, обес-
печивающие регулирование угловой ско-
рости в узком диапазоне (до 50 % номин.
значения).
Особое место в ряду Р.э.н. перемен,
тока занимает приводна базе вен-
тильного электродвигателя.
Вентильным электродвигателем наз. элек-
тромеханич. система, состоящая из
тиристорного преобразователя частоты,
синхронного электродвигателя перем, то-
ка и устройства, указывающего поло-
жение ротора электродвигателя в прост-
ранстве. Преобразователь выполняется с
промежуточным звеном пост, тока и
состоит из управляемых выпрямителя и
инвертора. Для сглаживания пульсаций
выпрями, напряжения в звено постоянного
тока включаются сглаживающие дрос-
сели. По принципу действия вентильные
электродвигатели аналогичны двигателю
пост, тока, у к-рого функции коллектора и
щеточного аппарата выполняют тиристор-
ный инвертор и устройство, указывающее
положение ротора в пространстве. По этой
причине вентильный электропривод иног-
да наз. бесколлекторным электродвигате-
лем пост. тока. В то же время наличие в со-
ставе привода тиристорного частотного
преобразователя позволяет отнести его к
группе частотных электроприводов. Ре-
гулирование угловой скорости вентильно-
го электродвигателя в Р.э.н. осуществля-
ется изменением напряжения на выходе
управляемого выпрямителя аналогично
тому, как это делается в приводе пост, то-
ка. Р.э.н. на базе вентильного элект-
родвигателя используют в приводе мощ-
ных (800—12000 кВт) высоковольтных
насосных агрегатов, особенно часто — в
вертик. насосных агрегатах, где невоз-
можно применение белее простых и деше-
вых регулируемых электроприводов,
напр. по схеме асинхронно-вентильного
каскада, из-за отсутствия электродвигате-
лей с фазным ротором в вертик. испол-
нении.
360 Регулирующее устройство
Угловую скорость насосов при пост,
угловой скорости электродвигателей
регулируют с помощью спец, устройств:
механич. вариаторов, гидравлич. и элект-
ромагнитных муфт скольжения разл.
типов. Наиболее часто в насосных агрега-
тах применяются Р.э.н. с электро-
магнитными муфтами скольжения индук-
торного типа. Они обычно используются в
горизонт, насосных агрегатах мощностью
до 200—250 кВт.
Наряду с электромагнитными муф-
тами скольжения в Р.э.н. нашли приме-
нение гидравлич. муфты скольжения
(гидромуфты). Они используются в ряде
насосных установок, в частности в элект-
роприводе мощных (2000-8000 кВт)
питат. насосов теплоэлектроцентралей.
Р.э.н. оснащается один из двух-трех
агрегатов насосной установки, при раз-
нотипных насосах — наиболее мощные
агрегаты. Режим работы насосной уста-
новки регулируют изменением угловой
скорости регулируемых насосов в соче-
тании с изменением кол-ва работающих
нерегулируемых агрегатов. Применение
Р.э.н. в системе АСУ насосной установки
улучшает режим ее работы, делает его
энергетически и экономически более вы-
годным: потребление энергии снижается
на 5—15%, а в отд. случаях на 20—25%;
расход чистой воды снижается на 2—5%
за счет снижения утечек и непроизводит.
расходов воды; строит, объемы знаний на-
сосных станций уменьшаются на 15—
20% вследствие увеличения единичной
мощности насосных агрегатов и умень-
шения их кол-ва.
Наличие Р.э.н. снижает аварийность
в системах водоподачи и водоотведения
благодаря уменьшению кол-ва включений
и отключений насосного агрегата и более
плавного характера изменений подачи во-
ды и напоров в системе. Применение Р.э.н.
в насосных установках благоприятно и с
экологической точки зрения, так как спо-
собствует уменьшению поступления сточ-
ных вод в систему водоотведения за счет
сокращения утечек и непроизводит. рас-
ходов воды. При правильно выбранных
объектах внедрения применение Р.э.н.
окупается в насосных установках систем
водоподачи в 1—2 года, а в системах водо-
оотведения в 3—4 года.
РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТ-
ВО, автоматический регуля-
т о р — устройство, обеспечивающее
реализацию определ. принципа (по откло-
нению, возмущению или комбиниров.) и
закона (позиц., непрерывный, импульс-
ный) регулирования. Применяют двух- и
трехпозиционные, непрерывные
(пропорцион., интегр., пропорционально-
интегр. и т.д.) и импульсные Р.у.,
состоящие из непрерывной части и
импульсного элемента.
В вентиляционных системах и
системах кондиционирования воздуха
осн. принцип регулирования — по откло-
нению регулируемого параметра от задан-
ного значения, к-рое может быть пост, (в
системах автоматич. стабилизации) или
меняться по определ. закону (в системах
программного регулирования). Применя-
ют аналоговые Р.у. типа ТМ-8 и цифровые
(микропроцессорные) типа "Теплар-110".
Микропроцессор — функционально за-
конченное устройство обработки цифро-
вой информации, управляемое хранимой
в памяти программой и конструктивно вы-
полненное в виде одной или неск. больших
интегр. микросхем. Микропроцессор по
своим логич, функциям и структуре на-
поминает упрощ. вариант процессора
обычных ЭВМ и оперирует с коротким
словом от 4 до 16 разрядов.
РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН —
устройство для изменения расхода среды,
поступающей к объекту регулирования.
Осн. части Р.к. — корпус с седлом, шток с
затвором, привод штока, исполнительный
механизм. Расход среды меняют путем
изменения площади проходного сечения
Р.к., перемещая затвор исполнит, ме-
ханизмом, получающим командные
импульсы от регулирующего прибора
системы автоматич. регулирования. Р.к.
различают: по числу проходов — двуххо-
довые (проходные), трехходовые
(смесит., распределит.); по роду энергии,
используемой исполнит, механизмом, —
электрич., гидравлич.; по способу монта-
жа на трубопроводе — с фланцевым или
муфтовым присоединением.
Осн. технич. хар-ки Р.к. — диаметр
условного прохода Dy, мм, и условная про-
пускная способность Ку, м/ч (Ку численно
равна расходу воды с темп-рой 20°С через
полностью открытый клапан при перепаде
давления на нем 0,1 МПа). Выпускают
Р.к. с электрич. исполнит, механизмом
типов 25ч939нж, 25ч940нж, 25ч914нж
(25 — регулирующий клапан, ч — чугун-
ный корпус, 900 — с электрич. приводом,
нж — затвор и седло из нержавеющей
стали), предназнач. для установки на тру-
бопроводах для жидких и газообразных
сред с темп-рой до 220°С и давлением
1,6 МПа. Для Р.к. типа 25ч939нж Dy™
=25...80 мм и Ку = 16... 160 м3/ч, типа
25ч940нж Dy = 25...50 мм и Ку™
=16...63 м3/ч, типа 25ч914нжГ)у = 100-
-300 мм и Ку = 250...2500 м3/ч. Уста-
навливают эти Р.к. на горизонт, трубопро-
водах с исполнит, механизмом сверху.
Р.к. с гидравлич. исполнит, ме-
ханизмом выпускают типа РК-1 для уста-
новки на горизонт, трубопроводах для во-
ды и пара с темп-рой до 300°С и давлением
1,6 МПа на .Dy = 50... 250 (до 700) мм и Ку =
25...600. В качестве исполнит, механизма
применен мембранный гидропривод. Вы-
Схема узла регулирования температуры воды
на горячее водоснабжение при открытой систе-
ме теплоснабжения
1 — регулятор температуры; 2 — регулирующий
клапан смешения; 3 — обратный клапан; П — горя-
чая вода из подающего трубопровода; О -- под-
мешиваемая вода из обратного трубопровода
пускают также Р.к. без исполнит, ме-
ханизма. К таким Р.к. относятся клапаны
типа 6с (Dy = 50...250 мм) и типа Т (Dy -
50... 150 мм), а также заслонки типа I1P3
(Dy - 7-'-. 150 мм). К штоку этих Р.к. в ходе
монтажа присоединяют исполнит, ме-
ханизм.
РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН
СМЕШЕНИЯ — клапан, обеспечива-
ющий смешение двух подводимых к нему
потоков воды и подачу смеш. воды’к объек-
Схсма смесительной насосной станции с клапа-
ном смешения
1 — клапан смешения; 2 — насос смешения; П — го-
рячая вода из подающего трубопровода; О — под-
мешиваемая вода из обратного трубопровода; С -
смешанная вода к потребителям
ту регулирования. Назначение Р.к.с. —
поддержание пост, темп-ры смеш. воды
или изменение ее по заданной
зависимости. Осн. область применения
Р.к.с. — узлы регулирования темп-ры во-
ды для горячего водоснабжения в тепло-
вых пунктах зданий при открытой
системе теплоснабжения. В таком узле
темп-ра воды tr, поступающей в систему
горячего водоснабжения, регулируется
смешением потоков из подающего П и
обратного О трубопроводов тепловой
сети. Смешение осуществляется в треххо-
довом Р.к.с* 2, управляемом регулятором
Регулятор давления газа 36 J
Регулирующий клапан смешения РКСЗ
1 — настроечный узел; 2 — корпус; 3—узел верхнего
затвора; 4—узел нижнего затвора; 5 — нижнее седло;
6 — верхнее седло
температуры 1. При снижении темп-р tr
в Р.к.с. открывается проход с потоком из
подающего трубопровода и закрывается
проход с потоком из обратного трубопрово-
да. Т.к. темп-ра потока из подающего тру-
бопровода выше темп-ры потока из обрат-
ного трубопровода, то темп-ра смеш. воды
tr увеличивается до тех пор, пока не
достигнет заданной. При повышении
темп-ры tr работа Р.к.с. идет в обратном
направлении.
Др. область применения Р.к.с. — на-
сосные смесит, станции, где требуется под-
держивать пост, коэфф, смешения и обес-
печивать защиту потребителей от повыш.
темп-р. Для решения этих задач в смесит,
насосной устанавливают Р.к.с. типа РКСЗ
(Р.к.с. с защитой). Требуемое для конк-
ретных условий значение коэфф, сме-
шения устанавливают вручную, переме-
щая верхний и нижний затворы
относительно своих седел с помощью на-
строечного узла. При работающем насосе
смешения узел затворов поднимается
вверх до упора, открываются их
профильные окна и к потребителю подает-
ся вода С, смешанная в заданном соотно-
шении. При стабильном гидравлич.
режиме тепловой сети изменение в
источнике теплоты темп-ры воды из пода-
ющего трубопровода П в такой схеме
приведет к пропорциональному изме-
нению темп-ры смеш. воды С, поступаю-
щей к потребителю. Так, если теплота из
источника отпускается по темп-рному
графику 150/70°С, то после насосной
станции отпуск ее потребителям будет
осуществляться строго по графику, требу-
емому для присоедин. к станции зданий,
напр. по графику 95/70°С (если
гидравлич. режим тепловых сетей не-
стабильный, то применяют вместо Р.к.с.
схему с двумя регуляторами темп-ры и
перепада давлений; (см. Автоматизация
тепловых пунктов). При аварийном
отключении насоса смешения узел затво-
ров под действием собств. веса и
вследствие нсразгрузки опускается,
верхний затвор 3 полностью закрывается,
прекращая подачу сетевой воды из подаю-
щего трубопровода. Клапан типа РКСЗ
выпускают на диаметры Dy - 100...500 мм
с условной пропускной способностью Ку •“
100...2500 м3/ч (Kv численно равна расхо-
ду воды с темп-рой 20°С через полностью
открытый клапан регулятора при’перепа-
де давления на нем 0,1 МПа). Диапазон
настройки коэффициента смешения 1—5.
РЕГУЛИРУЮЩИЙ ОРГАН — ус-
тройство, предназнач. для дрос-
селирования в-ва или энергии, подавае-
мых в объект управления. Р.о. с помощью
исполнит, механизма или вручную
приводит в действие обслуживающий пер-
сонал. В качестве Р.о. применяют
регулирующие клапаны (проходные или
смесит, трехходовые), поворотные воз-
душные заслонки и т.п. устройства. Р.о.
выпускают отдельно или совместно с
исполнит, механизмом как единое
изделие, что считается более пред-
почтительным для целей автоматич.
регулирования.
РЕГУЛЯРНЫЙ РЕЖИМ — стадия
упорядоченного нагрева или охлаждения
тел в переходных процессах теплопере-
дачи. Для тел различной формы стадия
Р.р. обычно начинается с момента zp, со-
ответствующего числу Фурье Fo SSL 0,12
(с погрешностью до 5%), Дальнейшее
развитие темп-рного поля уже не зависит
от нач. распределения темп-р (начально-
го условия) и характеризуется пост, ско-
ростью изменения логарифма избыточ-
ной темп-ры 0 - t(x, z) - tc в любой точке
тела. Эта скорость обозначается т, 1/с,
и наз. темпом охлаждения (нагрева). В
термически тонких телах (с равномер-
ным темп-рным полем в каждый момент
времени) темп охлаждения или нагрева
/По - BiFo/z“ а с р 1 v (см. Переходные
процессы теплопередачи). Пространств,
неизотермичность в обычных телах до-
полнительно учитывают, вводя коэфф,
неравномерности темп-рного поля
У (т “ то ) Темп охлаждения (нагре-
ва) в каждом конкретном случае легко’
может быть выявлен из эксперимента как
тангенс угла наклонной линии, постро-
енной по замеренным темп-рам в к.-л.
точке тела для двух моментов zi и гг. По-
лученное т.о. значение т может затем
использоваться для определения реаль-
ных физ. свойств тела, коэффициента
теплообмена поверхности и др.
РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА —
устройство, обеспечивающее автоматич.
поддержание давления газа на заданном
уровне или изменение его по определенно-
му закону. Состоит из реагирующего
Схема регулятора
1 — регулирующий (дроссельный) орган; 2 — мемб-
ранно-грузовой привод;.? — импульсная трубка; 4 —
объект регулирования — газовая сеть
(чувствиг.) элемента, редуцирующего ус-
тройства (дроссельного органа) и
исполнит, связи, к-рая может включать
усилители. Импульс из газопровода, где
регулируется давление, передается
чувствит. элементу, приводящему в
действие исполнит, связь и дроссельный
орган. Существуют Р.д.г. прямого и непря-
мого действия. В системах газоснабжения
в основном используют Р.д.г. прямого
действия. Процесс регулирования в них
осуществляется по астатич. (периодич.
незатухающий процесс) или статич.
законам.
При астатич. регулировании после
возмущения регулируемое давление в сети
приходит к заданному значению не-
зависимо от нагрузки и положения
регулирующего органа. Для стабилизации
процесса регулирования в Р.д.г. вводят
стабилизирующие устройства. При
статич.' регулировании равновесное зна-
чение регулируемого давления всегда
отличается от заданного значения и только
при помин, нагрузке фактич. давление
становится равным номин. значению.
Статич. регуляторы давления имеют
ошибку регулирования, определяемую
как макс, отклонение регулируемого дав-
ления от заданного значения.
Подбор Р.д.г. производят исходя из
условий, удовлетворяющих потребителя
по расходу и давлению газа до и после
регулятора.
Пропускную способность Р.д.г. опре-
деляют из выражения Q - 509 Fy/V^ х
х vA/j^» - 1012fv , где Fy — пло-
щадь сечения присоединит, патрубка:
Р — перепад давлений на Р.д.г., МПа;
Kv — коэфф, пропускной способности, со-
ответствующий проходу через Р.д.г. воды
в кол-ве О, м3/ч, с плотностью газа р -
1000 кг/м3 при перепаде давления на кла-
пане 0,0981 МПа.
362 Регулятор давления газа
Расход газа определяют из выра-
жения
Со = 5260Хр е VA РР V(prt\Z^ ,
где £ — коэфф., учитывающий изме-
нение плотности газа при движении его
через дроссельный орган (см. Газоснаб-
жение) . При критич. или большем перепа-
де давлений на клапане Р2/Р1 (Р2/Р1) кр
расход газа находят по формуле
2о = 5260Х v £ крР1 х
Р.д.г. для конкретного потребителя
рассчитывают исходя из макс, пропускной
способностии миним. перепада давлений на
клапане. Проходное сечение затвора Р.д.г.
выбирают так, чтобы макс, произ-сть была
обеспечена при перемещении клапана не
более чем на 0,9 его полного хода. Для этого
дроссельный орган Р.д.г. рассчитывают на
произ-сть, к-рая превышает макс, на 15—
20 %, т.е. расчетная пропускная способность
равна еР-(1,15... 1,2)^“
При определении расчетного перепа-
да давлений учитывают потери энергии на
трение в газопроводах газорегуляторного
пункта, на запорной и предохранит, арма-
туре. Перепад ДР- Pimin - Р2 - Д Рпот, где
’Р1т>п — миним. давление газа перед регу-
ляторной станцией; Рг — регулируемое
давление газа после регулятора; Д Рпот —
суммарные потери давления в газорегуля-
торной станции.
Регулятор давления
прямого действия — устройство,
состоящее из дроссельного клапана,
приводимого в действие мембраной, к-рая
перемещается в результате изменения
регулируемого давления. При снижении
давления проходное сечение дроссельного
клапана уменьшается, что приводит к сок-
ращению кол-ва газа, протекающего через
Р.д.г. При увеличении давления
Регулятор типа РДСП-1,2
1 — прокладка; 2,11 — входной и выходной штуц-
еры; 3 — фильтрующая сетка; 4 — седло; 5 — втулка;
6 — клапан; 7 — защитный колпачок; 8 — гайка; 9 —
крышка; 10—пружина; 12 — корпус; 13 — мембрана;
14 — тарелка; 15 — шток; 16 — рычаг
Регулятор РДУК-2
а—исполнительный узел; б — схема обвязки с отбо-
ром импульсов от надземного газопровода; 1 — кла-
пан; 2 — седло; 3 — мембрана; 4 — демпфирующий
дроссель; 5—соединительная трубка; б, 9 — импуль-
сные трубки; 7 — трубка сброса газа; 8 — сбросный
дроссель; 10 — регулятор управления; 11 — со-
единительный патрубок; 12 — фильтр; 13 — шток
клапана; 14 — направляющая колонка; 15 — толка-
тель
происходит обратное перемещение клапа-
на. Р.д.г. прямохю действия различны по
форме и типу дроссельных устройств, виду
мембран, способу сочленения их с клапа-
ном. Регулятор РДСГ предназначен для
потребителей с небольшим расходом газа,
гл. обр. в одно- и двухбаллонных установ-
ках сжиж. углеводородного газа. Между
корпусом регулятора и крышкой зажата
мембрана, на к-рую опирается тарелка,
отжимаемая вниз пружиной. Газ поступа-
ет в регулятор через входной штуцер. При
уменьшении расхода газа давление под
мембраной увеличивается, мембрана и
шток приподнимаются и через рычажную
передачу клапаном прикрывают седло,
уменьшая подачу газа и поддерживая дав-
ление на заданном уровне.
Регуляторы РД-32М и РД-50М
используют для снабжения газом низкого
давления потребителей с небольшим рас-
Регуляторы давления и расхода 363
ходом газа. В центр их мембран встроен
предохранит, клапан, к-рый после за-
крытия осн. клапана обеспечивает сброс
излишнего газа в атмосферу.
Р.д.г. с пневматич. нагрузкой РД-64
предназначены для снабжения потребите-
лей газом среднего (0,15 — 0,3 МПа) или
высокого (до 1,6 МПа) давления. Их
отличит, особенность — использование
нагрузочной камеры, давление газа в
к-рой определяет выходное давление.
Принцип действия таких регуляторов
основан на компенсации сил, действу-
ющих на чувствит. узел.
Регуляторы непрямого
действия — устройства, у к-рых
возникающее усилие в чувствит. элементе
приводит в действие управляющий эле-
мент, открывающий доступ энергии пос-
тороннего источника (сжатоговоздуха, га-
за и др.) в сервопривод, а последний
развивает усилие, необходимое для пере-
мещения регулирующего органа. Р.д.г.
этого типа содержат один или неск.
усилителей. Регуляторы непрямого
действия разделяют на приборные и
пилотные. Приборные состоят из
исполнит, механизма (регулирующий
клапан) и командного прибора (регулято-
ра давления), могут иметь пневматич.,
гидравлич. или электрич. выход со стан-
дартными пределами изменения дав-
ления, силы тока или напряжения. В
пилотных регулятор управления
рассчитан на работу только с данным
исполнит, механизмом. Для питания регу-
ляторов управления используется энергия
транспортируемого газа. При отклонении
конечного давления от заданного изменя-
ются положение чувствит. элемента
привода и проходное сечение дроссельно-
го органа, вследствие чего восстанавлива-
ется равновесие между приходом и расхо-
дом газа.
Регуляторы давления РДУК2 состоят
из регулирующего клапана с мембранным
приводом, регулятора управления, дрос-
селей и соединит, трубок. Газ высокого
или среднего давления попадает в регуля-
тор управления, затем по трубке проходит
через дроссель и-поступает в газопровод
после регулирующего клапана. Клапан,
дроссель и трубки представляют собой
усилит, устройство дроссельного типа. Газ
поступает в усилитель с давлением Pi,
после дросселя перем, сечения приобрета-
ет давление Рх, а после дросселя пост, се-
чения Рг. Давлением Рх регулируется
работа исполнит, механизма. Импульс ко-
нечного давления, воспринимаемый ко-
мандным прибором, усиливается дрос-
сельным устройством, трансформируется
в командное давление Рх и передается по
трубке в подмембранную зону исполнит,
механизма, перемещая соответствующим
образом регулирующий клапан. Если рас-
ход газа уменьшился, а давление газа за
регулятором увеличилось, то клапан регу-
лятора управления, соединенный с газо-
проводом импульсной трубкой, прикроет-
ся, давление Р в подмембранной зоне
исполнит. механизма уменьшится,
регулирующий клапан опустится и дав-
ление после регулятора снизится.
РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ И
РАСХОДА — регуляторы, предназнач.
для поддержания пост, давления и расхода
регулируемой среды (воды, пара, воздуха)
или для изменения их по заданной
зависимости. По типу, конструкции,
наличию и роду используемой для работы
энергии Р.д.р. делятся на гидравлич. и
электрич., прямого или непрямого (кос-
венного действия). Р.д.р. гидравлич. пря-
мого действия (без использования вспомо-
гат. энергии) выпускают типов РД и РР.
Первый применяют для стабилизации на
заданном уровне давления перед пот-
ребителем (пониж. против давления в на-
ружной тепловой сети) и устанавливают
на подающем трубопроводе. Импульс дав-
ления берется из подающего трубопровода
на участке между регулятором и пот-
ребителем. В этом случае принято го-
ворить о регулировании "после себя".
Например, при повышении давления воды
в подающем трубопроводе сверх заданного
значения под действием импульса дав-
ления регулятор перекрывается настоль-
ко чтобы понизить регулируемое дав-
ление до заданного. Регулятор типа РД мо-
жет быть установлен на обратном трубоп-
роводе после системы отопления с целью
поддержания на заданном уровне дав-
ления (более высокого, чем в наружной
тепловой сети) для обеспечения залива
системы водой. Импульс давления берется
из обратного трубопровода после системы
отопления до регулятора. В этом случае го-
ворят о регулировании "до себя".
Например, при повышении давления воды
в обратном трубопроводе после системы
отопления регулятор открывается на-
столько, чтобы понизить давление до за-
данного . При такой схеме включения регу-
лятор РД наз. регулятором подпора.
Регулятор расхода типа РР служит
для поддержания пост, расхода воды в
теплриспользующей установке путем
измерения перепада давления, к-рый бе-
рут на пост, гидравлич. сопротивлении
при квадратичном законе изменения пере-
пада давления от изменения расхода воды.
Импульсы давлений берутся до и после
дроссельной шайбы, устанавливаемой на
подающем трубопроводе после регулято-
ра. Для систем отопления, присоедине-
нных к тепловым сетям через элеватор,
импульсы давлений берутся из подающего
(после клапана) и обратного трубопро-
водов.
Регуляторы РД, РР состоят из
чу ветви г. элемента — сильфона, чугунно-
го корпуса, штока с затвором, настроечной
пружины. Корпус рассчитан на давление
1,6 МПа. Монтируются на трубопроводе
вертикально сильфонной камерой вверх.
Осн. технич. хар-ки регуляторов —
диаметр условного прохода Dy, мм, и ус-
ловная пропускная способность К», м3/ч.
Регуляторы РД выпускают на Dy - 50 и
80 мм с - 10 и 44 м^/ч соответственно, а
регуляторы РР — на диаметры
Dy = 25... 100 мм с 5...83 м3/ч (Kv
Схемы включения гидравлических регуляторов
типа УРРД и УРРД-М при регулировании дав-
ления "до себя" (в) и "после себя" (б), а также
расхода (перепада давления) — в
численно равна расходу воды с темп-рой
20 °C через полностью открытый клапан
регулятора при перепаде давления на нем
0,1 МПа).
Р.д.р. гидравлич. прямого действия
типа УРРД-М — универсальные. Их
применяют для поддержания пост, дав-
ления, перепададавления, расходаводы, а
также используют в качестве
регулирующих клапанов для регуляторов
непрямого (косвенного) действия, напр.
для регулирования темп-ры и др. парамет-
ров. Они состоят из корпуса клапана, мем-
бранной коробки, штока с затвором, на-
строечной пружины. Чувствит. элементом
служит мембрана, развиваемая сила к-рой
устанавливается пружиной. Схемы вклю-
чения регуляторов УРРД и УРРД-М ана-
логичны описанным схемам включения
регуляторов РД и РР. Регулятор УРРД-М
отличается наличием одной пружины на
все диапазоны настройки, меньшей зоной
пропорциональности и конструкцией за-
364 Регулятор температуры
твора. Выпускают регуляторы УРРД на
диаметры Ру - 25...80 мм с
jKv“* 6...60 м3/ч, а регуляторы УРРД-М —
на диаметры Ру - 25... 150 мм и
Д,-6...250м3/ч.
Р.д.р. гидравлич. косвенного
действия включают измерит.-управляю-
щее устройство — реле давления РД-За и
регулирующий клапан с мембранным
исполнит, механизмом типов РК-1,
УРРД, УРРД-М. Они предназначены для
регулирования давления, перепада дав-
ления, расхода, уровня воды, а также для
защиты сетевых сооружений и местных
потребителей в аварийных ситуациях.
Реле РД-За выполняют двух
модификаций (сборок): односильфонная
— для регулирования давления и уровня в
открытых емкостях; трехсильфонная —
для регулирования перепада давления,
расхода и уровня в закрытых емкостях.
Чувствит. элементом является реле-
сильфон, управляющим — элемент, рабо-
тающий по схеме сопло—заслонка. Рас-
ход рабочей воды — 15—30 л/ч. В
зависимости от типа управляющего кла-
пана реле РД-За может быть односопло-
вым нормально-открытым, односопловым
нормально-закрытым, двухсопловым нор-
мально-закрытым. Возможны два вариан-
та схемы сброса рабочей воды: сливная
система со сбросом в дренаж и бессливная
система со сбросом в трубопровод меньше-
го давления, напр., в обратный трубопро-
вод. Р.д.р. электрич. косвенного действия
см. Электронные автоматические регу-
ляторы.
РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ —
регулятор, предназначенный для поддер-
жания пост, темп-ры регулируемой среды
или для изменения ее по заданной
зависимости. Р.т. распространены в
системах теплоснабжения, применяют в
системах отопления, горячего водоснаб-
жения, в вентиляции и системах
кондиционирования воздуха. По типу,
конструкции, наличию и виду используе-
мой для работы энергии Р.т. делят на: ма-
нометрия. прямого действия (без исполь-
зования вспомогат. энергии); гидравлич. и
электрич. косвенного (непрямого)
действия (с использованием вспомогат.
энергии).
Р.т. манометрич. прямого
действия' типов РТ, РПДП, РТ-ДО,
РТ-ДЗ предназнач. для автоматич. под-
держания постоянства темп-ры
регулируемой среды изменением расхода
горячей воды или пара. В системах теплос-
набжения зданий Р.т. применяют для во-
доподогреват. установок горячего водо-
снабжения. Они состоят из термосистемы,
включающей термобаллон, капиллярную
трубку, узел перестановки, и
регулирующего клапана с сильфонным
приводом. Термобаллон монтируют на
ИЗ ВОДОПРОВОДА
ОБРАТНАЯ
ТЕПЛОСЕТИ Рг
трубопроводе нагреваемой воды,
регулирующий клапан — на трубопроводе
греющего теплоносителя. Регуляторы
типа РТ выпускают на диаметры условно-
го прохода Dy от 15 до 80 мм с условной
пропускной способностью
Kv - 2,5...60 м3/ч (Ку численно равна рас-
ходу воды с темп-рой 20 °C через полно-
стью открытый клапан регулятора при
перепаде давления на нем 0,1 МПа); типа
РПДП — на Dy 25—50 мм с
Ку” 10...40м3/ч; типа РТ-ДО — на Dy
15—80 мм с Кр-2,5...60м3/ч; типа РТ-
ДЗ— на Ру 15—50 мм сКу“2,5...25 м3/ч.
Р.т. манометрич. прямого действия типа
РТ-3513 предназначен для регулирования
темп-ры воды на циркуляц. магистралях и
стояках системы горячего водоснабжения.
Термочувствит. элемент Р.т., заполнен-
ный твердым наполнителем (воском), и
исполнительный механизм объединены в
одном корпусе. При повышении темп-ры
воды в стояке сверх заданной (47+2 °C)
объем термочувствит. наполнителя
увеличивается, корпус датчика темп-ры
вместе с клапаном перемещается
относительно трубопровода, на к-ром
смонтирован Р.т., что приводит к умень-
шению площади проходного сечения и,
следовательно, к требуемому уменьшению
расхода воды через регулятор. Выпускает-
ся на диаметры 20—50мм.
Р.т. гидравл. косвенного
действия получили распространение
в установках вентиляции и воздушного
отопления, в водонагреват. установках го-
рячего водоснабжения. В общем случае
они состоят из измерит.-управляющего
устройства и регулирующего клапана.
Освоены Р.т., включающие термореле
типов ТРБ-2, ТРБ-С или ТРБ-В и регуля-
тор расхода. Чувствит. элемент терморе-
ле — биметаллич. пластины, управляю-
щее устройство устроено по типу сопло-за-
слонка. Применяют также Р.т., включа-
ющий терморегулирующий датчик типа
ТМП с регулирующим клапаном типа
Схема автоматизации водонагревателя горяче-
го водоснабжения при закрытой емс геме теп-
лоснабжения
1 — регулирующий клапан; 2 — датчик температу-
ры типа ТМП, 3 — пустотелый шток с клапаном; 4 —
седло; 5 — термобаллон; 6 — шток с клапаном; 7—
пружина; 8 — водонагреватель горячего водоснаб-
жения; Рр — давление рабочей воды; Рх — команд-
ное давление; Ро — давление слива; Р ] Р 2 — Дав-
ления в подающей и обратной линиях теплосети
РК-1, универе, регулятором типа УРРД
(диаметр условного прохода 25—80 мм)
или типа УРРД-М (диаметр условного
прохода 25—150 мм). При автоматизации
водонагревателя горячего водоснабжения
с применением такого Р.т. мембранный
привод регулирующего клапана имеет
двухстороннее действие (импульсы ко-
мандного давления подаются как сверху,
так и снизу мембраны). Датчик темпера-
туры ТМП включает термобаллон и
усилит.-управляющий элемент бездрос-
сельного типа с дискретным сливом,
состоящий из штока с клапаном, пустоте-
лого штока с клапаном, седла и пружины.
Если темп-ра термобаллона равна задан-
ному значению, то шток с клапаном за-
крывает отверстие в пустотелом штоке, к-
рый в свою очередь закрывает отверстие в
седле, из-за чего проток рабочей воды из
линии с давлением Рр через датчик и слив
ее в обратную линию с давлением Ро отсут-
ствуют. Командное давление Рх при этом
имеет промежуточное значение Ро< Рх<
< Рр, к-рое определяет положение затвора
регулирующего клапана. Если темп-ра
нагреваемой воды и термобаллона
уменьшится по сравнению с заданной, то
жидкость в термобаллоне уменьшится в
объеме, шток с клапаном переместится
вверх, откроется отверстие в пустотелом
штоке и линия Рх соединится с линией Рр.
Это приводит к увеличению давления Рх,
увеличению открытия регулирующего
клапана и соответственно расхода сетевой
воды через водонагреватель горячего водо-
снабжения, вследствие чего значение
регулируемой темп-ры воды восста-
Режим потребления газа 365
павливастся до заданного. Если, наоборот,
то регулируемая темп-ра повышается
сверх заданной, шток с клапаном, нажав
на пустотелый шток, открывает отверстие
в седле, линия Рх соединяется с линией Ро,
что приводит к закрытию регулирующего
клапана и уменьшению расхода сетевой
воды через водонагреватель. При восста-
новлении заданной темп-ры отверстая в
пустотелом штоке или в седле вновь перек-
рываются и командное давление будет
иметь новое значение Ро < Рх< Рр, к-рое
соответствует новому значению нагрузки
водонагревателя. Схема автоматизации
может быть выполнена и в сливном
варианте со сбросом рабочей воды в дре-
наж.
В открытых системах теплоснабжения
для смесит, устройств установок горячего
водоснабжения применяют Р.т. блочные
типа РТБ, к-рые имеют блочную и комплек-
тную компоновки. При блочной компоновке
в одном изделии РТБ соединены 3 элемента:
датчик терморегулирующий типа ТМП,
регулирующий клапансмеисениясмембрпн-
ным приводом типа РКС и устройство
защиты ЗУ. При комплектной компоновке в
состав регулятора РТБ входят 5 элементов: 3
указ, выше, регулятор УРРД-М и фильтр.
Регулятор РТБ предназначен: для смешения
воды сетевой и обратной (из обратного тру-
бопровода системы отопления) и подачи
смеш. воды в систему горячего водоснаб-
жения зданий, что выполняется с помощью
клапана РКС; для автоматич. поддержания
пост, темп-ры смеш. воды для горячего водо-
снабжения; для защиты системы отопления
ог опорожнения при интенсивном водораз-
боре или аварийной ситуации—с помощью
устройства защиты и клапана РКС. Выпу-
скают регуляторы РТБ на диаметры 40—
80 мм — при блочной компоновке и 100—
250 мм — при комплектной. Р.т. электри
ч. см. Электронные автоматические регу-
ляторы.
РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ жидко-
сти — регулятор предназнач. для поддер-
жания пост, уровня жидкости в баках-акку-
муляторах, дренажных приямках в тепло-
вых пунктах, в расширит, баках систем
отопления. Р.у.ж. состоит из измерит.-
усилит. и исполнит, устройств. В качестве
измерит.-усилит. устройства в системах
теплоснабжения испол ьзуют уровнемеры и
сипгализаторы уровня, к-рые по конст-
рукции делятся на поплавковые, гидро-
статич., дифманометрич., электрич. Эта
приборы выпускают либо с компактным,
либо с электрич. унифициров. выходом. В
Р.у.ж. с контактным выходом в качестве
исполнительного механизма применяют
магнитные пускатели, к-рые управляют
включением и отключением электродвига-
телей насосов, напр., подпиточных или дре-
нажных, а также открытием и закрытием
электрифициров. задвижек или
регулирующих клапанов с электрич.
исполнит, механизмом, устанавливаемых
на трубопроводах подачи (отбора)
жидкости в бак (из бака). В Р.у.ж. с
электрич. унифициров. выходом сигнал
поступает к электронному автоматичес-
кому регулятору, выходной сигнал к-рого в
'свою очередь управляет регулирующим
клапаном с электрич. исполнит, ме-
ханизмом. При повышении уровня
жидкости в баке-аккумуляторе сверх задан-
ного значения измерит, устройство Р.у.ж.
вырабатывает такой командный сигнал, к-
рый приводит к закрытию клапана на линии
подачи в бак, и наоборот. На расширит, ба-
ках сист ем отопления применягот поплавко-
вые реле типа РП-40, имеющие контактный
выход. В тепловых пунктах могут приме-
няться уровнемеры типа РУС (электрич.
типа) и дифманометры типа Сапфир 22ДД
с унифициров. выходами 0—5,0—20, 4—
20 мА.
В качестве Р.у.ж. может использо-
ваться регулятор гидравлич. непрямого
действия типов УРРД, УРРД-М (см. Регу-
ляторы давления и расхода).
РЕДУКТОР (от лат. reductor — отво-
дящий назад, приводящий обратно) — 1)
устройство для снижения и поддержания
пост, давления рабочей среды (газа, пара
или жидкости) на выходе из баллона или
другой емкости с более высоким давлением,
одновременно выполняющее функции пре-
дохранит. и запорного клапанов. Р. уста-
навливают в аппарате для газовой сварки, в
хлораторах воды, сатураторах и т.п.; они мо-
гут быть использованы также в разл. аппара-
тах для осуществления дополнит, операций
смешения, подогрева, охлаждения и т.п.
Осн. элемент Р. — редукц. клапан, связан-
ный с гибкой плоской мембраной, на к-рую
с одной стороны действует винтовая
пружина, а с др. — давление газа или
жидкости. В зависимости от рабочей среды,
для к-рой они предназначены, Р. наз. кисло-
родными, ацетиленовыми, водородными и
т.д. Конструктивно Р. выполняют одно-или
двухкамерными, осуществляющими одйо-
игги двухкратное понижение давления;
2) мехаггизм, входящий в приводы машин и
служащий для спиженияугловых скоростей
ведомого вал а с целью г говышения крутяще-
го момента.
РЕДУКЦИОННО - ОХЛАДИТЕ-
ЛЬНАЯ УСТАНОВКА — установка для
снижения параметров пара (давления,
темп-ры) до зггачений, соответствующих
требованиям потребителей. Состоит из
редукц. клапана, пароохладителя и уст-
ройств для автоматич. регулирования
темп-ры и давления редуцируемого пара.
Редухционно-охладительная установка
1 — запорный вентиль или паровая задвижка; 2 и
W— сервомоторы регулирования давления и темпе-
ратуры пара; 3 - - дроссельная решетка с патрубком;
4—охладитель пара; 5—труба выхлопа пара в атмос-
феру; б и 7 — предохранит, и импульсный клапаны;
8 и 9 - импульсные устройства для регулирования
давления и температуры; 10— термометр; 12 — ма-
нометр; 12 — труба для спуска в канализацию; 13 я
15 — проходной и игольчатый вентили; 14 и 16 —
регулирующие клапаны; 17— вход охлаждающей
воды; 19 — паропровод
Обычно за редукц. клапаном устанавлива-
ют дроссели пост, сечения, с помощью к-
рых обеспечивается постеп. снижение
давления, что уменьшает шум. Назна-
чение Р.о.у. — отпуск пара соответству-
ющих параметров при остановке
теплофикац. турбины, подача пара на
пиковые водоггодогреватели, снабжение
паром турбин низкого давления при оста-
новке турбин высокого давления, а также
сброс избытка пара в пусковых и
аварийных режимах.
РЕДУЦИРОВАНИЕ (от нем.
reduzieren — уменьшать, сокращать; от
лат. reduce — отвожу назад) — в тепло-
технике понижение давления пара или га-
за с помощью редукц. клапанов, редукто-
ров, вентилей и т.п. устройств.
РЕЖИМ ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА —
связь расхода газа со временем его исполь-
зования. Все гор. потребители газа исполь-
зуют его неравномерно. Потребление газа
изменяется по месяцам, дням недели или
366 Режим работы системы кондиционирования микроклимата
календарным дням, по часам суток. В
зависимости от отрезка времени, в течение
к-рого расход газа считают пост., различа-
ют: сезонную неравномерность, или не-
равномерность по месяцам года; суточную
неравномерность, или неравномерность
по дням недели, месяца или года; часовую
неравномерность, или неравномерность
по часам суток. Режим расхода газа горо-
дом зависит от режима огд. групп пот-
ребителей и их долевого участия в общем
гор. потреблении. Неравномерность рас-
ходования газа обусловлена многими фак-
торами: климатическими условиями,
режимом работы предприятий и их газо-
оборудования, укладом жизни населения
и газооборудованием квартир. Неравно-
мерность потребления существенно ска-
зывается на экономии, показателях
систем газоснабжения. Несоответствие
подачи газа спросу делает систему нена-
дежной. При наличии пиков потребления
газа требуется увеличение мощности обо-
рудования и диаметров труб систем газо-
снабжения. Выравнивание графиков пот-
ребления обусловливает стр-во подземных
хранилищ газа и создание потребителей-
регуляторов, оборудуемых вторыми
топливными хозяйствами. Наилучшее
решение проблемы дает метод экономич.
оптимизации.
Р.п,г. по месяцам года описывается
годовыми графиками, к-рые строят в пред-
положении пост, расхода в течение каждо-
го месяца. Графики позволяют правильно
планировать спрос на газ, определять не-
обходимую мощность потребителей-регу-
ляторов, планировать ремонтные работы
на газовых сетях и их сооружениях.
Графики строят для всех потребителей го-
рода, разделив их на группы. Вначале по
оси ординат откладывают расходы газа
потребителями с наименьшей неравно-
мерностью (пром, и электростанциями),
далее коммунально-бытовыми потребите-
лями и, наконец, расходы газа на отоп-
ление и вентиляцию. Полученный график
характеризуется макс, потреблением в
зимние месяцы и миним. — в летние.
Наибольшую неравномерность потреб-
ления газа создает отопит, нагрузка: чем
больше доля этой нагрузки, тем больше не-
равномерность.
Неравномерность графика сезонного
потребления характеризуется двумя ко-
эфф.: неравномерности потребления Км,
равным отношению расхода газа за дан-
ный месяц к среднемесячному расходу за
год (мощностная хар-ка), и несба-
лансированности годового потребления
а г, равным отношению кол-ва газа, пот-
ребляемого больше (или меньше) среднего
уровня, к годовому потреблению (объем-
ная хар-ка). Макс, значения коэфф.
изменяются в пределах 1,2—1,3, коэфф.
а г — 0,12—0,15 (большие значения этого
коэфф, имеют города со значит, отопит,
нагрузкой). Неравномерность потреб-
ления газа по сезонам выравнивается с
помощью хранилищ газа, потребителей-
регуляторов и перем, добычи газа. Наибо-
лее экономичный способ — использо-
вание подземных хранилищ, в к-рые ле-
том закачивают избытки газа, а зимой
используют его для покрытия пиков пот-
ребления. Следовательно, с помощью под-
земных хранилищ уменьшается макс, рас-
ход газа, транспортируемого по магистр,
газопроводам. Ограничение использо-
вания хранилищ связано только с возмож-
ностью их стр-ва вблизи узлов потреб-
ления газа. След, способ регулирования
графика — применение потребителей-
регуляторов, в качестве к-рых могут быть
котельные электростанций или крупных
пром, потребителей. Они имеют двойное
топливоснабжение: газ мазут, таз —
угольная пыль; зимой работают на втором
топливе, летом используют газ. Следова-
тельно, с их помощью можно заполнить
только летний провал графика потреб-
ления газа. Оставшаяся неравномерность
сезонного потребления газа покрывается
снижением подачи его летом. Незаполп.
часть графика должна быть не более 15%
макс, годового кол-ва газа, к-,рое может
подать магистр, газопровод. Наибольшие
трудности возникают при удовлетворении
суточных пиковых нагрузок, возника-
ющих при низких наружных темп-рах
(при морозах). Использование для этих
целей подземных хранилищ газа неэко-
номично, т.к. с увеличением
интенсивности отбора газа резко возраста-
ют капит. вложения и эксплуатац. расхо-
ды. Для покрытия суточной неравномер-
ности отопит. нагрузки вводят
ограничения на подачу газа пром,
предприятиям, к-рые переводят га-
зоиспользующие установки на жидкое ко-
тельное топливо.
Суточная неравномерность по дням
недели зависит от уклада жизни насе-
ления, режима работы предприятий и
изменения темп-ры наружного воздуха.
При отсутствии резких колебаний наруж-
ной темп-ры потребление газа в квартирах
в течение первых четырех дней недели
примерно равномерное. В пятницу расход
газа возрастает и достигает макс, в субботу.
Макс, коэфф, суточный неравномерности
Хстах потребления газа в квартирах состав-
ляет 1,2—1,25. Наибольшей неравномер-
ностью Характеризуются предп-
раздничные дни, макс, расход газа в
квартирах приходится на 31 декабря.
Значит, суточной неравномерностью ха-
рактеризуется потребление газа в банях
(Хстах=а 1,7...1,8). Макс, коэфф, суточной
неравномерности для отраслей пром-сти
составляет Kcmax = 1,1... 1,2.
Часовая неравномерность описыва-
ется суточным графиком, характеризуе-
мым двумя пиками — утренним и ве-
черним. У городов со значит, пром, нагруз-
кой утренний пик больше вечернего.
Наибольшая часовая неравномерность на-
блюдается у бытовых и коммун, пот-
ребителей. Расход газа на отопление у
крупных систем в течение суток изменяет-
ся мало. Он существенно изменяется у
отопит, систем периодич. действия, напр.,
при использовании отопит, печей. Режим
потребления газа пром, предприятиями в
осн. определяется числом рабочих смен.
Суточные графики характеризуются ко-
эфф. неравномерности и коэфф, суточной
несбалансированности. Второй представ-
ляет собой отношение кол-ва газа, к-рое
способно обеспечить спрос на газ при его
равномерной подаче, к суточному потреб-
лению. Он определяется макс, разностью
между интегр. прямой подачи газа и
интегр. кривой его потребления. Макс, ко-
эфф. Кстах потребления газа в
квартирах — 1,6—2,2. Коэфф, а с изме-
няется в пределах 0,1—0,15. Для вы-
равнивания суточного графика использу-
ют аккумулирующую способность
магистр, газопроводов, питающих гор.
систему. В ночные часы, когда потреб-
ление падает, газ накапливается в газопро-
водах, давление газа растет, а в пики пот-
ребления аккумулиров. газ используется и
давление в магистр, газопроводах падает.
РЕЖИМ РАБОТЫ СИСТЕМЫ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ МИКРО-
КЛИМАТА — изменение во времени су-
ток и года параметров, определяющих со-
стояние отд. элементов системы. Рассмот-
рение Р.р.с.к.м. преследует цель получить
ее количеств, и качеств, хар-ки при осуще-
ствлении того или иного алгоритма
функционирования в процессе управ-
ления. Для Р.р.с.к.м. характерны 3 интер-
вала времени. Краткосрочные процессы,
протяженностью 1—2 ч и менее, возника-
ющие в результате периодич. и разовых
возмущающих и регулирующих тепловых
воздействий — предмет рассмотрения
системы кондиционирования
микроклимата как объекта управления.
Количеств, хар-кой краткосрочных про-
цессов является, напр., потребляемая
мощность элементов системы. Вторым ха-
рактерным периодом служат сутки.
Внутрисуточные процессы в помещениях
носят ярко выраженный периодич. харак-
тер, связанный с режимом
функционирования помещения и тепло-
выми воздействиями наружной среды. Су-
точный режим работы может быть пред-
ставлен как совокупность часовых: его за-
дача — определение закономерности су-
точного потребления мощности
элементами систем. Годовой режим рабо-
ты, рассматривающий изменение суточ-
ных параметров, носит периодически пов-
торяющийся характер, к-рый обусловлен
Респонс-фактор 367
годовым ходом параметров наружного
климата. Предметом рассмотрения годо-
вого режима служит смена режимов пот-
ребления энергии в эксплуатац. условиях.
В результате анализа годового режима
определяют осн. хар-ку функци-
онирования системы — годовой расход
энергоресурсов.
РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ТЕПЛОУ-
ТИЛИЗАТОР — теплообменнник, в к-
ром теплота от одного теплоносителя к др.
передается через разделит, стенку. По
Пластинчатые рекуператоры с каналами
а — из гладких пластин; б — различной формы;«, г,
д — треугольного, V-образного и П-образного се-
чений
виду теплоносителя Р.т. бывают
воздухо-воздушные и воздухо-жидкост-
ные. Воздухо-воздушные Р. по конст-
руктивным признакам разделяют на
пластинчатые и кожухотрубные.
Пластинчатые бывают с гладкими, треу-
гольными, U-образными и П-образными
каналами; кожухотрубные состоят из пуч-
ка труб, помещенных в кожух. По трубам
проходит нагреваемый (приточный) воз-
дух, в межтрубном пространстве — вы-
тяжной. В нижней части корпуса предус-
матривают штуцер для удаления конден-
Технологическая схема нагревания (охлаж-
дения) приточного воздуха в рекуператорах
1 — теготоутилизатор-рекуператор; 2 — фильтр
приточного воздуха; 3,4 — вытяжной и приточный
вентиляторы; 5 — калорифер дополнит, подогрева;
6 — фильтр вытяжного воздуха; Т — датчик темпе-
ратуры; М ,— привод вентиляторов или
регулирующих клапанов; А? — датчик перепада
давления; Til, Т21 —трубопроводы горячей и обрат-
ной воды
сата, образующегося при охлаждении
вытяжного воздуха ниже темп-ры точки
росы. В воздухо-жидкостных Р.т. теплооб-
менные элементы для увеличения пло-
щади поверхности оребрены со стороны
воздушного потока. В качестве Р.т. можно
использовать калориферы общего назна-
чения или спец, выпускаемые теплооб-
менные аппараты, если применяемые
жидкости и вытяжной воздух не оказыва-
ют на них агрессивного воздействия. По
направлению движения тепло-
обменивающихся сред Р. г. могут
быть противоточной и перекрестно-точ-
ной схемы. Несмотря на то, что первая эф-
фективнее в теплотехнич. отношении,
широкое распространение, особенно в за-
рубежной практике, получила перекрест-
но-точная, допускающая простые конст-
руктивные и компоновочные решения и
высокую технологичность изготовления.
Используют также многоходовые по одно-
му из потоков схемы движения, напр. мно-
гоходовые калориферы по потоку горячей
воды. При числе ходов более двух такие
теплообменники по теплотехнич. эф-
фективности близки к противоточным.
Технологич. схему нагревания или охлаж-
дения приточного воздуха в рекупе-
ративных теплоутилизаторах за счет тепл-
оты (холода) вытяжного воздуха применя-
ют при наличии одной вытяжной и одной
приточной установок с примерно одинако-
вым массовым расходом воздуха. При
наличии неск. вытяжных установок, рабо-
тающих в одинаковом режиме, и одной
приточной большой произ-сти возможно
паралл. или полупаралл. включение Р.т.
Защиту Р.т. от образования инея и наледи
в канале вытяжного воздуха обеспечивают
автоматич. регулированием, преимущест-
венно путем снижения подачи наружного
воздуха в теплоутилизатор, пропуская
часть его через обводную линию. Команда
на исполнит, механизмы регулирующих
клапанов подается от датчиков перепада
давления за и перед Р.т. в потоке вытяжно-
го воздуха. Темп-ру приточного воздуха
при отсутствии необходимости дополнит,
подогрева можно регулировать, изменяя
расход приточного или вытяжного воздуха
путем байпасирования. При необ-
ходимости дополнит. подогрева
регулирование может осуществляться в
дополнит, калорифере общепринятыми
методами.
В инженерных тепловых расчетах
Р.т. различают конструкторский расчет —
с целью получения конструктивных раз-
меров нетиповых теплообменников и
параметров приточного и вытяжного воз-
духа на выходе из них и техно-
логический — с целью подбора типовых
серийно выпускаемых Р.т. и определения
параметров приточного и вытяжного воз-
духа после них. Инженерный тепловой
расчет может выполняться приближенно
для "сухого" режима и более точно с уче-
том возможной конденсации водяных
паров вытяжного воздуха. Прибл. методы,
не учитывающие возможную конден-
сацию водяных паров, даютзаниж. кол-во
утилизуемой теплоты. Более подробно о
тепловом расчете теплоутилизаторов-
рекупсраторов см. Утилизация теплоты
вытяжного воздуха.
Р.т. применяют также в качестве ка-
лориферов (для нагревания воздуха), бой-
леров (для нагревания воды), а также кон-
денсаторов и испарителей тепловых насо-
сов и холодильных установок.
РЕСПОНС-ФАКТОР (от лат.
responsurn — ответ) — метод расчета не-
стационарного теплового режима ограж-
дений и помещения при произвольно ме-
няющихся воздействиях, разработанный
Г. Мителаш и Д. Стефансопом и широко
используемый для расчетов в Канаде,
США и др. англоязычных странах. Основа
метода состоит в объединении условия воз-
действия в виде временного ряда с элемен-
тарными функциями теплового воз-
действия, к-рые легко могут быть исполь-
зованы для суперпозиции. Обычно
используется элементарная функция в
виде треугольного импульса с основанием,
.равным двум интервалам между задан-
ными значениями во временном ряду. При
сложении равнобедр. треугольных
импульсов получается непрерывная лома-
ная линия изменения воздействующего
параметра в заданном временном ряду.
Треугольная функция оказывается удоб-
ной для математич. решения задачи.
Изменения наружной и внутр, темп-
ры вызывают изменения тепловых потоков
на внутренней и наружной поверхностях
ограждения. Величины тепловых потоков
на поверхностях под влиянием треуголь-
ного импульса в расчетные интервалы вре-
менного ряда и есть Р.-ф. Для расчетов до-
статочно иметь три ряда числ. значений
Р.-ф., соответствующих тепловому потоку
на наружной поверхности, вызванного
единичным импульсом темп-ры на ней, то
же, при единичном импульсе на внутр.
368 Рециркуляционный воздухонагреватель
поверхности и тепловому потоку, вызван-
ному импульсом темп-ры на внутр, повер-
хности. Метод используется для много-
слойных конструкций и помещения, тре-
бует предварит, числ. расчетов ЭВМ. Для
ручного счета этот метод трудоемок и сло-
жен. Осн. показатели теории тепло-
устойчивости по существу являются Р.-ф.
для периодич. тепловых воздействий.
РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ВОЗ-
ДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ — прибор воз-
душного отопления с интенсивной цирку-
ляцией внутр, воздуха типа высокого кон-
вектора, обогреваемый теплоносителем
Рециркуляционный во здухонагреватель
а—со встроенным каналом; 6 — приставной с кана-
лом из строительных материалов; в — приставной
металлический; 1 — нагреватель; 2 — канал нагрето-
го воздуха
в системе отопления водой. Относится к
приборам местного воздушного отопления.
Применяется для отопления лестничных
клеток многрэтажных зданий, отд. поме-
щений при отсутствии пост, рабочих мест
у наружных ограждений и периодически
используемых (вестибюли, торговые
помещения, зрительные залы, склады и
т.п.). Р.в. состоит из двух элементов — на-
Схемы присоединения к теплопроводам
а—последовательная; б—параллельная; 1 — возду-
хонагреватель;.; —задвижка на обводной трубе (нор-
мально закрыта); 3 — подающая магистраль основ-
ной системы отопления; 4 — регулятор расхода
воды
гревателя и канала. Нагреватель компону-
ется из стандартных отопительных
приборов — ребристых труб, радиато-
ров секционных (или многоходовых ка-
лориферов пластинчатого типа). Тепловая
мощность нагревателя — 5—25 кВт. Ка-
нал высотой 1,5—3 м выполняют встроен-
ным во внутр, стену, приставным из
строит, материалов и металлическим.
Наличие канала способствует
интенсивной циркуляции нагреваемого
воздуха, возрастающей с понижением
темп-ры наружного воздуха (саморе-
гулирование теплоотдачи).
Тепловой и аэродинамич. расчеты
Р.в. проводят в зависимости от тепловой
нагрузки обслуживаемого помещения при
условии создания в нем усиленной цирку-
ляции воздуха (не менее однократной) с
темп-рой нагреваемого воздуха не выше
60°С. Нагреватель присоединяют к теп-
лопроводам системы водяного отопления
по последоват. (предвключенной) и
паралл. схемам. Последоват. подклю-
чение предусматривает пост, действие
Р.в., как и осн. системы отопления. Вся
высокотемп-рная вода пропускается через
нагреватель. Темп-рный напор при этом
возрастает и сокращается необходимая
площадь поверхности нагревателя, однако
регулирование его тепловой мощности и
отключение отражаются на действии
осн.системы отопления. Паралл. схема не-
зависима, предусматривает перио-
дичность действия Р.в. с автоматизацией
работы для поддержания необходимой
темп-ры воздуха в помещении, однако
обусловливает большую площадь нагрева-
теля.
РЕЦИРКУЛЯЦИЯ — многократное
полное или частичное возвращение потока
газов (жидкостей или твердых в-в) в тех-
нологич. процесс, установку, аппарат,
помещение и др. Цели Р. различны: напр.,
регулирование темп-ры в теплообменнь
аппаратах (котлах, печах и др.), конце]
трация компонентов в смесях, по;
мешивание внутр, воздуха к наружной
для сокращения расхода теплоты или х<
лода в системах кондиционирования во.
духа и т.д. В последнем случае забор внут]
воздуха осуществляется из верхней ил
рабочей зон помещения, а его по;
мешивание — до форсуночной камер
кондиционера (первая Р.) или после не
(вторая Р.) Первая Р. позволяет снизить
холодное время года тепловую мощност
воздухонагревателей первого подогрет
или холодопроиз-сть форсуночной каме
ры в теплое время года. В теплое врем
применение Р. целесообразно, если эь
тальпия воздуха, удаляемого на Р. т
помещения, ниже энтальпии наружно!
воздуха. Вторая Р. позволяет снизить теп
ловую мощность воздухонагревателей втс
рога подогрева и холодопроиз-сть форсу
ночной камеры. В энергетич. отношени
более эффективна работа систем)
кондиционирования воздуха с миний
кол-вом наружного воздуха, т.е. без I
Однако это не всегда возможно, т.»
ограничение на расход приточного возду
ха налагает его темп-ра.
РЕШЕТКА — сооружение дл
очистки сточных вод от крупных загряз
нений (бумаги, тряпок, мочалы и др.). Р
изготовляют из металлич. стержней пря
моугольного, круглого или многогранног
поперечного сечения толщиной б—10 мЬ
с промежутками между ними 16—19 мм
Р. устанавливают в камере, образуемой
посредством расширения и (или) углуб-
ления подводящего к ней сточную воду ка-
нала. Расширение и углубление делаю’
плавными — под углом 60—80°. Прт
улавливании загрязнений объемом боле»
0,1 м3/сут Очистку Р. механизируют. Я
оборудуют граблями, перемещаемым*
Рыбозащитные устройства 369
обычно замкнутыми цепными ме-
ханизмами. Входя зубьями в промежутки
между стержнями, грабли очищают Р. от
загрязнений, а спец, съемник сбрасывает
их в контейнер или на ленточный конвей-
ер. Грабли приводит в движение электрич.
двигатель. Заводы выпускают Р. с граб-
лями двух марок: МК и РМУ. Р. размеща-
ют в отд. отапливаемых и вентилируемых
помещениях, оборудованных грузоподъ-
емными механизмами. Кол-во загряз-
нений, улавливаемых Р. с промежутками
между стержнями 16 мм, составляет
8 л/год на 1 чел. Загрязнения дробят и
либо вновь сбрасывают в поток воды, либо
направляют в метантенки на переработ-
ку с др. осадками. Выпускают дробилки
произ-стью 300—600 кг/ч (Д-Зб) и
1000 кг/ч (ДК-1). Размер Р. определяют
из условия течения воды в промежутках
между стержнями при макс, расходе со
скоростью 0,8—1,0 м/с.
Для дробления загрязнений под водой
применяют Р.-дробилки, к-рые имеют
форму барабана с вертикальной осью вра-
щения и с горизонт, круговыми промежут-
ками. Вода движется с внешн. стороны ба-
рабана и поступает в центр его через Р. За-
грязнения задерживаются на внешн. сто-
роне барабана. Вода отводится через его
основание в канал с помощью дюкера. При
вращении барабана загрязнения переме-
щаются к неподвижному гребню и измель-
чаются в результате его взаимодействия с
закрепленными на барабане и враща-
ющимися вместе с ним несколькими
режущими пластинами и резцами. Пром-
сть выпускает Р.-дробилки с барабанами
диаметром 100-900 мм с макс, пропускной
способностью 0,0083—1,16 м3/с.
РЫБОЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТ-
ВА — комплекс устройств, совмещенных с
конструкциями водоприемников или в
компоновке водозаборных сооружений,
предназначенный для предотвращения
гибели молоди рыб непосредственно в во-
доприемниках или перед ними. При про-
Объемные фильтры
а — керамзитобет. кассета; б — насыпная кассета
стержневая; в — то же, сетчатая; 1 — рама кассеты;
2 — керамзитобетон; 3 — арматура; 4 — огражда-
ющие стержни; S — насыпное заполнение; б —
ограждающая сетка
ектировании Р.у. учитывают основные
биологич. хар-ки поведения рыб и молоди:
реореакцию — ориентацию рыб головой
против потока воды (с реореакцией у рыб
связаны активные и пассивные миграции,
питание, защита от хищников и т.п.);
зрение, хорошо развитое у большинства
пресноводных и проходных рыб; слух —
рыбы слышат в широком звуковом диапа-
зоне; органы боковой линии — рецепт-
оры, к-рыми рыбы воспринимают в осн.
низкочастотные источники. Миним. ско-
рость потока, при к-рой возникает
ориентация рыб головой против течения,
наз. пороговой. Значение ее для рыб
различных видов определяют ихти-
ологическими исследованиями для конк-
ретных условий и учитывают при конст-
руировании Р.у. Критическая скорость те-
чения — это верхняя граница того интер-
вала скоростей, в к-ром возможно
удержание рыб в потоке. Ее значение рав-
но скорости потока, к-рый сносит рыб.
Плавательная способность рыб харак-
теризуется временем, в течение к-рого
рыбы способны двигаться с заданной ско-
ростью. Рыбы развивают бросковые ско-
рости движения при преодолении водопа-
дов и стремнин, в потоке воды входных
отверстий, в камерах рыбоходов и во-
доприемников. В режиме крейсерских и
макс. скоростей рыбы совершают
миграции, удерживаются в потоке и сох-
раняют места своего пост, обитания. Се-
зонный и суточный ритм попадания рыб в
водозаборы различен в разных водоемах и
водотоках и может меняться по годам.
Наиболее резкое увеличение концент-
рации молоди в р-не водозабора
происходит в результате нереста
производителей и миграции молоди рыб.
На эффективность работы Р.у. влияют ме-
стоположение водозабора и его во-
доприемника, сезонный и суточный ритм
миграции и подхода рыб к водозабору,
реакция раздражителей, используемых
для отпугивания и направления движения
рыб в заданном направлении, скорости
движения рыб. Целесообразно устраивать
водозабор в районе с миним. концент-
рацией рыб. Разработка Р.у. в связи с
индивид, гидрология, и ихтиология,
обстановкой требует предварит, натурных
и лабораторных исследований. При про-
ектировании водозаборов нужно учиты-
вать три принципа рыбозащиты: эко-
логический — использование закономер-
ностей, связанных с образом жизни рыб
(распределением, миграциями и особен-
ностями их попадания в водозабор); пове-
денческий — использование реакций рыб
на раздражители — свет, звук, электрич.
поле и др.; физический — использование
механич. преград, задерживающих ход
рыб, а также разницы плотности воды и
рыб.
Наиболее широкое применение по-
лучили Р.у. в виде сеток и объемных
фильтрующих элементов с различными
заполнителями. Для отвода молоди от Р.у.
применяют гидравлич. и пневматич. уст-
ройства, спец, рыбонасосы, кольцевые
эжекторы, самотечные каналы. Сетки
состоят из след. осн. элементов: несущей
конструкции, сетчатого полотна, очистно-
го устройства, подъемно-транспортного
оборудования. Сетчатое полотно предназ-
начено для предохранения во-
доприемника от попадания рыб и мелкого
мусора. Оно набирается из отд. сеточных
рам или сеточных каркасов. Сетка с ячей-
кой 1x1 мм служит для защиты молоди
рыб всех размеров, 2x2 мм — с длиной те-
ла 15 мм и более, 4x4 мм — с длиной тела
30 мм и более. В зависимости от конфигу-
рации водоприемника сетчатое полотно
может быть расположено в плане по пря-
мой линии, по дуге или окружности, в виде
прямоугольника или угла. Сетчатое
полотно устанавливают в вертик. или на-
клонном положении. Очистные устройст-
ва служат для удаления с сетчатого полот-
на мусора, они бывают гидравлич. и ме-
ханич. Сетчатые Р.у. рекомендуется
использовать на ирригац. водозаборных
сооружениях (ввиду возможности
аварийной забивки их шугой и водной
растительностью).
Более надежно предотвращают попа-
дание рыб в водозаборное сооружение
объемные фильтрующие элементы. Они
применяются при пост, работе водозабора
в течение всего года, включая шуголедо-
вый период, на водопроводах промышлен-
но-коммунального назначения. В качестве
объемных фильтрующих элементов
используют фильтрующие кассеты и кон-
тейнеры различных конструкций, к-рые
могут вставляться в пазовые конструкции
водоприемников вместо сороудержива-
ющих решеток. Кассета представляет со-
бой металлич. каркас, заполняемый
фильтрующей загрузкой в насыпном или
монолитном пористом виде. Линейные
размеры кассет устанавливают исходя из
компоновочных и эксплуатац. условий во-
доприемника с учетом использования
подъемных механизмов. Калиброванный
диаметр фракций загрузки кассет
принимают не более 25 мм. При установке
370 Рыбопропускные сооружения
объемных фильтров необходимо обес-
печивать равномерность отбора воды по
всей фильтрующей площади во-
доприемника путем устройства раструбов
различной конструкции или телескопия,
вихревых камер.
В качестве дополнит. Р.у. перед во-
доприемниками устраивают запани и
отбойные козырьки. При отсутствии в зоне
водоприемных отверстий, достаточных
для рыбоотведения сносящих скоростей и
устойчивой связи потоков у во-
доприемников (размещаемых в глубоко-
врезанных в берега акваториях — ковшах,
каналах, врезках) с транзитными пото-
ками, осуществление мероприятий по
рыбоотведению молоди рыб обязательно.
Предусматриваются два вида таких ме-
роприятий: рыбоотведение с пропуском
рыбы через водоподъемные агрегаты и
рыбоотвод с интенсификацией бытовых
струйных течений.
РЫБОПРОПУСКНЫЕ СООРУ-
ЖЕНИЯ — комплекс гидротехнич. соо-
ружений, предназнач. для пропуска про-
ходных, полупроходных и в нек-рых слу-
чаях жилых рыб через гидроузлы, созда-
ющие перепады уровней на водотоке. Для
рыбохозяйств. и экономия, обоснования
необходимости стр-ва рыбопропускных
сооружений на гидроузле требуется про-
ведение спец, ихтиология, изысканий, в
процессе к-рых устанавливают: видовой
состав ценных промысловых рыб, размеры
производителей и покатной молоди; ус-
ловия размножения рыб в водохранилище
и ската их в нижний бьеф; кол-во прохо-
дящих рыб каждого вида, время их хода и
ската; возможное увеличение кол-ва цен-
ных промысловых рыб и экономия, эф-
фект от промыслового возврата при стр-ве
рыбопропускных сооружений. Р.с. по спо-
собу перемещения в них рыб подразделяют
на две группы: сооружения, в к-рых рыбы
сами перемещаются из нижнего бьефа в
верхний благодаря их активному
движению на всем протяжении рыбопро-
пускного устройства; сооружения, в к-рых
перемещение рыб из нижнего бьефа в
верхний осуществляется путем шлюзо-
вания или транспортирования их в
специальных контейнерах либо в др. уст-
ройствах. К сооружениям первой группы
относятся рыбоходы в виде различных лот-
ков и каналов; второй — рыбопропускные
шлюзы, гидравлич., механич. и напорные
рыбоподъемники, плавучие установки для
наполнения и транспортирования рыб.
Группу и тип Р.с. выбирают в зависимости
от напора на сооружение и данных о видо-
вом составе и кол-ве рыб, подлежащих
пропуску в верхний бьеф гидроузла. Пла-
вучие установки для наполнения и транс-
портирования рыб через гидроузлы
применяют при любых напорах в тех слу-
чаях, когда выбор местоположения
стационарного Р.с. затруднен. Число Р.с. в
комплексе гидроузла должно соответство-
вать числу осн. участков возможной кон-
центрации рыб вдоль водопропускного
фронта гидроузла.
Р.с. первой группы включают рыбос-
борник (входной оголовок), рыбоход с
приспособлениями для гашения скорости,
блок питания и ихтиология, площадку.
Рыбоход может быть лотковый, прутко-
вый, лестничный. Лотковый имеет прямо-
угольную форму поперечного сечения и
оборудуется неполными перегородками,
что позволяет увеличить путь движения
Рыбопропускные сооружения
а — лестничный рыбоход; б — механич. рыбоподъ-
емник; 1 — верхний оголовок; 2 — тракт рыбохода;
3 — входной оголовок; 4,5—всплывные отверстия --
поверхностное и глубинное; <5 — контейердля подъ-
ема рыб; 7 — побудит, устройство;# — рыбона-
копитель; 9 — блок питания
воды, а следовательно, и рыб, при мень-
шей длине лотка. Лотковый рыбоход с
усиленной шероховатостью, создаваемой
планками, зубцами, порогами или др. ус-
тройствами на дне и по стенкам лотка, ха-
рактеризуется небольшой скоростью те-
чения (2—2,5 м/с). Прудковый рыбоход
Рыбопропускные сооружения 371
представляет собой ряд бассейнов-пруд-
ков, соединенных короткими каналами с
повышенными по сравнению с прудками
скоростью течения и уклоном.
Лестничный рыбоход применим для рыб
разных видов. Это лоток со ступенчатым
дном, разделенный поперечными перего-
родками на ряд бассейнов (бьефов). В
перегородках устраивают всплывные
отверстия для прохода рыб, располагае-
мые в шахматном порядке. В зависимости
от условий хода рыбы их делают поверхно-
стными и донными. Р.с. второй группы
включают рыбоподъемник с рыбона-
копителем (низовой лоток), рабочую ка-
меру или контейнер, верховой (выходной)
лоток, блок питания и ихтиология. пло-
щадку. К сооружениям этой группы отно-
сятся: рыбопропускные шлюзы,
гидравлич. и механич. рыбоприемники,
плавучие установки для накопления и
транспортирования рыб. Рыбонакопитель
служит для накопления рыб в период их
привлечения в сооружение, выполняется в
виде продольного канала прямоугольного
сечения, оборудуется передвижным усг-
ройс гвом для побуждения рыб к движению
в рабочую камеру или контейнер. Вплоть
до входа в рабочую камеру рыбы должны
четко ощущать направленный ориентир в
виде противотока. Рабочая камера служит
для перевода накопленных рыб из нижнего
бьефа в верхний и устраивается в рыбоп-
ропускных шлюзах — в виде открытой ка-
меры, у гидравлич. рыбоподъемников — в
виде вертик. или наклонной шахты, у ме-
ханич. рыбоподъемников — в виде кон-
тейнеров. Верховой лоток служит для вы-
хода рыб из рабочей камеры в верхний
бьеф гидроузла. По всей длине лотка пре-
дусматривается пост, ток воды с определ.
скоростью в направлении от выходного
отверстия к рабочей камере. Назначение
блока питания — обеспечить подачу воды
в рыбонакопитель для привлечения рыб.
Его конструкция может быть разнообраз-
ной: напр., в виде водосбора, системы
эжекторов. Ихтиология, площадка пре-
дусматривается как пункт подсчета
пропускаемых рыб, их рыбохоз. от-
бора и мечения. Она может быть
расположена в рыбонакопителе, в рабочей
камере или верховом лотке.
372 Санитарно-защитная зона
САНИТАРНО-ЗАЩИТНАЯ ЗО-
НА — территория, отделяющая пром,
предприятие от селитебных р-нов городов
и др. нас. пунктов, в пределах к-рых раз-
мещение зданий и сооружений регла-
ментируется сан. нормами.
САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ
КАБИНЫ — унифициров. индустр.
изделия, являющиеся частью жилого
здания. Строит, часть C.-т.к., т.е. стены,
выполняют из асбестоцементных панелей.
В состав сантехоборудования входят: чу-
гунная эмалированная ванна купальная,
умывальник, смеситель — общий для ван-
ны и умывальника с душевой сеткой на
гибком шланге, унитаз с бачком, поло-
тенцесушитель. В шахте С.-т.к. прокла-
дывают стояки холодного и горячего водо-
снабжения и канализац. стояк с ответв-
лениями от них к водоразборным прибо-
рам. Т.о. подающий стояк системы
горячего водоснабжения, смонтиров. из
стандартных C.-т.к., состоит из стандарт-
ных этажестояков, соединенных на резьбе
и электросваркой. Диаметр подающего
стояка одинаков по всей его высоте, кроме
того, все подающие стояки одного жилого
дома одинаковы.
В зависимости от планировки
квартиры С.-т.к. выполняют с присо-
единением моек кухонных и без них. В тех
случаях, когда кухня не примыкает к стене
C.-т.к., для подвода горячей воды к
смесителю кухонной мойки прокладыва-
ют отд. подающий стояк. В зданиях с
числом этажей менее 12 стояки горячего
водоснабжения выполняют из труб Dy™
=20 мм, в 12 — 25-этажных зданиях — из
труб Dy - 25 мм.
С.-т.к- монтируют совмещ. с располо-
жением в них ванны и унитаза и разоб-
щенными. В последнем случае С.-т.к. име-
ет две двери и внутр, перегородку, разде-
ляющую кабину на два помещения. Сан.-
технич. часть кабины разрабатывают в
правом и левом исполнениях соответст-
венно строит, планировке квартиры. При
правом исполнении шахта расположена в
правой части C.-т.к., ванна и умы-
вальник — слева от шахты; при левом — в
зеркальном отражении. В жилых домах,
построенных по индивид, проектам с высо-
той этажа 3 м, применяют С.-т.к. с цифро-
вым индексом "30". Полная марка С.-т.к.
отражает все ее особенности и проставля-
ется на поэтажных планах в проектах до-
мов, а также наносится на кабины заво-
дом-изготовителем .
САТУРАТОР — аппарат для
принудит, увеличения концентрации в
растворителе растворяемого в-ва С. часто
используют для приготовления из извест-
кового молока известкового раствора на
установках водоподготовки небольшой
пропускной способности. Существует С.
двойного действия, представляющ. собой
цилиндрич. бак, разделенный конич. дном
на два отделения. Известковое молоко
подается в нижнюю часть конуса верхнего
отделения, а затем пропускается в нижнее
отделение и заполняет его. Конус верхнего
отделения так лее заполняется известко-
вым молоком, после чего в нижнее отде-
Сатуратор двойного насыщения
1—выпуск осветленного р-ра; 2—перепускные тру-
бы; 3—нижнее отделение; 4—клапан; 5—подача во-
ды; 6 — выпуск осадка; 7 — отвод воздуха; 8 — сбор-
ный желоб
ление подается вода, которая, проходя че-
рез известковое молоко нижнего конуса,
насыщается известью и перепускается в
нижнюю часть конуса верхнего отделения
и, вторично проходя через слой известко-
вого молока, донасыщается известью до
пределов растворимости при соответств.
темп-ре. При этом взвеш. частицы извести
задерживаются в цилиндрич. части С., а
осветлен, известковый раствор перелива-
ется в кольцевой сборный желоб и
отводится в смеситель водоиодготовит. ус-
тановки. С. работает циклично, по окон-
чании цикла отработ. известковое молоко
из верхнего конуса (отделения) перепу-
скается в нижний, откуда сбрасывается, а
верхний заполняется порцией свежего. В
таком С. достигается практически полное
использование извести.
. СБОРНЫЕ СТАНЦИИ ТИПА ’ТУ-
ЧЕЙ" — станции, предназначенные для
глубокой очистки сточных вод малых нас.
пунктов. Они рассчитаны на очистку сточ-
ных вод, имеющих БПКполн до 375 мг/л и
содержащих взвешенные в-ва до 325 мг/л.
Очищенные йа этих станциях воды имеют
след, показатели, мг/л: БПКполн — 3;
взвешенные в-ва — 5; азот аммонийных
солей — 2; азот нитратов — 9. С.с.т.'Т."
имеют пропускную способность 100; 200;
400 и 700 м3/сут. Они отличаются высокой
степенью сборности и полной комплектно-
стью. Их изготовляют в виде блок-контей-
неров стандартного размера, предназна-
ченных для перевозки любым видом тран-
спорта. В комплект входят оборудование
насосной станции, песколовка, блок
биологич. очистки, стабилизатор
активного ила, блок доочистки и
производственно-вспомогат. здание в виде
контейнера. Все контейнеры имеют
одинаковые размеры — 2,7x2,7x12 м,
Оборудование насосной станции включа-
ет два погружных насоса, решетку-кон-
тейнер и подъемное устройство в виде
поворотной стрелы и тали для подъема на-
сосов и извлечения решетки-контейнера с
отбросами. Песколовка — тангенциально-
го кругового типа. Блок биологич. очистки
состоит из анаэробного реактора
(отстойник с насадкой), двух аэротенков-
отстойников с тонкослойными элемен-
тами и контактного резервуара. Расчетная
пропускная способность каждого блока —
100 м3/сут, т.е. станция пропускной спо-
собностью 200 м3/сут включает два,
400м3/сут — четыре и 700 м3/сут —
шесть блоков. Увеличение пропускной
способности последней станции на
100м3/сут по сравнению с расчетной
достигается за счет меньшего коэфф, не-
равномерности притока сточных вод. Аэ-
робный стабилизатор ила поставляю1)
отдельно в виде цилиндрич. резервуара
диаметром 3 м. Блок доочистки представ
ляет собой аэротенк-отстойник с насадко!
Свободная приточная струя 373
из волокнистых материалов для прикреп-
ленных микроорганизмов. Размеры блока
2,7x2,7x5 м. В производственно-вспомо-
гат. здании заводского изготовления рас-
положены воздуходувная станция, узел
обеззараживания и лаборатория для экс-
пресс-анализов сточных вод.
СБРАЖИВАНИЕ ОСАДКОВ —
процесс перевода органич. в-ва осадка
сточных вод в незагнивающую
стабилизиров. форму, при этом уменьша-
ется масса осадка вследствие частичного
преобразования .его в биогаз (основную
часть к-рого составляет метан), а также
снижаются сан. зараженность и выде-
ление неприятных запахов при хранении
и утилизации осадков. Одним из первых
процессов обработки осадков сточных вод,
примененным в начале XX в. за рубежом и
в нашей стране, является анаэробное
сбраживание. Разложение органич. в-ва в
ходе этого процесса выполняется сложным
комплексом микроорганизмов, составля-
ющих трофическую цепь первичных и
вторичных анаэробов, и включает
взаимосвязанные стадии: фермен-
тативный гидролиз нерастворенных слож-
ных органич. в-в (жиров, белков, углево-
дов) в более простые растворенные (стадия
гидролиза); образование из продуктов
стадии гидролиза летучих жирных к-т
(уксусной, пропионовой, масляной и др.),
аминокислот, спиртов, водорода и
диоксида углерода (кислотогенная
стадия); превращение продуктов кислото-
генной стадии в уксусную к-ту (ацетоген-
ная стадия); образование метана из уксус-
ной к-ты (72%), а также восстановлением
диоксида углерода (28%) (метаногенная
стадия). Первичные анаэробы осуществ-
ляют стадии гидролиза и кислотообразо-
вания, вторичные — стадии ацетогенеза и
метаногенеза. Для последних питат. и
энергетич. субстраты образуются за счет
деятельности первичных анаэробов на
предшествующих стадиях. Помимо
трофич, связей между группами бактерий
метанового брожения имеется и чисто
физич. связь. Гидролитич. бактериям не-
обходим тесный контакт с твердым
гидролизуемым субстратом, а ацетоген-
ные и метаногенные бактерии наилучшим
образом действуют в тесном пространст-
венном симбиозе, разрыв k-рого, напр. при
интенсивном перемешивании, оказывает
отрицат. воздействие на эффективность
процесса. Бактерии, работающие на раз-
ных стадиях, имеют свои морфологич. и
физиологии. особенности, выража-
ющиеся в разных скоростях роста,
чувствительности к темп-ре, pH, Ог и др.
Наиболее чувствит. к условиям среды ме-
тановые бактерии — медленно растущие
строгие анаэробы. Даже незначит. откло-
нения от заданного режима эксплуатации
в первую очередь влияют на эту группу
бактерий, что может привести к нару-
шению процесса сбраживания.
Сбраживанию в метантенках, как
правило, подвергаются смесь осадка
первичных отстойников и избыточный
активный ил, существенно различа-
ющиеся содержанием основных органич.
(жиров, белков и углеводов) и минер, ком-
понентов. В активном иле по сравнению с
осадком содержится больше белков и
меньше жиров и углеводов. Все кол-во га-
за, выделяющегося в процессе
сбраживания, образуется в результате рас-
пада жиров, углеводов и белков, составля-
ющих 65—80% органич. в-ва осадков.
Остальные 35—20% (лигнинно-гумусо-
вый комплекс) в газообразовании не уча-
ствуют. Уд. выход газа при сбраживании
жиров в 1,5 раза выше, чем при
сбраживании углеводов и белков и соот-
ветственно составляет 1,25; 0,79 и
0,7 м3/кг. При С.о., содержащих больше
жиров (осадок первичных отстойников),
образуется большее кол-во биогаза, чем
при С.о., содержащих больше белков
(активный ил) или углеводов (навоз,
растительные отходы). Каждый осадок
имеет биоразлагаемую часть или практич.
предел сбраживания, характеризуемый
макс, выходом биогаза, к-рый зависит от
хим. состава осадка и достигаемой степени
распада органич. в-в. Предел
сбраживания соответствует для органич.
в-ва осадков 50—60%, избыточного
активного ила — 42—45%.
Стабилизиров. являются осадки, ^степень
сбраживания к-рых в метантенке’ состав-
ляет ~ 90% предела сбраживания. Отно-
шение содержания углерода к азоту (C:N)
в таких осадках должно составлять 10— 12
по сравнению с 16—19 в несброженных
осадках. Для хорошо сброженных осадков
характерна бикарбонатная щелочность
2500 мг/л по СаСОз ( 50 мг-экв/л), содер-
жание летучих жирных к-т 200 мг/л по
СНзСООН (~3,3 мг-экв/л). Осн. техно-
логич. параметрами, определяющими эф-
фективность процесса С.о. (степень рас-
пада органич. в-ва и выход биогаза), явля-
ются темп-ра, продолжительность пребы-
вания осадка в метантенке, нагрузка по
органич. в-ву, концентрация загружаемо-
го осадка, режим загрузки и пере-
мешивания. С.о. обычно осуществляют в
мезофильной (33—35°С), термофильной
(53—55°С) или психрофильной (15—
17°С) зонах. В процессе сбраживания
микроорганизмы адаптируются к темп-
рному режиму. Кратковременное нару-
шение его, особенно в сторону умень-
шения темп-ры, приводит к торможению
стадии метаногенеза из-за высокой
чувствит. метаногенных бактерий, накоп-
лению продуктов гидролиза, нарушению
трофических связей в микробном сообще-
стве и процесса сбраживания в целом. С
уменьшением продолжительности С.о.,
т.е. с повышением дозы загрузки, выход
газа с единицы массы органич. в-ва
снижается при всех темп-рных режимах,
однако при термофильном режиме за счет
более высокой скорости процесса это
снижение происходит медленнее, чем при
мезофильном. Обычно метантенки экс-
плуатируют с дозами загрузки 5—8% в
мезофильном режиме (время пребывания
20—12 сут) и 15—18% в термофильном
(7—6 сут).
Биогаз, образующийся при
сбраживании осадков городских сточных
вод, в осн. состоит из метана — 65—70% и
диоксида углерода — 25—30%. Биогаз
используют в качестве топлива в технологич.
котельных очистных сооружений, в двига-
телях генераторов электрич. и тепловой
энергии, для наполнения газовых баллонов
автомобильного транспорта, тракторов и др.
СВОБОДНАЯ ПРИТОЧНАЯ
СТРУЯ — приточная струя, на
формирование к-рой в вентилируемом
помещении ограждения не оказывают за-
метного влияния. Модель С.п.с. — осн.
расчетная для всех др. струй, чьи особен-
ности учитывают, вводя поправочные ко-
Схема свободной приточной струи
1 — насадок для подачи воздуха; 2 — граница струи;
3 — эпюра поля скорости в сечениих
зфф. С.п.с. Может быть компактной, пря -
моугольной или плоской, сосредоточен-
ной, веерной или закрученной. Представ-
ленная схема изотермической С.п.с. соот-
ветствует всем перечисл. разновидностям
С.п.с., кроме закруч. Распределение ско-
рости в произвольном сечении струи на
осн. участке можно определить по форму-
ле Г.Рейхарда v - Vxe''il^r/Cx')2 t где —
скорость воздуха На оси С.п.с. (осевая ско-
рость); г — расстояние от оси до расс-
матриваемой точки; С — эксперимент,
пост., равная (по И.А.Шепелеву) 0,082;
х — расчетное расстояние.
Расход воздуха в произвольном се-
чении осн. участка С.п.с. определяют по
ф-ле Lk “* Lo рх, где /?х — относит, расход
воздуха ( fix “* Lx/Lo), в зависимости от
вида струи рассчитываемый по ф-лам:
Рх " 2х/mvTo — компактная сосредоточ.;
Рх - 72х /пи/7о — веерная; рхт
- 75x7mVJo —плоская. См. Приточная
струя.
374 Сгущение осадков
СГУЩЕНИЕ ОСАДКОВ —
увеличение концентрации сухого в-ва
осадков сточных вод и существенное сок-
ращение их объема. При этом появляется
возможность уменьшить кол-во и объемы
оборудования и сооружений, а также рас-
ход реагентов на обезвоживание. На оте-
чественных и зарубежных станциях
аэрации для С. о. из вторичных
отстойников — избыточного активного
ила — применяют тарельчатые сопловые
сепараторы и сгущающие центрифуги; в
этом случае по сравнению с гравитац. и
флотац. уплотнением сокращаются пот-
ребные площади и объемы сооружений, а
также объемы сгущенного активного ила.
В тарельчатых сепараторах происходит
разделение активного ила в тонких слоях
межтарельчатых пространств, развивают-
ся значит, центробежные силы, что позво-
ляет повышать концентрацию до 3—4% с
эффективностью задержания сухого в-ва
до 94—95%. Однако эти сепараторы
сложны по конструкции и неудобны в экс-
плуатации, т.к. происходит засорение
сопел и межтарельчатых пространств. Бо-
лее высокая степень сгущения активного
ила (до концентрации 5—6%) достигает-
ся на сепараторах с гидромеханич. выгруз-
кой осадка. Сгущение активного ила на
осадительных шнековых центрифугах
позволяет достигать концентрации 4—7%
при эффективности задержания сухого в-
ва 80—98%. Известны осадительные
центрифуги со сгущающим шнеком с
диаметром ротора 501 и 1001 мм пропуск-
ной способностью от 10—20 и 70—
100м3/ч, что позволяет применять их на
станциях аэрации с различным расходом
сточных вод. В результате сгущения
достигаются след, результаты: влажность
активного ила снижается с 99—99,6 до
93—96% при эффективности задержания
сухого в-ва 85—98%; влажность смеси
избыточного активного ила с осадком из
первичных отстойников снижается с
96,7—98 до 92—96% при эффективности
задержания сухого в-ва 75—95%. Однако
как сепараторы, так и центрифуги явля-
ются металлоемкими аппаратами, требу-
ющими большого расхода электроэнергии
и предварит, выделения из осадков аб-
разивных и крупных включений на спец,
устройствах.
Увеличение концентрации осадков
при сокращении затрат энергии и однов-
ременном уменьшении сложности и ме-
таллоемкости оборудования возможно при
применении новых аппаратов с
фильтрами из капиллярно-пористых ма-
териалов. Фильтр состоит из корпуса,
фильтрующего пористого материала,
пневмоцилиндров, поддона для сбора и
удаления фильтрата, механизма съема и
удаления сгущенного осадка. Цикл работы
включает сжатие пористого материала с
одновременным удалением фильтрата и
съемом сгущенного осадка, расжатие
пористого материала с одновременной
подачей на его поверхность активного ила
или осадка. Сгущение осуществляется за
счет капиллярного всасывания фильтрата.
В фильтре шнекового типа эластичный
пористый фильтрующий материал распо-
лагается между шнеком и внутр,
перфориров. перегородкой корпуса. При
вращении шнека происходят сжатие и
расжатие перегородки из пористого ма-
териала, что обеспечивает всасывание
жидкой фазы из осадка капиллярами
пористого материала и отжим из него
фильтрата через внутр, перфориров. пере-
городку. Ленточный капиллярный фильтр
с использованием нетканых материалов
состоит из бесконечной капроновой
фильтров, ленты, натянутой на рамку и
движущейся в соприкосновении с влаго-
поглощающими лентами из нетканого ма-
териала. Сгущенный осадок снимается
при переходе фильтров, ленты из верхнего
положения в нижнее, в это время нижняя
лента из нетканого материала отжимается
и из нее удаляется влага, а верхняя
фильтров, лента после съема сгущенного
осадка регенерируется путем промывки
водой. На аппаратах с капиллярно-
пористыми материалами активный ил и
смесь его с осадком из первичных
отстойников могут сгущаться до концент-
рации 8—10% и более.
СЕКЦИЯ РАДИАТОРА —
единичный нагреват. элемент чугунного
радиатора секционного, состоящий из ко-
лонок круглой или эллипсообразной фор-
мы и головок с двухсторонними
Двухколончатая секция радиатора
К — колонки; Ап — полная высота; Ам — монтажная
высота; Ъ — строительная глубина
отверстиями Dy 32 мм, имеющими внутр,
резьбу для ввертывания соединяющих
секции ниппелей или пробок в торцевые
С.р. Отливается из серого чугуна, толщина
стенок около 4 мм. Наиболее распростра-
нены двухколончатые секции радиатора
средней высоты (монтажная высота
500 мм); известны также С.р. одно- и мно-
гоколончатые, высокие (1000 мм) и
низкие (300 мм). С.р. изготовляются
глубиной 90 и 140 мм, отсюда обозначение
радиатора МС-90 или МС-140. По фронту
С.р. отливаются длиной 98 и 108 мм, что
обозначается в марке секции (МС-140-98
иМС-140-108).
СЕПАРАТОР (от лат. separator —
отделитель) — см. Каплеуловитель.
СЕПАРАЦИЯ ПАРА (от лат.
separatio — отделение) — отделение воды
от насыщ. пара, вырабатываемого в паро-
генераторах. Предотвращает осаждение
минер, примесей, содержащихся в воде,
на внутр, поверхностях труб пароперегре-
вателей и на лопатках паровых турбин
(примеси ухудшают условия охлаждения
труб и снижают кпд паровых турбин). В
процессе сепарации поступающий в бара-
бан парогенератора пар направляется на
отбойные щетки, в циклоны и др. приспо-
собления. Различают объемную и ме-
ханич. С.п. В результате первой
происходит гашение динамич. напора
струй пароводяной смеси, отделение
больших кол-в воды, выравнивание паро-
водяных нагрузок; второй — улавливание
остатков влаги из пара, выходящего из ба-
рабана парогенератора. При высоких дав-
лениях для очистки пара от раствор, в нем
в-в применяют также промывку пара кон-
денсатом или питательной водой. При
высоком содержании солей в питат. воде
используют метод ступенчатого испа-
рения.
СЕПАРАТОР ПЫЛИ (от лат.
separator — отделитель) — аппарат для
отделения из пылевоздушной смеси с разл.
фракц. составом топлива мелких
фракций от крупных. С.п. подразделяют
на центробежные и инерц. Центробежный
С.п. состоит из двух вставл. один в др. ко-
нусов, каждый с рукавом для возврата
крупной пыли. Пылевоздушная смесь под-
водится снизу в наружный конус, где
вследствие резкого изменения скорости
выпадают наиболее крупные фракции, к-
рые возвращаются через горловину в
мельницу. В верхней части С.п. пылевоз-
душная смесь закручивается на
завихряющих лопатках, и во внутр, конусе
отделяются крупные фракции пыли, так-
же возвращающиеся в мельницу. Пыль
фракц. состава, необходимого для эф-
фективного сжигания, выходит из верхне-
го патрубка и направляется на сжигание в
котел или бункер готовой пыли. Центро-
бежные С.п. применяют в сочетании с мо-
лотковыми и шаровыми барабанными
мельницами. В инерц. С.п. разделение
фракций пыли достигается изменением
направления потока пылевоздушной
смеси, определяемого конфигурацией
Сжигание осадков 373
Сепаратор пыли
а — центробежный; б — инерционный; 1 — короб
подачи пылевоздушной смеси; 2 — возврат крупных
частиц топлива в мельницу; 3 к 4 — наружный и
внутренний конусы; 5—пылевыдающий патрубок;
6—завихривающие лопатки; 7 — корпус; 8—шибер;
9,10 — разделительная и внутренняя перегородки;
11 — первичный воздух; 12 — дробленое топливо;
13 — пылевоздушная смесь в топку
корпуса, расположением внутр, перего-
родки, скоростью потока. Отделившиеся
от потока крупные частицы возвращаются
в мельницу. Годная для сжигания пыль
уносится воздухом в горелки или бункер,
откуда питателями пыли ссыпается в
отводящий к горелкам трубопровод.
СЕПТИК — сооружение для
отстаивания бытовых сточных вод в мест-
ных системах канализации (обычно перед
сооружениями биологич. очистки методом
фильтрации через зернистую загрузку) в
виде емкости, с противоположных сторон
к-рой предусмотрены поступление исход-
ных и отведение очищенных сточных вод.
В целях исключения прямого потока сточ-
ной воды от входа к выходу из С., а также
Септик (из железобет. колец)
1 — крышка утепляющая; 2 — подвод воды; 3 — гор-
ловина; 4 — железобет. кольца; 5 — крышка основ-
ная; б—вентиляц. стояк; 7 — плита перекрытия; 8 —
отвод воды; 9 — цементная штукатурка; 10 — плита
основания; 11 —ходовые скобы
предотвращения попадания плавающих в-
в в подводящий и отводящий трубопрово-
ды на них устанавливают тройники. Взве-
шенные в-ва в зависимости от плотности
либо выпадают на дно С., образуя осадок,
либо всплывают, создавая на поверхности
жидкости рыхлую массу, к-рая со време-
нем высыхает, превращаясь в корку.
Органич. часть осадка, выпавшего в С.,
постепенно разлагается анаэробными
микроорганизмами. Выделяющиеся при
этом газы проходят через слой воды в над-
водное пространство С. и удаляются через
вентиляц. стояк. В зависимости от расхода
сточных вод С. перегородками с перепуск-
ными патрубками может быть разделен на
2—3 секции по ходу движения воды (мно-
гокамерный С.) или С. может быть без
перегородок (однокамерный С.). С. дол-
жен очищаться 1—2 раза в год с удалением
как осадка, так и рыхлой массы (корки).
Очистку осуществляет, как правило, ас-
сенизац. автоцистерна, оборудов. илосо-
сом. Осадок вывозят на сливные станции
при очистных сооружениях канализации
или сливают на иловые площадки.
Расчетный гидравлич. объем С. при
расходе сточных вод до 5 м3/сут принима-
ют равным 3-кратному суточному прито-
ку, более 5 м3/сут — 2,5-кратному. При
расходе сточных вод до 1 м3/сут С. предус-
матривают однокамерными, до
10м3/сут — двухкамерными и более
10м3/сут — трехкамерными. Объем пер-
вой камеры в двухкамерных С. должен со-
ставлять три четверти общего объема, в
трехкамерных — половину его, при этом
объем остальных двух камер трехкамерно-
го С. принимают равным одной четверти
общего объема. Перепускные патрубки в
перегородках между камерами размеща-
ют на глубине, примерно равной половине
общей глубины воды в С.; на высоте на
0,15 м выше уровня воды предусматрива-
ют вентиляц. патрубки. На перепускных
патрубках устанавливают тройники, ана-
логичные тем, к-рые применяют на пода-
ющем и отводящем воду трубопроводах.
Лотки патрубков по ходу сточной воды
должны* размещаться с последоват.
понижением на 0,05—0,1 м.
Эффективность отстаивания сточных вод
в септиках по взвешенным в-вам составля-
ет 30—50%, снижение БПКполн — 20—
25%.
С. выполняют из кирпича глиняного
сплошного на цементном растворе, бетона,
бутового камня или железобет. колец (в
последнем случае объем камер многока-
мерных С. принимают одинаковым. Внут-
реннюю поверхность С. из кирпича или
бутового камня штукатурят цементным
раствором и железнят (затирка влажной
поверхности цементом). За рубежом вы-
пускают С., отлитые из чугуна, что упро-
щает их стр-во и увеличивает срок служ-
бы. Для теплоизоляции сверху С. засыпа-
ют слоем грунта или шлака высотой 0,2—
0,5 м (в зависимости от климатич. ус-
ловий). Для возможности чистки С. в
перекрытии над каждой камерой уст-
раивают люки размером 0,5x0,65 м (или
диаметром 0,7 м) с двумя крышками: вер-
хней — основной и нижней — утепляю-
щей. Над вертик. осью тройников для впу-
ска и выпуска воды из С. и камер, а также
для прочистки тройников в перекрытии
устанавливают отрезки труб (напр., асбе-
стоцементных), выходящих на поверх-
ность и закрытых заглушками. Одна из
труб должна быть выведена для
вентиляции С. на 0,7 м выше поверхности
земли (выше уровня снежного покрова) й
снабжена флюгаркой. С. должен разме-
щаться на расстоянии не менее 5 м от
здания.
СЖИГАНИЕ ОСАДКОВ — один из
заключительных этапов обработки осад-
ков сточных вод, обеспечивающий полное
уничтожение органич. части, значит, сок-
ращение объема и обеззараживание осад-
ков сточных вод. При этом используется
теплотворная способность горючих компо-
нентов осадков. С.о. применяют в тех слу-
чаях, когда не представляется возможным
или экономически целесообразным
использование осадков в качестве
вторичных продуктов при утилизации или
при невозможности обеспечения их без-
опасного складирования. Осадки го-
родских сточных вод рекомендуется
сжигать после их механич. обезвоживания
либо термин, сушки. Иногда сжигают так-
же шламы производств, сточных вод нек-
рых предприятий хим., нефтеперерабаты-
вающей, угольной и др. отраслей пром-
сти. С.о. является методом обезв-
реживания осадков с одновременным
использованием их в качестве топлива и
утилизацией выделившейся теплоты, а в
ряде случаев и образовавшейся золы. Теп-
лота используется для подогрева воздуха,
необходимого для сжигания, а зола — как
присадочный материал для
интенсификации процесса обез-
воживания осадков на вакуум-фильтрах
или фильтр-прессах. Горению обезвож.
осадков всегда предшествует эндотермич.
процесс их тепловой подготовки, включа-
ющий прогрев материала, испарение
влаги и выделение летучих в-в. Затраты
теплоты на этот процесс достаточно
велики и иногда могут превышать кол-во
теплоты, выделяющейся при сгорании
осадков, т.е. для сжигания может потребо-
ваться дополнит, топливо.
В качестве топочных устройств для
С.о. за рубежом в осн. применяют много-
подовые печи и печи с кипящим слоем
инертного носителя; в нашей стране для
этой цели используют печи с кипящим
слоем, барабанные и циклонные. Мно-
гоподовая печь представляет собой
376 Сжиженные углеводородные газы
камеру с цилиндрич. стальной оболочкой
диаметром 3—7 м и высотой 5—15 м,
футерованную огнеупорными ма-
териалами и имеющую от 5 до 12 горизонт,
огнеупорных подов. Последние имеют че-
редующиеся отверстия для загрузки и вы-
грузки движущегося сверху обезвож. осад-
ка. Дымовые газы движутся навстречу
потоку осадка. По оси печи расположен
полый вал, вращающийся с частотой 0,5—
3,5 мин'1. К валу над каждым подом
прикреплены по две радиальные ме-
шалки, с помощью к-рых осадок
передвигается к периферическим
отверстиям, а через них попадает на ле-
жащие ниже поды. Вал и отводы охлажда-
ются воздухом, подаваемым воздуходув-
кой. Воздух, нагретый топочными газами,
поступает в зону горения печи. На верхних
подах испаряется основная часть влаги, на
средних при темп-ре 800—900°С осадки
сгорают, а в нижний части печи
происходит охлаждение образующейся
золы. Многоподовые печи имеют ряд недо-
статков. В частности, для изготовления
полого вала и скребковых мешалок, под-
вергающихся воздействию высоких
темп-р и коррозионной среды, требуются
дорогостоящие жаростойкие чугуны. Ба-
рабанные печи конструктивно
отличаются от барабанных сушилок тем,
что выгрузочная камера у них выполнена
в виде вертик. топки, где происходит
дожигание осадка. Выпускное отверстие
для золы находится в нижней части топки,
а для отходящих газов — в верхней. Отхо-
дящие газы содержат пыль до 20% кол-ва
сухого в-ва осадка; эта пыль задерживает-
ся в циклонах и мокрых скрубберах. Бара-
банная печь представляет собой наклон-
ный стальной цилиндр, футерованный
огнеупорными материалами. Барабан
вращается с частотой 0,8—2 мин'1. Обыч-
но поверхность футеровки барабана глад-
кая, сжигаемый материал скользит по ней,
не переворачиваясь, поэтому для
достижения эффективного выгорания
органич. в-в барабан должен иметь значит,
длину, достигающую в ряде случаев 15—
25 м. Склонность обезвоженных осадков к
комкованию (образованию клейких
шариков) вызывает изрядный недожог
органич. в-в, поэтому на выходе из враща-
ющейся печи устанавливают камеру
дожигания, одновременно являющуюся
камерой осаждения золы. Футеровка печи
при вращении находится в условиях час-
той смены темп-ры, что вызывает образо-
вание трещин и быстро выводит ее из
строя.
В 60-х гг. для сжигания осадков на-
чали применять печи спсевдоожи-
ж е н н ы м слоем инертного носителя.
Процесс сжигания осадков в условиях
псевдоожиженного слоя значит, эф-
фективнее, чем в стационарном слое.
Образование псевдоожиженного слоя
достигается применением дутья,
интенсивность к-рого превышает предел
устойчивости плотного слоя. Все частицы
в псевдоожиженном слое интенсивно
перемешиваются, двигаясь колебательно
вверх и вниз. В качестве инертного'ма-
териала применяют песок с размером
фракций 1 —5 мм или фторопласт. Высота
кипящего слоя составляет 0,5—1,5 м.
Обрабатываемый материал, попадая в
инертный слой, смешивается с ним,
налипает на его частицы и удерживается
до высыхания и частичного сгорания.
Окончательное дожигание осадка и вы-
делившихся газов производится в верхней
части печи. Образовавшаяся зола состоит
из пылевидных частиц размером 1 —
150 мкм и легко выносится из печи пото-
ком отходящих газов. Их теплота исполь-
зуется для подогрева воздуха, подаваемого
в печь, до темп-ры около 500°С, для чего
после -печи устанавливают теплооб-
менник. Отходящие газы окончат, очища-
ют от пыли в циклоне и мокром скруббере.
Зола удаляется (обычно гидравлич. спосо-
бом) в золоотвал при очистной станции.
Недостатками метода сжигания осадков в
кипящем слое являются: неравномерность
распределения и времени пребывания в
псевдоожиженном слое обрабатываемых
твердых частиц, возможность их слипания
и спекания; необходимость установки
мощных пылеулавливающих устройств на
выходе газов из псевдоожиженного слоя,
особенно при сложном гранулометрия. со-
ставе твердых частиц, и др. Произ-сть
печей с кипящим слоем ограничена из-за
трудности равномерной црдачи и распре-
деления осадка по слою. Применение ц и-
к л о н н ы х печей позволяет избежать
нек-рых недостатков многоподовых печей
и печей с кипящим слоем. В них
увеличивается продолжительность
витания частиц при одновременном их
размельчении и интенсификации тепло- и
массообмена, осуществляемого в условиях
закрученного потока. Воспламенение и
стабилизация факела обеспечиваются воз-
вратом частиц горячих продуктов сго-
рания из ядра к корню факела. При этом
по сравнению с др. способами сжигания
осадков достигается интенсификация про-
цесса сжигания осадков при регенерации
теплоты отходящих из печи газов для
предварит, термич. сушки механически
обезвоженных осадков.
СЖИЖЕННЫЕ УГЛЕВОДО-
РОДНЫЕ ГАЗЫ — индивид, углеводоро-
ды или их смеси, к-рые при темп-ре окру-
жающего воздуха и атм. давлении нахо-
дятся в газообразном состоянии, а при
относительно небольшом повышении дав-
ления переходят в жидкую фазу. С.у.г.
используют для газоснабжения городов и
пром-ти. Осн. источниками их получения
являются попутные нефтяные газы и газы
конденсатных месторождений (см. Газо-
образное топливо). Компоненты С.у.г.
(пропан и бутан) относятся к насыщ. угле-
водородам открытого строения —- алка-
нам. Их общая хим. формула СлН2л+2-
Пропан, норм, бутан и изобутан при норм,
условиях находятся в газообразном состо-
янии, но при незпачит. повышении дав-
ления до 0,47 (пропан), 0,115 (бутан) и
0,16 МПа (изобутан) и темп-ре (ГС они
конденсируются в жидкость. Это их свой-
ство используют в системах газоснаб-
жения, т.к. транспортировать и хранить
С.у.г. можно в виде жидкостей, а
сжигать — в виде газа. Состав С.у.г.,
используемых для коммунально-бытового
газоснабжения, должен соответствовать
нормам. Установлены след, марки С.у.г.:
СПБТЗ — смесь пропана и бутана технич.
зимняя; СПБТЛ — смесь пропана и бутана
технич. летняя; БТ — бутан технич.
Наиболее благоприятными свойствами
для газоснабжения обладает технич. про-
пан, т.к. в пределах темп-р -35 — +45°С он
имеет достаточно высокую упругость
паров и поэтому пригоден для использо-
вания в установках с отбором паровой
фазы при естеств. испарении. Это позво-
ляет устанавливать баллоны и резервуары
со сжиж. пропаном снаружи помещения и
в грунте.
С.у.г. обладает большим коэфф,
объемного расширения, к-рый у пропана в
16 раз превышает аналогичный коэфф, у
воды. Поэтому наполнять жидкостью весь
объем резервуара нельзя, в противном слу-
чае при повышении темп-ры и увеличении
давления его стенки могут разорваться. Во
избежание этого над поверхностью
жидкости в резервуаре предусматривают
паровую подушку, для чего его заполняют
на 80—90%. Степень заполнения
лимитируется в зависимости от плотности
С.у.г. и р-на его применения. Системы
С.у.г. экономически выгодны при мелких
рассредоточ. потребителях, располож.
вдали от магистр, газопроводов природно-
го газа. С.у.г. используют для приготов-
ления пищи и горячей воды в городах и
сельских нас. пунктах, а также в с.-х.
произ-ве.
СИСТЕМА АСПИРАЦИИ — комп-
лекс аспирационных установок в здании,
локализующих образование пыли, предот-
вращающих ее выделение из оборудо-
вания в помещения, транспортирующих
пыль по воздухопроводам к пылеуловите-
лям очистных устройств, очищающих
воздух перед выбросом его в окружающую
среду.
СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕ-
НИЯ — комплекс взаимосвязанных соо-
ружений, обеспечивающий подачу воды
потребителям, включающий водозабор-
ные сооружения, насосные станции, соо-
Система горячего водоснабжения 377
ружения по улучшению качества воды,
регулирующие и запасные емкости, водо-
воды, водопровод ящую сеть труб и
охладители воды. В зависимости от назна-
чения и местных условий нек-рые из
перечисл. сооружений в С.в. могут отсут-
ствовать. С. в. классифицируют по
различным признакам: по виду источника
водоснабжения — питающиеся поверхно-
стными (реки, озера, водохранилища, мо-
ря) или подземными (артезианские, грун-
товые или родниковые воды) водами; по
территор. охвату потребителей — мест-
ные, предусматривающие обеспечение во-
дой отд. объектов, и с.-х. групповые или
районные, обслуживающие разнородные
пром, предприятия, города, поселки; по
назначению или видам потребителей —
хозяйственно-питьевые, производств.,
противопожарные, ж.-д., поливочные; по
способу подачи воды — самотечные и на-
гнетательные, в к-рых вода подается насо-
сами; по кратности использования подава-
емой воды — прямоточные, в к-рых
технич. отработавшая вода после обра-
ботки, очистки и иногда охлаждения сбра-
сывается в водоем; повторного использо-
вания, в к-рых технич. отработавшая вода
последоват. используется в ряде техно-
логич. процессов и после обработки на-
правляется в водоем или оборотный цикл;
оборотного водоснабжения, в к-рых
технич. отработавшая вода после обра-
ботки, охлаждения и (или) очистки пов-
торно используется, как правило, в том же
технологич. процессе. Система оборотного
водоснабжения может быть охлаждающей
или технологич. В первой вода использу-
ется для охлаждения газообр. и жидких
технологич. продуктов или технологич.
оборудования, при этом она нагревается,
поступает в градирни, пруды или брыз-
гальные бассейны, где охлаждается и воз-
вращается в систему. Обычно часть воды
сбрасывается в водоем путем продувки С.в.
В технологич. системе вода используется в
качестве экстрагента, транспортирующей
среды и др.; при этом она вступает в кон-
такт с технологич. сырьем или продуктом
и загрязняется им, после очистки возвра-
щается в С.в. Часть воды из технологич.
системы после дополнит, очистки также
может сбрасываться в водоем путем про-
дувки С.в. Охлаждающая и технологич.
системы оборотного водоснабжения, рабо-
тающие без продувки, наз. замкнутыми.
При значительной разнице отметок
территории С.в. разделяют на зоны, уст-
ройство к-рых позволяет снизить излишне
высокие напоры воды у потребителей, рас-
положенных в пониженных местах
территории, и уменьшить расход электро-
энергии, затрачиваемой на подъем воды.
Зонирование может быть осуществлено по
паралл. или последоват. схемам. В первом
случае предусматривают единую насос-
ную станцию с насосами, обеспечива-
ющими разные напоры для обслуживания
отд. зон; во втором — насосные станции
для каждой зоны. При паралл.
зонировании протяженность водоводов и
масса труб больше, чем при последоват.
Основное преимущество системы
прямоточного водоснабжения по срав-
нению с системой оборотного водоснаб-
жения — ее простота. В ней отсутствуют
охладители воды, насосные станции обо-
ротной воды, дополнит, сети труб и др. со-
оружения. Если нет необходимости в
очистке производств, отработавшей воды,
то вся С.в. будет состоять из насосной
станции и системы подающих и отво-
дящих трубопроводов. Преимущество
системы оборотного водоснабжения
состоит в том, что из источника водоснаб-
жения подается значит, меньшее кол-во
воды, чем при прямоточной системе; это
кол-во воды должно лишь компенсировать
ее потери от испарения и уноса капель вет-
ром из охладителей и расход воды па про-
дувку С.в., к-рый зависит от качества до-
бавляемой воды и способа се обработки.
Как правило, кол-во добавляемой воды в
С.в. не превышает 5% расхода оборотной
воды. При оборотном водоснабжении
диаметр водоводов, а следоват. и их
стоимость, значит, уменьшаются, снижа-
ются размеры и стоимость водозаборных
сооружений и насосных станций I подъе-
ма, расход энергии, необходимой для
подачи воды на территорию предприятия,
появляется возможность использовать для
производств, водоснабжения источники с
небольшим дебитом воды, заметно умень-
шается стоимость очистных сооружений
для добавочной воды. При оборотной
системе водоснабжения в водоем сбрасы-
вается гораздо меньше отработавшей во-
ды, чем при прямоточной. В связи с этим
облегчается задача охраны водоемов от за-
грязнения сточными водами, уменьшают-
ся размеры и стоимость очистных соору-
жений и трубопроводов, отводящих отра-
ботавшую и очищенную воду.
СИСТЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДО-
СНАБЖЕНИЯ — совокупность уст-
ройств, обеспечивающих нагрев холодной
воды и распределение ее по водоразбор-
ным приборам. Воду нагревают в теплооб-
менных аппаратах до темп-ры 60—75°С
и с помощью насосов подают по трубопро-
водам в жилые, обществ, и производств,
здания на бытовые и технологичv нужды.
Вода в системах бытового и производствен-
но-бытового горячего водоснабжения дол-
жна быть питьевого качества. В точках во-
доразбора горячая вода должна иметь
темп-ру не ниже 50°С. При пользовании
ею потребитель може • снижать ее темп-ру
до требуемой, подмешивая к ней холодную
воду в смесителях, установленных в мес-
тах водоразбора. Нормы расхода горячей
воды для бытовых нужд зависят от назна-
чения объекта. Для жилых и обществ,
зданий нормы расхода приведены в соот-
ветствующих строит, нормах и правилах,
расход горячей воды на производств, нуж-
ды определяется требованиями техно-
логич. процесса.
С.г.в. включает в себя след, элементы;
теплогенератор, водоподогрсватель или
смесит, установку; подающий трубопро-
вод, состоящий из магистрали и пода-
ющих водоразборных стояков; циркуляц.
магистрали и стояки; циркуляц. насос; во-
доразборную арматуру; приборы авто-
матич. регулирования параметров и конт-
роля расхода горячей воды. По принципу
приготовления горячей воды С.г.в. делят
на закрытые и открытые. В закрытых пос-
тупающая из водопровода холодная вода
нагревается в рекуперативных водоподог-
ревателях в индивидуальных или цент-
ральных тепловых пунктах. Избыточное
давление в холодном водопроводе обес-
ценивает подачу горячей воды в водораз-
борные приборы верхнего этажа здания с
необходимым свободным напором на
излив. В закрытых С.г.в. во внутридомо-
вые трубопроводы поступает горячая вода,
содержащая растворенный кислород и
соли жесткости. Наличие кислорода
приводит к коррозии внутр, поверхности
труб, однако установка деаэраторов в теп-
ловых пунктах не получила широкого
распространения из-за сложности их экс-
плуатации. Достоинство закрытых С.г.в,
— высокое качество горячей воды, недо-
статок — значит, стоимость водоподогре-
ват. установки. Область их применения —
города и нас. пункты, в к-рых водопровод-
ная вода имеет среднюю жесткость 3—
5 мг* экв/л. При меньшей жесткости необ-
ходимо проводить деаэрацию воды во
избежание коррозии трубопроводов, при
большей — химводоочистку во избежание
отложения накипи в водоподогреватслях и
трубах. И то и др. трудно осуществить при
большом числе тепловых пунктов неболь-
шой тепловой мощности.
В открытых С.г.в. на нужды горячего
водоснабжения используют тепло-
носитель, циркулирующий в системе
теплоснабжения. Т.к. темп-ры воды в
подающем и обратном трубопроводах теп-
ловой сети постоянны и зависят от темп-ры
наружного воздуха, для получения горя-
чей воды с нужной темп-рой применяют
автоматич. смесители, регулирующие
отбор воды из подающего и обратного тру-
бопроводов. Смесит, установка может пре-
дусматриваться в каждом здании
(индивидуальная) или для группы зданий
(групповая) в центральном тепловом пун-
кте. Подача горячей воды в верхние водо-
разборные приборы с необходимым напо-
ром на излив происходит за счет избыточ-
ного давления в подающем и обратном тру-
бопроводах тепловой сети в точке
присоединения к зданию. Напор в обрат-
378 Система канализации
ном трубопроводе должен быть больше вы-
соты присоединяемого здания на величину
свободного напора на излив. Отбор воды из
трубопроводов на горячее водоснабжение
компенсируется соответствующей
подпиткой из источников теплоты. В
открытых системах на нужды горячего во-
доснабжения поступает хим. очищ. вода,
прошедшая деаэрацию, поэтому коррозия
внутр, поверхности труб миним., но сан.
качество ее ниже, чем в закрытых систе-
мах, т.к., проходя через системы отоп-
ления, вода приобретает посторонний за-
пах и цвет. Из-за отсутствия водоподогре-
вателей стоимость открытых С.г.в. меньше
стоимости закрытых.
В зависимости от тепловой мощности
и места расположения установки для
приготовления горячей воды различаются
центральные и децентрализованные
системы горячего водоснабжения.
Стоимость первых больше из-за значит,
протяженности трубопроводов, транс-
портирующих горячую воду к водоразбор-
ным приборам, но при этом выше и уро-
вень комфортности жилища, т.к. при де-
централизованном горячем водоснаб-
жении эксплуатация установок
осуществляется жильцами.
СИСТЕМА КАНАЛИЗАЦИИ н а-
селенных пунктов и промыш-
ленных предприятий — комплекс
взаимосвязанных сооружений, обес-
печивающих отведение и очистку сточных
вод от потребителей воды, включающий
канализационную сеть труб, насосные
станции по перекачке, сооружения по
очистке сточных вод и выпуски очищен-
ных стоков в реки и водоемы. Сточные во-
ды подразделяют на бытовые,
производств, и атмосферные (см. Очистка
сточных вод). При проектировании С.к.
решают задачу о возможности и целесооб-
разности совместной или раздельной ка-
нализац. сети труб и сооружений для
очистки сточных вод различных видов. В
соответствии с их составом С.к. может
быть общесплавной и раздельной. Послед-
няя подразделяется на полную, неполную
и полураздельную. Возможно существо-
вание комбинированных систем. Обще-
сплавная С.к. имеет одну водоотводя-
щую сеть и единые сооружения по очистке
сточных вод всех видов. Если в
производств, сточных водах содержатся
токсич. и хим. в-ва, к-рые могут привести
к разрушению инженерных сооружений
или нарушению работы очистных соору-
жений, то их подвергают предварит,
очистке на локальных очистных соору-
жениях. В период интенсивных ливней
расход сточных вод сильно возрастает. В то
же время происходит разбавление сточ-
ных вод сравнительно слабозагрязнен-
ными атмосферными водами. В эти
периоды возможен частичный сброс смеси
сточных вод без очистки в водоем без
значит, ущерба для него. Для сброса сточ-
ных вод в период интенсивных ливней слу-
жат ливнеспуски, располагаемые в конце
коллекторов бассейнов или на главном
коллекторе, к-рый обычно трассируется
вдоль водоема.
Полная раздельная С.к. имеет
неск. канализац. сетей, каждая из к-рых
предназначена для отвода сточных вод
определенного вида. По действующим
нормам наиболее загрязненная часть
поверхностного стока, образующегося в
период интенсивных дождей, таяния снега
Схемы полной раздельной системы
а, б — с локальными и централизов. очиртными со-
оружениями; 1 — производственно-бытовая сеть;
2 — локальные очистные сооружения; 3 — разделит,
камера; 4—ливневая сеть; 5—границы объекта; б —
насосная станция; 7 — регулирующий резервуар;
8 — централизов. очистные сооружения поверхност-
ного стока; 9 — очистные сооружения бытовых и
производств, сточных вод
Схема полураздельной системы
1 — производственно-бытовая сеть; 2 — ливневая
сеть; 3 — разделит, камера; 4 — общесплавный кол-
лектор; 5—промышленное предприятие; б — насос-
ная станция; 7 — очистные сооружения
Схемы систем канализации пром, предприятий
а— общесплавная; б, в, г, д, е— полных раздельных;
I, II, III — цехи; 1 — промышл. предприятие; 2 — ло-
кальные очистные сооружения;.?—очистные соору-
жения производств, вод; 4 — установка охлаждения
воды; 5 — очистные сооружения бытовых вод; б —
производств, сеть; 7 — бытовая сеть; 8 — ливневая
сеть
и мытья дорог (не менее 70% годового сто-
ка), должна подвергаться очистке. Для
нек-рых отраслей пром-сти, где возможно
образование поверхностного стока со
значит, концентрациями токсич. в-в, весь
Система отопления 379
сток должен подвергаться очистке. При
этом устраивают полную раздельную С.к.
с локальными очистными сооружениями
или с централизованными очистными со-
оружениями для поверхностного стока. В
обоих случаях в период интенсивных
ливней допускается сброс в водоем без
очистки части поверхностного стока. Для
этого служат разделит, камеры, распола-
гаемые в конце коллекторов бассейнов ка-
нализации. Неполная раздель-
ная С.к. имеет лишь одну производств.-
бытовую канализац. сеть труб, по к-рой
бытовые и производств, сточные воды
отводятся на очистные сооружения. По-
верхностные воды отводятся в водоем без
очистки с помощью открытых лотков, кю-
ветов и канав. Такая С.к. применяется в
небольших насел, пунктах. Она обычно
является промежуточным этапом стр-ва
полной раздельной С.к. Полуразде-
л ь н а я С.к. имеет две канализац. сети
труб — производств.-бытовую и ливневую
(водостоки), но один общесплавной кол-
лектор. По общесплавному коллектору на
Очистку отводят бытовые, производств, и
70% годового стока поверхностных вод. В
конце коллекторов водостоков устраивают
разделит, камеры. Они обеспечивают
сброс части поверхностного стока непос-
редственно в водоем без очистки в период
интенсивных ливней. При комбини-
рованной С.к. одна часть города обо-
рудуется общесплавной системой, а дру-
гая — полной раздельной. Комбиниров.
система складывается исторически. В на-
шей стране наибольшее распространение
получили полная и неполная раздель-
ные С.к.
С.к. пром, предприятий также под-
разделяют на общесплавные и раздель-
ные. Пром, предприятия следует ка-
нализовать по полной раздельной системе
с оборотом воды. Наиболее совершенной
полной раздельной системой является
система с полным оборотом всех сточных
вод, к-рая наз. бессточной системой водо-
пользования.
СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРО-
ВАНИЯ ВОЗДУХА — комплекс оборудо-
вания для создания и автоматич. поддер-
жания в помещении, отд. зоне или техно-
логич. аппарате определ. параметров воз-
душной среды вне зависимости или в
заданной зависимости от изменения атм.
или внутр, условий. Система включает ус-
тановку кондиционирования воздуха
(кондиционер) для тепловлажностной
обработки воздуха, сеть воздуховодов и ус-
тройств для забора, распределения, уда-
ления и рециркуляции воздуха; источник
тепло- и холодоснабжения; средства авто-
матич. управления, насосы и трубопрово-
ды для тепло- и холодоносителя, местные
подогреватели, охладители,, осушители,
увлажнители и др. вспомогат. оборудо-
вание. В отд. случаях все технич. средства
для кондиционирования воздуха аг-
регируются в кондиционере, к-рый вы-
полняет роль системы.
« С.к.в. подразделяют на центр, и мес-
тные. В первых воздух обрабатывается в
центр, кондиционере и распределяется по
помещениям здания. Вторые обслужива-
ют, как правило, одно помещение, в к-ром
располагаются, и включают в себя мест-
ные автономные и неавтономные
кондиционеры. В зависимости от полноты
использования наружного воздуха С.к.в.
подразделяют на системы конди-
ционирования воздуха прямоточные и
рециркуляционные с одной или двумя
рециркуляциями воздуха, в к-рых к на-
ружному воздуху подмешивается внутр,
удаляемый из помещения воздух. Кроме
того, используют однозональные С.к.в.,
обслуживающие одно или группу поме-
щений с требуемыми одинаковыми пара-
метрами приточного воздуха, двух-, или
многозональные системы кондицио-
нирования воздуха. В наибольшей степени
зонирование достигается в центрально-
местных системах кондиционирования
воздуха. Для обеспечения разных зна-
чений темп-ры воздуха при его раздаче от
центрального кондиционера используют
двухканальную систему кондицио-
нирования воздуха. В зависимости от пол-
ного давления, развиваемого вентилято-
ром, С.к.в. подразделяют на системы
низкого (до 1 кПа), среднего (до 3 кПа) и
высокого (свыше 3 кПа) давлений. Пос-
ледние две отличаются- повыш. скоро-
стями движения воздуха в кондиционере и
каналах, что позволяет экономить пло-
щадь здания, занимаемую системой, и
увеличивать радиус действия систем. По
способу холодоснабжения воздухоох-
ладителя кондиционеры подразделяют на
системы с непосредственным испарением
хладагента и системы с промежуточным
холодоносителем.
В определ. климатич. условиях
используют прямое и косвенное
испарительное охлаждение воздуха в
С.к.в. Различают системы сезонного и
круглогодичного действия. При возмож-
ности всех видов термодинамич. обра-
ботки воздуха производят полное
кондиционирование. Осуществление в
кондиционере только отд. видов обработки
наз. частичным кондиционированием.
См. также Бескомпрессорная систе-
ма кондиционирования воздуха, Двухсту-
пенчатого испарительного охлаждения
система кондиционирования воздуха и
Система кондиционирования воздуха с
политропным охлаждением.
СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРО-
ВАНИЯ ВОЗДУХА С ПОЛИТ-
РОПНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ — систе-
ма в установке кондиционирования возду-
ха, где в теплое время года используют
политропное охлаждение воздуха. Наибо-
лее распространенная разновидность
центр, систем.
СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРО-
ВАНИЯ МИКРОКЛИМАТА — совокуп-
ность всех инж. средств и устройств
здания, обеспечивающих поддержание
необходимого микроклимата в его поме-
щениях илив сооружении. С.к.м. включа-
ет в себя градостроит., объемно-
планировочное и конструктивное
решения здания в части их защитных
функций, а также системы поддержания и
стабилизации микроклимата — системы
отопления — охлаждения, вентиляции и
кондиционирования воздуха. Подобное со-
вокупное определение С.к.м. необходимо
при рассмотрении многочисл. вопросов
теплового, воздушного и влажностного
режимов современ. здания как единой
энергетич. и аэродинамич. систем.
СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ —
технич. установка, состоящая из связан-
ных между собой конструктивных элемен-
тов, предназнач. для отопления с полу-
чением, переносом и передачей определ.
кол-ва теплоты в обогреваемые поме-
щения. Осн. элементы С.о.: источник
теплоты (теплообменник при централизо-
ванном теплоснабжении), теплопроводы
системы отопления, по к-рым перемеща-
ется теплоноситель, и отопительные
приборы (при центральном отоплении).
С.о. обладает расчетной тепловой мощно-
стью. В течение отопительного сезона
тепловая мощность системы отопления
используется частично (в зависимости от
изменения теплопотерь помещений при
текущем значении темп-ры наружного
воздуха), при расчетном ее значении
(напр., в Москве при -26°С) — полностью.
Для обеспечения текущих (сокращенных)
теплозатрат на отопление теплоперенос к
отопительным приборам должен изме-
няться в широких пределах. Этого
достигают путем изменения (регу-
лирования) темп-ры и кол-ва перемещаю-
щегося в С.о. теплоносителя. Регулируют
также работу источника (генератора)
теплоты. К С.о. в период проектирования,
стр-ва и эксплуатации зданий и соору-
жений предъявляют требования: сан.-
гигиенич. — поддержание заданных темп-
р воздуха и поверхности ограждающих
конструкций во времени, обогреваемых
помещений без усиленной подвижности
воздуха, ограничение темп-ры поверх-
ности отопит, приборов; экономия. — не-
высокие (сравнительно) капитальные
вложения с миним. возможным расходом
металла, экономный расход теплоты при
эксплуатации; архитектурно-строит. —
соответствие интерьеру помещений, увяз-
ка со строит, конструкциями, согласо-
380 Система снабжения сжиженными углеводородными газами
ванйе со сроками стр-ва; производствен-
но-монтажные — миним. число узлов и
деталей, возможность механизации их
изготовления, сокращение трудозатрат
при монтаже; эксплуатац. — эф-
фективность действия в течение всего
периода работы, связанная с надежностью
и технич. совершенством системы. Наибо-
лее важны сан.-гигиенич. и эксплуатац.
требования, к-рые обусловливаются необ-
ходимостью поддерживать заданную
темп- ру помещений в течение отопит, се-
зона и всего срока службы системы. С.о. по
расположению осн. элементов может быть
местной и центральной.
СИСТЕМА СНАБЖЕНИЯ СЖИ-
ЖЕННЫМИ УГЛЕВОДОРОДНЫМИ
ГАЗАМИ — совокупность сооружений и
устройств, обеспечивающих прием,
перелив и хранение сжиженных углеводо-
родных газов, поступающих с газо-
бензиновых и нефтеперерабатывающих з-
дов, и дальнейшее их распределение по
потребителям. Головным сооружением
системы является газонаполнительная
станция, куда прибывают ж.-д. цистерны
с пропаном и бутаном. Здесь сжиж. угле-
водородные газы переливают в резервуа-
ры-хранилища газонаполнит. станции.
Дальнейшие транспортировка и распреде-
ление газа зависят от системы снабжения
потребителей. Применяют 2 системы: бал-
лонное и резервуарное газоснабжение. В
первом случае пропан-бутановую смесь на
газонаполнит. станции заливают в балло-
ны и транспортируют в них потребителям.
Баллоны вместимостью 0,9 и 5 л на грузо-
вых автомашинах доставляют в обменные
пункты, где потребители обменивают их
на пустые баллоны. Такая система обмена
позволяет контролировать состояние и
ремонт баллонов эксплуатирующей
организацией. Контроль производят с
определ. периодичностью, дату контроля
записывают непосредственно на баллоне.
Такие баллоны располагают в помещении
вблизи газовой плиты. Баллоны вместимо-
стью 50 л перевозят в специализиров. ав-
томашинах, замену их у потребителя осу-
ществляет персонал эксплуатирующей
организации. В большинстве случаев эти
баллоны устанавливают снаружи зданий в
спец, стальных шкафах. При резервуар-
ном газоснабжении у потребителей
монтируют подземные резервуары, в
к-рые заливают пропан-бутановую смесь.
Сжиж. углеводородный газ транс-
портируют в автоцистернах, из к-рых его
переливают в резервуарную установку.
Автоцистерну и резервуарную установку
оборудуют спец, сливно-наливными уст-
ройствами и насосами. Подземные резер-
вуары располагают на определ. рассто-
янии от жилых зданий. Одна установка
обеспечивает газоснабжение неск. зданий.
На одном из резервуаров монтируют газо-
регуляторный пункт, через к-рый прохо-
дят пары пропан-бутана и далее поступа-
ют по газопроводам к газовым плитам
жилых зданий. После газорегуляторного
пункта поддерживается низкое давление
газа.
В баллонных установках и установ-
ках с подземными резервуарами из емко-
стей отбирают пары пропан-бутановой
смеси, поэтому жидкие углеводороды
испаряются в самих емкостях. Следова-
тельно, емкости выполняют функции не
только хранилищ сжиж. газа, но и
испарителей (паровых котлов). Теплота
для испарения поступает из окружающего
воздуха или из грунта. Такие испарители
наз. естественными. При естеств. испа-
рении из жидкости в больших дозах выде-
ляются легкокипящие компоненты (из
пропан-бутановой смеси преимуществен-
но пропан). Фракционность испарения
приводит к накоплению в емкости к концу
использования жидкой фазы тяжелых
компонентов. Может оказаться, что
оставшиеся тяжелые остатки не обеспечат
необходимого давления для работы горе-
лок плиты, и ее работа прекратится, не-
смотря на наличие жидкости в баллоне.
Баллоны с тяжелыми остатками сдают в
обменные пункты. Тяжелые остатки на га-
зонаполнит. станции сливают в спец,
резервуары до наполнения баллонов. Из
подземных резервуаров тяжелые остатки
периодически извлекают. При интен-
сивном отборе газа из емкости с естеств.
испарением темп-ра в емкости и давление
газа падают. При низких наружных темп-
рах (зимой) это может привести к нару-
шению газоснабжения. Для исключения
отмеч. выше недостатков применяют
спец, испарители для сжиж. газов, в к-рые
для испарения подводят теплоноситель,
обычно, горячую воду. В этом случае
происходит искусств, испарение. Из под-
земных резервуаров в испаритель посту-
пает жидкая фаза, и резервуары выполня-
ют только функцию хранилищ. При
использовании для газоснабжения сжиж.
углеводородного газа с повыш. содер-
жанием бутана упругость насыщ. паров
падает и для обеспечения бесперебойного
газоснабжения используют установки
получения пропан-бутан-воздушных сме-
сей (см. Установка для получения газо-
воздушных смесей).
СИСТЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕ-
НИЯ — совокупность технич. устройств,
агрегатов и подсистем, обеспечивающих
приготовление теплоносителя, его тран-
спортировку и распределение в соот-
ветствии со спросом на теплоту по отд.
потребителям. Последними являются
системы отопления, вентиляции и
кондиционирования воздуха, горячего вЬ-
доснабжения, а также технологич. уста-
новки пром, предприятий. С.т. разделяют
на централизов. и децентрализов. Цент-
рализов. — большие системы, источ-
никами теплоты у к-рых являются ТЭЦ
или крупные котельные, имеющие вы-
сокий кпд. Для городов обычно к децент-
рализов. системам теплоснабжения отно-
сят системы микрор-нов, кварталов или
отд. зданий с тепловой мощностью менее
58 МВт (50 Гкал/ч), с тепловыми сетями
протяженностью 1—2 км с диаметрами
труб до 300—400 мм; для поселков —
системы, не имеющие тепловых сетей.
Автономные теплоагрегаты мощностью
20—40 кВт, обеспечивающие отопление и
горячее водоснабжение одного дома или
квартиры, являются по существу мест-
ными С.т. Если теплоагрегат обеспечивает
только отопление здания, он относится к
местному отоплению. Поэтому С.т.
можно разделить на централизов. системы
теплоснабжения, децентрализов. и мест-
ные, как разновидность децентрализов.
систем.
Теплоноситель (горячая вода или во-
дяной пар с необходимыми значениями
темп-ры и давления) приготовляют в водо-
грейных или паровых котлах и в парово-
дяных подогревателях, устанавливаемых
на источниках -теплоты системы теплос-
набжения. Используют также альтер-
нативные источники теплоты: геотерм,
скважины, теплонасосные установки и
теплообменные аппараты, работающие
на вторичных энергоресурсах. У децент-
рализов. систем в качестве источников
теплоты используют местные котельные,
располагаемые в кварталах или отаплива-
емых зданиях, газовые водонагреватели и
теплогенераторы на жидком котельном
или твердом топливе. Автономные теп-
логенераторы в большинстве случаев
представляют собой законч. С.т., обес-
печивающую квартиру или дом отоп-
лением и горячей водой. Децентрализов.
С.т., у к-рых источником теплоты служит
квартальная котельная, имеют тепловые
сети и по принципу работы в значит, сте-
пени сопоставимы с централизов. систе-
мами. Централизов. системы имеют
значительно развитые тепловые сети, обо-
рудов. тепловыми пунктами, насосными
станциями, автоматикой и системой уп-
равления, к-рые заканчиваются або-
нентскими вводами в здания. Замена
мелких отопительных установок круп-
ными котельными и ТЭЦ уменьшает за-
грязнение воздушного бассейна. Вместе с
тем централизация систем теплоснаб-
жения с концентрацией в источниках
теплоты больших мощностей приводит к
необходимости развития тепловых сетей,
выполняемых из труб больших диаметров
(до 1400 мм), что вызывает большие гра-
достроит. трудности, усложняет эксплуа-
тацию систем и увеличивает ущерб при
возникновении аварийных ситуаций. В
зависимости от вида теплоносителя С.т.
Скважина 38J
разделяют на водяные и паровые.
Для обеспечения надежного
функционирования централизованной
С.т. строят по иерархии. принципу, при к-
ром ее разделяют на ряд уровней. Каждый
из них имеет спою задачу, уменьшающу-
юся по значимости от верхнего уровня к
нижнему. Верхний уровень С.т. составля-
ет источник теплоты, второй — магистр,
тепловые сети. Эти 2 уровня определяют
надежность С.т. в целом, поэтому их эле-
менты резервируют, а тепловые сети вы-
полняют кольцевыми. След, уровни —
распределит, (квартальные) тепловые
сети и абонентские вводы у потребителей.
При их проектировании допускается
огранич. резервирование, а в отд. случаях
и отсутствие его.
Из тепломагистралей в распределит,
сети теплоноситель подают через тепло-
вые пункты, в к-рых устанавливают под-
мешивающие насосы и автоматику, обес-
печивающую управление распределением
теплоносителя при норм, и аварийных
гидравлич. режимах. Возможны С.т., в
к-рых осн. питающая распределит, сеть
присоединяется непосредственно к
магистрали, а тепловые пункты смещены
к теплоснабжаемым зданиям с меньшими
тепловыми нагрузками, но и в этом случае
должна быть обеспечена управляемость
С.т. Распределит, сети обычно про-
ектируют тупиковыми. Отд. здания
присоединяют к распределит, сетям, не до-
пуская их подключения к тепло-
магистрали.
Для подачи и распределения тепло-
ты потребителям в С.т., особенно цент-
рализов., применяют АСУ, к-рые обес-
печивают теплотехнич. контроль пара-
метров и режимов, управление подачей
теплоты в соответствии с изменя-
ющимися потребностями, управление
эксплуатац. и аварийными режимами*.
Для управления переключающей арма-
турой и регуляторами используют
телесистему. Наибольшее кол-во тепло-
ты расходуется на отопление зданий.
Отопит, нагрузка изменяется с изме-
нением наружной темп-ры. Для поддер-
жания соответствия подачи теплоты пот-
ребностям в нем применяют центр, каче-
ственное регулирование на источниках
теплоты. Помимо центр, регулирования
применяют местное автоматич.
регулирование на тепловых пунктах и у
потребителей.
Расход теплоты на горячее водоснаб-
жение не связан с наружной темп-рой. Он
определяется режимом потребления горя-
чей воды, к-рый зависит от уклада жизни
населения и режима работы предприятий.
Для обеспечения требуемой потребителю
темп-ры горячей воды в 50—60 °C темп-ра
теплоносителя в подающем теплопроводе
должна быть выше этого значения, а систе-
ма приготовления горячей воды оборудо-
вана автоматикой, обеспечивающей под-
держание темп-ры необходимого уровня.
Надежную и экономичную работу
С.т. обеспечивает служба эксплуатации,
осн. задачами к-рой являются бесперебой-
ное снабжение потребителей теплотой,
обеспечение безаварийной работы, улуч-
шение еетехнико-экономич. показателей.
Управление тепловыми и гидравлич.
режимами осуществляют с помощью АСУ
и диспетчерских пунктов, к-рые входят в
службу эксплуатации. При службе име-
ются бригады и ремонтные цехи.
Аварийные работы выполняет аварийно-
восстановит. служба.
СИСТЕМА ХОЛОДОСНАБЖЕ-
НИЯ КОНДИЦИОНЕРА — предназна-
чена для снабжения холодом камеры оро-
шения или воздухоохладителя центр, и
местных установок кондиционирования
воздуха. Включает трубопроводы, сбор-
ные баки и баки-аккумуляторы, цирку-
ляционные насосы, запорную и
регулировочную арматуру и измерит, уст-
ройства. Схема системы холодоснабжения
зависит от источника холода, его располо-
жения и расстояния до потребителя,
режима работы системы конди-
ционирования воздуха, числа установок
кондиционирования воздуха и др. факто-
ров. Различают открытые и закрытые схе-
мы. Первые обычно используют для холо-
доснабжения контактных теплообмен-
ных аппаратов, вторые — для холо-
доснабжения поверхностных
воздухоохладителей. В местно-централь-
ных системах возможно использование
совместных систем тепло-, холодоснаб-
жения (т.н. двух- и трехтрубные системы)
кондиционеров-доводчиков.
СИТО БАРАБАННОЕ — устройст-
во для предварит, очистки поверхностных
вод от грубодисперсных взвешенных, пла-
вающих и всплывающих примесей, остат-
ков животных и растит, тканей, листьев,
веток, водорослей, насекомых и т.п., име-
ющих размеры свыше 150 мкм; для ме-
ханич. очистки сточных вод с содер-
жанием взвеш. в-в до 250 мг/л; для до-
очистки биологически очищенных хозяй-
ственно-бытовых сточных вод на
фильтрах с зернистой загрузкой; для отде-
ления от воды плавающих примесей, не
оседающих во вторичных отстойниках;
для уменьшения нагрузки и защиты от за-
сорения фильтров, сооружений. Конст-
руктивно Б.с. не отличается от
микрофильтра. Оно представляет собой
многогранную сварную конструкцию с
поперечными и продольными связями,
образующими боковую поверхность кар-
каса барабана, к к-рой крепятся сетчатые
фильтрующие элементы. Последние изго-
товляют в виде прямоугольных рамок с на-
тянутыми на них поддерживающими и
рабочей сетками. По верху на рамку до-
полнительно накладывают ребра с резино-
выми прокладками, плотно прижима-
ющие сетчатые элементы к барабану. Раз-
мер ячеек сетки квадратного плетения из
нержавеющей (ггали, латуни или капрона
0,3x0,3 — 0,5x0,5 мм. Рабочая сетка раз-
мещена между поддерживающими сет-
ками с размером отверстий 10x10 мм. В
нек-рых конструкциях Б.с. рабочая сетка
снаружи защищена стальной решеткой с
прозорами между прутьями 10—40 мм.
Площадь свободной поверхности Б.с., уча-
ствующая в процессе фильтрования, сос-
тавляет около 60%. Скорость фильтро-
вания — отношение расхода фильтруемой
воды к площади свободной погруженной
поверхности Б.с. — принимают 126—
144 м/ч. Расход воды на промывку сетки,
подаваемой под давлением 0,2 МПа, сос-
тавляет до 0,5% суточного расхода. Сетка
промывается периодически в зависимости
от степени ее загрязнения. Потери напора
на макросетке достигают до 0,2 м. Отече-
ственная промышленность выпускает Б.с.
двух видов: БСМ (Б.с. модернизирован-
ные) и БСБ (Б.с. с дополнит, оборудо-
ванием бактерицидными лампами). Пер-
вые применяют для предварит, обработки
природных вод перед водоочистными соо-
ружениями с целью снижения нагрузки на
них и для защиты от засорения дырчатых
систем, трубопроводов и каналов; вто-
рые — для механич. очистки и доочистки
сточных вод.
СКВАЖИНА — буровая выработка
в земной коре цилиндрич. формы малого
диаметра, вошедшая в водоносный пласт,
производимая в целях водоснабжения, во-
допонижения, орошения, геологии. иссле-
дований. Водозаборы из С. наиболее расп-
ространены в практике водоснабжения. В
системах с.-х. водоснабжения водозабор-
ные С. по распространенности уступают
лишь шахтным колодцам, однако диапа-
зон возможного применения С. значит,
шире. При сооружении С. широко приме-
няют след, способы бурения: вращат. с
прямой и обратной промывками; вращат.
с продувкой воздухом; ударно-канатный;
комбиниров; колонковый и реактивно-
турбинный. С. состоит из след. осн. эле-
ментов: коллектора, технич. колонн труб,
эксплуатац. колонны, цементной защиты
и фильтра. Если породы устойчивы или в
кровле водоносных песков залегают ус-
тойчивые породы, то допускается устрой-
ство бесфильтровых С. Фильтры, уста-
навливаемые в С. при отборе воды из рых-
лых и неустойчивых скальных и полу-
скальных пород, состоят из водоприемной
(рабочей) части, надфильтровой колонны
и отстойника. Длина надфильтровых
труб зависит от конструкции С. В случае
когда эксплуатац. колонна имеет больший
диаметр, чем фильтр, последний уста-
382 Сквозное проветривание помещений
навливают впотай. Длину отстойников в
фильтрах, как правило, принимают рав-
ной 0,5—1 м, но не более 2 м. Конст-
рукции фильтров должны отвечать след,
требованиям: обладать необходимой ме-
ханич. прочностью и достаточной ус-
тойчивостью против коррозионного воз-
действия воды; иметь водопроницаемость,
значит, превышающую водопроницае-
мость водоносных пород; быть доступ-
ными для проведения работ по восстанов-
лению дебита С. В практике сооружения
водозаборов из С. наибольшее распростра-
нение нашли фильтры-каркасы и
фильтры с дополнит, водоприемной
поверхностью. В этих конструкциях эф-
фект предотвращения пескования
достигается подбором размера отверстий
фильтра относительно размера частиц во-
доносных пород или гравийной обсыпки,
при к-ром не происходит проникновения
частиц через отверстия. Наиболее эф-
фективными фильтрами, обеспечива-
ющими длительную и устойчивую экс-
плуатацию С., являются гравийные, к-
рые в свою очередь подразделяют на за-
сыпные, кожуховые, блочные.
Кожуховые и блочные фильтры собирают
на поверхности и в готовом виде уста-
навливают в скважинах. Гравийные
фильтры могут иметь каркасы (стержне-
вые, трубчатые, с отклонителем гравия и
др.) или различные водоприемные повер-
хности — проволочные обмотки, сетки и
т.д. Диаметр фильтра-каркаса уста-
навливают исходя из проектного дебита
С., параметров водоподъемного оборудо-
вания и с учетом возможности устройства
гравийной обсыпки. Диаметр каркаса
фильтра должен быть не менее 100—
150 мм. Длина фильтра в однородных во-
доносных пластах мощностью т =
- 10...15 м принимается равной 0,8—
0,9 м. При т > 10—15 м длина фильтра
зависит от дебита С., изменения водо-
проницаемости пород и гидрохим. ус-
ловий. При выборе типа фильтра для обо-
рудования С. необходимо иметь в виду ко-
эфф. его водопроницаемости, к-рый равен
или превышает коэфф, водопроницае-
мости водоносных пород или гравийных
обсыпок, контактирующих с фильтром.
Наиболее предпочтительно использо-
вание фильтра с каркасом. Коэфф, водо-
проницаемости каркасно-стержневых
фильтров изменяется от 1,5 до 2,15 см/с,
проволочных на трубчатом каркасе — от
0,42 до 1,8 см/с, фильтра с водоприем-
-ной поверхностью из штампованного
листа — от 0,23 до 0,52 см/с и
фильтров с сеткой галунного плетения —
от 0,08 до 0,37 см/с.
Для увеличения срока службы водо-
заборов производятся декольматация и
восстановление дебита С. С этой целью
используют импульсные, реагентные и
комбиниров. методы.
' СКВОЗНОЕ ПРОВЕТРИВАНИЕ
ПОМЕЩЕНИЙ — один из способов
естеств. организов. вентиляции (аэрации
зданий), использующий силу ветра.
Применяется в условиях жаркого и
тропич. климата. Наиболее эффективен
при пост, устойчивых ветрах и спец,
планировке здания.
СКЛАДИРОВАНИЕ ОСАДКОВ
СТОЧНЫХ ВОД — хранение их в
процессе переработки и утилизации. Для
складирования механически обезвожен-
ных и термически высушенных осадков
предусматривают открытые площадки с
твердым водонепроницаемым покрытием,
оборудованные дренажной системой для
отвода ливневых вод. В р-нах с повышен-
ным кол-вом атмосферных осадков воз-
можно стр-во крытых площадок. Обычно
площадки для складирования осадков раз-
мещают вблизи сооружений для механич.
обезвоживания и термич. сушки. Высоту
слоя штабеля при складировании осадка
принимают обычно 2—3 м. На площадках
предусматривают механизацию погрузоч-
но-разгрузочных работ. В отд. случаях воз-
можно складирование необезвож. осадков
в шламонакопителях, оборудованных
противофильтрац. экраном для защиты
подземных вод от загрязнений. При этом
необходимо предусматривать сооружения
для отвода с поверхности шламона-
копителя воды для ее последующей
очистки.
СКОБА — дугообразный отрезок
теплопровода системы отопления, изог-
нутый под углом 180° при R - 3d, предназ-
нач. для огибания перпендикулярно рас-
полож. коммуникаций иного назначения.
С. устраивают, как правило, на вертик.
теплопроводах (напр., на подающем стоя-
ке двухтрубной системы отопления в месте
пересечения с горизонт, обратной подвод-,
кой к отопительному прибору).
СКОРОСТЬ ВЕЯНИЯ — миним.
скорость воздушного потока в системе
пневматического транспорта, при к-рой
одиночная частица транспортируется во
взвеш. состоянии, не оседая на дно
горизонт, трубопровода.
СКОРОСТЬ ВИТАНИЯ — ско-
рость, с к-рой в трубопроводе пнев-
матического транспорта осаждается
частица под воздействием силы тяжести
в спокойном невозмущенном потоке воз-
духа.
СКОРОСТЬ ТРОГАНИЯ — ус-
редн. по сечению трубопровода пнев-
матического транспорта скорость воз-
духа, при к-рой твердая частица начина-
ет двигаться по дну трубопровода путем
скольжения.
СКРУББЕР (англ, scrubber, от
scrub — скрести, чистить) — аппарат
различной конструкции для промывки
жидкостями газов с целью их очистки. В С.
Схема мокрого золоуловителя (скруббера)
1 — выход очищенных газов; 2 — сопла для подачи
воды на стенки; 3 — коллектор; 4 — корпус скруббе-
ра; 5 — входной патрубок; 6 — сопла; 7 — решетка;
8 — клапан; 9 — слив загрязненной воды; 10 —
гидравлический затвор
частицы золы и др. компоненты удаляют
из газа посредством промывки или оро-
шения его водой с последующим осаж-
дением их на смоченных поверхностях или
водяной пленке. С. широко используют
при очистке продуктов сгорания в котлах
(см. Золоуловители) и воздуха в системах
пневматического транспорта, в систе-
мах аспирации, вакуумной пылеуборки и
для др. целей.
Широкое применение нашли скруб-
беры: Вентури, насадочные, полые, та-
рельчатые, ударно-инерционные и цент-
робежные.
СКРУББЕР ВЕНТУРИ — скорост-
ной мокрый пылеуловитель, в к-ром
частицы пыли осаждаются на каплях, по-
луч. при интенсивном дроблении
жидкости газовым потоком, движущимся
с высокой скоростью (40—150 м/с).
Осаждению частиц пыли на каплях спо-
собствуют турбулентность газового потока
и высокие относит, скорости улавливае-
Скруббер Вентури с выносным каплеуловите-
лем
1 — труба-распылитель; 2 — циклон-каплеу-
ловитель
Скруббер тарельчатый 383
мых частиц пыли и капель. Осн. частью
пылеуловителей является труба-рас-
пылитель (труба Вентури), в к-рой
происходит интенсивное дробление
жидкости. Применяют также диафрагм,
(дроссельные) пылеуловители и пылеу-
ловители с подвижным дисковым шибе-
ром для очистки газов от микронной и
субмикронной пыли. По способу подвода
жидкости С.В. бывают с центр, (форсу-
ночным) подводом, с периферийной пода-
чей, с пленочным орошением и с подводом
жидкости за счет энергии газового потока.
В последнем случае необходимо обес-
печить равномерное и полное перекрытие
жидкостью сечения горловины трубы-рас-
пылителя. Эффективность С.В. зависит от
скорости газа и уд. расхода жидкости
(обычно 0,5—1,5 л/м3 газа). При больших
объемах газа применяют батарейные или
групповые компоновки С.В.
СКРУББЕР НАСАДОЧНЫЙ — ус-
тройство для очистки, представляющее со-
жидкость
жидкость
Противоточный скруббер насадочный
1 — опорная решетка; 2 — насадка; 3 — оросит, уст-
ройство
бой колонны с насадкой из тел разл. фор-
мы (кольца Рашига, металлич. кольца
Палля, розетки Теллера, проволочные
спирали, спиральные кольца, кокс и др.),
орошаемые жидкостью для промывки с
целью очистки газов. Насадка часто
забивается пылью, поэтому насадочные
С.н. используют прй улавливании хоро-
шорастворимой пыли, туманов, а также
при одновремен, обеспыливании, аб-
сорбции и охлаждении газов.
Известны противоточные насадоч-
ные скрубберы. Скрубберы с подвижной
насадкой широко распространены для
очистки воздуха (газов) от пыли. В качест-
ве насадки используют шары, кольца, сед-
ла из полимерных материалов, стекла или
пористой резины. Плотность шаров на-
садки не должна превышать плотность
жидкости. Оптим. режимом улавливания
газ ь:
I
Скруббер с подвижной насадкой
1 — опорная решетка; 2 — шаровая насадка; 3 —
ограничит, решетка; 4 — оросит, устройство; 5 —
каплеуловитель
ЖИДКОСТЬ
Скруббер конический с подвижной шаровой на-
садкой
а — форсуночный; б — эжекционный; 1 — корпус;
2 — опорная решетка; 3 — орошаемый слой шаров;
4 — форсунка; 5 — брызгоулавливаюгций слой ша-
ров; 6 — ограничит, решетка; 7 — емкость с постоян-
ным уровнем жидкости
пыли является режим полного псевдо-
ожижения. Для обеспечения
стабильности работы в широком диапазо-
не скоростей газа, улучшения распреде-
ления жидкости и уменьшения уноса
брызг используют форсуночные и эжекц.
пылеуловители с подвижной шаровой на-
садкой конич. формы.
СКРУББЕР ПОЛЫЙ — устройство
для очистки газов, в к-ром запыл. газы
проходят через завесу распыл, жидкости.
При этом частицы пыли захватываются
каплями жидкости и осаждаются, а очищ.
ГАЗЫ
ШЛАМ
Скруббер полый
1 — корпус; 2 — форсунки
газы удаляются из скруббера. По направ-
лению движения газов и жидкости С.п. де-
лятся на противоточные и с поперечным
подводом жидкости (под прямым углом к
направлению газового потока). Высоту
С.п. принимают в 2,5 раза больше его
диаметра. Размеры капель, обеспечива-
ющие макс, эффективность, составляют
600—1000 мкм. Применяют центробеж-
ные форсунки грубого распыла.
СКРУББЕР ТАРЕЛЬЧАТЫЙ —
устройство для очистки газов, в к-рых
пыль улавливается пенным слоем, образу-
ющимся при взаимодействии газа и
жидкости. Применяются гл. обр. при ком-
ет б
Скрубберы тарельчатые
а — с переливной тарелкой; б — с провалвпой таре-
лкой; I — корпус; 2 — тарелка; 3 — приемная короб-
ка; 4 — порог; 5 — сливная коробка; б — ороситель
плексной очистке газов от пылей и вред-
ных газообразных примесей (абсорбции).
Наиболее распространены С.т. с проваль-
ными тарелками или тарелками с
переливом. Последние имеют отверстия
диаметром 3—8 мм и площадь свободного
сечения 0,15—0,25 м2/м2. Провальные та-
384 Скруббер ударно-инерционный
релки могут быть дырчатыми, щелёвыми,
трубчатыми и колосниковыми. Дырчатые
имеют отверстия диаметром 4—8 мм.
Ширина щелей у остальных тарелок —
4—5 мм; площадь свободного сечения всех
тарелок составляет 0,2—0,3 mz/m .
СКРУББЕР УДАРНО-ИНЕРЦИ-
ОННЫЙ — устройство для очистки газов,
в к-ром частицы пыли улавливаются кап-
лями (размером 300—400 мкм), получ. в
ЗАПЫЛЕННЫЙ ГАЗ
Скруббер ударно-инерционного действия
1 — входной патрубок; 2 — резервуар с жидкостью;
3 — сопло
Схема скруббера Дойля
1 — конус; 2 — труба; 3 — перегородки
результате удара газового потока о повер-
хность жидкости и последующего пропу-
скания газожидкостной взвеси через
отверстия разл. конфигурации или непос-
редств. отвода газожидкостной взвеси в се-
паратор жидкой фазы. Запыл. газ с боль-
шой скоростью входит в t.y.-и. При пово-
роте на 180° происходит инерционное
осаждение частиц пыли на каплях. У
скруббера в нижней части трубы установ-
лены конусы для увеличения f корости вы-
хода газа, к-рая в щели равна 35—55 м/с.
Газ ударяется о поверхность жидкости,
создавая завесу из капель.
СКРУББЕР ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ —
устройство для очистки газов и воздуха, в
к-рых частицы пыли осаждаются на смо-
ченные стенки под действием центробеж-
ных сил, а также захватываются каплями
и струйками жидкости. Наиболее извест-
ные конструкции: С.ц. с закруткой газово-
го потока с помощью центр, лопастного за-
кручивающего устройства; циклоны с бо-
ковым или улиточным подводом газа и его
орошением; циклоны-промыватели СИ-
Скруббер циклонный с водяной пленкой (ЦВП)
а—осн. исполнение; б—вариант с повышенной ско-
ростью воздуха на входе в циклон
ОТ и др. По внутр, поверхности циклона с
боковым подводом газов непрерывно сте-
кает пленка воды, к-рая тангенциально
вводится в пылеуловитель через ряд тру-
бок, располож. в его верхней части. Расход
жидкости в зависимости от марки состав-
ляет0,14—0,43 л/с. В С.ц. жидкость пода-
ется центрально или с помощью боковых
форсунок. Циклоны-промыватели СИОТ
применяют в аспирац. установках для
улавливания гидрофильных пылей (за
исключением цементирующейся и во-
локнистой) при нач. концентрации до
5 г/м3.
При очистке больших объемов выбро-
сов С.ц. компонуют в группу. Напр., для
очистки от пыли вентиляц. выбросов
литейных цехов разработан С.ц. батарей-
ного типа СЦВБ-20, рассчит. на произ-сть
по газу 20 000 м3/ч.
СЛАБОНЕИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ
ПРИТОЧНАЯ СТРУЯ — воздушная
неизотермич. струя, действием гравитац.
сил в к-рой можно пренебречь. Разница
Схема слабоиеизотермхческой притонной струи
to, vo, до и Ago — хар-ки нач. сечения
струн (соответственно площадь сечения, ско-
рость, избыт. Темп-ра и избыт, теплосодер-
жание воздуха); г — расстояние от оси струн
до точки в сечении; О — избыт, темп-ра в
точке
темп-р приточного и окружающего струю
воздуха приводит к возникновению в ней
темп-рного поля, но не оказывает влияния
на струю, к-рая формируется как свобод-
ная. К С.п.с. относят изотермич. струи, в к-
рых возникают поля концентрации газо-
образной примеси или водяных паров
(влагосодержание воздуха). Эти примеси
распределяются в струе аналогично расп-
ределению избыточной темп-ры и не изме-
няют ее траекторию. С.п.с. в большинстве
своем являются при 1 очными струями
общеобменной вентиляции.
Избыточную темп-ру в сечении С.п.с.
рассчитывают, используя коэфф, зату-
хания темп-ры. Расчетные ф-лы для расп-
ределения темп-ры получены из условия,
что избыточное теплосодержание потока
воздуха в пределах струи остается пост, во
всех сечениях. Избыточное теплосодер-
жание воздуха в нач. сечении струи равно:
Ago “ VopafoCndo, где Vo — нач. скорость
струи; р0 — плотность воздуха; f0 — пло-
щадь выходного отверстия; Св — удельная
теплоемкость воздуха; 0о " /в - to — избы-
точная темп-ра воздуха в нач. сечении. Из-
быточная темп-ра воздуха на оси С.п.с. в
пределах осн. участка равна: для компак-
тной струи — 0х — 0оп V^/ o7xjKn; для пло-
ской струи — 0х - 0оп у/(Ь o/xjKn, где п —
коэфф, затухания темп-ры воздуха,
зависящий от типа приточного насадка;
Кп — коэфф., учитывающий взаимо-
действие и стеснение струй. Избыточную
темп-ру в произвольной точке сечения
определяют по ф-ле
О = 0x1 , где а — коэфф.,
равный 0,8 (учитывает несовпадение
полей скорости и темп-ры); г — рассто-
яние от оси до рассматриваемой точки в
поперечном сечении струи.
СЛОЕВАЯ ТОПКА — топка для
сжигания твердого топлива в слое, к-рый
лежит на колосниковой решетке и проду-
вается воздухом снизу вверх. Применяют в
котельных агрегатах произ-стью до
40 т/ч пара для сжигания бурых и камен-
ных углей, полуантрацитов, кускового
торфа, горючего сланца и древесных
отходов. Нецелесообразно использовать
С.т. для сжигания антрацитов, антрацито-
вого штыба, бурых углей, фрезерного тор-
фа и отходов углеобогащения, т.к.
сжигание этих видов топлива происходит
с большими потерями от механич. и хим.
недожога. С.т. — первые устройства для
сжигания твердого топлива, к-рые
широко применяют. Их разновидностью
является шахтная топка, используемая для
слоевого сжигания влажного твердого
топлива (кускового торфа, дров). Она
имеет развитую по высоте загрузочную
горловину (шахту), в к-рой происходят
подсушка, разогрев топлива и частичное
выделение летучих в-в (за счет теплоты
нижнего горящего слоя).
С.т. разделяют на 3 класса: с не-
подвижной колосниковой решеткой и не-
подвижно лежащим на ней слоем топлива;
с неподвижной колосниковой решеткой и
перемещающимся по ней слоем топлива; с
Смеситель реагентов 385
движущейся колосниковый решеткой,
перемещающей лежащий на ней слой
топлива. Наиболее проста С.т. с не-
подвижной горизонтальной коло-
сниковой решеткой. На ней можно
сжигать твердое топливо всех видов, но не-
обходимость ручного обслуживания
ограничивает область ее применения кот-
лами малой паропроиз-сти (до 2 т/ч).
Топливо подается на колосниковую
решетку сверху через загрузочную дверцу.
При горении топлива слой по высоте мож-
но разделить на 3 зоны: свежезагруж.
топливо, горящий кокс и шлаковая подуш-
ка. В 1-й (верхней) зоне происходят подог-
рев, подсушка и выделение летучих в-в,
состоящих из СО, СН4, Нг и др. углеводо-
родов; во 2-й — осн. реакции горения уг-
лерода с образованием СОг и СО, а также
летучей серы с выделением SO2; в 3-й
(твердой) — выделение золы, образо-
вание шлаков топливных и выжиг
оставшихся кусочков топлива. В топках с
неподвижным слоем шлак по мере прого-
рания слоя опускается вниз и скапливает-
ся на поверхности колосниковой решетки,
образуя шлаковую подушку, к-рая
защищает колосники от действия высокой
темп-ры лежащей выше зоны горения кок-
са. Шлаковая подушка охлаждается снизу
проходящим через нее холодным возду-
хом. Существ, недостаток таких топок —
периодичность загрузки топлива и связан-
13 Заказ 4724
Схемы слоевых тонок
а — с ручной горизонт, ко-
лосниковой решеткой; б — с за-
брасывателем на неподвижный
слой; в —- с шурующей планкой;
г — с вертик. колосниковой
решеткой системы Померанце-
ва; д — с наклонной колоснико-
вой решеткой; е — с цепной ме-
хаиич. решеткой прямою хода;
да — с цепной механич. решеткой
обратного хода и забрасывате-
лем; 1 — забрасыватель; 2 — ко-
лосниковая решетка; 3 — шлако-
вой бункер
пая с ней цикличность процесса горения.
Топки с неподвижной колос-
никовой решеткой и перемещаю-
щимся по ней слоем топлива осно-
ваны на разл. принципах организации про-
цессов движения и горения топлива. В топ-
ках с шурующей планкой топливо переме-
щается вдоль неподвижной горизонт, ко-
лосниковой решетки особой формы
планкой, движущейся возвратно-поступат.
по колосниковому полотну. Разновидно-
стью такой топки является факелыю-слое-
вая системы С.В .Татищева, получившая
применение для сжигания фрезерного тор-
фа, а также бурых и каменного углей.
Отличие ее от обычной топки с шурующей
планкой — наличие шахтного предтопка, в
к-ром происходит предварит, подсушка
фрезерного торфа дымовыми газами, заса-
сываемыми в шахту спец, эжектором. В
скоростных топках с вертикальной
колосниковой решеткой системы
В.В.Померанцева и наклонной решеткой
топливо, поступающее в топку сверху, по
мере сгорания сползает под действием силы
тяжести в ее нижнюю часть, открывая воз-
можность поступления новых порций
топлива. Такие топки применяют для
сжигания древесных отходов, а шахтные
топки — и для сжигания кускового торфа*. В
котельных установках малой мощности
распространены топкие подачей топлива на,
неподвижную решетку с помощью ротац.
забрасывателей. Наиболее эффективны
топки, оборудов. пневмомеханич. ротац. за-
брасывателями и решеткой с поворотными
колосниками ПМЗ-РПК. Мелкие частицы
топлива относятся воздухом и шюрают в
объеме топки. Кол-во вторичного воздуха,
подводимого к забрасывателю, составляет
около 15 % общего кол-ва, необходимого для
горения топлива. Топки ПМЗ-РПК реко-
мендуются для котельных установок с
паропроиз-стью до 65 т/ч. Топки с цепной
решеткой очень чувствительны к качеству
топлива. С.т. с цепными решетками прямого
хода применяют для сжигания сортиров, ан-
трацитов (АСиАМ),несортиров. каменных
углей с умер, спекаемостыо, кускового тор-
фа и бурых углей с небольшими влажностью
и зольностью. Для сжигания рядовых ка-
менных и бурых углей и сланца с содер-
жанием до 40% мелочи размером 0—6 мм
применяют факелыю-слоевые механич.
топки с комбинированным сжиганием
топлива. Крупные куски сгорают в слое, а
мелкие—вовзвешенномсос гояиии в объеме
топки. В таких топках топливо подается
пневмо механич. или пневматич. забрасыва-
телями.
Разновидностью рассматриваемых
С.т. являются топки с цепной решеткой
обратногоходаизабрасывателем.Этитопки
менее чувствительны к качеству топлива,
чем топки с решеткой прямого хода; их
применяют для сжигания как сортиров., так
и несортиров. каменных и бурых углей.
С появлением камерных топок С.т.
стали применяться в котельных установках
небольшой мощности и пром, печах. С.т. с
кипящим слоем отличаются высокой
интенсивностью горения топлива и возмож-
ностью очистки топочных газов от оксидов
серы и азота путем введения вкипящий слой
необходимых адсорбирующих в-в.
СЛОЙ РЕЗКИХ КОЛЕБАНИЙ —
слой ограждающей конструкции, приле-
гающий к поверхности, от к-рой направ-
лена тепловая (температурная) волна,
и в пределах к-рого затухание колебаний
темп-ры равно 2. Толщина <5 С.р.к. опре-
деляется значением его тепловой инерции
$2“ 1, т.е. <5 “ Л /8, где Л — теплопровод-
ность, S — коэффициент теплоусвоения
материала. В С.р.к. расположено
приблизительно 1/8 длины темп-рной
волны. Практически только теплотехнич.
свойства материалов, располож. в С.р.к.,
влияют на коэфф, теплоусвоения и ко-
эффициент теплопоглощения ограж-
дения. Толщина С.р.к. растет с
увеличением периода колебаний тепловой
волны.
СМЕСИТЕЛЬ РЕАГЕНТОВ — уст-
ройство для ввода и распределения раство-
ров, суспензий или эмульсий реагентов в
потоке воды или осадка. В С.р. начинается
386 Смесительная установка системы отопления
и, как правило, заканчивается хим.-физ.
стадия реагентной обработки воды. Равно-
мерность распределения обеспечивает бы-
строту смешения, к-рая приобретает осо-
бое значение, напр., при коагуляц. обра-
ботке воды. От скорости процесса сме-
шения зависят эффективность и расход
реагентов. Др. технологич. условием сме-
шения является выделение его в самостоят.
стадию обработки воды, что позволяет
контролировать как процедуру самого
смешения, так и его влияние на последу-
ющие стадии обработки. Осн. элемент
С.р. — распределитель реагента, к-рый
может находиться в трубопроводе (труб-
ный С.р.) либо в открытом потоке. Суще-
ствуют распределители реагентов следу-
ющих типов.
Перфорированный распре-
делитель применяется для чистых рас-
творов и устанавливается как в трубопро-
водах, так и в открытых каналах. Он
Камерно-лучевой распределитель
1 — фланцевое соединение; 2 — корпус (трубопро-
вод); 3 отверстия для выхода р-ра; 4 — глухая
резиновая муфта; 5 — центровочная распорка; 6—
реагентопровод; 7 — циркуляц. патрубок; 8—каме-
ра распределителя; 9—лучевое ответвление
состоит из центр, камеры с присоедине-
нным к ней реагентопроводом и радиаль-
ных перфориров. ответвлений труб. Его
осн. недостатки — повыш. засоряемость
отверстий, недостаточная равномерность
распределения раствора по живому се-
чению и, как следствие, увеличение про-
должит. смешения до 15 с и более. Ка-
мерно-лучевой распредели-
тель предназначен для чистых растворов
и обеспечивает усреднение концентрации
реагента в потоке за 0,6—1 с. Он состоит
из: цилиндрич. камеры с радиальными
перфориров. ответвлениями труб, име-
ющими открытые торцы; циркуляц. пат-
рубка, расположенного внутри камеры со-
осно, открытого с обеих сторон и закреп-
ленного на основании камеры, обращён-
ном к потоку; реагентопровода, присо-
единенного к камере с противоположной
стороны. Реагентопровод может быть
снабжен приемным сосудом при самотеч-
ной подаче раствора реагента либо со-
единен на фланцах с трубами при напор-
ной подаче воды. В камеру исходная вода
поступает через циркуляц. патрубок под
действием скоростного напора, имеющего
наибольшую величину в ядре потока. Рас-
пределитель может размещаться: внутри
трубопровода (как при вертик., так и при
горизонт, расположении); на входном
участке трубопровода, подающего исход-
ную воду; на выходном участке трубопро-
вода, отводящего воду из сооружения.
Предпочтителен вариант установки расп-
ределителя в трубопроводе, допускающий
осмотр и замену его без прекращения
подачи обрабат. воды. При обработке воды
неск. реагентами распределители раство-
ра устанавливают в последовательности,
определяемой технологич. испытаниями.
Коллекторный распреде-
литель используется для чистых растворов
реагентов, имеет бокое перфориров. ответв-
ления труб от коллектора, живые сечения
которых соответствуют живому сечению
потока, и устанавливается в трубопроводе
либо в открытом канале. Степень равномер-
ности распределения — до 95%, про-
должительность смешения — не более 2 с.
Диффузорный распредели-
тель предназначен как для растворов,
I
Диффузорный распределитель
1—приемник р-ра; 2 — реагентопровод; 3 — корпус;
4—диффузор; 5—рабочий зазор; б — центровочная
распорка
так и для суспензий или эмульсий реаген-
тов. Он свободно устанавливается в
вертик. трубопроводах и состоит из
диффузора, обратценного выходным се-
чением навстречу потоку, и реагентопро-
вода, присоединенного с противополож-
ной стороны. Горизонт, кромки выходного
сечения диффузора образуют со стенками
трубопровода рабочий зазор для пропуска
потока. Смешение осуществляется за счет
предварит, разбавления реагента исход-
ной водой, циркулирующей в диффузоре.
Быстрота смешения составляет около 1 с.
Циркуляция происходит в результате га-
шения скоростного напора, равномерного
распределения реагента, подсасываемого
в рабочий зазор — зону миним. давления,
а также расширения потока за кромками
диффузора. Преимуществами диффузор-
ного распределителя являются высокая
надежность и удобство совмещения с др.
распределителями при использовании
неск. реагентов.
Струйный распределитель
используют для смешения суспензий или
эмульсий реагентов в трубопроводах
диаметром 200—1400 мм. Он включает
систему трубок (2—5 шт.) со скошенными
по направлению потока концами, пропу-
щенных в трубопровод через сальники. Реа-
гент подается в каждую трубку отдельно. Пе-
ремещение трубок в сальнике внутри потока
в трубопроводе позволяет регулировать быс-
троту смешения реагента с обрабат. водой.
СМЕСИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА
СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — элемент
системы водяного отопления, применяе-
мый при ее присоединении по зависимой
схеме к теплопроводам централизован-
ной. системы теплоснабжения. С.у.с.о.
предназначается для понижения темпгры
воды в подающем теплопроводе до до-
пустимой в системе, а также для качеств,
регулирования теплоотдачи отопитель-
ных приборов. При таком местном
регулировании, дополняющем центр,
регулирование на тепловой станции,
темп-ра смеш. воды изменяется по темп-
рному графику, заданному для конкретно-
го здания. В результате в обогреваемых
помещениях можно поддерживать оптим.
тепловые условия, исключается их перег-
ревание, особенно в осенне-весенний
периоды отопительного сезона, что спо-
собствует сокращению расхода теплоты на
отопление зданий. С.у.с.о. включает
смесительный насос или водоструйный
элеватор. Высокотемп-рная вода в
С.у.с.о. подается в точку смешения под
давлением в наружном теплопроводе, соз-
данном сетевым циркуляционным насо-
сом на тепловой станции. Кол-во высоко-
темп-рной воды Gi при известной тепло-
вой мощности системы отопления Qc
тем меньше, чем выше темп-ра tr. Gi“
—£?с/ [с(fi - to) ], где ti — темп-ра воды в на-
Соединительная часть к стальным трубам 387
ружном подающем теплопроводе, °C. По-
ток охлажд. воды, возвращающейся из
системы отопления, делится на два: пер-
вый Go направляется к точке смешения,
второй Gi — в наружный обратный теп-
лопровод. Соотношение масс двух
смешиваемых потоков — охлажд. Go и вы-
сокотемп-рного Ginas. коэфф, смешения:
и “ Go/Gi, к-рый может быть выражен че-
рез темп-ру воды: и =» (й- (г)/((г- to).
Напр., при темп-ре поды й, равной 150( С,
tr "• 95° и to - 70°С коэфф, смешения
С.у.с.о. и - (150 - 95)/ (95 - 70) -2,2. Это
означает, что па каждую единицу массы
высокотемп-рной воды должно под-
мешиваться 2,2 единицы охлаж. воды.
Смешение происходит в результате совме-
стного действия двух аппаратов —- сетево-
го циркуляц. насоса на тепловой станции
и С.у. (насоса или водоструйного элевато-
ра) в отапливаемом здании.
СМЕСИТЕЛЬНЫЙ НАСОС —
используется в смесительной установке
системы отопления, присоедин. по
зависимой схеме к наружным теплопро-
водам. Обеспечивает смешение охлаж. во-
ды, возвращающейся из системы отоп-
ления, с высокотемп-рной водой, поступа-
ющей в здание из наружного подающего
теплопровода. С.н. можно включать в
перемычку между обратной и подающей
магистралями и в обратную или подаю-
щую магистраль системы отопления.
На схемах показаны регуляторы темп-ры
и расхода воды для местного качественно-
количеств. регулирования системы отоп-
ления в течение отопительного сезона
при наличии С.н. Включ. в перемычку
С.н. подает в точку смешения воду, повы-
шая ее давление до давления высокотемп-
рной воды. Т.о. в точку смешения поступа-
ют 2 потока воды (Gi и Go) в результате
действия двух разл. насосов — сетевого и
местного, включ. параллельно. С.н. на
перемычке действует в благоприятных
темп-рных условиях (при темп-ре
to£ 70 С) и перемещает меньшее кол-во
воды (расход Go), чем насос на обратной
или подающей магистрали (расход Gc),
т.е. GHac ~ Go, где Go - Gc - Gi. С.н. на пере-
мычке, обеспечивая смешение, не влияет
на давление циркуляционное для местно-
го отопления, к-рое определяется разно-
стью давлений в наружных теплопро-
водах.
С.н. включается непосредственно в
•магистрали системы отопления, когда раз-
ность давлений в наружных теплопроводах
недостаточна для норм, циркуляции воды.
При этом С.н., обеспечивая помимо сме-
шения необходимую циркуляцию воды,
становится циркуляционно-смесительным.
С.н. на обратной или подающей магистрали
перемещает всю воду, циркулирующую
(расход Gnac “ Gc) при темп-ре to или й-
Включение С.н. в общую магистраль систе-
Принцйпиальиыс схемы смесительной уста-
новки с насосом
а — на перемычке между магистралями системы
отопления; б — на обратной магистрали; в-- на
подающей магистрали; 1 — смесительный насос;
2 — регулятор температуры; 3 — регулятор расхода
воды в системе отопления
мы отопления позволяет увеличить в ней
давление циркуляр, до необходимой
величины независимо от разности давлений
в наружных теплопроводах. Условия сме-
шения воды аналогичны: в точку смешения
поступают 2 потока воды (G1 и Go) также в
результате действия сетевого насоса и мест-
ного С.н. с той лишь разницей, что С.н.
включаются последовательно по отно-
шению к сетевому. Давление в системе отоп-
ления с циркуляц.-смесит. насосом, включ.
в общую обратную магистраль, ниже дав-
ления в наружных теплопроводах. Данная
схема установки Н.с. может быть выбрана
после проверки, не произойдет ли при таком
понижении давления вскипания воды или
подсоса воздуха в отд. местах системы. С.н.
повышает давление воды до давления в на-
ружном обратном теплопроводе. Давление в
точке смешения А должно быть ниже дав-
лениявточкеЛ» (устанавливается с помощью
регулятора). Включаемый в общую подаю-
щую магистраль, С.н. предназначается не
только для смешения и циркуляции, но и для
подъема воды в верхнюю часть системы
отопления высокого здания. С.н. становится
также циркуляционно-повысительным-
С.н., как и циркуляц., устанавливают по два
с паралл. включением в теплопровод; дейст-
вует всегда один при др. резервном. Сме-
шение воды может осуществляться и без ме-
стного С.н. В этом случае смесит, установка
оборудуется водоструйным элеватором.
Несмотря на нек-рое увеличение капит.
вложений и эксплуатац. затрат, преимуще-
ство отдается С.н., при к-ром возможны
улучшение теплового режима помещений
и экономия теплоты, расходуемой на
отопление.
СМЕШЕНИЕ ВОЗДУХА — один из
простейших процессов изменения состо-
яния влажного воздуха, возникающий при
соединении двух или более потоков воздуха
с разными параметрами в общий поток.
Процесс С.в. применяется при организации
рециркуляции воздуха (удаляемый из
помещения воздух подмешивается к потоку
свежего наружного воздуха и возвращается
в помещение). Др. пример использования
процесса С.в. — управление параметрами
воздуха, проходящего через тепло- или теп-
ломассообм. аппараты с использованием
обводного канала.
Основой для расчета параметров
смеси служат ур-ния сохранения теплоты
и массы .-Поэтому любой параметр смеси
является средневзвеш. по массе парамет-
ром: tc “ ( 2G^ /2 GJ; /с- ( 2 GJi /
/ 2 Gi); de ~ ( 2 Gidi /2Gi ), где tc, ti —
темп-ра смеси и ее составляющих; /с, h —
уд. энтальпия смеси и ее составляющих;
de, di — уд. влагосодержание смеси и се со-
ставляющих; 2 Gi, 2 Gi — массовый рас-
ход смеси и ее сос гавляющих.
Графич. построение процесса на диаг-
рамме!—d влажного воздуха сводится при
смешении двух потоков к отысканию точки
смеси на отрезке, соединяющем точки, ха-
рактеризующие параметры’ смешивающих
потоков. Существует т.н. "правило рыча-
Схсма на диаграмме 1—3 процесса смешения
воздуха
точки А и В — параметры потоков смешиваемых
воздуха; точка С—параметр смеси; A ZAC, АI СВ —
перепады уд. энтальпии; AdAC, A dCB — перепа-
ды уд. влагосодержания
га", согласно к-рому точка смеси (на схеме
точка С) делит отрезок АВ на части, обратно
пропорцион, массовым расходам исходных
потоков . воздуха, т.е. Ga/Gb~
- А (св//АТас"“А Усв/ААС-Аг/св/А^ас,
где Ga, Gb — массовые расходы потоков А и
В; &t,AI,&d — перепады соответственно
темп-ры, уд. энтальпии, уд. влагосодер-
жания.
СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ К
СТАЛЬНЫМ ТРУБАМ — применяемая
в системе отопления фасонная деталь с га-
зовой резьбой для соединения концов
труб—двух (муфта, сгон, соединительная
388 Солемер
гайка, ниппель, футорка), трех
(тройник), четырех (крестовина
вентиляционная), для заглушения конца
трубы (колпак, пробка).
СОЛЕМЕР — прибор для опреде-
ления концентрации соли в воде путем
измерения ее электрич. проводимости ме-
тодом кондуктометрии. Применяют в теп-
лоэнергетике для определения содер-
жания соли в питательной и котловой
воде, а также в конденсате пара.
СОЛНЕЧНАЯ ВОДОНАГРЕВА-
ТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА —установка,
частично или полностью покрывающая
тепловую нагрузку систем отопления и
горячего водоснабжения здания за счет
солнечного излучения. По принципу рабо-
ты и конструктивному оформлению С.в.у.
можно разделить на 3 группы: с естеств.
циркуляцией теплоносителя, с
принудит, циркуляцией теплоносителя и
компактные интегрированные. Схема
С.в.у. с естеств. циркуляцией воды вклю-
чает коллектор солнечной энергии, акку-
мулятор теплоты и соединит, тепло-
проводы. Вода из коллектора поступает по
подъемному теплопроводу в верхнюю
часть бака-аккумулятора теплоты, вытес-
Солнечная водонагревательная установка с
естественной (а) и принудительной (б) цирку-
ляцией воды
1 — коллектор солнечной энергии; 2 — бак-аккуму-
лятор теплоты; 3 — трехходовой клапан; 4—насос
няемая более холодной водой, поступаю-
щей по обратному теплопроводу из бака в
коллектор солнечной энергии. Для эф-
фективной работы С.в.у. требуется хоро-
шая теплоизоляция (минер, ватой
толщиной 50—75 мм) всех нагретых
поверхностей — бака-аккумулятора, теп-
лопроводов. Для обеспечения должной
естеств. циркуляции воды в С.в.у. бак-ак-
кумулятор располагают выше коллектора
солнечной энергии. С.в.у. с принудит,
циркуляцией теплоносителя используется
Солнечная водонагревательная установка с не-
замерзающим теплоносителем
1 — термостат; 2 — отвод горячей воды; 3 — бак-ак-
кумулятор; 4—расширительный бак; 5—подача го-
рячего теплоносителя; 6 — коллектор солнечной
энергии; 7 — теплообменник; 8 — подвод холодной
воды; 9—обратная труба
обычно для горячего водоснабжения круп-
ного объекта. Коллектор в такой установке
представляет собой большой массив пане-
лей, собранный из многочисл. модулей с
параллельно-последоват. соединением. В
данной схеме предусмотрено под-
мешивание холодной воды для обеспе-
чения заданной темп-ры нагретой воды. В
районах с суровым климатом обычно
применяются двухконтурные схемы С.в.у.
Они включают жидкостный или воздуш-
Компактная солнечная водонагревательная ус-
тановка емкостного типа
1 — патрубок для отвода нагретой воды; 2 — остек-
ление; 3—водяная емкость с зачерненной поверхно-
стью; 4 — корпус; 5 — патрубок для подвода холод-
ной воды
ный коллектор солнечной энергии и ко-
тел-дублер, работающий на природном га-
зе или мазуте. Преимущество двухконтур-
ной схемы — использование незамерзаю-
щего теплоносителя (антифриза или воз-
духа) в контуре коллектора. Все
оборудование, кроме последнего, разме-
щается в здании, поэтому подобные систе-
мы могут эксплуатироваться и в холодный
период года. Котел предназначен для дове-
дения до требуемой темп-ры горячей воды,
предварит, нагретой за счет солнечной
энергии. При отсутствии поступления
солнечной радиации вся тепловая нагруз-
ка обеспечивается котлом. В климатич. ус-
ловиях нашей страны С.в.у. может дать
летом за день 50—100 кВт» ч тепловой
энергии (на 1 м2 площади коллектора) в
виде воды, нагретой до темп-ры 45—60u С.
В индивид. С.в.у. с естеств. циркуляцией
незамерзающего теплоносителя такой
теплоноситель (напр., антифриз) нагрева-
ется в коллекторе, куда поступает по трубе
подвода холодной воды, а возвращается в
теплообменник по трубе подачи нагретого
теплоносителя, снабженной баком
расширительным. Теплообменный аппа-
рат расположен внутри бака-аккумуля-
тора. Холодная вода системы горячего во-
доснабжения поступает в бак по обратной
трубе, а нагретая вода подается потребите-
лям по трубе отвода горячей воды. Предус-
мотрен электронагреватель с термоста-
том, к-рый включается в тех случаях,
когда нагретая вода имеет недостаточную
темп-ру. Компактная интегрированная
С.в.у. емкостного типа состоит из одной
или неск. стальных цилиндрич. емкостей,
помещенных в теплоизолиров. ящик с
остекл. крышкой и снабженных патруб-
ками для подвода и отвода воды. Снизу
внутр, поверхность корпуса водонагрева-
теля может быть снабжена отражателем
для повышения его кпд.
СОЛНЕЧНОЕ ОТОПЛЕНИЕ —
обогревание зданий энергией коротковол-
нового солнечного излучения (солнечной
радиацией) на длине волны 0,4—2 мкм.
Общее кол-во поступающего на поверх-
ность Земли прямого и диффузного сол-
нечного излучения, к-рос без экологии,
ущерба для природы может быть исполь-
зовано для произ-ва электрич. энергии и
теплоты, составляет 1,05*1018кВт-ч в
год, т.е. в несколько раз превышает соврем,
мировое энергопотребление. Недостаток
солнечного излучения как энергоресуоса
— низкая плотность (200—1000 Вт/м2) и
периодичность поступления на поверх-
ность Земли. Годовой поток солнечного
излучения в северном полушарии состав-
ляет от 550 кВт*ч (на 1 м2 горизонт, повер-
хности) на 68° до 1900 кВт.ч на 39° с.ш.
Наиболее благоприятные условия для
применения установок солнечного отоп-
ления — на юге России, в Нижнем Повол-
жье и на Северном Кавказе.
В Древней Греции, Древнем Риме,
Китае с V в. до н.э. при планировке городов
и стр-ве домов стремились к макс, исполь-
зованию солнечного излучения для отоп-
ления жилищ в холодный период года и
защите от солнечной радиации в жаркое
время. Улицы городов были ориентирова-
ны с севера на юг и с востока на запад; дома
имели защиту от холодных ветров с севера,
осн. помещения располагались в них на
южной стороне с большими оконными
проемами, снабж. карнизами для защиты
от солнечных лучей летом. В Риме в I в.
н.э. солнечное излучение использовалось
для обогрева вилл богатых римлян и
Сопротивление ограждения воздухопроницанию 389
обществ, бань. Тогда же начали применять
остекление окон и аккумулирование тепл-
оты в полу и подполье, заполненном зем-
лей. В 1767 швейц, естествоиспытатель
Гораций де Соссюр построил горячий
ящик с трехслойным остеклением верхней
поверхности и внутр, теплоизоляцией, что
обеспечило повышение темп-ры воздуха
внутри него до ПО—160°С. В сущности
это был прототип соврем, плоского коллек-
тора солнечной энергии. Аналогичные ус-
тройства для улавливания солнечного
излучения были испытаны с 1837 по
1881 г. в Англии и США. Произ-во солнеч-
ных водонагревательных установок на-
чалось в 1890 в Южной Калифорнии. Пер-
вая конструкция представляла собой про-
стой бак объемом 110 л. Во второй конст-
рукции 4 бака по 120 л были помещены в
дерев, теплоизолиров. ящик со стекл.
крышкой и соединены между собой труб-
ками. Практич. использование солнечного
излучения для отопления началось в 30-
х гг., но особенно возросло в 70—80 гг.
XX в. В индустриально развитых странах
налажено произ-во коллекторов солнеч-
ной энергии, аккумуляторов теплоты,
солнечных водонагреват. установок и др.
устройств. Построено большое число сол-
нечных домов, Демонстрац. систем С.о., в
т.ч. ряд крупных систем для теплоснаб-
жения целых поселков и р-нов городов.
Достижения нашей страны скромнее,
однако и здесь построены десятки опыт-
ных установок солнечного горячего водо-
снабжения и неск. солнечных домов, вы-
пускаются плоские коллекторы солнечной
энергии. . Существуют активные и
пассивные системы солнечного отоп-
ления. С.о. наиболее эффективно при
низкотемп-рном теплоносителе (30°С при
отоплении нагретым воздухом и 50°С в
системах водяного отопления).
С.о. эффективно только в том слу-
чае, если при стр-ве дома и разработке
системы его отопления соблюдены след,
принципы пассивного использования
солнечной энергии: снижение теплопот-
ребления здания путем эффективной
теплоизоляции и уменьшения подсосов
холодного воздуха, оптим. его разме-
щение и ориентация, рацион, располо-
жение и размеры окон. Преимущества
систем — легкость и гибкость
интегрирования их со зданием и возмож-
ность автоматич. управления работой,
недостатки — возможность замерзания
теплоносителя, коррозия оборудования,
высокая стоимость. Пассивные системы
С.о. просты, надежны в работе и недо-
роги; недостатки их — более низкая теп-
ловая эффективность и трудность
поддержания необходимого темп-
рного режима в отапливаемых поме-
щениях.
См, также: Солнечно-теплонасосная
система отопления.
СОЛНЕЧНО-ТЕПЛОНАСОСНАЯ
СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ — обогрева-
тельная установка, включающая солнсч-
Схема солисчно-теилонасосиой системы отоп-
ления воздушного
1 — воздушный коллектор солнечной энергии; 2 —
галечный аккумулятор теплоты; 3 — испаритель
теплового насоса; 4 — запорно-регулирующие кла-
паны; 5—вентилятор системы отопления; б — кон-
денсатор теплового насоса; 7 — дросселирующий
вентиль; 8 — компрессор теплового насоса; 9—
вентилятор в контуре коллектора солнечной
энергии; 10 — воздуховоды
Солнечный дом с прямым
улавливанием солнечной
энергии, конвективным конту-
jpoM для нагревания воздуха и
аккумулированием теплоты в
слое камней
1 — воздушный коллектор; 2 —
солнцезащитное устройство^ —
теплый воздух; 4 — свежий воз-
дух; 5 — регулирование воздуха;
б — камни
ное отопление и тепловой насос, обес-
печивающая полностью или частично
отопление здания за счет солнечного
излучения и теплоты окружающей сре-
ды. В солнечно-теплонасосной системе
воздушного отопления (и охлаждения)
здания воздух, нагретый в коллекторе
солнечной энергии, отдает свою теплоту
теплоемкому материалу (напр., гальке) в
аккумуляторе теплоты и вентилятором
вновь подается в коллектор. В аккумуля-
торе размещен змеевик испарителя теп-
лового насоса', от его конденсатора
отводится теплота, используемая для на-
гревания воздуха, подаваемого вентиля-
тором в отапливаемое здание. Запорно-
регулирующие клапаны позволяют
переключать систему в разл. рабочие
режимы, в т.ч. в режим охлаждения
здания летом. В этом случае функции
испарителя и конденсатора изменяются
на противоположные. С.-т.е.о. может
подавать в помещения воздух; нагревае-
мый в аккумуляторе за счет накопл. в нем
теплоты при отсутствии солнечной
радиации. Предусмотрены режим рабо-
ты одного теплового насоса без коллекто-
ра солнечной энергии и возможность
сброса избыточной теплоты при работа-
ющем коллекторе и отсутствии потреб-
ности в теплоте. Тепловой насос включа-
ется, когда солнечное отопление не дает
достаточного кол-ва теплоты. В тех слу-
чаях, когда С.-т.с.о. не в состоянии обес-
печить потребность в теплоте, использу-
ется дополнит, источник теплоты.
Комбинированная С.-т.с.о. обеспечивает
более высокую степень замещения теп-
ловой нагрузки по сравнению с установ-
кой солнечного отопления.
СОЛНЕЧНЫЙ ДОМ — жилой дом,
отопление и горячее водоснабжение к-
рого осуществляются энергией солнечного
излучения. С.д. должен располагаться
так, чтобы в холодное время года
улавливалось макс, кол-во солнечного
излучения; стены, пол, потолок дополнит,
теплоизолируются; осн. часть окон (до
60—70%) размещается в юж. стене (по
возможности дом не должен иметь сев.
окон); окна в ночное время закрываются
ставнями или плотными шторами; щели в
окнах и дверях уплотняются. Целесооб-
разно С.д. строить в виде 2—3-этажной
конструкции. С.д. оборудуется активной
или пассивной системой солнечного
отопления.
СОПРОТИВЛЕНИЕ ОГРАЖДЕ-
НИЯ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ —
величина, обратная коэффициенту возду-
хопроницания ограждений, численно рав-
ная разности давления в степени п, при к-
рой через 1 м2 ограждения в течение 1 ч
проходит 1 кг массы воздуха. Здесь пока-
390 Сопротивление паропроницанию
затель степени п определяет режим те-
чения воздуха через неплотности ограж-
дения; п “ 1 — при ламинарном режиме
течения, п - 0,5 — при турбулентном, п ~
“2/3 — при смеш. (напр., в окнах).
СОПРОТИВЛЕНИЕ ПАРОПРО-
НИЦАНИЮ — хар-ка слоя материала
или слоистой конструкции. С.п. численно
равно величине, обратной массе влаги,
проходящей через единицу площади в
единицу времени при разности упруго-
стей водяного пара в единицу давления по
разные стороны слоя материала или кон-
струкции. При пост, коэфф, паропроница-
емости сопротивление паропроницанию
слоя материала 2?п, м2 с »Па/кг, равно Яп “
••б/р, где д — толщина слоя материала,
м; р — коэфф, паропроницаемости ма-
териала, кг/ (м. с ’ Па).
Для слоистой конструкции, состоя-
щей из п слоев. разл. материалов,
сопротивление паропроницанию равно
п
Rn~ S б Jp i, где i — номер слоя.
i= 1
СОРБЕНТЫ — твердые материалы с
развитой поверхностью, применяемые в
процессах очистки воды методами сорбции,
биосорбции и каталитич. окисления и
фильтрации. С. могут быть активные угли,
углеминеральные, минеральные и спец, ма-
териалы, а также грубодисперсные примеси
воды и хлопья коагулянтов. По физ.-ме-
ханич. параметрам С. различают: гра-
нулиров. с эффективным размером частиц
da 0,07—0,10 мм, самопроизвольно отделя-
ющиеся от обрабатываемой воды, изготов-
ляемые экструзией порошкообразные (da <
<0,10 — 0,15 мм), "крупка" (0,07 —
0,10 5 da 5 0,20—0,5 мм) и
полифракционные. Активные угли преиму-
щественно используют для извлечения из
воды неполярных и слабополяризов.
органич. и элементоорганич. в-в, со-
единений тяжелых металлов в сла-
боионизиров. формах; углеминер. С. —для
извлечения слабополяризов. соединений и
ионов; минер. С. — для извлечения поляр-
ных органич. и неорганич. соединений.
В нашей стране активные угли выпу-
скают на предприятиях хим. пром-сти
(типов СКТ, ATM, АГ-3, АГ-5, КАД, ОУ,
УАФ) и лесохим. (типов ДАК, БАУ, ОУ) и
пром-сти углепереработки и энергетики
(типов БКЗ, АБД), атакжевотд. цехах разл.
предприятий (крупнотоннажные произ-
ва — более 1000 т/год). Гранулир. и
полифракц. С. поддаются хим. и термич.
регенерации. С. поставляются в мешках
(20—25 кг) или контейнерах (100—500кг).
СОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА
ВОДЫ — физ.-хим. процессы погло-
щения твердыми сорбентами примесей
Основные характеристики активных углей,
используемых для очистки вод
Марка АУ Сырье для про- изводства АУ Основной размер час- тиц d, мм Плотность, г/см3 Прочность по истира- нию
насып- ная кажу- щаяся
СКТ Торф 1,5 0,42
2,5
СКТ-6 Торф 0,5 0,55 0,74
1,0 0,41 75
АА Уголь каменный 1,0 0,55 0,94
1,5 0,34 0,32
АГМ Уголь каменный 1,0 0,45 0,63 73
1,5
АГ-3 1,5
Уголь каменный 3
АГ-5 1,0 0,45 0,6 75
1,5
АБД 0,5 0,6 0,9
Уголь бурый f,5
БКЗ 0,5 0,7 1,2
1,5 1,3 66
КАД-1 Уголь каменный 2 0,4
5
ДАК 0,5 0,23
Древесина 1,5 0,35 0,38 35
БАУ 1 0,2
5 0,25
ДАУ Уголь каменный 1 30
% 5
F-300 (USA) - 0,7 0,41 0,75 75
2 0,48
(молекул, ионов) из воды. Сорбционный
процесс самопроизвольный, имеет
обратимый характер. При сорбции
происходит поглощение и кон-
центрирование в-в из раствора на поверх-
ности и в порах сорбента. Движущей
силой этого процесса является разность
хим. потенциалов в-ва в свободном и ад-
сорбиров. состояниях. 3 реальных ус-
ловиях контакт сорбента и очищаемой вб-
ды кроме адсорбции сопровождается ад-
гезией и коалесценцией примесей на сор-
бенте, а иногда и частичной деструкцией
сорбата. С.о.в. используется для извле-
чения из природных, сточных и оборотных
вод органич., элементоорганич. и следов
минер, соединений, как правило,
биорезисторного характера, преимущест-
венно в целях дальнейшего использования
воды (фенолы, нефтепродукты, хлорор-
ганич. в-ва, СПАВ, соединения хрома,
меди, др.).
Сорбция как процесс перемещения в-
ва в пространстве зависит от соотношения
размеров адсорбируемых молекул и пор
сорбента. Существуют их оптим. соотно-
Сорбция и десорбция водяного пара материалами 391
шения. Вследствие совместного влияния
диффузионных и экзотермич. процессов
конкретный сорбц. процесс имеет оптим.
темп-ру осуществления (часто 20-50°С)
либо интенсифицируется с понижением
темп-ры. Сорбируемость в-в и равновес-
ная сорбц. емкость сорбента повышаются с
ростом конечной (остаточной) концент-
рации примеси в воде, и в большинстве
случаев эта зависимость носит
пропорцион.характер.
С.о.в. осуществляется либо в режиме
фильтрации через гранулиров. сорбент,
либо при контакте воды и порошкообраз-
ного сорбента с перемешиванием (5—
15 мин). В качестве фильтров-адсорберов
используют скорые механич. фильтры из
металла или железобетона (в антикорроз.
исполнении) с высотой загрузки сорбента
1,5—2,5 м (в одну —две ступени) и скоро-
стью фильтрации 5—8 м/ч. По мере роста
гидравлич. сопротивления фильтры-ад-
сорберы промывают водой (10—15 мин,
интенсивность 5—8 л/(с < м2) без подачи
воздуха). Вследствие низкой прочности и
высокой стоимости сорбентов целесооб-
разна минимизация числа их промывок
путем осветления воды перед подачей ее
на сорбцию. Срок службы (время
защитного действия) и, следовательно,
общие расходы сорбентов на очистку воды
снижаются при предварит, выделений из
воды высокомолекулярных примесей
(смол, белков) и предозонировании воды
дозами 3—5(10) мгОз/л. Отработ. сор-
бент, исчерпавший сорбц. свойства, реге-
нерируется непосредственно в адсорбере
или в спец, реакторах или печах. Поэтому
адсорберы оборудуют системой гидропе-
регрузки сорбента (эжекторы и
резинотканевые трубы Dy ~ 50 мм, со ско-
ростью транспортировки сорбента типа
ГАУ 7—12 м/ч).
Эффективность С.о.в. зависит в осн.
от выбора сорбента: для сорбции монозаг-
рязнений (ффнол, толуол, др.) — микро-
пористые активные угли марок АГМ,
КАД-1, АА; при доочистке вод от смесей
органич. в-в — сорбенты с полидисперс-
ной пористой структурой марок ДАУ,
АГ-3, АБД; при извлечении полярных
органич. в-в и соединений тяжелых метал-
лов — углеминер. сорбенты и высокозоль-
ные активированные угли — АБД, ЛАУ.
’ СОРБЦИЯ И ДЕСОРБЦИЯ
ВОДЯНОГО ПАРА МАТЕРИАЛА-
МИ — процесс поглощения или отдачи
водяного пара материалом в окружающую
среду, к-рый приводит к равновесному
влажностному состоянию материала с
окружающей средой. Осн. хар-ками
рассматриваемого процесса являются изо-
термы сорбции и десорбции водяного пара
материалом, представляющие- собой
зависимость равновесной влажности ма-
териалов (сорбц. или десорбц.) от относит.
давления водяного пара (относительной
влажности воздуха). Если предваритель-
но высуш. образец материала помещают
последовательно в среду с повышающимся
относит, давлением водяного пара, то
возникает сорбция водяного пара, если ув-
лажн. образец помещают последовательно
в среду с уменьшающимся относит, дав-
лением водяного пара, то десорбция.
Эксперимент, изотермы сорбции и де-
сорбции могут определяться след, мето-
дами: эксикаторный, при к-ром образец
материала приобретает равновесную
влажность, находясь в эксикаторе над рас-
твором серной к-ты или соли определ. кон-
центрации; динамический, при к-роМ
образец материала приобретает равновес-
ную влажность, находясь в потоке воздуха
заданной темп-ры и влажности; вакуум-
ный, при к-ром образец материала
приобретает равновесную влажность, на-
ходясь в вакуумиров, сосуде, где под-
держивается заданное давление водяного
пара. Изотермы сорбции и десорбции
определяются строением и хим. составом
материала путем проявления разл. ме-г
ханизмов взаимодействия молекул воды со
скелетом материала. Среди последних
можно отметить адсорбцию, капиллярную
конденсацию, заполнение молекулами во-
ды микропор и межслоевого
(межкристаллич.) пространства, хим.
взаимодействие воды с в-вом скелета ма-
териала и др.
Под адсорбцией понимается явление,
при к-ром поверхность пор материала пок-
рывается молекулами воды, образу-
ющими непрерывную или прерывистую
пленку. Основой теории адсорбции явля-
ется теория полимолекулярпой ад-
сорбции, предлож. в 1938 С. Брунауэром,
П. Эмметом и Э. Теллером (БЭТ). Соглас-
но ей водяной пар адсорбируется слоями,
при этом молекулы воды конденсируются
на свободных местах и испаряются с заня-
тых мест с равными скоростями.
Принимается, что энергии взаимо-
действия молекул второго и третьего,
третьего и четвертого и т.д. адсорбиров.
слоев равны между собой и меньше, чем
энергия взаимодействия первого монослоя
с поверхностью пор материала. Эта модель
позволила получить ур-ние БЭТ
p/ps 1 с-1
---------+------------(р/р8),
(О (1 - р/Рн) <1> тС ti) тС
где р/р8 — относит, упругость водяного
пара, доли ед.; а> — сорбц. влажность ма-
териала, кг/кг; (о m — емкость монослоя,
т.е. влажность материала, соответствую-
щая покрытию поверхности пор ма-
териала мономолекулярным слоем, кг/кг;
с — константа ур-ния; при нек-рых пред-
положениях можно получить, что она
численно равна отношению "времени
жизни” молекулы воды в первом монослое
ко "времени жизни" во втором или в любом
из последующих адсорбционных слоев.
Эксперимент, изотермы сорбции мо-
гут быть описаны этим ур-нием только на
нач. участке при 0,05 s р/р8 <0,35.
Величины а> m и с являются параметрами
ур-ния БЭТ, они могут быть рассчитаны
по эксперимент, точкам нач. участка изо-
термы сорбции. Исключительно важна
возможность определять по изотерме
сорбции величину а> т, поскольку это поз-
воляет вычислять уд. поверхности ма-
териала, т.е. площадь поверхности пор и
капилляров, приходящуюся на единицу
массы материала А - (/АОАдАт, где
А — площадь уд. поверхности материала,
м2; М — молекулярная масса воды,
кг/кмолы ^A — число Авогадро, равное
6,02’ 10 кмоль"1; Ат — посадочная пло-
щадь молекулы воды, м .
При расчетах величину Ат чаще все-
го принимают равной 10,6' 1О"20 м2 исходя
из наиболее плотной упаковки молекул во-
ды. Площадь уд. поверхности материала
может иметь многочисл. применения,
напр. для анализа замерзания воды в порах
материала, для определения кол-ва аг-
рессивного газа, к-рое материал может ад-
сорбировать, для анализа коэфф, влагопе-
реноса материала и в др. случаях. Если
сорбция водяного пара материалом про-
ходиттолько по механизмам адсорбции, то
Стандартная изотерма адсорбции водяного
пара
изотермы сорбции о> I практически не
зависят от материалов при значениях
р/р8 > 0,50, а при меньших значениях р/р8
различие этих изотерм сорбции объясня-
ется различием констант ур-ния. Такая
изотерма наз. стандартной изотермой ад-
сорбции водяного пара для значения с*
-оо и может быть описана ур-нием N-
“(-a/CRTZnp/ps)]1^, где А — статистич.
число адсорбиров. слоев воды; R —
универе. газовая пост., равная
8314 Дж/(кмоль'К); Т — темп-ра, К; q—
константа ур-ния, равная 2,55; а — кон-
станта ур-ния, зависящая от значения
р/р8, Дж/кмоль:
392 Сосредоточенная приточная струя
а =7,83 10\7р7яЖТУ
приО< р/р8<0,1;
а = 7,83 10
при0,1й p/ps:S 0,85;
а = 7,83 1 03^Г^7йЖП
при 0,85 < р/р« < 1.
С использованием стандартной изо-
термы адсорбция водяного пара любым ма-
териалом во всем диапазоне изменения
р/ра может быть описана ур-нием а> /N-
=a>w(c/c~ 1) - (1/с- 1)(<у /#р/ра),гдес —
та же самая константа, что и в 1 -м ур-нии.
Явление капиллярной конденсации
основано на том, что макс, упругость водя-
ного пара над искривленной поверхностью
воды меньше, чем над плоской. Соотно-
шение между ними описывается ур-нием
Кельвина ln(p/pa) ~ aMJ/p RT, трро —
поверхностное натяжение воды, Н/м; J —
кривизна поверхности воды, м'1; р —
плотность воды, кг/м3.
При образовании на поверхности пор
материала пленок адсорбиров. воды с вог-
нутой поверхностью величина J отрица-
тельна, и конденсация водяного пара на
эту поверхность может происходить при
упругости водяного пара, меньшей
максимальной. Часто ур-ние используют
для описания капиллярной конденсации в
цилиндрич. капиллярах, в этом случае для
сферич. вогнутого мениска кривизна мо-
жет быть определена как J - V27rcos 0, где
д — угол смачивания водой стен капилля-
ра; для цилиндрич. вогнутого мениска —
J- -1/г. В результате исследований уста-
новлено, что капиллярная конденсация
может происходить в порах, эквивалент-
ных цилиндрич. капиллярам, радиусом от
16—20*10’™ до 1000—2000 • Ю*10 м; такие
поры наз. мезопорами. Адсорбция и
капиллярная конденсация обусловлива- „•
ются в основном пористой структурой ма-
териала. Поэтому с их помощью можно
описать сорбцию водяного пара только в
капиллярно-пористых материалах, в к-
рых не происходит хим. взаимодействия
воды со скелетом материала.
В большинстве случаев изотермы де-
сорбции не совпадают с изотермами
сорбции, и наблюдается т.н. сорбц. гисте-
резис. Его возможные типы представлены
на схеме. Тип 0 гистерезиса, т.е.
отсутствие гистерезиса, соответствует слу-
чаю чистой адсорбции и характерен для
таких материалов, как минер, вата, глиня-
ный кирпич, керамзит, кварцевый песок.
Тип 1 гистерезиса соответствует прояв-
лению адсорбции и капиллярной конден-
сации и характерен для ряда пенопластов,
напр. для фенольно-резольного пенопла-
ста. Тип 2 гистерезиса соответствует слу-
чаю, когда в результате сорбции водяного
пара изменяется сорбц. способность ма-
териала, и характерен для целлюлозных
материалов. Тип 3 гистерезиса соответст-
вует случаю, когда молекулы воды запол-
Тнпы сорбционного гистерезиса для строитель-
ных материалов
няют межслоевое (межкристаллич.) про-
странство, и характерен для цементных
бетонов. Если описание изотерм типов 0 и
1 возможно на основании единых
теоретич. положений, то изотермы типов 2
и 3 могут быть описаны только с помощью
эмпирических соотношений на основании
нек-рых гипотез. С понижением темп-ры
как сорбц., так и десорбц. влажность ма-
териалов увеличивается, что связано со
снижением энергии молекул воды.
СОСРЕДОТОЧЕННАЯ ПРИТОЧ-
НАЯ СТРУЯ — струя воздуха, создавае-
мая приточным отверстием или насадком,
обеспечивающим параллельность векто-
ров воздуха на входе в вентилируемое
помещение. Сечения отверстий могут
быть круглыми иЛи квадратными, прямо-
угольными или в виде гцели. Для С.п.с. ха-
рактерны большая дальнобойность, слабое
затухание скорости воздуха по длине
струи, малый угол раскрытия границ в
горизонт, и вертик. направлениях (по
сравнению с веерными и закрученными
приточными струями).
СПОСОБЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО
РАСЧЕТА СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ —
приемы гидравлического расчета систе-
мы отопления, обеспечивающие цирку-
ляцию определ. кол-ва теплоносителя,
принятые в практике проектирования
отопления зданий и сооружений. Наибо-
лее распростран. С.г.р.с.о. — по уд.
линейной потере давления, когда диаметр
теплопроводов системы водяного отоп-
ления подбирается для пропуска заданного
кол-ва теплоносителя, исходя из равных
(употребляется также термин — постоян-
ных) перепадов темп-ры нагретой (tr) и
охлажд. (to) воды в стояках и ветвях
(A /ст), причем таких же, как расчетный
перепад темп-ры теплоносителя в системе
в целом (Д ter“ Д tc, где Д tc ’"tr- to)
При этом фактически определяются рас-
ходы теплоносителя, и тогда вычисляются
на каждом участке системы потери дав-
ления отдельно на трение (RD и местные
сопротивления (Z) по ф-ле Д Луч “ Rl+ Z,
где R—уд. потеря давления на трение теп-
лоносителя о стенки трубы длиной 1 м
(Па/м). Общие потери давления в системе
отопления, состоящей из последовательно
соединен, участков, при расчете должны
составлять (ZRl + Zy4) )х.0,9 Д рр, где
Д рр — расчетное давление цирку-
ляционное (Па). Этот С.г.р.с.о. применя-
ется для расчета систем не только водяно-
го, но и парового (низкого давления), и
воздушного отопления.
Второй С.г.р.с.о. — по харак-
теристикам гидравлического
сопротивления и проводимости элемен-
та системы отопления — используется
для расчета однотрубных систем водяно-
го отопления с тупиковым движением
теплоносителя в их магистралях (при тур-
булентном режиме течения). В результате
расчета устанавливается фактич. распре-
деление общего расхода воды в системе по
отд. стоякам и ветвям, и в каждом из них
определяется действительный неравный
(употребляются также термины — пере-
менный, скользящий) перепад темп-ры
воды: Д tcrS Д tc, причем допускается
отклонение Д (ст от Д tc на i. 7°С (при tr
до 115 и to % 60°С). Предварительно
выбирается внутр, диаметр труб (d&) на
каждом участке с учетом допустимости
получающейся скорости движения воды и
конструктивных соображений. Одновре-
менно с определением расходов воды на
участках С?уч (т.е. потокораспределения в
системе) находятся потери давления на
каждом участке — Д руч (Па) по ф-ле
Д рун “ 5УчС?Уч^, где S-уч — хар-ка
гидравлич. сопротивления участка, выра-
жающая потери давления на участке при
расходе воды 1 кг/с (или 1 кг/ч). Общие
потери давления в каждом циркуляц.
кольце системы водяного отопления, как и
по первому способу, должны составлять
2 Д Руч 0,9 Д рр. при применении это-
го С.г.р.с.о. потокораспределение между
паралл. соедин. участками (напр., в
приборном узле с замыкающим участком)
устанавливается пропорционально про-
водимости каждого из этих участков.
Третий С.г.р.с.о. — по приведенным
длинам участков — применяется для рас-
чета систем парового отопления высокого
давления, а также наружных теплопрово-
дов. При этом способе расчета известное на
каждом участке значение /?уч — уд.
потери давления на трение о стенке трубы
длиной 1м — умножается на приведен-
ную длину-/пр участка, т.е. Д руч - J?y4/nP,
где /пр “ /уч + /экв и /экв “ 2 £ Учс1в/А . Здесь
Стабилизация воды 393
фактич. длина участка /уч увеличивается
на дополнит, длину/экв, эквивалентную по
потерям давления потерям в местных
сопротивлениях на1 рассматриваемом уча-
стке. Четвертый С.г.р.с.о. — по динамич.
давлениям (рДИн “ pw“/2, где w — ско-
рость движения воды, м/с) — предназна-
чается для расчета систем водяного отоп-
ления с короткими участками и мно-
гочисл. местными сопротивлениями. На
каждом участке к значению 2 £ уч — к
действит. сумме коэфф. местных
сопротивлений прибавляется их дополнит,
сумма, эквивалентная по потерям дав-
ления линейным потерям на участке, т.е.
2 £пр “ 2 £ уч+2 £ экв, где 2 £ “ (Я /с/в) /уч,
и тогда потери Давления на участке
вычисляются как АрУч" 2£nppw2/2,
где р — средняя плотность нагретой роды
в системе отопления (напр., 972 кг/ м3 при
темп-ре воды 80 °C).
СТАБИЛИЗАЦИЯ ВОДЫ —
процесс водоподготовки, направленный
на предотвращение коррозии и отложений
карбоната кальция в трубопроводах, обо-
рудовании и аппаратах. Вода считается
стабильной, если она не вызывает раство-
рения карбоната кальция и не выделяет
его. Способность воды образовывать кар-
бонатные отложения или, наоборот, раст-
ворять их определяется произведением
активностей Са2+ и СОз2'. При концент-
рации растворенного в воде СОг ниже рав-
новесной происходит сдвиг равновесия в
сторону накопления в воде ионов СОз2",
сопровождающийся образованием и выде-
лением в твердую фазу СаСОз. Если же
концентрация СОг превышает равновес-
ную, то создаются условия для раство-
рения СаСОз. При оценке состояния рав-
новесий часто используют два показателя:
1) отношение произведения активностей
кальций-иона и карбонат-иона к тер-
модинамич. произведению растворимости
карбоната кальция, иногда наз. степенью
насыщения воды карбонатом кальция, и 2)
индекс насыщения карбонатом кальция.
Последний представляет собой разность
между фактич. значением pH воды и его
гипотетич. значением, отвечающим состо-
янию насыщения воды карбонатом
кальция. В агрессивной воде степень насы-
щения 1, а индекс насыщения — отриц.
величина. Наоборот, в водах, способных
образовывать отложения карбоната
кальция, степень насыщения 1, и индекс
насыщения положителен, а вода перена-
сыщена карбонатом кальция. Наиболее
надежные значения индекса насыщения и
степени насыщения воды карбонатом
кальция получают в ходе эксперимент,
определения путем продолжит, обработки
воды порошком углекислого кальция
(карбонатные испытания). Применяются
и др., в осн. расчетные, оценочные показа-
тели, учитывающие наряду с парамет-
рами карбонатно-кальциевой системы
концентрации в воде хлоридов, сульфа-
тов, ионных пар, растворенного кислоро-
да, кремния, нитратов, магния и органич.
углерода, но обладающие органич.
универсальностью.
Мягкие природные, опресненные,
умягченные Н-катионированием и
кислые сточные воды относят к аг-
рессивным. К водам, способным к отло-
' жению карбоната кальция и др. солей, ча-
сто относят артезианские (особенно баль-
неология.) и геотерм, воды, воды, исполь-
зуемые для охлаждения технологич.
оборудования, а также обработ. известью в
схемах умягчения и кальцинации. Для
стабилизации агрессивной воды применя-
ют обработку ее реагентами, фильтрацию,
а также декарбонизацию. В качестве
реагентов используют известь, соду и со-
единения органич. и неорганич. фосфора.
Стабилизац. фильтры загружают дробле-
ными природными карбонатами — мра-
мором, известняком, мелом, доломитом,
кораллами, силикатами и искусствен-
ными — магномассой, нютралайтом, а
также анионообменной смолой.
Стабилизация состава вод щелочными со-
единениями сводится к связыванию уголь-
ной к-ты согласно уравнениям:
едким натром — NaOH + СОг”
-ЫаНСОз;
содой — КагСОз + СОг + НгО”
“2NaHCOs;
известью — СаО + 2СОг + НгО”
“Са(НСОз)г;
мелом или мрамором СаСОз + НгО +
+СОг-Са(НСОз)г;
магномассой — MgOCaCOs +
+ЗСОг +• 2НгО ~ Mg(HCO3)2 +
+Са(НСОз)г.
Дозы реагентов назначают исходя из
стехиометрии реакций связывания ими
СОг, допуская небольшое пересыщение
воды СаСОз. Соединения фосфора — гек-
саметафосфат или триполифосфат
натрия, а также оксиэтилидендифосфоно-
вая к-та (ОЭДФК) — применяют в составе
ингибиторных противокорроз. ком-
позиций в сочетании с солями цинка или
хрома. Реагенты дозируют в обрабатывае-
мую воду в виде растворов. При использо-
вании негашеной извести известковые
растворы приготовляют в гасителях и са-
тураторах. Загрузку карбонатных
фильтров принимают с большим избыт-
ком по отношению к стехиометрически не-
обходимому ее расходу при минимизации
размеров ее зерен. Анионит в стабилизац.
фильтрах переводят в бикарбонатную
форму и производят при фильтровании
обмен части растворенных в воде сульфа-
тов и хлоридов на бикарбонаты. Глубина
замены зависит от кол-ва углекислого
натрия, затрачиваемого на регенерацию
Схема основных химических равновесий воды
в состоянии насыщения ее карбонатом кальция
CaSOd, СаСОЗ, СаОН+, СаНСОЗ+ — ионные пары
загрузки. Фильтры с дробленым силика-
том применяют для горячей воды, когда
растворимость кремния повышается. Осн.
областью использования наиболее удоб-
ных в эксплуатации фильтрац. установок
стабилизации являются мягкие и опрес-
ненные воды. В жестких водах
реакционная способность стабилизац. ус-
тановок резко падает, поэтому их заменя-
ют реагентами, к-рые необходимо точно
дозировать. Введение их при значит,
избытке может привести к умягчению во-
ды в результате взаимодействия с солями
жесткости. Использование едкого натра и
соды ограничивается их дефицитностью и
высокой стоимостью.
При декарбонизации удаление СОг
достигается либо продуванием через воду
воздуха, либо подогревом воды до темп-ры
40—50°С, либо вакуум-деаэрацией.
Ввиду высокой энергоемкости декар-
бонизация применяется на установках ма-
лой произ-сти и в основном в жестких во-
дах. Для предотвращения отложений кар-
боната кальция применяют умягчение,
подкисление, карбонизацию, фос-
фатирование воды и воздействие на нее
электрическими, магнитными и ультраз-
вуковыми полями. Практически все изве-
стные методы умиления (реагентами,
катионированием и нагреванием)
применимы для предотвращения карбо-
натных отложений в водах любого состава
(см. Умягчение воды катионированием,
Умягчение воды реагентами).
Подкисление воды достигается обыч-
но введением серной или соляной к-ты.
Дозу к-ты выбирают с таким расчетом,
чтобы остающиеся в растворе бикарбона-
ты были стабилизированы наличным и вы-
деляющимся при подкислении СОг. При
использовании серной к-ты ограничения
394 Стесненная приточная струя
предусматривают для предотвращения
сульфатных отложений. Во всех случаях
кислотной обработки происходит
увеличение солесодержания воды за счет
добавки анионов к-т. Метод подкисления
не требует громоздкого реагентного х-ва,
но предусматривает тщательный контроль
за добавкой к-ты. При карбонизации СОг
вводят в воду в составе либо дымовых га-
зов, либо атмосферного воздуха, либо вво-
дят чистый СОг часто пищевого качества.
В сильно пересыщ. водах присадка СОг
способствует зарождению кристаллов
СаСОз, к-рые ищут быть выделены из во-
ды до ее использования. В умеренно пере-
сыщ. водах предварит, ввод СОг ком-,
пенсирует потерю углек-ты, напр. при на-
гревании воды, и тем самым предупрежда-
ет распад бикарбонатов. В питьевом
водоснабжении совместной обработкой
мягких вод известью и СОг достигается
повышение в них карбонатной жесткости
до уровня, обусловл. сан.-гигиенич. требо-
ваниями. Доза СОг при стабилизации
мягких вод практически эквивалентна до-
зе к-ты, требуемой для той же цели. При
карбонизации повышения мине-
рализации не происходит. По сравнению с
кислотным углекислотное х-во безопас-
нее, надежнее и легче управляемо.
При фосфатировании вследствие
поверхностно-активных свойств со-
единения неорганич. и органич. фосфора
адсорбируются на поверхности зароды-
шей кристаллов СаСОз и препятствуют их
росту и выпадению. Фосфатирование про-
водится при темп-ре нагрева воды не более
60—70°С. При более высоких темп-рах
происходит образование и выделение в
осадок ортофосфатов кальция и магния.
Воздействие электрич., магнитного и уль-
тразвукового полей изменяет условия
кристаллизации СаСОз, к-рый выпадает в
виде тонкодисперсных кристаллов в объе-
ме воды.
При этом антинакипный эффект
объясняется либо воздействием полей на
примеси воды, либо изменением ее струк-
туры. Однако обработка воды этими
полями не всегда дает устойчивый
противонакипный эффект..
СТЕСНЕННАЯ ПРИТОЧНАЯ
СТРУЯ — воздушная струя, развивающа-
яся в' огранич. пространстве, оказываю-
щем на нее заметное влияние. Все
вентиляц. приточные струи стесненные.
Степень стеснения в первую очередь опре-
деляется соотношением площадей попе-
речных сечений приточного отверстия и
обслуживаемого струей помещения или
его части. Аэродинамика С.п.с. весьма
сложна. Схема движения приточного воз-
духа в помещении зависит от мн. факто-
ров: вида приточного насадка, его распо-
ложения по высоте и в плане помещения,
нач. скорости воздуха, размеров и
конфигурации помещения, располо-
жения и габаритов оборудования, распо-
ложения в помещении и мощности тепло-
вых источников и др. Первые исследо-
вания С.п.с., проведенные до 1941 В.В.Ба-
туриным, В.И.Ханжонковым и
В.Н.Розенбергом, показали всю слож-
ность рассматриваемого процесса. Фунда-
мент. исследования С.п.с. В.А.Бахарева и
В.Н.Трояновского подтвердили наличие
обратных потоков воздуха, повышение его
давления в застойной зоне помещения в
результате поршневого действия струи и
разрежения в зоне ее активной части. На
базе этих исследований созданы методика
и способ расчета т.н. сосредоточ. подачи
приточного воздуха в вентилируемое
помещение.
Г.Н.Абрамович применил для
анализа С.п.с. модель взаимодействия
приточной струи со встречным потоком.
Для решения инж. задач используют ме-
Схема стесненной приточной струи в поме-
щении
1 — помещение; 2 — приточное отверстие (насадок);
3 — вытяжное отверстие; V — стесненная приточная
струя; 5 — застойная зона помещения; х их ц,вд — со-
ответственно длины I и II критич. зон и дальнобой-
ность струи; V/ п — калибр помещения
тодику, созданную на базе работ И.А.Ше-
пелева и М.И.Гримитлина. Согласно этой
методике в С.п.с. различают неск.
режимов движения. До первого критич.
сечения, где xi -1,3, струя развивается как
свободная, эжектируя воздух и
расширяясь. Далее до второго критич. се-
чения, где хи - 2,2, она перемещается как
поток воздуха, эжекция практически
отсутствует, движение затормаживается.
Между первым и вторым сечениями на-
блюдается наибольшая скорость в обрат-
ном потоке воздуха. За вторым
критическим сечением струя вырождает-
ся, поток воздуха разворачивается и
уходит в виде обратного потока в ту часть
помещения, где струя активно подсасыва-
ет его. Расстояние xg до полного разворота
С.п.с. наз. дальнобойностью струи. Обыч-
но она составляет 3—4 калибра поме-
щения (корень квадратный из площади
поперечного сечения помещения). Если
помещение протяженней, чем дальнобой-
ность С.п.с., то оставшаяся часть поме-
щения не проветривается, и в ней образу-
ются циркуляц. неорганизов. потоки воз-
духа. Расположение вытяжного отверстия
в нач. или конце помещения практически
не влияет на схему развития С.п.с. и ее
дальнобойность. Снижение скорости воз-
духа по длине С.п.с. предложено учиты-
вать, вводя коэффициент стеснения
Кс 1. Значения Кс получены методом
сдвига поля скорости в сечении С.п.с.,
основанном на законе сохранения массы.
Скорость воздуха на оси С.п.с. равна
Ухст “ VxKc, где vx — скорость воздуха на
оси свободной приточной струи. Скорость
воздуха (макс.) в обратном потоке опреде-
ляют как функцию нач. скорости, коэфф,
затухания скорости и отношения площа-
дей поперечных сечений приточного
отверстия и помещения. В нашей стране
получили распространение управляемые
С.п.с., дальнобойность к-рых увеличива-
ется за счет размещ. по длине помещения
источников импульсов (вентиляторы
осевые, воздушные эжекторы).
СТОЯК СИСТЕМЫ ОТОПЛЕ-
НИЯ — вертик. теплопровод, соединя-
ющий магистрали системы отопления с
подводками к отопительным приборам
или с ветвями системы отопления.
С.с.о. наз. подающим при использовании
его для распределения теплоносителя
между подводками или ветвями и обрат-
ным — для сбора отдавшего теплоту тепло-
носителя. В однотрубной системе водя-
ного отопления и бифилярной (двухйо-
точной) системе отопления ф-ции расп-
ределения и сбора теплоносителя
совмещаются в одном С-с.о. Направление
движения теплоносителя в С.с.о. может
быть сверху вниз и снизу вверх. С.с.о. раз-
мещается в помещении открыто у стены
или скрыто в спец, выемке в стёне. Скрыто
проложенный С.с.о. целесообразно пок-
рывать тепловой изоляцией. При прок-
ладке С.с.о. предусматривается компен-
сация удлинения труб, нагреваемых теп-
лоносителем, путем: изгиба их в местах
присоединения С.с.о. к магистралям, вет-
вям и подводкам (напряжение на изгиб для
стальных труб не должно’ превышать
Стояк системы отопления в вертикальной
системе центрального отопления с верхней (в)
и нижней (6) разводками, а также с •опрокину-
той* (в) циркуляцией воды
1,2 — подающие (Т1) и обратные (Т2) магистрали; 3,
4 — подающие и обратные стояки; 5,6 — подающие
и обратные подводки; 7 — отопительные приборы
(стрелками показано направление движения тепло-
носителя)
Струйный насос 395
80МПа/см2). Устанавливается также
спец, компенсатор на главном С.с.о., со-
единяющем коллектор системы отоп-
лениям тепловом пункте с располож. на-
верху системы магистралью. Для
аварийного отключения каждого С.с.о. в
здании, имеющем более 3 этажей, близ
магистралей устанавливаются запорные
пробочные или шаровые краны. При этом
для слива воды или конденсата и впуска
воздуха в отключ. С.с.о. применяются
вентили, выполняющие ф-ции спускных
и воздушных кранов. Слив воды осущест-
вляется в канализационную сеть через
переносные резиновые шланги или дре-
нажную линию системы отопления.
С.с.о., располож. в неотапливаемом или
искусственно охлаждаемом помещении, а
также в местах,- где возможны замерзание
теплоносителя, воспламенение и взрыв га-
зов и пыли, ожоги людей, покрывается
тепловой изоляцией, имеющий-кпд не ме-
нее 0,75. При гидравлическом расчете
системы отопления стремятся к
относительно большим потерям давления
в С.с.о. по сравнению с потерями давления
в магистралях.
СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИ-
КА, строительная теплотехни-
ка — раздел строит, науки и техники, в
к-ром рассматривается тепломассообмен в
зданиях, сооружениях, ограждающих
конструкциях, системах обеспечения
микроклимата, в технологич. процессах
изготовления строит, материалов, конст-
рукций и изделий, при взаимодействии
инж. систем с сезоннопромерзающими
или многолетнемерзлыми грунтами, а так-
же изучается термика гидротехнич. соору-
жений.
С.т. — теоретич. основа стр-ва. Она
находится на стыке стр-ва и энергетики,
поэтому в ней широко используются
теории строит, конструкций, тепломассо-
обмена, термодинамики, климатологии,
санитарии и гигиены, методы теории
подобия, аналитич. и числ. расчетов на
ЭВМ, метод аналогии, теории измерений.
Она возникла в XVII—XVIII вв. в работах
Н.А.Львова, И.И.Свиязева, С.Б.Лука-
шевича на основе теорий теплоты М.В.Ло-
моносова и гигрометрии Г.В.Рихмана.
Однако основоположником С.т., вероят-
но, следует считать О.Е.Власова, издав-
шего в 20-х гг. ряд работ по этой отрасли
знаний. В 40-е — нач. 50-х гг. были разра-
ботаны классич. теория тепло-
устойчивости ограждений и помещения
(О.Е.Власов, С.Н.Муромов, А.М.Школо-
вер, Л.А.Семенов), теории строит, клима-
тологии (К.Ф.Фокин, В.М.Ильинский),
теплопередачи ограждений (В.Д.Мачин-
ский, К.ф.Фокин, Б.Ф.Васильев), влаж-
ностного режима ограждений (О.В.Вла-
сов, К.Ф.Фокин, А.В.Лыков, Ф.В.Ушков,
Э.Х.Одельский, А.М.Шкловер), воздухо-
проницаемости ограждений
(Р.Е.Брилинг, Ф.В.Ушков), теплообмена
в помещении (С.Н. Шорин, Л.А. Семенов)
и летнего теплового режима
(Б.Ф.Васильев). Немало проблем С.т. бы-
ло разработано в то время в трудах
Г.А.Селиверстова и Н.Е.Ермолаева.
Главным предметом рассмотрения в
С.т. является теплофизика зданий и соору-
жений. Ей осн. разделы: внутр,
микроклимат, общий теплообмен в поме-
щении, комфортность, оптимальность
внутр, условий (защитные свойства
ограждающих конструкций, их теплопе-
редача, воздухопроницаемость и влажно-
стный режим); строит, климатология, рас-
четные зимние и летние условия, годовой
режим изменения внешн. климатич. воз-
действий; тепловой, воздушный и влажно-
стный режимы здания как единой энер-
гетич. системы; создание современ. здания
с заданной обеспеченностью внутр, ус-
ловий и эффективным использованием
энергии и др.ресурсов.
Значение С.т. заметно возросло в
связи с индустриализацией, массовостью
и многообразием стр-ва, с появлением и
широким применением новых конст-
рукций и строит, материалов. Основопо-
лагающими стали градостроит., объемно-
планировочные и конструктивные
решения при сооружении зданий с ком-
фортным для человека и оптим. для техно-
логич. процессов микроклиматом в ус-
ловиях крайне разнообразного и сурового
климата нашей страны. В С.т. разработа-
ны разл. конструктивные и производств,
решения и приемы, связанные с тепломас-
сообм. процессами в зданиях, соору-
жениях и др. объектах стр-ва.
С.т. определяет основополагающие
параметры, к-рые должны учитываться
при проектировании здания: его
ориентацию в застройке относит, сторон
света и доминирующих ветров, форму,
этажность, планировку, устройство
лоджий, балконов, уменьшение "изрезан-
ности" фасадов, наличие спец, устройств
для аэрации, возможность сквозного про-
ветривания помещений и пассивного
использования солнечной радиации и др.
низкопотенц. нетрадиц. источников
энергии. Важную роль для обеспечения
комфортных для человека условий С.т.
отводит наружным ограждениям здания.
Они должны обладать хорошими тепло-
защитными свойствами, равноэф-
фективными в разл. сечениях, быть доста-
точно герметичными и иметь
сопротивление воздухопроницаемости,
достаточное для обеспечения вентиляц.
воздухообмена, удовлетворять сан.-
гигиенич. требованиям и быть оптим. в
технико-экономич, отношении. Конст-
рукция ограждения должна исключать
накопление влаги (см. Влажность ма-
териала). На основе теории тепло-
устойчивости с использованием показа-
телей теплоусвоения и теплопогло-
щения помещения рассчитывают тепло-
устойчивость ограждений и помещений,
определяющую стабильность темп-ры.
Тепловые условия в помещении харак-
теризуются двумя условиями комфорт-
ности, к-рыми учитываются лучисто-кон-
вективный и струйный теплообмены и свя-
зывается темп-ра помещения с темп-рой
воздуха и радиац. темп-рой, а также
подвижностью и влажностью воздуха.
Степень соблюдения расчетных условий
определяется коэффициентом обеспечен-
ности, к-рый учитывают при выборе рас-
четного наружного климата для зимы, ле-
та и всего года. Расчетные значения
теплофиз. хар-к строит, материалов опре-
деляются также заданным коэфф, обеспе-
ченности. Применяется вероятностно-де-
терминиров. оценка обеспеченности рас-
четных условий, к-рая включает парамет-
ры климата, теплофиз. хар-ки
материалов, конструкций и устройств
кондиционирования микроклимата. Теп-
ломассообменные процессы в здании и его
устройствах взаимосвязаны, поэтому С.т.
рассматривает их как единую энергетич. и
аэродинамич. систему.
В нашей стране исследования в
области С.т. проводятся в НИИ строит,
физики, МПИИТЭП, ЦНИИпромз-
даний, КиевЗНИЭП, ЛенЗНИЭП,
ЦНИИЭП жилища, Ин-т тепломассооб-
мена АП Беларуси, МИСИ, МАрхИ,
ЛТИХП, ВНИИГС, ЛМСИ, ВИТКУ,
Ассоциации инженеров; в США — в
технич. ун-тах Беркли, Иллинойском,
Стапфордском; в Дании — в технич. ин-те
Копенгагена; в Венгрии — в Будапешт-
ском технич. ин-те; в Германии — в ин-те
строит, физики об-ва им. Фраунгофера, в
Берлинском, Штуттгартском, Мюнхен-
ском, Эссекском и др.; во Вьетнаме — в
Ханойском инж.-сроит, ин-те, а также в
научно-технич. обществах — междуна-
родной ассоциации по мостам и конст-
рукциям IABSE, европейском REHVA,
американском ASHRAE, скандинавском
SCANYAS, Международном союзе
строителей CIB, Пассивной и низкоэнер-
гетич. архитектуры PLEA, По качеству
воздуха в помещении и микроклимату
INDOOR AIR и др.
СТРУЙНЫЙ НАСОС — насос, в к-
ром жидкость (газ) перемещается, увлекае-
мая потоком (струей) жидкой или газооб-
разной среды. В зависимости от вида струи
различают жидкоструйные (напр., водо-
струйные), газо- и пароструйные насосы.
С.н. для нагнетания газа или жидкости в
резервуары иногда наз. инжекторами, для
отсасывания — эжекторами, для транс-
портировки нек-рых гидросмесей — гидро-
элеваторами. С.н. не имеют движущихся
частей и просты в изготовлении, обладают
396 Ступенчатое испарение
Схема инжектора
1 — рукоятка пускового клапана; 2, 3, 5 — паровой,
смесительный и нагнетательный конусы; 4,Ji м3—
вестовой, обратный и пусковой игольчатый клапа-
ны; 7—корпус инжектора
хорошими кавитац. качествами. Их кпд до
40%. Широко применяют в теплоэнер-
гетике, в газовых горелках и т.д.
СТУПЕНЧАТОЕ ИСПАРЕНИЕ —
метод повышения чистоты пара, выраба-
тываемого барабанным котлом путем
искусств, распределения солей и иных
примесей в котловой воде. См. основано
на создании повыш. концентрации
Схема ступенчатого испарения котла
а — внутрибарабанного; б — трехступенчатого с вы-
носным циклоном; 1 — чистый отсек (1-я ступень
испарения); 2—пар; 3 — переток котловой воды; 4 —
солевой отсек (2-я ступень испарения); 5 — циклон
(3-я ступень испарения); б, 7 — продувная и пита-
тельная вода
примесей в той части котла, откуда ве-
дется его продувка, и пониж. — в той
части, где вырабатывается осн. кол-во
пара и откуда он уходит в пароперегрева-
тель. Водяной объем котла при С.и. раз-
деляют перегородками на неск. отсеков.
Питательную воду непрерывно подают
в отсек 1-й ступени; благодаря разности
уровней между смежными отсеками кот-
ловая вода 1-й ступени перетекает через
отверстия в перегородке в отсеки 2-й сту-
пени, являясв для них питат. водой, и т.д.
Солесодержание котловой воды
увеличивается в каждой последующей
ступени испарения; непрерывную про-
дувку котла ведут на последней ступени.
Обычно применяют двух- или трехсту-
пенчатое испарение, при этом солевые
отсеки выполняют иногда в виде вынос-
ных циклонов. Длит, эксплуатация кот-
лов, оборудов. устройствами С.и., пока-
зала значит, повышение качества пара.
СУХИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ
ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ — устройства, в
к-рых улавливание частиц пыли в сухом
виде из газового (воздушного) потока
основано на использовании гравитац.
эффекта, эффекта инерции осаждения
частиц пыли при резком изменении на-
правления скорости транспортирующего
их газа (воздуха) или центробежного эф-
фекта при вращении газового (воздуш-
ного)' потока. К С.м.п. относятся пылео-
садительные камеры, пылеуловители
инерционные, циклоны, пылеуловители
вихревые с дополнит, подводом газа и
пылеуловители (ротационные). С.м.п. в
системах очистки являются первой сту-
пенью улавливания пыли (для удаления
пыли из очищаемых газов) или наиболее
крупнодисперсных частиц пыли либо
единств, ступенью очистки, если
улавливаемая пыль достаточно крупная
или не требуется особо высокой эф-
фективности очистки воздуха.
СЦЕПКА ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИ-
БОРОВ — объединение двух и более
радиаторов в системе водяного отопления
парными трубами Лу й 32 мм, соединя-
ющими верние и нижние отверстия в тор-
цевых секциях приборов. Длина С.о.п.
между двумя радиаторами должна быть не
более 1,5 м. При сцепке двух радиаторов
применяется одностороннее, неск. — раз-
ностороннее присоединение теплопрово-
дов к крайним приборам. С.о.п.
производится в пределах одного помещения
или в случае, кодца присоединяемый
радиатор предназначается для нере-
1улируемого отопления второстеп. поме-
щения (напр., коридора) без прокладки
стояка. Сцепка радиаторов применяется в
ветвях горизонт, однотрубной системы во-
дяного отопления.
Таль 397
ТАЛЬ (от голл. talie) — подвесное гру-
зоподъемное устройство, предназнач. для
вергйк. и горизонт, перемещения грузов, са-
моепростое и наиболее распространенное на
водопроводных и канализац. сооружениях.
Используется как самостоят. подъемно-
транспортный механизм или входит в комп-
лект крана мостового. Червячную подвес-
ную стационарную Т. с ручным приводом
выпускаютгрузоподъемностью 1; 3,2; 5 и 8 т.
Подъем груза вручную осуществляется при
движении бесконечной (кольцевой) тяговой
цепи, к-рая приводит во вращение тяговое
колесо, находящееся на одной оси с червяч-
ным валом, передающим вращение червяч-
ному колесу и звездочке. Последняя придает
движение калибров, цепи, поднимающей
(опускающей) цепной блок с обоймой и гру-
зовой крюк с грузом. Тормоз находится на
оси червяка и действует автоматически от
Таль с кошкой, оборудованной механизмом
передвижения
1 — гоночное колесо; 2 — бесконечная (кольцевая)
цепь
егоосевогоусилия.пропорционалыгогомас-
се груза. Длина цепи обеспечивает подъем
груза на высоту 3 м; по особому заказу Т.
комплектуют цепью, позволяющей подъем
фуза до 12 м. Масса Т. в зависимости от гру-
зоподъемности составляет 32; 75; 145 и
270 кг. При комплектовании подвесной Т.
кошкой (тележкой) появляется возмож-
ность горизонт, перемещения Т. грузоподъ-
емностью 0,25—1 т вдоль подвижного пути,
монорельсом к-рого служит двутавровая
балка (двутавр №16; 18 и 20) при радиусе
закругления пути до 1,5 м. Кошка с ручным
приводом имеет четыре колеса и движется
путем толкания груза вручную. Для умень-
шения усилия, необходимого для
передвижения кошки, ее ходовые колеса
монтируются на подшипниках, а их ободы
Червячная подвесная
стационарная таль
1 — подвесной крюк; 2 — корпус;
3,4 — колеса червячное и тяговое;
5 — тяговая цепь; б — подвижной
цепной блок с обоймой; 7 — гру-
зовой крюк
Толь электрическая
1,2 — механизмы подъема и передвижения; 3—крю-
ковая подвеска; 4 — грузовой канат; 5t6 — тормоза
дисковый грузоупорный и колодочный электро-
магнитный; 7, 8 — тележки двухканатные холостая
и приводная; 9 — траверса, с которой шарнирно со-
единен механизм подъема; 10 — кнопочная станция
(блок управления)
398 Твердое топливо
имеютсферич. профиль. Т. скошкой,обору-
дованной шестеренчатым механизмом
передвижения, грузоподъемностью 1 —3,2 т
обеспечивает равномерное перемещение
груда по горизонтали. Передвижение ее по
монорельсу осуществляется с помощью го-
ночного колеса, приводимого во вращение
бесконечнойцепьювручнуюусилиями 1 —3
рабочих в зависимости о г массы груза. Т.
электрич. применяют в водопроводных и ка-
нализац. вооружениях для вьв юлнения тех-
нолошч. операций, перегрузки реагентов,
монтажа и ремонта оборудования в соору-
жениях большой длины или при значит, вы-
соте подъема груза, а также в качестве гру-
зоподъемного механизма в электрич. кра-
нах. Они имеют электрич. привод ме-
ханизмов подъема груза и передвижения
тележки по монорельсу—двутавровой бал-
ке (кроме Т. ТЭ 025-31100-31 грузоподъем-
ностью 0,25 т, оборудов. двумя непривод-
ными двухкатковыми тележками для руч-
ного передвижения). Их грузоподъемность
составляет 1; 2 и 3,2 т. Механизм подъема
включает в себя канатный барабан с редук-
тором, электродвигателем, тормозными ус-
тройствами, ограничителем подъема и др.
Управление механизмами про-изводится с
пола подвесным кнопочным переключате-
лем. Электроэнергия для питания 1. под-
водится по гибкому навесному кабелю, под-
вешиваемому на стальном канате вдоль мо-
норельса или с помощью троллей.
ТВЕРДОЕ ТОПЛИВО — ископаемое
топливо, по степени углефикации исходно-
го органич. материала подразделяемое на
торф, угли ископаемые, горючие сланцы.
Угли ископаемые классифицируют по
типам: бурые, каменные, антрациты. Ка-
менные угли разделяют по маркам: газовые,
длиннопламенные, жирные, коксовые и
тощие. Марки угля различают по выходу
летучих в-в и характеру летучего остатка.
Т.т.—термически нестойкое разлагающее-
ся при нагреве в-во, в результате чего
происходит деструкция термически не-
стойких ложных углеводородсодержагцих
соединений с выделением горючих (водоро-
да, углеводородов, оксида углерода) и него-
рючих (углек-ты и водяных паров) летучих
в-в. По мере увеличения степени уг-
лефикацииТ.т. выходл етучих в-ву меньша-
ется. Их выход, % общей массы, составляет:
для сланцев — 80—90, торфа — 70, бурых
углей—40—60, каменныхуглей—35—45,
тощих углей — 11—13, антрацитов—2—9.
После выхода из Т.т. летучих в-в остается
высокопористый твердый остаток, содер-
жащий углеродный продукт деструкции уг-
ля и зольную его часть, наз. коксовым остат-
ком. Минер, негорючие компоненты в Т.т.
образуются либо за счет минер, в-в исходно-
го органич. материала, либо вследствие
попадания их в массу топлива извне на
стадиях утлеобразования или добычи угля.
О содержании минер, примесей в Т.т. судят
по его зольности, к-рая в зависимости от его
месторождения меняется в широких преде-
лах. Несгоревшая часть Т.т. образует очаго-
вые остатки, к-рые в общем случае включа-
ю г золу и шлак топливный. Их гл. составля-
ющими являются глинозем, кремнезем, су-
льфиды, сульфа™, карбонаты. Поведение
очаговых остатков при высоких темп-рах
(размягчение, плавление, текучесть образо-
вавшегося расплава) относится к числу важ-
нейших теплотехнич. хар-к Т.т., к-рые
влияют на конструкцию котла, его надеж-
ность, условия эксплуатации и, как
следствие, на себестоимость вырабатывае-
мой теплоты. Компоненты очаговых остат-
ков, как правило, тугоплавкие.
Коен. физ.свойствамТ.т. обносят плот-
ность, сыпучесть, фанулометрич. состав,
размолоспособность. Т.т. — неоднородная
высокопористая система, плотность к-рой
является усредн. величиной. Различают
действит., кажущуюся (объемную) и на-
сыпную пло гпост иТ .т. Т ермином "действит.
плотность" /эд обозначают усредн. значение
плотности твердых составных частей
топлива рд - g! Ут, где g — масса образца
топлива; Ут — истинный без пор объем
Классификация твердого топлива
Класс крупности | Обозначение | Размеры кусков, мм
Плитный И 100-200 (300)
Крупный К 50-100
Орех О 25-50
Мелкий м 13-25
Семечко с 6-13
Штыб ш 0-6
Рядовой р 0-200 (300)
образца. Кажущаяся (объемная) плотность
/эк — усредн. по объёму плотность массы
Т.т., включая поры. Чем больше объем пор в
единице массы Т.т., тем его кажущаяся
плотность меньше. Насыпная /эн — усредн.
по объему плотность слоя Т .т., образованно-
го множеством кусков или частиц
произвольных размеров и включающего в
себя промежутки между ними; на значение
/эн влияет плотность укладки частиц в слое.
Гранулометрия, состав Т.т. характеризует
распределение частиц в массе топлива по их
крупности. Т.т. классифицируют по пре-
дельным наименьшим размерам частиц или
кусков в их массе, разделяя их на классы.
Допускается образование совмещ.
классов Т.т., напр. ПК, ОМ, ОССШ, СШ и
др., в к-рых верхние и нижние пределы
крупности соответственно смещаются. Как
правило, обозначения класса крупности Т.т.
совмещают с обозначением его марки, напр.
БЗР — бурый уголь с влажностью менее
30 %, рядовой; АШ—антрацит, штыб и т.п.
Гранулометрия, состав Т.т. определяют
путем рассева его на неск. стандартных
ситах с последующим расчетом массовых
долей Т.т., оставшегося на каждом сите.
Стоимость 'Г.т. зависит ог его энер-
гетич. ценности, характеризуемой тепло-
той сгорания, от затрат на добычу, от со-
держания в нем минер, присадок и влаги,
принятых за расчетные при определении
цены.
Угли ископаемые — твердые го-
рючие полезные ископаемые осадочного
происхождения, один из осн. видов энер-
гетич. сырья. Осн. направления их пром,
использования: произ-во электро- и теп-
лоэнергии, получение при хим. перера-
ботке разнообразных продуктов, исполь-
зование в качестве керамич. и огнеупорно-
го сырья, строит, материалов, средств
очистки пром, сточных вод. Для оценки
качества углей в нашей стране разработа-
на их пром, бассейновая классификация
на основе высшей теплоты сгорания во
влажном беззольном состоянии и выхода
летучих в-в на сухое беззольное состояние.
Разработана также единая метрология,
классификация, основ, на выходе летучих
в-в и петрография, составе угля. Ведущий
показатель при использовании ископае-
мых углей в энергетич. целях — низшая
теплота сгорания в пересчете на рабочее
топливо £/’р, МДж/кг, изменяется в преде-
лах: 8,4—20,9 — для бурых, 17,2—28,9—
для каменных, 23,9—26,8 — для ант-
рацитов. Массовый выход летучих в-в из
ископаемых углей последоват. снижается
с повышением степени углефикации: 45—
8% у каменных углей и 9—2% у ант-
рацитов. Их предельная зольность при
слоевом сжигании не должна превышать
20—37%, пылевидном — 45%.
Древесный уголь — твердый,
пористый высокоуглеродистый продукт,
образующийся при нагревании древесины
без доступа (или при незначит. доступе)
воздуха в печах и ретортах. В зависимости
от вида древесины из 1 м3 получают 140—
180 кг древесного угля, 280—400 кг
жидких продуктов и около 80 кг горючих
газов. Теплота сгорания древесного угля
30—35 МДж/кг. Плотность березового уг-
ля 380 кг/м3, менее плотные угли дают
сосна (300 кг/м3) и ель (260 кг/м3). Боль-
шая пористость обусловливает высокие
адсорбц. свойства древесного угля. Он
обладает способностью при обычной темп-
ре соединяться с кислородом воздуха, чем
объясняются случаи его самовозгорания.
Телемеханизация систем газоснабжения 399
'При выгрузке из печей влажность древес-
ного угля составляет 2—4%, при хранении
повышается до 7—15%. Его зольность не
более 3%, содержание летучих в-в — не
более 20%. Древесный уголь широко
применяют как топливо в быту, произ-ве
активного угля и для др. целей. Горючие
сланцы имеют пром, значение как топливо
и энергохимич. сырье.
ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ —
отходы жизнедеятельности человека, теку-
щего ремонта квартир, местных отопит, ус-
тройств и т.п., а также разл. мусор из зданий
обществ, назначения. В нашей стране Т.б.о.
ежегодно образуется около 30 млн т. Т.б.о.
характеризуются фракц. и морфология, со-
ставом, физ-механич. и аэродинамич. свой-
ствами. Фракц. состав представляет собой
процентное содержание в массе Т.б.о. ком-
понентов, проходящих через ячейки сита
разного размера, и характеризует крупность
частиц Т.б.о. По морфологич. признаку
Т.б.о. подразделяют на: бумагу и картон,
пищевые отходы, дерево, металл, текстиль,
кости, стекло, кожу и резину, полимерные
материалы, неклассифицируемые части и
отсев (размером >15 мм). Физ.-механич.
свойства Т.б.о. определяются их средней
плотностью, среднегодовое значение к-рой
для разных городов составляет 0,19—
0,23 т/м3; сдвиговыми и компресс, хар-
ками. Аэродинамич. хар-ками Т.б.о., опре-
деляющими процессы их пневмотранс-
портировки и пневмосепарирования, явля-
ются критич. скорость, скорости трогания
и витания. Большинство сооружаемых
зданий оборудуют мусоропроводами, мусо-
роприемными клапанами испец. камерами,
ще Т.б.о. накапливаются и затем транс-
портируются обслуживающим персоналом
к месту их загрузки в мусоровозный транс-
порт. Эти работы в осн. выполняются вруч-
ную. В сборе иудалении Т.б.о. участвуютбо-
лее 200 тыс. мусоросборщиков, занятых тя-
желым ручнымтрудом, опасным всан. отно-
шении. Для сбора и удаления Т.б.о.
применяютсистемы "сменяемых" контейне-
ров (контейнерных мусоровозов) и "несме-
няемых" сборников (кузовных мусорово-
зов). Совершенствование существующей
технологии сбора и вывозаТ.б.о. происходит
в осн. путем внедрения более легких и удоб-
ных емкостей и двухэтапного способа вывоза
его с применением мусороперегрузочных
станций. Новая технология сан. очистки го-
родов 'с использованием пневматического
тронспоршаТ.б.о. позволяет полностью ме-
ханизировать и автоматизировать их сбор в
жилыхмикрорайонах, при этом исключает-
ся контакт отходов с окружающей средой и
персоналом.
ТЕЛЕКОНТРОЛЬ И ТЕЛЕУПРАВ-
ЛЕНИЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕМ —
централизов. контроль и управление про-
цессами теплоснабжения на расстоянии с
применением средств телемеханики. Ис-
пользуют в системах диспетчерского уп-
равления теплоснабжением, в авто-
матизированных системах диспетчер-
ского управления (АСДУ) и авто-
матизированных системах управления
технологическими процессами цент-
рализованного теплоснабжения. Теле-
контроль выполняет функции: телеизме-
рения — передача значений величин, ха-
рактеризующих режим работы конт-
ролируемых установок и сооружений;
телесигнализации — передача сигналов о
состоянии контролируемых объектов и их
оборудования как при норм, эксплуа-
тации, так и при аварийных ситуациях.
Функции телеуправления — передача ко-
мандных импульсов, воздействующих на
исполнит, механизмы управляемых уста-
новок и агрегатов. Первичный сбор
телеизмерит. информации на объектах
выполняется датчиками измерения
и нормирующими преобразователями,
к-рые преобразуют сигналы на выходе
датчика в унифициров. выходной
электрич. сигнал для последующего ввода
в аппаратуру телемеханики и передачи на
диспетчерский пункт. Датчиками
телесигнализации являются контакты ко-
нечных выключателей задвижек, блок-
контакты магнитных пускателей элект-
родвигателей насосов, контакты датчиков
давления, темп-р и др. подобных прибо-
ров. Телеуправление осуществляется под-
ключением исполнит, цепей аппаратуры
телемеханики к цепям управления мест-
ного оборудования (магнитным пускате-
лям, реле управления, задатчикам авто-
матич. регуляторов).
Составы (объемы) информации для
телеизмерения, телесигнализации и теле-
управления приведены ниже по каждому
из осн. сооружений системы теплоснаб-
жения.
1. Для теплоподготовит. установки
ТЭЦ и р-ной котельной. Телеизмерение —
давления, темп-ры и расхода тепло-
носителя в подающих и обратных трубоп-
роводах на выходе; расхода подпиточной во-
ды; содержания кислорода и солей жест-
кости в подпиточной и сетевой воде; уровня
жидкости в баках-аккумуляторах; расходов
топлива (газа) и электроэнергии; расхода
отпущ. тепловой энергии по магистралям.
Теле-сигнализация — об увеличении рас-
хода подпиточной воды сверх предела;
аварийном отключении котла; положении
головных задвижек; аварийно-предуп-
редит.: о предельных значениях давления
воды в обратном трубопроводе каждой
магистрали, расхода подпиточной воды,
темп-ры воды на входе в каждый котел.
2. Для насосных станций на сетях.
Телеуправление — включением и
отключением сетевых насосов, голо-
вными задвижками, задатчиками регу-
ляторов давления. Телеизмерение —
давления воды до и после насосной, рас-
ходов сетевой воды и электроэнергии,
темп-ры воды в подающем и обратном
трубопроводах, тока электродвигателей
насосов. Телесигнализация — о состо-
янии сетевых насосов, задвижек насосов
и задвижек на входе и выходе насосной;
аварийно-предупредит.: об отключении
сетевого насоса, о предельных значениях
давлений воды, срабатывании клапана
рассечки и охранной сигнализации, пре-
вышении темп-ры подшипников насо-
сов, неисправности в электроцепях авто-
матики.
3. Для групповых (центральных)
тепловых пунктов. Телеуправление —
включением и отключением смесит, и др.
насосов, головными задвижками, за-
датчиками регуляторов темп-ры и дав-
лений. Телеизмерение — давления воды в
обратном трубопроводе, темп-ры воды в
системе отопления и горячего водоснаб-
жения, расхода сетевой воды.
Телесигнализация — о состоянии насосов
и задвижек на входе; аварийно-предуп-
редит.: об отключении насосов и вклю-
чении резервных, автоматич. включении
резервного электропитания, предельных
значениях давлений в обратном трубопро-
воде и водопроводе, темп-ры воды на горя-
чее водоснабжение, неисправности авто-
матич. регуляторов, срабатывании охран-
ной сигнализации.
ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИЯ СИСТЕМ
ГАЗОСНАБЖЕНИЯ — техника управ-
ления оборудованием систем газоснаб-
жения и контроль за его состоянием на рас-
стоянии передачей сигналов по общей
линии связи, к-рая соединяет органы уп-
равления, располож. на диспетчерском
пункте, с устройствами, находящимися на
контрольных пунктах. Структурно теле-
механич. система включает в себя полу-
комплекты пункта управления и конт-
рольного пункта и устройства связи полу-
комплектов между собой. В качестве пос-
ледних обычно используют каналы телеф.
сети. Контрольные пункты являются мес-
тами сосредоточения объектов телеуправ-
ления, телеизмерения и теле-
сигнализации. В отличие от телеуправ-
ления передача телесигнализации и
телеизмерений имеет обратное направ-
ление (с контрольного пункта ла пункт уп-
равления). Функции телемеханич. уст-
ройств: телеизмерение — передача зна-
чений контролируемых величин;
телесигнализация — передача данных о
состоянии и отклонениях режимов работы
оборудования; дистанц. изменение
режимов работы оборудования. Осн.
критерий оценки телемеханич. систе-
мы — эффективность, характеризуемая
кол-вом переданных в ней сообщений.
Макс, эффективность наз. пропускной
способностью. Надежность телемеханич.
400 Температура мокрого термометра
системы включает в себя помехо-
устойчивость и помехозащищенность.
Осн. источник информации и объект уп-
равления — контрольный пункт, к-рым
оборудуют сетевые и объектовые газорегу-
ляторные пункты (ГРП) и газорегуля-
торные установки (ГРУ). На контроль-
ном пункте осуществляют телеизмерения
след, параметров: давления газа на входе и
выходе; расхода и темп-ры газа;
телесигнализацию — предельных дав-
лений на входе и выходе; предельной зага-
зованности воздуха; засоренности
фильтров; срабатывания предохранит,
клапанов; телеуправление — запорными
устройствами; перенастройкой регулято-
ров давления газа-, двухсторонним телевы-
зовом.
ТЕМПЕРАТУРА МОКРОГО ТЕР-
МОМЕТРА — темп-ра воздуха при пол-
ном насыщении его водяным паром при
пост, энтальпии.
ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ —
темп-ра перехода твердого крист алл ич.
тела в жидкое состояние. Т.п. при нор-
мальном атм. давлении (101325,2 Па, или
760 мм рт.ст.) наз. также точкой плав-
ления.
ТЕМПЕРАТУРА ПОМЕЩЕ-
НИЯ — осредпенная темп-ра окружа-
ющих поверхностей и внутр, воздуха.
Осреднение производится по признаку
эквивалентности конвективно-лучистого
теплообмена человека в помещении. Зна-
чение темп-ры помещения в каждом кон-
кретном случае зависит от его назначения,
соотношения нагретых, охлажденных и
нейтральных поверхностей, интен-
сивности физической работы, одежды че-
ловека и т.п. Рекомендуемые темп-ры
помещения в разл. периоды года в
зависимости от интенсивности работы
приведены ниже.
Период года Температура помещения, °C, при работе
покой (П) | легкой (Л) | умеренной (У) | тяжелой (Т)
Зима 21-23 19-21 17-19 14-17
Лето 28-26 26-24 21-22 22-20
ТЕМПЕРАТУРА СБРОСНОЙ ГЕО-
ТЕРМАЛЬНОЙ ВОДЫ — показатель
для отраб. геотерм, теплоносителя перед
его сбросом в водоем или обратной закач-
кой в водоносный пласт, характеризу-
ющий эффективность геотермального
теплоснабжения. Эффективность послед-
него возрастает при снижении сбросной
темп-ры за счет полезного использования
теплоты геотермальной воды. В то же вре-
мя в системе с обратной закачкой геотер-
мальной воды этот показатель существен-
но влияет на продолжит, эксплуатации
термоводозабора, к-рая обусловлена ско-
ростью отбора теплоты горных пород.
ТЕМПЕРАТУРА ТЕПЛОНОСИ-
ТЕЛЯ В СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ —
темп-ра среды, предназн. для передачи
теплоты с целью обогревания зданий и
сооружений. В системах отопления с теп-
лоносителями водой и воздухом различа-
ется расчетная и текущая. Расчетная
темп-ра выбирается т.о., чтобы темп-ра
поверхности оборудования в системе отоп-
ления не превышала допустимую по сан.-
гигиенич. требованиям. За расчетную
темп-ру в системах водяного отопления
принимается высшая (предельно до-
пустимая) темп-ра теплоносителя в
зависимости от назначения помещений
при расчетной темп-ре наружного воздуха
для проектирования отопления. Расчет-
ная темп-ра в системах водяного отоп-
ления может изменяться от 85 в лечебных
учреждениях до 150°С (в производств,
помещениях без выделений пыли и аэрозо-
лей). Расчетная темп-ра в системах воз-
душного отопления определяется в
зависимости от расчетных тепловой на-
грузки и расхода воздуха, причем пос-
ледний принимается по условиям совме-
щения воздушного отопления с приточной
системой вентиляции. Наивысшей (пре-
дельно допустимой) темп-рой воздуха
считается 60°С (исключение для воздуш-
но-тепловых завес: у наружных дверей —
50, у наружных ворот и проемов — 70°С).
Текущая темп-ра воды и воздуха при
действии систем отопления ниже расчет-
ной и устанавливается по графику ка-
честв. регулирования системы отоп-
ления в зависимости от фактич. темп-ры
наружного воздуха вокруг здания, чтобы
сохранялся тепловой баланс воздуха
помещения при заданной темп-ре внутр,
воздуха. За расчетную темп-ру в системах
парового отопления принимается наивы-
сшая (предельно допустимая) темп-ра
теплоносителя в зависимости от назна-
чения зданий, но на более низком уровне
по сравнению с теплоносителем водой.
Наивысшая темп-ра пара водяного для
отопления разл. производств, зданий сос-
тавляет 130°С (при теплоносителе воде
150°С) или 110°С (при теплоносителе воде
130°). Регулирование Т.т.с.о. предус-
матривается в тепловом пункте здания.
Начальная расчетная и текущая темп-ры
изменяются по длине теплопроводов. Из-
менение темп-ры определяется в результа-
те теплового расчета системы отоп-
ления.
ТЕОРИЯ ТЕПЛОУСТОЙЧИВО-
СТИ — раздел строительной
теплофизики, в к-ром рассматривают
вопросы периодич. колебаний темп-р и
тепловых потоков в ограждении и поме-
щении. Основоположники Т.т. —
О.Е. Власов, Л.А. Семенов, С.И. Муромов
и А.М. Шкловер. В трудах последнего Т.т.
получила наиболее полный вид. В основе
подходов А.М. Шкловера к разл. аспектам
теплового режима ограждений и поме-
щений при периодич. тепловых воз-
действиях лежит решение дифференц. ур-
ния теплопроводности для гармонических
тепловых (температурных) волн. При
рассмотрении теплоустойчивости сначала
решается задача для однослойной одно-
родной стенки, когда тепловая и темпера-
турная волны направлены от среды с одной
ее стороны к поверхности на др., со сторо-
ны к-рой темп-ра среды постоянна. Ось х
направлена навстречу темп-рной волне.
При этом с возрастанием координаты
увеличиваются амплитуды колебаний
темп-ры, и решения получаются более
простыми. А.М. Шкловер применил ранее
использованное С.И. Муромовым в подоб-
ной задаче частное решение ур-ния теп-
лопроводности Фурье в гиперболич.
функциях комплексного переменного.
Темп-ра t в любой точке х описывается
комплексным числом:
t-e2jr?/r(AchxVWT^7X +
+ Bshx JWfcpi/X ,
где Т — период колебаний; z — текущее
время; с — уд. теплоемкость материала;
р — плотность материала; 2 — его теп-
лопроводность; А и В — произвольные
пост, интегрирования.
Приведен, выше ур-ние хорошо сог-
ласуется с периодич. характером (без на-
чальных условий) самой задачи и решает-
ся методом разделения переменных. Вы-
ражение в скобках ур-ния является
радиусом-вектором темп-ры 0, определя-
ющим для каждой точки х внутри стенки
амплитуду и нач. фазу колебаний.
Одним из основополагающих поло-
жений Т.т. является понятие ко-
эффициента теплоусвоения поверх-
ности ограждения Ух, впервые введенного
в практику расчетов О.Е. Власовым. Для
плоскости х коЭфф. Ух есть отношение ко-
лебаний теплового потока к колебаниям
темп-ры. С привлечением этого коэфф,
выведены ф-лы для затухания и запазды-
вания темп-рной и тепловой волн в стенке.
В результате для любого момента в любом
сечении может быть определена темп-ра.
Решение для однослойной стенки
Тепловая (температурная) волна 401
применимо для решения многослойной.
А.М. Шкловер предложил в каждом слое
многослойной конструкции иметь свои
координаты, т.е. каждый стык между
слоями считать началом отсчета ко-
ординаты для след. слоя. В результате за-
дача распалась на ряд однослойных за-
дач. Условия равенства темп-р и тепло-
вых потоков на стыках слоев заменяют их
отношениями, т.е. коэфф, теплоусво-
ения. Коэфф, теплоусвоения наружной
поверхности (т - 1)-го слоя приравнива-
ют к коэфф, теплоусвоения внутр, повер-
хности т-го слоя. Т.о., число ур-ний
граничных условий сократились в 2 раза,
что упростило решение, а ф-лы этих
решений для последующих слоев по-
лучили рекуррентный вид.
Инж. (упрощен.) решения ур-ния
теплопроводности связаны, во-первых, с
принятой формой записи гармонически
изменяющихся темп-рных или тепловых
волн в виде косинусоиды, когда в качестве
нач. фазы принимают время макс, этой
величины. Во-вторых, для получения
инженерных решений векторные
величины (коэфф, теплоусвоения, зату-
хания и др.) описывают их модулями и ар-
гументами. В таком виде операции умно-
жения и деления векторов с гармониками
довольно просты. В-третьих, инж.
решения связаны с заменой величины
th jRmSm V? , входящей в расчетные ф-лы
(где — термич. сопротивление слоя, а
Sm — коэффициент теплоусвоения ма-
териала) , приближ. значением.
Полученные для гармония. воз-
действий решения применены к задачам
негармонич. периодич. тепловых воз-
действий, часто встречающихся на
практике. Негармонич. периодич. изме-
нение темп-ры представляют в виде ряда
Фурье и к каждой гармонике ряда приме-
няют решение для гармония, воздействия,
затем получ. результаты складывают, при
этом реализуется принцип суперпозиции.
Описанным способом получено решение
задачи теплового режима ограждения при
теплообмене со средой, в к-рую поступает
прерывистая теплоподача (прерывистое
тепловыделение).
Т.т. ограждений позволила решить
задачу теплоустойчивости помещения.
Колебания тепловых потоков, приника-
ющих в него, считаются источником теп-
ловых волн, направленных изнутри.
Влияние теплоустойчивости помещения
приводит к сглаживанию колебаний темп-
ры воздуха и на внутр, поверхности ограж-
дений. Хар-ками теплоустойчивости
помещения являются показатель тепло-
усвоения и показатель теплопоглощения
помещения. Для отыскания колебаний
темп-ры воздуха и внутр, поверхностей
ограждений определяют теплопоступ-
ления при пост, внутр, темп-ре, к-рые за-
тем учитывают во взаимодействии с тепло-
аккумулирующей способностью поме-
щения. Такой порядок расчета позволяет
определять изменения темп- ры в виде сум-
мы отд. составляющих, формирующихся
под воздействием разл. источников пос-
тупления теплоты, что облегчает анализ
вклада каждого источника в нагрузку на
системы кондиционирования микро-
климата. Подход к задаче о тепловом
режиме помещения осуществлен с разной
степенью детализации: на основе общего
теплового баланса помещения; с раздель-
ным учетом лучистой и конвективной
природы тепловыделений; с рассмот-
рением взаимного облучения всех внутр,
поверхностей помещения.
Т.т. широко применяют в проектной
практике при выборе толщины теплоизо-
ляц. слоя наружных ограждений в южных
р-нах, при определении расчетной на-
грузки на системы вентиляции и
кондиционирования воздуха, при расчете
теплового режима помещения для пре-
рывистых режимов отопления и
вентиляции.
ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩАЯ
СТЕНА, с т е й а Тромба — остекл.
южная стена дома с пассивной системой
солнечного отопления, изготовл. из ма-
териала с высокой теплоемкостью и
окраш. в темный цвет. Т.е. предназначена
для улавливания и аккумулирования сол-
нечного излучения, используемого для на-
гревания воздуха1 внутри отапливаемого
здания. Как правило, Т.е. изготовляется из
бетона, камня или кирпича, иногда ее за-
меняют емкостями с водой. Циркуляция
воздуха в пространстве между остек-
лением и лучепоглощающей поверхно-
стью Т.е. естественная, при этом воздух из
каждого помещения выходит через
отверстие в нижней части Т.е., а нагретый
воздух возвращается в него через
отверстия в верхней части Т.е.
ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩЕЕ
ОГРАЖДЕНИЕ — разновидность
полифункцион. ограждения здания, вы-
полняющего кроме осн. назначения
функцию аккумулятора теплоты. От
обычных ограждений отличается повыш.
объемной теплоемкостью одного из слоев,
предназнач. для накопления теплоты, а
также устройствами (или расположением
слоев ограждения), обеспечивающими ус-
ловия для интенсивного подвода теплоты к
теплоаккумулирующему слою от какого-
либо источника и последующей передачи
ее в помещение (последний признак не
обязателен). Наиболее известна теплоак-
кумулирующая стена (стена Тромба).
ТЕПЛОВАЯ (ТЕМПЕРАТУРНАЯ)
ВОЛНА— распространение колебаний
теплового потока в пространстве. Ис-
точник Т. (т.) в. — среда, темп-ра к-рой
периодически изменяется во времени. В
твердом теле, соприкасающемся с такой
средой, распределение темп-ры ана-
логично распределению смещения колеб-
лющихся точек при распространении вол-
нового процесса в упругой среде. Самая
простая периодич. функция — гар-
моническая, т.е. изменяющаяся по закону
синуса или косинуса. Всякие др.
периодич. тепловые воздействия могут
быть приведены к сумме гармонических.
Поэтому все осн. решения воздействия Т.
(т.) в. на ограждение и помещение полу-
чены для гармоники. Гармония, коле-
бания, напр. темп-ры (темп-рную волну),
записывают в виде
t ~ Atcos [2л /Т(л - со) |, (1)
где At — амплитуда колебаний темп-ры;
Т — период колебаний; z — текущее вре
мя; zo — время макс, темп-ры.
Если представить, что вектор с моду-
лем At и нач. фазой (2л: /T)za, начиная с
момента z О, равномерно вращается вок
руг нач. координат против часовой
стрелки, делая один оборот за время Т, то
проекция этого вектора на ось t будет вы-
ражаться ур-нием (1). Рассмотренный
вектор наз. радиусом-вектором в гар-
моники. В математич. литературе для eix)
записи пользуются формой ноказат.
функции комплексного переменного
е =
Вектор на плоскости также может
быть выражен комплексным числом
в - а + bi - Acos (2л- /7’) z<> +
+ Asin (2л: jT)zoi.
Если известны а и Ь, то амплитуда
А=> $.
нач. фаза (2л/Т)гою
-arctg (й / а).
Замена гармоники радиусом-векто-
ром или комплексным числом упрощает
математич. действия гармоническими
функциями. При распространении Т.(т.)
в. в плоской стенке дайна ее Л , т.е. рассто-
яние между точками, находящимися в
одинаковой фазе (отличающимися по
фазе на 2л ), зависит от тсплофиз. хар-к
материала стенки и периода колебаний 7':
А - 2 ФлТХ~7<р , где А , с, р — коэфф, теп-
лопроводности, уд. теплоемкость, плот-
ность материала. Распределение темп-ры
по глубине стенки происходит по закону
косинуса с постеп. затуханием и запазды-
ванием Т.(т.) в.
В расчетах теплового режима поме-
щения и ограждения колебания темп-ры
наружного воздуха и интенсивности сол-
нечной радиации рассматриваются как
воздействия Т. (т.) в. (или их сумм). Коле-
бания темп-ры помещения в результате
402 Тепловая изоляция воздуховода
изменяющихся теплопоступлений и
периодич. работы систем отопления и
вентиляции также являются Т.(т.) в., на-
правленными изнутри помещения.
ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ВОЗДУ-
ХОВОДА — слой теплоизоляц. ма-
териала на внешн. поверхности воздухово-
да и секциях кондиционера, необходимый
для предотвращения бесполезных потерь
теплоты или холода, поддержания за-
данных параметров воздуха на входе в
помещение из воздуховода и устранения
выпадения конденсата на его стенках
(внутри или снаружи). Обязательна
Т.и.в., проходящих вне здания или через
неотапливаемые помещения, подполья,
чердаки. Необходимость Т.и.в. в осталь-
ных случаях определяют технико-эко-
номич. расчетом.
ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ ОГРАЖ-
ДЕНИЯ — способность ограждения
сопротивляться изменению темп-рного
поля при перем, тепловых воздействиях.
Инерц. свойства ограждения в распрост-
Затухание температурных колебаний
массивном слое
ранении темп-рного поля оцениваются
величиной, обратной коэфф, температу-
ропроводности, l/a-cp/A , с/м2, где 2 и
р — теплопроводность и плотность ма-
териала. В периодич. процессах
теплоинерционные свойства характеризу-
ются показателем D - .Rs, где R — термич.
сопротивление, (м^К) /Вт (см. Тепло-
физические характеристики ма-
териалов). Показатель D пропорциона-
лен числу темп-рных волн и, укладывае-
мых в ограждении, D - 8,9п. В пределах
каждой 1/8,9 части тепловой волны (D -
- 1) колебания затухают (по амплитудам)
примерно в 2 раза (v - 2) и запаздывают
на 778,9 ч, где Т — период колебаний, ч.
В этом смысле D является показателем
"полузатухания" колебаний. Толщина
слоя, м, полузатухания А - 2 Is сущест-
венно зависит от периода Т. При прочих
равных условиях для годовых колебаний
она примерно в 19 раз больше, чем для су-
точных. Если суточные колебания
практически затухают на полуметровой
толщине, то годовые проникают
значительно глубже. Для многослойных
ограждений величина I) определяется
суммой показателей отд. слоев и с доста-
точной точностью характеризует не толь-
ко теплоинерц. свойства ограждения, но и
его реакцию на периодичность протека-
ющих процессов.
ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ ПОМЕ-
ЩЕНИЯ — способность помещения
сопротивляться изменению темп-ры при
перем, тепловых воздействиях. При уста-
новившихся периодич. воздействиях его
теплоинерц. свойства оценивают показа-
телями теплоустойчивости помещения.
В случае произвольных тепловых воз-
действий переходной процесс остывания
помещения подобен процессу охлаждения
любого тела. В начале его темп-ра воздуха
резко снижается, достигая через непро-
должит. время уровня осредненной темп-
ры поверхностей (см. Иррегулярный
режим). Затем темп-ра воздуха и всех
ограждений одновременно начинает
понижаться. Скорость изменения ло-
гарифма избыточной темп-ры (темп
охлаждения) остается практически
неизменной и не зависит от координат,
времени и нач. распределения темп-ры
(см. Регулярный режим). Значения темпа
охлаждения т колеблются в широком
диапазоне — от 0,01 1/с для кирпичных
зданий до 0,06 1 /с для дерев.
При известном темпе охлаждения
изменение относит, избыточной темп-ры
помещения в - (tz - tH) / (fa - fa) во времени
z после прекращения или уменьшения
теплоподачи определяют по графику (см.
Переходные процессы теплопередачи),
где критериальный комплекс BiFo - mz\ fa
— темп-ра наружного воздуха, °C; fa —
темп-ра помещений, °C, равная средне-
радиац. темп-ре внутр, поверхностей
ограждений в начале процесса охлаж-
дения. При частичном изменении тепло-
подачи конечной темп-рой переходного
процесса является темп-ра нового
стационарного режима при измененной
теплоподаче.
ТЕПЛОВАЯ МОЩНОСТЬ СИС-
ТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — макс, кол-во
теплоты, на к-рое рассчитана система
отопления для передачи в здание или со-
оружение в единицу времени при темп-ре
наружного воздуха, принятой для про-
ектирования отопления в данной мест-
ности. Единица измерения — Вт (кВт).
Расчетная Т.м.с.о. выявляется при состав-
лении теплового баланса воздуха поме-
щения. Она зависит прежде всего от тепл-
опотерь помещения через ограждающие
конструкции. Т.м.с.о. в течение
отопительного сезона используется
частично в зависимости от изменения
дефицита теплоты (с учетом теплопосгуп-
лений в помещения) при текущем зна-
чении темп-ры наружного воздуха.
ТЕПЛОВАЯ НАГРУЗКА — кол-во
теплоты, к-рое необходимо передать в
единицу времени отопительному прибо-
ру, отопит, установке или теплопроводу
для отопления обслуживаемых ими поме-
щений. Т.н. определяется дефицитом
теплоты, полученным в результате состав-
ления теплового баланса воздуха поме-
щения при темп-ре внутр, и наружного
воздуха, расчетной для проектирования
отопления зданий в данной местности. Т.н.
прибора или установки принятого типа
используется для выбора их размера (пло-
щади нагревательной поверхности), а так-
же для вычисления расхода тепло-
носителя в системе отопления.
Т.н. теплопровода (магистрали,
стояка, ветви системы отопления) ус-
танавливается как сумма Т.н. отопит,
приборов и установок, причем Т.н. подаю-
щего теплопровода выражает запас тепло-
ты в теплоносителе, а Т.н. обратного теп-
лопровода — затраты теплоты тепло-
носителя для отопления обслуживаемых
помещений.
ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ОСАД-
КОВ — способ улучшения водоотдающих
свойств органич. осадков сточных вод
путем их нагрева до темп-ры 180—200°С и
выдерживания при этой темп-ре в течение
0,5—2 ч. В результате такой обработки
разрушается коллоидная структура осадка
и часть органич. в-ва, прежде всего белко-
вые соединения, переходит в жидкость и
газ. Метод Т.о.о. впервые был разработан в
Англии в 40-х гг. и по имени его автора на-
зван "методом Портеуса". В 80-х гг. в мире
насчитывалось примерно 50 установок по
Т.о.о. Распад органич. в-ва составляет до
20% для сброженных осадков и до 60%
для активного ила. Осадок после тепловой
обработки имеет низкое удельное
сопротивление фильтрации осадков,
хорошо уплотняется, полностью обеззара-
жен. При механич. обезвоживании такого
осадка не требуется предварит, реагентная
обработка. Жидкая фаза осадка, отделяе-
мая при 'последующем уплотнении и ме-
ханич. обезвоживании (иловая вода), со-
держит большое кол-во раствор, органич.
соединений, имеет темно-серую окраску и
сильный специфич. запах. БПК иловой
воды в зависимости от концентрации и со-
Тепловая сеть 403
става исходного осадка может составлять
or 3 до 20 г Ог/л, ХПК — до 30 г Ог/л. При
гидролизе белковых в-в в воду в процессе
тепловой обработки переходит значит,
часть азотистых соединений.
Технологач. процесс Т.о.о. состоит из
ряда последоват. операций: измельчение
частиц в исходном осадке, нагревание, вы-
держка нагретого осадка в реакторах,
охлаждение нагретого осадка с рекупе-
рацией теплоты на предварит, нагрев
исходного осадка, уплотнение и механич.
обезвоживание. Для нагрева осадка до
темп-ры 180—200°С необходимо в систе-
ме создать давление 2—2,5 МПа. Нагрев
осадка и его охлаждение с рекуперацией
теплоты производят в теплообменном обо-
рудовании. Насосное оборудование и
реакторы для выдержки осадка должны
быть рассчитаны на высокое давление.
Технологич. линия по Т.о.о. требует
применения автоматич. контроля и
регулирования процесса. Технология теп-
лового кондиционирования связана с до-
статочно высокими затратами энергии, к-
рые можно существенно сократить при
рациональном процессе рекуперации
теплоты и локальной очистке иловой воды.
В случае подачи последней в систему
биологич. очистки в связи с ее высокой за-
грязненностью на 20—30% возрастает на-
грузка на аэротенки и ухудшается качест-
во очищенной воды. Поэтому иловую воду
Схема установки с трубчатыми теплооб-
менниками
1 — резервуар — накопитель осадка; 2 —
измельчитель; 3 — насос; 4 — промежуточный
резервуар; 5 — высоконапорный насос; б — трубча-
тый теплообменник; 7 — паровой инжектор; 8—
редукц. клапан; 5> — колонный реактор; 10 — про-
мывной бак; 11 — котельная; 12 — вентилятор; 13 —
охладитель; 14 — выгружное устройство; 15—
радиальный уплотнитель; 16—центрифуга; 17— ва-
куум-фильтр; 18— вытяжная вентиляция; 19—
фильтр-пресс; 20 — конвейер обезвож. осадка; 21 —
приемный бункер
часто очищают на локальных установках с
использованием методов анаэробного
сбраживания в сочетании с последующей
аэробной обработкой, упариванием и за-
хоронением или сжиганием осадков.
Цосле Т.о.о. можно применять любые ап-
параты механич. обезвоживания осадка,
однако наиболее предпочтительны камер-
ные фильтр-прессы. Наиболее распрост-
ранены установки, в к-рых в качестве теп-
лоносителя применяют термостойкие
масла.
ТЕПЛОВАЯ СЕТЬ — система тру-
бопроводов, по к-рой транспортируют и
распределяют между потребителями теп-
лоноситель. Т.е. — осн. звено системы
теплоснабжения, в значит, степени опре-
деляющее надежность, качество и эко-
номичность подачи теплоты потребите-
лям. Под Т.е. понимают трубопроводы с
оборудованием и сооружения на сетях —
насосные, дроссельные станции, тепло-
вые пункты. 'Г.с. больших централизо-
ванных систем теплоснабжения пред-
ставляют самостоят. систему, имеющую
два иерархия, уровня: магистр, сети и рас-
пределит. — квартальные и микрорайон-
пые. Магистр, сети соединяют источники
теплоты с р-ными тепловыми пунктами и
являются осн. теплопроводами. Они име-
ют большие диаметры (500—1400 мм) и
представляют собой гор. инж. соОру-
жения, охватывающие всю территорию
города. Их сооружают в виде единой за-
кольцов. системы, обеспечивающей на-
дежное и удовлетворяющее спрос на тепл-
оту транспортирование теплоносителя.
Разделение Т.е. на два иерархии, уровня
облегчает ее эксплуатацию и служит осно-
вой для создания автоматизиров. системы
управления, к-рая повышает надежность
РК
Принципиальная схема тепловой сети
а — высшего уровня; б — схема районною теплового
пункта с насосным присоединением распре-
делительных сетей; в — то же, с присоединением
тепловых сетей через водо-водяные подогреватели;
1 - закольцованные тенломагистрали высшего
уровня; 2 — перемычка, резервирующая тепловую
сеть;.? — крупные тепловые узлы (районные тепло-
вые пункты); 4 — перемычки, резервирующие
источники теплоты; 5 — тепловые пункты пот-
ребителей; б — распределительные сети
и качество теплоснабжения. Верхний
иерархии, уровень выполняется с резерв-
ными связями, объединяющими
ис гочники теплоты, и образует единую уп-
равляемую систему, обеспечивающую
требуемые эксплуатац., гидравлич. и теп-
ловые режимы, совместную работу
источников теплоты, взаимное
резервирование их и тепломагистралей.
Соблюдение необходимых режимов поз-
воляет точно распределять теплоноситель
по тепловым пунктам, экономить топливо
при использовании теплоты и совместной
работе ее источников. Автоматизация и те-
лемеханизация магистралей и р-ных теп-
ловых пунктов позволяет управлять пото-
ками теплоносителя при аварийных отка-
зах элементов Т.е., обеспечивая подачу
теплоты всем неотключениым потреби-
телям.
Оперативное управление Т.е. осуще-
ствляется с помощью запорных органов
(обычно задвижек, разделяющих Т.е. на
участки), манипулируя к-рыми отключа-
ют и включают отд. участки Т.е., насоспо-
перекачивающие и дроссельные станции.
Для повышения надежности подачи теп-
лоносителя в р-ные тепловые пункты пос-
ледние присоединяют ответвлениями с
двух сторон секционирующей задвижки.
Задвижки диаметром 400—500 мм и более
делают с электроприводом. Расстояние
между задвижками — 1—2 км. Управ-
ление Т.е. основывается на контроле за
режимами, состоянием элементов,
возникающими утечками теплоносителя.
В р-ных тепловых пунктах устанавливает-
ся защита от гидравлических ударов —
сбросное устройство.
Разводящие Т.е. кварталов и микро-
районов (нижний иерархич. уровень) соз-
дают как локальные, нерезервиров. в виде
разветвл. тупиковых систем, часто с авто-
номными режимами, получающими теп-
404 Тепловая труба
доноситель из тепловых пунктов. Их
диаметры невелики, обычно до 400 мм,
поэтому связ. с ремонтами перерывы теп-
лоснабжения потребителей считаются до-
пустимыми. Автоматизация тепловых
пунктов позволяет оперативное управ-
ление, способствующее экономии в расхо-
довании теплоты на отопление зданий.
Распределит. Т.е. присоединяют к
магистр, непосредственно с помощью
смесит, или смесит.-циркуляц. насосов
или через водоподогреватели. В последнем
случае гидравлич. режимы магистраль-
ных и распределит. Т.е. разобщаются, что
делает систему более надежной, гибкой и
маневренной. В Т.е. верхнего иерархия,
уровня теплоноситель может подаваться
из разл. источников с разл. темп-рами,
превышающими темп-ру воды в магистра-
лях. Наличие неск. источников питания
сокращает необходимый резерв пропуск-
ной способности кольцевой сети.
В системах теплоснабжения с насо-
сами в тепловых пунктах отсутствует
гидравлич. изоляция магистр. Т.е. от рас-
пределительных. Это усложняет управ-
ление эксплуатац. и аварийными
гидравлич. режимами. Однако и в этом
случае возможно поддерживать самосто-
ят. циркуляц. и темп-рный режимы в рас-
пределит. сетях, отличные от режимов в
магистралях. Принцип, схема Т.е. боль-
шой системы теплоснабжения имеет два
иерархия, уровня. Верхний уровень пред-
ставлен кольцевой магистр. Т.е. с ответв-
лениями к р-ным тепловым пунктам (на
схеме показан один пункт), присоединяе-
мым ординарным способом. В таком слу-
чае при отказе участка магистрали, к к-
рому осуществлено присоединение, пот-
ребители лишаются теплоснабжения. От
р-ного теплового пункта идут локальные
распределит. Т.е., к к-рым присоединены
потребители. Они составляют нижний
иерархии, уровень. К магистр. Т.е. пот-
ребителей не подключают, Теплоноситель
поступает в магистр. Т.е. от двух ТЭЦ и р-
ной котельной. На схеме показаны два
варианта присоединения распределит.
Т.е. к р-ным тепловым пунктам. Ре-
зервирование Т.е. осуществлено путем со-
единения перемычками подающих, а так-
же обратных магистралей. Одни пере-
мычки резервируют Т.е., обеспечивая ее
функционирование при отказах участков
теплопроводов или оборудования, др. —
источники теплоты, обеспечивая переток
теплоносителя из зоны теплоснабжения
одного источника в зону др. Тепло-
магистрали вместе с перемычками образу-
ют единую кольцевую сеть. Диаметры теп-
лопроводов Т.е., включая перемычки,
рассчитывают на пропуск необходимых
расходов теплоносителя при самых небла-
гоприятных аварийных ситуациях. В
норм, режиме теплоноситель движется по
всем теплопроводам системы, и понятие
"кольцующая перемычка" теряет смысл.
Резервирование будет нагруж. Возможен
др. метод с использованием ненагруж.
резерва. В этом случае перемычки при
норм, режиме перекрыты и не работают.
Их включают при отказах элементов теп-
ловой сети.
Осн. элементом тепловых сетей явля-
ются теплопроводы, по к-рым движется теп-
лоноситель — горячая вода, несущая тепло-
ту потребителям. Теплопроводы проклады-
вают под землей и над землей. Надземная
прокладка долговечнее из-за уменьшения
наружной коррозии. При ней легче конт-
ролировать состояние трубопровода и про-
водить ремонты. Однако применение на-
ружной прокладки в городах ограничено из
архитектурных соображений. Осн. вид
прокладки — подземная. Теплопроводы
прокладывают в спец, каналах, выполнен-
ных из железобетона, или бесканально не-
посредственно в фунте.
В процессе эксплуатации теплопро-
воды заполняются горячей водой, опорож-
няются от нее, а темп-ра воды изменяется
в течение года. В результате темп-ра
стенки трубы непрерывно изменяется, и
для восприятия темп-рных удлинений
трубопроводы оборудуют компенсато-
рами. Участок трубопровода закрепляют
по концам в неподвижных опорах, а между
ними устанавливают компенсатор. С
помощью неподвижных опор трубопрово-
ды закрепляют вблизи теплообменных
аппаратов, насосов и др. оборудования,
чтобы снять нагрузки о г темп-рных дефор-
маций. Неподвижные опоры располагают
в камерах и непосредственно в каналах.
Трубопроводы в каналах укладывают на
подвижные опоры. Для возможности экс-
плуатац. наблюдений за состоянием обо-
рудования тепловых сетей и их ремонта
сооружают спец, подземные камеры. В
них размещают задвижки, компенсаторы,
спускные и воздушные краны. При
больших диаметрах теплопроводов
(500 мм и выше) для создания бла-
гоприятных условий обслуживания теп-
лопроводов, задвижек с электроприводом
над камерами устраивают надземные соо-
ружения в виде павильонов. Тепловые
пункты и насосные подстанции Т.е. разме-
щают в спец, зданиях.
Ввиду многообразия возможных
решений по схемам, способам
трассировки тепловых сетей и их прок-
ладки проектирование ведется вариантно.
Для разработанных конкурентоспособных
вариантов проводят технико-экономич.
расчеты, и для стр-ва принимается наибо-
лее экономичный вариант. Технико-эко-
номич. расчетом определяют диаметры
труб, тепловую изоляцию, напор насосов.
Учитывают затраты на сооружение теп-
лопроводов, потери теплоты в окружаю-
щую среду и расходы энергии на перекач-
ку теплоносителя. Оптим. варианту соот-
ветствует минимум приведенных
расходов.
См. также Непроходные каналы теп-
ловых сетей, Продольный профиль теп-
ловой сети.
ТЕПЛОВАЯ ТРУБА — теплопере-
дающее устройство, представляющее со-
бой герметически замкнутое вакуумир.
пространство в виде трубы или плоского
канала, частично заполн. легкокипящей
жидкостью (аммиак, этиловый спирт,
фреоны ц т.п.). Поэтому Т.т. можно расс-
матривать как разновидность регене-
ративных теплообменных аппаратов с
промежуточным теплоносителем. Один
конец трубы размещается в среде, отдаю-
щей теплоту, др. — в среде, ее
воспринимающей. На конце трубы, распо-
лож. в теплоотдающей среде, жидкость
испаряется (поглощает теплоту), а затем
ее пары конденсируются на др. конце,
отдавая теплоту воспринимающей среде.
Конденсат из конденсаторной зоны мо-
жет возвращаться в испарит, самотеком
под действием гравитац. или капилляр-
ных сил. В первом случае Т.т. наз. двух-
фазными гравитац. термосифонами, во
втором — фитильными, т.к. внутри каж-
дой трубы размещают фитиль —
капиллярное пористое тело или продоль-
ные канавки для возникновения
капиллярных сил. Трубы с фитилями мо-
гут работать, преодолевая силу тяжести,
однако сложны в изготовлении.
Т.т. встраивают в кондиционеры,
приточно-вытяжные агрегаты, воздухово-
ды, светильники или выполняют в виде ло-
паток рабочего колеса приточно-вытяж-
ного вентилятора радиального двухсто-
роннего всасывания. Распространены теп-
лообменники-теплоутилизаторы для
нагревания приточного воздуха за счет
теплоты вытяжного. В этом случае трубы,
собранные в пучок, имеют снаружи
пластинчатое или спирально-навивное
(накатное) оребрение. Область приме-
нения теплоутилизаторов на базе Т.т. ана-
логична области применения воздухо-воз-
душных рекуперативных и регене-
ративных теплоутилизаторов.
ТЕПЛОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ
СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — свойство
всех обогреват. установок или приборов
пропорционально изменять теплоотдачу
при изменении темп-ры и расхода тепло-
носителя в системе отопления в течение
отопительного сезона. При этом имеется
в виду, что структура системы не наруша-
ется (не отключаются ее части, не изменя-
ются площади отопительных приборов и
т.д.). Наибольшую Т.у. имеют системы во-
дяного отопления с естеств. циркуляцией
(гравитационное отопление.),, затем в
порядке убывания вертик., горизонт.
однотрубные системы водяного отоп-
Тепловой баланс воздуха помещения 405
ления и бифилярные (двухпоточные)
системы отопления, двухтрубные
системы отопления с нижней разводкой.
Наименьшей Т.у. обладают насосные
двухтрубные системы с верхней развод-
кой. В циркуляц. кольцах этих систем в
результате изменения разл. по величине
естеств. циркуляц. давления нарушается
расчетный гидравлич. режим отопит,
приборов: нагретая вода, подаваемая
циркуляц. насосом в стояки, перераспре-
деляется между отопит, приборами — в
холодный период значительно увеличива-
ется расход воды в отопит, приборах верх-
ней части стояков при сокращении расхо-
да в нижних, в теплый период возрастает
расход воды в нижних отопит, приборах за
счет верхних. Т.о., возникает вертик.
гидравлич. и, как следствие, тепловое раз-
регулирование системы отопления — на-
рушение ее тепловой устойчивости.
ТЕПЛОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ЗДАНИЯ — показатель, Вт/(м3- °C),
определяемый уд. потерями теплоты
единицей объема здания при расчетной
Зависимость тепловой характеристики здания
от его размеров и теплозащиты ограждений
разности темп-р, равной 1°С. Уд. тепловая
хар-ка q, Вт/ (м • С), зависит от объемно-
планировочного и конструктивного
решений здания. Реперная точка соответ-
ствует значениям q “° 0,415 Вт/(м3-°С) —
для здания шириной В - 11 м, высотой Н ~
- 30 м и объемом' V “ 204 О3 м3, d - 25%
(процент остекления фасадов), Хок”
» 3,5 Вт/(м2°C) (коэфф, теплопередачи
окон), Во - 0,86 (м .°С)/Вт (сопро-
тивлейие теплопередаче стен). Каждая
кривая соответствует зависимости q от
одного параметра (дополнит, шкалы по
оси абцисс) при неизменных прочих ус-
ловиях. Вторая шкала на оси ординат
показывает эту зависимость в процентах.
Кривая V одновременно описывает
зависимость q от относит, сопротивления
теплопередаче стен ft (отнесенного к
сопротивлению, требуемому по сан. нор-
мам). Из графика видно, что наибольшее
влияние на q оказывает изменение остек-
ленносш d и ширины В здания. При
увеличении теплоизоляции стен Д тепло-
вая хар-ка уменьшается незначительно, в
то время как при ее снижении q начинает
быстро возрастать. Дополнит, тепло-
защита оконных проемов (шкала Хок) за-
метно уменьшает q. Значения q для граж-
данских зданий в зависимости от объема V
приведены ниже:
..........до 5 10 15 15
q,Brl(M.С)..... 0,56—0,41 0,52—0,32 0,49- 0,31 0,46—0,21
Привед. данные не учитывают всех
составляющих теплового баланса зданий
(инфильтрац. теплопотерь, внутр, тепло-
выделений и др.). Их можно использовать
только для прикидочных расчетов отопит,
нагрузки микрорайонов, источников теп-
лоснабжения и теплотехнич. оценки про-
ектируемых зданий. Более точными явля-
ются уд. тепловые хар-ки отопления
жилых и обществ, зданий (на 1 м2 общей
площади), получ. для нового стр-ва и
учитывающие все балансовые составля-
ющие.
ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЕ СО-
СТОЯНИЕ ВОЗДУХА — определ. соче-
тание таких тепловых и влажностных
хар-к, как темп-ра, уд. энтальпия и уд.
влагосодержание влажного воздуха. Т.е.в.
характеризуют положением точки на
диаграмме I—d влажного воздуха.
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПО-
ВЕРХНОСТИ — электромагнитное излу-
чение поверхности нагретого тела в
инфракрасной области спектра. По отно-
шению к инфракрасному излучению
различают абсолютно черные и серые те-
ла. Поверхность первого полностью погло-
щает падающий лучистый поток, а второ-
го — частично отражает. Спектральная
интенсивность излучения поверхности /л,
Вт/ (м“мкм), абсолютно черного тела в
зависимости от длины волны А, мкм, и
темп-ры поверхности Т, К, подчиняется
закону Планка. Смещение макс, излу-
чения в сторону более коротких волн при
повышении темп-ры устанавливается за-
коном Вина: А тахТ - 2990. Для поверхно-
стей помещения со сравнительно узким
диапазоном темп-р (от 0 до 150°С) не-
значит. смещением максимумов можно
пренебречь и принимать спектр, состав
излучения одинаковым для всех поверхно-
стей (квазимонохроматич. излучение) с
осредненной длиной волны А а 10 мкм.
Интегральное (суммарное) излучение, Ео,
Вт/м2, поверхности по всем направлениям
пространства определяется законом Сте-
фана — Больцмана: Co(7V100)4, где
Со — коэфф, излучения абсолютно черно-
го тела, равный 5,77 Вт/(м2 к4). Направл.
интегральное излучение (под углом к
поверхности) подчиняется закону Лем-
берга (закон косинуса).
Для поверхности реального (серого)
тела падающий лучистый поток ЕПад
Структура лучистых по 1 оков на поверхности
серого тела
частично отражается Ещр. Собственное
интегральное излучение 2?соГ>, Вт/м2, серо-
го тела всегда меньше, чем абсолютно чер-
ного тела: Есоб “ е Е», где г “ С/Со < 1 —
относит, коэфф, излучения поверхности
серого тела (степень черноты). В соот-
ветствии с законом Кирхгофа для моно-
хроматич. излучения относит, коэфф,
излучения f и поглощения Р поверхно-
стью непрозрачного тела равны между со-
бой (JSnor “ РДпад; Аочр™ (1 -РУЕнац.
Общий лучистый поток, покида-
ющий поверхность, наз. ее эффективным
излучением Е)ф, а условная темп-ра,
определяющая эквивалентное излучение
поверхностью абсолютно черного тела, —
эффективной темп-рой поверхности Т-|ф.
Количеств, соотношения лучистых
потоков на поверхности серого тела опре-
деляются ее радиац. свойствами. Эти
свойства зависят не только от материала,
состояния поверхности и ее темп-ры, но и
от характера падающего излучения и его
направления к поверхности. С
увеличением темп-ры источника падаю-
щего излучения поглощат. способность
поверхности, как правило, снижается, а
отражат. возрастает. Значения коэфф, е и
Р для разл. видов радиац. воздействия
приведены в литературе. Для осн. ма-
териалов в области монохроматич.
длинноволнового излучения (в поме-
щении) относит, коэфф, излучениям пог-
лощения близки к 1 (превышают 0,85),
что позволяет пренебречь отраж. погоком
и оценивать эффективное излучение
поверхности только по величине собств.
интегрального излучения: /?эф « Есоб.
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ВОЗДУХА
ПОМЕЩЕНИЯ — сумма всех поступ-
лений и потерь теплоты в воздухе поме-
щения. Описывается ур-нием теплового
баланса осн. объема воздуха: Е а к,1(т<-
-£в) Pi ± Qu ~ 0, где первое слагаемое харак-
теризует интенсивность конвективного
406 Тепловой баланс котлоагрегата
теплообмена с поверхностями площадью
Fi и осредненной темп-рой т ь второе —
кол-во теплоты, непосредственно переда-
ваемое воздуху помещения или
отбираемое от него вследствие
вентиляции, воздушного отопления или
кондиционирования воздуха. При этом ко-
эфф. конвективного теплообмена а и
темп-ра внутр, воздуха принимаются
неизменными по поверхности в объеме
помещения.
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС КОТЛОАГ-
РЕГАТА — соотношение, связывающее
приход и расход теплоты, является выра-
жением закона сохранения энергии для
него. Для работающего котлоагрегата
тепловой баланс составляют на основании
результатов его теплового испытания с
целью получения исходных данных для
анализа эффективности его работы и
определения кпд; при тепловом расчете
Т.б.к. составляют, используя нор-
мативные данные, с целью определения
расчетного часового расхода топлива для
проектируемой котельной установки.
Т.б.к. выражается равенством между вве-
денной и израсходов. теплотой, отнесен-
ной к 1 кг (для твердого или жидкого) или
1 м3 (газообразного) топлива: $ - 01 +
+ SQhot, где£$ — введенная теплота; Qi и
2 0пог — полезно использов. теплота и
сумма тепловых потерь. Левая часть ур-
ния Т.б.к. 0£ в общем случае может содер-
жать 0$ ” 0р "* 0ф.т + 0ф.в + Snap + (0зкз -
- бэнд), где Sp — низшая теплота сго-
рания топлива, осн. источник энергии
для произ-ва пара или горячей воды;
0ф.т — физич. теплота топлива; 0ф.в — то
же, воздуха, учитываемая при его подог-
реве; Snap — теплота, вводимая в топоч-
ный объем с паром при паровом распыле
мазута или при вводе пара под колоснико-
вую решетку для улучшения процесса го-
рения при слоевом сжигании антрацита;
0экз — теплота экзотермич. реакций нек-
рых технологич. процессов, к-рая может
быть использована для получения пара;
0энд — затрата теплоты на возможные эн-
дотермич. реакции (напр., на разложение
карбонатов при сжигании сланцев).
Расходная часть теплового баланса
Spac “01 + 2 Shot, ЗДВСЬ 2 Shot “ Ql + 03 +
+ 04 + 05 + 06 + Sow! + SaKK ,ГД6 02—06 —
потери теплоты соответственно: с ухо-
дящими газами, с хим. и механич. непол-
нотой сгорания топлива, от наружного
охлаждения внешн. ограждений котла и с
физич. теплотой шлаков; 0Охл — потери
теплоты на охлаждение балок, панелей, не
включ. в циркуляц. систему котла; 0акк —
расход (знак "+") или приход (знак "-")
теплоты, связ. с неустановившимся
режимом работы котла.
При установившемся тепловом
режиме работы котла можно записать,
принимая располагаемую теплоту за
100%, 100 ~ q\ + qz + да + цд + qs + qe + qoxn,
где qi~ <Qi/Q$)100, qz- (02 /Q$)10Q
и т.д.
Кол-во полезно используемой тепло-
ты 01 для произ-ва водяного пара расходу-
ется на подогрев воды 0под, ее испарение
0исп, перегрев пара в пароперегревателе
Snap, а также на нагрев в котле тепло-
носителя, отдаваемого затем потребителю
(напр., подогрев воды тепловой сети в
теплофикац. экономайзере котла) 0От.п:
01 “ 0под + 0исп + 0пар + 0от.п.
Из суммы 20пот при произ-ве пара
или горячей воды в котле наибольшими теп-
ловыми потерями являются потери с ухо-
дящими газами qz, составляющие 5—10%
располагаемой теплоты. С понижением
темп-рыуходящихгазовна 12—15% потери
теплотыуменьшаются на 1 %; ^уменьшает-
ся также пропор-ционально уменьшению
коэфф, избытка воздуха. Пути снижения
потерь qz состоят в уменьшении коэфф,
избытка воздуха в топке и уходящих газах
путем совершенствования процесса го-
рения, ликвидации присосов воздуха по га-
зовоздушному тракту котла, снижении
темп-ры уходящих газов путем развития
площади хвостовых поверхностей нагрева
(экономайзеров и воздухоподогревателей),
полезно утили-зирующих теплоту ухо-
дящих газов. Потери теплоты от хим. непол-
ноты сгорания qi возникают при появлении
в продуктах сгорания горючих газообразных
компонентов (Нг, СО, СН4, Cm, Нп и др.)
вследствие неполноты сгорания топлива в
пределах топочного объема котла.
Причинами появления хим. неполноты сго-
рания могут бытъ: плохое смесеобразование;
общий недостаток воздуха; низкая темп-ра в
топочном объеме котла. При про-
ектировании котлоагрегатов значением qs
задаются в пределах 0,5—1,5 %, руководст-
вуясь нормами теплового расчета. При рабо-
те на расчетных режимах при правильной
эксплуатации котла и хорошо спроектиров.
топке qs практически могут быть равны ну-
лю. Потери теплоты от механич. неполноты
сгорания qi при эксплуатации и тепловых
испытаниях котлоагрегата определяют по
содержанию горючих в-в в шлаке
топливном и золе. При этом qt -<?4пр+
+?4ШЛ+?4У“, где (ипр, (?4ШЛ, (мун—соответст-
венно потери теплоты в провале, шлаке и
уносе. В камерных топках qt в осн. опреде-
ляется значением q4yH и находится в преде-
лах 0—0,5%. При сжигании углей с
большим выходом летучих в-в qt не превы-
шает 0,5—1,5%. При сжигании твердых
топливе жидким шлакоудалением ^снижа-
ется вследствие лучших условий выгорания
частиц в пределах топочного объема. Потери
теплоты от наружного охлаждения qs на-
блюдаются в связи стем, что темп-ра наруж-
ной поверхности котла всегда выше темп-ры
окружающей его среды. Величина qs умень-
шается с увеличением мощности котла.
Потери теплоты с физич. теплотой шлака qe
при камерном сжигании топлива с твердым
шлакоудалением учитывают при сжигании
высокозольных топлив. При слоевом
сжигании топлив, а также камерном с
жидким шлакоудалением qt> равна 1 —2 % и
выше.
Кпд, %, котла (брутто) наз. отно-
шение полезно используемой теплоты к
располагаемой укЕ = (01/0р Л 00 - qi или
- 100 - (qz + qs + q-\ + qs + qf, + <?охл)
При определении эффективности
использования топлива при выработке
тепловой энергии учитывают расход
энергии (тепловой и электрической) на
собств. нужды (привод насосов, тягодуть-
евых устройств и др.) (Ген, отнес, к 0|э. В
связи с этим введено понятие кпд котла
(нетто) ?/ка “ ?1 - (?сн “ 7к? <?сн-
Кпд т/к/у и 7к.у котельной уста-
новки, включающей несколько котлов,
определяют по ф-ле - 0к.у/0₽ Вм,
где Sk-у и Вк.у — суммарная теплопроиз-
сть и расход топлива котельной установки.
ТЕПЛОВОЙ НАСОС — тер-
модинамич. установка, в к-рой благода-
ря затрате механич. энергии в компрес-
соре теплота передается от низкотемп-
рного источника теплоты к теплопот-
Схема теплового насоса термоэлектрического
типа “воздух-воздух" для воздушного отоп-
ления помещения
1 — полупроводники; 2 — тепловая изоляция; 3,4 —
оребрение горячих и холодных спаев; 5, б —
вентиляторы подачи внутреннего и наружного воз-
духа
ребителю при более высокой темп-ре.
Кроме теплоты, перенесенной от
источника, теплопотребитель получает
теплоту, эквивалентную затрач. ме-
ханич. энергии. Изобретен в 1852 г.
У.Томсоном (лорд Кельвин, 1824—
1907). Наибольшее распространение
имеют парокомпрес., реже используются
абсорбц. Т.н. Первые состоят из
Тепловой пункт 407
испарителя, компрессора, конденсатора
и дроссельного вентиля. В испарителе
поддерживаются низкие, а в конденсато-
ре — более высокие темп-ра и давление
рабочего тела {холодильного агента).
Рабочим телом в Т.п. служат такие хо-
лодильные агенты, как хладон (фреон),
аммиак, углекислый газ и т.п. Ис-
пари гель использует теплоту низкотемп-
рного источника теплоты систем теп-
лоснабжения за счет теплоты нагреваю-
щегося в конденсаторе теплоносителя
{воды или воздуха). Рабочее тело в кон-
денсаторе превращается в жидкость, за-
тем в дроссельном вентиле давление его
понижается, и оно частично испаряется.
Эффективность работы Т.н. харак-
теризуется величиной отопит, коэфф.,
равного отношению кол-ва теплоты,
отводимой из конденсатора и используе-
мой для нагревания теплоносителя, к
работе, затрачиваемой в компрессоре на
сжатие паров рабочего тела; обычно он
составляет 2,5—5. В системах отоп-
ления применение Т.н. целесообразно
при значениях отопит, коэфф, не ниже 3.
Один и тот же Т.н. может использоваться
и для отопления зданий, и для охлаж-
дения их летом. Может быть нескольких
типов ("воздух—воздух", "воздух—вода"
и т.п.). Т.н. типа "воздух—воздух"
отводит теплоту от наружного воздуха и
передает се воздуху внутри отапливае-
мого помещения. Обычно тепловая мощ-
ность Т.н. этого типа не превышает
100 кВт. В Т.н. "воздух—вода" мощно-
стью 10 кВт и более отвод теплоты из
конденсатора осуществляется водой,
к-рая может использоваться в системе
отопления или горячего водоснабжения.
В Т.н. типа "вода—воздух" мощностью до
175 кВт источником теплоты служит во-
да из скважин, открытых бассейнов (рек,
озер и т.п.).
Передача теплоты от низкотемп-рно-
го источника«(напр., наружного воздуха в
холодное время года) к теплоносителю
(воздуху или воде) в системе отопления
может осуществляться также термоэ-
лектрич. Т.н. — бескомпрессорной тер-
модинамич. установкой. Теплота при та-
ком электротеплонасосном отоплении
поглощается или выделяется в местах кон-
тактов (спаев) двух разных проводников
при прохождении через них электрич. то-
ка {Пельтье эффект). На схеме изобра-
жена для примера полупроводниковая
термоэлектрич. батарея "воздух—воздух"
с двумя изолиров. один от др. каналами,
предназн. для циркуляции охлаждаемого
наружного и нагреваемого внутр, воздуха.
В каналах находятся спаи полупро-
водниковых элементов (напр., висмут-
теллур) . Теплота выделяется на спаях (го-
рячие спаи) при протекании пост,
электрич. тока от положит, полупро-
водников к отрицат.
ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ — комплекс
оборудования, автоматич. регуляторов и
контролвно-измериг. приборов, обес-
печивающий подачу теплоносителя пот-
ребителям с требуемыми параметрами.
Т.п. — конечные сооружения на тепло-
вых сетях, располагаются перед пот-
ребителями теплоты в отд. стоящих спец,
зданиях или в отведенных помещениях
зданий—потребителей теплоты. В Т.н.
осуществляется дополнит, регулирование
параметров (темп-ры, давления, расхода)
теплоносителя. В закрытых системах
теплоснабжения в теплообменных аппа-
ратах Т.п. водопроводную воду подогре-
вают для горячего водоснабжения. В таких
случаях целесообразно на Т.п. осуществ-
лять водоподготовку для уменьшения
кислородной коррозии труб. У открытых
систем теплоснабжения вместо теплооб-
менных аппаратов на Т.п. устанавливают
смесит, устройства, в к-рых смешивается
горячая и охлажд. вода, отбираемая из
подающего и обратного теплопроводов;
требуемая пропорция смешения обес-
печивается регулятором темп-ры (см. Теп-
ловой пункт открытой системы теплос-
набжения) .
В Т.п. теплоноситель распределяется
между потребителями, к-рыми являются
отопительные приборы систем отоп-
ления, калориферы вентиляции и систем
кондиционирования воздуха, теплооб-
менники горячего водоснабжения. Подго-
товка теплоносителя для каждого из них
имеет разл. степень централизации. Если
в Т.н. зданий подготавливается тепло-
носитель только для систем отопления и
вентиляции, то такие Т.п. наз. або-
нентскими вводами. Для подготовки го-
рячей воды необходимы теплообменники
и насосы для закрытых систем, что суще-
ственно осложняет оборудование Т.п. По-
этому Т.п. выполняют централизованно
для группы зданий. Такие Т.п. паз. цент-
ральными тепловыми пунктами. Если
горячая вода подготавливается только для
одного здания, теплообменники горячего
водоснабжения размещают вместе с обо-
рудованием для отопления и вентиляции в
индивидуальных тепловых пунктах. Пос-
кольку оснащение центр, и индивид. Т.п.
автоматикой и др. средствами управления
требует значит, затрат, целесообразно эти
функции сосредоточить в более крупных
Т.п. Отсюда — двухступенчатая система
тепловых пунктов с разделением функций
между ними. Могут быть разл. схемы пос-
троения. Часто оборудование, связ. с уп-
равлением, располагают в первой ступени
Т.п. — р-ных или крупных’ центральных.
В Т.п. первой ступени устанавливают под-
мешивающие насосы для поддержания
стабильного гидравлич. режима в квар-
тальных сетях при аварийных ситуациях
на магистр, теплопроводах.
Р-ные Т.п. часто наз. групповыми. Их
проектируют тепловой мощностью в 30—
50 МВт. Приготовление в них воды для горя-
чего водоснабжения нецелесообразно, т.к.
при этом надо развивать 4-трубную тепло-
вую сеть в микрор-нах, что экономически
невыгодно и неприемлемо с градостроит.
позиций. Поэтому им передают функции
управления и стабилизации гидравлич.
режима в микрор-нах при норм. эксплуатац.
условиях и аварийных ситуациях. Эти
функции могут быть переданы центр. Т.п.,
имеющимобычнотепловуюмощноегьне бо-
лее 10 МВт, что потребует увеличения
единиц оборудования для автоматизации и
управления. Ио мере увеличения его выпу-
ска 2-ступенчатая схема, состоящая из
центр. Т.п. и абонентских вводов, будет кон-
курентоспособна системе с р-ными Т.п.
Теплообменные аппараты горячего
водоснабжения размещают во второй сту-
пени Т.п. ближе к обслуживаемым
зданиям: в центр. Т.п. при системе
"р-ные — центр. Т.п." или в индивид. Т.п.
при системе "центр. — индивид. Т.п." В
последнем случае циркуляц. насосы дол-
жны быть бесшумными. Это относится и к
насосам систем отопления. Разделение
функций между двумя иерархиями 'Г.п.
создает более гибкую систему управления
и эксплуатации, что оправдывается эко-
номически. В абонентских вводах и индив.
Т.п. располагаются узлы присоединения
систем отопления и калориферов систем
вентиляции. В узле системы отопления
снижают темп-ру поступаклцего из тепло-
вой сети теплоносителя до величины, до-
пустимой в этих системах, и создают необ-
ходимый напор для циркуляции. В
большинстве случаев используют элева-
тор, где требуемая темп-ра воды обес-
печивается необходимой пропорцией сме-
шения. Если необходимого перепада дав-
лений между подающей и обратной
линиями нет, вместо элеватора применя-
ют подмешивающий насос. Оба узла
присоединения характеризуются тем, что
теплоноситель из тепловых сетей поступа-
ет в системы отопления, т.е. эти системы
оказываются гидравлически связанными,
их гидравлич. режимы — взаимо-
зависимы. Такие присоединения по-
лучили назв. зависимых. Возможен др.
способ присоединения систем отопления к
тепловым сетям —- через поверхностные
теплообменные аппараты. При нем
циркуляцию теплоносителя в системе
отопления обеспечивает насос. Это присо-
единение паз. независимым.
Калориферы вентиляционных
систем присоединяют к тепловым сетям
до узла присоединения системы отопления
без снижения темп-ры теплоносителя. На
калориферах устанавливают регуляторы
темп-ры, к-рые обеспечивают требуемый
режим.
К параметрам теплоносителя, подго-
тавливаемого в Т.п. второй ступени, и
408 Тепловой пункт
режимам его подачи потребителям предъ-
являются разл. требования. Для отопления
зданий подача теплоты должна соответст-
вовать темп-ре наружного воздуха, т.е.
чем она ниже, тем больше теплоты необ-
ходимо для поддержания пост, темп-ры
воздуха внутри помещений. В течение су-
ток подача теплоты сохраняется пост. Из-
менение теплопотерь через наружные
ограждения зданий в связи с изменением
на протяжений дня темп-ры наружного
воздуха компенсируются теплоакку-
мулирующей способностью строит, конст-
рукций. Расход теплоты на горячее водо-
снабжение не связан с темп-рой наружно-
го воздуха (по крайней мере в течение
отопительного сезона, считая, что темп-
ра холодной воды изменяется мало). Но в
течение суток потребление горячей воды
неравномерно. Макс, приходится на ве-
черний пик, миним. — на ночь. Макс, пот-
ребление теплоты превышает среднее в
2—2,5 раза. Такое различие в спросе на
теплоту и теплоноситель создает на Т.п.
трудности регулирования подачи теплоты,
требует решения проблемы выравнивания
суточного графика потребления горячей
воды, чего можно достичь за счет уста-
новки баков-аккумуляторов. При раз-
дельном регулировании подачи теплоты
на отопление зданий и горячее водоснаб-
жение за расчетный расход теплоносителя
принимают макс. На него должны
рассчитываться и теплопроводы. При раз-
дельном регулировании регулятор расхода
устанавливают перед системой отопления.
При качеств, регулировании подачи тепл-
оты на отопление зданий расход тепло-
носителя сохраняется пост., но изменяется
его темп-ра. Расчетный расход складыва-
ется из расхода на отопление и макс, рас-
хода на горячее водоснабжение. Т.к. пик
потребления уменьшается с увеличением
числа потребителей, макс, расходы для
отд. зданий (в индивид. Т.п.) будут опре-
деляться при больших коэфф, неравно-
мерности, чем в центр. Т.п., что обус-
ловливается уплотнением суточного
графика потребления горячей воды из-за
разновременности пиков потребления.
Приемлемый путь снижения расчетных
расходов ’теплоносителя — связанное
регулирование подачи теплоты на отоп-
ление и горячее водоснабжение. При нем
на входе в Т.п. устанавливают регулятр,
к-рый пропускает расчетный расход теп-
лоносителя на отопление и средний расход
на горячее водоснабжение. При пиках пот-
ребления горячей воды на ее подогрев
пойдет больший среднего расход тепло-
носителя, а в системы отопления будет
подаваться теплоты меньше необходимой.
Темп-ра воздуха внутри помещений ста-
нет снижаться с нек-рым запаздыванием.
Ночью потребление горячей воды снижа-
ется и недоподача теплоты на отопление
компенсируется. При таком регу-
лировании используется теплоакку-
мулирующая способность зданий, и систе-
ма теплоснабжения рассчитывается на
средний или (с учетом изменения коэфф.
теплопередачи) неск. больший среднего
расход теплоты на горячее водоснабжение.
В результате капиталовложения в систе-
му теплоснабжения сокращаются. Учиты-
вая экономия, эффект и практич. точность
регулирования темп-ры внутр, воздуха,
можно допустить колебания темп-ры в
помещении в 1—1,5°С. Есди отношение
макс, расхода теплоты на горячее водо-
снабжение к расчетному расходу ее на
отопление меньше 0,6, то колебания темп-
ры в отапливаемом помещении до-
пустимые и можно применять связанное
регулирование. При большем отношении
применяют раздельное регулирование.
Несвязанный принцип регу-
лирования подачи теплоты для отопления
и горячего водоснабжения осуществляется
в паралл. и смеш. схемах присоединения
водонагревателей • горячего водоснаб-
жения на Т.п. При паралл. схеме тепло-
носитель в Т.п. поступает по подающей
Параллельная схема присоединения водонагре-
вателей горячего водоснабжения
1 — водонагреватель (теплообменный аппарат); 2 —
повысительно-циркуляционный насос; 3 — подаю-
щая линия горячей воды; 4 — обратный клапан; 5 —
водомер горячей воды; 6 — циркуляционная линия;
7— водомер холодной воды; 8— регулятор темпера-
туры; 9 — циркуляционный насос; 10 — регулятор
расхода; 11 — подающая линия; 12 — обратная
линия; т 1и T 2—температуры воды в подающей
и обратной линиях; т 4 — температура воды после
водонагревателя; tx — температура холодной воды
линии с темп-рой ri.' Часть его идет в теп-
лообменник для подогрева водопроводной
воды до темп-ры tr, равной 60—65°С,
к-рая поддерживается пост, регулятором.
Охлажд. вода из теплообменника с темп-
рой т 4 поступает в обратную линию, где
сливается с обратной водой из системы
отопления с темп-рой т2. Т.о., водонагре-
ватель присоединен паралл. системе отоп-
ления. Расход теплоносителя в ней под-
держивается пост, регулятором расхода, а
расход теплоносителя на горячее водо-
снабжение перем., что зависит от разбора
горячей воды. Паралл. схемы применяют
при отношении макс, расхода теплоты на
горячее водоснабжение к расчетному рас-
ходу на отопление менее 0,2 и более 1,2. В
первом случае можно испол"ьзовать свя-
занное регулирование, но ввиду малого
расхода теплоты на горячее водоснаб-
жение экономия металла на трубы не-
значит., а оборудование Т.п. существенно
усложняется. Во втором случае нагрузка
горячего водоснабжения большая и при
смеш. схемах с теплообменника I ступени
удается* снять назначит, кол-во теплоты
(т.к. через систему отопления идет малый
расход), что не компенсирует проигрыш,
вызванный увеличением площади поверх-
ности нагрева теплообменников.
При смеш. схеме присоединения во-
донагревателей I ступень их включена
после системы отопления последоват. по
отношению к ней. В этой осн. отличие дан-
Двухступенчатая смешанная схема присо-
единения водонагревателей горячего водоснаб-
жения
1 — водонагреватели горячей воды I и II ступеней;
2 — повысительно-циркуляционный насос; 3 —
подающая линия горячей воды; 4 — обратный кла-
пан; 5,7 — водомеры горячей к холодной воды; б —
циркуляционная линия; 8 — циркуляционный на-
сос; 9—регулятор температуры; 10 — регулятор рас-
хода; 11 — подающая линия; 12 — обратная линия;
T 1и Т 2—температуры воды в подающей и обрат-
ной линиях; T 2 И — температура воды после водо-
нагревателя II ступени; tx -— температура холодной
воды; гп — промежуточная температура
ной схемы. Благодаря дополнит, теплооб-
меннику теплота уже охлажд. воды в
отопит, приборах системы отопления
утилизируется. В расчетном режиме (точ-
ке излома графика темп-ры) темп-ра теп-
лоносителя примерно 42°С, холодной во-
ды 5°С. Поэтому воду, поступающую из
системы отопления, можно дополнит,
использовать для подогрева воды горячего
водоснабжения. Теплообменник II сту-
пени включен параллельно. Отсюда и
назв. схемы — смешанная, т.е. теплооб-
менники включены последоват. и парал-
лельно. Теплоноситель из водонагревате-
ля II ступени смешивается с теплоносите-
лем из системы отопления. Благодаря во-
донагревателю I ступени расчетный
расход теплоносителя на Т.п. сокращается
на 4—6%, средняя темп-ра воды, возвра-
Тепловой пункт открытой систем ы теплоснабжения 409
щаемой к источнику теплоты за отоп. се-
зон, снижается на 2—3ЙС, что при
теплофикации приводит к дополнит, эко-
номии топлива.
Связанное регулирование осуществ-
ляют в последоват. и смеш. с ограничением
расхода схемах. У двухступенчатой после-
доват. схемы присоединения водонагрева-
телей горячего водоснабжения обе их сту-
Двухступснчатая последовательная схема
присоединения водонагревателей горячего во-
доснабжения
1 — водонагреватели горячей воды (теплообменные
аппараты) I и II ступеней; 2 — повысительно-цирку-
ляционный насос; 3 — подающая линия горячей во-
ды; 4—обратный клапан; 5,7 — водомеры холодной
и горячей воды; б — циркуляционная линия; 8 —
регулятор температуры; 9 — задвижки; 10—регуля-
тор расхода; 11 — подающая линия; 12 — обратная
линия; Т п, T о — температура в подающей и
обратной линиях
пени по отношению к системе отопления
включены последовательно. Водонагрева-
тель I ступени, как и в смеш. схеме,
утилизирует теплоту после системы отоп-
ления. В водонагревателе II ступени тепло-
носитель отдает часть своей теплоты для
нагрева воды системы горячего водоснаб-
жения. Поскольку в систему отопления
теплоноситель должен поступать с темп-
рой т1 на источнике теплоты, его надо на-
гревать до более высокой темп-ры то.
Возникает повыш. график темп-р (по
сравнению с отопит.), с помощью к-рого
обеспечивается теплотой система горячего
водоснабжения. Так как теплоноситель
последовательно проходит через водонаг-
реватель II ступени и систему отопления,
в к-рую следует подавать пост, расчетный
расход теплоносителя, повыш. график
темп-р рассчитывают при отопит, расходе
теплоносителя, что экономически выгод-
но, поскольку дополнит, кол-во теплоты на
горячее водоснабжение подается за счет
повышения темп-ры воды, а не за счет
увеличения ее расхода. Повыш. график
(график по совмещ. нагрузке отопления и
горячего водоснабжения) рассчитывают
на средний, сбалансиров. по суткам не-
дели расход теплоты на зрячее водоснаб-
жение.
При средней (балансовой) нагрузке
горячего водоснабжения часть тепло-
носителя проходит через теплообменник II
ступени, а часть — по обводному трубоп-
роводу через ршулятор расхода, к-рый
поддерживает пост, расход теплоносителя
через Т.п., равный расчетному расходу на
отопление. После слиянж! воды еетемп-ра
становится равной т 1. С увеличением во-
дозабора регулятор темп-ры пропускает
большее кол-во теплоносителя через водо-
нагреватель II ступени, а по байпасу идет
меньший расход, так как регулятор под-
держивает пост, расход. В результате в
систему отопления поступает тепло-
носитель с темп-рой ниже требуемой. Пос-
ледоват. схема с повыш. графиком широко
применяется в централизованных систе-
мах теплоснабжения. Недостаток ее в
том, что при закрытом регуляторе расхода
расход теплоносителя на вводе в Т.н. не
регулируется и определяется степенью
открытия клапана регулятора темп-ры.
Если он приоткроется больше, чем надо,
расход горячей воды может превзойти рас-
четный, повысится расход теплоты на
отопление зданий, что повлечет за собой
перегрев помещений и перерасход
топлива.
Связанное регулирование обес-
печивает и смеш. схема с ограничением, к-
рая работает по повыш. графику темп-р.
При балансовом расходе теплоты на горя-
чее водоснабжение теплообменник И сту-
пени берет из тепловой сети такое же кол-
Двухступенчатая смешанная схема присо-
единения водонагревателей горячего водоснаб-
жения с ограничением максимального расхода
1 —водонагреватели горячей воды (теплообменные
аппараты) I и II ступеней; 2 — повысительно-цирку-
ляционный насос; 3 — подающая линия горячей во-
ды; 4 — обратный клапан; 5 — водомер горячей во-
ды; б — циркуляционная линия; 7 — цирку-
ляционный насос; 8 — регулятор температуры; 9 —
водомер холодной воды; 10 — регулятор расхода
теплоты на отопление; II — регулятор расхода воды;
12 —корректирующий насос; 13 — подающая линия;
14 — обратная линия
во теплоты, как и при последоват. схеме;
требуемый расход теплоты идет и в систе-
му отопления. Разница лишь в том, что в
систему отопления поступает меньше теп-
лоносителя, но сповыш. темп-рой то. Т.о.,
в последоват. схеме изменяется темп-ра
теплоносителя, поступающего в систему
отопления, а в смеш. схеме — его кол-во.
Чтобы гидравлич. режим в системе отоп-
ления оставался стабильным, расход теп-
лоносителя должен быть постоянным. В
смеш. схеме этого достигают установкой
подмешивающего корректирующего насо-
са, после него регулятора расхода воды, к-
рый и поддерживает в системе отопления
пост, циркуляц. расход. Регулятор
ограничения макс, расхода воды уста-
навливают на вводе в Т.п. па вводе в Т.п.
Регулятор расхода теплоты на отопление
поддерживает темп-ру т1 теплоносителя,
поступающего в систему отопления, соот-
ветственно темп-ре наружного воздуха ш.
В водонагревателе 11 ступени тепло-
носитель остывает от пач. темп-ры тп до
темп-ры тг теплоносителя, выходящего
из системы отопления. Средняя темп-ра
греющего теплоносителя оказывается
ниже, чем в последоват. схеме. Это
приводит к увеличению площади поверх-
ности нагрева водонагревателя, что явля-
ется недостатком смеш. схемы.
ТЕПЛОВОЙ ПУНКТ ОТКРЫТОЙ
СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ —
комплекс оборудования, к-рый включает:-
смесит, устройства для приготовления го-
рячей воды требуемой темп-ры, узлы
присоединения к тепловой сети систем
отопления и вентиляции здания, авто-
матич. регуляторы и контролыю-измерит.
ВЕНТИЛЯЦИИ
Тепловой пункт открытой системы тсплоснаГэ-
жепия
Wn, Wo, Wot --тепловые эквиваленты теплоносите-
лей в подающей и обратной линиях, в системе отоп .
ления; Wtb11, Wr»^4, Wrn® -- тепловые эквиваленты
горячей воды, отбираемой из подающей и обратной
линий, поступающей в здания; РР, РТ, РДДС, PC --
регуляторы соответственно расхода, температурь!,
давления "до себя" и смешения; ЦЛ - цирку-
ляционная линия
приборы.
Для открытых систем теплоснаб-
жения предусматривают индивидуальные
тепловые пункты, т.к. смесители уста-
навливают в каждом здании отдельно.
Тепловые сети делят на резервиров.
магистрали и нерезервиров. квартальные
сети. На ответвлениях в кварталы или
жилые микрорайоны целесообразно соо-
ружать р-ные тепловые пункты, к-рые
410 Тепловой расчет системы о топления
используют для управления системой в
норм, условиях и при авариях, возника-
ющих при отказах ее элементов. Есть
открытые системы теплоснабжения, у к-
рых для повышения качества воды, посту-
пающей на горячее водоснабжение, систе-
мы отопления группы зданий присоедине-
ны через водо-водяные подогреватели,
расположенные й центральных тепловых
пунктах. На схеме показан Т.п.о.с.т. с не-
связным регулированием подачи тепло-
носителя на горячее водоснабжение и
отопление. Темп-ра поступающей воды в
соответствии с тем-рой наружного воздуха
изменяется в источнике теплоты, т.е.
производится качеств, регулирование.
Кол-во теплоносителя, подаваемого на
отопление зданий, поддерживается пост, с
помощью регулятора расхода, установл.
перед системой отопления. Горячую воду
из подающего теплопровода отбирают до
регулятора расхода, а охлажд. — после
системы отопления. Горячая вода про-
ходит через клапан регулятора смешения,
на к-ром высокое давление в подающей
трубе дросселируется до давления в обрат-
ной трубе. При отборе только из подающей
трубы давление в трубопроводах горячего
водоснабжения растет, и обратный клапан
на обратной трубе закрывается. Вся систе-
ма горячего водоснабжения попадает под
давление в подающей линии. Если оно
слишком высокое, на ответвлении от пода-
ющей линии устанавливают регулятор
давления "после себя", к-рый снижает дав-
ление до допустимого для местных систем
горячего водоснабжения значения и под-
держивает его постоянным. Темп-ру воды
после регулятора смешения обычно под-
держивают равной 65°С. Темп-ра воды в
обратном трубопроводе после системы
отопления при самой низкой расчетной
тем-ре наружного воздуха обычно равна
70°С. Следовательно, в этом случае вода
для горячего водоснабжения будет
отбираться из обратной линии, клапан на
подающий линии будет закрыт. Его рабо-
той управляет регулятор темп-ры. При
повышении темп-ры наружного воздуха
температура воды в обратной линии по
графику будет понижаться, и для поддер-
жания темп-ры горячей воды на уровне
65°С ее необходимо отбирать из обратной
и подающей линий. Такой режим будет
продолжаться, пока темп-ра воды в пода-
ющей линии не снизится до 65°С.
Снижать ее дальше нельзя, чтобы не на-
рушить норм, работу горячего водоснаб-
жения. После точки излома графика
темп-р (65°С) вода для горячего водоснаб-
жения отбирается из подающей линии. В
этот период в систему отопления поступа-
ет теплоноситель с более высокой темп-
рой, чем необходимо, и для обеспечения ее
норм, работы вводится дополнит, авто-
матич. регулирование. Каждому периоду
соответствуют свои расходы тепло-
носителя в разл. элементах открытой
системы теплоснабжения, при этом в отд.
элементах потоки могут быть равны нулю,
что эквивалентно отсутствию этого эле-
мента. Т.о., с изменением режима отбора
горячей воды йзменяется структура
открытой системы.
При отборе воды только из подающей
от источника теплоты линии в тепловой
пункт поступает расход теплоносителя,
равный расчетному расходу на отопление
плюс расход на горячее водоснабжение.
Т.к. отбор горячей воды в течение суток не-
равномерный, расход теплоносителя в
подающих трубах будет перем., а в обрат-
ных — пост., равный расчетному расходу
на отопление. При отборе воды только из
обратной линии (при морозах) по подаю-
щей линии идет пост, расход тепло-
носителя, равный расчетному расходу на
отопление. В обратной линии расход мень-
ше отопит, и при пике водозабора может
оказаться равным нулю.
Схема теплового пункта с несвязан-
ным регулированием подачи тепло-
носителя обеспечивает норм, работу
систем отопления и горячего водоснаб-
жения, но характеризуется значит, изме-
нением расходов в тепловых сетях, кроме
того, подающие трубы должны быть
рассчитаны на макс, расход воды для горя-
чего водоснабжения, что влечет удоро-
жание тепловых сетей. Для расчета труб
на средний расход необходимо у пот-
ребителей теплоты устанавливать баки-
аккумуляторы или использовать схемы со
связанным регулированием, при к-рых на
вводе в тепловой пункт устанавливают
регулятор расхода, обеспечивающий
подачу пост, кол-ва теплоносителя на
отопление зданий и горячее водоснаб-
жение (см. Тепловой пункт). Если
используется отопит, график темп-р, теп-
лопроводы рассчитывают на средний рас-
ход теплоносителя для горячего водоснаб-
жения и на расчетный расход для отоп-
ления. Для сокращения расхода металла
на тепловые сети регулирование ведут по
совмещ. нагрузке отопления и горячего во-
доснабжения, применяя повыш. скор-
ректиров. график темп-р, при к-ром сети
рассчитывают только на отопит, расход.
При низких наружных темп-рах, когда
отбирается вода из обратной линии, темп-
ру поступающего в тепловой пункт тепло-
носителя повышать нет надобности. По
мере роста отбора воды из подающей
линии при повышении темп-ры наружно-
го воздуха темп-ру теплоносителя следует
повышать настолько, чтобы ком-
пенсировать отбор теплоты вместе с тепло-
носителем. В систему отопления будет
подаваться требуемое кол-во теплоты не-
сколько меньшим по объему теплоносите-
лем, но с более высокой темп-рой. Для
стабилизации гидравлич. режима систему
отопления целесообразно присоединять к
тепловым сетям с помощью подмешива-
ющих насосов и автоматич. регуляторов,
к-рые поддерживают пост, циркуляцию и
темп-ру в подающей линии соответствен-
но отопит, графику темп-р. Если в
Т.п.о.с.т. автоматич. регуляторы не уста-
навливают, то для качеств, работы систем
отопления рассчитываются спец, скор-
ректиров. графики температур, к-рые и
поддерживают в источниках теплоты.
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ
ОТОПЛЕНИЯ — определение темп-ры
теплоносителя в системе отопления и
площади нагреват. поверхности оборудо-
вания, достаточной для подачи необ-
ходимого кол-ва теплоты для отопления
помещений. Темп-ру теплоносителей во-
ды и воздуха, изменяющуюся по длине
теплопроводов системы отопления, нахо-
дят, приравнивая на каждом участке
уменьшение теплосодержания тепло-
носителя теплопотерям через стенки этого
участка. Темп-ра теплоносителя пара
определяется его давлением, и расчет
теплопотерь через стенки паропроводов
сопровождается расчетом кол-ва попутно
конденсирующегося пара.
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ СХЕМ ТЕП-
ЛОВЫХ ПУНКТОВ состоит в опреде-
лении темп-р во всех ее узловых точках,
расходов теплоносителей и тепловых
потоков в водоподогревателях системы
теплоснабжения. При паралл. присо-
единении водоподогревателей заданы:
расход теплоты ita горячее водоснабжение
Q, Вт, темп-ра воды в подающей линии т!,
в системе горячего водоснабжения tx и tr-
Расход теплоты макс. Приняты: отопит,
график регулирования, движение тепло-
носителя в водоподогревателе противоточ-
ное. Кривые темп-р вдоль подогревателя
имеют большую крутизну вблизи того кон-
ца теплообменного аппарата, где больше
разность темп-р. Этим определяется рас-
положение выпуклости кривых, г! изве-
стная, ее берут из графика темп-р для
точки излома ( т1из), т.к. в этом режиме
будут миним. темп-ры греющего тепло-
носителя. Темп-ру горячей воды tr
принимают равной 60°С, холодной tx 5°С.
Тепловым расчетом схемы следует
определять: темп-ру греющего тепло-
носителя т4 после подогревателя, тепло-
вые эквиваленты расхода горячей воды 1
И'г.в и расхода воды тепловой сетц 1Ут.с.г'в.
Для теплообменника существуют три
ур-ния: два балансовых и теплопередачи.
Последнее используют при расчете пло-
щади поверхности нагрева. Остаются два
ур-ния при трех неизвестных, т.е, задача
не определена. Для ее решения задается
числ. значение темп-ре сетевой воды при
выходе из теплообменника. Чем эта темп-
ра ниже, тем меньше расход тепло-
Тепловой расчет схем тепловых пунктов 411
Схемы присоединения водоподогревателей го-
рячего водоснабжения при несвязанной подаче
теплоты на отопление и горячее водоснаб-
жение
а — параллельная; б — смешанная; 7 — температу-
ра воды в системе теплоснабжения; t — температура
воды в местной системе горячего водоснабжения;
СО — система отопления; I, II — водоподогреватели
первой и второй ступеней
ВОГО у р-НИЯ 01 - W т.е ( 1 1“ - Т Г). Для
водоподогревателя I ступени известны fo,
tu, Wn, t F, имеются два балансовых ур-
ния. Седьмой параметр определяют, зная
расход воды через систему отопления. Рас-
ход теплоты в водоподогрсвателе I ступени
равен: Qi»IVr.a(6i - fo). Через водоподогре-
ватель I ступени проходит вся сетевая вода:
из теплообменника II и из системы отоп-
ления. Рассчитывают расход через систе-
му отопления и суммарный расход:
«2йт= ^?.с(т 1р-т 2р>,
М.с = IFt.c+
Темп-ра обратной воды по выходе из
теплового пункта равна: - W т.е ( г F -
-то). Расчет последоват. и смеш. с
ограничением схем присоединения водо-
подогревателей горячего водоснабжения к
тепловым сетям, работающим по
принципу связанного регулирования, по-
носителя, но тем больше площадь поверх-
ности нагрева теплообменника. При таком
изменении экономии, хар-к существует
оптимум. Оптим. значение гд находится в
пределах 15—20°С. Можно IT т.е. опре-
делить из ур-ния QMaK0 - w тх/ т7 - т г)
a IVt.b— из баланса теплоты <2макс“И'г.в (.ti -
- ti)- Тепловой эквивалент расхода воды на
отопление определяется из баланса тепло-
ты Q gT = W ?.с. ( Г ? - г § ) , где Q Ст —
расчетный расход теплоты на отопление;
— тепловой эквивалент расхода се-
тевой воды на отопление; г ?, т 5 — рас-
четные темп-ры воды в тепловой сети по
отопит, графику. По темп-ре и расходу
теплоносителей в точке слияния потоков
рассчитывают темп-ру то в обратной
линии, выходящей из теплового пункта:
ПГ™ + Т4+ ^от г р)Где
t Г — темп-ра в точке излома графика.
При смеш. схеме присоединения во-
доподогревателей горячего водоснаб-
жения необходимо рассчитать параметры
для теплообменных аппаратов I и П ступе-
ней. Теплообменный аппарат I ступени ус-
танавливают после системы отопления,
поэтому в нем вода нагревается не выше
T2- Величина недогрева также является за-
дачей технико-экопомич. Приближенно
ее принимают равной т2 - tn » (5 - 10) °C.
Промежуточная темп-ра воды tn между
водоподогревателями определяет кол-во
теплоты, передаваемой в водоподогревате-
лях I и II ступеней! Теплообменники со-
единены последовательно, поэтому через
них проходит один и тот же тепловой
эквивалент расхода воды И^.в, к-рый опре-
деляют из баланса теплоты gMaKC -
- И^.в^г- ti) - Темп-ра воды на выходе из
водоподогревателя I ступени равна темп-
ре входа в подогреватель II ступени и равна
tn- Для водоподогревателя И ступени изве-
стны tn, ti, Wr.n, т F имеются 2 балансо-
вых ур-ния. Для определения всех семи
параметров задаются темп-рой сетевой во-
ды на выходе из водоподогревателя, рав-
ной темп-ре воды, выходящей из системы
отопления т ?3 . Расход теплоты равен
Qn “ Жг.в«г - tn) Эквивалент расхода теп-
лоносителя W т.е определяют из балаисо-
Послсдоватсльпая («) и смешанная с
ограничением расхода воды (б) схемы присо-
единения водоподогревателей горячего водо-
снабжения к тепловым сетям
дут при совместном рассмотрении
режимов водоподогревателей I и П ступе-
ней и нагреват. приборов системы отоп-
ления. Расход сетевой воды пост, и равен
расходу воды на отопление. Следователь-
но, тепловой эквивалент расхода равен:
И'т.с " Q 8т/( 7 ? — т § ). Параметры схемы
412 Тепловой режим здания
рассчитывают для точек излома графика
темп-р с учетом повыш. графика. Теплооб-
менник I ступени для любой схемы
рассчитывают на балансовый расход горя-
чей воды W г.в, к-рый получают в резуль-
тате балансирования подачи теплоты в
систему отопления в недельном разрезе
(он примерно на 20 % больше среднего не-
дельного). На этот режим подбирают его
площадь поверхности нагрева.
Для расчета тепловых схем заданы
след, величины: все расчетные параметры
для системы отопления; повышенный и
отопит, графики темп-р; темп-ра, балан-
совый и макс, расходы горячей воды; темп-
ра холодной воды. Для водоподогревателя
I ступени в точке излома графика будут
след, темп-ры сетевой воды: входная т г3,
выходная т S3. Темп-ры подогреваемой
воды: входная выходная t п3“ г F - 5
(недогрев воды в повыш. графике принят в
5°С). Балансовый расход б г.в задан. По
трем ур-ниям для теплообменника опреде-
ляют тепловые эквиваленты расходов теп-
лоносителей: Wt.c и Р/г.в и площадь
поверхности нагрева Fi (ур-ние для Wt.c
удовлетворяется тождественно, т.к.
повыш. график и схемы рассчитаны на
пост, расход теплоносителя И^.с “ const).
Второй этап расчета состоит в опреде-
лении поверхности нагрева водоподогре-
вателя П ступени на макс, расход теплоты
для горячего водоснабжения. Для этого не-
обходимо пересчитать параметры тепло-
обменника I ступени на новый режим —
макс, водоразбора и далее рассчитать сов-
местную работу всех трех теплооб-
менников: двух горячего водоснабжения и
нагреват. приборов, к-рые эквивалентны
системе отопления. Для водоподогревате-
ля I ступени определяют расчетные зна-
чения безразмерных параметров и
пересчитывают их на макс, расход горячей
воды: 0? » == <о₽»
“ kF/Wr°° A tj & t , где A t ?р — расчет-
ное значение логарифмической разности
темп-р (см. Расчет переменных режимов
водоподогревателей). Новый режим
отличается от расчетного только изме-
нением расхода горячей воды, поэтому
Wr- Wx - W - (1,7 - 2).
Безразмерные параметры для нового
режима:
бг = Q №t/Wx = Q ₽/>х, Qx -1 /2г;
иг = а> ?K/Wr = а> ?(i¥xWr)°'4/Wr =
= ш ? W х 4, й>х = <Игбг-
Здесь использована аппроксимация
изменения коэфф, теплопередачи с изме-
нением режима работы секц. кожухотруб-
ных водоподогревателей К = (1УхИг)0’4.
Последоват. схему присоединения водопо-
догревателей горячего водоснабжения
рассчитывают исходя из системы урав-
нений, написанной для всех теплооб-
менников. Три ур-ния для водоподогрева-
теля I ступени:
6SKC=^SKCan-y;
tn - tx ~ ех(т2 - (х);
Т2 - ТО “ Ех( T2 - tx)
Неизвестные параметры:
е™ТсЛпЛ2,то.
Два ур-ния для водоподогревателя II
ступени (третье ур-ние используют при
расчете площади поверхности нагрева):
Q^C = Q^KC~Q^C;
бввТ = Жт.с(Тп-Т1).
Неизвестные Q цвйс и и. Два ур-ния
для системы отопления (третьего ур-ния
нет, т.к. темп-ра воздуха внутри поме-
щения считается одинаковой):
Qot“ И<г.с( П - Т2 ) ИЛИ QS, “
_ п макс , п .
V г.в т- 5Jot,_
T2 = ^вн + A t Србот** ~ 0,5А Т ётбот-
Неизвестные бот и /Пн. Второе ур-ние
отражает изменение темп-ры обратной во-
ды по отопит, графику.
Баланс теплоты для теплового пункта
в целом: 6s = ^т.с(тп - то). Неизвест-
ное бх Система состоит из 8 ур-ний и
имеет 9 неизвестных. Замыкается ур-нием
теплопередачи через наружные ограж-
дения при нестационарном режиме.
Учитывая малые колебания темп-ры воз-
духа внутри помещения (1—1,5°С), с нек-
рым приближением ее замыкают, задав
(напр., 17°С). Систему решают с помощью
двух блоков ур-ний. В первом блоке мето-
дом итераций рассчитывают тг, по второ-
му определяют остальные неизвестные
параметры. Расчет смешанной схемы с
ограничением отличается от расчета пос-
ледоват. схемы. Расчет и пересчет водопо-
догревателя I ступени такие же.
При расчете системы на макс, водо-
разбор три ур-ния для водоподогревателя I
ступени сохраняются. Ур-ния для подог-
ревателя II ступени изменяются:
б^^бпв^-бпвТ,
бтвТ= Ж т.с(тп — тг),
Жт.с = W т.е = W ?.тс.
Второе ур-ние изменено, т.к. тепло-
обменник присоединен по отношению к
системе отопления не последовательно, а
параллельно. W пС — эквивалент сетевой
воды, к-рая поступает в водоподогреватель
II ступени. Темп-ра после подогревателя
принимается равной тг , исходя из этого
рассчитывают его площадь поверхности
нагрева. Третье ур-ние отражает схему
присоединения теплообменников. Осталь-
ные ур-ния можно использовать в той фор-
ме, в какой они записаны для последоват.
схемы. Первый блок ур-ний в расчете сох-
раняется таким же. Второй блок неск.
изменяется.
В последоват. и смеш. с ограничением
схемах присоединения водонагревателей
горячего водоснабжения к тепловой сети
теплообменник I ступени рассчитывают на
балансовый режим, а теплообменник II
ступени — на режим макс, водоразбора.
Из условий стандартизации целесообраз-
но для обоих теплообменников иметь
одинаковый типоразмер. Поэтому живые
сечения пучков труб, по к-рым проходит
нагреваемая для горячего водоснабжения
вода, должны быть одинаковыми. Их
подбирают по средней скорости, опреде-
ляемой после теплового расчета схемы. За-
тем рассчитывают площади поверхности
нагрева и число секций в каждой ступени.
ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ЗДАНИЯ —
совокупность всех факторов и процессов,
определяющих тепловое состояние его
помещений. Помещения здания находят-
ся под сложным воздействием внешн. и
внутр, факторов. Поступают,ие через на-
ружные ограждения, а также от бытового
и технологич. оборудования потоки тепло-
ты q, влаги i и воздуха/являются возмуща-
ющими воздействиями. Регулирующие
потоки от системы отопления (О),
Возмущающие и регулирующие воздействия
теплового 5, воздушного j и влажностного i
режимов здания
»н, У’нЛн—температура, относительная влажность
и подвижность наружного воздуха; qp — солнечная
радиация; i — осадки
Тепловые установки на биотопливе 413
охлаждения (ОХ), вентиляции (В) и
кондиционирования воздуха (КВ) обес-
печивают в помещениях необходимые
темп-рные, аэродинамич. и влажностные
условия. Наибольшее влияние на теплоо-
щущения находящихся в помещении лю-
дей оказывает темп-ра окружающих
поверхностей и внутр, воздуха. Только при
определенном их сочетании составля-
ющие теплового баланса человека не вы-
ходят за допустимые пределы, и егр систе-
ма терморегуляции работает без перенап-
ряжения (см. Комфортные условия в
помещении).
Темп-рные условия в помещении пре-
допределяются характером и интенсивно-
стью протекающих теплообм. процессов.
Общая схема теплообмена в помещении
1 — струи воздуха; 2 — струйный теплообмен; 3 —
внешняя среда; 4—тепловой обмен теплопроводно-
стью^’ — конвективный теплообмен; 6—лучистый
теплообмен; 7 — воздух основного объема поме-
щения; 8— поверхности, обращенные в помещение;
/— панель (отопительный прибор) системы отоп-
ления (охлаждения); II — неизотермическая струя
приточного воздуха; III — наружное ограждение
Конвективный теплообмен возникает
между воздухом и неизотермич. поверхно-
стями: лучистый теплообмен—между отд.
поверхностями с разл. темп-рой. Струйный
теплообмен происходит в результате турбу-
лентного перемешивания неизотермич.
струй с воздухом осн. объема помещения.
Теплопередача (в осн. теплопроводность)
наблюдается в ограждениях здания и от теп-
лохладоносителя к поверхности приборов
систем отопления и охлаждения.
Тепловой баланс любой поверхности
z на основе закона сохранения энергии мо-
жет быть представлен уравнением Ki+Л +
+ Ti 0. Отд. его составляющие могут
изменяться во времени, иметь разл. зна-
чения и знаки, но ур-ние остается
неизменным для всех поверхностей в
стационарных и • нестационарных ус-
ловиях теплообмена. Исключение состав-
ляют поверхности, на к-рых происходит
дополнит, выделение или поглощение
теплоты (испарение или конденсация во-
дяных паров, облучение поверхности сос-
редоточ. тепловым источником и т.п.). Для
таких условий в ур-ние теплового обмена
следует вводить дополни г. слагаемые. Не-
обходимые теплозащитные свойства
ограждений выбирают в каждом конкрет-
ном случае с учетом заданной обеспечен-
ности расчетных внутренних условий и
параметров наружного климата. Миним.
уровень теплозащиты оценивает сп миним.
допустимым сопротивлением теплопере-
даче ограждения и показателем тепловой
инерции ограждения. Макс, уровень теп-
лозащиты ограничивается экономил, со-
ображениями. Влияние, двухмерных эле-
ментов (наружных углов, откосов окон-
ных проемов, теплопроводных включений
и т.п.) обычно учитывают с помощью фак-
тора формы, а теплозащитные свойства
сложного ограждения оценивают приве-
денным сопротивлением теплопередаче.
Совокупность теплозащитных свойств
всех ограждений совместно с объемно-
планировочной структурой здания опре-
деляет тепловую характеристику
здания.
В летнее время ограждения и поме-
щения находятся под активным воз-
действием периодически изменяющихся
возмущений (см. Периодический процесс
нестационарной теплопередачи). Теплопе-
редача нестационарная наблюдается также
в ограждениях и элементах систем инж. обо-
рудованияпри разовых изменениях условий
на границах (резкое изменение темп-ры на-
ружного воздуха, отключение системы
отопления и т.п.). Реакция помещения на
такого рода изменения характеризуется
показателем тепловой инерции помещения
(темпом охлаждения). В ограждениях
огранич. толщины наблюдаются переход-
ные процессы теплопередачи от одного уста -
повившегося состояния к др., а и полуог-
ранич. массивах — процессы непрерывного
нагрева (.охлаждения) тел. Для расчета
темп-рного поля в нестационарных процес-
сах используют теплопроводности урав-
нение совместно с условиями однозначности
(началыюеиграничныеусловия). Дляупро-
щениярешениявинж.практиксприменяют
вспомогат. принципы, методы и закономер-
ности: принцип эквивалентности, принцип
суперпозиции, отражения; метод конечных
разностей, элементарных объемов, метод
электротепловой аналогии и метод гидро-
тепловой аналогии; закономерности иррегу-
лярного и регулярного режимов и др.
ТЕПЛОВЫЕ УСТАНОВКИ НА
БИОТОПЛИВЕ — устройства, в к-рых в
качестве источника теплоты используют
органич. соединения, наз. биомассой. В
процессе соединения с кислородом при
сгорании биомасса выделяет теплоту. Пос-
редством хим. или биохим. процессов она
может быть трансформирована в такие
виды топлива, как газообразный метан,
жидкий метанол, твердый древесный
уголь. Около 90% энергии, накопл. в рас-
тениях на поверхности Земли, сосредото-
чено в деревьях. Общее кол-во такой
энергаи — около 635 ГВт, что примерно
равно энергетич. ценности всех развод, за-
пасов угля. Гл. преимущество этой
энергии — ее возобновляемость. Эне-
ргетич. эквивалент земного урожая
биомассы на суше оценивается примерно в
29 'ГВт, т.е. в 3 раза больше общемирового
потребления энергии, при этом половину
энергии дают леса. Энергия, акку-
мулиров. водорослями в океане, составля-
ет около 15 ТВт. Эти подсчеты основаны
на миним. кпд фотосинтеза — 0,2% на
суше и 0,02% в океане, к-рый в
действительности бывает более эф-
фективным. Наиболее известный метод
энергетич. использования биомассы —
сжигание дров для приготовления пищи и
обогрева жилья. Это дает 2 'ГВт мировых
энергопоступлений, однако обусловлива-
ет быстрое уничтожение лесов. Во многих
ст ранах широко распространено сжигание
в качестве топлива сухого навоза, однако
при этом теряется ценное удобрение. Бо-
лее эффективна распространенная в
Индии и Китае анаэробная ферментация
навоза н закрытой емкости для получения
метана. В Бразилии для получения
спирта-этанола —- жидкого топлива
используют ферментацию биомассы из са-
харного тростника и маниоки.
Сжигание биотоплива для получения
теплоты используют:
для приготовления пищи и обогрева
жилищ.^В этом случае чаще всего исполь-
зуют малоэффективные методы, связ. с
применением открытого огня. Кпд исполь-
зования составляет около 5%. Большие
потери теплоты объясняются неполным
сгоранием, потерями па излучение, уно-
сом теплоты ветром, испарением и исполь-
зованием сырого топлива;
для сушки технич. с.-х. культур, осу-
ществляемой сжиганием их отходов. При
этом материал для сушки можно
поместить непосредственно в поток газооб-
разных продуктов сгорания, что связано с
опасностью воспламенения и ухудшения
пищевых качеств, или использовать воз-
дух, нагретый в теплообменниках
различной конструкции. Использование
для сжигания эффективных печей позво-
ляет получать потоки чистых горючих вы-
хлогшых газов (СОг + НгО + избыточный
воздух) с темп-рой около 1000 С, к-рая
при подмешивании холодного воздуха мо-
жет быть приведена к требуемой. Избыток
энергии в данном случае част о используют
для пром, получения пара;
для произ-ва теплоты и электро-
энергии. Пар для обеспечения произ-ва
обычно получают при сжигании разл. отхо-
дов биомассы в топках паровых котлов.
При использовании биотоплива в ка-
честве источника теплоты рационально
применение след, термохим. процессов:
414 Теплозащитные свойства ограждения
пиролиз или сухая перегонка —- на-
грев или частичное сжигание органич.
сырья для получения производных топлив
или хим. соединений. Сырье — дре-
весина, отходы биомассы. Продукты
пиролиза — газы, жидкий конденсат
(смолы, масла), твердые остатки (уголь,
зола). Традиц. технология получения дре-
весного угля — пиролиз без сбора паров и
газов. В процессе пиролиза возможно так-
же получение макс, кол-ва газообразного
топлива, к-рое более удобно для дальней-
шего использования, экологично и транс-
портабельно. Устройства для получения
макс, выхода газов в процессе пиролиза
наз. газогенераторами. Их кпд 80—90%;
гидрогенизация — процесс, при к-
ром измельч., разложившуюся или пере-
вар. биомассу нагревают в атмосфере во-
дорода до 600°С при давлении 5 МПа для
получения горючих газов, преимущест-
венно метана и этана. Возможна гидро-
генизация с применением СО и пара. При
этом из продуктов реакции, идущих в
присутствии катализатора, извлекается
синтетич. нефть. Эффективность преоб-
разования энергии составляет 65%;
гидролиз под воздействием к-т и фер-
ментов — превращение целлюлозы в са-
хар для дальнейшего сбраживания при
перегревании в серной к-те или под воз-
действием микроорганизмов;
спиртовая ферментация (бро-
жение) — получение из биомассы этило-
а 1 г
Китайский биогазогенератор (а) и схема авто-
матической установки для промышленной
переработки отходов животноводства (б)
1 — ввод материала; 2 — газопровод; 3 — съемная
крышка; 4 — газ; 5 — вывод переработанного ма-
териала; 6 — разделительная стенка; 7 — фермента-
тор; 8 — приемник; 9— клапан; 10 — мешалка; 11 —
стекло; 12 — емкость для продуктов переработки;
13 — газогенератор; 14 — подача газа; 15 — горелка;
16 — теплообменник; 17 — водяной газгольдер
вого спирта, к-рый затем используют в ка-
честве топлива. Исходное сырье — сахар-
ный тростник, сахарная свекла, растит,
крахмал, целлюлоза.
Биогаз также может быть получен
при анаэробном сбраживании биомассы,
т.е. в процессе ее окисления без
присутствия воздуха. Для получения
биогаза (смеси CHU и СОг) используют
биогазогенераторы, позволяющие по-
лучить макс, кол-во метана (мета-
нтенки) . При этом энергия биогаза может
достигать 60—90% энергии сухого исход-
ного материала. Такие газогенераторы
экономически эффективны при работе на
сточных водах от животноводч. ферм и
скотобоен. Главной особенностью китай-
ского биогазогенератора для широкого
применения является стационарный свод-
чатый бетонный корпус. По мере выде-
ления газа и, следовательно, увеличения
его объема поток сбраживаемой массы за
счет роста давления прерывается, чем
достигается регулирование работы систе-
мы. На др. автоматич. установке для пром,
переработки отходов животноводства
процесс сбраживания идет при подогреве
не менее чем до 35°С.
ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА
ОГРАЖДЕНИЯ — свойства, определя-
ющие необходимый уровень тепло-
защиты ограждений. Осн. показателем
Т.е.о. в зимних условиях с относительно
стабильными темп-рами вне и внутри
здания является сопротивление тепло-
передаче, а в изменяющихся летних —
теплоустойчивость. Сопротивление теп-
лопередаче регламентируется с&н.-
гигиенич. и технико-экономич. требо-
ваниями. Первые заключаются в
ограничении миним. темп-ры на внутр,
поверхности ограждения не ниже требу-
емой из условий допустимого радиац.
охлаждения человека, находящегося
около поверхности (см. Комфортные ус-
ловия в помещении), и предотвращения
конденсации водяных паров. В этих
целях устанавливают допустимые темп-
рные перепады AtH между темп-рами
помещения (в и поверхности твдоп.
Зависимость требуемого сопротивления
теплопередаче 7?от₽ от расчетной раз-
ности темп-р внутр, и наружного воздуха
показана для характерных наружных
ограждений в зданиях с повыш. сан.-
гигиенич. требованиями (жилые здания,
гостиницы, больницы и т.п.). Понижа-
ющий коэфф, и £ 1 учитывают для
ограждений, непосредственно не
соприкасающихся с наружным воздухом
(чердачные и надподвальные перек-
рытия и т.п.). Расчетную температуру
наружного воздуха tn выбирают с учетом
показателя тепловой инерции ограж-
дения. Исключение составляют светоп-
розрачные ограждения (окна, балконные
двери, фонари), на внугр. поверхности
к-рых допускаются конденсация водя-
ных паров и понижение темп-ры ниже
комфортной. Их conpoiявление теплопе-
редаче в зависимости от назначения
здания принимают по разности темп-р
помещения и средней темп-ры холодной
5-дневки. Повышение темп-ры внутр,
стекла может быть достигнуто
вентилированием межстекольного про-
странства внутр. воздухом
(вентилируемые окна) или за счет обду-
вания поверхнос ги окна струей нагретого
воздуха.
Оптимальное сопротивление тепло-
передаче /?оопт (экономически целесооб-
разное) соответствует минимуму приве-
денных затрат П - К + ЭТ на 1 м2 ограж-
дения, где К - единоврем. (капит.) вло-
жения на изготовление, хранение,
транспортировку и монтаж (стр-во) 1 mz
ограждения, руб/м2; Э — эксплуатац. рас-
ходы, руб/(м^год), осн. составляющую
к-рых оценивают по стоимости теряемой
через 1 м" ограждения тепловой энергии в
течение года; Т - нормативный срок окупа-
емости дополнит, капит. вложеций,
принимаемый равным 12,5 лет. Нач.
ординаты (при нулевой толщине
утеплителя) соответствуют минимуму
капит. вложений на возведение конст-
руктивных слоев ограждения и максиму-
му эксплуатац. расходов (наибольшие
теплопотери через ограждение). С
увеличением толщины утеплителя капит.
затраты возрастают с одноврем.
снижением эксплуатац. расходов. Оптим.
толщина утеплителя <5 уТ0ПТ, а следова-
тельно, оптим. сопротивление теплопере-
даче Я0ОПТ соответствуют нижней точке
перегиба кривой привед. затрат. Абсолют-
ные значения зависят от текущего уровня
цен на материалы, топливо, транспорт и
Требуемое сопротивление теплопередаче' для
характерных типов наружных ограждений
НС — наружная стена; ПТ — потолок верхнего эта-
жа; ПЛ — пол нижнего этажа
Т еплоизоляционные материалы 415
др. расходов, принимаемых по действу-
ющим прейскурантам.
Расчетное сопротивление теплопере-
даче Ro в каждом конкретном случае
зависит от получ. значений минимально
допустимого Яотр и оптим. Лоопт
сопротивлений теплопередаче. Если
Лоопт > Vp, то окончательно принимают
Roвв Room с округлением до значения, со-
ответствующего ближайшей (большей
или меньшей) стандартной толщи-
не используемого утеплителя; если
Яотр > 2?00пт, то Ro > 2?отр с округлением
толщины утепляющего слоя до стандарт-
ной в сторону увеличения. При этом опре-
деляют показатель тепловой инерции
ограждения D и соответствующую ему
расчетную темп-ру наружного воздуха и в
случае ее расхождения с ранее принятой
уточняют значение 2?отр-
Для расчета теплопотерь и тепловых
условий в помещении используют приве-
денное сопротивление теплопередаче с
учетом имеющихся в ограждении двух-
мерных элементов (стыки, углы, откосы и
т.п.). При этом темп-ра на их внутр, повер-
хности должна превышать темп-ру точки
росы.
Помимо теплозащитных свойств
ограждение должно обладать тепло-
устойчивостью, воздухе- и влаго-
защитными свойствами.
ТЕПЛОИЗБЫТКИ ПОМЕЩЕ-
НИЯ — разность потоков теплоты, пос-
тупающих в помещение от внутр, и внешн.
источников, и теплопотерь помещения.
Значение Т.п. вычисляют исходя из пред-
ложения стационарности теплового
режима помещения и используют для рас-
чета вентиляц. воздухообмена поме-
щения. Вентиляц. воздух, нагреваясь в
помещении, удаляет Т.п. Различают
потоки явной и полной теплоты. При
анализе теплового режима используют
поток явной теплоты. Если поступление
явной теплоты меньше теплопотерь поме-
щения, то термин Т.п. заменяется
термином теплонедостатки помещения. В
Схема наружно-
го ограждения
(а) и графичес-
кая интерпре-
тация опреде-
ления оптима-
льного сопро-
тивления тепло-
передаче (б)
этом случае вентиляция совмещает
ф-ции отопления (см. Воздушное отоп-
ление). Т.п., рассчит. по полной теплоте,
позволяет определить энтальпию влажно-
го воздуха и, следовательно, влагосодер-
жание воздуха в помещении. Расчеты по
полной теплоте проводят, определяя воз-
духообмен при кондиционировании воз-
духа в помещении. Источниками теплопо-
ступления в вентилируемых помещениях
являются: люди, солнечная радиация,
освещение, нагретые поверхности обору-
дования, работающие электродвигатели и
нагреватели, нагретые материалы,
изделия и трубопроводы, транспортные
средства, открытые водные поверхности,
выбивающиеся потоки пара, приборы
системы отопления. Теплопотери поме-
щения обычно складываются из теплоты,
теряемой через наружные ограждения
или перегородку между смежным нео-
тапливаемым помещением, а также на
подогрев инфильтрующегося через не-
плотности окон и стен наружного воздуха,
поступающего в помещение. Значение
Т.п. зависит от расчетного периода (теп-
лый, холодный и переходный) .Т.п., отне-
сенные к внутр, объему помещения, наз.
теплонапряженностью помещения.
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МА-
ТЕРИАЛЫ — материалы и изделия,
применяемые для теплоизоляции зданий и
сооружений, технологич. оборудования,
трубопроводов и др. Т.м. характеризуют-
ся низкой теплопроводностью (коэфф,
теплопроводности в пределах 0,02—
0,2Вт/м'К), высокой пористостью (70—
98%), незначит. плотностью и прочно-
стью (предел прочности при сжатии
0,05—2,5мН/м2). В соответствии с нор-
мативными документами Т.м.
классифицируют по след. осн. признакам:
виду исходного сырья, форме и внешн.
виду, структуре, средней плотности, жес-
ткости, теплопроводности, сгораемости.
По виду исходного сырья Т.м. подразделя-
ют на две группы: неорганич. и органич.
Неорганич. Т.м. — это минер, вата и
изделия из нее (среди последних распрост-
ранены минераловатные плиты — твер-
дые и повыш. жесткости), легкие и
ячеистые бетоны (гл. обр. газобетон и
пенобетон), пеностекло, стекл. волокно,
изделия из вспученного перлита и
вермикулита, теплоизоляц. керамика, ас-
бестосодержащие теплоизоляц. массы и
изделия. Изделия из минер, ваты получа-
ют переработкой расплавов горных пород
или металлургии, (гл. обр. доменных)
шлаков в стекловидное волокно. Неор-
гапич. Т.м., используемые в качестве мон-
тажных, изготовляют на основе асбеста
(асбестовый картон, бумага, войлок), сме-
сей асбеста и минер, вяжущих в-в (асбе-
стодиатомовые, асбестотрепельные, асбе-
стоцементные изделия) и на основе вспу-
ченных горных пород (вермикулиты,
перлиты). Для изоляции пром, оборудо-
вания и установок, работающих при темп-
рах выше 1000°С (напр., печей, топок,
котлов и т .д.), применяют т.н. легковесные
огнеупоры, изготовляемые из огнеупор-
ных глин или высокоогнеупорных оксидов
в виде штучных изделий (кирпичей, бло-
ков разл. профиля). Корганич. Т.м. отно-
сят прежде всего материалы, получаемые
переработкой неделовой древесины и
отходов деревообработки (древесно-во-
локнистые плиты и древесно-стружечные
плиты), с.-х. отходов (соломы, камышей и
др.), торфа (торфоплиты) и др. местного
органич. сырья. Эти Т.м. отличаются
низкой водо- и биостойкостыо, чего лише-
ны т.н. газонаполн. пластмассы (пенопла-
сты, поропласты, сотопласты и др.) — вы-
сокоэффективные органич. Т.м. Харак-
терная особенность большинства органич.
Т.м. — низкая огнестойкость, поэтому их
применяют обычно при темп-pax не выше
150°С. Существует группа материалов,
изготовляемых из смеси органич. и неор-
ганич. сырья (фибролит, изделия из
минер, ваты на синтетич. связующем, вы-
сокопористые пластмассы, напол. вспуч.
перлитом, легким керамзитом и др.). Их
не выделяют в особую группу, т.к. в
зависимости от преобладания неорганич.
или органич. части относят к одной из двух
упомянутых групп (напр. минераловат-
ные изделия на синтетич. или битумном
связующем относят к неорганич. ма-
териалам, а фибролит — к органич.). По
форме и внешн. виду Т.м. подразделяют на
штучные (плиты, блоки, кирпич, сегмен-
ты, полуцилиндры, цилиндры), рулонные
(маты, полосы, матрацы), шнуровые
(шнуры, жгуты), рыхлые и сыпучие (ва-
та — минер., стекл., огнеупорная, гра-
нулиров., вспуч. перлит и вермикулит,
торфяная крошка, молотый диатом,
порошкообразные смеси, используемые
для мастичной тепловой изоляции го-
рячих поверхностей оборудования и тру-
бопроводов). Наиболее перспективны
штучные изделия, изготовляемые в за-
416 Теплоизоляционные работы
иодских условиях по установл. техно-
логии. Теплоизоляция из рыхлых и сып-
учих материалов увеличивает затраты
ручного труда и не гарантирует постоянст-
во свойств набивной или засыпной изо-
ляции в связи с уплотнением и разру-
шением материалов в период эксплуа-
тации. По структуре Т.м. подразделяют на
волокнистые (минер, вата, стекловолокно
и др.), ячеистые (пеностекло и др.),
зернистые (вспученные перлит,
вермикулит и др.), по средней плотности в
сухом состоянии — на группы и марки: I
группа — особо легкие (ОЛ), имеющие
марки 15, 25, 35, 50, 75, 100; II группа —
легкие (Л) — 125,150,175, 200,225, 250,
300,350; Ш группа — тяжелые (Т) — 400,
450, 500, 600. Т.м. с промежуточным зна-
чением средней плотности относят к
ближайшей большей марке. По жесткости
теплоизоляц. изделия подразделяют на
виды исходя из относит, деформации
сжатия под уд. нагрузкой. Осн. направ-
лением развития произ-ва Т.м. является
расширение выпуска высококачеств.
крупноразмерных жестких изделий,
применение к-рых в наибольшей степени
способствует повышению уровня
индустриализации стр-ва.
По теплопроводности Т.м. и изделия
делят на классы [коэфф, теплопровод-
ности А (Вт/м‘К) определяют при 25°С]:
малотеплопроводные (А до 0,058); сред-
нетеплопроводные (А - 0,058—0,116);
повыш. теплопроводности (А - 0,116—
0,2). В эксплуатац. условиях Т.м. должны
быть защищены от проникания влаги, т.к.
их теплопроводность при насыщении во-
дой возрастает в неск. раз. По возгорае-
мости Т.м. подразделяются на три группы:
несгораемые, трудносгораемые и сго-
раемые.
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ РА-
БОТЫ — работы по устройству теплоизо-
ляции трубопроводов, пром, оборудо-
вания и др. В зависимости от размеров
изолируемой поверхности и вида
теплоизоляционных материалов устрой-
ство теплоизоляции производится: уклад-
кой и закреплением крупных изделий за-
водского изготовления (плиты, блоки, сег-
менты), мягких рулонных материалов
(маты, шнуры), мелкоштучных изделий
(кирпич); засыпкой; обмазкой; набрыз-
гом; заливкой. Наиболее трудоемки Т.р.,
связ. с обмазкой и засыпкой. Набрызг и
заливка — методы Т.р., основ, на приме-
нении гл. обр. полимерных теплоизоляц.
материалов в виде отверждающихся пен.
Комплекс Т.р. помимо устройства (нане-
сения) слоя собственно теплоизоляц. ма-
териала включает работы по гидро- и
пароизоляции этого слоя и обеспечению
его защиты от механич. повреждений. На-
несение гидро- и пароизоляц. слоев пре-
дусматривается в тех случаях, когда
теплоизоляц. слой подвергается увлаж-
нению (напр., на трубопроводах, пролож.
на открытом воздухе, под землей и др.).
Защита теплоизоляц. слоя от механич.
повреждений осуществляется облицовкой
его плотными материалами, установкой
спец, защитных кожухов, оштука-
туриванием и др. способами.
В индустр. стр-ве Т.р. выполняются -
преимущественно в заводских условиях, в
процессе изготовления сборных конст-
рукций и изделий. Для монтажной
теплоизоляции выпускаются полностью
готовые элементы, сводящие Т.р. лишь к
закреплению (монтажу) их на изо-
лируемой поверхности, что существенно
повышает произ-сть и качество Т.р.
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ, тепловая
изоляция — защита зданий, тепловых
пром, установок, холодильных камер,
трубопроводов и др. аналогичных уст-
ройств от нежелат. теплообмена с окру-
жающей средой. Напр., в стр-ве и теплоэ-
нергетике Т. необходима для уменьшения
теплопотерь в окружающую среду, в хо-
лодильной и криогенной технике — для
защиты аппаратуры от притока теплоты
извне. Т. обеспечивается устройством
спец, ограждений в виде оболочек, пок-
рытий из теплоизоляционных ма-
териалов, затрудняющих теплопередачу.
Сами теплоизоляц. средства также наз. Т.
При преимуществ, конвективном тепло-
обмене для Т. используют ограждения, со-
держащие слои материала, непроницае-
мого для воздуха; при лучистом теплооб-
мене — конструкции из материалов, отра-
жающих тепловое излучение; при
теплопроводности — материалы с
развитой пористой структурой.
Эффективность Т. при переносе теплоты
определяется термич. сопротивлением R
изолирующей конструкции. Для однос-
лойной конструкции А? = 3/А , где 3 —
толщина слоя изолирующего материала;
А — его коэфф, теплопроводности. Повы-
шение эффективности Т. достигается
применением высокопористых ма-
териалов и устройством многослойных
конструкций с воздушными прослойками.
Задача Т. зданий — снизить потери
теплоты в холодный период года и обес-
печить относит, постоянство темп-ры в
помещениях в течение суток при коле-
баниях темп-ры наружного воздуха.
Применяя для Т. эффективные теплоизо-
ляц. материалы, можно существенно
уменьшить толщину и снизить массу
ограждающих конструкций и т.о. сок-
ратить расход осн. строит, материалов
(кирпича, цемента, стали и др.),
увеличить допустимые размеры сборных
элементов. В тепловых пром, установках
(котлах, печах и т.п.) Т. обеспечивает
значит, экономию топлива, способствует
увеличению мощности тепловых агрега-
тов и повышению их кпд,
интенсификации технологич. процессов,
экономии осн. материалов. Экономия, эф-
фективность Т. часто оценивают коэфф,
сбережения теплоты 7 (01 - 02)/01, где
01 и Qz — теплопотери установки или тру-
бопровода без и с Т. Т. установок, работа-
ющих при высоких темп-рах, способству-
ет также созданию норм, сан.-гигиенич.
условий труда обслуживающего персона-
ла и предотвращению производств, трав-
матизма. Т. трубопроводов и оборудования
тепловых сетей применяется при всех
способах прокладки теплопроводов не-
зависимо от темп-ры теплоносителя.
Область применения Т. определяется
темп-рной стойкостью в-ва, способностью
сохранять первонач. тепловые и механич.
свойства при высоких темп-рах тепло-
носителей. Состояние Т. и ее долговеч-
ность зависят также от режимов работы
установок, оборудования теплопроводов.
ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ
АППАРАТ — см. Теплообменный аппа-
рат.
ТЕПЛОНАПРЯЖЕННО СТЬ ПО-
МЕЩЕНИЯ — уд. хар-ка, определяемая
отношением теплоизбытков помещения к
его внутр, объему. По значению Т.п.
различают теплонапряж. вентилируемые
помещения (Т.п. выше 23 Вт/м3) и нетеп-
лонапряж. (Т.п. ниже 23 Вт/м3). В нек-
рых инж. способах расчета требуемого
воздухообмена в вентилируемом поме-
щении по значению Т.п.и потока явной
теплоты определяют прирост темп-ры по
высоте помещения и, следовательно,
темп-ру уходящего вентиляц. воздуха.
ТЕПЛОНАСОСНАЯ УСТАНОВ-
КА — устройство для передачи внутр,
энергии от энергоносителя с низкой темп-
рой к энергоносителю с высокой темп-рой
при затратах механич. или электрич.
энергии. Применяют для теплоснаб-
жения, вентиляции и кондиционирования
воздуха зданий и сооружений пром., с.-х.,
обществ, и жилого назначения, а также в
пром-сти для термич. разделения в-в; в
процессах сушки и для др. целей. Впервые
в Европе мощная Т.у. применена в
Цюрихе в 1938 для отопления здания.
Принцип действия Т.у. основан на
том, что при подводе низкопотенц. тепло-
ты в испаритель происходит процесс
кипения рабочего тела, пары к-рого
сжимаются в компрессоре с повышением
энтальпии и темп-ры. В конденсаторе
теплота фазового перехода рабочего тела
передается технологич. теплоносителю. В
дроссель-клапане снижаются темп-ра и
давление рабочего тела, поступающего
обратно в испаритель. Круговой процесс
Теплопередача нестационарная 417
Схема теплонасосной установки (а) и цикл теп-
лового насоса на Т-, S-диаграмме (б)
К — конденсатор; И — испаритель; КМ — компрес-
сор; да — дроссельный клапан; Qo и Q — подвод и
отвод тепла
идеальной парокомпрессионной Т.у. на Т,
S-диаграмме: 1—2 — изоэнтропное
сжатие влажного пара от давления в
испарителе до давления в конденсаторе;
2—3 — изобарно-изотермич. конден-
сация рабочего тела; 3—4 — изоэн-
тальпийное расширение в дроссель-кла-
пане до давления в испарителе; 4—1 —
изобарно-изогермич. кипение (испа-
рение) рабочего тела. Осн. термодинамич.
хар-ка Т.у. — коэфф, преобразования, к-
рый определяется отношением теплоты,
отданной в конденсаторе, к затрач. в ком-
прессоре работе. Для оценки эф-
фективности преобразования энергии в
Т.у. использую г понятие эксергетического
кпд — отношение эксергии теплового
потока в конденсаторе к подведенной.
Т.у. классифицируют:
по принципу работы — на термоме-
ханич., использующие процессы повы-
шения и понижения давления рабочего те-
ла; электромагнитные, использующие
пост, или перем, электрич. или магнитные
поля. Термомеханич. Т.у. разделяют на
компресс, (парожидкостные, газожидко-
стные и газовые), сорбц. (абсорбц. и ад-
сорбц.) и струйные (эжекторные и вихре-
вые с замкнутым и разомкнутым конту-
рами). К электромагнитным Т.у. относят
термоэлектрич. системы (основанные на
эффекте Пельтье), магнитокалорич.
(трансформация теплоты осуществляется
последовательным намагничиванием и
размагничиванием парамагнетиков или
ферромагнитных тел), термомагнитиые
(используется эффект Эттингсхаузена
при совместном действии на полупро-
водники магнитного и электрич. полей) и
электрокалорич. (основаны на действии
электрич. поля на сегнетоэлектрики);
по характеру трансформации — на
установки с повышающей и расщепит,
трансформацией. В первом случае тепло-
та, подведенная к установке при темп-ре
Тн, отводится от нее с более высокой темп-
рой Тв- Во втором — к установке под-
водится поток теплоты среднего
14 Заказ 4724
потенциала с темп-рой Тс, к-рый в Т.у.
делится (расщепляется) на 2 потока —
низкого Тн и повыш. Тв потенциала. Рабо-
та осуществляется за счет подведенного
теплового потока среднего потенциала;
по характеру протекания процесса во
времени — непрерывного действия (рабо-
тают постоянно между плановыми оста-
новками, хар-ки меняются в пределах
графиков регулирования) и периодич.
действия (работают по временному
графику, где периоды получения теплоты
(холода) чередуются;
по характеру процесса — с циклич.,
квазициклич. и нециклич. процессами.
В качестве рабочих тел в термоме-
ханич. Т.у. применяют хладагенты — в-ва
и их смеси с гемп-рами кипения Ткю
“ 350... 120 К, криоагенты (Тк < 120 К),
абсорбц. пары в-в — рабочие агенты и аб-
сорбенты (напр., НгО—-LiBr, NH3—Н2О)
и воду (гл. обр. в установках конди-
ционирования воздуха абсорбц. и эжек-
торного типов).
В пром-сти в осн. используют Т.у.
компрессионного, абсорбц. и эжекторного
типов. Особенно распространены комп-
ресс. Созданы полупроводниковые Т.у.
небольшой единичной произ-сти, работа-
ющие в относительно малых интервалах
темп-р Тп и Гн, отличающиеся простотой
устройства и эксплуатации. Они могут
применяться для индивид, теплоснаб-
жения в юж. р-нах.
ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ — движущая-
ся жидкая или газообразная среда, исполь-
зуемая для осуществления процесса теп-
лопереноса. Т. могут служить вода, водя-
ной пар, газы, жидкие металлы, хладоны.
"ТЕПЛООБМЕН — самопроизволь-
ный необратимый процесс переноса
энергии (в форме теплоты) в пространстве
с неоднородным полем темп-ры. В общем
случае Т. может вызываться также нео-
днородностью полей др. физ. величин,
напр. концентрацией (диффуз. термоэф-
фект) . Различают конвективный тепло-
обмен, лучистый теплообмен и теплоп-
роводность.
ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ,
тепломассообменный аппа-
рат — устройство, входящее в состав
кондиционера и предназнач. для передачи
теплоты (холода) от теплоносителя
(холодоносителя) воздуху. Если процесс
переноса теплоты сопровождается перено-
сом (испарением или конденсацией)
влаги, то Т.а. наз. тепломассообменным.
Т.а. существуют двух видов: контактные и
поверхностные. В контактных Т.а. теплов-
лажностная обработка осуществляется
при непосредств. контакте воздуха с
поверхностью воды или водного раствора.
К этому типу аппаратов относятся оросит.
форсуночные камеры, орошаемые на-
садки и пенные аппараты. В поверхност-
ных Т.а. теплообмен воздуха с тепло-
носителем (холодоносителем) осуществ-
ляется через разделяющую их стенку.
Такие аппараты (воздухонагреватели и
воздухоохладители) имеют пучки ореб-
ренных снаружи труб, по к-рым движется
вода, а в межтрубном пространстве — воз-
дух.
ТЕПЛООТДАЧА — конвективный
теплообмен между движущейся средой и
поверхностью ее раздела с др. средой
(твердым телом, жидкостью или газом).
Иногда Т. трактуют более широко, вклю-
чая в нее также и лучистый теплообмен.
Интенсивность теплообмена харак-
теризуется коэфф. теплоотдачи
а = A t , Вт/ (мгК), где q — плотность
потока энергии (плотность теплового
потока); A t —• темп-рная разность между
средой и поверхностью, К.
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА — совокуп-
ность необратимых процессов переноса
теплоты, происходящих в неравномерно
нагретых телах (средах) или между сре-
дами с разл. темп-рами, раздел, промежу-
точным телом. Т. в общем случае является
собират. процессом, включающим все эле-
ментарные составляющие: теплопровод-
ность, конвективный теплообмен,
лучистый теплообмен. В зависимости от
характера протекания процесса различа-
ют теплопередачу стационарную с
неизменной темп-рой в каждой точке в
любой момент времени и теплопередачу
нестационарную, когда темп-рное поле
тела изменяется во времени. Теория Т. и
вытекающие из нее закономерности лежат
в основе изучения процессов тепломассо-
переноса в элементах систем
кондиционирования микроклимата и др.
инж. оборудования. Совместно с общест-
роит. и технич. дисциплинами образует
один из разделов общей теории зданий.
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА НЕСТАЦИО-
НАРНАЯ — неустановившийся тепловой
процесс в телах и средах, характеризуе-
мый изменением темп-ры в пространстве и
во времени. Т.н. возникает в элементах
зданий и инж. оборудования при изме-
нении возмущающих воздействий (темп-
ры внутр, и наружного воздуха, солнечной
радиации, скорости и направления ветра,
при пуске и остановке отопительно-
вентиляц. систем, теплообменных уст-
ройств и др.). Учет нестационарное™ теп-
ловых процессов позволяет обосновать
требуемую теплозащиту ограждений,
тепло- и холодопроиз-сть систем
кондиционирования микроклимата,
режим их функционирования, до-
пустимую продолжительность отклю-
418 Теплопередача стационарная
чения в аварийных условиях и т.п.
В зависимости от характера изме-
нения темп-ры различают следующие
виды неустановившихся тепловых процес-
сов: переходные процессы теплопередачи
непрерывного нагрева (охлаждения) тел
и периодический процесс нестационарной
теплопередачи. Скорость изменения эн-
тальпии тела в любом нестационарном
процессе (скорость перестройки темп-
рного поля) определяется коэфф, темпера-
туропроводности а = к/ср , м1/с, где А —
коэфф. теплопроводности, Вт/(м'К);
ср — объемная уд. теплоемкость,
Дж/(м3,К). При нагреве (охлаждении)
жидких или газообразных сред возникаю-
щая конвекция способствует пространств,
выравниванию темп-ры и ее изменению
только во времени.
Описание процесса Т.н. для тела
определен, геометрии, формы включает
дифференц. уравнение теплопровод-
ности в частных производных, распреде-
ление темп-ры внутри тела в нач. момент
времени (начальное условие) и закон
взаимодействия между окружающей сре-
дой и поверхностью тела (граничные ус-
ловия). Совокупность нач. и граничного
условий наз. краевыми условиями (ус-
ловиями однозначности). Для многослой-
ных тел дополнит, учитывают условия
сопряжения на границах слоев. В случае
необходимости условия однозначности до-
полняют термодинамич. ур-ниями состо-
яния окружающей среды.
Решение задачи Т.н. заключается в
отыскании зависимости изменения темп-
ры и кол-ва переданной теплоты во вре-
мени для каждой точки тела. В этих целях
используют методы: аналитич. (разде-
ления переменных — метод Фурье, метод
источников, операц. и вариац. методы и
др.), полуаналитич. (с использованием
понятия регулярного режима), численные
(метод конечных разностей и элементар-
ных объемов), эксперимент, (метод элек-
тротепловой аналогии). Возможности
аналитич. методов расширяются при
использовании принципа суперпозиции,
отражения, эквивалентности и взаимного
влияния. Многие сложные задачи успеш-
но решают также с помощью ЭВМ.
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА СТАЦИО-
НАРНАЯ — теплопередача между сре-
дами с разл. темп-рами через разделяю-
щую стенку. Характеризуется неизмен-
ными во времени параметрами процесса.
Т.е. устанавливается при длительном под-
держании темп-р теплообменивающихся
сред на одном и том же уровне (теплооб-
менники, отопительные приборы, на-
ружные ограждения зданий при
стабильных темп-pax внутр, и наружного
воздуха и т.п.). Простейший и чаще всего
наблюдаемый одномерный процесс —
теплопередача с изменением темп-рного
поля только в одном направлении. Изо-
термич. поверхности одномерного поля
параллельны поверхностям разделяющей
стенки, а линии тока (теплового потока)
им перпендикулярны. Примером одно-
мерного темп-рного поля может служить
поле плоской стенки, длина и ширина
к-рой намного превышают ее толщину.
При огранич. размерах стенки одномер-
ность нарушается и в зависимости от соот-
ношения ее размеров темп-рное поле на
отд. участках становится двух- или трех-
мерным. В одномерном процессе теплопе-
редачи плотность теплового потока q,
Вт/м2, от более нагретой к менее нагретой
среде пропорциональна разности темп-р
A t (темп-рному напору): q - км, где к —
коэфф, пропорциональности, называе-
мый коэфф, теплопередачи, Вт/(м2,0С).
Величина, обратная коэфф, теплопере-
дачи, называется сопротивлением тепло-
передаче Ro (м20С)/Вт, и определяет
теплозащитные свойства ограждения —
разделяющей стенки. Чем больше Ro, тем
большая разност ь темп-р возникает между
теплообменивающимися средами. По этой
причине в теплообменных аппаратах, где
требуется повыш. интенсивность теплопе-
редачи, предусматриваю г тонкие ме-
таллич. разделяющие стенки с исчезающе
малым сопротивлением теплопровод-
ности (Rcr —> 0) Сопротивление теп-
лопередаче Ro в этом случае определяется
только суммой сопротивлений теплооб-
мену на поверхностях стенки (Кп “ 1 / а п),
обусл. конечными значениями коэфф,
теплообмена а п. Величину а п в общем
случае принимают равной сумме кон-
вективной и лучистой составляющих.
Наружные ограждения зданий, на-
против, должны обладать повыш.
сопротивлением теплопередаче, чтобы
поддержать нужные темп-рные условия в
помещениях. Необходимое сопро-
тивление теплопередаче обеспечивают,
^водя в ограждение дополнит, (помимо
конструктивного) теплоизоляц. слой со
значит, сопротивлением теплопровод-
ности [2?т “ <5т/ Ат, где Зт — толщина
теплоизоляц. слоя, м; А т — коэфф, теп-
лопроводности материала, Вт/(м‘°С)].
Располагать теплоизоляц. слой желатель-
но с наружной стороны ограждения (за
конструктивным), защищая его от атм.
осадков. Такое расположение приводит к
повышению теплоустойчивости ограж-
дения, предотвращению конденсации во-
дяных паров в толще конструкции, устра-
нению замерзания влаги и образования
льда в зоне контакта с конструктивным
слоем. Для уменьшения расхода теплоизо-
ляц. материала в качестве утепляющего
слоя иногда используют замкнутые воз-
душные прослойки незначит. толщины
(не более 0,05—0,07 м). Устройство прос-
Линейное распределение температуры по се-
чению ограждения
лоеж большей толщины нежелательно
вследствие усиления в них конвективного
теплообмена и снижения термин,
сопротивления А?в.п. Повышение Яв.п воз-
можно за счет оклеивания "теплой" повер-
хности прослойки алюминиевой фольгой
(степень черноты е к. 0,08) и располо-
жения прослойки ближе к наружной
поверхности ограждения (в зоне отрицат.
температур). В общем случае
сопротивление многослойной конст-
рукции наружного ограждения теплопе-
редаче складывается из сопротивлений
теплопроводности отдельных материаль-
ных слоев Ri, Воздушной прослойки 7?в.п
(при ее наличии) и теплообмену на внутр.
2?в и наружной Rh поверхностях. Распре-
деление темп-ры по сечению ограждения
легко получить из графика, построенного
в масштабе термин, сопротивлений, вклю-
чая сопротивления теплообмену на повер-
хностях.
Выявленное сопротивление теплопе-
редаче и распределение темп-р спра-
ведливы в случае одномерного темп-рного
поля. В отд. элементах ограждения (на-
ружные углы, откосы оконных проемов,
стыки с внутр, ограждениями и др.) одно-
мерность нарушается, что приводит к
снижению темп-ры на внутр, поверхности
этих элементов и усилению теплового
потока из помещения. Увеличение теп-
лопотери через двухмерный элемент 02м
по сравнению с одномерным 21м той же
площади наиболее просто учиты-
вать с помощью т.н. фактора
формы/- Q2m/<21m = (F/ 3 )2м/(Р/ б )iM,
где (F/ <5 Им — геометрии, параметр двух-
мерного элемента, равный отношению его
площади (ширины по поверхности) к
"толщине" (по направлению теплового
потока); (Fl б Им — то же, одномерного.
При этом ширину двухмерного элемента,
м (по наружному или внутр, обмеру),
принимают равной двум толщинам основ-
ной конструкции ограждения (в
калибрах): af - 22?ОА , где Ro —
сопротивление теплопередаче ограждения
в зоне одномерного поля (м2К)/Вт; А —
теплопроводность материала утепляюще-
го слоя Вт/(м-К). Нулевая изотерма
О “ (/в - t)J(ts - tn) совпадает с внутр.
Теплопровод 419
а y/S
б
2,8
2,6
2,4
2,2
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0.4
0,2
е^о
9-1
1,6 х/6
Ортогональная сетка изотерм
и линий тепловых потоков в
сечении наружного угла одно-
родного ограждения (а) и
изменение относительной
избыточности температуры
(|5) на его глади (/) и по осн
угла (2)
и
О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
термич. границей ограждения, единичная
изотерма — с наружной. В пределах каж-
дого криволинейного квадрата среднее
расстояние между изотермами соответст-
вует среднему расстоянию между
линиями тепловых потоков. Определяя
геометрия, параметр (F /3 )гм отно-
шением числа трубок тока (интервалов
между линиями тепловых потоков) к
числу изотермич. полос (интервалов меж-
ду изотермами) и учитывая, что ана-
логичное отношение в одномерной зоне
стены тех же размеров (Г/ <3 ) 1м “ 2, полу-
чают/М4 -1,18 (по внутр, обмеру) и 0,68
(по наружному обмеру). В пределах двух
калибров от угла ограждения по внутр,
поверхности теплопотери на 18% больше,
а по наружной — на 32 % меньше, чем че-
рез такую же площадь по глади стены.
Темп-ра угла при этом снижается. В пер-
вом приближении ее можно определить по
плотности входящего теплового потока и
нормативному коэфф, теплообмена на
внутр, поверхности. Прямая линия соот-
ветствует изменению темп-ры по сечению
на глади стены в отдалении от угла. Раз-
ность ординат позволяет определить
понижение темп-ры в углу относительно
глади стены. Если темп-ра внутр, углй.
ниже темп-ры точки росы, необходимо
предусмотреть мероприятия по предотвра-
щению конденсации водяных паров и осу-
шению угла (усиление теплозащиты
прилегающей зоны, прокладка стояка
системы отопления и т.п.). Аналогичным
образом определяют факторы формы и для
др. типичных двухмерных элементов. При
наличии в ограждении неск. двухмерных
элементов общие потери теплоты через
сложное ограждение рассчитывают с
помощью приведенного сопротивления
теплопередаче Яо.пр “ rR0, где г — показа-
тель приведения сложного процесса теп-
лопередачи к одномерному. Его значение,
как правило, меньше 1 и в каждом конк-
ретном случае зависит от значений факто-
ров формы и площадей имеющихся двух-
мерных элементов.
ТЕПЛОПОТЕРИ ПОМЕЩЕ-
НИЯ — кол-во теплощы, теряемое в
помещении в течение холодного времени
года, когда темп-ра наружного воздуха
Ниже темп-ры внут^. При пост, темп-ре
внутр, воздуха Т.п. изменяются в
зависимости от темп-ры наружного возду-
ха. Единица измерения — Вт (кВт). Т.п.
возникают, когда теплота теряется через
наружные ограждения помещения, расхо-
дуется на нагревание попадающего в поме-
щение холодного воздуха, материалов,
транспортных средств, изделий, одежды,
затрачивается в технологич. процессах
(напр., при испарении жидкости).
Различаются Т.п. расчетные и текущие.
Расчетные Т.п. определяются при расчет-
ной темп-ре наружного воздуха, по ним
устанавливается тепловая нагрузка
отопительного прибора или установки в
помещении. Текущие Т.п. определяются
при более высокой темп-ре наружного воз-
духа, т.е. являются частью расчетных.
Осн. составляющими расчетных Т.п.
считаются теплопотери через наружные
ограждающие конструкции и на нагре-
вание проникающего в помещение возду-
ха (см. Инфильтрация воздуха через
ограждения). Расчетные Т.п. gorp через
отд. ограждающие конструкции пло-
щадью А, м , определяются по ф-ле
<2огр &A(fc - fc) и(1 + S /3 ), где Л — ко-
эфф. теплопередачи ограждения,
Вт/(м2’°С), численно равный величине,
обратной общему сопротивлению тепло-
передаче ограждений от внутр, воздуха
(темп-ра fc) в наружный (темп-ра fc), ха-
рактеризует плотность теплового потока
на поверхности ограждения при разности
темп-ры внутр, и наружного воздуха, рав-
ной 1°С; п — коэфф., учитыв. положение
наружной поверхности офаждения по
отношению к наружному воздуху; р —
добавочные потери теплоты в долях осн.
потерь, обусловл. ориентацией ограж-
дений по сторонам горизонта, наличием'в
помещении двух и более наружных стен,
поступлением холодного воздуха через ча-
сто открываемые наружные двери и воро-
та. Расчетные Т.п. (Эи, Вт, на нагревание
инфильтрующегося воздуха находят по
ф-ле Qu “ 0,278 Gnc(fc - fc)К, где SCfc —
расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч,
через ограждающие конструкции поме-
щения; с — уд. теплоемкость воздуха,
1 кДж/(кг°С); fc и fc — расчетная темп-ра
воздуха, °C, соответственно в помещении
и наружного; К — коэфф., учитыв.
влияние встречного теплового потока
(напр., 0,8 — для окон с раздельными
переплетами).
ТЕПЛОПРОВОД — труба, предназ-
нач. в теплоснабжении для передачи теп-
лоносителя (горячей воды или пара) пот-
ребителю.. Существуют подземный и над-
земный способы прокладки Т. Подзем-
ный — осн. для городов и нас. пунктов, т.к.
при нем не зафомождается территория, не
ухудшается архитектурный облик жилых
р-нов, снижаются теплопотери за счет теп-
лозащитных свойств грунта. На пром, пло-
щадках этот способ применяется при
наличии проездов, ненасыщ. подземными
коммуникациями. Возможно использо-
вание для технологич. прокладок единых
коллекторов. Промерзание грунта не опас-
но для Т. Чем меньше глубина заложения
тепловой сети, тем меньше объем земля-
ных работ и ниже стоимость ее стр-ва.
Подземные тепловые сети чаще всего
прокладывают на глубине 0,5—2 м ниже
поверхности земли, предпочтительно вы-
ше уровня фунтовых вод. При отсутствии
такой возможности предусматривают
420 Теплопровод
Типы высоких опор
а —жесткие; б—гибкие; в—качающиеся; 1 — анкер-
ные (неподвижные); 2 — промежуточные; 3 — тру-
бопровод
попутный дренаж для понижения уровня
вод в зоне заложения, а для наружных
поверхностей строит, конструкций и за-
кладных деталей.— обмазочную битум-
ную изоляцию. При невозможности уст-
ройства попутного дренажа предус-
матривают оклеенную гидроизоляцию из
битумных рулонных материалов с
защитными ограждениями на высоту,
превышающую макс, уровень грунтовых
вод на 0,5 м, или др. эффективную
гидроизоляцию. Трассу тепловых сетей в
городах и др. нас. пунктах располагают в
отвед. для инж. сетей технич. полосах
параллельно красным линиям улиц, дорог
и проездов вне проезжей части и полосы
зеленых насаждений. Внутри микрорайо-
нов и кварталов трассу тепловых сетей
предусматривают также вне проезжей
части дорог. Заглубление тепловых сетей
от поверхности земли или дорожного пок-
рытия принимают, м, не менее: до верха
перекрытий каналов и тоннелей — 0,5, до
Прокладка трубопроводов малого диаметра на
высоких опорах
1 — несущий вант (из круглой стали); 2 — траверса;
3 — подвеска; 4 — трубопровод; 5 — железобетонная
стойка
верха перекрытий камер — 0,3, до верха
оболочки бесканальной прокладки — 0,7.
Строит, конструкции тепловых сетей при
подземной прокладке принимают сбор-
ными из унифициров. железобет. и бетон-
ных элементов. Каркасы, кронштейны и
др. опорные строит, конструкции под теп-
лопроводы в местах, доступных для
обслуживания, предусматривают из ме-
талла с антикорроз. покрытием, а в местах,
недоступных для обслуживания, — из
сборного и монолитного железобетона.
Подземные Т. прокладывают в проход-
ных, полупроходных и непроходных кана-
лах или бесканальным способом. В жилых
микрорайонах распределит, сети прокла-
дывают иногда в технич. подпольях
(коридорах, тоннелях) зданий, что уде-
шевляет и упрощает их стр-во и эксплуа-
тацию. Конструкция канала полностью
разгружает Т. от механич. воздействия
массы грунта и временных транспортных
нагрузок. Прокладка в каналах обес-
печивает свободное перемещение трубоп-
роводов при темп-рных деформациях как
в продольном (осевом), так и в поперечном
направлениях, что позволяет использовать
их самокомпенсирующуюся способность
на угловых участках трассы тепловой сети.
Несмотря на гидроизоляцию каналов,
естеств. влага, содержащаяся в грунте,
проникает через их наружные стенки,
испаряется и насыщает воздух. При
охлаждении влажного воздуха на перек-
рытиях и стенках канала скапливается
Сечения эстакад
а — одноярусное; б —
двухъярусное; в — трехья-
русное; 1 — продольные
балки; 2 — трубопроводы;
3 — надстройка; 4 —
настил для прохода и
обслуживания
влага. Стекая вниз, она может вызывать
увлажнение изоляции. Для сбора влаги
дну канала придают поперечный уклон не
менее 0,002 в одну сторону, где иногда де-
лают закрытые (плитами, решетками)
лотки, по к-рым вода стекает в сборные
приямки, а затем в водостоки. В проход-
ных каналах должна быть предусмотрена
приточно-вытяжная вентиляция. Прок-
ладка в проходных каналах (тоннелях)
обеспечивает пост, доступ обслуживаю-
щего персонала к трубопроводам для кон-
троля за их работой и ремонта, что обес-
печивает их надежность и долговечность.
Однако стоимость прокладки теплопрово-
дов в проходных каналах, имеющих к тому
же большие габариты, высокая, поэтому
их устраивают при прокладке большого
числа труб в одном направлении, напр. на
выводах с ТЭЦ.
Находящиеся в эксплуатации полуп-
роходные каналы являются переходной
ступенью между проходными и непроход-
ными каналами тепловых сетей, га-
бариты их меньше, чем проходных. Их
применяют для двухтрубных тепловых се-
тей в стесн. условиях местности, на отд.
участках, напр. для прокладки теплопро-
водов под ж.-д. путями, а также под центр,
проездами городских улиц с интенсивным
уличным движением, где затруднено
вскрытие поверхности земли для осмотра и
ремонта трубопроводов. Осмотр и ремонт
теплопроводов в полупроходных каналах
допускаются только при отключении теп-
лоносителя. Проходные и полу проходные
каналы проектируют прямоугольной или
цилиндрич. формы. Все большее развитие
получает бесканальная прокладка теп-
лопроводов.
Надземные Т. применяют на
территориях пром, предприятий, на пло-
щадках, свободных от застроек, вне преде-
лов города или местах, где они не влияют
на архитектурное оформление и не меша-
ют движению транспорта. Надземная Т.
прокладка предпочтительна и в р-нах с вы-
соким уровнем грунтовых вод и с сильно
пересеч. рельефом'местности. Ее преиму-
щества: доступность для осмотра и удобст-
во эксплуатации; потенциальная возмож-
ность в кратчайшие сроки обнаружить и
ликвидировать аварию; удобство исполь-
зования более надежных в работе П-образ-
ных компенсаторов; отсутствие электро-
коррозии от блуждающих токов и кор-
розии от агрессивных грунтовых вод; мень-
шая стоимость сооружения по сравнению
со стоимостью подземных прокладок теп-
ловых сетей. Надземную прокладку осу-
ществляют: на отд. стоящих опорах (мач-
тах) ; на эстакадах с пролетным строением
в виде перегонов, ферм или подвесных
(вантовых) конструкций. На территории
пром, предприятий межцеховые ком-
муникации иногда прокладывают на
кронштейнах, заделанных в стенах
здания. Опоры и мачты выполняют желе-
зобет. или металлич. Для врем, прокладок
применяют дерев, стойки, однако они не-
долговечны. Пролетные строения эстакад
и анкерные стойки (неподвижные опоры),
воспринимающие вертик. и горизонт, на-
грузки, обычно изготовляют металлич.
Осн. вертик. нагрузка от массы труб, теп-
Теплопроводность 421
доносителя, изоляции и небольшая
горизонт., возникающая от трения опор-
ных конструкций труб, ложатся на проме-
жуточные стойки.
Для надземной прокладки Т. на сво-
бодных от застроек площадках применяют
в осн. низкие опоры. В этом случае рассто-
яние в свету от поверхности земли до низа
тепловой изоляции Т. должно быть не ме-
нее 0,35 м. Высокие опоры по принципу
работы подразделяются на жесткие,
гибкие и качающиеся. Жесткие представ-
ляют собой отд. колонны или рамы, прочно
соедин. с фундаментом. При темп-рном
удлинении труб они изгибаются от трения
опорных конструкций трубы и стойки.
Гибкие опоры — стальные стойки жестко
заделаны в фундамент, а их верх
шарнирно соединен с трубопроводом. При
удлинении трубы верх стойки перемеща-
ется с нею, отчего в стойке образуется
изгиб. Качающиеся высокие опоры
состоят из стальной или железобет.
стойки, низ к-рой шарнирно соединен с
фундаментом, а верх — шарнирно с
опирающимся трубопроводом. За счет
поворота вокруг нижнего шарнира стойка
может свободно передвигаться в горизонт,
направлении при перемещении трубопро-
водов из-за изменения темп-ры. Высоту
опор определяют исходя из заданных га-
баритов для проездов. Их рассчитывают на
массу пролета труб, горизонт, осевые и бо-
ковые усилия, возникающие от трения
теплопроводов на подвижных опорах, а
также на ветровую нагрузку. При прок-
ладке труб небольшого диаметра на отд.
опорах промежуточные опоры создаются
посредством вантовых растяжек и подве-
сок. Такая прокладка Т. наиболее эко-
номична, т.к. позволяет значительно
увеличить расстояние между мачтами и
тем самым уменьшить расход строит, ма-
териалов.
Для совместной прокладки тепловых
сетей с трубопроводами разл. назначения
применяются эстакады. В зависимости от
кол-ва одновременно прокладываемых
трубопроводов пролетные строения эста-
кад могут быть одно-, двух- и многоярус-
ными. На нижнем ярусе ближе к краю
обычно прокладывают Т. с более высокой
темп-рой теплоносителя, обеспечивая тем
самым лучшее расположение П-образных
компенсаторов, имеющих разные разме-
ры. Теплопроводы больших диаметров
обычно опираются непосредственно на
стойки эстакад, а малых — на опоры, уло-
женные в пролетном строении. Разме-
щение трубопроводов в поперечном се-
чении эстакады должно быть таким, чтобы
перекос одной стороны (от оси эстакады)
не превышал 30% полной нагрузки на ее
сечение. При большей протяженности эс-
такад пролетные строения разделяют
темп-рными разрывами на блоки. В про-
летных строениях между трубами соору-
жаются проходы шириной не менее 0,6 м,
с к-рых проводится обслуживание армату-
ры, теплоизоляции, опор. Эстакады с про-
ходами по всей длине трассы наз. проход-
ными. При небольшом кол-ве труб
обслуживание трубопроводов произ-
водится с переносных лестниц или площа-
док, такие эстакады наз. непроходными.
При пересечении водного простран-
ства применяются подводные переходы —
проходные тоннели или дюкеры. Первые
выполнены сваркой из стальных листов и
усилены ребрами жесткости, вторые пред-
ставляют собой металлич. цилиндр боль-
шого диаметра с толстой стенкой, также
усил. ребрами жесткости. Проходные тон-
нели сооружаются при большом числе
прокладываемых инж. сетей и длинных
подводных переходах. Такой подводный
теплофикационный тоннель общей
длиной 176 м был проложен в подводной
траншее глубиной 7,5 м от поверхности
Москвы-реки для передачи через нее горя-
чей воды и пара от ТЭЦ-12. Его стальной
цилиндр имеет диаметр 2500 мм, толщину
стенки 12 и 16 мм, ребра жесткости через
каждые 3 м. Масса стальной оболочки с
противокорроз. покрытием 160, чугунных
пригрузов 744 т. В тоннеле размещены два
теплопровода, два паропровода и конден-
сатопровод диаметрами соответственно
500, 400 и 200 мм. Тоннель доступен для
обслуживания и ремонта теплопроводов,
оборудован приточно-вытяжной венти-
ляцией, рассчит. на поддержание внутр,
темп-ры воздуха 40°С при норм, режиме
эксплуатации и 30°С при осмотре и ремон-
тных работах. Бетонный блок в середине
тоннеля фиксирует направление его темп-
рных деформаций. Дюкеры применяются
при пересечении тепловыми сетями и др.
коммуникациями рек. Дюкер —-сложный
инж. комплекс. Погружается на дно на за-
ранее подготовленное гравийное ложе
посредством заполнения водой его внутр,
пространства. Дополнительно пригружа-
ется чугунными или железобет. грузами,
не позволяющимй ему всплыть после
откачки воды. Обслуживание дюкеров
производится из береговых камер. В 70-гг.
дюкеры проложены через р. Витим и Вол-
гу и через Волго-Донское водохранилище.
Т., проложенные в дюкерах, менее надеж-
ны в работе, чем те, что пересекают водо-
емы в проходных тоннелях, т.к. их невоз-
можно осмотреть и в случае необ-
ходимости произвести ремонт.
ТЕПЛОПРОВОД СИСТЕМЫ
ОТОПЛЕНИЯ — один из осн. конст-
руктивных элементов центрального
отопления — труба или канал, предназ-
нач. для подачи теплоносителя с запасом
теплоты (подающий теплопровод) для
отопления здания или его части, группы
помещений или отд. помещения, а также
для отведения отдавшего теплоту тепло-
носителя (обратный теплопровод). В
наиболее распростран. центральных
системах водяного и парового отопления
Т.с.о. подразделяются на магистрали,
стояки, ветви системы отопления, под-
водки к отопительным приборам.
Диаметр Т.с.о. определяют в зависимости
от его тепловой нагрузки.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ УРАВ-
НЕНИЕ — 1) дифференциальное урав-
нение, в частных производных описываю-
щее непрерывный процесс распростра-
нения теплоты в среде. Совместно с на-
чальным и граничными условиями
служит для расчета темп-рных полей в
ограждениях зданий и элементах инж.
оборудования. Чаще всего используется в
одномерной постановке (с изменением
темп-ры t во времени z только в одном на-
правлении х): dt/ <5z - adzt / , где а —
коэфф, температуропроводности, м2/с.
2) Уравнение в конечных разностях,
заменяющее непрерывный процесс теп-
лопроводности дискретными изме-
нениями параметров в отд. точках:
Az£ Mz--a дЛ/( Ах)2, где Д2£ —изме-
нение во времени темп-ры в центре эле-
ментарного слоя толщиной Дх; Az— вы-
бранный интервал времени; А Л — вто-
рая конечная разность темп-р между эле-
ментарными слоями по координате
(разность разностей). Т.у. в конечных раз-
ностях является приближенным. Исполь-
зуется при расчете с помощью ЭВМ темп-
рных полей методами сеток, аналогий.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ — один из
видов теплопередачи в неравномерно на-
гретой неподвижной среде вследствие теп-
лового движения и энергетич. взаимо-
действия между микрочастицами. В газах
перенос теплоты Т. происходит путем
столкновения и диффузии молекул, в ме-
таллах — в осн. электронами про-
водимости, в диэлектриках и жидкостях
— колебаниями кристаллич. решетки. В
классич. теории Т. игнорируют молеку-
лярным строением в-ва и рассматривают
его как сплошную среду (континуум), к к-
рой применимы положения и законы, ус-
тановленные из опыта, показывающего,
что передача теплоты Т. происходит по
кратчайшему пути (нормали) к изо-
термич. поверхности от более нагретых
участков к менее нагретым. Для изотроп-
ной среды справедлив закон Фурье, сог-
ласно к-рому вектор плотности теплового
потока пропорционален и противополо-
жен градиенту темп-ры. Последний также
является вектором, направл. в сторону воз-
растания темп-ры. Его составляющие по
осям координат равны соответствующим
частным производным и находятся в пря-
мой зависимости от характера распреде-
ления темп-р. Выявление темп-рного поля
422 Теплоснабжение
и темп-рных градиентов в каждой точке
исследуемого пространства в любой мо-
мент времени является основной задачей
теории Т. В простейшем случае одномер-
ного стационарного темп-рного поля в
однородной стенке толщиной <5 с
плоскими изотермич. границами закон
Фурье имеет вид q - Пт A t, где q — плот-
ность теплового потока, Вт/м , At — раз-
ность темп-р на поверхностях стенки, К;
Пт “ Л /<5 — показатель проводимости
теплоты Т., ВтАм^К) [здесь Л — Т. ма-
териала стенки, Вт/(мгК). См. также
Теплофизические характеристики ма-
териалов] .
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ — обеспе-
чение теплотой потребителей, осуществ-
ляемое системой теплоснабжения. Теп-
лота передается с помощью теплоносите-
лей, в качестве к-рых используют горячую
воду или водяной пар. Системы, транс-
портирующие и распределяющие горячую
воду, наз. водяными. Если теплота переда-
ется с помощью водяного пара, система
теплоснабжения наз. паровой. Тепло-
носители с требуемыми параметрами
(темп-рой и давлением) получают на
источниках теплоты систем теплос-
набжения, где теплота сгорания органич.
топлива трансформируется в энтальпию
теплоносителя. Для < его нагрева на
источниках теплоты могут быть использо-
ваны: теплота, выделяемая при ядерных
реакциях расщепления в реакторах на
атомных станциях; тепло Земли (геотер-
мальная вода); тепло Солнца; вторичные
энергетические ресурсы пром, пред-
приятий. Однако преобладающая часть
источников теплоты использует органич.
топливо.
Под Т. жилых, коммун, и обществ,
зданий понимаются подача и распреде-
ление теплоты с целью отопления,
вентиляции и горячего водоснабжения, а
под Т. пром, потребителей — также пода-
ча и распределение пара (реже горячей во-
ды) по теплоизолирующим установкам.
Подача горячей воды и пара осуществля-
ется с учетом режимов работы потребите-
лей теплоты, что обеспечивается и конт-
ролируется автоматикой (См. Авто-
матизация подпитки, Автоматизация
систем теплоснабжения, Авто-
матизация тепловых пунктов, Авто-
матическое включение резерва). Удов-
летворить теплотой перечисл. потребите-
лей могут централизованные системы
теплоснабжения, имеющие источник
теплоты, и тепловые сети, по к-рым теп-
лоноситель транспортируется к разл.
объектам, установкам и подсистемам. Де-
централизов. системы могут выполнять
лишь отд. задачи: отопление зданий, горя-
чее водоснабжение, обеспечение теплом
мелких установок. Централизов. системы,
осуществляющие комбиниров. выработку
электрич. и тепловой энергией, наз.
теплофикационными системами. Тепло-
фикация обеспечивает существ, сокра-
щение расхода топлива на электро- и Т. го-
родов, что имеет не только экономич., но и
весьма важное экологии, значение. Эко-
лог. эффект централизов. теплоснабжения
проявляется особенно в городах с разновы-
согной застройкой. Это объясняется слож-
ностью отвода продуктов сгорания от боль-
шого числа котельных установок, распо-
лагаемых в зданиях, при децентрализов.
Т. Поэтому преимуществ, областью децен-
трализов. Т. являются малоэтажная за-
стройка и сельские поселки.
ТЕПЛОСЧЕТЧИК — устройство
для измерения кол-ва тепловой энергии,
отпущенной источником теплоты
системы теплоснабжения или использов.
потребителем. Принцип действия Т. осно-
ван на реализации математич.
зависимости, связывающей кол-во тепло-
ты с объемным расходом и разностью эн-
тальпий теплоносителя в подающем и
обратном трубопроводах при соответству-
ющих темп-pax. Т. состоит из измерителя
расхода проходящего теплоносителя с
преобразователем, двух датчиков темп-ры
и вычислителя с отсчетным устройством. В
качестве измерителя расхода могут
применяться водосчетчики с дистанц. вы-
ходом, дифференц. манометры с измерит,
диафрагмой, ультразвуковые или индукц.
расходомеры; в качестве датчиков темп-
ры — термопреобразователи сопро-
тивления. Измерители кол-ва теплоты
представляют собой счетные устройства
электронного типа. По принципу действия
такая конструкция Т. относится к однопо-
точным двухточечным приборам учета
теплоты и применяется при условии
равенства расходов теплоносителя в пода-
ющем и обратном трубопроводах. Если это
условие не выполняется, как, напр., в
открытых системах теплоснабжения,
то для учета теплоты следует применять
двухпоточные трехточечные приборы, а
при отсутствии — 2 однопоточных двухто-
чечных прибора.
Т. обеспечивает также возможность
передачи показаний о мгновенном расходе
тепловой энергии в виде унифицирован-
ного сигнала в информац.-измерит. систе-
мы (АСУ).
ТЕПЛОТА, количество теп-
лоты — энергетич. хар-ка процесса ак-
кумуляции и теплообмена, определяемая
кол-вом энергии, к-рое получает (отдает)
тело в процессе теплоаккумуляции. В
отличие от внутр, энергии Т. — функция
процесса: кол-во сообщенной телу Т.
зависит не только от того, каковы началь-
ное и конечное состояния тела, но и от вида
процесса. Элементарное кол-во Т., сооб-
щаемой телу в однофазном агрегатном со-
стоянии, — dQ ~ CdT, где С — теплоем-
кость тела в рассматриваемом процессе;
dT — малое изменение темп-ры тела.
ТЕПЛОТА ПЛАВЛЕНИЯ — кол-во
теплоты, к-рое необходимо подвести к
твердому кристаллич. в-ву при пост, дав-
лении, чтобы перевести его в жидкое сос-
тояние. Т.п. единицы массы в-ва наз.
удельной (массовой).
ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ — кол-во
теплоты, выделяющейся при полном сго-
рании топлива1, измеряется в джоулях.
Т.е., отнесенная к единице массы или
объема топлива, наз. удельной теплотой
сгорания. Т.е. — важнейший показатель
практич. ценности топлива. Кол-во тепло-
ты, выделяющейся при сгорании топлива,
зависит от его состава. Различают низшую
и высшую Т.е. Вода, содержащаяся в
топливе и образующаяся при сгорании во-
дорода топлива, переходит в продукты сго-
рания в парообразном виде. Если пар из
продуктов сгорания конденсируется, то
кол-во выделившейся теплоты харак-
теризуется высшей Т.е. QB. Если пар не
конденсируется, то Т.е. называется
низшей Т.е. QH. Низшая и высшая Т.е. свя-
зана след, зависимостью:
-k(W +9Н), где W — кол-во воды в
топлйве, мае. %; Н — кол-во водорода в
топливе, мае. %; к — коэфф., равный
25 кДж/кг. В нашей стране, ФРГ и др.
странах тепловые расчеты обычно ведут по
низшей Т.е.; в США, Великобритании,
Франции — по высшей. Т.е. может быть
отнесена к рабочей массе топлива £)р, т.е.
к топливу в том виде, в каком оно поступа-
ет к потребителю; к сухой массе топлива
£)с; к горючей массе топлива Qr, т.е. к
топливу, не содержащему влаги и золы.
Для приближ. подсчетов Т.е. определяют
поэмпирич. формулам; напр. Т.е. твердых
и жидких видов топлива вычисляют по
формуле Д.И.Менделеева, кДж/кг,
Qp - 81СР + ЗООНр - 26(ОР - 8РЛ) -
-6(9НР+ И/р), где СР, Нр, ОР, 8РЛ, Wp —
содержание в рабочей массе топлива угле-
рода, водорода, кислорода, летучей серы и
влаги, мае. %.
Для сравнительных расчетов исполь-
зуют т.н. условное топливо.
ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ МАТЕ-
РИАЛА — его свойство сопротивляться
темп-рным изменениям, когда
периодически меняется тепловой поток на
поверхности бесконечно толстого слоя это-
го материала. Хар-кой Т.м. является ко-
эффициент теплоусвоения материала.
ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ОГРА-
ЖДЕНИЯ — свойство ограждения сохра-
нять относит, постоянство темп-ры при
периодич. изменении тепловых воз-
Теплоустойчивость помещения 423
действий со стороны наружной и внутрен-
ней сред помещения. Во-первых, расс-
матривается сквозное проникание тепло-
вой (температурной) волны от наружной
среды к внутр, поверхности конструкции.
Т.о. в данном случае проявляется в том, что
по мере прохождения волны амплитуды
колебаний темп-ры и теплового потока
уменьшаются, а фазовые углы гармоник
все более увеличиваются, т.е. колебания
темп-ры в каждом последующем по ходу
волны сечении отстают во времени от ко-
лебаний в предыдущем. Хар-ками этого
процесса являются затухание и запазды-
вание во времени тепловой волны. Чем они
больше, тем меньше колебания темп-ры и
теплового потока на внутр, поверхности
ограждения.
При конструировании наружного
ограждения предусмотрена проверка его
теплоустойчивости по отношению к сквоз-
ному прониканию наружных тепловых
воздействий в расчетных условиях тепло-
вого периода, когда предполагаются уста-
новившиеся на длит, время ясные безоб-
лачные дни. Расчетной кривой изменения
наружной темп-ры является правильное
гармонии, колебание условной темп-ры
наружной среды с амплитудой, определя-
емой как сумма амплитуд темп-ры наруж-
ного воздуха и эквивалентной темп-ры
солнечного облучения. При этом в качест-
ве амплитуды темп-ры наружного воздуха
принимают половину макс, суточного раз-
маха темп-ры в июле, а амплитуду эквива-
лентной темп-ры солнечного облучения
рассчитывают исходя из разности макс, и
среднего значений суммарной (прямой и
рассеянной) солнечной радиации, прихо-
дящейся в июле на вертик. ограждение за-
падной ориентации (для стен) или на
горизонт, ограждение (для покрытий).
В р-нах со среднемесячной темп-рой
июля 21 °C и выше в жилых домах, лечеб-
ных и детских дошкольных учреждениях,
домах для престарелых и инвалидов, в
производств, зданиях, где должны соблю-
даться оптим. нормы темп-ры и относит,
влажности воздуха, амплитуда колебаний
темп-ры внутренней поверхности (наруж-
ных стен с тепловой инерцией ограждения
D < 4 и покрытий с D < 5) не должна пре-
вышать нормативную, иметь макс, зна-
чение 2,5°С и уменьшаться для р-нов со
средней темп-рой июля более 21 °C.
Оценка теплоустойчивости по отно-
шению к сквозному прониканию тепловых
волн важна также для определения тепло-
вой нагрузки на системы вентиляции и
кондиционирования воздуха за счет теп-
лопередачи суточных колебаний темп-ры
наружного воздуха и интенсивности сол-
нечного облучения наружной поверхности
ограждения. Учет теплоустойчивости поз-
воляет сделать расчет нестационарного
теплового режима ограждения и обосно-
ванно снизить расчетную нагрузку по
сравнению с полученной из расчета теп-
лопередачи стационарной при макс, за
сутки значениях темп-ры наружного воз-
духа и интенсивности солнечной
радиации.
При тепловых воздействиях, направ-
ленных из помещения, интерес представ-
ляет колебание темп-ры на внутр, поверх-
ности стенки. Т.о. по отношению к внутр,
воздействиям проявляется в том, что при
гармония, поступлениях теплового потока
на поверхность ограждения темп-ра этой
поверхности изменяется также гар-
монически, но с нек-рым отставанием от
гармоники теплового потока. Половину
периода теплота передается от нагретой
поверхности в глубь ограждения, т.е. акку-
мулируется им, а вторую половину повер-
хность отдает аккумулиров. теплоту. Хар-
кой теплоустойчивости ограждения в этом
процессе является коэффициент теплоус-
воения поверхности ограждения У. Чем
больше коэфф, теплоусвоения У, тем
меньше колебания темп-ры на его внутр,
поверхности.
ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ПОМЕ-
ЩЕНИЯ — его свойство поддерживать
относит, постоянство темп-ры при изме-
нении теплового воздействия на него.
Различают Т.п. по отношению к периодич.
изменениям наружных и внутр, тепловых
воздействий. По отношению к первым Т.п.
целиком зависит от теплоустойчивости его
наружных ограждений, в частности от за-
тухания и запаздывания тепловой (тем-
пературной) волны в них. Через наруж-
ные ограждения проникают колебания
тепловых потоков от среды,
формирующиеся за счет колебаний темп-
ры наружного воздуха и интенсивности
солнечной радиации. Чем больше тепло-
устойчивость (т.е. чем. больше затухание
тепловых волн) наружных ограждений,
тем с меньшей амплитудой изменяются
теплопоступления, проникающие через
эти ограждения. Амплитуду колебаний
теплопоступлений в помещение через пос-
ледние можно считать векторной суммой
колебаний теплопоступлений через каж-
дое наружное ограждение (т.е. при
суммировании учитывается несовпадение
во времени отд. слагаемых).
Т.п. по отношению к внутр, тепловым
воздействиям проявляется в реакции на
периодич. изменения тепловых потоков
внутри помещения. Такими изменя-
ющимися тепловыми потоками являются,
напр,, теплопостуйления от некруглосу-
точно работающих технологич. оборудо-
вания, освещения, систем конди-
ционирования микроклимата, перио-
дически пребывающих в помещении лю-
дей, солнечной радиации, проникающей
через лучепрозрачные ограждения, а так-
же теплопоступления через наружные
ограждения за счет теплопередачи и т.д.
Осн. хар-ками Т.п. в этом случае являются
показатель теплоусвоения помещения
Уп и показатель теплопоглощения поме-
щения Рп. Чем больше Т.п. по отношению
к внутр, тепловым воздействиям (т.е. чем
больше Уп и Рп), тем меньше амплитуды
колебаний темп-ры воздуха At 0 и поверх-
ностей, обращенных в помещение (ограж-
дений, мебели, оборудования):
Атос. Атв = Aq/Рп; Ат в - Aq/ Уп, где Aq —
амплитуда колебаний теплового потока
внутри помещения. Метод теории тепло-
устойчивости позволяет рассчитать
вклад отд. теплопоступлений в суммарное
значение Ат и Атос.
Для сокращения нагрузок на системы
поддержания микроклимата в разл. ус-
ловиях в большинстве случаев желательна
высокая теплоустойчивость наружных
ограждений по отношению к внешн. теп-
ловым воздействиям. Чтобы уменьшить
колебания темп-ры воздуха и поверхно-
стей помещения и тем срезать пики тепло-
вых нагрузок на системы
кондиционирования микроклимата, же-
лательна высокая теплоустойчивость по
отношению к внутр, тепловым воз-
действиям. В отд. случаях увеличение теп-
лоустойчивости по отношению к коле-
баниям внутр, теплопоступлений (в сово-
купности с др. мероприятиями) позволяет
сократить установочную мощность систем
в 1,5—2 раза. Напр., в жарком континент,
климате при подаче прохладного ночного
воздуха настилающимися струями на теп-
лоустойчивые стены и потолки внутр, слои
этих ограждений активно охлаждаются.
Днем значит, часть теплопоступлений
нейтрализуется возвратом акку-
мулированного в ограждениях холода ноч-
ного воздуха.
Для зданий, функционирующих
только в дневное время (магазины, спорт,
сооружения, административные, учебные
и т.п. здания), снижения расходов тепло-
ты на отопление можно достичь, приме-
няя периодич. режим его работы. В рабо-
чее время в помещениях этих зданий под-
держивается нормируемая темп-ра, а в не-
рабочее — система отопления
выключается полностью или частично. В
результате темп-ра воздуха и ограждений
снижается. Перед нач. след- рабочего дня
необходимо разогреть помещение. Чем
больше Т.п. по отношению к внутр, тепло-
вым воздействиям, тем продолжительнее
и мощнее должен быть разогрев и тем
меньше экономия теплоты. Поэтому при
периодич. отоплении зданий рекоменду-
ется низкая теплоустойчивость поме-
щения по отношению к внутр, воз-
действиям. Напр., отделка внутр, поверх-
ностей ограждений легкими материалами
(акмиграновые потолки, ковровые полы и
т.п.) позволит помещению быстрее нагре-
ваться перед рабочим днем при меньших
424 Теплоутилизатор с промежуточным теплоносителем
затратах теплоты. В то же время сохраня-
ется требование высокой тепло-
устойчивости ограждений по отношению
к наружным воздействиям, к-рая предотв-
ратит резкое остывание помещения при
внезапном похолодании.
Поступления лучистой и кон-
вективной теплоты в помещение вызывает
разл. колебания темп-ры воздуха и внутр,
поверхностей ограждений. При коле-
баниях конвективного теплового потока
амплитуда темп-ры воздуха Ащ будет
больше амплитуды темп-ры поверхностей
Ат ос, при колебаниях теплопоступлений
от излучающего источника (напр., от сол-
нечной радиации, проникающей через
окна), наоборот, Атос > Ata. При
кондиционировании темп-ра воздуха под-
держивается постоянной. Теплота
отводится из помещения путем кон-
векции. Если возмущающим тепловой
режим помещения является лучистый
поток,, то система кондиционирования
воздуха должна ассимилировать кон-
векцией тепловой поток, амплитуда к-рого
в (Уп/ А +1) раз меньше, чем возмущаю-
щего лучистого (здесь А -2 «кА, т.е.
сумме произведений коэфф, конвективно-
го теплообмена а к и площадей А поверх-
ностей, обращенных в помещение).
ТЕПЛОУТИЛИЗАТОР С ПРОМЕ-
ЖУТОЧНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ —
устройство, передающее теплоту от
источника к потребителю с помощью про-
межуточного рабочего тела — жидкости,
циркулирующей в замкнутом контуре,
состоящем из циркуляционного насоса,
трубопроводов и теплообменных аппа-
ратов, размещенных в нагреваемой и
охлаждаемой средах. Такие тепло-
утилизаторы получили широкое распро-
странение, поскольку позволяют приме-
нять любые теплообменники и циркуляц.
насосы общепромышл. назначения при
значит, расстояниях между источниками
и потребителями теплоты. Этот принцип
используют в разветвл. системах
теплоутилизации, включающих неск.
источников и потребителей теплоты с
разл. хар-ками.
При утилизации теплоты вытяж-
ного воздуха для нагревания приточного
воздуха могут применяться теплооб-
менники рекуперативного или контактно-
го типа. Возможны также установки смеш.
типа, когда один теплообменник рекупе-
ративного, а др. контактного типа. Проме-
жуточный теплоноситель должен быть
безвредным, дешевым, иметь темп-ру за-
мерзания ниже миним. темп-ры в расчет-
ном режиме и не вызывать большой кор-
розии материалов трубопроводов и тепло-
обменников. При темп-ре теплоносителя
в расчетном режиме до 5°С применяют во-
ду, при темп-рах ниже 5°С — растворы со-
Теплоутилизатор с промежуточным тепло-
носителем
а — рекуперативного типа; б — контактного типа; 1,
4—теплообменники в канале вытяжного и приточ-
ного воздуха; 2 — обводная линия (байпас); 3 —
датчик регулятора температуры; 5 — циркуляц. на-
сос; б — терморегулятор; 7 — трехходовый
регулирующий клапан; 8 — сепаратор (каплеу-
ловитель); 9—орошаемая насадка; 10 — бак с водой
лей и гликолей. При охлаждении вытяж-
ного воздуха ниже темп-ры точки росы
возможно образование конденсата, а прц
более низких темп-рах и обледенение
части теплообменной поверхности. В этом
случае для удаления конденсата предус-
матривают одну из след, мер: байпас по
Технологическая схема
нагревания приточного
воздуха в теилоутилиза-
тораж с промежуточным
теплоносителем
1 — вентилятор вытяжной;
2 — рекуператор водовоз-
душный в канале вытяжно-
го воздуха; 3 — вентилятор
приточный; 4 — дополнит,
воздухонагреватель; 5—
рекуператор водовоздущ-
ный в канале приточного
воздуха; 6,10 — фильтры в
канале вытяжного и
приточного воздуха; 7—
подпиточньгй насос; 8 —
циркуляц. насосы; 9—
расширит, бак; Т — датчик
температуры; А Р —
датчик перепадов; М —
привод вентиляторов, насо-
сов и регулирующих клапа-
нов; TH, Т21 — трубопрово-
ды горячей и обратной во-
ды сети теплоснабжения;
Т12,722—то же, для проме-
жут. теплоносителя
теплоносителю или приточному воздуху,
увеличение расхода теплоносителя в
циркуляц. контуре, предварит, подогрев
промежуточного теплоносителя или
приточного воздуха в дополнит, водо- или
воздухоподогревателе. В одной из возмож-
ных технологич. схем утилизации теплоты
вытяжного воздуха для борьбы с обледе-
нением увеличивают расход промежуточ-
ного теплоносителя при включении второ-
го параллельно установл. циркуляц. насо-
са от датчиков перепада давления, измеря-
ющих разность давления до и после тепло-
обменника в канале вытяжного воздуха.
Очистка вытяжного и приточного воздуха,
а также его дополнит, подогрев после тепл-
оутилизатора осуществляются обычными
способами. Темп-ру приточного воздуха
можно рехулировать изменением расхода
промежуточного воздуха или его до-
полнит. подогревом до или после
теплоутилизатора, байпасированием по
приточному или вытяжному воздуху либо
обычным способом при наличии дополнит,
воздухонагревателя после теплоутилиза-
тора.
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАК-
ТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ — пока-
затели, характеризующие интенсивность
теплообменных процессов в материалах. К
осн. показателям относятся: теплопровод-
ность и теплоемкость. Теплопроводность
А, Вт/(м'°С), численно характеризуется
плотностью теплового потока, проходяще-
го через однородную стенку толщиной 1 м
при темп-рном градиенте, равном 1 °C.
Для строит, и теплоизоляц. материалов
находится в пределах 0,03—3 Вт/(м'°С).
Наименьшее значение теплопроводности
имеет роздух [0,025—0,028 Вт/(м'°С)],
наибольшее — металлы. С увеличением
пористости сухого материала его теплоп-
роводность снижается. При значит,
увеличении пористости усиливается кон-
вективный теплообмен в порах и
снижение теплопроводности замедляется,
а при сквозных сообщающихся порах воз-
можно его повышение. С увеличением
влажности материалов воздух в порах
вытесняется более теплопроводной влагой
и теплопроводность повышается. Вл аж-
Теплоэлектроцентраль 423
ность материала зависит от его сорбц- спо-
собности и условий эксплуатации. В
зависимости от влажностного режима
помещений и влажностной зоны места
стр-ва различны условия эксплуатации.
Соответствующие им значения равновес-
ной массовой влажности и теплопровод-
ности материалов указываются в нор-
мативах, где они приведены при нулевой
темп-ре материалов. С повышением темп-
ры усиливаются все виды теплообмена и
теплопроводность увеличивается. Особен-
но заметно повышение Л для пористых
материалов. При отсутствии эксперимент,
данных можно воспользоваться ф-дой Л t -
-Ao(l + /31), где Л о — теплопроводность
при О °C; t — средняя темп-ра материала в
конструкции, °C; р — коэфф., принима-
емый для большинства материалов рав-
ным 0,0025.
Объемная теплоемкость ф,
Дж/ (м3К), равна произведению массовой
уд. теплоемкости с, Дж/ (кг’К), на плот-
ность материала р , кг/м3, и характеризу-
ет его теплоинерц. свойства. Среди обыч-
ных материалов и сред наибольшей уд.
теплоемкостью обладает вода, наимень-
шей — металлы. С увеличением влаж-
ности материала его теплоемкость возра-
стает.
Используемые в расчетах теплопере-
дачи нестационарной показатели темпе-
ратуропроводности, тепловой активности,
теплоусвоения и др. являются производ-
ными от основных. Коэфф, температуроп-
роводности а" Л /с р, м2/с, характеризует
скорость изменения энтальпии материала
и используется для расчета темп-рных
полей в переходных процессах теплопере-
дачи и процессах непрерывного нагрева
(охлаждения) тел. Показатель тепловой
активности е - уТф , Дж/ (mzK’c1/z) , наз.
также коэфф, аккумуляции теплоты,
наиболее удобен в расчетах контактной
теплопроводности. Отношение показате-
лей тепловой активности двух полуог-
ранич. тел, приведенных в соприкосно-
вение, позволяет сразу выявить темп-ру в
•плоскости контакта, к-рая затем под-
держивается постоянной в течение всего
нестационарного процесса. Коэфф- тепло-
усвоения s ~ у/ИлХсрТТ , Вт/ (мгК) [где
Т — период колебаний, с], используется в
расчетах периодических процессов не-
стационарной теплопередачи.
ТЕПЛОФИКАЦИОННЫЙ КО-
ТЕЛ — котлоагрегат ТЭЦ, обеспечива-
ющий одновременное снабжение паром
теплофикац. турбин и произ-во пара или
горячей воды для технологии., отопит, и
др. нужд. В отличие от котлов конденсац.
электростанций в качестве питательной
воды для Т.к. обычно используют возвра-
щаемый загрязн. конденсат. Для таких
условий работы наиболее пригодны бара-
банные котлоагрегаты со ступенчатым
испарением, с помощью к-рых можно по-
лучить чистый нар при сравнительно не-
большой продувке котла. Для установл. на
ТЭЦ Т.к. с преобладающими отопит, на-
грузками характерно различие сезонных
(зимйих и летних) режимов работы, что
затрудняет пост, работу Т.к. на оптим.
режимах. Поэтому на большинстве ТЭЦ
Т.к. имеют поперечные связи по пару и во-
де. В нашей стране на ТЭЦ наиболее рас-
пространены барабанные котлы пароп-
роиз-стыо 420 т/ч и выше, давлением пара
14 МПа, темп-рой 560°С. С 70-х гг. на
мощных ТЭЦ с преобладающими отопит,
нагрузками при возврате почти всего кон-
денсата в чистом виде применяют моно-
блоки с прямоточными котлами. К Т.к.
можно отнести и пиковые водогрейные
котлоагрегаты, к-рые используют /для до-
полнит. подогрева воды при повышении
тепловой нагрузки сверх наибольшей,
обеспечиваемой отборами турбин. При
этом вода нагревается сначала паром в во-
доподогревателях до 120°С, а затем до
150—170°С в котлах, к-рые обычно уста-
навливают рядом с гл. корпусом ТЭЦ; в
случае задержки сооружения ТЭЦ водо-
грейные Т.к. используют для временного
обслуживания р-на вместо квартальных
котельных. Применение сравнит, деше-
вых пиковых водогрейных Т.к. для снятия
кратковрем. пика тепловых нагрузок поз-
воляет резко увеличить время использо-
вания осн. теплофикац. оборудования и
повысить экономичность его эксплуа-
тации.
ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЬ
(ТЭЦ) — тепловая электростанция, выра-
батывающая электрич. энергию и тепло-
ту, отпускаемую потребителям в виде
пара и горячей воды. Использование отра-
бот. теплоты паровой турбины является
отличит, особенностью ТЭЦ и наз.
теплофикация. Комбиниров. произ-во
энергии двух видов способствует более
экономичному использованию топлива по
сравнению с его использованием при раз-
дельной выработке электроэнергии на
конденсац. электростанциях (ГРЭС) и
тепловой энергии в котельных установ-
ках. Замена мелких котельных цент-
рализованной системой теплоснабжения
способствует экономии топлива,
снижению загрязнения воздушного бас-
сейна, улучшению сан. обстановки.
Исходный источник энергии на
ТЭЦ — органич. топливо (на паро-
турбинных и газотурбинных ТЭЦ) либо рас-
щепляющееся (ядерное) топливо (на
АТЭЦ). Наиболее распространены паро-
турбинные ТЭЦ. Различают ТЭЦ пром,
типа — для снабжения теплотой
предприятий и отопит, типа—для обогрева
и снабжения горячей водой жилых и
обществ, зданий. Отопление от ТЭЦ эко-
номичнее, чем от индивид, и даже цент-
рализов. котельных, т.к. на ТЭЦ сетевая во-
да подофевается отработавшим паром,
темп-ра к-рого немногим выше темп-ры се-
тевой воды. Теплота от пром. ТЭЦ передает-
ся на расстояние неск. км (преимуществен-
но паром), от отопит. — до 20—30 км (горя-
чей водой). Осн. оборудование паро-
турбинных ТЭЦ — турбоагрегаты,
преобразующие энергию рабочего тела
(пара) в электрич. энергию, и котлоагрега-
ты, вырабатывающие пар для турбин. В со-
став турбоафегата входят паровая турбина и
синхронный генератор. Паровые турбины,
используемые на ТЭЦ, наз.
теплофикационными. Отобр. пар использу-
ют для производ. и отопит, нужд потребите-
лей, для собств. нужд ТЭС (на подофев
питательной воды, ее термин, дегазацию в
деаэраторах, питание эжекционных уста-
новок, конденсаторов и т.д.). Место отбора
(ступень теплофикац. паровой турбины)
выбирают взависимости оттребуемых пара-
метров пара. Отработ. теплоту теплофикац.
турбины с противодавлением используют
полностью для нужд произ-ва или отопит,
системы. Однако электрич. мощность,
развиваемая такими турбинами, зависит от
тепловой нагрузки, и при отсутствии пос-
ледней (напр., в летнее время на отопит.
ТЭЦ) они не вырабатывают элекфич. мощ-
ности. Поэтому турбины с противодав-
лением применяют при достаточно равно-
мерной тепловой нагрузке, обеспеч. на все
время действия 1ЭЦ (т.е. преимущественно
на пром. ТЭЦ). Работаютони обычно парал-
лельно с конденсац. теплофикац. паровой
турбиной. У теплофикац. турбины с конден-
сацией и отбором (или отборами) пара для
снабжения теплотой потребителей исполь-
зуется лишь пар отборов, а теплота конден-
сац. потока пара отдается охлаждающей во-
де и теряется. Для сокращения потерь теп-
лоты такие турбины большую часть времени
должны работать по "тепловому" фафику,
т.е. с миним. пропуском пара в конденсатор.
Паровые турбины с конденсацией и отбором
пара получили преимущественное распро-
странение на ТЭЦ как универсальные по
возможным режимам работы. Их использо-
вание позволяет регулировать тепловую и
элекфич. нагрузки практически не-
зависимо одна от др.; в частном случае при
пониж. тепловых нагрузках или при их
отсутствии ТЭЦ может работать по
"электрическому" графику с необходимой
полной или почти полной электрич. мощно-
стью. Электрич. мощность теплофикац.
турбин в отличие от конденсац. выбирают не
по заданной шкале мощностей, а по кол-ву
расходуемого или свежего пара. Именно по
этому параметру унифицированы крупные
теплофикац. турбоагрегаты. Тепловая на-
грузка на отопит. ТЭЦ в течение года нерав-
номерна. Для снижения затрат на осн. энер-
гетич. оборудование часть теплоты (40—-
50%) в периоды повыш. нагрузки подают
426 Термическая нейтрализация вредных примесей
потребителям отпиковых водогрейных кот-
лов. Долю теплоты, отпускаемой осн. энер-
гетич. оборудованием при наибольшей на-
грузке, определяет коэфф, теплофикации
ТЭЦ. Подобным же образом можно покры-
вать пики тепловой (паровой) пром, на-
грузки пиковыми паровыми котлами сред-
него давления. Теплота может отпускаться
по двум схемам: при открытой — пар от
турбин направляют непосредственно к пот-
ребителям; при закрытой — теплоту к теп-
лоносителю подводят через теплооб-
менники. Выбор схемы в значит, мере опре-
деляется водным режимом ТЭЦ.
На ТЭЦ используют твердое, жидкое
котельное или газообразное топливо.
Вследствие близости ТЭЦ к нас. пунктам на
них стремятся применять мазут и особенно
газ, менее загрязняющие атмосферу выбро-
сами. ТЭЦ обычно отстоят от источников во-
доснабженияназначит. расстояниях, поэто-
му на большинстве из них применяют обо-
ротную систему водоснабжения с искусств,
охладителями — градирнями. Прямоточ-
ное водоснабжение на ТЭЦ встречается ред-
ко. В качестве ТЭЦ могут работать также га-
зотурбинные (для привода электрич. гене-
раторов используют, газовые турбины),
парогазовые (оснащ. паротурбинными и га-
зотурбинными агрегатами) электростанции
и АЭС. В нашей стране ТЭЦ — основное
производственное ^звено в системе цент-
рализов. теплоснабжения.
ТЕРМИЧЕСКАЯ НЕЙТРАЛИЗА-
ЦИЯ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ — комп-
лекс способов очистки газов или воздуха от
горючих примесей, основ, на высокотемп-
рном сжигании их за счет окисления.
Применяется для очистки газов от легко-
Простейшие схемы теплоэ-
лектроцентрали (ТЭЦ) с
различными турбинами и
схемами отпуска пара
а— турбина с противодав-
лением и отбором пара,
отпуск тепла по открытой
схеме; б — коиденсац.
турбина с отбором пара,
отпуск тепла по открытой и
закрытой схемам; 1 — паро-
вой котел; 2 — пароперегрева-
тель; 3 — паровая турбина;
4 —электрический генератор;
5 — регулируемый производ-
ственный отбор пара на тех-
нологические нужды про-
мышленности; 6—
регулируемый тепло-
фикационный \ отбор на
отопление; 7—тепловой пот-
ребитель; 8 — конденсатный
насос; 9 — бак питательной
воды; 10 — питательный на-
сос; 11 — подогреватель высо-
кого давления; 12 — деаэра-
тор; 13 — подогреватель
низкого давления; 14 — сете-
вой подогреватель; 15 —
отопительная нагрузка; 16 —
сетевой насос; 17 — конденса-
тор
окисляемых токсичных, а также дурно
пахнущих в-в. Преимущества методов
прямого сжигания: относит, простота ап-
паратуры и универсальность использо-
вания (на работу термич. нейтрализаторов
мало влияет состав обрабатываемых га-
зов) . Эти методы применимы для очистки
любых газов и паров, продукты сжигания
к-рых менее токсичны, чем исходные в-ва.
Их используют при концентрации го-
рючих в-в в очищаемых газах, не выходя-
щей за пределы воспламенения.
Горючие примеси сжигают в термич.
нейтрализаторах газовых выбросов, к-рые
подразделяют на: камерные печи; печи с
использованием циклонного принципа
смешивания газов; печи со струйным
смешиванием газов; системы очистки вы-
бросов в технологич. топках; регене-
ративные установки термич. нейт-
рализации; комбиниров. установки нейт-
рализации; открытые факелы. Конст-
рукция нейтрализатора должна
обеспечивать необходимое время пребы-
вания в нем (обычно 0,1—0,5 с, иногда до
1 с) обрабатываемых газов при темп-ре,
гарантирующей возможность достижения
заданной нейтрализации; рабочая темп-
ра ориентирована на нижний предел само-
воспламенения нейтрализуемых газовых
смесей и превосходит темп-ру воспламе-
нения на 100—150°С. В отдельных случа-
ях отходящие газы со значит, содер-
жанием горючих компонентов могут
применяться как топливо. Прямое
сжигание газовых выбросов с использо-
ванием дополнит, топлива целесообразно,
когда нейтрализуемые компоненты вы-
бросов могут обеспечить не менее 50%
общего тепловыделения. После сжигания
газы дополнит, очищают в абсорберах или
адсорберах.
ТЕРМИЧЕСКАЯ СУШКА ОСАД-
КОВ — процесс, обеспечивающий обезза-
раживание и значит, сокращение объема
осадков сточных вод. Осадок после
термич. сушки представляет собой не-
загнивающий, свободный от гельминтов и
патогенных микроорганизмов сыпучий
материал влажностью 10—40%. Благода-
ря удалению из осадков при сушке боль-
шей части влаги их масса уменьшается в
неск. раз. Высушенные осадки в отличие
от исходных не обладают адгезией к ме-
таллам и др. материалам и не слипаются.
Это значит, облетает их; транспортировку
и дальнейшую утилизацию в качестве
удобрения, в произ-ве строит, материалов
и т.д. Как правило, термич. сушке подвер-
гают осадки после механич. обез-
воживания. Т.е.о. производят на установ-
ках, состоящих из сушильного аппарата
(сушилки), подогревателей, скрубберов,
дутьевых устройств, конвейеров и бун-
керов.
В зависимости от способа подвода
теплоты сушильные аппараты делят на
кондуктивные и конвективные. К к о н -
дуктивным сушилкам относятся:
вакуумные, вальцевые, скребковые и шне-
ковые. В вакуумных сушилках (СВИР-4к,
СВТР-10В) процесс сушки осадка
происходит в вакууме, создаваемом кон-
денсацией вторичного пара в барометрич.
конденсаторе. Сухой осадок влажностью
30—40% выгружается гребками на кон-
вейер. Уд. расход теплоты на 1 кг испарен-
ной влаги равен 2350 кДж. Основными не-
достатками вакуум-сушилок являются
низкая произ-сть, периодичность работы и
вследствие этого высокая стоимость
сушки. Вальцевая сушилка представляет
собой медленно вращающийся полый ба-
рабан — валец, обогреваемый изнутри
паром с темп-рой 150—170°С. Проч-
ность сушилки при темп-ре пара 152°С и
времени сушки 0,85 мин составляет
34 кг/ч с 1 м2 барабана, напряжение по
испаряемой влаге — 29 кг/ (мгч). Недо-
статок вальцевой сушилки состоит в
низкой произ-сти и создании в рабочей зо-
не неблагоприятных условий для
обслуживающего персонала. Более
широкое распространение получили
конвективные сушилки, к-рые
делятся на стационарные и динамические.
К первой группе относятся сушилки с
фильтрующим слоем (барабанные, много-
подовые, ленточные, петлевые и др.); ко
второй — сушилки со взвешенным слоем
(кипящим и фонтанирующим), рас-
пылит. сушилки, а также пневмосушилки.
В сушилках второй группы продолжитель-
ность процесса меньше, чем в аппаратах
первой группы.
В технологии Т.с.о. с целью
Термовлагопроводность 427
Технологическая схема сушки
1 — дутьевой вентилятор; ,2 — газовая горелка; 3 —
выносная топка; 4 — ленточный конвейер; 5 — бун-
кер загрузки; 6 — сушильный барабан; 7 — сборная
камера выгрузки и дезодорации; 8 — "горячий"
циклон; 9— бункер; 10— газоводяной рекуператор;
11 — бак-аккумулятор; 12 — труба Вентури; 13 —
скруббер-каплеуловитель; 14 — дымосос; 15 — ды-
мовая труба; 16 — бункер-накопитель; 17 — шнеко-
вый питатель; 18 — закрытый конвейер; 19 — насос;
20 — радиальный уплотнитель; 21 — шлюзовый за-
твор; 22 — скребковый конвейер
снижения энергозатрат применяют
различные методы подготовки осадка:
предварит, нагрев, вибрационную или
магнитную обработку, введение ПАВ, до-
бавление ретура — 20—70% сухого в-ва
пылеобразной фракции осадка, образую-
щейся в процессе сушки и отделяемой в
циклоне при Очистке потока газовоздуш-
ной взвеси. Барабанные сушилки, выпу-
скаемые отечеств, пром-стью диаметром
1—3,5 и длиной 4—27 м, работают по схе-
ме с прямоточным движением осадка и
сушильного агента, в качестве к-рого
применяют топочные газы. Частота вра-
щения барабана 1,5—8 мин'1. Сушильный
барабан устанавливают наклонно к
горизонту (макс, угол наклона 3—4°). Для
измельчения, перемешивания и предотв-
ращения налипания осадка в сушилке до-
полнительно устанавливают цепи, свобод-
но подвешиваемые к внутр, поверхности
барабана. Расчетная нагрузка на 1 м3 бара-
банной сушилки — 60 кг влаги в 1 ч; влаж-
ность осадка, %: поступающего — 78—
80, после термической сушки — 20—25;
темп-ра сушильного агента (дымовых га-
зов) , °C: на входе в сушилку — 700—800,
на выходе из нее — 250. Барабанные
сушилки имеют большую единичную
произ-сть, но малое напряжение по влаге,
что обусловливает их большие габариты,
массу и металлоемкость. Эти сушилки
требуют высоких капит. затрат, имеют
низкий кпд и сложны в эксплуатации.
Наиболее эффективны конвективные
сушилки динамич. чипа: распылит., пнев-
матич. (трубы-сушилки), сушилки со
встречными струями, сушилки с кипящим
и фонтанирующим слоями. Распылит,
сушилки применяют для сушки уплотнен-
ного избыточного активного ила влажно-
стью не менее 94%. Темп-ра тепло-
носителя после газовой топки равна 300—
350°С, а при контакте с илом в сушилке не
превышает 150°С. На выходе из аппарата
темп-ра отходящих газов снижается до 75—
90°С. Влажность высушенного ила 5—10%.
Высушенный ил совместно с отработанным
теплоносителем отводится в циклон, где вы-
гружается через бункер. К недостаткам рас-
пылит. сушилок относятся: низкий кпд, гро-
моздкость, наличие быстровращающихся
частей в зоне высоких темп-р, создание не-
благоприятных сан.-гигиенич. условий в
местах выгрузки высушенного продукта, не-
обходимость дополнит. обработки ила (гра-
нулирование) для последующего его
использования. Пневматич. сушилки (тру-
бы-сушилки со встречными струями) пред-
назначены для сушки обезвоженных осад-
ков сточных вод и представляют собой
вертик. трубу, по к-рой снизу вверх движет-
ся смесь топочных газов и взвеш. в их потоке
частиц осадка. При прохождении по трубе
осадок в течение неск. секунд высушивается
до влажности 5—10 % и отделяется от отхо-
дящих газов в сепараторе. Эти сушилки
являются простыми по конструкции и эф-
фективными аппаратами. Однако они име-
ют ряд недостатков: большую высоту, труд-
ность регулирования процесса сушки, вы-
сокий расход электроэнергии. Недостат-
ками сушилок со встречными струями
являются измельчение осадка и образование
значит, кол-ва пыли, а также необходимость
дезодорации отходящих газов.
Сушилки с кипящим слоем для осад-
ков сточных вод имеют круглую или пря-
моугольную в плане форму постоянного
или расширяющегося по высоте сечения.
Процесс сушки осуществляется на слое
зернистого материала, в качестве к-рого
может служить сам высушенный осадок
или инертный материал — песок, стек-
лянные шарики, фторопластовая крошка
и т.д.
Обезвоженный осадок подают в
сушилку шнековым питателем; сгущен-
ный осадок — с помощью форсунок в слой
или на слой инертного материала.
Сушилки с кипящим слоем позволяют по-
лучить высушенный осадок заданного гра-
нулометрия. состава. Процесс сушки воз-
можен как с применением ретура, так и без
него. Основными недостатками сушилок с
кипящим слоем являются: сложность гра-
нулирования обезвож. осадков; неравно-
мерное распределение их по всему
кипящему слою; неравномерность вре-
мени пребывания частиц осадка в
кипящем слое, из-за чего вероятна выгруз-
ка влажных и недосушенных частиц.
При Т.с.о. происходит выделение
большого кол-ва компонентов, к-рые мо-
гут загрязнять окружающую воздушную
среду: летучие в-ва, пыль, пары влаги,
продукты горения топлива. Поэтому уста-
новки Т.с.о. должны быть оборудованы
системой сооружений, обеспечивающих
очистку выделяемого парогазового потока
от пыли и токсичных соединений. Рацион,
технология процесса сушки должна вклю-
чать также утилизацию теплоты отходя-
щего парогазового потока.
ТЕРМОВЛАГОПРОВОДНОСТЬ —
процесс влагопереноса в материале, обусл.
наличием градиента темп-ры. Такой вла-
гоперенос осуществляется за счет переме-
щения влаги в виде пара, жидкости и пле-
нок и происходит по механизмам неизо-
термического скольжения пара, тер-
модиффузии пара в капиллярах,
термокапиллярного течения пленок. Т.
количественно характеризуется термог-
радиентным коэффициентом. Наиболее
распространено определение этого коэфф,
для модели, использующей два частных
потенциала влажности: потенциал влаго-
переноса и темп-ру. В этом случае плот-
ность потока влаги представляется в виде
Ц--Ж-(Ат/Ст)ЖТ,
где <50 — термоградиентный коэфф., отне-
сенный к потенциалу влагопереноса, 1 °C;
0 — потенциал влагопереноса, °М; 2т —
коэфф, влагопроводности (отнесенный к
потенциалу), кг/(м-с?М); ст — УД- изо-
термич. влагоемкость, 1 /°М.
Для практического определения тер-
моградиентного коэфф, необходимо знать
зависимость влагопереноса от влажности
428 Термоводозабор
материала и темп-ры. Если такая
зависимость известна, то
дв - Ст (68/6Т) и при ст~
- (6 и/6 в )т.
При небольшой влажности ма-
териала термоградиентный коэфф,
увеличивается при повышении влаж-
ности, достигает нек-рого макс, значения,
а затем уменьшается. Зависимость термог-
радиентного коэфф, от влажности опреде-
ляется капиллярно-пористой структурой
материала.
ТЕРМОВОДОЗАБОР— одна или
неск. специально оборудов. геотермаль-
ных скважин на месторождении геотер-
мальной воды, предназн. для подачи гео-
терм. теплоносителя на нужды теплос-
Схема кольцевого термоводозабора
1 — эксплуатационные скважины (радиус располо-
жения гаке); 2 — нагнетательные скважины (радиус
расположения гнагн); 3 — первичная тепловая сеть;
4 — центральный геотермальный тепловой пункт;
5 — первичная тепловая сеть
набжения зданий и сооружений. В
зависимости от технологии разработки ме-
сторождения Т. может включать либо
только эксплуатац. скважины (при са-
моизливе или насосной откачке геотерм,
воды), либо эксплуатац. и нагнетат.
скважины (при обратной закачке геотер-
мальной воды). Кроме скважин и тепло-
вых сетей на Т. может быть располож.
центр, геотерм, тепловой пункт с тепло-
обменными аппаратами, насосами, ба-
ками, фильтрами и др. оборудованием. В
системах с обратной закачкой использует-
ся линейное или кольцевое размещение
геотерм, скважин.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБРА-
БОТКА ВОЗДУХА — процессы изме-
нения состояния воздуха в отд. аппаратах
кондиционеров. Различают четыре Про-
цесса обработки: нагрев воздуха, охлаж-
дение воздуха, увлажнение и осушка воз-
духа. Первые два в поверхностных тепло-
обменных аппаратах совпадают с изов-
лажностным процессом, протекающим
при пост, влагосодержании. Увлажнение
воздуха чаще всего осуществляется по изо-
термическому и изоэнтальпийному про-
цессам. В первом случае процесс
происходит в контактных аппаратах при
обработке воздуха разбрызгиваемой
рециркуляц. водой. Изотермич. процесс
протекает при непосредств. подаче в воз-
дух водяного пара. Охлаждение, увлаж-
нение и осушка воздуха возможны в
результате политропного процесса изме-
нения состояния воздуха, к-рый осущест-
вляется в контактных аппаратах. При этом
направление процесса (увлажнение или
осушка) зависит от нач. темп-ры воды.
ТЕРМОСТАТ — прибор, используе-
мый для поддержания пост, темп-ры в
помещении либо для включения-выклю-
чения насоса или компрессора в системах
активного и пассивного солнечного отоп-
ления и горячего водоснабжения, в хо-
лодильном агрегате или теплонасосной
установке. В частности, применяются Т. с
биметаллич. пластиной, включающие и
выключающие источник теплоты при
отклонении темп-ры в помещении от за-
данного уровня.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВЫХ
СЕТЕЙ — комплекс мероприятий, осу-
ществляемых при эксплуатации гор.
систем распределения газа с целью соз-
дания предпосылок для безопасного про-
ведения эксплуатац. работ и предотвра-
щения возможности возникновения
аварий, связ. со специф. свойствами газа.
Потенц. опасность, возникающая при экс-
плуатац. работах, связана со способностью
при определ. условиях образовывать взры-
воопасные смеси. Предупредит, ме-
роприятия по предотвращению угрозы
взрыва осуществляют в двух направ-
лениях. Одно из них — исключение воз-
можности образования взрывчатых смесей
в газопроводе в момент проведения на нем
огневых работ, др. — предотвращение ве-
роятности появления источника воспла-
менения при наличии в газопроводе
взрывчатой смеси. Предотвращения обра-
зования в газопроводе взрывчатой смеси
достигают проведением на нем огневых
работ при поддержании давления газа,
исключающем проникновение в газопро-
вод воздуха, либо при вытеснении из него
остатков горючего газа, для чего осущест-
вляют продувку газопровода воздухом или
инертным газом.
Одно из гл. условий безопасности
эксплуатации газовых сетей — обязатель-
ная спец, подготовка работников газового
хозяйства.
Ремонтные работы на газовых сетях
газоопасны. Под газоопасными понимают
работы при наличии или возможном выде-
лении газа. К ним также относят присо-
единение газопроводов к действующим
сетям, замену отд. участков действу-
ющих газопроводов. Профилактич.
осмотр заключается в систематич. провер-
ке газопроводов и смежных с ними соору-
жений на наличие в них газа. Широко рас-
пространено определение технич. состо-
яния подземных газопроводов с помощью
приборов.
ТИРИСТОРНОЕ УПРАВЛЕ-
НИЕ — управление электроприводами
посредством тиристоров — управляемых
полупроводниковых приборов. С их
помощью осуществляется бесконтактное
управление, в т.ч. включение или выклю-
чение силовых электрич. машин й аппара-
тов. Напр., можно менять (регулировать)
в широких пределах скорость вращения
валов электродвигателей вентиляторов и
насосов.
ТОПКА — устройство для сжигания
органич. топлива для получения высоко-
темп-рных продуктов сгорания, теплоту
к-рых используют для преобразования в
механич. и электрич. энергию или для тех-
нологич. целей. ТеплообменвТ. осложнен
тем, что одновременно происходят горение
и движение топлива. В общем случае Т.
представляет собой камеру, в к-рую пода-
ют твердое, жидкое котельное или газо-
образное топливо и окислитель, обычно
воздух. В Т. котлоагрегатов продукты
сгорания отдают теплоту теплоносителю
(вода, пар), циркулирующему по трубам
(экранам), к-рые размещают на стенах
камеры. Суммарная площадь поверхно-
стей стен Ест равна сумме площадей всех
поверхностей, ограничивающих ее
активный объем: экраниров. и неэк-
раниров. стен, свода (потолочное перек-
рытие), выходного окна (перекрытым
Топка с зажигательным поясом
1 —топочные экраны; 2—горелки;.?—зажигат. пояс
Топливное хозяйство 429
фестоном или первым рядом труб кон-
вективной поверхности нагрева), пода или
верхней половины холодной воронки
(нижняя часть камерных топок), а если
слоевая топка — площади зеркала го-
рения (поверхности . слоя горящего
топлива). Лучевоспринимающая площадь
поверхности топочного объема 7’лт, м2,
равна сумме лучевоспринимающих пло-
щадей поверхности /л отдельных ее участ-
ков: Глт ” 2 Гл- Отношение площади стен
топочной камеры, занятой луче-
воспринимающими поверхностями 7-лт, к
полной площади ее стен Мт паз. степенью
экранирования топки ж *• FnT/FCT. В
отличие от газовых и мазутных в пылеу-
гольных Т. во избежание шлакования кон-
вективных поверхностей нагрева продук-
ты сгорания должны иметь темп-ру мень-
шую, чем темп-ра плавления шлака. Для
этого стены Т. сплошь покрывают топоч-
ными экранами. В процессе эксплуатации
они загрязняются, что приводит к умень-
шению тепловосприятия экранов. В ряде
случаев часть экранов ошиповывают и за-
крывают огнеупорной массой (зажигал,
пояс), что также приводит к уменьшению
их эффективности, к -рое учитывают при
расчете, вводя коэфф, загрязнения и за-
крывания экранов £ • Значение коэфф. £
зависит от типа экранов и вида сжигаемого
топлива и может изменяться от 0,65 для
гладкотрубных экранов при сжигании га-
зообразного топлива до 0,1 для экранов,
закрытых шамотным кирпичом при
сжигании всех видов топлива. Предель-
ную' темп-ру дымовых газов (теоретич.
темп-ра горения, жаропроиз-сть топлива)
Та в Т. определяют по ф-ле Та QT/(1 +
+ aLo)Cr, где Qr теплота сгорания
топлива; а — коэерф. избытка воздуха;
La — теоретически необходимый расход
воздуха; Ст — средняя теплоемкость то-
почных газов.
Практически темп-ра в Т. ниже из-за
потерь теплоты от хим. неполноты сго-
рания топлива и на наружное излучение
топочной камеры. Темп-ра горения может
быть повышена путем предварит, подогре-
ва воздуха или топлива. Для более полного
использования топлива топочный процесс
ведут с избытком воздуха (см. Ко-
эффициент избытка воздуха), т.е. кол-во
воздуха, фактически подаваемого в Т.,
больше теоретически необходимого для го-
рения. Для интенсификации горения воз-
дух обогащают кислородом. Осн. хар-
ками, определяющими эффективность и
экономичность работы Т., являются:
форсировка или тепловое напряжение се-
чения Т. (в плане) Q/F, где Q — кол-во
теплоты, выдел, при полном сгорании
топлива; F — площадь сечения (для слое-
вой топки F — площадь поверхности горя-
щего слоя топлива), а также тепловое на-
пряжение топочного объема Q/V (здесь
К — объем топочной камеры). По
организации топочного процесса Т. котло-
агрегатов подразделяют на 3 основные
группы: слоевые, факельные и вихревые.
Для удаления из топки газообразных про-
дуктов сгорания применяют дымовые
трубы и дымососы. При газоплотном эк-
ранировании Т. движение дымовых газов
обеспечивается вентиляторами (котлоаг-
регаты с наддувом); в этом случае топоч-
ная камера находится под давлением 3—
5 кПа. См. также Вихревая топка, Камер-
ная топка, Слоевая топка, Топка мазут-
ная и Факельная топка.
ТОПКА МАЗУТНАЯ — камерная
топка, применяемая в котлоагрегатах
любой паропроиз-сти для сжигания ма-
зута. Состоит из топочной камеры, лу-
чевоспринимающих поверхностей и
форсунок. Топочную камеру и луче-
воспринимающие поверхности нагрева
выполняют так же, как при сжигании
пылевидного топлива, с той лишь
разницей, что низ камеры ограничивают
горизонт, или слегка наклонным поддо-
ном. В котлах небольшой паропроиз-сти
под топки часто не экранируют, чтобы
упростить экранную систему. Форсунки
размещают на стенах топки и по се уг-
лам. При сжигании мазута на трубах эк-
ранов и пароперегревателей образуются
плотные отложения (корки), к-рые
уменьшают коэфф, теплопередачи,
вследствие чего повышается темп-ра
уходящих газов и уменьшается кпд агре-
гата. Для удаления корок в мазут добав-
ляют спец, присадки, в результате чего
отложения становятся рыхлыми и легко
удаляются обдувкой.
ТОПЛИВНИК ПЕЧИ — камера
отопительной печи для сжигания
топлива, имеющая отверстия для его за-
грузки, подвода воздуха для горения,
отвода продуктов сгорания. В процессе
горения топлива горячие дымовые газы
нагревают стенки дымооборотов печи,
теплота передается через стенки Т.п. в
помещения и частично аккумулируется.
Т.п. подразделяются па слоевые (горение
в осн. в слое твердого топлива) и
факельные (горение пылевидного и газо-
образного топлива в факеле). Воздух
для горения топлива подается к слою или
факелу из поддувала печи через ко-
лосниковую решетку. Размер и форма
Т.п. изменяются в зависимости от вида
топлива: получаемое при горении уд.
тепловое напряжение объема Т.п. Q/V,
Вт/м , должно обеспечивать высокий
кпд (ок. 90%). Т.п. отопит, печей мощ-
ностью более 3000 Вт выкладывают (или
футеруют изнутри) из огнеупорного
кирпича. В верхней части Т.п. для
сжигания влажного топлива уста-
навливают паровыпускную щель.
ТОПЛИВНОЕ ХОЗЯЙСТВО теп-
лю вых станций (котельных) — соо-
ружения, устройства и механизмы, необ-
ходимые для приема, разгрузки, хра-
нения, перемещения и подачи топлива в
котельные и топки котлов, а также,для его
обработки и подготовки к ржиганию.
Принцип, схема Т.х. зависит от вида,
свойств и способа сжигания топлива,
произ-сти котельной и ее расположения, а
также способа доставки топлива. В общем
случае Т.х. разделяют на след, участки:
узел доставки и приема поступающего
топлива (разгрузка); склады топлива; уст-
ройства для подачи топлива в помещение
геплостанций (топливоподача); первич-
ная подготовка топлива; учет прибываю-
щего и расходуемого топлива; подготовка
топлива к сжиганию; подача топлива в
топку. Принцип, технологач. схема ком-
поновки оборудования Т.х. может иметь
неск. вариантов, но в общем случае
состоит из вагонных весов, через к-рые
проходит все поступающее топливо, поме-
щения для размораживания вагонов с
топливом в зимнее время, приемно-разг-
рузочного устройства, дробильной уста-
новки и склада. При сжигании твердого
топлива в слое система пылеприготов-
ления в теплостанции отсутствует. Все
поступающее твердое топливо до разг-
рузки должно быть взвешено. Топливо, до-
ставляемое по ж.д., разгружают на эстака-
де котельной. Простейшая из них — на-
сыпь высотой 1~3 м с улож. на ней ж.-д.
путями. Длина эстакады обусловливается
суточным расходом топлива и должна
обеспечить возможность одновремен, раз-
грузки неск. вагонов. Иногда вместо эста-
кады сооружают закрытые разгрузочные
сараи для размораживания топлива.
После разгрузки топливо подают с
помощью автопогрузчиков, грейферных
кранов, конвейеров или др. механизмов на
склад, с к-рого по мере необходимости его
подают в бункеры сырого угля и из них че-
рез систему пылеприготовления в топки
котельной установки. Запас топлива, рас-
ходуемого в периоды перерывов в его пос-
туплении, хранят на территории котель-
ной либо поблизости от нее на специально
сооруж. для этого складах. Уголь, сланцы
и торф хранят на открытом воздухе в шта-
белях. В соответствии с назначением не-
зависимо от вида топлива склады разделя-
ют на базисные — для длит, планового
хранения, для обеспечения группы ко-
тельных при длит, задержках в его достав-
ке и расходные (оперативные) —- для хра-
нения эксплуатац. запаса топлива, пот-
ребляемого котельной в отд. дни или часы
при кратковрем. задержках в поступлении
топлива. При доставке топлива автотранс-
портом расходные склады проектируют не
более суточного расхода; при доставке по
ж.д. — не более 14-суточного. Резервные
аварийные склады в зависимости от сте-
430 Топливо
пени надежности доставки топлива про-
ектируют с одно-, двухнедельным или ме-
сячным запасом топлива. В домовых
отопит, котельных при установке котлов
под зданиями склады топлива располага-
ют в смежных с котельными помещениях.
В крупных отд. стоящих котельных склады
топлива сооружают открытыми на спец,
подготовл. ровных незатопляемых пло-
щадках, имеющих дренажи для отвода ат-
мосферных и грунтовых вод.
При длит, хранении топлива в штабе-
лях и бункерах могут происходить его са-
монагревание и самовозгорание. Во избе-
жание самовозгорания сроки хранения
разл. категорий топлива ограничивают:
бурые длиннопламенные угли — 4—12,
газовЬге каменные угли — 12—36, ант-
рациты и каменные тощие угли — 25—
Збмес.
ТОПЛИВО — горючие в-ва, осн. со-
ставляющим к-рых является углерод, вы-
деляющий при сгорании теплоту- В теп-
лоэнергетич, установках выделившаяся из
Т. тепловая энергия применяется для
получения водяного пара или горячей во-
ды, используемых в технологич. процес-
сах для отопления зданий и для произ-ва
электроэнергии. Т. разделяют на 2 группы:
горючее и расщепляющееся (ядерное).
Горючее выделяет теплоту при взаимо-
действии с др. в-вом (окислителем); при
этом хим. компоненты горючего переходят
в его окисли. В энергетич. установках
окислителем, как правило, служит воздух,
содержащий 21 % (по объему) кислорода,
и в особых случаях — чистый кислород. Т.
горючее делят на неорганич. и органич. К
первому относят неорганич. в-ва и их ком-
позиции, к-рые при взаимодействии с
окислителем выделяют большое кол-во
теплоты. Такими в-вами могут быть
алюминий, магний, железо и др. металлы.
При произ-ве тепловой энергии для теп-
лоснабжения на ТЭЦ, ТЭС, производств, и
отопит, котельных используют в осн.
природное органич. Т. Органич. Т. делят
на природные ископаемые угли, горючие
сланцы, торф, газ, нефть, древесину,
растит, отходы и искусственное топливо,
к-рое в свою очередь подразделяют на ком-
позиц. и синтетич.
Природное Т. содержит углеводород,
углерод, водород, их смеси, По агрегатно-
му состоянию его разделяют на твердое,
жидкое котельное и газообразное
топливо. Отличит, особенностью твердых
и жидких Т. является сложность органич.
в-в, входящих в их состав. Газообр. Т.
представляет собой механич. смесь угле-
водородов и оценивается по их доле в Т. По
составу органич. Т. делится на горючую и
негорючую части. Горючая часть (твердо-
го и жидкого Т.) — органич. соединения,
образов. 5 хим. элементами: углеродом,
водородом, серой, кислородом и азотом,
при этом кислород и азот не участвуют в
экзотермич. реакциях и поэтому являются
как бы внутр, балластом Т. Горючая часть
включает также нек-рые минер, со-
единения, взаимодействующие с кислоро-
дом воздуха при высокой темп-ре со
значит, тепловыделением. Негорючая
часть Т. — влага, минер, часть, образую-
щая при сгорании золу. Влажность и золь-
ность даже в пределах одного сорта Т. под-
вержены значит, колебаниям. Влагу, со-
держащуюся в Т., разделяют на внешн. и
внутр, (гигроскопич.). Внешн. попадает в
Т. при его добыче, транспортировке и хра-
нении. Кол-во ее колеблется в широких
пределах (1—40 %). Эта влага может быть
удалена при сушке Т. Внутр, влага связана
как с органич. частью Т., так и с минер,
примесями в нем. К ней относят кол-
лоидную и гидратную влагу. Первая
присутствует в Т. в виде гелей. Кол-во ее
зависит от природы и наличия влаги в атм.
воздухе. Гидратная влага хим. связана с
минер, примесями. Содержание ее вТ. не-
велико, при его сушке часть коллоидной
влаги испаряется, содержание гидратной
влаги не меняется. Состав твердого и
жидкого Т. обычно выражают в % по мас-
се, при этом за 100% принимают Т. с
таким содержанием влаги и золы, с к-рым
оно сжигается в топках. Важнейшая хар-
ка практич. ценности Т. — теплота сго-
рания. Для сравнит, расчетов используют
понятие условное топливо. Уровень обра-
зований ,воды, золы и SO2 на единицу
теплоты сгорания Т. (на единицу мощ-
ности котла) оценивают привед. хар-ками
Т.: влажностью ГУпр, зольностью АПр и
сернистостью Snp.
Качество каменных углей харак-
теризуется выходом при их нагревании без
доступа воздуха летучих в-в, переходящих
в газо- или парообразное состояние. По
свойствам нелетучего остатка судят о спе-
каемости данного угля, т.е. о его пригод-
ности для коксования. Окисляемость Т.
при обычных темп-рах определяет спосо-
бы и сроки его хранения. При высокой
окисляемое™ Т. может воспламеняться.
Возможность получения высоких темп-р
при сжигании Т. зависит от жаропроиз-
сти — максим, темп-ры, теоретич.
достигаемой при полном сгорании Т. в воз-
духе; при этом выделяемая теплота полно-
стью расходуется на нагрев образующихся
продуктов сгорания. При сжигании в виде
пыли затрата энергии на пылеприготов-
ление топлива обусловливается его размо-
лоспособностью. При слоевом сжигании
Т. большое значение имеет его грануло-
метрический состав, т.е. содержание
частиц разл. крупности.
Присутствие серы в Т. обусловливает
значит, вредные выбросы в атмосферу.
Для защиты окружающей среды разраба-
тывают различные методы улавливания
вредных в-в (оксидов серы и азота, 'СО и
др.), а также способы сжигания, при к-
рых эти в-ва не образуются. Снижение вы-
бросов соединений серы может быть
достигнуто очисткой от них продуктов сго-
рания или удалением серы из Т. до его
сжигания. Достоинства первого метода —
значит, эффективность (удаление до 90—
95%) и универсальность применения для
всех видов 'Г., его осн. недостаток — необ-
ходимость высоких канит, вложений и
эксплуатац.расходов.
ТОПЛИВОПОДАЧА — комплекс
механизмов и устройств для подачи
топлива со склада в котельную. Осн.
среди них: автопогрузчики (применяют с
расходом топлива в котельных до 9—
12,5 т/ч); грейферные краны на гу-
сеничном ходу (используют вместо авто-
погрузчика при расходе топлива 9—33 т/ч
и более); скреперные установки;
вергикально-горизонт. скиповый подъ-
емник; конвейеры (ленточные, ковшовые
и др.).
ТОРФ (нем. Torf) — горючее полез-
ное ископаемое, образующееся в процессе
естеств. отмирания и неполного распада
•болотных растений в условиях избыточно-
го увлажнения и затрудненного доступа
воздуха. Т. — один из видов местного
топлива. Органич. в-во Т. состоит из
растит. остатков, претерпевших
различную степень разложения. Перегной
придает Т. темную окраску. Относит, со-
держание в общей массе Т. продуктов рас-
пада растит, тканей, утративших клеточ-
ную структуру, наз. степенью разложения
торфа. Различают Т. слабораз-
ложившийся (до 20%), среднераз-
ложившийся (20—35%) и сильнораз-
ложившийся (св. 35%). Элементарный
состав Т., %: углерод 50—60; водород 5—
6,5; кислород 30—40; азот 1 —3; сера 0,1—
1,5 (иногда 2,5) на горючую массу. Нераз-
ложившийся Т. может служить
биотопливом. Для коммунально-бытовых
целей прессуют торфяные брикеты.
ТОЧКА РОСЫ — темп-ра воздуха
при полном его насыщении водяным
паром при пост, влагосодержании.
ТРАНСПОРТНАЯ СКОРОСТЬ
СМЕСИ— скорость движения аэросмеси
в системе пневматического транспорта,
при к-рой транспортируемые частицы не
откладываются на дне горизонт, трубоп-
ровода.
ТРАП — сан.-техн. прибор, уста-
навливаемый в сан.-бытовых и др. поме-
щениях зданий для приема и отвода сточных
вод с пола. Т. состоит из приемной воронки
со съемной решеткой и встроенного сифона
с гидравлич. затвором и отводящим патруб-
ком. Его герметично встраивают в конст-
Тройник вентиляционный 431
рукцию пола заподлицо с его поверхностью,
выполн. с уклоном в направлении решетки
Т. Отводящий патрубок присоединяют к ка-
нализационной сети. Съемную решетку
используют для периодич. прочистки Т. Из-
готовляют из чугуна или стали с
эмалированием внуч р. поверхности, а также
пластмассы.
ТРАССА ГАЗОПРОВОДА — линия,
определяющая его положение в пространст-
ве. Проекция Т.г. на план улицы или мест-
ности, где она проложена, представляет со-
бой план Т.г., а ее проекция на вертик. пло-
скость, проходящую через план, является
продольным профилем трасс. Т.г. выбирают
из условия транспортирования газа к пот-
ребителям кратчайшим путем, добиваясь
миним. протяженности газопроводов. Газо-
проводы низкого и среднего давлений прок-
ладывают в отведенных для инж. сетей
технич. полосах вдоль улиц, дорогигор. про-
ездов параллельно красным линиям за-
стройки, газопроводы высокого давления —
в р-нах с малой плотностью населения и по
проездам с малой насыщенностью др. под-
земными коммуникациями. Прокладка га-
зопроводов по проездам с усовершенствов.
дорожным покрытием, а также параллельно
путям электрифициров. ж.д. не рекоменду-
ется. Для исключения повреждений
близрасполож. наземных и подземных соо-
ружений при стр-ве газопроводов и ремонт-
ных работах на них, а также для осложнения
продвижения газа при его утечках в здания
и коммуникации устанавливают ’ миним.
расстояния между ними и газопроводом.
Так, миним. расстояние между газопрово-
дом и зданием в свету должно быть, м: при
низком давлении газа—2; при среднем — 4;
при высоком до 0,6 МПа—7, при высоком до
1,2 МПа — 10. Регламентированы также
расстояния до трамвайных и ж. -д. путей, во-
допровода и канализации, тепловых сетей
и др. сооружений. Наиболее опасны распо-
лож. вблизи газопровода безнапорные ком-
Трап чугунный
эмалированный
1 — съемная решетка; 2 —
приемная воронка; 3 —
сифон; 4 — отводящий
патрубок
муникации (канализация, водостоки ипр.),
т.к. по ним вытекающий газ может распро-
страняться на большие расстояния и
скапливаться в подвалах, зданиях и соору-
жениях. Поэтому при проектировании пре
дусматривают наибольшие расстояния от
этих коммуникаций. При пересечениигазо-
проводами инж. сетей расстояние между
нимивсветудолжнобытьнеменееО,2м. Вы-
бор Т.г. производят с учетом корроз.
активности грунта и наличия блуждающих
токов.
Т.г. наносят в масштабе на топографии,
планы с указанием привязок газопровода к
пост, сооружениям. После трассировки
строят продольный профиль, на к-ром обоз-
начают подземные сооружения, пересекае-
мые газопроводом. Под профилем указыва-
ют длину нуклоны участков, отметки повер-
хности земли и верха трубы, глубину зало-
жения, диаметры труб и углы поворота.
ТРАССИРОВКА ТЕПЛОВЫХ СЕ-
ТЕЙ — выбор и обоснование трасс (направ-
лений) прокладки теплопроводов.
Принцип, направление трасс тепло-
магистралей выбирают при разработке гене-
ральной схемы теплоснабжения города, со-
единяя ими, по возможности кратчайшим
путем, источники теплоты системы теп-
лоснабжения с осн. р-нами и узлами тепло-
потребления. Трассы устанавливают по то-
пография. картам и картам тепловых нагру-
зок с учетом существующих и намечаемых к
стр-ву подземных сооружений и ком-
муникаций, гидрогеологии, хар-к груша.
Гидрогеология, условия трасс в осн. опреде-
ляют способы и конструкции прокладки
тепловых сетей. Обоснование трасс тепло-
магистралей на стадии разработки схемы
теплоснабжения позволяету вязать их стр-во
со стр-вом др. гор. инж. сооружений. Осн.
условия выбора трасс—надежность теплос-
набжения, возможность быстрой
ликвидации аварий и отказов тепловых се-
тей, безопасность работы обслуживающего
персонала, экономичность прокладки теп-
лопроводов. Детальная трассировка тепло-
мачметралей производится при разработке
проектов тепловых сетей и рабочих черте-
жей. Выбранную в плане трассу привязыва-
ют к существующим пост, точкам, красным
линиям, капит. зданиям и сооружениям.
Миним. расстояния в плане от конструкции
тепловых сетей до др. инж. сетей и соору-
жений выбирают согласно действующим
нормативам. В городах трассу тепловых се-
тей располагают в отвед. для инж. сетей
полосах. При необходимости их проклады-
вают под проезжей частью улиц, дорог, про-
ездов I чаралле лыю красным линиям, а также
в зеленых зонах под газонами. Возможен вы-
бор трассы по проездам территорий кварта-
лов и микрорайонов. По условиям безопас-
чюсти их диаметр не должечч превышать
500 мм, атрасса не должна пересекать места
возможного скопления населения (спорт-
площадки, скверы). Распределит, сети
диаметром до 360 мм прокладываюттакже в
технич. коридорах и подвалах (с высотой не
меччее 1,6 м) жилых и обществ, зданий. На
пром, предприятиях трассы прокладки теп-
ловых сетей намечают по спец, отвед.
технич. полосам совместно с технологич.
трубопроводами. На вновь застраиваемых
территориях города трассы тепловых сетей
размещают с учетом планировки и проектов
трасс др. подземных коммуникаций во
взаимной увязке. По плану трассы тепловой
сети сосгавлячог продольный профиль по
данным геодез. съемки с указанием всех
пересекаемых сооружений.
Использование при трассировкетепло-
вых сетей надземной прокладки ограниче-
но. Ее предусматривают при прохождении
оврагов, небольших водотоков, при высоком
уровне грунтовых вод, в илистых, просадоч-
ных, вечномерзлых груччтах. Целесообразна
надземная прокладка при возможности вы-
бора трассы вдоль автомобилыплх и желез-
ных дорог, по просекам лесных насаждений.
ТРОЙНИК ВЕНТИЛЯЦИ-
ОННЫЙ фасонная часть воздуховода,
применяемая для слияния или разделения
Тройник вентиляционный
а, б — круглого и прямоуг. сечений; 1 — ответвление
тройника; 2 — проход
432 Труба отопительная
Схемы тройников для систем аспирации и пнев-
мотранспорта
а— асимметричный; б — симметричный; а —
угол между ответвлениями; 1 — ответвление
тройника; 2 — проход
воздушного потока в двух направлениях. По
форме Т.в. бывают круглого и прямоуголь-
ного сечений. Для общеобменной
вентиляции применяют унифициров. Т.в. с
углом ответвления 90 , для систем
аспирации и пневматического транспор-
та—с углом ответвления 30° при диаметре
основания до 630 мм и 45° — более 630 мм.
ТРУБА ОТОПИТЕЛЬНАЯ —
отопительный прибор конвективно-
радиац. типа, представляющий собой
гладкую или ребристую трубу. Гладко-
трубным наз. прибор, состоящий из одной
или неск. соедин. вместе гладких труб (из
разл. материалов), образующих каналы
для теплоносителя змеевиковой или
регистровой формы. Собирается или
сваривается из труб наружным диаметром
20—150 мм и применяется для отопления
обществ, и пром- зданий, особенно пыль-
ных производств, помещений, где нельзя
по сан.-гигиенич. требованиям уста-
навливать ребристые трубы или конвек-
торы, а также в системах отопления
теплиц. В связи с высокой уд. массой и
низкой теплоплотностью применение
гладкотрубных приборов ограничено.
Ребристой трубой наз. прибор с наруж-
ными ребрами, используемый в системах
отопления пром, зданий, коммунально-
бытовых предприятий, а также в
сушильных камерах. Выпускаются чугун-
ные ребристые трубы с литыми ребрами
круглой, квадратной и прямоугольной
формы с фланцами на концах, с литыми
фланцевыми калачами (для многоярусной
установки) и контрфланцами для со-
единения с подводящими теплопрово-
дами. Имеются также стальные трубы со
спирально-навивными ребрами или про-
волочными петлями (оцинков. горячим
способом, припаянные или окраш.) и
ребристые биметаллич. стальные трубы
условным диаметром 215—40 мм со
спирально-накатными алюминиевыми
ребрами наружным диаметром до 100 мм.
Стальные и биметаллич. ребристые трубы
соединяются между собой и подводящими
теплопроводами на резьбе или на сварке.
Чугунные трубы с фланцами соединяются
на болтах. Имеются модификации таких
труб, соединяемых на ниппелях. Биме-
таллич. Т.о. поставляются окраш. и неок-
раш. (теплоплотность последних в сред-
нем на 8% ниже, чем у окрашенных).
ТРУБОПРОВОД — сооружение из
плотно соединенных между собой труб для
транспортирования газообразных,
жидких и твердых продуктов, в т.ч. гото-
вых изделий. В зависимости от транс-
портируемого продукта различают газо-,
нефте-, водо-, пульпопровод и т.п., пром,
и внутриучрежденч. Т. для пневматичес-
кого транспорта.
ТРУБОПРОВОДЫ ПНЕВМОТ-
РАНСПОРТА — воздуховоды, в к-рых
перемещается чистый воздух, и ма-.
териалопроводы, служащие для переме-
щения смеси воздуха с материалом. Осн.
требования к Т.п.: высокая герметичность
соединений и швов, минимум гидравлич.
сопротивлений, невысокая стоимость
изготовления и монтажа и достаточно про-
должит. срок службы.
В качестве воздуховодов применяют
трубы, изготовл. из листовой стали
толщиной 0,8—1,8 мм с помощью фаль-
цевых соединений или сварки, а также
стальные бесшовные трубы. Отд. участки
воздуховодов соединяют с помощью флан-
цев из полосовой или угловой стали.
Средние радиусы кривизны отводов сос-
тавляют 1,5—1,7 диаметра воздуховода.
Материалопроводы изготовляют из
стальных горячекатаных или бесшовных
труб с толщиной стенок 2,5—6 мм.
Секции труб длиной 30—50 м соединяют с
помощью сварки или фланцев, колена с
прямолинейным участком — только
фланцами для удобства их замены в случае
износа.
Паралл. соединение Т.п. осуществля-
ется тройниками, к-рые рекомендуется
применять при угле слияния потоков 15—
30°. Для отключения отд. участков Т.п.
применяют шиберы, к-рые должны быть
косыми, чтобы не забивались пылью.
Иногда в качестве материалопроводов
используют пластмассовые или стекл. тру-
бы. В этом случае велика вероятность
возникновения статич. зарядов вследствие
трения сыпучих материалов о стенки труб,
поэтому необходимы устройства для
снятия и отвода этих зарядов.
Для . изменения направления
движения смеси в местах разветвления
Т.п. применяют клапаны-переключа-
тели — устройства, в к-рых с помощью
электродвигателя поворачивается заслон-
ка, переключающая направление потока
смеси в нужном направлении.
ТРУБЫ — полые (пустотелые
изделия), преимущественно кольцевого
сечения и относительно их диаметра боль-
шой длины. Широко используются в разл.
отраслях нар. хоз-ва в качестве трубопро-
водов для транспортирования газа, пара,
воды и др. жидкостей, твердых в-в. Выпол-
няются из металлов, асбестоцемента, пла-
стмассы, стекла, каучука и др. ма-
териалов. Особое значение имеют ме-
таллич. трубы — стальные и чугунные. По
назначению металлич. Т. делят на водо-
проводные, канализац., газовые и др.
Стальные Т. по способу выполнения быва-
ют бесшовными и со швом. Первые изго-
товляют гл. обр. прокаткой; меньше
используют бесшовные литые и холодно-
тянутые Т., получаемые волочением. Т. со
швом выполняют преимущественно свар-
кой.
В котлостроении Т. применяют для
транспортирования пара высоких пара-
метров. В зависимости от условий работы
и конструкции котлов различают Т. жа-
ровые, дымогарные, кипятильные, паро-
перегреват., для паропроводов и коллекто-
ров в котельных установках высокого
давления и др. Эти Т. изготовляют бесшов-
ными из малоуглеродистой, качеств,
легиров. и высоколегиров. (нержавею-
щей) стали.
В гражданском и пром, стр-ве приме-
няют Т. для трубопроводов, транс-
портирующих газы, пар при высоких
рабочих давлениях (не более 6 МПа) и во-
ду при давлениях, не превышающих, как
правило, 2 МПа. Эти Т. изготовляют бес-
шовными или сварными из малоугле-
родистой стали. К ним не предъявляют
порыш. и спец, требований по механич.
свойствам, состоянию поверхности, раз-
мерам, допускам и т.д. Используются Т. и
для пневматического транспорта.
Поскольку природный и сжиж. газы
не агресивные в-ва, к материалам Т.,
фасонных деталей и арматуры на тру-
бопроводах, используемых для соору-
жения газопроводов, не предъявляют
спец, требований по корроз. стойкости их
внутр, поверхностей. При прокладке трасс
газопроводов в осн. применяют бесшов-
ные, сварные прямошовные, спирально-
шовные Т. из углеродистой конструкц.
хорошо сваривающейся стали (содер-
жащие не более 0,25% углерода, 0,056%
серы и 0,046% фосфора), а также
полиэтиленовые Т. В зависимости от рас-
четных значений темп-р наружного возду-
ха, способа прокладки (надземная, назем-
ная, подземная), диаметра трубопровода и
его назначения в системе газоснабжения
Трубы и фасонные части канализационные безнапорные 433
нормативные документы определяют
технич. условия на материалы, к-рые
можно применять для изготовления газо-
проводов, и на способы произ-ва Т. (бес-
шовные, горячедеформиров., электро-
сварные прямошовные или со спиральным
швом). На заводах — изготовителях Т. для
газоснабжения подвергают гидравлич.
испытаниям. Миним. диаметр Т. для рас-
пределит. газопроводов принимают рав-
ным 50, для абонентских ответвлений —
25, толщина стенок для подземных и на-
земных (в насыпях) — не менее 3, для над-
земных — не менее 2, для подводных пере-
ходов — на 2 мм больше расчетной, но не
менее 5 мм. Стальные Т. обычно соединя-
ют газовой или электродуговой сваркой.
Сварные швы должны быть равнопрочны
осн. металлу Т. Доступные для осмотра и
ремонта фланцевые и резьбовые со-
единения используют для присоединения
задвижек, кранов и др. арматуры. В каче-
стве прокладочных материалов для флан-
цевых соединений применяют маслобен-
зостойкис паронит и резину, для резьбо-
вых соединений — лен трепаный (льняная
чесаная прядь), пропит, олифой. Для
присоединения к трубам газопроводов
низкого давления передвижных горелок
газовых, сливных и наливных устройств
газонаполнительных станций и на пром,
предприятиях при давлении газа до
0,3 МПа применяют резиновые и резинот-
каневые рукава, учитывая при этом их
стойкость к транспортируемой среде при
миним. темп-ре эксплуатации. Со-
единение с помощью рукавов должно вы-
держивать пробное гидравлич. давление, в
2 раза превышающее рабочее в системе, а
пневматич. — равное рабочему давлению.
Т. чугунные напорные применяют в
осн. для транспортирования сточных вод.
Изготовляют двумя методами: стационар-
ным литьем в песчаные формы и центро-
бежным или полунепрерывным литьем. В
зависимости от толщины стенки Т. подраз-
деляют на классы. Т., производимые по
первому методу, имеют 2 класса — А и Б,
по второму — 3 класса — ЛА, А и Б.
Полиэтиленовые Т. прокладывают
для газоснабжения пос. и сельских нас.
пунктов, куда подают природные газы га-
зовых и газонефтяных месторождений, не
содержащие ароматические и хлориров.
углеводороды. Давление газа в полиэтиле-
новых трубах на территории пос. и
сельских нас. пунктов — не более 0,3, в
межпоселковых — не более 0,6 МПа.
Полиэтиленовые газопроводы обладают
высокой корроз. стойкостью в отношении
всех к-т (кроме органич.) и щелочей,
электрохим. и биологич. коррозии; малой
массой (в 7—8 раз меньше, чем у стали);
повыш. пропускной способностью
(примерно на 15%1 больше металлич.) из-
за малого гидравлич. сопротивления; дол-
говечностью (срок службы не менее 50
лет); их легко обрабатывать, что снижает
трудозатраты при сварочно-монтажных
работах. Но полиэтиленовые Т. обладают
меньшей механич. прочностью и
темп-ростойкостью (расчетный интервал
темп-р -40...+60 °C), чем стальные. Их со-
единение осуществляется оплавлением с
применением контактной тепловой сварки
встык или враструб.
Для соединения Т. при монтаже, в
т.ч. газопроводов, применяют соединит, и
фасонные элементы — отводы, переходы с
одного диаметра на др., крестовины,
тройники, заглушки. Отводы (колена) не-
обходимы для устройства поворотов тру-
бопроводов под разными углами (15; 30;
45; 60; 75; 90°) в горизонт, и вертик. пло-
скостях. К стальным соединит, частям
относятся муфты, контргайки, сгоны,
фланцы. В местах установки арматуры
Трубы и фасонные части безнапорные
1—труба; 2 — патрубок компенсационный; 3 — пат-
рубок переходной; 4—колено; 5—отвод; 6—отступ;
7— тройник прямой; 8 — тройник прямой переход-
ный; 9 — троиник косой; 10— крестовина прямая;
11 — крестовина косая; 12 — крестовина двухплоско-
стная; 13 — муфта
(задвижек, кранов) в зависимости от их
диаметра применяют резьбовое или флан-
цевое (плоские приварные фланцы) со-
единение. Разъемные соединения
полиэтиленовых Т., а также их со-
единение с арматурой, оборудованием и
металлич. газопроводами целесообразно
осуществлять с помощью фланцев. В этом
случае используют приварную полиэтиле-
новую втулку под фланец или металлич.
распорную втулку заклинивающего типа.
Такие соединения располагают в колод-
цах, а под сам стык подводят опору. Для
устройства ответвлений, поворотов, пере-
ходов на полиэтиленовых газопроводах
изготовляют методами литья под дав-
лением, прессованием или гнутьем труб-
ных заготовок соединит, детали (перехо-
ды, тройники, отводы под углом 90°) и со-
единяют их тепловой сваркюй встык.
ТРУБЫ И ФАСОННЫЕ ЧАСТИ
КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ БЕЗНА-
ПОРНЫЕ — изделия, предназначенные
для систем внутр, канализационной сети
зданий. Их изготовляют из чугуна и пласт-
массы (полиэтилена, полипропилена,
434 Тумано- и брызгоуловители
поливинилхлорида) с номин. диаметрами
40; 50; 90; 100; 110 и 150 мм. Сортамен-
тами предусмотрены трубы длиной 750—
2200 (чугунные) и 2000—8000 мм (пласт-
массовые) , а также фасонные части (пат-
рубки, колена, отводы, отступы,
тройники, крестовины, муфты, ревизии,
заглушки), обеспечивающие монтаж ка-
нализац. трубопроводов разл. схем. Чу-
гунные трубы и фасонные части соединя-
ют с помощью раструбов, гер-
метизируемых просмол, битумизиров.
прядью, цементным раствором или расп-
лавл. серой, а также стальных хомутов и
резиновых манжет, сжимаемых болтами;
пластмассовые изделия — с помощью рас-
трубов, герметизируемых резиновыми
манжетами, раструбно-стыковой сваркой
или на резьбе с использованием накидной
гайки и резиновой прокладки.
ТУМАНО- и БРЫЗГОУЛОВИТЕ-
ЛИ — устройства для отделения от возду-
ха или газов мелких капель и брызг. Тума-
ны. улавливаются волокнистыми
фильтрами — туманоуловителями. Их
принцип^ основан на- захвате частиц
жидкости при пропускании туманов через
волокнистый слой. При контакте с его
поверхностью происходят коалесценция
уловл. частиц и образование пленки
жидкости, к-рая движется внутри слоя во-
локон и затем распадается на отд. капли,
удаляемые с фильтра. Волокнистые тума-
ноуловители разделяют на низко- и высо-
коскоростные, представляющие собой на-
бор фильтрующих элементов. У низкоско-
ростных они включают две соосно распо-
лож. цилиндрич. сетки из проволоки
диаметром 3,2 мм, приваренные ко дну и
входному патрубку. Пространство между
сетками заполнено тонким волокном (из
стекла, полипропилена, полиэфира,
поливинилхлорида, фторопласта и др. ма-
териалов) диаметром 5—20 мкм с плотно-
стью упаковки 100—400 кг/м3 и
толщиной слоя 0,03—0,10 м. Элементы
(до 70) крепят на трубной решетке в кор-
пусе колонны. Туманоуловители работают
при иг < 0,2 м/с и имеют произ-сть до
18ООООм3/ч. Высокоскоростные тумано-
уловители выполняют в виде плоских эле-
ментов, заполн. пропиленовыми войло-
ками. Их используют для улавливания ту-
манов к-т и щелочей. Войлоки выпускают
из волокон толщиной 20; 30; 50 и 70 мкм.
Для очистки газовых потоков от брызг
применяют гравитац., инерц., центробеж-
ные и сеточные каплеуловители. Сетки в
последних укладывают в пакеты и в каче-
стве сепараторов устанавливают в колон-
нах. Для улавливания туманов и к-т
используют мокрые электрофильтры.
ТУМАНЫ — аэрозоли с капельно-
жидкой дисперсной фазой. Т. состоят из
капелек жидкости, образующихся при
термич. конденсации паров, хим. взаимо-
действии газообразных составляющих или
распылении жидкости. При этом в капель-
ках могут содержаться раствор, в-ва или
суспендиров. твердые частицы. Размер ка-
пелек Т. — 0,3—Юмкм. Значит, часть ка-
пелек в Т. имеет субмикронные размеры.
ТУННЕЛЬ, тоннель (англ,
tunnel) — гидротехнич. водовод замкнуто-
го поперечного сечения, выполненный
путем подземной выработки и используе-
мый в качестве подводящего или водопро-
пускного (сбросного) сооружения. Т. име-
ют такое же назначение, как и открытый
канал: ирригац. и обводнит.., энергетич.,
водопроводный, канализац., судоходный,
лесосплавной, водосбросный и спец, на-
значения. По гидравлич. режиму потока
Т. подразделяют на напорные и безнапор-
ные. Их обычно выполняют с горизонт,
или наклонной осью водовода и в
зависимости от назначения возводят в виде
шахт, штолен или штреке . Конструкция
входа в Т. имеет обычно плавное очер-
тание, а выход оборудуется устройством
для гашения избыточной энергии потока.
Форму и размеры (диаметр) поперечного
сечения гидротехнич. Т. определяют на
основе гидравлич. и технико-экономич.
расчетов и корректируют с учетом инже-
нерно-геологич., гидрологич., климатич.,
сейсмич. условий и глубины залегания со-
оружения. Характерная форма сечения
напорных Т. — прямоугольная и круг-
лая; безнапорных Т. — прямоуголь-
ная с пологим сводом, корытообразная с
полукруглым сводом, подковообразная
(корытообразная) и др. Гидравлич. расчет
напорного Т. производят как для закрыто-
го водовода, а безнапорного — с учетом
равномерного движения потока в откры-
том русле. Поскольку туннельная выра-
ботка приводит к нарушению прочности и
деформации породы, то по контуру се-
чения устраивают спец. обделку
(облицовку), способную выдержать гор-
ное давление. Статич. расчет облицовкиТ.
осуществляют по соответствующей ме-
тодике. При этом учитывают внешн. дав-
ление от горных пород и грунтовой воды, а
также внутр, гидростатич. давление воды.
Кроме того, при необходимости произво-
дят проверку расчетом на сейсмичность и
др. воздействующие факторы. В про-
стейших случаях туннельная выработка
обустраивается выравнивающей или
противофильтрац. облицовкой. При
больших скоростях потока вТ. необходимо
предусматривать противокавитац. ме-
роприятия и спец, облицовки.
ТЭН — высокотемп-рный трубчатый
электронагреват. элемент, предназн. для
прямого преобразования электроэнергии в
теплоту. Представляет собой металлич.
или кварцевую трубку, заполн. изо-
ляцией, внутри к-рой помещена нихромо-
вая спираль. Макс, темп-ра его поверх-
ности 450—500°С. Используется в элект-
роприборе отопительном для нагревания
среды, переносящей теплоту в обогревае-
мое помещение (напр., масла в электро-
радиаторе, воздуха в электроконвекто-
ре).
ТЭЦ — см. Теплоэлектроцентраль
(ТЭЦ).
ТЯГА ЕСТЕСТВЕННАЯ — разре-
жение на данном участке канала
отопительной печи, под действием к-рого
происходит движение воздуха или дымо-
вых газов. Оно возникает из-за разности
плотностей наружного атм. воздуха и газов
в каналах печи и дымовой трубе, т.е. воз-
растает с увеличением высоты дымовой
трубы, с понижением темп-ры наружного
воздуха и повышением темп-ры дымовых
газов в дымовой трубе.
ТЯГОДУТЬЕВОЕ УСТРОЙСТ-
ВО — комплекс механизмов и соору-
жений, обеспечивающий подачу воздуха в
топку котлоагрегата или печи и уда-
ление из нее дымовых газов. К Т.у. относят
дымососы, дутьевые вентиляторы, ды-
мовые трубы, дымоходы, воздуховоды.
Рабочий процесс в котлоагрегате связан с
непрерывной подачей по воздуховодам
воздуха в топочную камеру (для горения
топлива) и перемещением продуктов сго-
рания по газоходам с последующим уда-
лением их из котлоагрегата. При
движении воздуха и продуктов сгорания
возникают аэродинамич. сопротивления,
на преодоление к-рых затрачивается элек-
троэнергия. Различают 4 схемы подачи
воздуха и отвода продуктов сгорания в Ко-
тельных установках: с естеств. тягой, соз-
даваемой дымовой трубой, и естеств. заса-
сыванием воздуха в топку в результате
разрежения в ней, создаваемого тягой тру-
бы; с искусств, тягой и засасыванием воз-
духа в топку в результате разрежения, соз-
даваемого дымососом; с искусств, тягой и
принуд, подачей воздуха в топку дутьевым
вентилятором под давлением до 5 кПа; с
наддувом, при к-ром вся котельная уста-
новка герметизируется и ставится под соз-
даваемое дутьевым вентилятором нек-рое
избыточное давление, достаточное для
преодоления всех сопротивлений воздуш-
ного и газового трактов, что снимав1!’ необ-
ходимость установки дымососа. Дымовая
труба во всех случаях искусств, тяги или
работы под наддувом сохраняется для вы-
носа дымовых газов в более высокие слои
атмосферы с целью улучшения условий
рассеяния их в пространстве.
На основе аэродинамического расче-
та котельной установки, выполняемого
после ее теплового расчета, определяют
аэродинамич. сопротивления воздушного
Тягопрерыватель 435
и газового трактов и выбирают дутьевые и
тяговые устройства, к-рые рассчитывают
на макс, нагрузку котлоагрегата. Дутье-
вые вентиляторы Ц, ВДН и БД, применя-
ют при темп-ре всасываемого воздуха
20°С, дымососы Д, ДН и ВДП удаляют
продукты сгорания с темп-рой до 250°С.
Котлоагрегаты большой и средней мощ-
ности оборудуют индивид, дутьевой и ды-
мососной установкой, а в помещениях с
котлами малой произ-сти применяют цен-
трализов. установки, обслуживающие
неск. котлов и имеющие по 2 дымососа и
вентилятора. Дымоходы и воздуховоды
могут быть подземными и надземными.
Первые выполняют из кирпича и бетона,
вторые — из металла круглого или прямо-
угольного сечения. Дымососы и
вентиляторы Т.у. обычно приводятся в
действие электродвигателями, а на мощ-
ных котлоагрегатах — паровыми
турбинами. Т.у. ТЭС потребляют 1—2%
вырабатываемой станцией энергии, 30—
70% ее расходуется на собств. нужды кот-
лоагрегата. Поэтому при проектировании
как самих котлоагрегатов, так и Т.у., пре-
дусматривают газовые и воздушные трак-
ты с миним. аэродинамич. сопро-
тивлением. Применяют 3 способа рацион,
регулирования произ-сти котлоагрегатов
для уменьшения расхода электроэнергии:
дросселирование, изменение частоты вра-
щения двигателя, а также использование
направляющих аппаратов. Дроссельное
ретулирование осуществляется введением
в газовоздушный тракт дополнит.
сопротивления с помощью шибера. При
эгом изменяется хар-ка газовоздушного
тракта, к-рая приводит к изменению рабо-
ты насоса и вентилятора. Метод простой,
но неэкономичный. Изменение частоты
вращения экономически более выгодно,
но возрастает стоимость самого элект-
родвигателя. Малоэффективно и приме-
нение шдромуфт в связи с их значит,
стоимостью и сложностью в эксплуа-
тации. Наиболее распространено регу-
лирование направляющими лопаточными
аппаратами путем изменения угла поворо-
та лопаток, устанавливаемых на всасыва-
ющей стороне вентиляторов и дымососов.
Существует неск. типов направляющих
аппаратов, из них самый распростран. —
осевой. Для котлоагрегатов малой мощ-
ности используют упрощ. направляющие
аппараты с одной поворотной лопаткой,
устанавливаемой на прямом участке вса-
сывающего короба. Такое устройство
отличается простотой и в то же время эко-
номит 20—30% электроэнергии по срав-
нению с регулированием заслонкой.
ТЯГОПРЕРЫВАТЕЛЬ — дымоот-
водящее устройство, предохраняющее га-
зовый прибор от избыточной тяги,
защищающее от возврата в него продуктов
сгорания, стабилизирующее работу го-
релки газовой. Т.соединяет внутр, прост-
ранство трубы с атм., в результате чего
уменьшается влияние разрежения в дымо-
ходе на работу прибора. Продукты сго-
рания движутся через прибор под
Тягопрерыватель
действием тяги, создаваемой самим
прибором.При усилении тяги увеличива-
ется подсос воздуха из помещения через
'Г., поэтому разрежение в топочной камере
изменяется в незначит. пределах, что
приводит к стабильности и безопасности
работы газовой горелки. Для предохра-
нения калорифера (теплообменного ап-
парата) от засорения сверху, а также
попадания продуктов сгорания из дымохо-
да обратно в топочную камеру (при застое
или опрокидывании тяги) в Т. установлен
отражатель. При врем, нарушениях тяги
продукты сгорания выходят из прибора че-
рез 'Г. в помещение, что обеспечивает нор-
мальную работу основной горелки водо-
нагревателя.
436 Увлажнение воздуха адиабатное
УВЛАЖНЕНИЕ ВОЗДУХА АДИА-
БАТНОЕ — простейший процесс изме-
нения состояния влажного воздуха, проте-
кающий при пост, значении уд. энтальпии
воздуха. При этом темп-ра воздуха снижа-
ется, а его уд. влагосодержание растет.
Процесс У.в.а. осуществляется в оросит,
камерах или др. аппаратах при обработке
воздуха рециркулирующей водой. В хо-
лодный период года при применении
У.в.а. повышается влагосодержание
приточного воздуха, что препятствует
появлению чрезмерной сухости воздуха в
вентилируемом помещении. В теплый
период года У.в.а. используется гл. обр.
для снижения темп-ры приточйого возду-
ха. Это улучшает темп-рную обстановку в
помещении, снижает требуемый воздухо-
обмен. Наиболее эффективно У.в.а. в р-
нах с жарким и сухим климатом. В
процессе У.в.а. происходит тепло- и мас-
сообмен между диспергиров. водой и пото-
-t
Схема процесса увлажнения воздуха адиабат-
ного на диаграмме I— d
точки Н и О — начало и конец процесса увлажнения
(= 90...95%); At — перепад температуры; Ad—
перепад уд. влагосодержания; £ — угловой коэфф,
луча процесса
ком воздуха. Капли воды в результате ее
многократной циркуляции принимают
темп-ру, близкую к температуре мокро-
го термометра. При контакте с воздухом
капля за счет конвективного теплообмена
получает от воздуха поток теплоты, расхо-
дуемый на испарение. Водяной пар посту-
пает в воздух. Скрытая теплота пара равна
конвективной, получ. каплей от воздуха.
Луч процесса У.в.а. на диаграмме I—d
влажного воздуха направлен по линии I -
“ const. Угловой коэфф, луча процесса
равен нулю. Положение точки О зависит
от эффективности аппарата для обработки
воздуха водой. Обычно процесс за-
канчивается при достижении относит,
влажности 90—95%. Реальные процессы
У.в.а. отклоняются от линии / - const, т.к.
при рециркуляции воды происходит ее
подогрев в системе трубопроводов.
УВЛАЖНЕНИЕ ВОЗДУХА ПА-
РОМ — простейший процесс изменения
состояния влажного воздуха, протека-
ющий близко к линии t- const (изотермич.
процесс). При У.в.п. уд. энтальпия и вла-
госодержание воздуха увеличиваются.
Процесс У.в.п. осуществляется в спец, ус-
тройствах, в к-рых к потоку воздуха под-
мешивается водяной пар. Этот способ ув-
лажнения позволяет получать воздух, не
загрязн. частичками солей, выпадающих
при испарении воды в процессе адиабат-
ного увлажнения. Поэтому У.в.п. приме-
няют при вентиляции и кондицио-
Схема диаграммы I—d с нанесением лучей
процесса изменения состояния влажного
воздуха
точка Н — нач. состояние воздуха; Е — угловые
коэфф, процессов изменения состояния воздуха при
постоянстве температуры, удельных энтальпии и
влагосодержания; I—IV—4 косоугольных квадранта,
в пределах к-рых лежат возможные направления лу-
чей процессов; г t — удельная теплота парообразо-
вания при температуре г
Схема на диаграмме I—d процесса увлажнения
воздуха паром
точки НиК — начало и конец процесса увлажнения;
Al — перепад уд. энтальпии; Ad — перепад уд, вла-
госодержания; Е — угловой коэфф, луча процесса;
г t — УД. скрытая теплота парообразования при тем-
пературе t
нировании воздуха в помещениях с повыш.
требованиями к чистоте внутр, среды (за-
лы ЭВМ, спец, произ-ва, картинные гале-
реи и т.п.). Воздух увлажняют низкотемп-
рным паром, испаряя воду без ее кипения.
При использовании острого пара
испарители заливают дистиллиров. водой.
Луч процесса У.в.п. на диаграмме I—d
влажного воздуха направлен вдоль изотер-
мы. При У.в.п., имеющем ту же темп-ру,
что и воздух, луч процесса совпадает с изо-
термой. Если темп-ра пара выше, чем у
воздуха, то луч процесса идет чуть выше
изотермы — вследствие остывания пара.
Отклонение от изотермы незначит., т.к.
скрытая теплота парообразования много
больше явной, выделяющейся при осты-
вании пара. Для расчетов угловой коэфф,
луча процесса принимают равным уд.
скрытой теплоте парообразования — п -
- r0 + Cants (г0 — уд.теплота испарения
при t - 0, Свп — теплоемкость водяного
пара), а при построении процесса на I—d
диаграмме совмещают луч процесса с
линией const. Пределом процесса У.в.п.
является точка пересечения луча с кривой
?-100%.
УДАЛЕНИЕ ИЗ ВОДЫ ЖЕЛЕ-
ЗА — реагентный или безреагентный ме-
тод очистки, осуществляемый в соот-
ветствии с формами и кол-вом железа, а
также свойствами и качеством воды. Для
обезжелезивания поверхностных вод
пользуются, как правило, реагентными
методами, подземных — безреагентными.
К реагентным методам У.в.ж. отно-
сят: аэрацию, реагентное окисление желе-
за (II) и фильтрование; напорную фло-
Удаление из воды железа 437
Технологические схемы удаления из воды
железа
а — упрощенной аэрацией; б —с одно- и двухступен-
чатым фильтрованием; в — с глубокой аэрацией с
использованием вакуумно-эжекционных аппаратов;
г — с сухой фильтрацией; д—на каркасных фильтрах;
е — известкованием; 1 и 9 — подача исходной и отвод
обезжслез. воды; 2 — воздуходувка; 3 — аэрационное
устройство; 4 — повысит, насос; 5 — сброс промыв-
ной воды; б — скорый фильтр; 7 — установка для
фторирования и обеззараживания воды; 3 — вакуум-
но-эжекционный аппарат; 10 — осветлит, фильтр II
ступени; 11 — каркасно-засыпной фильтр; 12 ~ ско-
рый фильтр с сухой загрузкой; 13 — сброс воздуха;
14 — смеситель; 15 — намывной фильтр; 16 — подача
намывной воды; П — тонкослойный отстойник;
18— вихревая камера хлопьеобразования; 19—сетча-
тый фильтр; 20 — ввод реагентов
тацию с предварит, известкованием и
фильтрование; известкование с коа-
гулированием или отстаивание в тонком
слое и фильтрование; электрокоагу-
ляцию, отстаивание или обработку во
взвешенном слое и фильтрование;
катионирование; фильтрование через
модифициров. загрузку. Реагентные мето-
ды У.в.ж. применяют при низких зна-
чениях pH, высокой окислябмости, не-
стабильности воды. При этом при концен-
трации серно-кислого или карбонатного
железа или комплексных железоор-
ганических соединений, мг/л, рекоменду-
ются следующие методы: до 10 и перман-
ганатной окисляемое™ до 15 мг Ог/л —
фильтрование через модифициров. за-
грузку; до 15 и перманганатной окисляе-
мости до 15 мг Ог/л — упрощенная
аэрация, обработка ильным окислителем
и фильтрование через зернистую загрузку
большой грязеемкости; свыше 10 и пер-
манганатной окисляемости свыше 15 мг
Ог/л — предварит, известкование с коа-
438 Удаление из воды железа
Схема обезжелезивания воды в пласте
1 — водоносный горизонт; 2 — погружной насос; 3 —
кривая депрессии при зарядке; 4 — отвод обезжелез.
воды; 5 — обратный клапан; б — задвижка; 7 — дрос-
селирующий клапан; 8 — расходомер; 9 — эжектор;
10 — подача водовоздушнои смеси в колодец при за-
рядке
гулированием или напорная флотация и
фильтрование, или известкование с коа-
гулированием, или отстаивание в тонком
слое и фильтрование; то же качество
исходной воды при произ-сти установки
по обезжелезиванию до 1000 м3/сут —-
электрокоагуляция с барботированием,
отстаивание в тонком слое и фильтро-
вание.
У.в.ж. катионированием целесооб-
разно при необходимости одновременного
умягчения, при этом ионным обменом
могут быть извлечены лишь ионы желе-
за (II).
К безреагентным методам обезже-
лезивания воды относят следующие: упро-
щенную аэрацию и фильтрование через
зернистую загрузку; глубокую аэрацию и
фильтрование; "сухое" фильтрование; уп-
рощенную аэрацию и фильтрование на
намывных фильтрах; двойную аэрацию,
обработку во взвешенном слое и фильтро-
вание; фильтрование в подземных ус-
ловиях с предварит, подачей в водоносный
пласт окисленной воды; аэрацию й двух-
ступенчатое фильтрование.
Безреагентные методы обезже-
лезивания могут применяться, когда
исходная вода имеет: pH не менее 6; ще-
лочность не менее 1,35 мг-экв/л, перман-
ганатную окисляемость (ОК) до 9,5 мг
Ог/л. При концентрации железа (II) /
мг/л, в бикарбонатной или карбонатной
форме рекомендуются следующие мето-
ды: до 3 — фильтрование на каркасных
фильтрах (рНа 6,8; ОК< 6,5 мг Ог/л;
H2S 1 мг/л; СОг своб. S 60 мг/л); до
5 — "сухое" фильтрование или обезже-
лезивание в пласте (pH б,б; ОК 6,5 мг
Ог/л; HzS £ 2 мг/л); от 5 до 10 — упро-
щенная аэрация с одноступенчатым
фильтрованием (рНй: 6,8; ОК 6,5 мг
Ог/л; H2S £ 2 мг/л); от 10—20 — глубокая
аэрация с использованием вакуумно-
эжекционных аппаратов (ВЭА) и двухсту-
пенчатое фильтрование или фильтро-
вание на каркасно-засыпных фильтрах; от
20—40 — глубокая аэрация с использо-
ванием ВЭА, обработка в слое взвешенного
осадка или отстаивание в тонком слое и
фильтрование или глубокая аэрация и
фильтрование на каркасно-засыпных
фильтрах.
При содержании железа (П) более
10 мг/л или содержании Нг8 а 2 мг/л,
при pH а б рекомендуется метод глубокой
аэрации с последующим отстаиванием в
тонком слое воды или обработка во взве-
шенном слое осадка и фильтрование.
При затруднении выбора метода
обезжелезивания воды необходимо прове-
дение технологических исследований не-
посредственно на месте забора воды.
Метод упрощенной аэра-
ции применим как в гравитационном,
так и в напорном варианте в зависимости
от производительности установки. Кроме
ранее перечисленных показателей метод
выбирается исходя из условий, что
окислительно-восстановительный
потенциал воды после аэрации будет ме-
нее -100 мВ и индекс стабильности во-
ды — не менее -0,05. Метод упрощенной
аэрации основан на способности воды,
содержащей железо (II) и растворенный
кислород, при фильтровании через
зернистый слой выделять железо на
поверхности зерен, образуя каталитиче-
скую пленку из ионов и оксидов двух- и
трехвалентного железа. Эта пленка
активно интенсифицирует процессы
окисления и выделения железа из воды.
Упрощенная аэрация осуществляется
посредством излива воды с небольшой
высоты в карман или центральный канал
фильтра или вдуванием воздуха в обра-
батываемую воду.
Метод "сухой" фильтрации заключа-
ется в фильтровании воздушно-водяной
эмульсии через "сухую" (незатопленную)
зернистую фильтрующую загрузку, обра-
зовании в ней вакуума или нагнетании
больших объемов воздуха с последующим
отсосом из поддонного пространства. При
этом на зернах фильтрующей загрузки
формируется адсорбционно-каталитичес-
кая пленка из соединений железа (и мар-
ганца, если он присутствует в воде), повы-
шающая эффективность процессов деман-
ганации и обезжелезивания.
Метод упрощенной аэра-
ции с двухступенчатым фи-
льтрованием предпочтительно
применять в напорном варианте. Метод
аналогичен описанному ранее. В самом
начале обезжелезивания при поступлении
на фильтр первых порций воды, когда за-
грузка еще чистая, адсорбция соединений
железа на ее поверхности происходит в
мономолекулярном слое. После образо-
вания мономолекулярного слоя процесс
выделения соединений железа на зернах
песка усиливается вследствие того, что
образовавшийся монослой химически бо-
лее активен, чем чистая поверхность пес-
ка.
Метод -фильтрования на
каркасных фильтрах следует
применять для обезжелезивания воды на
установках производительностью до
1000 мл/сут. Сущность метода заключает-
ся в том, что после окисления железо пере-
ходит в осаждающуюся форму —
гидроксид. Гидроксид железа в нижней
части аппарата намывается на ке-
рамический патрон. Нарастающий на
патроне слой гидроксида железа служит
контактным материалом для новых посто-
янно намываемых веществ, а сам патрон
выполняет функцию только опорного кар-
каса для фильтрующего слоя гидроксида
железа.
На патронных фильтрах сначала
происходит фильтрование с постепенным
закупориванием пор фильтрующей пере-
городки. Такое фильтрование заканчива-
ется по достижении определенного соот-
ношения объема твердых частиц, задер-
жанных в порах, к объему самих пор. За-
тем начинается фильтрование с
образованием первоначального слоя осад-
ка, и на этом заканчивается процесс за-
рядки фильтров и начинается фильтро-
вание с целью обезжелезивания воды.
Метод аэрации с исполь-
зованием вакуумно-эжекци-
онных аппаратов заключается в
окислении кислородом воздуха закисного
железа (II). с образованием коллоида
гидроксида железа, его коагулировании
при pH, равном 6,8—7, и выделении в оса-
док в виде бурых хлопьев.
Обезжелезивание воды
фильтрованием через моди-
фицированную загрузку основано
на увеличении сил адгезии на поверхности
зерен фильтрующей загрузки в результате
образования на ней пленки из соединений,
имеющих более высокое значение кон-
станты Ван-дер-Ваальса.
Методика модификации загрузки
предусматривает ее последовательную
обработку 1,5%-м раствором серно-
кислого железа (П), а затем 0,5%-м раст-
вором перманганата. Суммарная про-
должительность контакта — 30 мин.
Обезжелезивание подзем-
ных вод в водоносном пласте
основано на формировании в нем "зоны
осаждения", в пределах которой
происходит интенсивное окисление желе-
за и марганца. Такая зона создается закач-
Удаление из воды марганца 439
кой в пласт через поглощение скважины
питательной воды. В простейшем случае
питательная вода представляет собой обез-
железенную подземную воду, насыщен-
ную кислородом. Если же в подземной во-
де присутствуют трудноокисляемые фор-
мы железа и простой аэрацией питатель-
ной воды не удается их удалить, то для
интенсификации процесса рекомендуется
использовать реагенты. В результате сме-
шения питательной и подземных вод
достигается смещение процессов
окисления-восстановления в сторону
окисления, и железо, гидролизуясь, выпа-
дает в осадок. При этом водовмещающие
породы служат фильтрующей средой.
Установка с использованием водо-
заборной скважины как для отбора обез-
железенной воды, так и для закачки
питательной воды в пласт приведена на
схеме.
Обезжелезивание воды
упрощенной аэрацией, хлори-
рованием и фильтрованием
заключается в удалении избытка уг-
лекислоты и обогащении воды кислородом
при аэрации, что способствует повы-
шению pH и первичному окислению же-
лезоорганических соединений. Оконча-
тельное разрушение комплексных со-
единений железа (II) и частичное его
окисление достигаются путем введения в
обрабатываемую воду окислителя (хлора,
озона, перманганата калия и т.п.). Со-
единения железа (II) и (III) извлекаются
из воды при фильтровании ее через
зернистую загрузку.
Хлор вводится в водяную подушку че-
рез специальную распределительную
трубчатую систему; при этом требуется
обеспечить необходимую продолжитель-
ность контакта окислителя с обрабатывае-
мой водой. В качестве фильтровального
аппарата рекомендуются контактные
фильтры КФ-5, каркасно-засыпные
фильтры, характеризующиеся повышен-
ной грязеемкостью. В контактном фильтре
КФ-5 фильтрующая загрузка состоит из
трех слоев толщиной по 0,6 м: верхний —
керамзит или полимеры с крупностью зе-
рен 2,3—3,3 мм; средний — антрацит или
доменный шлак с крупностью зерен 1,25—
2,3 мм; нижний — кварцевый песок или
горелые породы с зернами крупностью
0,8—1,25 мм. Скорость фильтрования —
7 ч, промывка — водовоздушная.
Мето^д напорной флота-
ции основан на действии молекулярных
сил, способствующих слипанию отдель-
ных частиц гидроксида железа с пузырь-
ками тонкодиспергированного в воде воз-
духа и всплытию образующихся при этом
агрегатов на поверхности воды. Метод
флотационного выделения дисперсных и
коллоидных примесей природных вод
весьма перспективен вследствие резкого
сокращения продолжительности процесса
(в 3—4 раза) по сравнению с осаждением
или обработкой в слое взвешенного осадка.
Процесс напорно-флотационного
разделения хлопьев гидроксида железа
можно подразделить на следующие
стадии: окисление закисного железа в
окисное; растворение воздуха в воде и
образование пузырьков; образование ком-
плексов "пузырек воздуха — хлопья
гидроксида железа"; подъем этих комп-
лексов на поверхность воды. Каждая
стадия оказывает существенное влияние
на эффективность и экономичность про-
цесса.
На эффективность процесса всплы-
вания хлопьев при флотационном разде-
лении оказывают влияние концентрация
взвешенных веществ (исходная концент-
рация железа, доза извести), число и раз-
мер пузырьков, продолжительность фло-
тации, а также гидродинамические ус-
ловия.
Удаление высококонцен-
трированных устойчивых
форм железа из воды аэраци-
ей, известкованием, отстаива-
нием в тонком слое и фильт-
рованием достигается после полного
окисления железа (II) и деструкции ком-
плексных железоорганических со-
единений при pH не менее 7,1. Процесс
выделения соединений железа в тонкос-
лойном отстойнике носит циклический
характер, и при этом эффект обезже-
лезивания воды зависит главным образом
от скорости потока в тонкослойных моду-
лях, исходной концентрации железа и до-
зы щелочного реагента. Для агломерации
хлопьев гидроксида железа, оседающих в
отстойнике, вместимость камеры хлопь-
еобразования вихревого типа, совмещен-
ной с отстойником, должна быть такой,
чтобы обеспечивать продолжительность
пребывания обрабатываемой воды не ме-
нее 15 мин.
Обезжелезивание поверхностных вод
производят одновременно с осветлением и
обесцвечиванием. Железо, находящееся в
воде в виде коллоидов, тонкодисперсных
взвесей и комплексных органических со-
единений, удаляется обработкой воды ко-
агулянтами (сульфатом алюминия,'
хлоридами железа (III) либо смешанным
коагулянтом). Для разрушения комплекс-
ных органических соединений железа во-
ду обрабатывают хлором, озоном или пер-
манганатом калия. Применение железных
коагулянтов обеспечивает более полное
удаление железа из воды благодаря
интенсивной адсорбции ионов железа на
хлопьях Fe(OH)3. Оптимум адсорбции
ионов железа как в случае применения
алюминиевых, так и железных коагулян-
тов лежит в интервале значений pH воды
5,7—7,5. Технологическая схема обезже-
лезивания воды методом коагулирования
включает реагентное хозяйство,
смесители, осветлители воды и
фильтры.
УДАЛЕНИЕ ИЗ ВОДЫ МАРГАН-
ЦА производят: увеличением окислитель-
но-восстановит. потенциала среды —
применением сильных окислителей без
корректирования значения pH воды;
повышением значения pH воды при недо-
статочном окислительно-восстановит.
потенциале в случае использования сла-
бых окислителей; совместным приме-
нением сильного окислителя и повы-
шением значения pH воды. Мн. методы
основаны на окислении присутствующего
в воде иона двухвалентного марганца до
трех- и четырехвалентных, образущих
гидроксиды, растворимость к-рых при
pH > 7 меньше 0,01 мг/л. Окисление
происходит с помощью перманганата
калия, озона, хлора и его производных,
кислорода воздуха. Кроме того, удаление
марганца из воды возможно ионным обме-
ном (Н- или Na-катионированием), изве-
стково-содовым методом, фильтрованием
воды через загрузку из марганцевого
цеолита, биохим. методами. Для перехода
двухвалентного марганца в оксид марган-
ца должен поддерживаться определ.
окислительно-восстановит. потенциал,
значение к-рого зависит от требуемой в
данном конкретном случае концентрации
остаточного марганца и pH среды.
У.и.в.м. методом глубокой аэрации с
последующим фильтрованием проис-
ходит т.о.: первоначально в вакуумно-
эжекц. аппарате из воды извлекается
диоксид углерода (pH повышается до 8—
8,5), затем вода насыщается кислородом
воздуха — диспергируется и фильтруется
через зернистую загрузку. Технологич. ус-
тановка состоит из скорых осветлит,
фильтров, над уровнем воды к-рых разме-
щены напорные вакуумно-эжекц. аппара-
ты. Метод применим при окисляемости
исходной воды до 9,5 мг Ог/л. Эта техно-
логия позволяет успешно обеспечивать де-
манганацию, обезжелезивание и дега-
зацию воды. Необходимое условие данно-
го метода — присутствие в ней двухвален-
тного железа, к-рое при окислении
раствор, кислородом образует гидроксид
железа, адсорбирующий на поверхности
двухвалентный марганец и каталитически
влияющий на его окисление. Процесс ус-
пешно протекает при pH аэриров. воды
ниже 8,5 и Еп 0,4В. При отсутствии же-
леза в воде необходимо добавлять в воду
железный купорос — один из самых деше-
вых реагентов.
Удаление марганца из подземных^од
с высоким значением pH может осуществ-
ляться в водоносном пласте. При введении
в подземный поток воды, содержащей рас-
твор. кислород, окислением двухвалент-
ных железа и марганца достигается их со-
осаждение и задержание в порах водовме-
440 Удаление из воды метана
щающих пород. Этот метод целесообразно
использовать при содержании марганца в
подземной воде до 1 мг/л.
Наиболее эффективным и техно-
логически простым методом удаления
марганцу из вод поверхностных и подзем-
ных источников на очистных комплексах
любой пропускной способности при любом
качестве исходной воды является обработ-
ка их перманганатом калия. На удаление
1 мг Мп2’ расходуется 1,88 мг ЙЛпОд. В
результате применения перманганата
калия образуется дисперс. осадок оксида
марганца МпОг, к-рый, имея большую уд.
поверхность до 300 м2/г, является эф-
фективным сорбентом. Обработка воды
перманганатом калия снижает привкусы и
запахи вследствие частичной сорбции
органич. соединений мелкодисперсным
хлопьевидным осадком гидроксида мар-
ганца. Перманганат калия дает возмож-
ность удалить из воды как марганец, так и
железо, независимо от их форм. В водах с
повышенным содержанием органич. в-в
перманганат калия как сильный
окислитель позволяет разрушить комп-
лексы (устойчивые органич. соединения)
с дальнейшим окислением ионов двухва-
лентных марганца и железа и коагуляцией.
продуктов окисления.
Недостаток метода фильтрования
аэриров. воды через загрузку, обработ.
оксидами марганца, — постепенное
измельчение частиц, образующих пок-
рытие зерен загрузки, и проскок их в
фильтрат. Др. недостаток деманганации
фильтрованием через "черный песок" —
значит, расход перманганата калия. Су-
ществует метод деманганации воды
фильтрованием через модифициров. за-
грузку, к-рая приготовляется последоват.
пропуском снизу вверх через кварцевый
песок растворов железного купороса и
перманганата калия, что дает экономию
последнего. Для закрепления образую-
щейся из гидроксида железа и оксида мар-
ганца пленки на зернах фильтрующей за-
грузки последнюю дополнительно обраба-
тывают тринатрийфосфатом или су-
льфитом натрия. Обрабатываемая вода
фильтруется сверху вниз со скоростью 8—
10 м/ч.
Скорость окисления ионов двухва-
лентного марганца хлором, озоном,
диоксидом хлора зависит от значения pH
среды. Хлор — сильный окислитель, одна-
ко эффект окисления им марганца может
быть достаточно полным при pH - 8...8,5,
что требует подщелачивания воды. На
окисление 1 мг Мп2+ в Мп3+ требуется
1,3 мг хлора. Окисление двухвалентного
марганца озоном или оксидом четырехва-
лентного хлора при pH - 6,5...7,5 завер-
шается в течение 10—15 мин, при этом
расход озона составляет 1,45, а оксида че-
тырехвалентного хлора — 1,35 мг на 1 кг
двухвалентного марганца.
Удаление двухвалентных марганца и
железа из воды методом ионного обмена
осуществляется ее фильтрованием через
катионитовую загрузку Na- или Н-
катионирования в ходе умягчения воды.
Метод целесообразно применять при
одноврем. глубоком умягчении воды и
освобождении ее от двухвалентных желе-
за и марганца.
Биохим. метод удаления марганца
заключается в высевании на зернах За-
грузки фильтра марганецпотребляющих
бактерий и последующем фильтровании
обрабатываемой воды. Бактерии поглоща-
ют марганец, а отмирая, образуют на зер-
нах песка пористую массу, содержащую
большое кол-во оксида марганца — ка-
тализатора окисления двухвалентного
марганца. Фильтры полностью удаляют
из воды марганец при скорости фильтро-
вания до 22 м/ч. Возможно удаление мар-
ганца на биофильтрах.
Кбезреагентным методам очистки во-
ды от марганца относят: глубокую
аэрацию с последующей обработкой во
взвеш. слое или тонкослойным
отстаиванием и фильтрованием, при этом
двухвалентный марганец сорбируется на
свежеобразов. гидроксиде железа; деман-
ганацию в подземных слоях с подачей в
пласт окисл. воды или воздуха (технич.
кислорода).
УДАЛЕНИЕ ИЗ ВОДЫ МЕТА-
НА — процесс очистки воды, осуществля-
емый для предотвращения образования
взрывоопасной ситуации при выделении
этого газа в помещениях водоочистных
комплексов. Для удаления метана (в обыч-
ных условиях он хим. инертен) применя-
ют аэрацию, вакуумную, термич., ульт-
развуковую и биохим. дегазацию. Эти ме-
тоды могут быть осуществлены созданием
развитой поверхности контакта обрабаты-
ваемой воды и воздуха, когда парциальное
давление метана становится близким к ну-
лю, и созданием условий, при к-рых раст-
воримость метана в воде резко снижается
и приближается к нулю. Сущность метода
аэрации заключается в резком снижении
растворимости и выделении метана из во-
ды вследствие более низкого парциального
давления его в воздухе, чем в воде. Про-
стейший способ У.и.в.м. — продувка (бар-
ботирование) метансодержащей воды воз-
духом или переток ее в виде каскада из
одной емкости в другую. При этом глубина
У.и.в м. зависит от продолжительности и
интенсивности продувки или кас-
кадирования, от темп-ры обрабатываемой
воды. Аэрация — экономически целесооб-
разный способ, поскольку не требует до-
полнит. расходов на разл. хим. реагенты,
ухудшающие качество обрабатываемой
воды. Аэрацию следует применять при де-
газации малоконцентрир. метансодер-
жащих вод. Однако при больших концен-
трациях метана в воде последний, будучи
взрывоопасным газом, легко выделяется из
нее и может создать взрывоопасную ситу-
ацию в помещениях очистных соору-
жений. Кроме того, выделившиеся при
аэрации газы не утилизируются, а выбра-
сываются в атмосферу, загрязняя ее.
Сущность вакуумной дегазации в
том, что она понижает давление до зна-
чения, при к-ром вода кипит и раст-
воримость всех газов падает до нуля. При
вакуумировании полностью удаляется вы-
деляющаяся из воды смесь газ — воздух, а
также взрывоопасные газы, на-
копившиеся в дегазаторе. Процесс осуще-
ствляют в вакуумных дегазаторах, вакуум
в к-рых создают с помощью эжекторов, а
выделившийся метан утилизируют.
Углеводороды, загрязняющие под-
земные воды, в частности метан, подверга-
ют биохим. разложению. Для этого
используют присутствующие обычно в
таких водах бактерии, потребляющие уг-
леводороды. В спец, скважину подают
кислород и питат. в-ва, содержащие азот,
фосфор и калий, и после снижения содер-
жания углеводородов до приемлемого
уровня очищенную воду отбирают через
другую скважину. Этот способ не обес-
печивает глубокой очистки воды от метана
и требует дополнит, затрат.
УДАЛЕНИЕ ИЗ ВОДЫ СЕРОВО-
ДОРОДА— процесс очистки воды с
целью ее дезодорации и стабилизации
физ. (аэрация), хим. (использование
сильных окислителей) и биохим.
(окисление спец, бактериями) методами.
При аэрации вода, содержащая сероводо-
род, приводится в соприкосновение с воз-
духом, где парциальное давление H2S
близко к нулю; благодаря этому создаются
условия, при к-рых растворимость и кон-
центрация H2S в воде становятся ничтож-
но малыми. Аэрац. установки, применяе-
мые в технологии очистки воды от серово-
дорода, делятся па: пленочные дегазатор-
ные, представляющие собой колонки,
снабженные разл. насадками, по к-рым
вода стекает тонкой пленкой; пенные де-
газаторные; барботажные дегазаторные, в
к-рых через слой медленно дегазируемой
воды продувается сжатый воздух; вакуум-
ные дегазаторные, в к-рых с помощью ва-
куум-насосов, паро- или водоструйных
эжекторов создается вакуум, вызыва-
ющий кипение воды при данной ее
темп-ре.
Хим. метод очистки обеспечивает
наиболее полную дегазацию. При этом ме-
тоде происходят в осн. окисление серово-
дородных соединений'или связывание их
с др. молекулами и переход их в менее
активную форму в воде, а также
окислительно-восстановит. процессы. Се-
роводород — сравнительно сильный вос-
становитель, и в зависимости от вида и
Удаление из сточных вод тяжелых металлов ионным обменом 441
кол-ва окислителя сероводородные со-
единения могут быть окислены до свобод-
ной серы, тиосульфатов, сульфидов и
сульфатов. В отечеств, практике наиболее
распространен метод очистки воды от се-
роводорода хлором. На 1 мг окисляемого
сероводорода расходуется 2,1 мг хлора. В
результате реакции образуется взвесь кол-
лоидной серы в кол-ве, приблизительно
равном кол-ву сероводорода или гидро-
сульфидов. При дозе хлора 8,4 мг на 1 мг
сероводорода осн. продуктами реакции
являются сульфаты. Для полного уда-
ления сероводорода требуется 5 мг хлора
на 1 мг сероводорода. Для очистки воды от
серы, полученной в результате хим.
реакции, необходимы коагуляция и
фильтрование. Для устранения
неприятного запаха после аэрирования и
хлорирования рекомендуется фильтро-
вание через активный уголь. Кроме того,
для очистки воды от сероводорода приме-
няют диоксид хлора СЮг при малых дозах
в интервале pH - 6,8...8,5. Продуктами
окисления являются в осн. тиосульфат и
сульфат-ионы, а также сера и сульфит-
ионы. Окисление сероводорода кислоро-
дом воздуха производят только в
присутствии катализаторов — со-
единений переходных металлов, тиок-т и
их солей, органич. в-в. Хорошо себя заре-
комендовали в качестве катализаторов
KMnO4, FeSO4 омарганцованный ("чер-
ный") песок, активный уголь, графит,
дробл. магнетит. Для окисления 1 мг серо-
водорода требуется 6 мг КМпО4. В
процессе взаимодействия сероводорода и
марганцевокислого калия образуются кол-
лоидная сера и тонкодисперсная взвесь
диоксида марганца, придающие воде мут-
ность и бурый цвет, и возникает опасность
насыщения воды марганцем и его со-
единениями. При этом требуется последу-
ющая сложная водообработка. В качестве
альтернативной применяется очистка во-
ды от сероводорода непрерывным добав-
лением перманганата калия в фильтры с
обработанным марганцем глауконитовым
песком, к-рый используют для удаления
растворимого железа, марганца и серово-
дорода, при этом песок регенерируется с
помощью перманганата калия. Обрабо-
танный марганцем глауконитовый песок
получают поочередной промывкой его
растворами соли марганца и перманганата
калия. Этот песок представляет собой чер-
ный гранулиров. минерал, служащий
контактной средой окисления и фильтру-
ющим материалом.Известен метод
У.и.с.в., заключающийся в непрерывной
подаче 1 — 4%-ного раствора перманга-
ната калия перед фильтром на поверх-
ность обработ. марганцем глауконитового
песка, покрытого фильтрующим ма-
териалом из антрацита толщиной в неск.
см. Образующиеся нерастворимые про-
дукты задерживаются фильтром. Если
доза перманганата калия недостаточна, то
обработ. марганцем глауконитовый песок
может удалить неокисленные водородные
соединения; если слишком велика, то
песок использует избыток перманганата
калия для своей регенерации. В ходе
реакции перманганат калия восста-
навливается до нерастворимого
гидроксида марганца, к-рый действует и
как коагулянт, и как адсорбент.
Хорошо известна технология уда-
ления из воды сероводорода с использо-
ванием диоксида водорода. В результате
обработки им воды образуется сера, при
дальнейшем фильтровании воды через
активиров. уголь исчезают запах и цвет,
увеличивается кол-во растворенного
кислорода, что облегчает дальнейшую
очистку воды от сероводорода. Для
очистки воды от последнего применяют
гидроксид железа Fe(OHh. При добав-
лении к воде суспензии гидроксида железа
происходит связывание сероводорода
гидросульфидных ионов с образованием
сульфида железа. Его осадок отделяют от
воды отстаиванием, после чего он может
быть регенерирован продувкой воздухом.
Одна и та же суспензия гидроксида железа
может быть многократно использована с
нек-рым добавлением солей железа FeCh
и FeSO4- При применении этого метода
достигается практически полная очистка
воды от сероводорода.
Сравнительно сильным окислителем
для сероводородных соединений в воде
является озон. При обработке воды озоном
одновременно достигаются ее обесц-
вечивание, дезодорация и обезза-
раживание. Расход озона составляет
0,5 мг на 1 мг сероводорода. Сероводород-
ные соединения окисляются до элементар-
ной среды, а при расходе 1,87 мг озона на
1 мг сероводорода процесс окисления се-
роводорода заканчивается образованием
серной к-ты. Для очистки воды от серово-
дорода применяют сорбционные методы. В
качестве адсорбентов в большинстве слу-
чаев исподьзуют древесные активные
угли: БАУ, ДАК, ОУ, АГ-3. Вместе с
активными углями можно применять
разл. окислители Оз, СЮз, КМпОд, что
позволяет сократить общий расход и объем
сорбентов и реагентов. На процесс ад-
сорбции существ, влияют структура угля
(в осн. объем микропор), концентрация
сероводорода в исходной воде, а также
структура оксидов, образующихся на
поверхности угля в процессе адсорбции се-
роводорода. Эти методы реализуют на
угольных открытых или напорных
фильтрах с предварит, вводом окислителя
в обрабатываемую воду.
При биохим. очистке воды от серово-
дорода окисление его происходит в резуль-
тате жизнедеятельности серобактерий
активного ила, часто встречающихся в
серных источниках, почве и биопленке.
Для массового развития этих организмов
необходимо присутствие в воде сероводо-
рода и кислорода, а также биогенных в-в,
фосфора, калия. В ряде случаев микроор-
ганизмы плохо развиваются, если отсутст-
вуют некоторые элементы: железо,
магний, цинк, медь, молибден, бор, марга-
нец, кобальт.
Биохим. метод реализуют, применяя
двухступенчатую схему — аэро-
окислитель (аэрофильтр, аэротенк-
смеситель — вторичный отстойник,
реактор биохим. окисления) и скорый
фильтр. Во избежание образования анаэ-
робных условий в нижних слоях загрузки
фильтра и для предупреждения восстанов-
ления там соединений серы до сероводоро-
да рекомендуется введение хлора в водя-
ную подушку фильтра или периодич. про-
дувка загрузки сжатым воздухом снизу
вверх.
УДАЛЕНИЕ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД
ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИОННЫМ
ОБМЕНОМ — может осуществляться как
сильнокислотными (в водородной форме),
так и слабокислотными (в натриевой фор-
ме) катионитами. Тяжелые металлы —
медь, цинк, никель, кадмий и др. могут
содержаться в сточных водах раздельно
или в смесях в различных комбинациях и
колич. соотношениях. Рекомендуются
следующие марки катионитов: КУ-2,
КБ-4, сульфоуголь, КУ-1. Na-
катионирование применяют преимущест-
венно при извлечении ионов тяжелых ме-
таллов из разл. однокомпонентных р-ров
для последующей утилизации их со-
единений. Для очистки многокомпонент-
ных слабоконцентриров. сточных вод
применяют в основном Н-
катионирование. Эффективность и эко-
номичность извлечения указ, ионов мето-
дом ионного обмена зависят от их концен-
трации в сточных водах, величины pH,
общей минерализации воды, от наличия и
концентрации ионов кальция и железа.
Увеличение общей минерализации сточ-
ных вод существенно снижает емкость
сульфокатионитов и незначительно ска-
зывается на емкости карбоксильных
катионитов. Однако карбоксильные
катиониты могут применяться только при
очистке нейтр. или слабощелочных сточ-
ных вод.
Сильнокислотные сульфокатиониты
эффективно извлекают ионы цинка в
широком диапазоне значений pH, в т.ч. из
кислых сред. Регенерация насыщенных
сульфокатионитов производится 10 %-ми
р-рами серной к-ты, карбоксильные
катиониты могут регенерироваться 5%-м
р-ром NaiSCM. Концентрация цинка в элю-
атах незначительна и достигает лишь б—
9 г/л. Ионы меди из сточных вод могут
быть полностью выделены на катионите
КУ-1. Сорбц. емкость этого катионита по
442 Удаление из сточных вод фенолов (карбоновой к-ты) ионным обменом
меди при щелочной реакции воды
(pH- 12...12,4) составляет 37—50 г на 1 л
набухшей смолы. Рекомендуется реге-
нерировать отработ. катионит 5 % -м р-ром
соляной к-ты. Содержание меди в элюатах
достигает 15—17 г/л. Сорбция меди из
кислых сточных вод катионитом КУ-1
подавляется. В таких случаях целесооб-
разно применять сильнокислотные
катиониты. Их регенерацию возможно
осуществлять 10—20 %-м р-ром серной к-
ты. Извлечение ионов никеля из сточных
вод эффективно осуществляется на
катионите КУ-2-8. Скорость фильтро-
вания сточных вод 12—15 м/ч. Регене-
рация катионита производится 20 %-м р-
ром серной к-ты со скоростью 0,5 м/ч при
расходе регенерирующего р-ра 2 л на 1 кг
загрузки (0,45 кг H2SO4 на 1 кг
катионита). Концентрация сульфита
никеля в элюате достигает 250 г/л (95 г/л
по никелю). Получ. при регенерации элю-
аты могут быть использованы в процессах
никелирования.
При наличии в сточных водах слож-
ных смесей катионов большое значение
имеет селективность их поглощения
катионитами. При обмене на
сильнокислотном катионите КУ-2 уста-
новлен след, ряд катионитов по энергии их
вытеснения одного др.: Н+< Na+<NH4+<
<Mg2+ < Zn2+ < Со2+ < Cu2+<
< Cd2+< Ni2+< Ca2+ < Cr2+ < Pb2+ < Ba2+.
При обмене на слабокислотном катионите
КБ-4 ряд катионов отличается от приве-
денного выше: Mg2+ < Са2+< Ni2+ < Со2+<
< Сц2+. Из катионов Cu2+, Ni2+, Zn2+ и
Сг+ наименее сорбируемый катион
цинка; в системе медь—никель — ион
меди. При извлечении ионов Си , Zn ,
N1 , Сг + из сточных вод заводов цветных
металлов с суммарным их содержанием
13 мг-экв/л полная динамич. обменная
емкость катионита КУ-2-8 по ионам Zn ,
Cu2+, Ni2+, Сг3+ равна соответственно
0,095; 0,35; 1,35; 2,55 мг-экв/г (суммарно
4,345 мг-экв/г). При совместном
присутствии всех указ, катионов система
рассчитывается как однокомпонентная по
наименее сорбируемому иону (Zn2+),
принимая его концентрацию равной сум-
ме концентраций всех извлекаемых
катионов, а емкость катиона равной
емкости его по этому же катиону при
сорбции из индивид, его р-ра. При, вклю-
чении в воде ионов кальция в значив. кон-
центрациях применение для регенерации
катионитов р-ров серной к-ты или сульфа-
та натрия связано с образованием малора-
створимого CaSO4 и загипсовыванием
слоя ионита. В этих случаях регенерацию
катионитов рекомендуется проводить р-
рами соляной к-ты и хлористого натрия.
При ионообм. очистке сточных вод,
содержащих катиониты мн. металлов,
элюаты от регенерации катионитов пред-
ставляют собой кислые р-ры смеси солей
этих металлов. Переработка таких элюа-
тов с целью выделения и утилизации отд.
металлов —• задача сложная и часто эко-
номически нецелесообразная. Обычно их
подвергают реагентной обработке вместе с
концентриров. отходами произ-ва (в галь-
ванич. производствах — отраб. элект-
ролиты и р-ры от обработки металлов).
Элюаты, образующиеся от регенерации
катионитов в процессах извлечения ионов
металлов из их индивид, р-ров, могут
утилизироваться в виде р-ров ртих солей
или перерабатываться с извлечением
чистых металлов. Так, напр., металлич.
кадмий может извлекаться из его серно-
кислых р-ров электролизом при использо-
вании катодов из алюминия. При плот-
ности тока 75 А/м2 и расстоянии между
Электролитами 5 см степень извлечения
кадмия составляет 90—96% при катодном
выходе по току 90—93 %. Уд. расход элек-
троэнергии составляет 1,6 кВт’ч на 1 кг
кадмия. После извлечения катионов ме-
таллов вода, выходящая из катионитовых
фильтров, имеет кислую реакцию. Для
нейтрализации и деминерализации ее с
целью повторного использования в произ-
ве Н-катиониров. воду подвергают
анионированию на слабооснбвном
анионите в гидроксильной форме (АН-
2Ф, АН-22, АН-31).
УДАЛЕНИЕ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД
ФЕНОЛОВ (КАРБОНОВОЙ К-ТЫ)
ИОННЫМ ОБМЕНОМ — может осуще-
ствляться как катионитами, так и
анионитами. Катионирование применяет-
ся для обесфеноливания минерализов.
кислых и нейтральных сточных вод,
анионирование — слабоминерализов.
сточных вод. Рекомендуются следующие
марки ионитов: сульфоуголь, КУ-1, ЭДЭ-
10П, АВ-17.
Емкость сильноосновного анионита
АВ-17 по фенолу в интервале значений pH
6—12 постоянна. Анионит промежуточ-
ной основности ЭДЭ-10П имеет макс,
емкость при величине pH 8,5. Обесфе-
ноливание сточных вод производится
фильтрованием их через плотные слои
ионитов со скоростью 8—10 м/ч при кон-
центрациях фенола до 1 г/л и 2—3 м/ч
при концентрациях 3—15 г/л. Регене-
рация анионитов, насыщ. фенолом,
производится 4—10 %-ми водными или
водно-спиртовыми (метанольными) р-
рами едкого натра при скорости их прото-
ка через ионит 0,5—0,8 м/ч. Содержание
фенола в наиболее концентриров.
фракциях элюалитов составляет 5%. Эти
фракции могут быть использованы в
произ-ве сырого фенола. Расход едкого на-
тра зависит от степени регенерации
анионитов. Для 60% извлечения фенола
при регенерации анионита ЭДЭ-10П тре-
буется 10-кратный, а при регенерации
анионита АВ-17-7 — 5-кратный расход
щелочи по сравнению с теоретич. Расход
едкого натра уменьшается при использо-
вании в процессах регенерации водно-
спиртовых растворов. Катиониты, исполь-
зуемые для обесфеноливания сточных вод,
регенерируются метанолом при скорости
элюирования 0,3—0,5 м/ч. Общий расход
метанола зависит от исходной концент-
рации фенола в сточных водах и составля-
ет 15—20 л на 1 кг извлеч. фенола. Макс,
концентрация фенола в элюате достигает
9%. Расход воды на отмывку катионита
после регенерации — 0,4—0,6 объема на 1
объем загрузки. После ректификации в
щелочной среде метанол может быть
использован повторно в процессах регене-
рации катионита, а фенолят натрия
утилизируется для получения фенола.
Сточные воды после обесфеноливания Н-
катионированием имеют кислую
реакцию. Для нейтрализации и демине-
рализации с целью возврата их в произ-во
они подвергаются ОН-катионированию на
слабоосновном анионите.
УДАЛЕНИЕ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД
ХРОМАТОВ ИОННЫМ ОБМЕНОМ —
осуществляется как катионитами, так и
анионитами. Хром в сточных водах
присутствует в основном в 6-валентном со-
стоянии (хромат — СгОд2’ и бихромат-
ион-СщО?2'), а также в виде катионов 3-
валентного Сгз. Для извлечения со-
единений 6-валентного хрома использу-
ются аниониты, 3-валентного хрома '—
катиониты.
Очистка сточных вод от 3-валентного
хрома производится совместно с извле-
чением катионов др. металлов. Для извле-
чения хромат- и бихромат-ионов рекомен-
дуется использование сильноосновного
анионита АВ-17, а также слабооснбвных
анионитов АН-18П и АН-251. Установлен
след, ряд анионитов сильных к-т по
энергии их поглощения сильноосновным
анионитом АВ-17: СпО?2' > СгО-Г >
>SO?'> NO3 > СГ. Уменьшение погло-
щаемости анионитов в этом ряду связано
со строением и валентностью обменива-
ющихся анионов. Последовательность
расположения ионов в ряду поглощае-
мости сохраняется такой же и для слабоос-
нбвных анионитов (АН-18-10П). Т.о., при
извлечении хроматов из сточных вод со-
держащиеся в них сульфаты, хлориды и
нитраты могут вытесняться из анионита
хромат-ионами. Однако использование
обменной емкости смолы по хромат-ионам
в значит, степени зависит от наличия др.
анионов и соотношения между ними.
Отсутствие нитрат-ионов в подверга-
емом очистке стоке ведет к увеличению
рабочей обменной емкости по хромат-
ионам до 50%. При извлечении хроматов
из сточных вод с малым содержанием др.
анионов сильных к-т динамич. обменная
емкость анионитов АВ-17-8, АВ-17-16 и
Удаление ила и осадка из очистных сооружений 443
АН-18 по 6-валентному хрому до проскока
составляет соответственно, г-экв/м .
720—780; 480—550; 450—780.
Емкость анионитов как слабооснов-
ных, так и сильнооснбвных по хрому не
зависит от величины pH в пределах 1 —6 и
значительно снижается с увеличением
значения pH до 6. Регенерация сильноос-
новных анионитов при извлечении со-
единений хрома проводится 8—10%-м,
слабоосновных анионитов 4-6 %-м р-ром
едкого натра. При этом расход элюента
значительно выше теоретич. Элюенты от
регенерации анионитов содержат до 40—
50 г/л 6-валентного хрома. Такие элюен-
ты могут быть утилизированы или подвер-
гнуты обезвреживанию реагентными или
электрохим. способами. Из-за низкой се-
лективности используемых при очистке
хромсодержащих сточных вод анионитов
АВ-17 и АН-18-10П элюаты от регене-
рации представляют собой р-ры смесей
натриевых солей разл. к-т с большим
избытком щелочи. Для получения
утилизируемых соединений хрома такие
р-ры требуют применения чрезвычайно
сложной технологии переработки. Ис-
пользование для извлечения хрома высо-
коселективных слабоосновных анионитов
АН-251 и его аналога ВП-Ш в солевой (в
сульфатной) форме, обладающих высо-
кой динамич. обменной емкостью, на 20—
25 % превышающей ДОЕ АВ-17 и АН-18-
10П (для АН-251 она составляет 60—65 г
на 1 л набухшей смолы — 1100—1200 г-
экв/м3) с последующей регенерацией их
4—8 %-ми р-рами гидроксида натрия,
позволяет получать р-ры хромата натрия с
концентрацией хрома более 40 г/л с
миним. содержанием постор. примесей
без избытка щелочи и значительно снизить
ее расход на регенерацию. Установка для
извлечения хрома из сточных вод должна
включать механич. фильтры (при
наличии в сточной воде 8 мг/л гру-
бодисперсных примесей), адсорбц. (при
содержании эфирорастворимых 5 мг/л),
Н-катионитовые и анионитовые фильтры.
УДАЛЕНИЕ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД
ЦИАНИДОВ ИОННЫМ ОБМЕНОМ —
осуществляется сильноосновным
анионитом. Цианиды — соли цианисто-
водородной (синильной) к-ты — в сточ-
ных водах присутствуют в виде простых
(СЮ и комплексных Me(CN)OT” анионов,
где Me — катион меди, цинка, кадмия,
золота, серебра, т—число цианид-иопов,
равное 2, 3, 4,..., п — валентность комп-
лексного аниона, равная -1, -2, -3,... Для
обработки сточных вод, имеющих щелоч-
ную реакцию, применяются аниониты в
солевой форме; для нейтр. и кислых (слу-
чай, встречающийся редко) сточных вод
анионообм. смолы применяются как в со-
левой, так и в гидроксильной форме. При
использовании анионитов в солевой фор-
ме для извлечения из сточных вод с вы-
соким значением pH простых цианидов
можно применять только силыюосновные
аниониты. Емкость слабоосновных
анионитов по цианид-ионам в солевой
форме незначительна. В нейтр. или сла-
бокислых р-рах цианиды находятся в виде
слабодиссоцииров. синильной к-ты
(Хдисс“ 4,5'1О'10, рК “ 9,31). Т.к. ионный
обмен возможен только при одноврем.
диссоциации как к-ты, так и функцион.
групп смолы, необходимо, чтобы между
цианидами (синильной к-той) и
анионитом в гидроксильной форме соблю-
далось неравенство: 14 - рК катионита
> рК к-ты. Учитывая, что рК слабооснов-
ных анионитов находится в пределах 7—9,
это неравенство не соблюдается, и такие
аниониты в гидроксильной форме также
не могут поглощать цианиды из сточных
вод. При сорбции цианидов сильнооснов-
ными анионитами в гидроксильной форме
(рК ионитов равно 0—1) это неравенство
соблюдается и последние эффективно пог-
лощают цианиды из нейтр. и слабокислых
р-ров. При сорбции цианидов смолами в
солевой форме из нейтр. или слабокислых
стоков одним из продуктов реакции обме-
на является синильная к-та, к-рая полно-
стью сдвигает равновесие обмена влево и
взаимодействия между анионитом и
синильной к-той не происходит. При вы-
боре формы анионита для извлечения
цианидов и оптим. значения pH стоков,
подаваемых на иониты, следует учиты-
вать, что сорбция цианидов анионитами в
солевой (хлоридной) форме из щелочной
среды проходит с выделением сильного
электролита (хлоридов), к-рый сдвигает
равновесие реакции влево. В то же время
сорбция цианидов из нейтральных или
слабокислых сред анионитами в
гидроксильной форме идет с образованием
воды. Поэтому емкость анионитов в
гидроксильной форме выше, чем в соле-
вой. Т.о. процесс извлечения цианидов из
сточных вод целесообразно проводить при
работе смолы в гидроксильной форме при
подаче на иониты сточных вод, имеющих
нейтр. или кислую реакцию. При высоком
значении pH исходной сточной воды перед
подачей на анионит ее подвергают Н-
катионированию, в результате чего
величина pH воды перед поступлением на
анионит снижается и извлечение
цианидов на анионите происходит в
наиболее благоприятных условиях. При
сорбции простых цианидов одна
гидратиров. активная группа смолы
присоединяет только один цианид-ион, в
то время как при взаимодействии с комп-
лексными анионами она поглощает их в
1,5—2 раза больше. Кроме того, при
увеличении валентности сорбируемого
иона степень сродства к аниониту возра-
стает. Поэтому многовалентные анионы
цианистых комплексов поглощаются смо-
лами в большей степени, чем простые,
одновалентные и емкость анионитов но
цианидам больше при поглощении из р-
ров цианистых комплексов. Для извле-
чения цианидов из сточных вод рекомен-
дуются: сильнооснбвный анионит АВ-17 и
анионит средней основности ЭДЭ-10П.
При очистке сточных вод, содержащих
цианиды, связ. в комплекс с медью, обмен-
ная емкость АВ-17 до проскока составляет:
по меди 37,5—74 мг/г (3,7—7,4% массы
смолы), по цианид-ионам 48—115 мг/г
(5 —11,5 массы смолы). Аниониты
сильных к-т значительно снижают
емкость анионита АВ-17 по цианидам.
Для предотвращения этого рекомендуется
перед аниоиированием на сильнооснбв-
ном анионите подвергать воду предварит,
анионированию на слабоосновном
анионите для извлечения анионов
сильных к-т. Регенерация сильноосновно-
го анионита, насыщ. по цианид-ионам,
производится 5—10%-ми р-рами едкого
натра или хлористого натрия. Десорбция
цианидов проходит не полностью (прос-
тые цианиды десорбируются на 80—90,
комплексные па 42—78%). Достижение
большей полноты регенерации требует
значит, расхода регенерирующих р-ров.
Элюаты от регенерации ионитов содержат
до 10—15 г/л цианидов и могут быть
утилизованы в произ-ве или обезврежены
электрохим. либо реагентными методами.
УДАЛЕНИЕ ИЛА И ОСАДКА ИЗ
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ-
процесс удаления из песколовок,
первичных и вторичных отстойников
очистных сооружений всплывающих и
оседающих в-в. Принцип действия и кон-
струкции устройств для удаления выдел,
взвеш. в-в зависят от типа песколовок и
отстойников, кол-ва и структуры
(консистенции) осадков. При очистке бы-
товых сточных вод кол-во песка определя-
ется из нормы 0,02 л / (чел’сут). При влаж-
ности песка 60% его плотность — 1,5т/м3.
Крупность частиц, задерживающихся в
песколовках, составляет 0,2—0,25 мм.
Однако в осадке, остающемся в песколов-
ках, помимо песка содержатся более круп-
ные включения из отбросов, к-рые по
гидравлич. крупности соответствуют его
частицам (18—24 мм/с), Для снижения
кол-ва отбросов, затрудняющих обработку
и утилизацию песка, прибегают к
аэрированию воды в песколовках, что спо-
собствует отмывке отбросов от песка. Оса-
док первичных отстойников имеет пасто-
образную структуру. Его кол-во в бытовых
сточных водах составляет около 200—300
мг/л. Эффективность задержания в
отстойниках — 40—60%. При периодич.
удалении осадка из первичных
отстойников влажность его колеблется в
пределах 94—95%. Тяжелые осадки
пром, сточных вод (прокатных цехов, за-
444 Удаление ила из вторичных отстойников
кодов черной металлургии, цехов грану-
ляции шлака и т.д.), к-рые выделяются в
первичных отстойниках, имеют крупно-
зернистую структуру с диаметром частиц
более 1 мм. Этот осадок малоподвижен и
имеет плотность 2,2—3,3 г/м3. Иловые
смеси, разделяемые во вторичных
отстойниках после сооружений биологич.
очистки (аэротенков и биофильтров),
представляют собой суспензии с концент-
рацией 2—6 г/л. Они образуют очень
подвижные осадки с влажностью 99—
99,6%. Их объем составляет 20—40%
объема обрабатываемой иловой смеси.
Помимо оседающих в-в в сточных во-
дах содержится значит, кол-во жиров и
нефтепродуктов, к-рые всплывают при
отстаивании. Их кол-во и структура
зависят от вида сточных вод. В бытовых
сточных водах кол-во жиров и нефтепро-
дуктов обычно не превышает 30—40 мг/л,
однако в сточных водах нефтеперерабаты-
вающих заводов концентрация нефтепро-
дуктов может достигать 5000—
10 000 мг/л.
В зависимости от вида осадка, его
кол-ва и конструкции песколовок и
отстойников устройства для удаления
осадков разделяют на ряд типов:
гидравлич. в виде труб, по к-рым разжиж.
осадок удаляется самотеком под гидро-
статич. давлением или с помощью центро-
бежных или плунжерных насосов; эжек-
торные; эрлифтные; струйные.
Гидравлич. устройства (эжекторные и
струйные) широко используют для уда-
ления зернистых осадков (напр., из песко-
ловок). Самотечные трубы и эрлифты
применяют для удаления пастообразных и
сравнительно легких осадков из
первичных и вторичных отстойников.
Гидравлич. устройства (за исключением
струйных), как правило, применяют в
вертик. отстойниках, где осадок кон-
центрируется у центра сооружения. Ме-
ханич. устройства для удаления осадка в
осн. обеспечивают сгребание осадков с
днища к приямкам, откуда их удаляют
гидравлич. способом. Обычно эти устрой-
ства обеспечивают и удаление всплывших
в-в с поверхности воды в отстойниках.
В зависимости от формы резервуара
отстойника применяют след, устройства
для удаления осадков: для прямоугольных
горизонт. — скребковый механизм с
подвижной тележкой, скребковый цепной
механизм; для круглых радиальных —
вращающиеся скребковые механизмы с
центр, или периферийным приводом,
спиральные скребковые механизмы,
илососы с удалением осадка под гидро-
статич. давлением. Последние преимуще-
ственно используют для удаления ила из
вторичных отстойников.
УДАЛЕНИЕ ИЛА ИЗ ВТО-
РИЧНЫХ ОТСТОЙНИКОВ — процесс,
предназнач. для разделения иловых сме-
сей после сооружений биологич. очистки.
Осевший активный ил (из аэротенков)
или биопленка (из биофильтров) пред-
ставляет собой довольно подвижную сус-
пензию и поэтому удаляется из
отстойников преимущественно гид-
равлич. методами: из осадочной части
вторичных вертик. отстойников — с
помощью самотечных иловых труб или
эрлифтами; из радиальных и горизонт,
отстойников — илососами. Для малых и
средних очистных сооружений в качестве
вторичных отстойников после аэротенков
обычно используют вертикальные
отстойники. Непрерывное удаление ила
осуществляется эрлифтами, к-рые опу-
скаются непосредственно в приямки и
подают циркуляц. ил в лотки или трубы,
по к-рым он возвращается в аэротенки. В
радиальных отстойниках илососы под-
Илосос для вторичного радиального отстойника
1 — специальная вилка, удерживающая камеру от
вертик. перемещений; 2 — вращающаяся централь-
ная камера; 3 — центральная опора; 4 — кольцевой
токоприемник; 5 — фермы моста; б — привод; 7—
илоприемная трубка; 8—сосуны для ила; 9 — трубка
для отвода ила; 10 — направление вращения илососа
вешивают к вращающейся ферме.
Приемные отверстия или ковши илососов
размещают у дна. Ковши присоединены к
радиально располож. трубе илососа, к-рая
сообщается с вращающейся центр, каме-
рой. В ковши ил поступает под гидро-
статич. давлением, к-рое обеспечивается
перепадом в уровнях воды между
отстойником и внешн. иловой камерой. Из
центр, камеры предусмотрен отвод ила по
дюкеру к иловой камере с регулируемым
водосливом, к-рая расположена вне
отстойника, откуда ил поступает в цирку-
ляц. насосную станцию и далее в аэротенк.
Вторичный отстойник с илоск-
ребом
1 — зона отстаивания; 2 — иловые
приямки; 3 — эрлифты; 4 — илоск-
реб
Удельная отопительная характеристика зданий 445
Илосос непрерывно вращается и обес-
печивает пост, отвод ила из сооружения.
Из вторичных горизонт, отстойников ил
удаляется илоскребами, к-рые ана-
логичны механизмам, применяемым для
первичных отстойников. Для бесперебой-
ной откачки осадка из вторичных
отстойников с илоскребами устраивают
несколько приямков, оборудов.
эрлифтами.
УДАЛЕНИЕ ИЛА ИЗ ПЕР-
ВИЧНЫХ ОТСТОЙНИКОВ — см.
Отстойник вертикальный, Отстойник с
вращающимся устройством для распре-
деления и сбора воды, Отстойник тон-
кослойный.
УДАЛЕНИЕ ОСАДКА ИЗ ПЕСКО-
ЛОВОК — процесс удаления песка гидро-
элеваторами, представляющими собой во-
доструйный насос, в к-ром рабочей струей
засасывается осадок и вместе с водой тран-
спортируется за пределы сооружения. Ра-
бочая жидкость (сточная вода после песко-
ловок) насосом подается в напорный пат-
рубок и далее в сопло, при этом в смесит,
камере создается разрежение. В результа-
те этого через всасывающий раструб из
приямка подсасывается осадок, к-рый,
смешиваясь в камере с рабочей жидко-
стью, проходит через диффузор и по
отводной трубе поступает на песковые
плошадки или бункеры для песка. Гидро-
элеваторы работают периодически. Бун-
керы, имеющие цилиндроконич. форму
Схема гидроэлеватора
1—напорный трубопровод; 2—напорный патрубок;
3 — сопло; 4 — смесит, камера; 5 ?- диффузор; 6 —
отводной патрубок; 7 — всасывающая камера
Бункеры для песка
1 — трубопроводы для подвода
воды в систему отопления; 2 —
для отвода воды из системы
отопления; 3 — затвор с элект-
роприводом; 4 — теплоизо-
ляция; 5 — бункеры; 6 —
гидроциклон; 7—для отвода во-
ды от гидроциклонов; 8 — для
подвода пульпы к хидроцикло-
нам; 9 — патрубок для спуска во-
ды в канализацию; 10— выгру-
зочное отверстие с затвором
диаметром до 2 м, предназначены для на-
копления и отмывки песка от органич.
примесей и рассчитаны на хранение песка
в течение 2—9 сут. Для удобства разгрузки
их располагают на эстакаде и оборудуют
электрифициров. затворами в нижней
части и устройствами для отвода дренаж-
ной воды. Для отмывки песка применяют
напорные гидроциклоны диаметром
300 мм при напоре перед аппаратом 20 м
вод.ст.
В горизонт, песколовках скребковые
механизмы перемещают осадок к приямку
у входа воды в сооружение. Лебедка под-
тягивает тележку со скребком к приямку и
затем отводит ее в противоположный ко-
нец сооружения. При движении тележки
от приямка скребок автоматически
приподнимается над осадком или пово-
рачивается. Применяют и модификации
аналогичных скребковых механизмов с са-
моходными тележками, к-рые также обес-
печивают реверсивный ход. При цепном
механизме на 2 парал. и синхронно враща-
ющиеся цепи навешивают ряд скребков.
При подключении электрич. привода к
одной из пар звездочек, на к-рые навеше-
ны цепи, скребки движутся к приямку,
перемещая туда осадок. Из приямка оса-
док удаляют гидроэлеватором в песковые
бункеры или на песковые площадки.
Более просто в эксплуатации гидро-
механич. устройство для удаления песка,
представляющее собой трубу, располож. у
дна песколовки. К ней по образующей
присоединены под определенным углом
патрубки с соплами, к-рые направлены к
приямку. В трубу под напором подается
рабочая жидкость, к-рая, выходя из сопел
с большой скоростью, размывает осадок
(песок) и сдвигает его к приямку, откуда
он откачивается гидроэлеватором. Однов-
ременно с перемещением под действием
струй воды происходит отмывка песка от
органич. включений, что позволяет
использовать его в стр-ве. За рубежом на
небольших очистных станциях применя-
ют круглые (тангенциальные) песко-
ловки, оборудованные шнековым подъ-
емником песка, к-рый одновременно обес-
печивает его отмывку.
УДЕЛЬНАЯ ОТОПИТЕЛЬНАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ЗДАНИЙ —
потери теплоты через наружные ограж-
дения зданий, отнесенные к его наружно-
му объему и расчетной разности темп-р.
У.о.х.з., Вт/(м3,0С) определяется выра-
жением
?ноQSt/ I Pii(dj ~ $.о)],
где СВт — расчетные теплопотери
зданием, Вт; Уц — наружный объем
здания, м3; $ и $.о — расчетная внутр,
и наружная (для отопления) темп-ра воз-
духа.
Значения У.о.х.з. зависят от формы
здания (в осн. от отношения площади на-
ружных поверхностей к объему) и термин,
сопротивлений конструкций. Ее
рассчитывают с учетом теплопотерь через
наружные стены, окна, покрытия и чер-
дачные перекрытия, перекрытия над под-
валами и подпольями (полы) по ф-ле
Q н.о = 1 /Vн(Гст/Кст + Гок^ок*^
+ИпокЛюк/^пок "Ь ДполГпол/^пол) >
где Дет, Гок. Гпок, /пол — площади повер-
хности наружных стен, окон (включая
балконны^ двери), чердачных покрытий,
ПОЛОВ, M ; /?ст, Дбк, /?пок» Лпол —
термин, сопротивления этих конструкций,
м . °С/Вт; ПпокиПпол — коэфф., учитыва-
ющие снижение расчетной разности
темп-р при теплопотерях через покрытия
и полы; Ппок 0,9—1 и пПол 0,4—0,9.
Осн. ограждающие конструкции
(кроме заполнений световых проемов)
446 Удельная теплота сгорания
должны иметь термич. сопротивления не
ниже нормируемых значений, определяе-
мых сан.-гигиенич. требованиями. Их
нормируют по макс, разности между
расчетной темп-рой внутр, воздуха в
помещении и темп-рой поверхности
ограждения. Для наружных стен жилых
зданий эта разность принимается
Д/кн = /вн - ^Н-6°С. Исходя из этого нор-
матива по ур-нию теплопередачи опреде-
ляют термич. сопротивление стен
#=($“/£.о)/ДсТ=(Й>—/№)/
откуда
где ав — коэфф, теплоотдачи от возду-
ха к внутр, поверхности стены, равный 8,7
Вт/(м • С). При определении ЛПок и /?Пол
расчетная ф-ла примет вид
I
Для покрытий принимается Д/пок “
- 4—5,5°С, для перекрытий пола /пол - 2—
2,5°С.
Степень остекления здания опреде-
ляется необходимой освещенностью его
помещений. Для жилых зданий Лж/Лт
равно 0,11—0,33. Термич. сопротивления
окон зависят от их конструкций и в осн. от
кол-ва слоев стекла (1, 2, 3). Для жилых
зданийК^кн, м2'°С/Вт, равно: при&оЗ: ~
—7°С - 0,17; пои —7°С > &0 й: -26 —
0,39; при — 26®С > tK.o & —31—0,42.
Оптим. термич. сопротивления огражда-
ющих конструкций зданий определяют
технико-экономич. расчетом, но они дол-
жны быть не ниже привед. выше миним.
значений.
Для обществ, зданий У.о.х.з. имеют
большой разброс и существенно зависят от
их назначения и степени остекления. Раз-
нообразные конфигурации зданий не поз-
воляют для расчета gH.o использовать ук-
рупн. аналитич. зависимости, их опреде-
ляют по проектам отопления,
классифицируют и в обобщ. виде приводят
в справочной лит-ре. Помимо отопит, хар-
к зданий, определяющих расход теплоты
на отопление, используют вентиляц. хар-
ки, по к-рым рассчитывают расход тепло-
ты на вентиляцию. Уд. вентиляц. хар-ка
здания
2в=еИУн(;М.о)].
В жилых зданиях приточную
вентиляцию не строят, т.к. воздухообмен
происходит благодаря инфильтрации.
Если поступление воздуха в помещение
при этом недостаточно, то дополнит, его
кол-во может быть обесйечено аэрацией
помещений через окна, форточки. При
естеств. вентиляции воздух нагревается
системой отопления зданий и соответству-
ющий расход теплоты включается в
отопит, нагрузку, к-рую учитывают, вводя
уд. вентиляц. хар-ку жилых зданий $ -
— Хж/удСв/Рпол, где Кж ** Гж/Рпсл —ко-
эфф., равный отношению жилой площади
квартир к их общей (полезной) площади;
Упол- Ун/Люл — объемный коэфф,
здания, равный отношению наружного
объема здания к его полезной площади;
/уд — кол-во наружного воздуха, м3, пос-
тупающего на 1 м2 жилой площади в 1 ч
(по санитарным нормам /уд - 3); Св — уд.
объемная теплоемкость воздуха, равная
1,26 кДж/ (м3 °C). При средних значениях
коэфф. Кж. и Упол уд. вентиляц. хар-ка
жилых зданий равна 0,14—0,2 Вт/ (м - С).
УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРА-
НИЯ — кол-во теплоты, выделяющейся
при полном сгорании единицы массы или
объема топлива. Единица измерения —
кДж на 1 кг или 1 м3.
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
ФИЛЬТРАЦИИ ОСАДКОВ — показа-
тель, по к-рому количественно определя-
ют способность осадков сточных вод к вла-
гоотдаче. В хим. технологиях применяется
как показатель фильтруемости различных
суспензий в процессах пром, фильтро-
вания. Для оценки водоотдающей способ-
ности осадков сточных вод определение
У.с.ф.о. впервые применено в 1953. Выра-
жение для определения уд. сопротивления
фильтрации, м/кг, имеет вид: г-
-гР^/^О.гдеР — давление фильтро-
вания, Па; F — площадь фильтрации, м2;
г/ — динамич. вязкость фильтрата, Па’с;
С — концентрация твердой фазы (осадка)
в фильтруемой суспензии, кг/м3; Ь-
т IN1 — параметр, получаемый опыт-
ным путем при фильтровании осадка под
пост, давлением 0,05 МПа (здесь У—
объем фильтрата, м3; т — время, с).
Направление движения тепло-
носителя и уклон i труб, реко-
мендуемые (а) и допустимые
(б) для водяных магистралей
прн верхйей разводке; в к г —
то же, для паропроводов
Осадки сточных вод относятся к труд-
нофильтруемым суспензиям. Значения
уд. сопротивления осадков используют
при выборе метода их кондиционирования
перед механич. обезвоживанием или суш-
кой на иловых площадках, режима работы
фильтрующих аппаратов, вида и доз
реагентов для обработки осадка при его уп-
лотнении и обезвоживании.
УКАЗАТЕЛЬ УРОВНЯ КОНДЕН-
САТА — прибор для визуального контро-
ля уровня конденсата в баке конденсат-
ном системы парового отопления,
состоящий из двух запорных кранов,
стекл. трубки (водомерного стекла) между
ними и пробно-спускного крана. Через за-
порные краны водомерное стекло соединя-
ется с воздушным и водяным пространст-
вами бака конденсатного. При этом уро-
вень жидкости в стекл. трубке соответству-
ет уровню воды в баке. Запорные краны
предназначены для отключения водомер-
ного стекла, в т.ч. от водяного пространст-
ва бака конденсатного при продувке У .у .к.
через пробно-спускной кран.
УКЛОН ТЕПЛОПРОВОДА — за-
планиров. отклонение пролож. труб от
горизонтали, используемое при эксплуа-
тации системы отопления' водяной —
для отвода скопления воздуха (в верхней
части системы) и самотечного аварийного
слива воды; паровой — для самотечного
удаления конденсата (в т.ч. конденсата
попутного), а также для опорожнения
системы. Рекомендуемые и допустимые
направления У.т. и движения тепло-
носителя в системе отопления показаны
на схейе. Миним. считается У.т. 0,002
(2 мм на Гм длины трубы), практически
принимается 0,003; в необходимых случа-
ях (напр., при совпадении У.т. с направ-
лением движения воды, в т.ч. в длинных
подводках к отопительным приборам)
У.т. доводится до 0,01. Допустима строго
горизонт, прокладка магистралей систе-
мы отопления Dy > 50 мм, а также ветвей
горизонт, системы водяного отопления при
б
Ультрафильтрация 447
скорости движения теплоносителя в них
более 0,25 м/с.
УКРЫТИЕ КОЖУХОВОЕ — сос-
тавная часть кожуха машины или аппара-
та, полностью закрывающая местный
отсос. Существует множество конст-
рукций У.к., разработ. применительно к
конкретным машинам и технологич. про-
цессам. Различают две группы У.к.: не
имеющие рабочих отверстий и имеющие
небольшие отверстия для выполнения тех-
нологич. операций. В У.к. первой группы
вредные выделения выбиваются через не-
плотности, линейные размеры и суммар-
ная площадь к-рых нормами про-
ектирования обычно не регламентируются
и поэтому неизвестны. Для них указывают
лишь разрежение, к-рое должно созда-
ваться аспирац. системой. Это разрежение
часто связывают с объемом вытяжки по
данным натурных замеров. Для У.к. вто-
рой группы задается объем вытяжки для
создания в рабочем проеме и в отверстиях
скорости, достаточной для предотвра-
щения выбивания в помещения вредных
выделений.
УЛАВЛИВАНИЕ ЧАСТИЦ ВОЗ-
ДУХА ИЛИ ГАЗОВ — процесс осаж-
дения частиц на разл. поверхностях (твер-
дая стенка, капля жидкости, волокно
фильтрующего материала и др.) под
действием неск. эффектов: касания,
инерции, гравитац. (седиментации),
диффуз., центробежн. и электрич.
Помимо них действуют также термофо-
рез, диффузиорез, фотофорез, эффект
магнитного поля и др. Роль каждого из эф-
фектов определяется, во-первых, структу-
рой осадит, поверхности (размером, фор-
мой, электрич. зарядом и др.); во-вторых,
хар-кой улавливаемых частиц (разме-
рами, плотностью, формой, электрич. за-
рядом и др.); в-третьих, параметрами га-
зового потока (скоростью и вязкостью га-
зов). Каждый эффект характеризуется
своим коэфф, эффективности осаждения.
Эффект касания заключается
в том, что частицы, движущиеся по
линиям тока газа, вблизи осадит, поверх-
ности на расстоянии меньшем, чем радиус
частицы, задевают поверхность и осажда-
ются на ней. Коэфф, эффективности
осаждения касанием мало зависит от ско-
рости потока газа, но в значит, степени
определяется режимами течения газового
потока и соотношением размеров частиц и
осадит, поверхности. Эффект инер-
ции состоит в том, что частицы, обладая
определ. массой, при огибании потоком
газа поверхности смещаются с линии тока
под действием инерции и, приблизившись
к поверхности, осаждаются на ней. Ко-
эфф. эффективности инерц. осаждения
зависит от размера и плотности частиц, а
также скорости газового потока. Грави-
тац. э ф ф е к 'I (седиментация) частиц
на осадительной поверхности объясняется
их смещением с линий тока под действием
силы тяжести во время прохождения их
вблизи поверхности. Коэфф, эф-
фективности гравитац. осаждения возра-
стает с увеличением размера и плотности
частиц. Диффуз. эффект осаждения
частиц происходит под действием их бро-
уновского движения, в результате к-рого
частицы смещаются с линии тока,
сталкиваются с поверхностью при ее обте-
кании и осаждаются на ней. При этом чем
меньше размер частиц и скорость потока,
тем больше вероятность их столкновения с
поверхностью. Коэфф, диффузии харак-
теризует интенсивность броуновского
движения. Коэфф, эффективности
диффуз. осаждения обратно
пропорционален размерам частиц и ско-
рости газового потока. Центробеж-
ный эффект осаждения частиц
происходит за счет вращения газового
потока, в результате чего частицы
приобретают центробежную силу,
покидают линии тока и оседают на повер-
хностях. Коэфф, эффективности центро-
бежного осаждения определяется разме-
ром и плотностью частиц, а также скоро-
стью вращения газовой» потока. Элект-
рич. эффект осаждения частиц вызван
взаимодействием электрически заряж.
частиц и осадит, поверхности. Электрич.
зарядка частиц может возникнуть при
инерции аэрозоля за счет диффузии сво-
бодных ионов или при коронном разряде.
Значение заряда определяется свойствами
и размером частиц, а также механизмом
зарядки. Макс, заряд частиц размером бо-
лее 0,5 мкм пропорционален квадрату их
диаметра, а частиц размером менее
0,2 мкм — их диаметру. Заряд частицы и
напряженность электрич. поля обус-
ловливают электростатич. силу, действу-
ющую на заряж. частицу. Эффективность
электрич. осаждения увеличивается с рос-
том электрич. заряда частиц и умень-
шением скорости потока. Электрич. эф-
фект осаждения проявляется в значит, сте-
пени при наличии высокозаряж. частиц
или осадит, поверхностей.
Улавливание частиц из воздуха или
газов осуществляется в спец, устройст-
вах — пылеуловителях. Различают сухие
и мокрые пылеуловители, в к-рых исполь-
зуют механич. свойства пыли; элект-
рофильтры, основ, на электрич. эффекте
осаждения частиц, и фильтры для
фильтрации воздуха.
УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ — метод
разделения, концентрирования и
фракционирования р-ров и коллоидных
систем с помощью полупроницаемой мем-
браны, пропускающей растворитель (во-
ду), молекулярная масса к-рого намного
меньше молекулярной массы растворен-
ных (диспергированных) в-в. Ульт-
рафильтрационные мембраны задержива-
ют частицы с молекулярной массой 300—
300 000. Чем меньше размер пор в мембра-
не, тем более мелкие частицы она за-
держивает, но при этом требуется более
высокое давление. Мембраны, используе-
мые для У., имеют размер пор 3— 100 нм и
требуемое давление 0,1—2 МПа (для
микрофильтрации 0,1—10 мкм и 0,06—
0,1 МПа; для обратного осмоса или
гиперфильтрации 0—3 нм и 1 —2,5 МПа).
При калибровке отечеств, мембран
средний диаметр их пор чаще всего опре-
деляют по расходу продавливаемой
жидкости, в этом случае к ульт-
рафильтрационным относят мембраны с
диаметром пор 3—50 нм. Ульт-
рафильтрац. мембраны оценивают двумя
показателями: коэфф, задержания раст-
'воренного в-ва и произ-стью. Давление,
темп-ра и состав разделяемого р-ра суще-
ственно влияют на произ-сть и се-
лективность мембран.
К положит, качествам У. при очистке
сточных вод относятся безреагентносгь и,
следовательно, высокая экологичность по
сравнению с большинством хим. и физико-
хим. методов очистки. У. происходит без
фазовых переходов, поэтому энергия требу-
ется лишь для создания градиента давления
и рециркуляции р-ра. Процесс У. отличается
простотой технологич. схем и аппаратурно-
го оформления. Отечеств, пром-сть выпу-
скает хим. и термич. устойчивые мембраны
(pH ~ 0,5...14, tО...12О°С и выше). При
очистке отработавших моющих р-ров (pH ~
-8...12; /-2О...9О°С) входятциевнихкомпо-
ненты синтетич. моющих средств сохраня-
ются почти на 90%, а загрязнения в виде
эмульгиров. нефтепродуктов извлекаются
на 98—99%, остаточная концентрация их в
фильтрате не превышает50 мг/л при исход-
йой концентрации 20 г/л. Это дает возмож-
ность использовать фильтрат для приготов-
ления новых порций моющего р-ра.
Мембраны подразделяют на
пористые и динамические. Пористые
изготовляют из разл. полимерных ма-
териалов, пористого стекла, графитов,
керамики, металлич. фольги и др.
Преимущественно используют мембра-
ны на основе полимерных материалов
(полиамидные, ацетатцеллюлозные,
полисульфоновые, фторопластовые и
др.). От материала мембраны зависят ее
свойства (хим. стойкость, прочность) и
структура (анизотропные, изотропные,
композитные). Динамич. мембраны
формируются посредством фильтро-
вания через пористую подложку сус-
пензии, содержащей мембранообразу-
ющие добавки. Формирование динамич.
мембраны может происходить также при
задержании в процессе фильтрации на
подложке примесей, содержащихся в
сточных водах.
448 Умывальник
УМЫВАЛЬНИК — сан.-технич.
прибор, предназнач. для умывания. У.
состоит из водоразборного смесителя,
чаши, перелива, выпуска, сифона и эле-
ментов крепления. Водоразборный
смеситель устанавливают на стене над ча-
шей или на ее борту и подсоединяют к
холодному и горячему водопроводу. Чашу,
изготовленную из керамики, пластмассы,
нержавеющей или эмалир. стали и
полимербетона, выполняют круглой,
Умывальник керамический оваль-
ный
а — напольный; б — настенный; 1 —
чаша; 2—отверстие для установки вы-
пуска и сифона; 3 — отверстие для ус-
тановки смесителя; 4—опора
овальной, прямоугольной или треуголь-
ной формы и устанавливают на стене или
постаменте, а иногда встраивают в умы-
вальный шкаф. Перелив, выпуск с проб-
кой и сифон изготовляют в осн. из пласт-
массы, видимые их детали — из нержаве-
ющей стали или латуни с гальванопок-
рытием; устанавливают их в донном
отверстии чаши и присоединяют к ка-
нализационной. сети. Смесители и
сифоны У. могут иметь также штуцеры
для присоединения автоматич. стир.
машины. Пользуются У. под проточной
струей воды из смесителя или заполняя
водой емкости чаши при закрытом проб-
кой выпуске. Чаша У. имеет следующие
размеры, мм: длина 400—1100, ширина
300—610, высота 175—225 и высота от
пола до борта 800—850.
УМЯГЧЕНИЕ ВОДЫ КАТИОНИ-
РОВАНИЕМ — фильтрование воды через
гранулиров. катионит, представляющий
собой полимерную нерастворимую в воде
к-ту, способную вступать в ионный обмен
с растворенными в воде солями кальция и
магния, сорбируя их ионы из р-ра и отда-
вая в р-р эквивалентное кол-во катионов,
к-рыми катионит насыщается при регене-
рации. У.в.к- осуществляется гл. обр. с
применением Na-, Н- и NH4- форм
катионитов. Освоение технологии нача-
лось с использования в качестве
катионитов неорганич. ионообменных ма-
териалов — минер, природных (глау-
конит) и синтетич. алюмосиликатов —
пермутитов. В дальнейшем для практич.
целей стали использовать также природ-
ные органич. в-ва: гумус, торф, уголь. В
настоящее время в нашей стране применя-
ют в осн. сульфокатиониты (сульфоуголь,
катиониты КУ-2-8, КУ-1 и КУ-23), а так-
же карбоксильные катиониты,к-рые
пригодны для умягчения воды с высоким
содержанием солей (вплоть до морской).
Сульфокатиониты содержат способ-
ные к обмену катионов активные сульфог-
руппы — 80з‘ (КУ-2-8), карбоксильные
катиониты — активные карбоксильные
группы — СОО". Степень ионизации
активных групп, обусловленная их хим.
природой, определяет возможный режим
эксплуатации катионов. Сильноионизов.
катиониты (сильнокислотные), напр.
сульфокатиониты, способны к обмену в
водных р-рах с широким интервалом зна-
чений pH. Слабоионизов. катиониты (сла-
бокислотные), напр. карбоксильные, мо-
гут обменивать дюны водорода на металл
только в щелочных и лишь отчасти нейт-
ральных р-рах. Число активных ионоген-
пых групп в единице массы (объема)
катионита определяет его обменную
емкость. Процесс У.в.к. проводят по сле-
дующей технологии. Осветленная вода
фильтруется через катионит в Na-, Н- или
NH4- форме. При этом происходит обмен
катионами между катионитом и водным
р-ром:
2Na [Кат] + Са2+ Са [Кат] 2 + 2Na+;
2Na [Кат] + Mg2+ зй Mg [Кат] 2 + 2Na+.
(Аналогично для Н- и NH4- форм
катионита.) Контроль за содержанием
катионов жесткости в умягченной воде
осуществляют титрованием трилоном Б.
По обнаружении проскока катионов жес-
ткости в фильтрат процесс умягчения
прекращают и переключают фильтр на
регенерацию. Перед этим слой катионита
взрыхляют, пропуская в течение 15 —
30 мин воду снизу вверх, затем на фильтр
сверху вниз либо снизу вверх подают реге-
нерац. р-р. Реакции регенерации
катионита р-ром, напр. NaCl, могут быть
представлены в след, виде:
Са [Кат] 2 + 2NaCl 2Na [Кат] + CaCh;
Mg [Кат] 2 + 2NaCl — 2Ыа[Кат] + MgCh-
По окончании регенерации слой
катионита промывают осветленной водой
для удаления остатков продуктов регене-
рации, после чего начинают новый цикл
умягчения. Na- катионирование по
традиц. технологии производят на сульфо-
угле или катионите КУ-2-8 с регене-
рацией их р-ром натриевой соли. Возмож-
но применение карбоксильных
катионитов, однако при этом требуется
двухступенчатая регенерация — сначала
р-ром к-ты, затем едким натром. В
процессе умягчения воды Na-
катионированием содержание кальция и
магния в воде может быть снижено до весь-
ма малых значений. Общая щелочность
при этом не изменяется, сухой остаток не-
сколько возрастает в результате заме-
щения в воде одного иона кальция, имею-
щего атомный вес 40,08, на два иона
натрия (атомный вес 2 х 22,99 - 45,98). В
традиц. технологии Na-катионирования
для регенерации применяют техн, повар,
соль как наиболее дешевый и не-
дефицитный продукт. Разработан также
режим регенерации катионита сульфатом
натрия. Возможно применение и др. раст-
воримых соединений натрия.
При регенерации катионита р-ром
кислоты активные (способные к обмену)
катионы катионита замещаются 11-
ионами кислоты и катионит переводится в
Н-форму. При фильтровании через такой
катионит умягчаемой воды все катионы
растворенных в воде солей (в том числе и
катионы солей жесткости) будут
сорбироваться (поглощаться)
катионитом; в воду будет переходить
эквивалентное количество Н-ионов; раст-
воренные в воде соли будут превращаться
в соответствующие кислоты. Кислотность
воды, прошедшей через Н-катионитовый
фильтр, который загружен сильнокислот-
ным катионитом, будет равна сумме кон-
Умягчение воды реагентами 449
центраций в исходной воде солей сильных
КИСЛОТ.
При регенерации Н-катионитовых
фильтров кислотой в количестве, недоста-
точном для полного вытеснения из
катионита других катионов, катионит в
фильтре будет находиться в двух формах:
в верхней части — в Н-форме, в
нижней —• в Са- и Mg-формах. При
фильтровании через такой фильтр воды в
верхней части фильтра все растворенные
соли в результате обмена катионов на Н-
ион будут превращаться в соответству-
ющие кислоты. При этом угольная к-та
будет распадаться с образованием НгО и
С02 и уходить из сферы реакции. В
нижних слоях фильтра будет иметь место
реакция обмена между Ca-Mg-
катионитом и к-той, в результате чего все
некарбонатные соли будут оставаться в во-
де, а карбонатные — удаляться из нее.
Регенерация Н-катионитовых
фильтров к-той в количестве, недостаточ-
ном для полного удаления из катионита
катионов жесткости, называется "голо-
дной" регенерацией. Фильтр, работа-
ющий в режиме "голодной" регенерации,
'снижая щелочность воды до 0,4—0,5 мг-
экв/л, не снижает некарбонатной жест-
кости воды.
В тех случаях, когда лимитируется
только жесткость умягченной воды,
наиболее дешевым способом ее умягчения
является Na-катионирование. При высо-
кой щелочности (выше 3 мг-экв/л), маг-
незиальной жесткости воды или при высо-
ком содержании в ней железа бывает це-
лесообразно умягчать воду поверхностных
источников известкованием с последу-
ющим Na-катионированием. В тех случа-
ях, когда недопустимо присутствие в умяг-
ченной воде бикарбоната натрия, образу-
ющегося при Na-катионировании солей
карбонатной жесткости (т.е. когда
лимитирована щелочность умягченной во-
ды) , применяют параллельно или после-
.довательно H-Na-катионирование воды
или умягчение воды известкованием с пос-
ледующим Na-катионированием. Если в
умягченной воде не допускается наличия
карбонатов натрия или калия, но в ней
допустимо присутствие ионов аммония, то
вместо H-Na-катионирования воды можно у
применять NH4 — Na-катионирование во-
ды. В этом случае при регенерации р-ром
аммонийной соли его обменные катионы
замещаются ионом аммония.
Для умягчения воды серийно выпу-
скают следующие ионообменные
фильтры: вертик., цилиндрич., напорные
аппараты насыпного типа, параллельно-
точные и противоточные.
УМЯГЧЕНИЕ ВОДЫ РЕАГЕНТА-
МИ — связывание содержащихся в воде
катионов жесткости (кальция и магния) в
малорастворимые соединения, выделяе-
15 Заказ 4724
Влияние контактной среды (осадка) на процесс
умягчения воды
1 и 3 — умнгчениеводы в присутствии осадка при
температуре 40 и 18°С соответственно; 2 и 4 — тр же,
в отсутствии осадка при температуре 40 и 18°С соот-
ветственно
мыс затем осаждением и (или) фильтро-
ванием. Для умягчения воды могут
использоваться разл. реагентные методы:
известковый (декарбонизация), содово-
известковый, фосфатный, бариевый.
Наиболее широко распространены первые
два метода. При известковом методе уда-
ляется карбонатная жесткость и уменьша-
ется солесодержание органич. и крем-
некислых соединений, при содово-извест-
ковом — дополнительно удаляется некар-
бонатная жесткость, но солесодержание
неск. увеличивается. При реагентных ме-
тодах происходят следующие хим.
реакции:
при известковом —
Са(НСОз)2 + Са(ОН)2 ^2СаСОз1+
+ НгО;
Mg (НСОз) 2 + 2Са (ОН) 2^Mg (ОН) 2 +
+ 2СаСОз + НгО;
при содово-известковом —
СаС12+МагСОз*СаСОз1 +2NaCl;
CaSO4 + МагСОзз&СаСОз! + N&2SO4;
MgCh + Са (ОН) 2* CaCh+Mg (ОН) 2!;
MgSO4 + Ca(OH)2»*CaSO4 +
+ Mg(OH)2t.
В результате реагентного умягчения
воды вначале образуются труднораст-
воримые соединения СаСОз и Mg(OH)2, а
затем происходят хлопьеобразование, аг-
ломерация и осаждение хлопьев. Регла-
ментируемыми показателями при
процессе умягчения являются остаточная
щелочность, жесткость и концентрация
взвеш. в-в в умягченной воде. Остаточная
общая жесткость умягченной воды при
известковании может быть больше некар-
бонатной жесткости на 0,4—0,8 мг-экв/л,
а щелочность составит 0,8—1,2 мг-экв/л;
при содово-известковом умягчении оста-
точная жесткость — 0,5—1 мг-экв/л и
щелочность — 0,8—1,2 мг-экв/л.
Нижние пределы относятся к процессу
умягчения с подогревом воды до 35—40°С.
На процесс умягчения и разделения
твердой и жидкой фаз влияют: темп-ра и
интенсивность перемешивания воды, кон-
тактная среда (механич. примеси), коагу-
лянты й флокулянты. Повышение темп-
ры и скорости перемешивания воды
увеличивает вероятность появления и
интенсивность флуктуаций концент-
рации, понижает растворимость СаСОз и
Mg (ОН) 2 и повышает скорость осаждения
механич. частиц. Эффективность процес-
са умягчения благодаря этому возрастает.
Наиболее значим подогрев до 30—40 и вы-
ше 100°С.
Контактная среда влияет на глубину
умягчения, его ускорение вследствие про-
текания кристаллизации на частицах сре-
ды, адгезию мелкодисперсных взвеш. в-в и
стабильность воды. Физ.-хим. свойства
контактной среды обусловливаются соот-
ношением соединений, ее образующих. С
увеличением доли гидроксида магния
происходит уменьшение плотности и
прочности осадка, скорости осаждения
взвеш. в-в.
Коагулянты применяют для
интенсификации как самого процесса
умягчения, так и разделения твердой и
жидкой фаз. В качестве коагулянта
используют алюминат натрия, соли желе-
за и др. Наибольшее распространение по-
лучил железный купорос — серно-кислое
железо FeS04. Расход извести увеличива-
ется эквивалентно дозе коагулянта. При
взаимодействии FeS04 с известью образу-
ется гидроксид железа, входящий в состав
взвеш. в-в и влияющий на их физ.-хим.
свойства. При использовании коагулянта
для улучшения условий хлопьеобразо-
вания и увеличения гидравлич. крупности
взвеш. в-в его целесообразно вводить после
щелочных реагентов. Наличие в воде
органич. в-в, затрудняющих процесс
кристаллизации, предопределяет пред-
варит. добавление серно-кислого железа.
Здесь роль FeS04 заключается в связы-
вании органич. примесей.
Флокулянты, применяемые в допол-
нение к коагулянту, улучшают свойства
контактной среды и увеличивают скорость
осаждения взвеш. в-в на 25%. В осн. в
качестве флокулянта используют
полиакриламид. Флокулянт рекомендует-
ся вводить после всех реагентов или совме-
стно.
Существует технология реагентного
умягчения, предусматривающая прове-
дение процесса в интервале темп-р 4—
450 Унитаз
'[ 0°С, с использованием флокулянта
анионного типа (без коагулянта),
вводимого перед щелочными реагентами,
и обеспечивающая снижение затрат теп-
ловой энергии и повышение единичной
произ-сти осветлителя, для природных вод
с цветностью < 30 град, ХПК не более
40 мг Ог/л, содержанием взвеш. в-в до
1000 мг/л и £ й 28 мВ. Сущность техно-
логии — создание большой концентрации
твердой фазы (контактной среды), обес-
печивающей улучшение седиментац.
свойств взвеш. в-в.
УНИТАЗ — сан.-технич. прибор,
устанавливаемый в туалетах и сан.-быто-
вых помещениях зданий для приема выде-
лений человека и отвода их вместе с про-
мывной водой в канализационную сеть. У.
состоит из входного патрубка, водораспре-
делителя, приемной чаши, сифона, выпу-
ска, сидения и элементов крепления. У.
различают: по форме чаши — тарельча-
тые, козырьковые, воронкообразные; по
способу крепления — напольные
(прикрепляются к полу), настенные (кон-
сольные) . Входной патрубок У. с помощью
смывной трубы подсоединяют к бачку или
крану смывным, а выпуск — к канализац.
сети. Вода из бачка или крана через вход-
ной патрубок поступает в водораспре-
делитель У., направляющий поток воды на
смыв фекалий со дна чаши и обмыв ее сте-
нок, после чего через сифон и выпуск
отводится в канализац. сеть. В сифоне пос-
тоянно сохраняется гидравлич. затвор
(высотой 55—60 мм), предотвращающий
поступление канализац. газов в поме-
щения. Расход воды, необходимой для
промывки У., равен 1,5—1,8 л/с, объем
воды для одной промывки — 6—8 л. Изго-
товляют У. с прямым (перпендикулярно
полу) или косым (под углом к полу) выпу-
ском. Водораспределитель, сифон и чаша
У. обычно являются единой конст-
рукцией, изготовляемой из фаянса, полу-
фарфора, фарфора и полимербетона.
Сидение с крышкой выполняют из пласт-
Унитаз
а — напольный; б — наполь-
ный козырьковый; в — на-
польный воронкообразный;
г — настенный (консольный)
воронкообразный
сифонирующий; 1 — входной
патрубок; 2 — водораспре-
делитель; 3 — приемная ча-
ша; 4 — сифон; 5 — выпуск;
6 — отверстие для крепления
сидения; 7— бачок смывной
массы. У. имеет следующие размеры, мм:
длина 460—680, ширина 360—380, высо-
та (от пола до борта чаши) 380—400.
УПЛОТНЕНИЕ ОСАДКОВ ПРИ-
РОДНЫХ ВОД — наиболее простой и де-
шевый способ частичного обезвоживания
осадков, позволяющий в 4—12 раз сок-
ратить их первоначальный объем и
снизить затраты на последующую обра-
ботку. Возможная степень уплотнения,
гидроксидных осадков обусловливается их
гелеобразной структурой, к-рая способна
под действием гравитац. сил к самоп-
роизвольному нарушению структуры
осадка с выделением части свободной во-
ды. Частично У.о.п.в. происходит в
результате старения геля гидроксида
алюминия, сопровождающегося перехо-
дом части его из аморфного в кристаллич.
состояние и потерей влаги. На
интенсивность и степень У.о.п.в. сущест-
венное влияние оказывают его состав и
свойства, зависящие от качества воды, из
к-рой получен осадок. Особое значение
при этом имеют цветность и мутность
исходной воды: чем крупнее частицы мут-
ности и чем их больше, тем тяжелее и
плотнее получается осадок. В осадке с
большим содержанием минер, в-в под
действием гравитац. сил происходят нару-
шение их структуры и выделение части
свободной воды, что способствует уплот-
нению.
С увеличением в осадке кол-ва
минер, в-в возрастают скорость уплот-
нения и концентрация твердой фазы осад-
ка. Один из приемов интенсификации
У.о.п.в. цветных вод — введение в них до-
полнит,. кол-ва минер, в-в. Для этой цели
используют перлит, диатомит, золу,
известь и т.п. Наибольший эффект наблю-
дается при введении извести, обладающей
^акже коагулирующим действием.
Устойчивая структура гидроксидных
осадков цветных вод препятствует их
гравитац. уплотнению. Эти осадки могут
уплотниться в процессе механич. нару-
шения структуры. Устройство для нару-
шения структуры осадка в этой конст-
рукции выполняют в виде мешалок решет-
чатого типа, вертик. стержни к-рых распо-
Уплотнение осадков сточных вод 451
Вертикальный уплотнитель гидроксидного
осадка
1 — лоток для отвода осветл. воды; 2 — корпус; 3 —
устройство для нарушения структуры осадка; 4—
трубопровод для отвода уплотн. осадка; 5 — корпус
для сбора уплотненного осадка; б — отражатель; 7 —•
конусная часть подводящей трубы; 8 — привод; 9 —
центр, труба для подвода исходного осадка
лагают на расстоянии 50—80 мм один от
др. Добавление полиакриламида при
У.о.п.в. способствует интенсификации
процесса. Доза полиакриламида по
активной части составляет 0,03—0,06%
массы сухого в-ва осадка. Дальнейшая
интенсификация процесса уплотнения
Конструктивно-технологическая схема барабан-
ного сгустителя
1 — Ввод осадка; 2 — ввод флокулянта; 3 — ввод
присадочных материалов; 4 — фильтрующее полот-
но; 5 — шнек; б — узел регенерации фильтрующего
полотна; 7 — водовоздупшые насадки; 8 и 9 - - пат-
рубки ввода воды и воздуха; 10 — лоток отвода про-
мывной воды; 11 — сгущенный осадок; 12 — регуля-
торы установки барабана; 13 — корыто для фильтра;
14— привод; 13 — приводное колесо
гидроксидных осадков связана с использо-
ванием аппаратов барабанного и ленточ-
ного типов. Оптим. доза полиакриламида
составляет 0,25—0,5% массы сухого в-ва
осадка. Уплотнение позволяет значитель-
но сократить объем исходного осадка,
являясь при этом лишь подготовит, этапом
перед последующим обезвоживанием
осадка с целью получения продукта, удоб-
ного для транспортирования, скла-
дирования и утилизации.
УПЛОТНЕНИЕ ОСАДКОВ
СТОЧНЫХ ВОД — процесс снижения их
влажности и сокращения объема. Уплот-
ненные осадки сохраняют свойство теку-
чести. На практике применяют гравитац.
и флотац. уплотнение, при этом последнее
наиболее эффективно для избыточного
активного ила. У.о.с.в. является первой
наиболее экономичной стадией их обра-
ботки, позволяющей в значит, мере
уменьшить объем сооружений и затраты
энергии на последующих стадиях обра-
ботки осадков. Для гравитац. уплотнения
применяют емкостные сооружения по
типу радиальных или вертик.
отстойников. Обычно для уплотнения
используют первичные отстойники. Для
обеспечения нормальных условий вы-
грузки уплотненных осадков гравитац. уп-
лотнители должны быть оборудованы
скребковыми устройствами. Сокращение
объема уплотнителей и повышение эф-
фективности уплотнения достигаются
применением стержневых мешалок для
уплотняемого осадка с частотой вращения
2—4 об/ч. Произ-сть работы гравитац. уп-
лотнителей можно также повысить раз-
бавлением уплотняемого осадка очищ.
сточной водой, подогревом его до 40—
60°С, добавлением в него флокулянтов,
подачей в илоуплотнители фильтрата от
сооружений для механич. обезвоживания
осадка, подачей промывной воды от скруб-
беров газоочистки при термич. сушке
Флотационный нлоуплотнитель радиального
типа
1 — флотац. камера радиального типа; 2 — отвод
подыловой воды; 3 — лоток для сбора подыловой
воды; 4—скребок для сбора пены; 3 — донный скре-
бок; б—отвод уплотненного ила; 7 — подача рабочей
рециркулирующей жидкости; 8 — пояача активного
ила
452 Управление тепловым и воздушным режимами здания
Флотационный нлоуплотнитель горизонт, типа
1 — сборник избыточного ила; 2 — эжектор; 3 — на-
сос; 4—сатуратор; 5—лоток для сбора уплотненного
ила; б — подача насыщенного воздухом активного
ила; 7 — секции флотатора; 8 — скребковый ме-
ханизм; 9 — лоток для сбора иловой воды
осадков. При уплотнении сброженных
осадков положит, эффект дает приме-
нение извести дозой, примерно равной 3—
5% массы сухого в-ва осадков. В
зависимости от объема образующихся
осадков гравитац. уплотнители могут экс-
плуатироваться в контактном или проточ-
ном режиме.
На сооружениях биологич. очистки
сточных вод гравитац. уплотнение приме-
няют для избыточного активного ила,
биопленки биофильтра и сброженных в
метантенках осадков после их про-
мывки, а также для совместного уплот-
нения ила и осадков первичных
отстойников. Продолжительность уплот-
нения зависит от вида осадка и конст-
рукции уплотнителя, Для избыточного
активного ила продолжительность уплот-
нения в вертик. уплотнителях составляет
12—16 ч, в радиальных — 9—12 ч при
влажности уплотненного осадка соответ-
ственно 98 и 97,3%. Продолжительность
уплотнения смеси сброженных осадков с
промывной водой составляет 20—30 ч,
при этом влажность уплотненного осадка
можно принимать примерно 95—-95,5%.
При уплотнении активного ила в смеси с
осадком первичных отстойников влаж-
ность уплотненной смеси осадков состав-
ляет около 95%.
Напорная флотация позволяет
значительно сократить продолжитель-
ность уплотнения активного ила и
уменьшить объемы сооружений для уп-
лотнения. Флотаторы представляют собой
круглые или прямоугольные в плане емко-
стные сооружения, оборудованные систе-
мой скребков для удаления сфлотиров. и
донного осадка, устройством для распре-
деления насыщенной воздухом иловой
смеси в объеме флотатора, ком-
муникациями для отвода осветленной во-
ды. Круглые в плане флотаторы имеют
диаметр до 20 м и глубину 2—3 м, прямо-
угольные (горизонт.) флотаторы выполня-
ют многоступенчатыми с последоват. или
параллельным расположением ступеней.
Флотационное уплотнение осуществляет-
ся с насыщением воздухом под избыточ-
ным давлением активного ила (прямая
флотация) или рабочей жидкости (вода,
отделенная при уплотнении активного
ила), к-рая после насыщения смешивает-
ся с активным илом в объеме флотатора.
Насыщение ила или рабочей жидкости
воздухом производят с помощью компрес-
сора или эжекцией атмосферного воздуха
во всасывающую трубу центробежного на-
соса. Давление насыщения принимают
0,3—0,5 МПа, время насыщения — 3—
5 мин, уд. расход воздуха — 10—15 л/кг
сухого в-ва активного ила. Влажность уп-
лотненного во флотаторе активного ила
обычно составляет 95—96%. нагрузка по
сухому в-ву — 2—4 кг на 1 mz поверхности
флотатора. Для уплотнения осадков го-
родских и производств, сточных вод
применяют одинаковые методы уплот-
нения. Эффективность их зависит от вида
и свойств осадков. После уплотнения оса-
док направляют на сооружения механич.
обезвоживания, иловые площадки или на
утилизацию.
УПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫМ И
ВОЗДУШНЫМ РЕЖИМАМИ ЗДА-
НИЯ — управление с целью обеспечения
заданных параметров микроклимата в
помещениях. Воздействие на тепловой и
воздушный режимы здания осуществляет-
ся изменением величины или направ-
ления потока теплоты и воздуха, поступа-
ющих в него от наружной среды, соседних
помещений и систем отопления,
вентиляции и кондиционирования возду-
ха. Управляющее воздействие реализует-
ся путем изменения хар-к теплопередачи
и воздухопроницаемости наружных и
внутр, ограждений, а также мощности
теплового оборудования систем,
обслуживающих помещений. Возмож-
ности У.т.в.р.з. с помощью изменяемых
конструктивных хар-к здания ограниче-
ны, поэтому осн. роль в процессе управ-
ления принадлежит системам отопления,
вентиляции и кондиционирования возду-
ха. В силу последнего обстоятельства
У.т.в.р.з. сводится, за исключением отд.
случаев, к управлению системами отоп-
ления, вентиляции и кондиционирования
воздуха.
УПРУГОСТЬ ВОДЯНОГО ПА-
РА — количеств, хар-ка содержания водя-
ного пара в воздухе или в пространстве.
У.в.п. численно равна его парциальному
давлению. Она не может быть выше макс-
У.в.п. Рз над плоской поверхностью воды
или льда, к-рая зависит от темп-ры. Эта
зависимость получена экспериментально
при положит, темп-ре над поверхностью
воды и при отрицат. темп-ре над поверх-
ностью льда.
Темп-рную зависимость Ps можно ап-
проксимировать ур-нием, вид к-рого полу-
чен из ур-ния Клайперона—Клаузиуса, а
коэфф, определены из эксперимент, дан-
ных 1,84 • 1011 ехр [-5330/(273 + 0].
Пересчет значений У.в.п., содержа-
щегося в воздухе, на его абсолютную влаж-
ность можно выполнить по эмпирич. ф-ле
/» 7,937-10"6Р/(1 +//237), где/— влаго-
содержание воздуха, кг/м3.
УСЛОВНОЕ ТОПЛИВО —
понятие, применяемое для сопоставления
разл. видов органич. топлива и его сум-
марного учета. В качестве единицы У.т.
принимают 1 кг топлива с низшей удель-
ной теплотой сгорания 29,3 МДж/ке.
Для пересчета натур, топлив в условное
используют тепловой эквивалент топлива
Э - й/29,308, кг у.т/кг. Усредн.
топливные эквиваленты: уголь — 0,718,
газ природный — 1,17—1,2, нефть —
1,43, газ нефтепромысловый — 1,35—
1,44, мазут — 1,3, горючие сланцы —
0,353, торф — 0,4, дрова — 0,249. С
помощью У.т. можно составить
топливный баланс или суммарный энер-
гетич. баланс отрасли, страны и мира в
целом. В нек-рых странах принят иной
подсчет У .т.: напр. во Франции в качестве
У.т. принято топливо, имеющее либо
низшую уд. теплоту сгорания —
27,3 МДж/кг, либо высшую уд. теплоту
сгорания — 28,3 МДж/кг; в США и
Великобритании в качестве крупной
единицы У.т. принимают единицу учета,
равную 1018 брит, тепловых единиц.
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ГАЗОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ — врем,
источник снабжения газом городов и пос.,
к-рые впоследствии будут присоединены к
сетям природного газа. Используется для
покрытия пиковых и аварийных нагрузок
в системе газоснабжения. У.п.г.с. как
аварийный резерв имеет след, преимуще-
ства: приготовляемая газовоздушная смесь
эквивалентна по своим технологич. свой-
Установка типа Биокомпакт 453
ствам заменяемому топливу, поэтому
переход с одного вида топлива на др. не
требует переналадки газогорелочных уст-
ройств и мало сказывается на режимах
работы тепловых агрегатов. Смесь углево-
дородов с воздухом может быть приготов-
лена т.о., что ее использование будет без-
опасным и хар-ки смесей будут ана-
логичны хар-кам природных газов. В слу-
чае применения бутано-воздушных
смесей хар-ки смеси более благоприятны,
чем чистого бутана, и область применения
таких установок расширяется. Миним. со-
держание воздуха в ,смеси определяется
заданным давлением смеси; макс,
ограничено условием безопасности — со-
держание газа в газовоздушной смеси дол-
жно в 2 раза превышать верхний предел
воспламенения газа (см. Концент-
рационные границы зажигания газа). Для
пропан-бутановой смеси верхний предел
воспламенения равен 10% (объема). Ис-
пользование газовоздушной смеси
расширяет зону надежного газоснабжения
сжиж. газами, т.к. темп-ра конденсации
паров н-бутана в газовоздушной смеси
значительно ниже темп-ры конденсации
н-бутана в пропан-бутановой смеси. При
80%-ном содержании бутана в сжижен-
ных углеводородных газах выпадение кон-
денсата происходит для пропан-бутановой
смеси при давлении Рем ~ 0,1043 МПа и
темп-ре —4°С, а для газовоздушной смеси
(50% воздуха и 50% паров сжиж. углево-
дородных газов) — при том же давлении и
темп-ре —21°С.
Все У.п.г.с. по гл. признаку — соз-
данию необходимого давления воздуха
классифицируют на две группы устано-
вок: компрессорные, в к-рых воздух
сжимается компрессорами или воздухо-
дувками; эжекторные, в к-рых воздух за-
сасывается в смесители из окружающей
среды за счет энергии струи газа, вытека-
ющей из сопла, и сжимается в эжекторе.
Если на выходе из У.п.г.с. необходимо
иметь газовоздушную смесь низкого дав-
ления, то применяют эжекторные уста-
новки. При эжекционном способе сме-
шения паров сжиж. углеводородного газа
с воздухом отсутствуют нагнетатели воз-
духа, не требуется дополнит, энергия для
его сжатия. Эжекц. смесители просты в
изготовлении и надежны в эксплуатации.
УСТАНОВКА ЗАВОДСКОГО ИЗ-
ГОТОВЛЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД — предназначена для
использования в небольших нас. пунктах,
селах, поселках и отд. зданиях, на базах
отдыха, в пионерских лагерях и малых го-
родах. При ее применении отпадает необ-
ходимость стр-ва очистных сооружений
непосредственно на объекте. Такие уста-
новки изготовляют из металла, защищен-
ного антикоррозионными покрытиями, а
также из пластмасс и поставляют в виде
единых блоков, блоков-контейнеров и
монтажных элементов, соединяемых на
месте применения. Их пропускная способ-
ность ограничена до 5000 м3/сут.
На объектах с постоянным
проживанием людей применяют уста-
новки биологич. очистки сточных вод, на
объектах с периодич. или временным их
пребыванием — установки физико-хим.
очистки. Последние нашли применение и
в поселках Крайнего Севера. При боль-
шом разнообразии конструктивных
решений установки биологич. очистки в
зависимости от применяемой технологии
могут быть разделены на погружные
биофильтры — биоконтакторы и аэрац.
установки. Пропускная способность уста-
новок с биоконтакторами 6—200 мт/сут.
При использовании последних расход
электроэнергии снижается в 3—4 раза,
упрощаются ремонт и эксплуатация,
однако па их произ-во затрачивается боль-
ше материалов, главным образом пласт-
масс. Серийно изготовляют аэрац. уста-
новки типа КУ, КУТМ, БИО, Биоком-
пакт, в огранич. размерах — установки
murla УКО. Для глубокой биологич.
очистки сточных вод разработаны и внед-
рены в серийное произ-во сборные
станции типа "Ручей" (пропускная спо-
собность 50—700 м3/сут). Для глубокой
очистки сточных вод небольших городов
разработаны универсальные сборные
станции типа "Нептун" (пропускная спо-
собность 1000 —4500 м3/сут). Серийно
изготовляют установки физико-хим.
очистки типа "Рица".
УСТАНОВКА КОНДИЦИОНИ-
РОВАНИЯ ВОЗДУХА — составная часть
системы кондиционирования воздуха,
предназнач. для приготовления приточно-
го воздуха. См. Кондиционер.
Схемы установок БИО-25М (а), БИО-50 (б) и
БИО-100 (в)
1 — выпуск очищенных сточных вод; 2 — зубчатый
водослив; 3 — регулируемое отверстие; 4 — аэрато-
ры; 5 — воздуховод; б — впуск сточных вод
УСТАНОВКА ТИПА БИО — пред-
назначена для полной биологич. очистки
бытовых и близких к ним по составу
Производств. СТОЧНЫХ ВОД С БПКполн ДО
300 мг/л; установка типа БИО с индексом
Т — до 200 мг/л. Пропускная способность
а а-а
0
Схемы установок БИО-25 (а) и БИО-80Т (б)
1 — отвод очищенных вод; 2 — регулируемое
отверстие; 3 — подсос всплывшего ила в
аэрационную зону; 4 — впуск сточных вод; 5 —
решетка; 6 — аэратор
установки 25—100 м3/сут. Эффект
очистки по БПК и взвешенным в-вам —
90—95%. У.т. БИО представляет собой
аэротенки-отстойники без принудит,
рециркуляции активного ила, работа-
ющие по методу полного окисления.
Система аэрации — пневматическая. В
верхней части аэрац. зоны на входном пат-
рубке имеется решетка с ручной
очисткой. В отстойной зоне установлены
устройства, позволяющие удалять
всплывшие на поверхность взвеш. в-ва в
аэрац. зону вследствие подсоса их потоком
воды в этой зоне. Первые У.т. БИО изго-
товляли из металла в виде монтажных эле-
ментов (секций), свариваемых в один блок
на месте применения. С 1982 их выпуска-
ют в виде единого блока в заводских ус-
ловиях. Благодаря изменению габаритов
У.т. БИО стало возможно перевозить лю-
бым видом транспорта (установки с индек-
сом Т). У.т. БИО имеют устройство для
закрепления бетонных или железобет.
плит, предотвращающих всплывание не-
заполненных емкостей, возводимых в мок-
рых грунтах.
УСТАНОВКА ТИПА *БИОКОМ-
ПАКТ"— предназначена для полной
биологич. очистки сточных вод малых нас.
пунктов. Ее пропускная способность 50—
1000м3/сут. В состав установки входят
изготовляемые заводским способом все
элементы крупной станции биологич.
очистки сточных вод. Осн. элемент уста-
454 Установка типа "Кристалл’
Установка типа 'киокомпакт*'
1 — приемный резервуар сточных
вод с погружными насосами; 2 —
блок-контейнер с решетками-
дробилками и воздуходувками; 3 —
блок-коитейнер реагентного обору-
дования и щита управления; 4 — на-
копитель и уплотнитель ила; 5 —
аэротенк-отстойник; 6 — контакт-
ный резервуар
Схема установки типа "Кристалл"
1 — резервуар сточных вод; 2 — насос; 3 — фильтр с
плавающей загрузкой; 4—фильтры из нетканых ма-
териалов; 5 — коалисцирующий фильтр; б—
сборник отходов нефти; 7 — резервуар очищенных
вод; 8—сборник осадка
новки — блок емкостей, выполняемый из
металла, работающ. по схеме аэротенка-
отстойника с рециркуляцией активного
ила, в режиме полного окисления. Осталь-
ными блоками являются воздуходувная
станция, узел обеззараживания и поме-
щения для обслуживающего персонала.
Установка изготовляется, монтируется,
налаживается и сдается под "ключ".
Иногда в состав станции Биокомпакт
дополнит, включают: приемный резерву-
ар — насосную станцию в виде колодца,
блок-здание решеток-дробилок и воздухо-
дувок, блок реагентного оборудования и
щит управления. Сточные воды по само-
течному коллектору поступают в
приемный резервуар, откуда перекачива-
ются через решетки-дробилки в делит,
резервуар, установленный на блоке емко-
стей. Последний включает: секции аэро-
тенков-отстойников с тонкослойными эле-
ментами, контактный резервуар и резер-
вуар — уплотнитель ила. В делит, резер-
вуаре поток сточных вод делится на рав-
ные доли по числу секций аэротенков-
отстойников, очищается в этих соору-
жениях и, пройдя контактный резервуар,
сбрасывается в водоем. Обеззаражива-
ющий агент насосами-дозаторами подает-
ся из блока реагентного оборудования в
контактный резервуар. При необ-
ходимости удаления фосфора из сточных
вод в аэротенк насосами-дозаторами, рас-
положенными в этом же блоке, может
подаваться реагент. Станция авто-
матизирована и не требует пост, нахож-
дения обслуживающего персонала.
УСТАНОВКА ТИПА "КРИ-
СТАЛЛ" — предназначена для очистки
сточных вод замкнутых оборотных циклов
воды на пром, предприятиях и автохозяй-
ствах. У.т."К" используют для очистки
сточных вод, содержащих 100—800 мг/л
взвеш. в-в, и 20—500 мг/л нефтепродук-
тов. Очищенные воды содержат 25—
50 мг/л взвеш. в-в и 1—1,5 мг/л нефте-
продуктов. Пропускная способность
У.т."К" — 30; 60; 90 и 120 м3/ч. Очистка
осуществляется фильтрацией сточных вод
через отходы нетканых синтетич. ма-
териалов (вазопрон, сипрон и др.),
отличающихся высокими абсорбционно-
адгезионными свойствами. Вода из резер-
вуара насосом подается на фильтр с плава-
ющей загрузкой. Из него очищенная от
грубых примесей вода поступает на коа-
лесцирующий фильтр с загрузкой из гра-
нул полиэфирной смолы, затем на
фильтры из нетканых материалов.
Очищенная вода подается в резервуар,
откуда насосом отводится из установки.
Задержанный осадок, а также нефтепро-
дукты собираются в сборнике, из к-рого
периодически удаляются.
УСТАНОВКА ТИПА КУ предназ-
начена для полной биологич. очистки
сточных вод малых нас. пунктов, сел и
поселков, отд. жилых и обществ, зданий,
домов отдыха. Она может использоваться
для очистки производств, сточных вод,
близких по составу к бытовым. Пропуск-
ная способность У.т. КУ — 12—
700 mV сут. Эти установки рассчитаны на
очистку бытовых сточных вод с концент-
рацией загрязнений по БПК5 270 мг/л, а
по взвеш. в-вам — 325 мг/л при норме во-
доотведения 200 л/(сут‘чел). БПКполн
очищенных сточных вод составляет
10 мг/л и взвеш. в-в не более 10—15 мг/л.
У .т. КУ пропускной способностью 12—
100м3/сут (КУ-12 — КУ-100) запро-
ектированы для работы в режиме полного
окисления; 200—700 м3/сут (КУ-200—
700) — в режиме аэрации с аэробной
стабилизацией осадков сточных вод. Пер-
вые конструктивно выполнены в виде аэро-
тенка-отстойника, вторые — в виде
отдельно работающих аэротенка, отстой-
ника и стабилизатора. Установка КУ-12
оборудована аэрацией механической, все
остальные — аэрацией пневматической.
Разработаны также установки с низкона-
порной (типа ЛН), струйной и эжекцион-
Установка типа УКО 455
Схема установок типа КУ-25—КУ-100
1—дырчатые трубы;2—аэрационная зона; 3 — пода-
ющий лоток; 4 — эрлифты; 5 — отстойная зона; 6—
сборный лоток очищенных вод; 7 — мостик
обслуживания; 8 —- отводящий патрубок; 9—
отверстия с регулируемыми водосливами; 10—воз-
духовод; 11 — подводящий патрубок
ной аэрацией. У.т. КУ изготовляют серийно
из стали с антикоррозионным покрытием:
КУ -12 и КУ -25—в виде единого блока, КУ -
50 и КУ -100 — в виде монтажных элементов
(два и четыре соответственно), КУ-200 — в
виде панелей. Элементы и панели сварива-
ют между собой при монтаже установки. В
комплект У.т. КУ входят воздуходувки. У.т.
КУ пропускной способностью 400 и
700 м3/сут монтируют из двух-трех устано-
вок КУ-200. Установка *КУ-12 включает
решетку с ручной очисткой, корзину для
отбросов, песколовку и аэротенк-отстойник
с принудительной рециркуляцией
активного ила, механт. аэратор роторного
типа диаметром 500 мм, длиной 2 м, с часто-
той вращения 90 мин'1. Установки КУ-25—
КУ-100 одинакового конструктивного
исполнения с центрально располож. отстой-
ной зоной имеют ширину 6 и глубину 2,7 м.
Установка КУ-200 состоит из трех соору-
жений, соединенных в едином блоке: аэро-
тенка, вторичного отстойника и аэробного
стабилизатора избыточного ила. Избыточ-
ный активный ил минерализуется на уста-
новках и направляется для обезвоживания
на иловые площадки. Обеззараживание
сточных вод осуществляется хлорной изве-
стью, гипохлоритом натрия или с помощью
электролизных установок.
УСТАНОВКА ТИПА КУТМ пред-
ставляет собой аэротенк-отстойник с
принудит, рециркуляцией ила и с тонкос-
лойными элементами в отстойнойзоне. Она
предназначена для полной «иологич.
очистки бытовых и близких к ним по составу
производств. СТОЧНЫХ ВОД, БПКполн к-рых
составляет до 375 мг/л и содержание взвеш.
в-в до320 мг/л. В очищенных сточных водах
БПКполн соответствует 12 мг/л, содержание
взвеш. в-в — 8 мг/л. Пропускная способ-
ность установок — 30; 60 и 120 м3/сут.
Применение тонкослойных элементов поз-
воляет повысить пропускную способность
У.т. КУТМ на 20% и снизить содержание
взвеш. в-в в очищенных сточных водах в 1,5
раза. У.т. КУТМ оборудованы аэрацией
4-4
Схема установок типа КУТМ-30-120
1 — аэратор; 2 — подающий лоток; 3 —
“ аэрационная зона; 4 — сборный лоток;
о 5 — эрлифт; б — отстойная зона; 7 —
тонкослойные элементы
пневматической. Их изготовляют серийно
из металла, поставляют в виде монтажных
объемных элементов пропускной способно-
стью 30 м3/сут и комплектуют воздуходув-
ками. Размеры объемных монтажных эле-
ментов в плане 62, высота —- 3 м. Тонкослой-
ные элементы выполняют из листов плоско-
го или волнистого стеклопластика, распола-
гаемых под углом 60° с расстоянием между
ними 100 м.
УСТАНОВКА ТИПА УКО представ-
ляет собой аэротенк-отспюйникс механич.
аэраторами двух типов—импеллерным или
роторным. Она применяется на очистных
станциях пропускной способностью 25—
Зр0м3/сут для полной биологич. очистки
бытовых или близких к ним по составу
производств. СТОЧНЫХ ВОД, БПКполн к-рых
составляет 100—1000 мг/л, содержание
взвеш. в-в — до 3000 мг/л.
У.т. УКО-25 оборудована импеллер-
ным аэратором АИ-1М. На входе сточньгх
вод смонтирована решетка с ручной
очисткой. Аэрац. зона рассчитана на режим
полного окисления органич. загрязнений
сточных вод. Зона вторичного отстаивания
имеет взвеш. слой актив ного ила, возврат к-
рого осуществляется с помощью подсоса
импеллерным аэратором. На выходе
смонтирован контактный резервуар, в к-
рый может подаваться р-р хлорной извести
или хлорная вода для обеззараживания
сточйыхвод. У.т. УКО-25выполняютизмс-
талла в виде двух монтажных элементов,
свариваемых на месте. В верхней ее части
монтируют ферму, на к-рой крепится
импеллерный аэратор. Установка УКО-50
рассчитана на режим полного окисления без
принудит, возврата активного ила. До пос-
тупления на установку сточная вода про-
ходит песколовку, а затем подается в аэрац.
зону, в центре к-рой расположен импеллер-
пый аэратор типа АИ-1М, По бокам уста-
новки расположены две зоны отстаивания.
Активный ил возвращается через нижнюю
щель под действием силы тяжести и подсоса
циркуляц. потока в аэрац. зоне. Осветлен-
ные сточные воды, прошедшие через слой
взвеш. ила, отводятся лотками на обезза-
раживание. У.т. УКО-100 оборудована
роторным механич. аэраторомтипа АРН. До
поступления на нее сточные воды проходят
решетку и песколовку, затем подаются в
аэрац. зону. Роторный аэратор и наклонное
днище аэрац. зоны обеспечивают поддер-
жание активного ила во взвеш. состоянии и
насыщение сточных вод кислородом. В
отстойную Зону смесь сточных вод и
активного ила поступает через выполняю-
щую роль воздухоотделителя щель, образо-
ванную двумя вертик. перегородками.
Осветляемые сточные воды проходят через
взвеш. слой активного ила и подаются на
обеззараживание. Осевший активный ил
456 Установка УТК №15-13
через нижнюю щель возвращается в аэрац.
зону. Установка УКО-100 представляет со-
бой прямоугольный резервуар с наклонным
днищем, к-рый выполнен из четырех мон-
тажных элементов, свариваемых на месте.
Роторный аэратор крепится на раме, являю-
щейся площадкой для обслуживания. Вок-
руг установки монтируют ограждение. Не-
достатками установок УКО-50 и УКО-100
являются отсутствие принудит, рецирку-
ляции активного ила и относительно слож-
ная их форма.
УСТАНОВКА УТК№ 15-15 — комп-
лекс оборудования для транспортирования
по трубопроводу осадков сточных вод,
включающий поршневой насос,
гидропривод, устройство подачи смазки в
пристенную область трубопровода, пульт
управления, бункер-питатель, снабженный
датчиком уровня. Пропускная способность
установки — 10— 12 м3/ч, мощность элект-
родвигателя насоса —15 кВт, максим, дав-
ление, создаваемое насосом, — 4,4 МПа.
Транспортируемый по трубопроводу осадок
должен быть обезвожен. Введение смазки
значит, снижает гидравлич. сопротив-
У станов» для транспор-
тирования осадков сточных
вод
1 — бункер-накопитель; 2 — бун-
кер-питатель; 3 — бак для смазки;
4 — транспортирующий трубоп-
ровод; 5 — УГК-12/15-15; б — тру-
бопровод для подачи смазки
Схема установки УКР-25
1 — узел обеззараживания;
2 — корпус блока; 3 — лоток
для сбора очищенных вод;
4 — решетка; 5 — зона
аэрации; б — трубопровод
возвратного ила; 7 — аэратор;
8—отстойная зона
Схема установки УКО-100
1 —аэратор; 2 —зона аэрации;
3 — отстойная зона; 4 — узел
обеззараживания; 5 — вы-
прямитель; б — пульт управ-
ления; 7 — лоток для сбора
очищенных вод; 8 — трубоп-
ровод отвода избыточного
ила; 9— подача сточных вод
ление движению осадка по трубопроводу.
Преимуществами установки являются
отсутствие потерь осадка и миним. загряз-
нение окружающей среды.
УТИЛИЗАЦИЯ ОСАДКОВ
СТОЧНЫХ ВОД — использование их в
нар. х-ве. Осадки городских сточных вод со-
держат макро- и микроэлементы, необ-
ходимые для питания растений и повы-
шения плодородия почв, что обусловливает
их использование в качестве органомине-
рального азотно-фосфорного удобрения.
Поскольку при обработке осадков применя-
ют известь, их можно рассматривать как
органоизвестковые удобрения.
В странах Западной Европы около 30 %
осадков городских сточных вод используют
в с. х-ве, в нашей стране — около 10%.
Причинами, сдерживающими использо-
вание осадков, являются их высокая влаж-
ность, трудность удаления с иловых площа-
док, недостаточное кол-во и несовершенство
механизмов и транспортных средств для
уборки осадков, наличие в них солей тяже-
лых металлов и патогенной микрофлоры.
Поэтому необходимыми условиями подго-
товки осадков к утилизации в качестве удоб-
рения являются обеззараживание (путем
введения реагентов, нагреванием, ком-
постированием и т.п.) и ограничение
приема в городскую канализацию
токсичных производств, сточных вод, содер-
жащих тяжелые металлы. В нашей стране
использование осадков для удобрения рег-
ламентируется показателями ИДК
токсических элементов в почвах, в мг/кг:
свинца —- 20 (сверх фона в 12), кадмия — 9,
мышьяка — 20, никеля — 50, хрома — 100,
ртути — 2,1, марганца — 1500, ванадия —
150, марганца + ванадия — 1000 +100, су-
перфосфата (PzOs) — 200. Максимальную
разовую норму внесения осадков на с.-х.
поля определяют расчетным путем исходя из
возможного поступления в почву вредных
примесей. Принцип расчета заключается в
том, что после внесения осадков сточных вод
суммарное содержание металла в почве (с
учетом рассеивания впахотном слое) не дол-
жно превышать ПДК. На осадок, использу-
емый в качестве удобрения, составляют пас-
порт, в к-ром указывают влажность, содер-
жание органич. в-в, азота, фосфора, калия,
кальция, а также вредных тяжелых метал-
лов. Осадки всех видов предпочтительнее
использовать под зерновые, кормовые и
технич. культуры, т.к. они менее
чувствительны к токсичным солям тяжелых
металлов и в большинстве случаев не идут
непосредственно в пищу человека. Благода-
ря содержанию большого кол-ва органич. в-
в (40—70% массы сухого в-ва) осадки мож-
но использовать в качестве рекультиванта
почв, у к-рых потерян верхний плодородный
слой. Это особенно важно для сохранения
плодородия в условиях широкого приме-
нения минер, удобрений (ухудшающих
структуру почв) и возвращения с.-х. земель
после пром, использования. Представляют
интерес утилизация активного ила в каче-
стве кормовой добавки к рациону питания
с.-х. животных и зверей ценных пород, а
также получение изактивного ила витамина
В12, аминокислот и др. продуктов при сухой
перегонке осадков.
Осадкии шламынек-рых производств,
сточных вод после переработки можно
утилизировать для получения сорбентов,
органич. жиров, красителей, смол, добавок
в различные материалы строит, произ-ва, в
дорожном стр-ве и т.п.
УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОТЫ
ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА — процесс
вторичного использования тепловой
энергии в системе вентиляции. Теплота вы-
тяжного вентиляц. воздуха — осн.
вторичный энергоресурс (ВЭР) жилых и
обществ, зданий. Расход теплоты на нагрев
вентиляц,. воздуха в жилых зданиях состав-
ляет 40—50% расхода на отопление, в
обществ. — 40—80%. В пром, зданиях кро-
ме теплоты вытяжного воздуха к ВЭР отно-
сятся уходящие газы топл ивоиспол ьзующе-
Утка 457
го технологич. оборудования, отопительно-
пром. котельных и др.
Аппараты, предназнач. для У.т.в.в.,
наз. теплоутилизаторами. По
характеру изменения теплового
потенциала различают два их вида: теп-
ловые насосы, обеспечивающие увели-
чение теплового потенциала, и теплооб-
менные аппараты. Выбор схемы и типа
теплоутилизаторов определяет характер
нахрузки теплопотребителей, т.к. сущест-
венно влияет на экономичность системы в
целом. Потребители теплоты вытяжного
воздуха могут быть круглогодичные
(системы горячего водоснабжения хоз.-
бытового и производственного) и сезонные
(низкотемп-рные системы водяного
отопления, системы кондиционирования
воздуха и вентиляции).
Тепловые насосы при У.т.в.в. могут
применяться для подогрева или подогрева и
охлаждения приточного воздуха, а также
для подогрева воды. В случае использования
воздуха в качестве источника и приемника
теплоты тепловые насосы работают посхеме
"воздух—воздух". Такая схЗема пред-
почтительна при кондиционировании воз-
духа, т.е. при нагреве его в холодный период
года и охлаждении в теплый. Переход рабо-
ты т еплового насоса с режима нагревания на
режим охлаждения осуществляется изме-
нением движения либо хладагента, либо
воздуха. Работу теплового насоса для подог-
рева воды за счет теплоты вытяжного возду-
ха наз. работой по схеме "воздух—вода".
Тепловые насосы работают по обратно-
му термодинамич. циклу Карно. Их тепло-
вой цикл аналогичен холодильному циклу,
по в данном случае производится не только
холод в испарителе, нои теплота в конденса-
торе. Т.о. при затрате работы извне тепло-
вой насос извлекает из источника низкопо-
тенц. теплоту и передает ее с более высоким
потенциалом к приемнику.
Большое распространение получили
теплоутилизаторы - теплообмен-
ники, к-рые подразделяют на три группы:
рекуперативные (воздухо-воздушные, воз-
духо-жидкостные, жидкостно-жидкост-
ные) , регенеративные и с промежуточным
теплоносителем. В первых двух рабочим те-
лом являются сами теплообменивающиеся
среды, напр. вытяжной и приточный
вентиляц. воздух, в последнем—кроме теп-
лообменивающихся сред используется
рабочее тело, воспринимающие теплоту от
вытяжного воздуха и передающее ее пот-
ребителю. В рекуперативных воздухо-воз-
душных теплоутилизаторах-теплообмен-
никах теплота вытяжного воздуха передает-
ся через стенку приточному воздуху, а в воз-
духо-водяных —от воздуха к воде (см. Реку-
перативный теплоутилизатор). В регене-
ративных (см. Регенеративный тепл-
оути- лизатор) теплоаккумулирующая
масса по-переменно нагревается за счет
теплоты вытяжного воздуха и отдает акку-
мулированную теплоту приточному возду-
ху.
Регенеративные теплоутилизаторы-
теплообменники бывают стационарные, в
к-рых неподвижная теплоакку-
мулирующая масса (в виде насадок из ме-
таллич. стружки, гравия, щебня и т.п.)
попеременно автоматически переключа-
ется с режима поглощения (поток вытяж-
ного воздуха) на режим отдачи теплоты
(поток нагреваемого воздуха), и враща-
ющиеся, теплоаккумулирующая масса к-
рых, выполн. в виде плоского цилиндра-
насадки, раздел, на секторы, при вра-
щении последовательно пересекает поток
вытяжного и приточного воздуха. Враща-
ющиеся регенеративные аппараты могут
передавать как явную, так и полную тепл-
оту. В последнем случае теплоутилизато-
ры наз. энтальпийными или сор-
бирующими и их теплоаккумулирующая
масса изготовляется из тонколистового
картона, бумаги, целлюлозы и т.п. ма-
териалов.
Теплоутилизаторы с промежуточ-
ным теплоносителем имеют дополнит,
циркуляц. контур, в к-ром циркуляц. на-
сосом перемещается рабочее тело, переда-
ющее теплоту от вытяжного воздуха пот-
ребителю.
Их достоинства: полная аэродинамич.
изоляция потоков вытяжного и приточного
воздуха, что исключает возможность пере-
носа запахов, бактерий и прочих загряз-
нений из вытяжного воздуха; возможность
устройства систем утилизации при разме-
щении приточных и вытяжных установок на
значит, расстоянии одной от др.; возмож-
ность объединения в одну систему разл.
числа приточных и вытяжных установок с
разд, тепловым потенциалом удаляемого
воздуха; недостаток — большой расход ме-
талла.
Разновидностью рекуперативного
теплоутилизатора с промежуточным тепло-
носителемявляетсятепдоутилизаторнабазе
тепловых труб. Он представляет собой
пучок труб, помещ, одним концом в поток
греющего вытяжного, а др. — в поток нагре-
ваемого приточного воздуха. Трубы отопит.,
представляющие собой разновидность реку-
перативных воздухо-жидкостных теплооб-
менников, выполняют в виде герметичной
оболочки, частично заполн. легкокипящей
жидкостью (хладоны, аммиак, глицерин и
т.п.), устанавливают под небольшимуглом к
горизонту, в результате чего происходит
естеств. конвекция паров жидкости.
Серийно изготовляемые тепло-
утилизаторы на базе труб предназначены
для круглогодичного использования тепло-
ты (холода) воздуха, удаляемого системами
местной и общеобменной вытяжной
вентиляции для нагревания (охлаждения)
приточного воздуха в системах конди-
ционирования воздуха и приточной
вентиляции производств, и обществ, зданий.
Они могут использоваться при темп-ре не
выше 70°С в потоке вытяжного и не ниже
—40°С в потоке приточного воздуха и запы-
ленности не более 0,5 мг/м3 без содержания
липких в-в и волокнистых материалов. Для
них вводятся те же ограничения в приме-
нении, что и для рекуперативных и регене-
ративных теплоутилизаторов.
Теплоутилизаторы контакт-
но го т и п а являются разновидностью тепл-
оутилизаторов с промежуточным тепло-
носителем. Они могут быть полые, в к-рых
поверхность теплообмена образуется кап-
лями жидкости, разбрызгиваемой через
форсунки или др. способами, или иметь на-
садку, орошаемую водой, р-ром солей или
жидкими сорбентами. В насадочных аппа-
ратах теплообм. поверхность образуется
частично стекающей пленкой жидкости,
частично каплями, движущимися между
пленконесущими элементами. В качестве
полых контактных теплоутилизаторов мо-
1ут использоваться форсуночные камеры
центр, кондиционеров, Теплоутилизаторы
контактного типа применяют для нагре-
вания воды за счет теплоты вытяжного воз-
духа. Вода в этом случае может быть подог-
рета лишь до темп-ры, соответствующей
темп-ре воздуха по мокрому термометру.
Поэтому теплоутилизаторы контактного
типа целесообразно применять для У.т.в.в. с
высоким влагосодержанием, напр., удаляе-
мого от разл. сушильного оборудования
текстильной, деревообрабатывающей, пи-
щевой и др. отраслей пром-сти. Вода, нагре-
ваемая в контактных аппаратах, использу-
ется для технологич. целей либо в рекупе-
ративных теплообменниках. Достоинство
теплоутилизаторов контактного типа —
возможность совмещения процессов
очистки и У.т.в.в., а также допустимость
широкого диапазона нач. темп-р.
Применение любых теплоутилизато-
ров связано с дополнит, кап. и эксплуатац.
затратами, увеличением расхода металла,
установкой воздушных фильтров в потоке
вытяжного воздуха, дополнит, затратами
электроэнергии на перемещение воздуха
или жидкости и др. На технико-экономич.
эффективность У.т.в.в. влияют его массо-
вый расход, темп-ра, влагосодержание и за-
грязнение, климатич. хар-ки наружного
воздуха, способы регулирования парамет-
рон тепловоспринимающей среды и предот-
вращения инееобразования, время работы
теплоутилизационной установки. Эко-
номическая эффективность резко возраста-
ет с увеличением продолжит, действия уста-
новки в годовом цикле при трехсменной
работе.
УТКА — дважды изогнутый под уг-
лом 145° отрезок теплопровода в систе-
ме отопления, предназнач. для со-
единения концов двух труб (без изме-
нения направления движения тепло-
носителя) .
458 Факельная топка
ФАКЕЛЬНАЯ ТОПКА — топка
паровых и водогрейных котлов или
печей, в к-рой топливо (угольная пыль,
распыл, мазут или газ) сгорает в факелах,
занимающих в отличие от слоевой топки
большую часть объема топочной камеры
(см. Камерная топка). Ф.т. были разра-
ботаны для сжигания твердого топлива в
пылевидном состоянии в факельном
процессе, что позволило с высокой надеж-
ностью и экономичностью использовать
топливо пониж. качества, значительно
повысить единичную произ-сть котлоаг-
регатов. Топливо перед подачей в Ф.т.
очищают, измельчают и высушивают в
системе пылепригопювления топлива.
Ф.т. весьма удобны для сжигания газооб-
разного и жидкого котельного топлива
(см. Топка мазутная), при этом газооб-
разное топливо не требует предварит, под-
готовки, а жидкое должно быть распылено
форсунками. Ф.т. для пылевидного
топлива подразделяют на следующие: с
удалением шлака в твердом состоянии
(сухое шлакоудаление) и с жидким шла-
коудалением. Ф.т. для жидкого и газооб-
разного топлива выполняют с горизонт,
или слегка наклонным подом. Ф.т.
классифицируют по типу горелок (одноф-
ронт., встречная, угловая) и по числу яру-
сов горелок.
ФАСОННАЯ ЧАСТЬ ВОЗДУХО-
ВОДА — элемент вентиляц. сети, пред-
назнач. для соединения прямых участков
воздуховода разл. диаметров или сечений,
для изменения направления движения
воздуха в сети воздуховодов. Пром-сть
изготовляет фасонные части определ. раз-
меров, установл. нормами, круглого и пря-
моугольного сечений. Это — отводы,
тройнику и крестовины вентиля-
ционные, переходы, диффузоры м конфу-
зоры.
ФИЛЬТР — (франц, filtre, от позд-
нелат, filtrum букв- — войлок) — устрой-
ство (сооружение) для разделения, сгу-
щения или осветления неоднородной
системы, содержащей твердую и жидкую
фазы, пропусканием через пористую
(фильтров.) перегородку.
В водоснабжении для отделения воды
от дисперсных и коллоид, в-в используют
фильтры с зернистой загрузкой, сетчатые
(микрофилыпры, барабанные сита), тка-
невые или пористые перегородки (из ке-
рамики или фарфора), намывные слои из
диатомита, целлюлозы, древесной муки.
Ф. могут быть безнапорные (открытые)
или напорные. В водопроводной практике
широко применяют Ф. с зернистой загруз-
кой. Их классифицируют: по скорости
фильтрования — медленные (0,1 —
0,3 м/ч), скорые (5—1 м/ч), сверхскорые
(36—100 м/ч); по направлению потока
воды — одно- (обычно скорые Ф.), двух-
и многопоточные; по крупности зерен за-
грузки — мелко- (размер зерен ,0,5—
1,2 мм, эквивалентный диаметр da-
- 0,7...0,8 мм), средне- (0,7— 1,6 мм, da “
- 0,8... 1 мм) и крупнозернистые (0,8—
2 мм, ds " 1... 1,2 мм); по числу слоев за-
грузки — одно-, двух- и многослойные.
Для вентиляции и кондициони-
рования воздуха в осн. применяют
фильтрование через пористую перегород-
ку, входе к-рого частицы пыли (аэрозоли)
задерживаются, а газ (воздух) проходит
сквозь нее. Фильтрующие перегородки
состоят из волокнистых или зернистых
элементов и подразделяются на: гибкие
пористые из тканевых материалов
(природных, синтетических или минер,
волокон), нетканых волокнистых ма-
териалов (войлоки, клееные и иглоп-
робивные материалы, бумага, картон, во-
локнистые маты), ячеистых листов (губ-
чатая резина, пенополиуретан, мембран-
ные элементы); полужесткие пористые
перегородки (слои волокон, стружка, вя-
заные сетки, располож. на опорных уст-
ройствах или зажатые между ними);
жесткие пористые перегородки из
зернистых материалов (пористая ке-
рамика или пластмасса, спеченные или
спрессов. порошки металлов, пористые
стекла, углеграфитовые материалы и др.);
волокнистые материалы (сформиров.
слои из стекл. и металлич. волокон); ме-
таллич. сетки и перфориров. листы.
Процесс сухой фильтрации применяют в
тканевых и зернистых Ф. тонкой очистки
воздуха. См. также Фильтр контакт-
ный, Фильтр воздушный, Фильтр с
зернистой загрузкой, Фильтр намывной,
Фильтр тонкой очистки воздуха,
Фильтр тканевый, Фильтрующая тран-
шея, Фильтрующий колодец, Элект-
рофильтр.
ФИЛЬТР ВОДЯНОЙ — предназна-
чен для очистки рециркуляц. воды в поддо-
не форсуночной камеры. Используют сет-
чатые Ф.в. с латунной сеткой, имеющей в
зависимости от тонкости распыла отверстия
разного диаметра. Для камер с тонким рас-
пылом применяют бутылочные Ф.в. с сет-
кой с малыми отверстиями. Для во-
локнистых пылей используют гравийные и
коксовые Ф.в., к-рые по мере заполнения
шламом регенерируют путем промывки.
ФИЛЬТР ВОЗДУШНЫЙ — уст-
ройство для очистки приточного воздуха, в
к-ром с помощью фильтров, перегородки
улавливаются аэрозольные частицы, а
воздух проходит сквозь перегородку.
Предназначен для очистки наружного и
рециркуляц. воздуха в центр, и местных
кондиционерах. Фильтрующие перего-
родки в Ф.в. — сетки, покрытые тонкой
масляной пленкой, смоченные и сухие во-
локнистые материалы. В зависимости от
вида перегородки и конструктивных
решений Ф.в. подразделяют на само-
очищающиеся, рулонные ячейковые, кар-
манные, электрич. ячейковые. По эф-
фективности Ф.в. делят на 3 класса: 1) эф-
фективность улавливания частиц пыли
всех размеров — 99%; 2) то же, размером
> 1 мкм — 85%; 3) то же, размером 10—
50 мкм — 60%. Пром-сть выпускает ф.в.
след, типов: ФР5А — с фильтрующим ма-
териалом из синтетич. волокон общепром,
назначения ФРНК-ПГ или ИФП-1 про-
пускной спбсобностью 10—315 тыс.м3/ч
для очистки воздуха от пыли при средней
запыленности 1 ^ч/м3 и кратковрем. до
10 мг/м3; ФРЗА — с двумя фильтр-
ующими материалами; ФРНК-ПГ — с
клееным прокладочным полотном пропу-
скной способностью 10—250 тыс.м3/ч
(модификация фильтров ФР5А) для
очистки воздуха от волокнистой пыли;
ФС2 — самоочищающиеся воздушные с
регенерацией фильтрующей панели в
масле пропускной способностью 10—
250тыс.м3/ч, их также рекомендуется
применять при большом содержании мас-
ляных аэрозолей и не рекомендуется при
наличии в очищаемом воздухе во-
локнистой пыли; ФяР, ФяВ, ФяУ и
ФяП — ячейковые с фильтрующими ма-
териалами из металлической и винипла-
стовой сеток, упругого стекловолокна и
поролона пропускной способностью одной
кассеты 1540 м3/ч при уд. воздушной на-
грузке 7 тыс.м3/ (мгч) для очистки воздуха
в вентиляционных системах пропускной
способностью до 30 тыс.м3/ч; ФЗ-2 —
электрич. пропускной способностью до
2тыс.м3/ч для высокоэффективной
очистки воздуха от пыли; ФФВ182 и
ФВ3002 — карманные с фильтрующим
материалом из тонковолокнистого стекло-
волокна АФ4 пропускной способностью
4250 м3/ч для очистки воздуха перед воз-
духодувками (могут применяться и для
высокоэффективной очистки воздуха);
ЛАИК — с фильтрующим материалом
ФПП общепром, назначения для очистки
воздуха от пыли при средней запылен-
ности 1 мг/м3 и кратковрем. до 10 мг/м3
для абсолютной очистки воздуха от аэро-
золей.
460 Фильтр контактный
Фильтр намывной 459
ФИЛЬТР КОНТАКТНЫЙ —
открытый скорый с одно-, двух и трехс-
лойной фильтрующей зернистой загруз-
кой аппарат, работающий по принципу
контактной коагуляции. Ф.к. рекоменду-
ется применять в одноступенчатых схемах
водоподготовки при содержании взвеш. в-
в до 60 мг/л и цветности воды до 120 град.
Исходная вода, обработанная реагентами,
фильтруется сверху вниз через фильтрую-
щую загрузку, затем собирается распре-
делит. системой из керамич. или полимер-
бетонных пористых плит, либо из
полиэтиленовых щелевых труб и
отводится за пределы сооружения. Скоро-
сть фильтрования — до 20 м/ч,
интенсивность водяной промывки — до
15 л/(См2) в течение 7—8 мин. Ф.к. быва-
ют трех типов, отличающихся конст-
рукцией фильтрующей загрузки — КФ-2,
КФ-3 и КФ-5. Фильтрующая загрузка
КФ-2 — двухслойная: керамзит крупно-
стью 0,8—1,8 мм (эквивалентный
диаметр г/экв * 1 ...1,1 мм) высотой слоя
0,7 м и кварцевый песок крупностью
0,5— 1,2 мм ((/экв” 0,7...0,8 мм) высотой
слоя 0,8 м. Фильтрующая загрузка КФ-
3 — однослойная из крупнозернистого
кварцевого песка крупйостью 0,9—1,8 мм
((/экв - 1 ...1,2 мм, высотой слоя 2 м).
Фильтрующая загрузка КФ-5 — трехс-
лойная, высота каждого слоя по 0,5 м,
крупность загрузки, мм: керамзита 3—5,
аглопорита 2—3, кварцевого песка 0,5—
1 мм (</экв ”0,7...0,8). Для всех типов Ф.к.
характерно отсутствие поддерживающих
слоев загрузки. Грязеемкость фильтр-
ующих загрузок Ф.к. примерно такая же,
как и у осветлителей контактных.
Контактный префильтр (КПФ) кон-
структивно аналогичен контактному
осветлителю с поддерживающими слоями
и водовоздушной промывкой. В КПФ
применяют трубчатые перфорир. распре-
делит. системы для подачи воды и воздуха
и систему горизонт, отвода промывной во-
ды. Поддерживающий слой гравия круп-
фильтр контактный КФ-5
1 — поддон; 2 — ложное дно из пористого полимер-
бетона; 3 — три слоя фильтрующей загрузки; 4 и
11 — отвод и подача промывной воды; 5 — боковой
карман; б — водосборные желоба; 7 — ввод реаген-
тов; 8— распределит, система подачи воды с реаген-
тами; 9 и 12 — подача исходной и отвод фильтриров.
воды; 10 — подача воды на промывку распределит,
системы 1
ностыо 2—40 мм устраивают высотой
0,75—1 м, а слой песка крупностью 0,7—
2 мм ((/экв “ 1 ...1,3 мм) — высотой 2—
2,3 м. Скорость фильтрования (снизу
вверх) принимают при норм, режиме
5,5—6,5 м/ч и при форсированном —
6,5—7,5 м/ч. КПФ промывают как
очищенной, так и неочищенной водой при
условии, что ее мутность не более 10 мг/л,
колииндекс до 1000 ед/л и что она пред-
варительно обработана на микро-
фильтрах или барабанных ситах и обезза-
ражена. Интенсивность подачи, л/(см2):
воздуха 18—20, воды 6—7; про-
должительность, мин: промывки 7—8,
сброса первого фильтрата 5—15.
ФИЛЬТР НАМЫВНОЙ — аппарат
для осветления маломутных (взвеш.в-в до
40 мг/л) и малоцветных (до 30 град) вод.
При фильтровании воды на Ф.н. снижает-
ся содержание коллоидных органич. в-в,
обеспечивается удаление железа, марган-
ца, масел, диспергированных примесей,
бактерий. Процесс фильтрования
происходит через макропористый намыв-
ной слой, образуемый спец, введенным в
начале фильтроцикла фильтрующим ма-
териалом (диатомит, целлюлоза, бен-
тонцт, активный уголь, древесная мука, и
др.) с размером частиц 50—70 мкм па
поверхности твердой пористой основы с
размером пор 100—150 мкм. Размер
частиц намываемого фильтрующего ма-
териала меньше размера пор фильтрую-
щей основы, однако эти частицы за-
держиваются на ее поверхности, посколь-
ку осаждаются на сводиках, образу-
ющихся между первичными заклинив-
шимися частйцами и более крупными аг-
регатами намывного материала. Струк-
турно намывной слой состоит из большого
кол-ва каналов малых размеров, что обес-
печивает получение фильтрата высокого
качества.
Ф.н. представляет собой цилиндрич.
сосуд с выпуклыми торцами, внутри к-
рого на опорной плите закреплены вертик.
трубчатые элементы (пористые керамич.,
фарфоровые, сетчатые, каркасно-
навитые и др.). Широко применяют труб-
чатые элементы в виде перфориров. полых
цилиндров из нержавеющей стали, вокруг
к-рых обернута тонким слоем ткань из
синтетич. волокон в форме рукава.
Фильтрующий слой намывают на наруж-
ную поверхность ткани. Ф.н., как
правило, работают по напорной схеме,
реже как гравитац. и вакуумные. В начале
фильтроцикла в течение 3—5 мин намы-
вают фильтрующий слой в режиме
рециркуляции, чтобы гарантировать пол-
ное осаждение в нем мелких частиц. Рас-
ход фильтрующего материала составляет
300—400 г на 1 м2 фильтрующей поверх-
ности. Равномерный намывной фильтру-
ющий слой удерживается на поверхности
Фильтр намывной
1 — опоры для крепления; 2 — смотровое окно; 3 —
корпус; 4 манометры; 5 — разделит, плита; б —
фильтриру ющие элементы; 7—камера сбора филь-
трата; 8 и 9 —- отвод фильтрата и подача исходной
воды; 10 — сброс осадка
фильтрующих патронов за счет разности
давлений в корпусе фильтра и внутри
трубчатых элементов. Как только
фильтрат станет чистым, начинают пода-
вать обрабатываемую воду со скоростью
1 —15 м/ч в зависимости от качества
исходной воды, способа фильтрования,
свойств фильтрующего слоя, толщины
слоя образовавшегося па нем осадка и
длительности фильтроцикла. При потере
напора 15—20 м фильтр отключают и
производят водовоздушную промывку, к-
рая происходит след, образом. После оста-
новки Ф.н. и сброса части воды намывной
слой сползает на дно аппарата, одновре-'
менно в камеру фильтрата засасывается
воздух и образуется воздушная подушка.
После закрытия клапана прекращается
впуск воздуха и начинается нагнетание
промывной воды. Воздух сжимается, и
после открытия сбросного клапана в осно-
вании Ф.н. происходит резкая декомп-
рессия воздуха, выталкивающая воду че-
рез поры фильтрующих элементов
изнутри наружу, что способствует их
отмыванию от загрязнений. Затем Ф.н.
опорожняют и фильтрующие элементы
промывают в течение 15 мин. Расход воды
на промывку составляет 0,5—0,7%
фильтрата. Для повышения скорости
фильтрования или увеличения филь-
троцикла используют другой режим рабо-
ты Ф.н., при к-ром после первоначального
намыва фильтрующего слоя с меньшим
расходом фильтрующего материала в
обрабатываемую воду непрерывно
дозируют присадочный материал в кол-ве
3—10 мг/л. Взвеш. в-ва, содержащиеся в
воде и отложившиеся на намывном слое,
460 Фильтр песчано-гравийный
смешиваются с присадочным материалом,
образуя микропористый слой, к-рый уча-
ствует в процессе фильтрования, замедляя
прирост потерь напора. Ф.н. используют
при обезжелезивании и деминерализации
конденсатов теплосиловых станций, при
извлечении из воды органич. в-в растит,
происхождения.
ФИЛЬТР ПЕСЧАНО-ГРА-
ВИЙНЫЙ — сооружение для биологич.
очистки бытовых сточных вод в местных
системах канализации, располагаемое в
водонепроницаемом или слабофильтрую-
щем грунте (возможно также в подземной
емкости из железобетона, бетона и др. ма-
териалов). В верхней части песчано-
гравийной загрузки фильтра находится
оросит, сеть труб, в нижней — дренажная.
На очистку в Ф.п.-г. поступают сточные
воды после отделения из них взвешенных
в-в в септике. Для устройства Ф.п.-г. раз-
рабатывают котлован, дно к-рого уст-
раивают примерно на 1,5 м ниже лотка
отводящей трубы из септика или
дозирующей камеры. Дно котлована
планируют с уклоном к центр, части, рав-
ным 0,03. На дне его укладывают слой
гравия, щебня или котельного шлака
крупностью 15—30 мм, на к-ром сооружа-
ют дренажную сеть, состоящую из центр,
трубы (коллектора) и водосборных труб
(асбестоцементных с боковыми
пропилами иди пластмассовых с
отверстиями). Дренажную сеть засыпают
щебнем, гравием или шлаком крупностью
15—30 мм на высоту на 50 мм над верхом
труб, затем слоями из этих же материалов
(крупностью 5—15 мм высотой 100 мм,
2—5 мм — высотой 100 мм) и, наконец,
слоем крупного и среднего песка высотой
около 1 м. Далее укладывают слой гравия,
щебня или шлака крупностью 15—30 мм.
Оросит, сеть, устройство к-рой ана-
Песчано-гравийный
фильтр
1 — оросит, сеть; 2 — венти-
ляц. стояк; 3 — загрузка; 4 —
дренажная сеть; 5 — насып-
ной грунт; 6 — гидроизоля-
ция; 7 — заглушки; 8 — кре-
стовины
логично устройству дренажной, также за-
сыпают сверху (на 50 мм над верхом труб)
той же загрузкой, затем накрывают слоем
рубероида или гидроизола и засыпают
грунтом. Площадь Ф.п.-г. определяют из
условия размещения оросит, труб расчет-
ной длины при расстоянии между ними
0,5 м. Требуемую длину труб находят при
расчетной нагрузке на 1 м трубы
100 л/сут. Дренажные трубы размещают
аналогично оросительным. От конца кол-
лектора оросит, сети и начала коллектора
дренажной сети выводят вентиляц. стояки
с флюгаркой диаметром 100 мм, конец к-
рых должен подниматься над землей на
0,7 м. Расстояние от лотка дренажных
труб до у ровня подземных вод должно быть
не менее 1 м. При высоком их уровне Ф.п.-
г. можно располагать в подсыпке, предус-
мотрев при необходимости подкачку насо-
сом сточных вод после септика. Ф.п.-г.,
располагаемый в подсыпке, перекрывают
слоем рулонного гидроизоляц. материала
и засыпают слоем шлака высотой 0,5—
0,6 м и слоем растит, грунта высотой 0,2 м.
Остаточная БПКполн сточных вод
после Ф.п.-г. при высоте фильтрующего
слоя 1 м составляет 12—15 мг/л, при высо-
те 1,5 м — 8—10 мг/л. Очищенная вода по
требованию сан. органов должна
дезинфицироваться. Ф.п.-г. может также
предусматриваться в две ступени, при
этом на вторую ступень сточные воды мо-
гут поступать либо самотечно (при бла-
гоприятном рельефе), либо перекачивать-
ся насосом из сборного колодца на дренаж-
ной сети первой ступени. Загрузочным ма-
териалом первой ступени, высота слоя
к-ро^о принимается 1 —1,5 м, могут
служить гравий, щебень или котельный
шлак крупностью 15—30 мм. Загрузка
второй ступени аналогична загрузке одно-
ступенчатого Ф.п.-г. Нагрузку на оросит,
трубы первой ступени принимают 150—
200 л/(м'сут), второй — также ана-
логичной нагрузке одноступенчатого
Ф.п.-г. Нагрузки приведены для р-нов со
среднегодовой темп-рой атмосферного
воздуха 3—6°С и удельным водоотве-
дением до 150 л/(чел сут). Для р-нов со
среднегодовой темп-рой выше 6°С на-
грузки принимают на 5% выше на
разницу в 1°С, при темп-ре ниже 3°С —
соответственно на 5% ниже на разницу в
1°С. При уд. водоотведении более
150 л/(челсут) нагрузки увеличивают на
5% на каждые 15 л/(чел’сут) разницы в
водоотведении.
ФИЛЬТР-ПРЕССОВАНИЕ ОСАД-
КОВ — метод обезвоживания осадков
сточных вод на фильтрующей перегородке
фильтр-пресса под избыточным дав-
лением. Основное преимущество этого ме-
тода по сравнению с вакуум-фильтро-
ванием и центрифугированием — более
глубокая степень обезвоживания, поэтому
его целесообразно применять, когда необ-
ходимо получить осадок низкой влаж-
ности. Первые установки для обез-
воживания осадков сточных вод, оборудо-
ванные рамными фильтр-прессами, были
созданы в Великобритании в XIX в. Из-за
несовершенства конструкций фильтр-
прессов того времени, их низкой пропуск-
ной способности и значит, затрат ручного
труда при эксплуатации они не получили
распространения. Только в середине XX
столетия фильтр-прессы стали широко
использоваться для обезвоживания осад-
ков сточных вод. Известны различные
модификации автоматизиров. фильтр-
прессов с широким диапазоном рабочих
давлений: рамные, камерные, ленточные,
шнековые и др. Наибольшее применение
получили камерные и ленточные. Осн.
конструктивными элементами камер-
ных фильтр -прессов являются
фильтров, опорная и нажимная плиты,
механизмы зажима плит, их перемещения
и разгрузки. Фильтров, плиты покрыты
фильтрующей перегородкой (фильтров,
тканью) и имеют дренаж для отвода
фильтрата. Фильтр-пресс состоит из набо-
ра вертик. или горизонт, фильтров, плит.
При сжатии они образуют камеры, в к-рые
под избыточным давлением поступает оса-
док. Сначала он нафильтровывается на
перегородку, а затем под избыточным дав-
лением запрессовывается в камеру. Рабо-
чее давление фильтрования у фильтр-
прессов такой конструкции обычно равно
80—10105Па. Оно создается высокона-
порными насосами, подающими осадок на
фильтр-пресс, или сжатым воздухом в
случае передавливания осадка через мон-
жус. В ряде конструкций фильтр-прессов
между фильтров, плитами устанавливают
резиновые диафрагмы, к-рые после запол-
нения камеры отжимают осадок под дав-
лением рабочей жидкости, подаваемой
Фильтр-прессование осадков 461
Фильтр-пресс ФВК-500
1 — упорная плита; 2 — подвЬд воздуха на просушку
и продувку; 3—отвод фильтрата; 4—сброс осадка из
коммуникации при продувке; 5—подвод осадка; б —
подвод воздуха на просушку (второй вариант); 7—
воздушник
под диафрагму. Такие фильтр-прессы наз.
диафрагменными, или мембранными. Вы-
пускаемые отечеств, пром-стью, мембран-
ные фильтр-прессы марки ФПАКМ или
КМП имеют рабочее давление до 16' 105Па.
Камерные фильтр-прессы являются аппа-
ратами периодич. действия. Процесс обез-
воживания на них происходит в неск.
стадий в зависимости от концентрации
осадка и технологич. режима. Регулируя
продолжит, отд. стадий, можно обес-
печить наиболее рацион, режим обез-
воживания осадков с различными исход-
ными свойствами. Отечеств, пром-сть вы-
пускает автоматизиров. камерные
фильтр-прессы с площадью поверхности
фильтрации до 500 м , зарубежные
фирмы — до 1000 м2. Камерные диафраг-
менные фильтр-прессы изготовляют с
подвижной фильтрующей перегородкой,
к-рая в момент разгрузки передвигается
относительно фильтров, плит. Осадки
сточных вод, имеющие высокое уд.
сопротивление фильтрации, перед пода-
чей на камерный фильтр-пресс обрабаты-
вают минер, хим. реагентами: хлорным
или серно-кислым железом и известью
или флокулянтами. Для снижения уд.
сопротивления и показателя сжимаемости
при Ф.-п.о. сточных вод в качестве приса-
дочного фильтрующего материала
используют золу. При обезвоживании на
камерных фильтр-прессах труднофиль-
труемых осадков от биологич. очистки го-
родских сточных вод, имеющих высокий
показатель сжимаемости, требуются
повыш. расходы извести для обеспечения
достаточной прочности осадка. Вид и дозы
реагентов и присадочных материалов
зависят от водоотдающих свойств осадков
и показателя сжимаемости и определяют-
ся экспериментально.
Ленточные фильтр-прес-
сы — непрерывно действующие аппара-
ты. Процесс обезвоживания на них
происходит под действием сил гравитации
и давления, создаваемого непрерывно
движущимися фильтров, лентами. К осп.
конструктивным элементам ленточных
фильтр-прессов относятся: фильтров, лен-
ты, приводной и направляющий бараба-
ны, система роликов, обеспечивающая за-
данную траекторию движения фильтров,
лент, узлы отжима осадка, система регене-
рации фильтров, ленты, система сбора и
отвода фильтрата и промывной воды, узел
съема осадка с фильтров, ленты. При
изменении направления движения лент
происходит не только сжатие осадка, но и
изменение его структуры. При этом созда-
ются благоприятные условия для отде-
ления влаги. Давление на осадок (пример-
но 2,5’Ю5 Па) обеспечивается натя-
жением фильтров, лент. Для ленточных
Принципиальная схема установки фильтр-прес-
са с насосами
1 — приемная емкость; 2 — смеситель осадка с реа-
гентами; 3 — исходный осадок; 4 — реагенты; 5—
насос высокого давления; б — подача реагентов; 7—
сброс осадка из коммуникаций; 8 — воздух на про-
сушку; Р — промывное устройство; 10— фильтр-
пресс; 11 — воздух на продувку; 12 — бункер осадка;
13 — конвейер; 14 — бункер выгрузки; 15—сбор про-
мывной воды; 16 — отвод промывной воды; 77-
отвод фильтрата; 18— клапан; 19 — осадок на обезво-
живание; 20— насос большой произ-сти; 21 — насос
высокого давления
фильтр-прессов характерны высокая
произ-сть и низкие уд. затраты электро-
энергии. Однако влажность обезвоженно-
го осадка сравнит, высока и сопоставима с
влажностью осадка, обезвоженного на ва-
куум-фильтрах. За рубежом выпускается
большое кол-во ленточных фильтр-прес-
сов, различающихся в осн. по направ-
лению движения и ширине фильтров.
Ленточный фильтр-иресс ЛМН 10-1Г
1 —• фильтров, плита; 2 — натяжные ремни; 3 — по-
дача осадка; 4 — фильтров, леита; 5 — регулирую-
щие ремни; 6 — отжимной ролик; 7 — трубчатый
барабан; 8— узел предварит, отжима осадка; 9—си-
стема регенерации фильтров, лент; 10 — узел окон-
чат. отжима осадка; 11 — приводной барабан; 12 —
нож для сьема осадка
462 Фильтр регулятора давления газа
лент, а также расположению одного
отжимного ролика относительно др. По
направлению движения фильтров, лент
ленточные фильтр-прессы подразделяют
на горизонт., барабанные, петлеобразу-
ющие, вертик. и угловые. Отечеств, пром-
стью освоен выпуск ленточного фильтр-
пресса горизонт, типа марки ЛМН 10-1Г с
рабочей шириной ленты 1200 мм. Ленточ-
ные фильтр-прессы имеют фильтров, лен-
ты из лавсанового или полиэфирного мо-
новолокна. Особенностью этих фильтров
является наличие зоны гравитац.
фильтрования, в к-рой отделение свобод-
ной влаги происходит под действием сил
тяжести на движущейся фильтров, ленте.
Поэтому для обеспечения быстрого выде-
ления достаточного кол-ва свободной
влаги из фильтруемого осадка последний
перед подачей на ленточные фильтр-пре-
ссы, как правило, обрабатывают флоку-
лянтами.
ФИЛЬТР РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕ-
НИЯ ГАЗА — устройство, располагаемое
перед регулятором давления для очистки
газа от механич. взвеш. в-в. При умень-
шении в очищ. газе твердых частиц повы-
шается плотность запорных устройств
регуляторов давления и уменьшается
износ уплотняющих поверхностей.
Наибольшее распространение получили
сетчатые и кассетные волосяные фильтры,
а при давлении более 1,2 МПа — висцино-
вые с кольцами Рашига. Для обеспечения
достаточной степени очистки газа
лимитируется скорость проходящего через
фильтр газового потока с учетом рабочего
давления в его входном патрубке. Для
висциновых фильтров эта скорость не дол-
Фильтр сетчатый ФС
1 — чугунный корпус; 2 — сетка; 3 — колпак; 4—
проволочный каркас; 5 — штуцер для подключения
манометров
жна превышать 1м/с, для сетчатых и кас-
сетных она характеризуется макс, до-
пустимым перепадом давления на сетке
или кассете фильтра и не должна превы-
шать 5 кПа — для фильтров Dy-
-15.. .50 мм и 10 кПа — для фильтров Dy -
- 80...500 мм. Степень засорения
фильтров определяется перепадом дав-
ления, измеряемого дифманометрами.
Фильтры сетчатые литые типа ФС
применяют в шкафных газорегуляторных
пунктах и газорегуляторных установках
при небольших расходах газа. В качестве
фильтрующего элемента используется
однослойная плетеная металлич. сетка. В
чугунном корпусе расположена обойма из
проволочного каркаса и обтягивающей ее
мелкоячеистой сетки. Обойма прижима-
ется к выступам корпуса колпаком. Газ из
входного патрубка фильтра поступает
внутрь обоймы, на сетке к-рой задержива-
ются и ссыпаются вниз твердые частицы.
Пройдя через сетку, очищ. газ попадает в
выходной патрубок фильтра и из него на-
правляется к осн. оборудованию.
Фильтры кассетные волосяные типа
ФВ в чугунном исполнении предназначе-
ны для использования в стационарных и
шкафных газорегуляторных пунктах с
расходом газа до 9000 м1 * 3/ч. Корпус чугун-
ного фильтра имеет кольцевой паз, в к-ром
находится кассета.
Ее торцевые части затянуты прово-
лочными сетками, пространство между к-
рыми набивается капроновой нитью (или
прессов, конским волосом), пропит,
висциновым маслом. При проходе газа че-
рез набивку осуществляется его очистка.
За кассетой расположена решетка, пре-
Фильтр кассетный сварной ФГ
1 — сварной корпус; 2 — крышка; 3 — от-
бойный лист; 4,5 — болты; 6 — кассета;
7— перфорированный лист; 8-— люк для
прочистки
дохраняющая заднюю стенку от разрыва и
уноса фильтрующего материала. Сверху
корпус перекрыт крышкой.
Фильтры кассетные сварные типа
ФГ используют для стационарных газоре-
гуляторных пунктов с расходом газа до
100 000 м3/ч. Газ поступает в стальной
сварной корпус, перекрытый крышкой, и
встречает на своем пути отбойный лист.
Твердые частицы крупных размеров,
ударившись о него и потеряв скорость,
падают на дно корпуса. Более мелкие
фракции механич. примесей фильтр-
уются в кассете, к-рая с помощью болта
прижата к защитному перфориров. листу.
Лист, в свою очередь, опирается на кромки
внутр, камеры фильтра. Для удаления на-
копившихся в корпусе частиц снимают за-
глушку, а для очистки и промывания кас-
сеты поднимают крышку. Пылеу-
ловители висциновые прг пеняют в газо-
регуляторных пункта с входным
давлением не более 1,2 . . корпусе
имеются две сетки или пе, ,.ерированные
листы, между к-рыми засыпаются мелкие
кольца Рашига, смоченные висциновым
маслом. Фильтр заполняют и разгружают
кольцами через люки. На входном патруб-
ке укреплен отбойный лист для более рав-
номерного распределеция потока газа по
всей площади фильтра и для отделения
наиболее крупных твердых частиц,
ФИЛЬТР С ЗЕРНИСТОЙ ЗА-
ГРУЗКОЙ — безнапорное или напорное
сооружение, на к-ром достигаются освет-
ление и обесцвечивание воды, В
зависимости от конструкции фильтрую-
щей загрузки и качества обрабатываемой
Фильтр с зернистой загрузкой 463
Медленный фильтр с бо-
ковым карманом
1,8 — подача исходной воды
и отвод фильтрата; 2—боко-
вой карман; 3 — водосбор-
ные желоба; 4 — воздушник;
5, 6 —• фильтрующая и под-
держивающая загрузки; 7—
распределит, (дренажная)
система; 9,10 — подача и от-
вод промывной воды; 11 —
полное опорожнение фильт-
ра; 12 — приямок
размерам зерен загрузочного материала
(кварцевый песок, керамзит, керамич.
крошка, горелые породы, полимеры, дроб-
леный антрацит и др.), удовлетворяющего
сан. требованиям, обладающего достаточ-
ной хим. стойкостью и механич. прочно-
стью. Крупность зерен фильтрующей за-
грузки принимают равной 0,5—2 мм,
эквивалентный диаметр — 0,7—1,2 мм,
коэффиц. неоднородности — 1,5—2, вы-
соту фильтрующего слоя — 0,7—2 м.
Слой фильтрующей загрузки может быть:
из одного материала (однослойный
Ф.з.з.); из двух материалов разной плот-
ности — керамзит и песок, антрацит и
мраморная крошка и др. (двухслойный
скорый Ф.3.3.); из неск. фильтрующих ма-
териалов (многослойные скорые Ф.з.з.). В
верхней части скорого Ф.з.з. на определ.
расстоянии от верха фильтрующей за-
грузки, исключающем вынос мелких
фракций при промывке, расположены
воды Ф.з.з. могут работать в комплексе со-
оружений первой ступени очистки воды
или доочищать воду после нее. При пло-
щади фильтрования до 30 м2 безнапорные
Ф.з.з, устраивают с боковым карманом, а
при большей — с центр, каналом. Откры-
тый безнапорный ф.з.з. имеет прямоу-
гольную в плане конфигурацию, его вы-
полняют из железобетона. Напорный
Ф.з.з. представляет собой стальной
цилиндр сосферич. днищем, к-рый распо-
лагают вертик. или горизонт. Ф.з.з. могут
быть скорыми и медленными. Осн. узлами
скорого Ф.з.з. являются распределит,
(дренажная) система, поддерживающий
и фильтрующий слой загрузки, водосбор-
ные (распределит.) желоба из
перфориров. трубы и трубопроводы с за-
порно-регулирующей арматурой обвязки.
Распределит, (дренажная) система, рас-
положенная на дне сооружения, имеет
двойное назначение: при фильтровании
собирает (дренирует) фильтрат и отводит
его за пределы сооружения без выноса зе-
рен фильтрующего материала; при про-
мывке загрузки равномерно распределяет
по площади Ф.з.з. промывную воду или
воздух. В Ф.з.з. применяют распределит,
системы, в к-рых равномерность распре-
деления промывной воды достигается за
счет большого сопротивления ее
движению через проходные отверстия. Ре-
комендуются след, распределит, системы:
из щелевых труб (стальных, полиэтилено-
вых) или в виде щелевого ложного дна без
поддерживающих слоев; колпачковая;
трубчатая с круглыми отверстиями, распо-
лагаемая в толще поддерживающей за-
грузки из пористых плит или труб. Под-
держивающий слой загрузки из гравия
или щебня крупностью 2—40 мм и высо-
той до 0,5 м, на к-ром лежит фильтрую-
щая загрузка, укладывают на дно соору-
жения для предотвращения вымывания
мелких фракций фильтрующего ма-
териала и их выноса вместе с фильтратом:
через отверстия распределит, системы.
Фильтрующий слой состоит из
отсортиров. по фракционному составу и
Напорный скорый фильтр
1 — полное опорожнение; 2 — подача воздуха; 3,7—
отвод и подача промывной воды; 4, 8 — подача ис-
ходной воды и отвод фильтрата; 5—люк; <5 — пробо-
отборники; 9— распределит, воронка; 10,11 —филь-
трующая и поддерживающая загрузки; 12 — бетон-
ная подушка; 13—опоры; 14,15 — воздухо- и водорас-
пределит. системы
464 Фильтр с зернистой загрузкой
Каркасно-засыпной фильтр
1,9— подача исходной воды и отвод фильтрата; 2 —
боковой карман; 3 — водосборная система из перфо-
риров. тру о; 4—подача воздуха; 5—гравийный ’кар-
кас" высотой 2 м; б—песчано-гравийный слой высо-
той 1 м; 7к8— распределит, система воды и воздуха;
10 и 11 — подача и отвод промывной воды
желоба или перфориров. трубы, имеющие
двоякое назначение. При фильтровании
воды они должны равномерно распре-
делить ее по площади сооружения, а при
промывке загрузки — быстро собрать и
удалить за пределы скорого Ф.з.з. промыв-
Фильтр с зернистой загрузкой типа ФПЗ-З (а)
и ФПЗ-4 (б)
1,7—подача исходной воды и отвод фильтрата; 2 —
боковой карман; 3 — во дораспре делит. система; 4 —,
сетка; 5—слой плавающей загрузки; б—дренажная
система; 8 — отвод воды после промывки; 9 — сбор
промывной воды
Медленный фильтр
1 — корпус фильтра; 2 — во-
донепроницаемые стенки; 3,
7 — нижний и верхний кар-
маны; 4—пористые дренаж-
ные плиты; 5 — песчаный
фильтрующий слой; б —
поддон; 8,20—отвод фильт-
рата и подача исходной воды;
9 — регулятор скорости
фильтрования; 12 — поплав-
ковый клапан; 11,14 — пода-
ча и отвод промывной воды;
13—каретка рыхлителя, дви-
жущаяся по монорельсу
ную воду. По фронту скорого Ф.з.з. распо-
ложены трубопроводы и арматура
обвязки, служащая для подачи исходной и
промывной воды, для отвода фильтрата и
воды после промывки загрузки, для полно-
го опорожнения фильтра.
К числу скорых Ф.з.з. относится кар-
касно-засыпной фильтр большой грязеем-
кости. Он отличается от обычного скорого
Ф.з.з. конструкцией загрузки и необ-
ходимостью водовоздушной промывки.
Загрузка каркасно-засыпного фильтра
представляет собой слой гравия высотой
2 м с крупностью зерен 3—40 мм и слой
кварцевого песка высотой 1 м с крупно-
стью зерен 0,8—2,0 мм, располож. в меж-
поровом пространстве нижнего слоя
гравия. Обрабатываемая вода фильтр-
уется сверху вниз со скоростью 8—20 м/ч.
Этот фильтр обычно работает при
движении воды сверху и может выполнять
функции осветления, обезжелезивания и
дефторирования воды.
Разновидностью Ф.з.з. являются
фильтры с плавающей загрузкой ФПЗ-З и
ФПЗ-4 из вспененного полистирола,
отличающиеся большой грязеемкостью.
Направление движения фильтруемой и
промывной воды у них совпадает (сверху
вниз). При безреагентной прямоточной
схеме очистки воды на ФПЗ для полу-
чения фильтрата питьевой кондиции мут-
ность исходной воды не должна превы-
шать 500 мг/л. Толщину слоя загрузки
принимают 1,2—1,5 м, крупность зерен
плавающей загрузки — 0,3—1,5 мм, ско-
рость фильтрования — до 5 м/ч,
интенсивность промывки загрузки —10—
12л/(с’м2), продолжительность про-
мывки — 3—4 мин, потери напора при
этом достигают 2,6 м. При коа-
гулировании примесей воды или в случае
очистки воды для производств, целей ско-
рость фильтрования может быть увеличе-
на до 25 м/ч. Раствор коагулянта вводят в
обрабатываемую воду непосредственно
перед фильтрующей загрузкой. ФПЗ при
скорости фильтрования 4—7 м/ч удаляет
из очищаемой воды до 95% планктона.
К медленным относится фильтр в виде
прямоугольного в плане железобет. резерву-
ара шириной до 6 м и длиной не более 60 м,
на дне к-рого находится дренаж из
перфориров. труб, пористого бетона,
кирпича или бетонных плиток, уложенных
с прозорами. Над дренажем размещен под-
держивающийслойизгравияилищебня вы-
сотой 200—250 мм и крупностью зерен 5—
40 мм, а над ним фильтрующий слой квар-
цевого песка толщиной550—600 мм и круп-
ностью зерен 0,3—2 мм. Глубина слоя воды
над поверхностью загрузки составляет 1,5 м,
скорость фильтрования — 0,1—0,2 м/ч.
Медленный фильтр устраивают с механич.
или гвдравлич. регенерацией фильтрую-
щей загрузки. Расход воды на один смыв за-
грязнений с 1 м2 поверхности загрузки
фильтра составляет 9 л/с, продолжитель-
ность смыва загрязнений на каждые 10 м
длины фильтра — 3 мин. Эти фильтры
используют при безреагентной обработке
воды.
Цветность воды при медленном
, фильтровании уменьшается незначитель-
но, поэтому эти фильтры не пригодны для
очистки воды при цветности свыше
50 град. На крупных станциях медленные
фильтры не применяют из-за больших
строит, затрат и сложности их очистки.
Вследствие постепенного заиливания мед-
ленного фильтра, сопровождаемого
уменьшением пористости и повышением
потерь напора, на поверхности загрузки
(песка) создается плотная пленка, в
результате чего скорость фильтрования
резко уменьшается. Накопленные загряз-
нения 1 раз в 15—50 сут удаляют вместе с
поверхностным слоем песка и производят
досыпку фильтра свежим песком. В пос-
леднее время загрузку отмывают непос-
редственно в фильтре с механич. рых-
лением и гидроудалением загрязнений.
Фильтрующий колодец 465
ФИЛЬТР ТКАНЕВЫЙ — устрой-
ство для очистки воздуха или газов от
пыли. Имеет гибкую фильтров, перегород-
ку обычно в форме рукавов из хлопчатобу-
мажных, шерстяных, синтетич., стекл. и
др. тканей или нетканых материалов
(разл. полотна, войлоки). Рукава закреп-
ляют на трубных перегородках в корпусе,
оборудов. устройствами для удаления
уловл. пыли с рукавов и выгрузки его из
бункера. Корпус фильтра разделен на
неск. герметизиров. секций, в каждой из
к-рых размещена группа фильтрующих
рукавов, верхние концы к-рых заглушены
и подвешены к раме, соединен, с отряхива-
ющим механизмом. Внизу находится бун-
кер для пыли со штеком для ее выгрузки.
Встряхивание рукавов в каждой из секций
производится поочередно. По типу
фильтрующих элементов, из к-рых
формируется поверхность фильтрования,
Ф.т. подразделяют на фильтры с бескар-
касными цилиндрич. рукавами и с жест-
кокаркасными элементами, состоящими
из каркасов цилиндрич., плоской, клино-
вой и др. форм, обтянутых тканью или не-
тканым материалом. Фильтры бывают с
посекц. и поэлементной системой регене-
рации, к-рую осуществляют по двум
принципам: изменение направления хода
газа через фильтров, материал (продув-
ка) ; разрушение слоя пыли на рукавах ме-
ханич. воздействием. В Ф.т. разл. конст-
рукций используют обратную, обратную
пульсирующую, импульсную, импульс-
ную между рукавами, импульсную двух-
стороннюю или струйную продувку. Ме-
ханич. воздействия на рукава оказывают в
виде кручения рукавов вокруг оси, ка-
чания, отряхивания, вибрации, вра-
щения. В Ф.т. ряда конструкций исполь-
зуют комбиниров. регенерацию — соче-
тание обратной промывки с отряхива-
нием, покачиванием, вибрацией или кру-
Фильтр тканевый рукавный
1 — корпус; 2 —- встряхивающее устройство; 3 — ру-
кав; 4—распределит, решетка
чением. Наиболее распространены рукав-
ные фильтры типов: ФРКИ — фильтр
рукавный, каркасный, импульсный;
ФРКДИ — фильтр рукавный, каркасный
с двухсторонней импульсной проводкой;
ФРО — фильтр рукавный с обратной про-
водкой; ЦРФМ — укрупненный рукав-
ный фильтр модернизированный;
РФСП — рукавный фильтр со струйной
продувкой)и др.
ФИЛЬТР ТОНКОЙ ОЧИСТКИ
ВОЗДУХА — используется для
улавливания с очень высокой эф-
фективностью ( 99%) в осн. субмикрон-
ных частиц из газов с низкой входной кон-
центрацией ( 1 мг/м3) и скоростью
фильтрации 6 м/мин, а также для ультра-
тонкой (абсолютной) очистки воздуха при
проведении ряда технология, процессов.
Как правило, не регенерируется. Для
улавливания частиц применяют во-
локнистые фильтры в виде тонких листов
или объемных слоев с фильтрующими ма-
териалами из тонких волокон (диаметр
5 мкм) при скорости фильтрации 0,6—
6 м/мин. Сопротивление чистых (свежих)
фильтров обычно не превышает 200—
300 Па, а после длит, запыления — 700—
1500 Па. В качестве перегородок применя-
ют ФП (фильтры Петрякова) из полимер-
ных смол, к-рые обладают достаточно вы-
сокой хим. стойкостью и термостой-
костью. Рамочная конструкция фильтра с
материалами ФП показана на схеме. Ма-
териалы в виде ленты укладывают между
П-образными рамками. Стороны этих
рамок поочередно открыты и закрыты.
Между соседними слоями материала уста-
навливают гофриров. разделители. Ма-
териалами, из к-рых изготовлены элемен-
ты фильтра, могут быть фанера,
винипласт, алюминий, нержавеющая
сталь. Загрязн. воздух поступает через ма-
териал и выходит с противоположной сто-
роны. Входная запыленность воздуха не
должна превышать 0,5 мг/м3. При более
высокой запыленности перед фильтром с
материалами ФП предусматривают
фильтр грубой очистки в виде набивного
слоя из волокон лавсана.
Рамочный фильтр тонкой
очистки воздуха
1 — П-образная планка; 2 —
боковая стенка;.?—фильтру-
ющий материал; 4 — разде-
лители из гофрированной
винипластовой пленки
ФИЛЬТРУЮЩАЯ ТРАНШЕЯ —
сооружение для биологич. очистки быто-
вых сточных вод в местных системах ка-
нализации. Устройство Ф.т. в осн. ана-
логично устройству фильтра песчано-
гравийного. Отличие заключается в форме
и размерах сооружения в плане. Длина
Фильтрующая траншея (поперечное сечение)
1 — дренажная сеть; 2 — загрузка; 3 — оросит, систе-
ма;/—- насыпной грунт; 5 — вентиляц. сеть; 6 — гид-
роизоляция
Ф.т. может приниматься до 30 м, ширина
по дну — не менее 5 м, высота слоя за-
грузки 0,8—1 м, нагрузка на оросит, тру-
бы — 50—70 л/ (м'сут). Состав фильтрую-
щей загрузки и нагрузку на оросит, трубы
с учетом темп-р атм. воздуха и уд. водоот-
ведения следует принимать аналогично
данным, приведенным для песчано-
гравийного фильтра. Оросит, и дренаж-
ные трубы Ф.т. не имеют ответвлений, что
упрощает их монтаж, однако из-за боль-
шой длины ф.т. необходим соответству-
ющий земельный участок для возмож-
ности ее размещения.
ФИЛЬТРУЮЩИЙ КОЛО-
ДЕЦ — сооружение для биологич.
очистки бытовых сточных вод в мест-
ных системах канализации, без
466 Флокулянты
3
Фильтрующий колодец (из железобетонных
колец)
1,2 — крышки наружная и утепляющая; 3 — гидро-
изоляция рулонная; 4 — плита перекрытия; 5 — вен-
тиляц. стояк; <5, 7 — стенки сплошная и с отверстия-
ми; 8 — донный фильтр; 9 — отверстия; 10 — щит
струеотборный; Я—подвод сточной воды; 12—гор-
ловина
днища, с отверстиями в стенках. Внут-
ренний объем Ф.к. и наружные боко-
вые пазухи в грунте заполнены
зернистой загрузкой, известной под
назв. донный фильтр. Ф.к. предназна-
чен для очистки сточных вод после
выделения из них взвешенных в-в
в септике. Подвод сточных вод пре-
дусматривается на 0,15 м выше повер-
хности донного фильтра, на к-рую в
месте падения струи укладывают
антисептиров. дерев, щиток’ для рав-
номерного распределения сточной во-
ды по площади загрузки в плане и пре-
дотвращения ее размывания. Загрузку
высотой 1 м устраивают из гравия,
щебня, спекшегося шлака, осколков
кирпича крупностью 10—70 мм. В
стенках в зоне размещения загрузки
пробивают отверстия размером 50—
60 мм примерно через 100 мм по
длине и высоте в шахматном порядке.
Снаружи стенки обсыпают тем же ма-
териалом на ширину 400—500 мм и на
высоту, равную высоте загрузки.
Основание донного фильтра должно
располагаться не менее чем на 1 м вы-
ше уровня подземных вод. При
использовании для питьевого водо-
снабжения водоносного горизонта, в
к-рый могут поступать сточные воды
из Ф.к., возможность и условия его ус-
тройства согласовывают с территори-
альными геологич. и сан.-эпидемио-
логия. службами.
Расчетную пропускную способ-
ность Ф.к. определяют как произве-
дение площади фильтрующей поверх-
ности донного фильтра (сумма пло-
щади дна и боковой поверхности за-
грузки) на гидравлич. нагрузку
фильтра, к-рая принимается равной
на 1 м2 80 л/сут — в песчаных и
40 л/сут — в супесчаных грунтах. На-
грузка может быть увеличена на 10—
20%: при устройстве Ф.к. в средних
песках; при расстоянии до уровня под-
земных вод более 2 м; при уд. водоот-
ведении более 150 л/сут на 1 чел. и
среднезимней темп-ре сточных вод
выше 10 °C; при очистке сточных вод
от объектов сезонного действия.
При очистке сточных вод в Ф.к.
взвешенные частицы отделяются на
донном фильтре или в прилежащем
слое грунта, а раствор, органич. в-ва
сорбируются и окисляются биоплен-
кой на поверхности загрузки.
Эффективность очистки сточных вод в
Ф.к. и прилежащем слое грунта по
взвешенным в-вам составляет 60—
70%, по БПКполн — до 90%.
Для очистки сточных вод от одно-
го дома усадебного типа Ф.к. обычно
проектируют на пропускную способ-
ность до 1 м3/сут. В перекрытии Ф.к.
устанавливают вентиляц. трубу
диаметром 100 мм, верх к-рой распо-
лагают на 0,7 м выше поверхности
земли и снабжают флюгаркой. В пок-
рытии Ф.к. следует предусматривать
люк диаметром 700 м с двумя крыш-
ками: верхней — несущей и
нижней — утепляющей, пространство
между к-рыми целесообразно за-
полнить теплоизолирующим ма-
териалом (мешки с перлитовым пес-
ком, минераловатные маты и т.п.).
Ф.к. выполняют из красного сплошно-
го кирпича, бутового камня или желе-
зобет. колец, при этом стенки из
кирпича укладывают послойно в
полкирпича в шахматном порядке. В
Ф.к. из бутобетона предусматривают
пропуск камней, а из железобетонных
колец — сверление отверстий.
ФЛОКУЛЯНТЫ — в-ва (большей
частью высокомолекулярные полиэлект-
ролиты), используемые самостоятельно
или в сочетании с коагулянтами для
формирования крупных, быстро оседа-
ющих хлопьев коагулиров. взвеш. в-в.
Применяемые в практике водоочистки
Ф. — природные и синтетич. водораст-
воримые органич. соединения —
анионные, катионные, амфотерные и
неионогенные. Анионные (анионо-
активные) Ф. обеспечивают высокий тех-
нологич. эффект лишь в сочетании с коагу-
лянтами. В частности, применение
полиакриламида в дозах 0,1 —2 мг/л совме-
стно с A12(SO4)3 позволяет увеличить про-
пускную способность отстойных и
фильтров, сооружений, снизить остаточ-
ную мутность воды, уменьшить потреб-
ность в коагулянте, улучшить технологич.
свойства осадков очистных сооружений.
С увеличением концентрации взвеш. в-в
в обрабатываемой воде и молекулярной
массы Ф. эффективность флокуляции воз-
растает. Катионные (катионо-
активные) Ф. применяют в дозах 1—5 мг/л
самостоятельно или совместно с минер, ко-
агулянтами и анионными Ф. Технологич.
свойства и эффективность действия а м-
фотерных Ф., имеющих в своем составе
кислотные и оснбвные группы, во многом
определяются зна чением pH. Н е и о н о-
генные Ф. дают меньший эффект, чем
ионогенные, особенно при обработке мало-
мутных цветных вод. Ф. используют с ЗО-х
годов нашего столетия. Применение Ф. поз-
воляет ускорить образование и отделение в
осадок хлопьев коагулиров. взвеш. в-в (см.
Коагулирование'), сократить потребность в
коагулянтах и увеличить степень очистки
воды. Из природных Ф. применяют высшие
полисахариды — крахмал, целлюлозу и их
производные. В зависимости от соотно-
шения кол-в амилозы и амилопектина мо-
лекулярная масса полисахаридов колеблет-
ся в пределах от неск. тысяч до неск.
миллионов. В качестве синтетич. Ф.
используют полиэтилен и его производные,
полиамиды, полиамины, полиакрилы. В
нашей стране из неорганич. Ф. практич.
применение получили активная крем-
некислота (АК), из органич. —
полиакриламиды (ПАА, ГПАА),
полиэтиленоксид (ПЭО), поли-
этиленимин (ПЭИ), полидимё- тила-
миноэтилметакрилат (ЦДМАЭМА), чет-
вертичные аммониевые соли на основе
полистирола и поливинилтолуола (ВА,
ВПК). В зарубежных странах подавляющее
большинство Ф. выпускают под условными
названиями и их хим. состав неизвестен.
Органич. Ф. выпускают в виде порошков и
8—10%-ных гелей, а активную крем-
некислоту получают непосредственно на
месте путем частичной и полной нейт-
рализации щелочности силиката натрия
(жидкого стекла) кислотными реагентами
(серная к-та, серно-кислый аммоний, суль-
фат алюминия, хлор, сернистый газ и др.);
частично полимеризов. продукт разбавляют
водой и дозируют в виде 0,5—1 %-го раст-
вора. Для Ф. характерна цепочечная
линейная или разветвл. структура макро-
молекул, при этом макромолекулы облада-
ют достаточно высокой гибкостью и в
зависимости от состава природной воды мо-
гут находиться в ней в виде клубков или вы-
тянутых цепочек. В основе фло-
кулирующего действия Ф. лежат след, про-
цессы: нейтрализация заряда; хим. взаимо-
действие с в-вами, входящими в состав
очищаемой воды и коагулянтов;
формирование полимерных мостиков меж-
ду отд. частицами твердой фазы (см. ФЛО-
КУЛЯЦИЯ).
Флотокамера 467
ФЛОКУЛЯЦИЯ (от лат. flocculi —
клочья, хлопья) — вид коагуляции, при к-
ром в дополнение к непосредственному
контакту частиц происходит их взаимо-
действие через макромолекулы ад-
сорбированного флокулянта. Длинноцеп-
ные молекулы полимера как бы сшивают
микрохлопья коагулиров. взвеш. в-в
(см. Коагулирование}, объединяя их в бо-
лее крупные, тяжелые и хорошо осажда-
ющиеся агрегаты. Наилучшая Ф. диспер-
сной фазы происходит при совместном
действии коагулянта и флокулянта и во
многом зависит от правильного выбора
порядка ввода осн. и вспомогательн.
реагентов. Промежуток времени между
добавлением к воде коагулянта и флоку-
лянта (обычно 1—4 мин) подбирают
таким образом, чтобы, с одной стороны,
было обеспечено равномерное распреде-
ление коагулянта в объеме воды и успели
сформироваться микрохлопья коа-
гулиров. взвеш. в-в, а с другой, не
произошло существ, уменьшения числен-
ной концентрации частиц (за счет агре-
гации) и ухудшения поверхностных
свойств коагулиров. взвеш. в-ва
(вследствие старения). Чем ниже мут-
ность и темп-ра обрабатываемой воды, тем
больше должен быть разрыв во времени
между вводом коагулянта и флокулянта.
Порядок добавления реагентов к воде и
оптим. промежуток времени между мо-
ментами их добавления устанавливают
пробным коагулированием.
ФЛОТАЦИЯ ПРИРОДНЫХ и
СТОЧНЫХ ВОД — способ извлечения из
водных дисперсий (суспензий, эмульсий)
и растворов частиц механич. примесей,
молекул и ионов, имеющих гидрофобные
свойства, всплывающими пузырьками
воздуха (газа), прилипающими (ад-
сорбирующимися) и концентрирую-
щимися на их поверхности. Отделяя
пузырьки от воды, обеспечивают ее
очистку. Процесс Ф.п.с.в. зависит от мн.
факторов, в т.ч. от физ.-хим. свойств ком-
понентов воды, условий образования
пузырьков воздуха, гидродинамич. обста-
новки, создаваемой в аппарате. Необ-
ходимые для извлечения частиц условия
могут быть искусственно созданы путем
применения спец, реагентов.
Элементарный процесс флотации
многостадиен: вначале происходит
сближение пузырька и частицы, затем за-
крепление ее на поверхности пузырька и,
наконец, отделение их от жидкости. В
реальных условиях процесс Ф.п.с.в.
происходит в более сложных условиях.
Применение флотации для разде-
ления высокодисперсных частиц (размер
10—20 мкм и менее) особенно перс-
пективно при очистке сточных вод и обра-
ботке осадков.
ф.п.с.в. широко применяют в нашей
стране и за рубежом. Ее используют для
извлечения из воды разл. загрязняющих
механич. примесей, масел, жиров, нефти,
нефтепродуктов, металлов, поверхностно-
активных в-в, ряда растворенных в-в, кон-
центрация к-рых колеблется в значит,
пределах. Флотоустановки используют
также в сочетании с др. сооружениями ме-
ханич., биологич. и физ.-хим. очистки
природных и сточных вод. В зависимости
от способов образования пузырьков (газа)
в воде Ф.п.с.в. может быть: н а п о р и о й
(компрессионной), когда насыщение воды
воздухом (газом) производится при избы-
точном давлении, а образование пузырь-
ков при снижении давления; пневма-
тической, когда воздух (газ) вводят в
воду через перфориров. устройства; м е-
ханической, когда воздух (газ) подают
в зону разрежения, образующуюся при
вращении механич. устройств в слое
жидкости, напр. импеллеров; вакуум-
н о й, когда пузырьки воздуха образуются
при снижении давления ниже нормально -
го; биологич. и хим., при к-рых
происходит образование пузырьков газа.
Кроме того, существует виброфлота-
ция — образование пузырьков
вследствие наложения силового поля;
электрофлотация, когда газ
выделяется на электродах с последующим
переходом пузырьков в жидкость (воду);
ионная флотация — извлечение
растворенных в-в из воды и ПАВ; микро-
флотация — разделение высокодиспер-
Различные случаи смачи-
вания
Ж — жидкость; Т — твердое
вещество; Г — газ; в—угол
смачивания
сных систем (частицы размёром 0,1 —
10мкм); центробежная флота-
ц и я — извлечение частиц под
действием центробежных сил; селек-
тивная флотация — извлечение из
воды только одного компонента.
Из перечисленных способов в оте-
честв. и зарубежной практике получила
распространение напорная Ф.п.с.в. как
наиболее простая, экономичная и эф-
фективная. Ее установки включают насос
для подачи воды, сатуратор для насы-
щения воды воздухом, работающий при
избыточном давлении, компрессор и эжек-
тор для ввода воздуха, флотокамеру. Эти
установки подразделяют на: прямоточные
с подачей всего объема воды в сатуратор’,
частично-прямоточные с подачей части
воды в сатуратор и смешением ее с осн.
потоком воды для совместной очистки во
флотокамере; рециркуляционные, когда
для насыщения воды воздухом в сатурато-
ре используют осветленную флотацией
сточную воду. Установки напорной
Ф.п.с.в. имеют в своем составе реагентное
х-во, смесители воды и рабочего раствора
реагента, камеры хлопьеобразования и
флокуляции, неносборники. Каждый спо-
соб Ф.п.с.в. характеризуется образо-
ванием пузырьков воздуха определ. разме-
ра. Для пневматич. флотации диаметр
пузырька составляет около 1500, импел-
лерной — около 100—500, напорной —
20—100 и электрофлотации — 10—
20 мкм. Процессом Ф.п.с.в. управляют
путем контроля за кол-вом воздуха, пода-
ваемого во флотокамеру, и растворенного
кислорода в очищенной воде, за остаточ-
ным содержанием механич. примесей и
значением pH.
ФЛОТОКАМЕРА — осн. соору-
жение флотоустановки, в к-ром
происходит образование или выделение
пузырьков воздуха (газа) изпересыщ. ими
растворов, взаимодействие их с частицами
загрязнений воды (транспортирование
частиц к пузырьку, самопроизвольное за-
крепление на нем) и всплывание образо-
ванного агрегата (аэроглобулы) на повер-
хность жидкости с образованием пенного
слоя, отводимого за пределы флотоуста-
новки.
Ф. может включать зоны: образо-
вания пузырьков, смешения водовоздуш-
ной смеси и очищаемой воды, хлопьеобра-
зования, прямоточной и противоточной
флотации, отстаивания, накопления вы-
падающего на дно осадка, осветленной во-
ды, пеносбора. Ф. могут иметь форму в
плане прямоугольную и квадратную. Они
оборудуются механизмами для непрерыв-
ного или периодич. удаления пены и осад-
ка. Зоны хлопьеобразования, флотации и
отстаивания могут оборудоваться моду-
лями тонкослойных блоков из плоскопа-
ралл. или профилиров. пластин, обес-
468 Флотореагенты
отвод ОСАДКА
Комбинированная камера
флотофильтрацин
1—лоток для сбора пены; 2—ка-
мера флотации; 3 — перегородка
между камерами; 4 — камера
хлопьеобразования; 5 — привод;
б—мешалка; 7 — скребковый ме-
ханизм с верхним скребком; 8 —
подающий трубопровод; 9 —
тонкослойные блоки противо-
точного отстаивания; 10—скреб-
ковый механизм с нижним скреб-
ком; 11 —• тонкослойные блоки
противоточной флотации; 12 —
кольцевой трубопровод с соп-
лами; 13 — тонкослойные блоки
горизонт, пластин; 14 — зона
гравитационной флокуляции;
15 — приямок для осадка
Схема камеры электрофлотации
1 и 5 — исходная очищенная вода; 2 — блок электро-
дов; 3 — зона выхода больших (максим.) пузырьков;
4 — зона флотации
печивающих повыш. эффект разделения
дисперсных частиц.
Для флотации небольших кол-в воды
применяют камеры квадратные, прямоу-
гольные и радиальные со временем пребы-
вания жидкости 10—40 мин, больших
кол-в воды — радиальные крупномасш-
табные диаметром до 20 м и более со вре-
менем пребывания в зоне прямоточной
флотации не более 15—20 мин. Не-
большие камеры используют для осущест-
вления процессов вакуумной и электро-
флотации. Наибольшие габариты имеют
камеры для пневматич. и компрессорной
флотации. В отечеств, и зарубежной
практике 60—75% Ф. радиальные, изго-
товляемые в стационарных условиях из
сборного или монолитного железобетона.
Небольшие Ф. выполняют из листового
металла и, как правило, в заводских ус-
ловиях. В радиальных Ф., предназначен-
ных для реагентной очистки воды, осуще-
ствляются: смешение рабочего р-ра
реагента с образующимися хлопьями
(частицами) заданного качества; сме-
шение обработ. реагентом воды с перена-
сыщ. воздухом жидкостью, поступающей
из сатуратора; равномерно распредел.
тонкослойными горизонт, пластинками
ввод в зону прямоточной флотации смеси
воды, содержащей пузырьки и частицы
загрязнений; противоточная флотация в
тонкослойных блоках и выделение осадка
в режиме прямотока; отстаивание в тон-
кослойных блоках; гравитац. флокуляция
твердых взвеш. частиц осадка, поступаю-
щего из тонкослойных блоков; фильтро-
I
5
Принципиальная схема флото-
камеры
1 — корпус камеры; 2 — полупог-
ружные цилиндры; 3 — вода на
очистку при пневматич. флота-
ции; 4—водосборный лоток; 5—
очищенная вода; б — трубопро-
воды водовозд. смеси (воздуха);
7— трубопровод водовозд. смеси
вание жидкости через взвешенный слой
осадка, образов, в процессе флокуляции;
сбор и уплотнение выпавшего осадка; сбор
и отвод пены.
ф. пневматич. или компрессионной
флотации могут быть радиальной или пря-
моугольной формы и оборудоваться полу-
погружными перегородками или ко-
аксиальными цилиндрами, что обес-
печивает секционирование сооружения.
Осн. кол-во воздуха при пневматич. фло-
тации или водовоздушной смеси при на-
порной флотации подается в центр.
секцию камеры, а остальная часть в др.
секции для уменьшения скорости выпа-
дения осадка. При пневматич. флотации
обрабат. вода подается по самостоят. тру-
бопроводу в центр, секцию камеры.
Электрофлотац. камеры прямоуголь-
ной формы имеют электроблок, уста-
навливаемый по ходу движения воды в на-
чале сооружения. В процессе работы элек-
тродов образуется большое кол-во пузырь-
ков водорода и кислорода, к-рые
флотируют загрязнения в зоне флотации,
занимающей центр, часть сооружения.
Для более глубокого выделения частиц за-
грязнений из воды применяют
комбиниров. камеры флотофильтрацин. В
таких Ф. флотация и отстаивание осуще-
ствляются в тонком слое в режиме прямо-
тока и противотока, а фильтрование — в
режиме снизу—вверх и наоборот. Для
фильтрования используют загрузку из
искусств, и естеств. материалов.
ф. вакуумно-напорной флотации
применяют в осн. за рубежом. В
большинстве случаев камеру напорной
флотации размещают в нижней части со-
оружения, а над ней располагают вакуум-
ную камеру, в к-рую за счет разряжения,
создаваемого вакуум-насосом, поступает
снизу вверх вода, прошедшая зону фло-
тации при атмосферном давлении и содер-
жащая повыш. кол-во воздуха. Из камеры
вакуум-флотации выделившуюся пену
откачивают вакуум-насосом, к-рый и соз-
дает требуемое для процесса флотации
разряжение.
В практике очистки воды применяют
Ф. разл. видов, предназнач. для извле-
чения полезных компонентов, биофло-
тации, селективной флотации, уплот-
нения образующихся осадков и т.д.
ФЛОТОРЕАГЕНТЫ — в-ва,
интенсифицирующие очистку воды пос-
редством изменения физ.-хим. свойств
удаляемых в-в с целью повышения их аг-
регативной устойчивости, кон-
центрирования ионов и молекул, укруп-
нения малых частиц, перевода примесей
воды из раствор, состояния в твердую
фазу, придания частицам новых физ.-
хим. свойств, увеличения гидрофобности,
повышения ценообразования, умень-
шения размеров пузырьков и скорости их
всплывания, увеличения устойчивости
пены. Для этого на различных стадиях
флотац. очистки воды применяют к-ты,
щелочи, соли тяжелых металлов, огранич.
и неорганич. низко- и высокомолекуляр-
ные природные и искусств, в-ва. К-ту или
щелочь применяют для корректирования
значений pH; соли тяжелых металлов (в
осн. алюминия и железа) — для коагу-
ляции частиц; низко- и высокомолекуляр-
ные в-ва —- для образования агрегатов
флокуляцией; различного рода поверхно-
стно-активные в-ва — для ценообразо-
вания.
При флотации наиболее часто в каче-
стве коагулянтов используют сульфаты и
хлориды алюминия и железа, а также их
разл. сочетания в одном продукте. Эти в-ва
в процессе гидролиза образуют труднора-
створимые гидроксиды алюминия и желе-
за, к-рые коагулируют в хлопья и затем
вместе с загрязняющимися коллоидными
Формы связи влаги 469
частицами удаляются флотацией из воды.
В нашей стране более чем на 70% флотац.
установок в качестве коагулянта использу-
ют соли алюминия, в т.ч. оксихлорид
алюминия. Для флотац. очистки воды
применяют разл. природные и искусств.,
неорганич. и органич. низко- и высокомо-
лекулярные флокулянты. Наибольшее
распространение получили синтетич. вы-
сокомолекулярные флокулянты, подраз-
деляемые на неионогенные, анионные и
катионные. На флотоустановках они
применяются в меньших кол-вах, чем ко-
агулянты, и могут использоваться в соче-
тании с др. в-вами, напр. солями железа
или алюминия. При работе флотоустано-
вок применяют как один флокулянт, так и
коагулянт совместно с флокулянтом, к-
рый может быть катионным или
анионным. В нашей стране наибольшее
распространение получил анионный фло-
кулянт — полиакриламид (зарубежные
названия: седипур, праестол, сепарон, су-
перфлок, кемфлок и др.). В нейтральной,
слабокислой и слабощелочной средах он
проявляется как неионогенный полимер, а
в присутствии избытка к-ты имеет
катионную форму. Используют также и
катионные флокулянты: полиэтиле-
намин, содержащий первичные и
вторичные аминогруппы (CH2-CH2-NH);
полимер пиридиновой соли ППС, получа-
емой полимеризацией 2-метил, 5-
винилпиридина и диметилсульфата;
полидиметилдиаламмоний хлорид (или
ВПК-402); гетероциклический сильноос-
новный катионный полимер (чет-
вертичная аммонийная соль). Могут
применяться и другие флокулянты.
На установках флотации используют
различные устройства для ввода коагулян-
тов и флокулянтов — спец, смесители,
хлопьеобразователи, коагуляторы, флоку-
ляторы. В нек-рых случаях эти реагенты
вводят непосредственно во флотокамеру
Принципиальные схемы
ввода реагентов
А — первая схема; Б — вто-
рая схема; I — смеситель для
корректирования РН; 2 —
смеситель для реагента; 3 —
насос; 4 — сатуратор, 5 —
флотокамера; б — деканта-
тор; 7 —камера хлопьеобра-
зования; 8 — бак осветл. во-
ды; а — щелочь или кислота;
б — реагент; и — нефтекон-
денсат; о — осадок; и — вода
или сатуратор без спец, устройств, чго
снижает качество очистки. Наиболее эф-
фективно применение схем флотации со
смесителями и хлопьеобразователями,
оборудованными механич. устройствами,
размещаемыми внутри комбиниров. фло-
токамер, вофлотофильтрах, флотаторах-
отстойниках и т.д.
ФОНАРЬ АЭРАЦИОННЫЙ —
часть кровли здания в виде надстройки
или углубления вовнутрь, предназнач. для
удаления воздуха при естеств. воздухооб-
мене— аэрации. Ф.а., предназнач. также
и для освещения, наз. светоаэрационным.
ФОНТАНЧИК ПИТЬЕВОЙ —
сан.-технич. прибор, устанавливаемый в
зданиях разл. назначения или открытых
площадках для создания непрерывной или
кратковременно действующей струи воды,
пригодной и удобной для питья. В общем
случае Ф.п. состоит из подводящего пат-
рубка, регулятора давления, крана, струе-
образующей насадки, сливной чаши, вы-
пуска, сифона, отводящего патрубка и
корпуса. Подводящий патрубок присо-
единяют к водопроводу, а отводящий — к
канализационной сети- При открывании
вода из водопровода поступает через регу-
лятор давления и струеобразующую на-
садку в чашу прибора в виде компактной,
сплошной, определ. высоты и наклона
струи, удобной для питья. Использов. вода
через выпуск и сифон отводится из чаши в
канализац. сеть. Регулятор давления
служит для поддержания пост, давления
струи при колебаниях давления в питаю-
щем водопроводе. Параметры струи в
определенных пределах могут
регулироваться краном. Ф.п. бывают на-
стенные с керамической или полимербс-
тоиной чашей, прикрепляемой к стене; на-
польные с керамич. и полимербетонпой
чашей или чашей из нержавеющей стали
с корпусом из стали, пластмассы и др. ма-
териалов, внутри к-рых размещены тру-
бопроводы и регулятор давления. Приме-
няют крапы с ручным или ножным пус-
ком.
ФОРМЫ СВЯЗИ ВЛАГИ — эле-
менты классификации влаги, содержа-
щейся в материале, по величине энергии
ее связи с магориалом. Энергия связи
одного в-ва с др. равна работе, к-рую необ-
ходимо затратить для разделения этих в-в.
Классификация Ф.с.в. с материалом
предложена П.А. Ребиндером и развита
А.В. Лыковым. Согласно этой
классификации различаю! след, формы.
Хим. Ф.с.в., к-рая образуется в
результате хим. реакции или
кристаллизации. Хим. связанную воду
подразделяют на связанную в виде
гидроксильных ионов и воду в кристал-
логидратах. Последнюю в свою очередь
можно подразделит!» па кристаллизац. во-
ду, к-рая находится в виде ОН-ионов, ко-
ординационно связанную воду, молекулы
к-рой связаны с составляющими
кристаллич. решетки, цеолитпую (меж-
слоевую) воду, к-рая заполняет
межкристаллитное пространство. Вода
этой формы связана с материалом наибо-
лее сильно, опа может быть удалена путем
нагрева или даже прокаливания ма-
ге риала. Эта вода не участвует в npoi щссах
влагопереноса.
К физ.-хим. Ф.с.в.' может быть отне-
сена адсорбц. вода, вода в микропорах и
осмотически связанная вода. Адсорбц. во-
да, как и вода в микропорах (поры с
радиусом менее 16—20’10м), находится
под действием молекулярных сил внутр,
поверхности материала. Эта вода имеет
полимолекулярный характер. Толщина
470 Форсунка
полимолекулярного слоя зависит гл. обр.
от относит, давления водяного пара в поро-
вом пространстве материала, в меньшей
степени — от темп-ры и свойств поверх-
ности материала. Осмотически связанная
вода может находиться в замкнутых клет-
ках коллоидного тела. Вода физ.-хим.
формы связи обладает свойствами,
значительно отличающимися от свойств
обычной воды. Она имеет существенно
большие значения теплопроводности, вяз-
кости, плотности и слабо участвует в про-
цессах влагопереноса в материале.
Физ.-механич. Ф.с.в. обусловлены
силами поверхностного натяжения. К та-
кой воде относится капиллярно связанная
вода. Мезопоры (поры радиусом от 16—
20'10’10 до 10'7 м) могут быть заполнены
такой водой при сорбции водяного пара.
Более крупные поры радиусом до 10"4м
могут быть заполнены в результате др.
процессов, напр. при капиллярном всасы-
вании воды. Свойства воды этой формы
связи совпадают со свойствами свободной
воды. Она может активно участвовать в
процессах влагопереноса в материале.
Механич. форма связи характеризует
воду, к-рая содержится в крупных порах
материала и может быть удалена из него
под действием механич. сил, напр. силы
тяжести. Это может быть, напр., вода,
попавшая в материал в результате погру-
жения образца в воду.
ФОРСУНКА (от англ, force — нагне-
тать) — устройство для распыления
жидкости. В котлостроении используется
для распыления мазута с целью равномер-
ного и более полного его сгорания в осн. в
топках котлов, камерах сгорания тепло-
вых двигателей, в т.ч. реактивных.
Мелкий распыл, хорошее перемешивание
с окислителем и надежная стабилизация
горения — условия, обеспечивающие бы-
строе и экономичное сжигание жидкого
котельного топлива. В зависимости от
метода распыления различают ф. ме-
ханич., паровые, ротац., паромеханич. и
комбиниров.В механич. Ф. использу-
ется кинетич. энергия струи мазута, созда-
ваемая топливным насосом. Существуют
различные типы Ф., применяемых для
подачи мазута, и их распылителей (иногда
их наз. насадками). Мазут под давлением
2,5—3,5 МПа поступает в распиливаю-
щую головку, в к-рой установлен
завихритель — распылитель с тангенц.
отверстиями, закручивающий поток мазу;
та. Через эти отверстия он поступает в
центр, камеру головки, а оттуда через рас-
полож. в центре отверстие с большой ско-
ростью и сильным завихрением выбрасы-
вается в топочную камеру, где, взаимодей-
ствуя с газовой средой, распыляется на
мелкие капли. Произ-сть мощных ме-
ханич. Ф. достигает 12 т/ч и более. До-
стоинство механич. Ф. в том, что распы-
ление топлива происходит без водяного
пара, недостаток — огранич. диапазон
возможного регулирования произ-сти. Ее
обычно регулируют дросселированием
топлива, что связано с понижением дав-
ления-перед головкой Ф. и, как следствие,
ухудшением распыления. Для обеспе-
чения норм, работы механич. Ф. мазут в
зависимости от его влажности подогрева-
ют до темп-ры 100—120°С. Диапазон
регулирования произ-сти Ф. — 100—
60%. Перед механич. ф. топливо должно
быть очищено от механич. примесей, ина-
че отверстия Ф. будут забиты.
При необходимости надежной
очистки топлива применяют паровые
пневматич. Ф., в к-рых мазут рас-
пиливают струей пара (или воздуха).
Первую совершенную пневматич. Ф., к-
рая применяется до сих пор, создал в 1877
инж. В.Г. Шухов. В паровых Ф. высокий
эффект распыления обеспечивается боль-
шой скоростью истечения струи пара (до
1000 м/с), увлекающей с собой струйки
предварительно подогретого мазута, пода-
ваемого примерно под таким же, как и рас-
пыливающий агент, давлением. Расход
пара составляет 0,5—0,8 кг на 1 кг
топлива. Ф. устанавливают в горелку, че-
рез к-рую подается закруч. в ее регистре
воздух. Достоинства паровых Ф. — про-
стота, высокое качество распыления в
широком диапазоне произ-сти (100—
20%); недостатки — большой расход пара
(3—5% и более произ-сти котла), низкая
произ-сть, увеличение объема продуктов
сгорания, сильный шум, снижение темп-
ры в топке из-за охлаждающего действия
пара. Паровое распыление применяют для
розжига пылевидного топлива или распы-
ления мазута в мощных механич. Ф. при
малой нагрузке.
Осн. элемент ротац. Ф. —
отполиров. изнутри распыливающий ста-
кан, вращающийся на полом валу с часто-
Форсунка мазутная
а — с механич. распыливанием; б — с паровым рас-
пиливанием; 1 — корпус; 2 — подводящий ствол
(штанга) с распределит, дисками; 3 и 4 — наружная и
внутр, трубы; 5 — сопло; б — диффузор; 7 — распы-
литель
той 5000—7000 об/м. По трубке внутри
вала топливо через отверстия в гайке попа-
дает на внутр, поверхность стакана, расп-
ределяется по ней тонким слоем и разб-
рызгивается, стекая с края стакана под
действием центробежной силы. Попадая в
поток первичного воздуха, проходящего
через лопаточный завихритель, пленка
топлива распадается на мельчайшие
капли, выносится в топочный объем и вос-
пламеняется. К потоку топливовоздушной
смеси подводится вторичный воздух. Ро-
тац. Ф. сложнее в эксплуатации, чем ме-
ханич. и паровые, но обладают по срав-
нению с ними преимуществами: хорошо
распыливают топливо в диапазоне изме-
нения нагрузки 100—20%, не требуют
Форсунка ротационная
1 — электродвигатель; 2 — подшипники; 3 — отвер-
стия в гайке; 4 — распыливающий стакан; 5 — лопа-
точный завихритель; 6 — завихритель вторичного
воздуха; 7 — трубка, проходящая внутри вала; 8 —
полый вал
Футеровка 471
тонкой очистки мазута от примесей и
работают при его низком давлении.
Паромеханич. Ф. работают
экономично в широком диапазоне
регулирования, без ухудшения распы-
ления достигают глубины регулирования
до 10% номин. произ-сти. Сконст-
руированы они так, что при нагрузке выше
80% работают как механич., при более
низкой — как паровые. Паромеханич. Ф.
мало отличаются от механич. В них два
канала: мазутный и паровой. При малой
нагрузке используется пар, к-рый, пройдя
паровой канал, систему отверстий в кор-
пусе Ф. и паровой завихритель, встречает-
ся с мазутом, распыляя его. Одновременно
с паровым действует и механич.
регулирование, к-рое при низком дав-
лении не обеспечивает получения капель
должного размера. Произ-сть пароме-
ханич. Ф. — до 5—7 т/ч. Для совместного
сжигания мазута с газом выпускают
комбиниров. круглые закручивающие го-
релки, к-рые просты по конструкции, обо-
рудованы механизмом, отключающим
при сжигании одного вида топлива подачу
др. (см. Горелка газовая). Для эф-
фективного сжигания мазут необходимо
тщательно перемешать с воздухом, к-рый
нагнетается через воздушные регистры,
обеспечивающие его интенсивное
завихрение и подачу со скоростью 25—
30 м/с в узком сечении амбразуры. По
числу воздушных потоков различают
одно- и двухпоточные регистры; по харак-
теру потоков — с закручиванием (крутка
воздушного потока происходит в лопаточ-
ном или улиточном аппарате) и незак-
ручиванием потока. Воздушные регистры
для мощных Ф. должны допускать глубо-
кое регулирование подачи воздуха >в соот-
ветствии с расходом топлива.
В системах вентиляции и
кондиционирования воздуха Ф. исполь-
зуют для распыления воды в форсуноч-
ных камерах кондиционеров. Распылен-
ная на мелкие капли, она образует до-
ждевое пространство, в к-ром достигает -
ся большая площадь контакта с возду-
хом. Конструктивно Ф. для
кондиционеров разделяют на прямоточ-
ные с осевым входом и угловые с тангенц.
подводом воды, подаваемой под определ.
давлением. Разбрызгивание достигается
за счет придания воде одновременно пос-
тулат. и вращат. движения. Входное
отверстие имеет разл. диаметры, зна-
чения к-рых определяет тонкость распы-
ла. Предпочтение отдается Ф. большого
диаметра как менее засоряемым. Распро-
странены широкофакельные Ф. с
диаметром отверстия 9 мм.
ФТОРИРОВАНИЕ ВОДЫ — до-
бавление в нее фтора в виде порошков,
гранул или р-ров фторсодержащих со-
единений, таких, как кремнефтористый
или фтористый натрий, кремне-
фтористый аммоний, кремнефтористая
и фтористоводородная кислота,
фтористый калий или алюминий при
концентрации его в исходной воде менее
0,5 мг/л для предотвращения кариеса зу-
бов. Оптим. содержание фтора в питье-
вой воде 0,8—1,2 мг/л. Фтора торные ус-
тановки могут дозировать фторсодер-
жащие реагенты в сухом и жидком
видах. Первые чаще применяют на водо-
очистных комплексах большой пропуск-
ной способности, вторые — средней и
малой. Дозаторы сухих реагентов быва-
ют двух видов: объемные и массовые. За
расчетный промежуток времени объем-
ные подают определ. объем реагента,
массовые — массовое кол-во в-ва. Доза-
торы первого вида — конструктивно
проще и дешевле, имеют точность
дозирования 3—5%, второго — 1%.
Массовые дозаторы легче оборудовать
записывающим устройством для
регистрации дозируемого реагента и ап-
паратом для автоматич. подачи реагента
в воду. Установки жидкостного
дозирования могут быть: сатураторного
типа однократного насыщения; с раст-
ворными баками и механич. пере-
мешиванием или барботированием; с за-
творно-растворными баками с механич.
побуждением; с использованием фторсо-
держащих к-т. Ф.в. можно производить
до или после фильтровальных соору-
жений. Фтор и хлор Для обезза-
раживания воды можно вводить одновре-
менно, однако хлор и его производные
обесцвечивают реагенты, используемые
при определении фторидов в воде, что
может привести к ошибке в определении
концентрации фтора.
ФУНДАМЕНТ ПЕЧИ — осно-
вание под отопительную печь массой
более 750 кг, не связ. с фундаментом
стен, отдел, от кладки печи слоем
гидроизоляции, выполи, из бетонных
блоков, кирпича или бутового камня на
известковом р-рс, при влажном грун-
те — на цементном р-ре.
ФУТЕРОВКА (от нем. Fuller —
подкладка, подбой) — защитная внутр,
облицовка тепловых агрегатов и их час-
тей (печей, топок, боровов, труб и др.), а
также хим. аппаратов и т.п. Выполняется
из шамотного кирпича, плит, блоков, бе-
тонов, набивных масс и т.н. торкрет-
масс. В зависимости от назначения и
вида материала Ф. может быть огнеупор-
ной, кислотоупорной, теплоизоляц. Ф.
иногда наз. также наружную защитную
облицовку элементов агрегатов, если
тепловые потоки, агрессивные агенты и
т.п. действуют на эти элементы снаружи.
472 Характеристика гидравлического сопротивления
ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРАВЛИ-
ЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ —потери
давлениявэлементе системы водяногоотоп-
ления при расходе теплоносителя 1 кг в
единицу времени, Па/(кг/с2) или
Па/(кг/ч2). Используется в одном из спосо-
бов гидравлического расчета систем отоп-
ления. Может определяться как для участка
теплопроводов, приборного узла, стояка
системы отопления, состоящего из неск.
участков и узлов, так и доя ветви системы
отопления, части и всей системы отопления
в целом. Х.г.с. доя участка теплопроводов 5уч
при внутр, диаметре rfB (м) и длине /уч (м)
находится по ф-ле 5Уч - Ауч (A bpi/de^
+££ уч), где Ауч — уд. давление гидроди-
намическое на участке, Па/(кг/с)2, или
Па/ (кг/ч)2, при расходегоды 1 кг/ч и ее сред-
ней плотности р , кг/м3, составляет Ауч“
-6,25/(108pdB4); А- коэфф. гидравлич.
трения; 2£уч — сумма коэфф, местного
сопротивления на участке. Х.г.с. последова-
тельносоедин. участков с неизменным расхо-
дом воды (напр. ,у часткиоднотрубного стоя-
ка) равняется сумме хар-к сопротивления
этих участков. Х.г.с.узла, состоящего из двух
параллельно соединен, участков с хар-ками
Si и iS'2 (напр., приборного узла с замыка-
ющим участком), составляет Sy3 “ (1 / /Si +
+///S2)"2. Х.г.с. однотрубного стояка (ве-
ви), включающего последовательно соедин.
участки и приборныеузлы, равна 5ст"2 5^+
+ S Sy3. Х.г.с. части или всей системы отоп-
ления выражается как хар-ка сложного узла
параллельносоедин. стояков и ветвей.
ХЛАДАГЕНТ — см. Холодильный
агент.
ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА —аг-
регат, предназнач. для выработки искусств,
холода. Х.м. бывают абсорбционные, воз-
душные и парокомпрессионные.
В абсорбционных Х.м. в качестве
рабочей среды используют р-ры двух в-в,
значительно отличающихся по темп-ре
кипения при одинаковом давлении. Первое,
обладающее низкой темп-рой кипения,
является холодильным агентом; второе,
обладающее способностью поглощать пары
первого, — абсорбентом. Для кондицио-
нирования воздуха обычно используют
бромисто-литиевые абсорбц. Х.м., в к-рых
вода выполняет роль холодильного агента, а
бромистый литий — абсорбента. В абсорбц.
Х.м. осн. источником энергии для выработки
холода служит горячая вода с темп-рой 90—
120 °C или пар низкого давления (до 70 кПа).
Применение абсорбц. Х.м. особенно эф-
фективно, коща используемая для ее работы
теплота является вторичным или возобновля-
емым энергетич. ресурсом.
Воздушные Х.м. применяют для
выработки искусств, холода, потребляемого в
отд. видах систем кондиционирования воз-
духа. В качестве рабочего в-ва используют
воздух, к-рый охлажденным может быть на-
правлен непосредственно в помещение.
Принцип действия воздушной Х.м. основан
на использовании эффекта охлаждения воз-
духа при его расширении. Сжатие воздуха
осуществляется компрессором. В вихревых
трубках сжатый воздух совершает сложное
вращат. движение. У стенок трубок образует-
ся зона повыш. давления и повыш. (относит,
нач.) темп-ры. В центре трубки образуется
зона пониж. давления, в пределах к-рой
темп-ра воздуха ниже начальной. Нагретый
воздух отводится через отверстия в стенке
трубки, а охлажденный — через осевое
отверстие. В турбодетандерах сжатый воздух
проходит через сопла направляющего аппа-
рата и частично расширяется. Далее он пос-
тупает на лопатки рабочего колеса, вращает
его и окончательно расширяется с
пониже- нием темп-ры. После расширения
воздух подается в обслуживаемое поме-
щение. Из-за более низкой, чем у др. Х.м.,
энергетич. эффективности воздушные Х.н>
применяюттолько в отд. случаях.
Парокомпрессионная Х.м. состоит
из компрессора, конденсатора, регулирую-
щего вентиля и испарителя. Для переме-
щения холодильного агента (хладона)
используется механич. (чаще электрич.)
привод. Компрессор засасывает из
испарителя пары хладона, находящиеся под
давлением испарения. В компрессоре дав-
ление паров повышается до давления кон-
денсации, а вконденсаторе, кудапарыпопа-
дают из компрессора, происходит конден-
сация, при этом от хладона отводится необ-
ходимое кол-во теплоты. После выхода из
конденсатора жидкий хладон проходит че-
рез регулирующий вентиль, в к-ром резко
понижается давление холодильного агента.
Кипение хладона при пониженном дав-
лении происход ит в испарителе, где к хладо-
ну подводится необходимое для кипения
кол-во теплоты, отводимое от охлаждаемой
среды. Благодаря физ. свойствам хладона
кипение происходит при низкой темп-ре.
Холодопроиз-сть машины определяется
темп-рой испарения и конденсации. Для
сравнения эффективности разл. Х.м. их
произ-стьприводяткодинаковымусловиям.
Различают стандартные условия при темп-
ре испарения -15 и темп-ре конденсации
30°С. Условия для кондиционирования воз-
духа соответствуют темп-ре испарения 5 и
конденсации 15°С.
ХОЛОДИЛЬНЫЕ АППАРАТЫ
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ — устройства
для охлаждения воздуха в системах
кондиционирования воздуха. Основаны на
термоэлектрич. методе охлаждения, технич.
реализация к-рого была предложена ака-
демиком А.Ф.Иоффе. При прохождении
пост, тока через цепь разнородных ма-
териалов их спаи имеют разную темп-ру.
Конструктивно термоэлектрич. батареи вы-
полняют в виде соединенных в цепь элемен-
тов, каждый из к-рых включает два полупро-
водника, образующих горячий и холодный
спаи. Проходящий через холодные спаи воз-
дух охлаждается, а выделившаяся на горячих
спаях теплота отводится с вытяжным возду-
хом или оборотной водой.
ХОЛОДИЛЬНЫЕ СТАНЦИИ—
крупные установки, включающие неск. хо-
лодильных машин, предназнач. дляхолодос-
набжения систем кондиционирования воз-
духа. Х.с. холодильной мощностью до
1,8 МВт проектируют на основе двух-, трех-
поршневых или винтовых парокомлресс. хо-
лодильных машин одинаковой мощности.
Х.с. большей мощности оборудуют турбо-
компрессорными холодильными машинами
произ-стьюот 1,2 МВт. Для размещения Х.с.
используют спец, помещения или отдельно
стоящие здания. Х.с. с расчетной мощностью
от 290 кВт оборудуют баками-аккумулято-
рами.
ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ-
комплекс холодильных машин, в к-рых
используют разл. холодильные агенты для
выработки искусств, холода для установок
кондиционирования воздуха.
ХОЛОДИЛЬНЫЙ АГЕНТ, хлад-
агент — рабочее в-во холодильной
машины, отнимающее в испарителе систе-
мы кондиционирования воздуха теплоту
охлаждаемой среды — воздуха или воды
(рассола) и отдающее его в конденсаторе
охлаждающей воде или охлаждающему
воздуху; при этом происходит изменение аг-
регатного состояния Х.а. Используемые в
качестве Х.а. в-ва должны обладать невысо-
кой токсичностью, взрывоопасностью, ине-
ртностью по отношению к металлам, иметь
благоприятные физ. свойства (прежде всего
относительно низкую темп-ру кипения при
давлении, близком к атм., значит, теплоту
агрегатного превращения). К наиболее рас-
простран. Х.а. относят аммиак и хладоны
(фреоны). Последние используют в паро-
компрессорных холодильных установках,
предназнач. для кондиционирования возду-
ха. В зависимости от рабочего диапазона
темп-ры охлаждаемой среды применяют
хладон разл. марок.
Централизованная система горячего водоснабжения 473
ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СИСТЕ-
МА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ —
совокупность трубопроводов и располож. в
индивидуальных или центральных теп-
ловых пунктах устройств для приготовле-
ния и распределения горячей воды на одно
здание или группу. В последнем случае
систему горячего водоснабжения наз.
квартальной. По организации движения
горячей воды в трубопроводах Ц.с.г.в.
подразделяют на тупиковые и циркуляц. В
первых между тепловым пунктом и во-
доразборными приборами прокладывает-
ся трубопровод, подающий горячую воду к
месту ее потребления. При отсутствии во-
доразбора вода в подающем трубопроводе
не движется и, следовательно, остывает.
После перерыва в водоразборе потребите-
ли получают воду со сниж. темп-рой, что
понижает качество горячего водоснабже-
ния и приводит к необходимости слива
теплой воды в канализацию. Тупиковые
системы рекомендуются для объектов с
пост, водоразбором — банно-прачечных
комбинатов, технологич. установок. В
циркуляц. системах кроме подающего
прокладывают циркуляц. трубопровод,
что позволяет поддерживать циркуляцию
воды при небольшом водоразборе и при
полном его отсутствии. При этом темп-ра
воды, подходящей к водоразборным при-
борам, не падает ниже заданной величины
(50°С) и не происходит слива из системы,
приводящего к потерям воды и теплоты.
Водоразборно-циркуляционный узел
Чем больше воды циркулирует в системе,
тем меньше остывает иода, но выше сто-
имость системы (циркуляц. трубопрово-
дов и мощности циркуляц. насоса). При
расчете циркуляц. линий принимают до-
пустимое остывание воды в подающих
трубопроводах 5—15°С. Традиц. схема
Ц.с.г.в. предлагает прокладку в каждой
квартире двух стояков: подающего и цир-
куляц. При этом полотенцесушитель,
служащий для отопления ванной комна-
ты, присоединяется к циркуляц. стояку
для уменьшения потерь теплоты в подаю-
щем стояке. Недостатком такого решения
является значит, расход мйгалла. Подо-
бная схема внутридомовых систем приме-
няется в небольших по протяженности си-
стемах горячего водоснабжения, обслужи-
вающих одно здание или небольшую груп-
пу компактно располож. зданий.
В жилищном стр-ве широко распро-
странена циркуляц. система горячего во-
доснабжения с секц. узлами. В пей неск.
подающих стояков (обычно подающие
стояки одной секции жилого дома) объе-
динены кольцующей перемычкой и при-
соединены к одному циркуляц. стояку. Во-
доразборные приборы и полотенцесуши-
тели присоединены к подающим стоякам.
Неск. подающих стояков, оГл>единенных
циркуляц. стяком, образуют водоразбор-
но-циркуляц. узел. В такой системе расход
металла меньше, чем в предыдущей из-за
меньшего кол-ва циркуляц. стояков. Кро-
ме того, объединение стояков в секцион-
ные узлы позволяет значит, уменьшить
число циркуляц. колец в системе, что об-
легчает наладку системы.
Существуют квартальные системы го-
рячего водоснабжения, в к-рых распреде-
лит. сеть выполнена одногрубной тупико-
Схема дву»зонной системы
а, б ~ при высоком и низком давле-
ниях в подающей линии; 1 — подаю-
щий трубопровод; 2 — водоразборные
стояки; 3 — главные стояки зон; 4 —
догревающий теплообменник; 5 — ре-
гулятор давления; 6 — повыситель-
ный насос
Централизовапная система горячего водоснаб-
жения
1- -тупиковая подающая магистраль; 2 — теплооб-
менник; 3 — главный сток; 4 — водоразборные сто-
яки; 5,6 — верхняя и нижняя кольцующиеся пе-
ремычки; 7--сборный циркуляционный тру-
бопровод
вой, а внутридомовая система циркуляци-
онной. Горячаявода изтепловогопункта по-
дается во внутридомовые системы по подаю-
щему трубопроводу. Циркуляция воды во
внутридомовой системе при отсутствии во-
доразбора происходит за счет разности плот-
ностей горячей и остывшей воды. Догрев во-
ды происходит в небольшом водой одогрева-
геле, установл. па главном стояке.
В зданиях с числом этажей более 16
системы горячего водоснабжения выпол-
няют двухзоппыми. Это обусловлено тем,
474 Централизованные системы теплоснабжения
что при большой высоте здания статич.
давление в нижних точках стояков превы-
шает допустимые пределы (макс, рабочее
давление для водоразборной арматуры со-
ставляет 0,6 МПа). Каждая зона представ-
ляет собой самостоят. систему со своими
подогревателями и насосами. Возможны
двухзонные системы с естеств. циркуля-
цией и допревающими водоподогревателя-
ми и насосами. Давление в магистрали
поддерживается достаточном для обеспе-
чения горячей водой одной из зон. Необхо-
димое давление в др. зоне обеспечивается
регулятором давления, устанавливаемым
в нижней зоне, или повысит, насосом, если
давление в магистрали соответствует дав-
лению в йижней зоне.
ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ СИСТЕ-
МЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ — системы
теплоснабжения больших жилых масси-
вов, городов, поселков и пром, предприя-
тий. Источниками теплоты у них служат
теплоэлектроцентрали или крупные ко-
тельные, имеющие высокие кпд, транс-
портирующие и распределяющие тепло-
носитель по тепловым сетям протяжен-
ностью 10—15 км, с макс, диаметром труб
1000—1400 мм, обеспечивающим подачу
потребителям теплоносителя в требуемых
кол-вах и с требуемыми параметрами.
Мощность ТЭЦ составляет 1000—
3000 МВт, котельных 100—500 МВт.
Крупные Ц.с.т. имеют неск. источников
теплоты, связ. резервными тепломагист-
ралями, обеспечивающими маневрен-
ность и надежность их функционирова-
ния. В Ц.с.т. входят и системы тепло-
снабжения зданий, связанные с ней еди-
ным гидравлич. и тепловым режимами и
общей системой управления. Однако вви-
ду многообразия технич. решений тепло-
снабжения зданий их выделяют в самосто-
ят. технич. систему, наз. системой отоп-
ления. Поэтому Ц.с.т. начинается источ-
ником теплоты и заканчивается
абонентским вводом в здание.
Ц.с.т. бывают водяные и п а р о-
в ы е. Осн. преимущество воды как тепло-
носителя в значительно меньшем расходе
энергии на транспортирование единицы
теплоты в виде горячей воды, чем в виде
пара, что обусловливается большей плот-
ностью воды. Снижение расхода энергии
дает возможность транспортировать воду
на большие расстояния без существ, поте-
ри энергетич. потенциала. В крупных си-
стемах темп-ра воды понижается пример-
но на 1° на пути в 1 км, тогда как давление
пара (его энергетич. потенциал) на том же
расстоянии примерно на 0,1—0,15 МПа,
что соответствует 5—10°С. Поэтому дав-
ление пара в отборах турбины у водяных
систем ниже, чем у паровых, что приводит
к сокращению расхода топлива на ТЭЦ. К
др. достоинствам водяных систем относят-
ся возможность центрального регулирова-
ния подачи теплоты потребителям путем
изменения темп-ры теплоносителя и более
простая эксплуатация системы (отсутст-
вие конденсатоотводчиков, конденсатоп-
роводов, конденсатных насосов) .К досто-
инствам пара следует отнести возмож-
ность удовлетворения и отопит, и техноло-
гич. нагрузок, а также малое гидростатич.
давление. Учитывая достоинства и недо-
статки теплоносителей, водяные системы
используют для теплоснабжения жилых
массивов, обществ, и коммун, зданий,
предприятий, использующих горячую во-
ду, а паровые — для пром, потребителей,
к-рым необходим водяной пар. Водяные
Ц.с.т. — осн. системы, обеспечивающие
теплоснабжение городов. Централизация
теплоснабжения городов составляет 70—
80%. В крупных городах с преимущест-
венно соврем, застройкой уровень исполь-
зования ТЭЦ в качестве источников тепло-
ты для жилищно-коммун. сектора дости-
гает 50—60%.
В теплофикац. системах пар высоких
параметров (давление 13, 24 МПа, темп-
ра 565°С), вырабатываемый в энергетич.
котлах, подается в турбины, где, проходя
через лопатки, отдает часть своей энергии
для получения электроэнергии. Осн. часть
пара проходит через отборы и поступает в
теплофикац. теплообменники, в к-рых он
нагревает теплоноситель системы тепло-
снабжения. Т.о. на ТЭЦ теплота высокого
потенциала используется для выработки
электроэнергии, а теплота низкого потен-
циала — для теплоснабжения. Комбини-
ров. выработка теплоты и электроэнергии
обеспечивает высокую эффективность ис-
пользования топлива, позволяет сократить
его расход.
В большинстве Ц.с.т. макс, темп-ра
горячей воды принимается 150°С. Темп-
ра пара в теплофикац. отборах турбины не
превышает 127°С. Следовательно, при
низких темп-pax наружного воздуха в теп-
лофикац. теплообменных аппаратах подо-
Принципиальная схема централизованной сис-
темы теплоснабжения
I—основной контур ТЭЦ; II—теплоприготовитель-
ная установка; III — система тепловых сетей; ПП —
пароперегреватель; Ж—энергетический котел; Т —
паровая турбина; ЭГ—электрогенератор; ТП — теп-
лофикационный подогреватель; КН — конденсаци-
онный насос; ОВ — охлаждающая вода; К — конден-
сатор; ХВО — химводоочистка; Д — деаэратор;
ЛЯ — питательный насос; ПК—пиковый котел; ЦН
— циркуляционный насос; ПОД — подпиточная во-
да; ЦТП — центральный тепловой пункт; РТП —
районный тепловой пункт; ИТП — индивидуаль-
ный тепловой пункт; ДП — дублированное присое-
динение; МТС—местная тепловая сетЬ; СЗ — секци-
онирующая задвижка: ОП — ординарное присоеди-
нение
греть воду до требуемого уровня нельзя.
Для этого используют пиковые котлы, к-
рые работают только при низких наруж-
ных темп-pax, т.е. снимают пиковую на-
грузку. Т.к. отопит, нагрузка меняется с
изменением наружной темп-ры, меняется
и кол-во пара, отбираемого из турбины для
теплоснабжения. Неотработанный пар
проходит через цилиндры низкого давле-
ния турбины, отдает свою энергию и по-
ступает в конденсатор, где поддерживает-
ся вакуум (давление 0,004—0,006 МПа),
к-рому соответствуют низкие темп-ры
конденсации 30—35°С, а охлаждающая
вода имеет еще более низкую темп-ру, по-
этому не используется для теплоснабже-
ния. Т.о., для теплоснабжения использу-
ется только часть пара, проходящая через
отборы турбины, что снижает экономии,
эффект теплофикации. Однако расход
топлива на выработку электроэнергии и
теплоты для теплоснабжения в среднем за
год сокращается примерно на 1/4—1/3.
Экономия, эффект дает и использование в
качестве источников теплоты крупных р-
ных котельных установок (тейловых
станций), имеющих высокий кпд.
Теплоноситель от источников тепло-
ты транспортируется и распределяется
между потребителями по развитым тепло-
вым сетям. В результате тепловые сети ох-
Центральная пылеуборочная установка 475
ватывают все гор. территории, а их соору-
жение вызывает наибольшие градостроит.
и эксплуатац. трудности. В процессе экс-
плуатации они подвергаются коррозии и
разрушениям. Аварийные повреждения
приводят к отказам теплоснабжения, со-
циальному и экономил, ущербам. В ре-
зультате тепловые сети, являясь основным
элементом крупных систем теплоснабже-
ния, становятся и наиболее слабой состав-
ляющей их частью, что снижает эконо-
мил. эффект от централизации теплоснаб-
жения, ограничивает макс, мощность сис-
тем. В зависимости от способа
приготовления горячей воды Ц.с.т. разде-
ляют на закрытые и открытые. В закрытой
системе циркулирующая в ней вода ис-
пользуется только как теплоноситель. Во-
да нагревается на источнике теплоты, не-
сет свою энтальпию к потребителям и от-
дает ее на отопление, вентиляцию и горя-
чее водоснабжение. Вода для горячего
водоснабжения берегся из гор. водопрово-
да и подогревается в поверхностных теп-
лообменных аппаратах циркулирующим
теплоносителем до требуемой темп-ры.
Система закрыта по отношению к атм. воз-
духу. В открытых системах горячая вода,
к-рую использует потребитель, отбирает-
ся из тепловой сети. Следовательно, горя-
чая вода в системе используется не только
как теплоноситель, но и непосредственно
как в-во. Поэтому система теплоснабже-
ния является частично циркуляц., а час-
тично прямоточной. Вода горячего водо-
снабжения приготовляется па источнике
теплоты, прямоточно движется к потреби-
телям и изливается через водоразборные
краны в атмосферу.
Для крупных городов централизация
теплоснабжения — перспективное на-
правление. Централизов. системы, осо-
бенно теплофикац., расходуют меньше
топлива. Сокращение и укрупнение ис-
точников теплоты улучшают условия для
градостр-ва и экологию крупных городов.
Меньшее кол-во источников теплоты по-
зволяет резко сократить число дымовых
труб, через к-рые в окружающую среду
выбрасываются продукты сгорания. Иск-
лючается необходимость создания множе-
ства мелких топливных складов для хране-
ния твердого топлива, откуда при децен-
трализованных системах теплоснабже-
ния приходится развозить топливо, а из
разброс, по всему городу небольших ко-
тельных увозить золу и шлаки. Кроме того,
при централизации источников теплоты
легче очищать дымовые газы от токсичных
компонентов.
Ц.с.т. рационально строить по иерар-
хии. принципу (см. Системы теплоснаб-
жения). На схеме показана принцип, схе-
ма централизов. закрытой системы теп-
лоснабжения, источником теплоты у к-
рой является ТЭЦ (первый иерархии,
уровень). Для повышения надежности
теплоснабжения ТЭЦ состоит из неск.
энергетич. котлов и паровых турбин: Осн.
элементы ТЭЦ имеют резервы. Водяной
пар из котлов через пароперегреватель по-
ступает в турбины, где отдает часть своей
тепловой энергии, к-рая превращается в
механич. и далее, в электрогенераторе, в
электрич. Пар из отборов турбины посту-
пает в теплофикац. подогреватели, в к-
рых нагревает циркулирующий в системе
теплоноситель до 120°С. Неотработанный
пар поступает в конденсатор, где поддер-
живаются параметры: ,0,005 МПа и 32°С,
при к-рых он конденсируется и отдает
свою теплоту охлаждающей воде. Конден-
сат из конденсатора с помощью конденсат-
ного насоса поступает в деаэратор. На пу-
ти к нему он проходит регенеративные по-
догреватели (па схеме не показаны). В де-
аэратор поступают подпиточная вода из
химводоочистки и пар из отбора турбины
для поддержания требуемой темп-ры. В
деаэраторе из воды выделяются кислород
и углекислый газ, к-рые вызывают корро-
зию металла. Питательная вода из деа-
эратора питательными насосами подает-
ся в паровые энергетич. котлы (парогене-
раторы). На пути вода подогревается в ре-
генеративных подогревателях высокого
давления (па схеме не показаны). Этот по-
догрев повышает термич. кпд цикла. Теп-
лофикац. вода, циркулирующая в систе-
ме, нагревается в теплофикац. подогрева-
телях в теплоприготовит. установке ТЭЦ.
Нагрев осуществляется паром, к-рый от-
бирается из турбины и конденсируется в
подогревателях. В нижний подогреватель
пар поступает более низкого давления (до
0,2 МПа), чем в верхний (до 0,25 МПа).
Конденсат из верхнего подогревателя че-
рез конденсатоотводчик поступает в ниж-
ний подогреватель и далее конденсатным
насосом направляется в питат. линию. В
теплофикац. подогревателях вода может
нагреться примерно до 120°С (при
0,25 МПа темп-ра насыщения 127°С).
При низких темп-рах наружного воздуха
догрев воды до 150°С осуществляется в пи-
ковых котлах. Циркуляцию воды обеспе-
чивают циркуляц. насосы, перед к-рыми в
трубопровод поступает подпиточная вода.
Тепловые сети проектируют в виде
двух уровней: магистр, теплопроводы —
второй иерархия, уровень и разводящие
сети микрорайонов и кварталов — третий
иерархия, уровень. Магистр, тепловые се-
ти резервируют.
При больших диаметрах тенломаги-
стралей ответвления от них присоединяют
дублированным способом с двух сторон
секционной задвижки. При отказе участ-
ка справа от задвижки теплоноситель дви-
жется по ответвлению слева и наоборот.
Такое присоединение исключает влияние
отказов магистр, теплопроводов на надеж-
ность теплоснабжения. Вблизи узла при-'
соединения ответвления к магистр, тепло-
проводу целесообразно устанавливать р-
нный тепловой пункт — осн. сооружение
системы теплоснабжения микрорайона, к-
рое обеспечивает автоматич. управление
эксплуатац. и аварийными гидравлич. и
тепловыми режимами. Управление осу-
ществляется из диспетчерского пункта с
помощью телесистемы (см. Телеконтроль
и телеуправление теплоснабжением). К
тепловым сетям микрорайонов и кварта-
лов здания присоединяют через индивиду-
альные тепловые пункты, группы зда-
ний — через центральные тепловые пун-
кты. Эти сети не резервируют и выполня-
ют тупиковыми, поэтому их диаметры
ограничивают величиной в 300—350 мм.
В индивид, тепловых пунктах устанавли-
вают теплообменники горячего водоснаб-
жения и узел присоединения системы
отопления и вентиляции, в центр, также
устанавливаютподогреватели горячего во-
доснабжения, но узлы присоединения си-
стем отопления и вен i шипщи располагают
в зданиях. Поэтому от ЦТП к зданиям идет
четырехтрубная система: две трубы с рас-
четными темп-рами 150—70°С па отопле-
ние и вентиляцию, одна с темп-рой 60°С и
циркуляр, для горячего водоснабжения.
Надежность функционирования сис-
темы тепловых сетей проверяют расчетом.
Нормативы надежности в конечном счете
определяют долю нерезервиров. сетей,
степень секционирования и дублирования
отд. элементов системы.
ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПЫЛЕУБОРОЧ-
НАЯ УСТАНОВКА — система устройств
для уборки пыли в помещениях. Самые
совершенные из них — стационарные
Ц.п.у., к-рые используют в обществ, и
пром, зданиях. В производств, условиях их
можно применять при любой интенсивно-
сти выделений и осаждений пыли на по-
верхностях, они отличаются большой про-
из-стыо по воздуху, очищаемой площади
и убираемой пыли. По сравнению с мест-
ными пылеуборочными установками
Ц.п.у. дают более высокий гигиенич. эф-
фект, надежны в работе, удобны в эксплу-
атации и требуют меньшего штата обслу-
живающего персонала. По принципу дей-
ствия Ц.п.у. аналогичны установкам пнев-
матического транспорта, применяемым
для транспортирования разл. измельч. ма-
териалов. В осн. используют всасывающие
и комбиниров. (всасывающе-нагнетат.)
системы. В отличие от всасывающих ком-
биниров. имеет два побудителя — эжектор
(основной) и вентилятор высокого давле-
ния (дополнит.). Последний просасывает
воздух через открытую одну из прочисток
на магистр, трубопроводах, благодаря че-
му в ответвлениях сети создается разреже-
ние. Сжатый воздух, поступая в эжектор,
выбрасывает воздух из помещений через
насадок, что обеспечивает большой расход
воздуха, обусловливающий значит, про-
476 Центральная пылеуборочная установка
из-сть пылеуборки. Если кол-во одновре-
менно действующих насадков во всасыва-
ющих Ц.п.у. определяется произ-стью по-
будителя тяги (оно, как правило, невели-
ко) , то в комбиниров. установках практи-
чески могут работать одновременно все
насадки. Недостатки этих систем — зна-
чит. расходы сжатого воздуха и электро-
энергии.
При работе Ц.п.у. протекают след,
процессы: всасывание потоком воздуха в
насадке осадка пыли с поверхности; транс-
портирование пыли в аэрозольном состоя-
нии по сети трубопроводов; очистка запыл.
воздуха в пылеуловителях1, удаление
очищ. воздуха в атмосферу. Рабочие про-
цессы Ц.п.у. определяют ее сан.-гигиенич.
и технико-экономич. показатели. Они тем
выше, чем меньше расходы воздуха и по-
тери давления, и исключено засорение
коммуникаций и элементов установки.
Оптим. параметры рабочих процессов
Ц.п.у. зависят от совершенства конструк-
Всасывающая центральная пылеу-
борочная установка
1 — воздухопровод; 2 — водосборник
(если побудительно-кольцевой насос);
5—побудитель тяги; 4—пылеулавли-
ватель второй ступени; 5—то же, пер-
вой ступени; 6 — прочистка; 7 — сеть
трубопроводов; 8 — штуцеры; 9 — за-
глушки для нерабочих штуцеров; 10 —
наконечники для присоединения пы-
лесосных насадок и рукояток; 11 — гиб-
кие рукава; 12 — рукоятки; 13 — пыле-
сосные насадки
ций установки и от свойств убираемой пы-
ли и очищаемых поверхностей.
Пылеуборочный инструмент Ц.п.у.
состоит из набора пылесосных насадков,
рукоятки, соединяющей насадки со шлан-
гом, и легкого гибкого армиров. шланга,
присоединяемого к сети трубопроводов
штуцерами — клапанами. Пылесосный
насадок должен обеспечивать полную
очистку наибольшей площади в единицу
времени, быть экономичным по расходу
воздуха и энергии на преодоление аэроди-
намич. сопротивлений, легким, неболь-
шого размера, удобным в работе, простым
по устройству, надежным и долговечным.
Щеточные насадки, широко применяемые
для уборки пыли в жилых и обществ, зда-
ниях, засоряются пылью, быстро изнаши-
ваются, работают при больших расходах
воздуха. Произ-сть и эффективность убор-
ки значит, повышается, если внутри наса-
док установлены вращающиеся щетки и
др. приспособления для увеличения ин-
Комбинированная центральная
пылеуборочная установка
1 — вытяжная шахта; 2 — побудитель
тяги (вентилятор высокого давле-
ния); 3 — пылеулавливатель второй
ступени; 4 — то же, первой ступени;
5 — пылесосный насадок; б — очища-
емая поверхность; 7 — рукоятка; 8 —
гибкий шланг, 9 — штуцер; 10 — нако-
нечник для присоединения шланга к
штуцеру; 11 — эжектор; 12 — прочи-
стка или отверстие для всасывания
воздуха из помещения; 13 — вентиль
для регулирования подачи сжатого
воздуха; 14 — сеть трубопроводов;
15—сеть трубопроводов сжатого воз-
духа
тенсивности уноса пыли с поверхности.
Однако такие насадки труднее изготовить,
они ненадежны в работе, требуют частого
ремонта, их значит, масса быстро утомляет
уборщика. Кроме того, они работают при
повыш. расходах воздуха и имеют большое
аэродинамич. сопротивление. Смывовса-
сывающие, сдувовсасывающие и вибрац.
насадки увеличивают произ-сгь и эффек-
тивность пылеуборки при небольших рас-
ходах воздуха, но они требуют дополнит,
устройства для подвода сжатого воздуха,
воды или электроэнергии. Вибрационные
насадки включают в себя вибраторы. Все
это усложняет конструкцию, утяжеляет
насадки и снижает надежность их работы.
Указ, выше требованиям удовлетворяют в
осн. обычные щелевые (коллекторные)
насадки и насадки с полками. Размеры и
конструкция насадка зависят от характера
увлечения пыли потоком воздуха, ее физ.-
хим. свойств, вида, характера и месторас-
положения очищаемой поверхности.
Места соединения насадка с рукоят-
кой и рукоятки с гибким шлангом должны
исключать возможность подсоса воздуха.
К трубопроводам насадки с рукояткой
присоединяют гибкими шлангами, к-рые
должны быть герметичными, изгибаться
без остаточных деформаций в петле ради-
усом, равным своему наружному диамет-
ру, не сжиматься при вакууме до
30 000 Па и нагрузке сжатия до 800 Н.
Масса 1 м шланга диаметром 50 мм не дол-
жна превышать 0,5 кг. Его внутр, поверх-
ность должна быть гладкой, наружная и
внутр, обладать повыш. стойкостью к ис-
тиранию. Пром-сть выпускает пригодные
для Ц.п.у. гибкие резинотканевые и пласт-
массовые шланги с внутр, диаметром 38;
45 и 50 мм. Шланги диаметром больше
50 мм применять не рекомендуется.
Уменьшение диаметра значит, облегчает
шланг и делает его достаточно прочным.
Аэродинамич. сопротивление при одном и
том же расходе воздуха возрастает обычно
пропорционально отношению диаметров
шлангов в пятой степени, поэтому они дол-
жны быть оптим. Чаще всего используют
шланги диаметром 50 мм. Длина шлангов
зависит от радиуса уборки пыли и удобства
пользования, обычно составляет не более
15 мм. Для предотвращения истирания
наружной поверхности шлангов на них че-
рез каждые 400—500 мм надевают метал-
лич. кольца.
Трубопроводы Ц.п.у. — стационар-
ная сеть. Конструкция присоединит, шту-
церов должна обеспечивать полную ее гер-
метичность при отключении шланга.
Штуцеры располагают вблизи стен и ко-
лонн, в нишах и др. местах, удобных для
присоединения пылеуборочного инстру-
мента, не портящих эстетич. вида помеще-
ния, допускающих очистку поверхности
пылесосными насадками при длине шлан-
га не более 15 м. Применяемые в штуцерах
Центральное воздушное отопление 477
клапаны могут быть в виде резиновых про-
бок или сложной, затягиваемой спец, клю-
чом конструкции. Более удобны в эксплу-
атации самозакрывающиеся штуцеры-
клапаны, безотказная работа к-рых обес-
печивается при их расположении под
углом к полу не более 50о вверх крышкой,
чтобы после удаления шланга клапан мог
возвратиться в исходное положение под
действием собственного веса. При нали-
чии пружины клапан срабатывает в любом
положении штуцера. Просты и надежны в
эксплуатации штуцеры с самозакрываю-
щимися полыми конусными заглушками.
Даже при сравнительно небольшом для
пылесосных систем разрежении (300—
500 Па) клапан плотно закрывает торец
трубопровода и исключает подсос воздуха
через штуцер.
Трубопроводы Ц.п.у. предназначены
для переноса к месту сбора отсасываемой
вместе с воздухом пыли. Используют
стальные или пластмассовые трубы, при
соединении к-рых должна быть обеспече-
на высокая герметичность, устранены ше-
роховатости внутри труб и крутые поворо-
ты, т.к. это способствует засорению их
пылью и увеличению аэродинамич. со-
противления. Чтобы избежать засорения
трубопроводов, на участках, через к-рые
проходит запыл. воздух, нельзя устанав-
ливать запорные или регулировочные уст-
ройства, необходимо также предусматри-
вать возможность прочистки трубопрово-
дов. Трубопровод следует заземлить, по-
скольку в результате трения пыли о стенки
могут возникнуть значит, электростатич.
заряды.
Трубопроводы бывают разветвлен-
ными и простыми. Предпочтительна вер-
тик. прокладка трубопроводов. При зна-
чит. радиусе обслуживания или наличии
неск. стояков воздуховсасывающую ма-
шину надо располагать посередине па-
ралл. присоединяемых ответвлений, а не в
конце трубопровода.
Ц.п.у. в зависимости от произ-сти,
числа одновременно действующих насад-
ков (пнас - 3...10) и радиуса действия
(50—200 м) могут обслуживать разл. воз-
Схема прямоточной работы ваку-
ум-насоса BBJI-50
1 — воздухопровод; 2 — выхлопной
патрубок; 3 — вентиль; 4 — бак гидро-
затвора; 5 — пробковый кран; 6 — ва-
куум-насос; 7 — водопровод; 8 — тру-
бопровод центральной пылеубороч-
ной установки; 9 - бак пылеулавли-
вателя; 10 — дренажная система
духовсасываюгцие машины произ-стыо
500—2500 м/ч при давлении 10—20 кПа
(давление, затрачиваемое на всасывание,
наз. разрежением, вакуумом). Объемные
машины могут обеспечить Значит, боль-
шие давления, чем лопаточные, но облада-
ют меньшей произ-стыо и сложны по кон-
струкции. Регулироватг. их можно только
самым невыгодным способом — сбросом
воздуха.
Конструктивно лопаточные машины
значит, проще объемных, имеют высокий
энергетич. кпд и легко регулируются изме-
нением противодавления. Могут работать
при пропускании через них сильно за-
грязн. твердыми частицами воздуха.
Выбор типа пылеуловителя зависит
от специфики объекта, где устраиваются
Ц.п.у., при этом для условий эксплуата-
ции их в сравнит, запыл. цехах степень
пыли должна быть 99.5%, что обеспечить
довольно сложно, т.к. в Ц.п.у. поступает
сравнит, тонкодисперсная пыль.
ЦЕНТРАЛЬНОЕ ВОЗДУШНОЕ
ОТОПЛЕНИЕ — обогревание помеще-
ний или всего здания подогретым воздухом
с общим центром приготовления воздуха.
Отсутствие отопительных приборов в по-
мещениях, совмещение с вентиляционны-
ми ф-циями, повыш. сан.-гигиенич. каче-
ства и улучшение воздушно-теплового ре-
жима помещений способствуют широкому
распространению Ц.в.о. в пром., коммун.,
с.-х. и обществ, зданиях. Система Ц.в.о.
состоит из конструктивных элементов
приточной системы вентиляции: приточ-
ной камеры, магистр, и распределит, ка-
налов (воздуховодов), воздухораспреде-
лителей и пр. Безвентиляторная система
(гравитац.) ограничивается радиусом
действия 10—15 м, считая по горизонтали
от калорифера до наиболее удал, вертик.
канала. Установка вентилятора предус-
матривается в более протяженной систе-
ме, при расположении отд. помещений
ниже приточной камеры, а также при на-
личии фильтров воздушных и шумоглу-
шителей. В нерабочее время система
Ц.в.о. обычно используется в режиме де-
журного отопления по схеме с полной ре-
циркуляцией воздуха, в рабочее — режим
функционирования системы подчиняется
требованиям частичной или полной вен-
тиляции помещений. Места подачи нагре-
того воздуха и типы воздухораспределите-
лей выбираются в зависимости от назначе-
ния и формы помещения. В высоких поме-
щениях производств, зданий нагретый
воздух подается в среднюю по высоте по-
мещения зону наклонными или горизонт,
струями, в низких помещениях гражд.
зданий — пастильными струями вдоль ог-
раждений (потолка, степ, световых про-
емов) . Развитие настилающей струи вдоль
поверхности обеспечивает наиболее пол-
ное омывание помещения обратным пото-
ком с сопутствующим повышением темп-
ры ограничивающих поверхностей. Недо-
статки Ц.в.о. (увелич. размеры и масса
воздуховодов, заметное понижение темп-
ры воздуха по их длине, повыш. расход
теплоизоляц. материалов, недостаточная
эксплуатац. надежность разветвл. систем)
ограничивают его применение в много-
этажном стр-ве. Повышение аэродина-
мич. устойчивости вентиляторных систем
Центральное воздушное отопление с местным
дополнительным нагреванием воздуха
а — в групповом нагревателе для выпуска воздуха
под потолком помещения; б — то же, для выпуска
воздуха под окнам» помещения^ — в индивидуаль-
ном нагревателе-доводчике под окном каждою по-
мещения; 1 — распределительный воздуховод; 2 —
ответвление; 3 — групповой нагреватель; 4 — шу-
моглушитель; 5 и 7 — регуляторы подачи воздуха;
6 — воздуховод; 8— индивидуальный нагреватель-
доводчик
478 Центральное отопление
Схемы высокоскоростных систем центрального
воздушного отопления
а — вертикальной с горизонтальной камерой стати-
ческого давления; б — горизонтальной с вертикаль-
ной распределительной шахтой; 1 — центральный
агрегат для очистки, увлажнения и подогревания
воздуха; 2—вентилятор;^ — головной шумоглуши-
тель; 4 — магистральный воздуховод; 5 — распреде-
лительные воздуховоды; б — ответвления; 7 — ин-
дивидуальные доводчики
может быть достигнуто за счет повышения
давления вентилятора в сочетании с соот-
ветствующим увеличением сопротивле-
ния концевых ответвлений (уменьшения
их сечения, установки диафрагм и распре-
делит. клапанов повыш. сопротивления),
снижения действующего естеств. давле-
ния циркуляционного (транспортирова-
ние воздуха с темп-рой помещений и его
догревание в местных групповых или ин-
дивид. доводчиках, а также путем комби-
нации этих факторов (высокоскоростные
системы). Магистр, воздуховод высоко-
скоростных систем выполняется в виде го-
ризонт. камеры статич. давления или вер-
тик. шахты. В качестве индивид, доводчи-
ков темп-ры используются водяные или
электрич. нагреватели, размещенные под
окнами помещений и выполняющие ф-
ции конвекторов в нерабочее время. Для
снижения уровня звукового давления сис-
тема оборудуется головным (после венти-
лятора) и дополнит, шумоглушителями на
входе в каждое помещение.
ЦЕНТРАЛЬНОЕ ОТОПЛЕНИЕ —
обогревание здания или сооружения, осу-
ществляемое из общего центра (теплово-
го пункта). Теплота, генерируемая в теп-
ловом пункте, переносится теплоносите-
лем по теплопроводам в каждое помеще-
ние. Теплоноситель, отдав теплоту,
возвращается в тепловой пункт для после-
дующего восприятия генерируемой тепло-
ты. Примером Ц.о. служит водяное отоп-
Схема центрального огопления
1 — теплообменник (генератортеплоты); 2 — подве-
дение первичного теплоносителя (топлива); 3 — по-
дающий теплопровод; 4— отопительный прибор;
5 — обратный теплопровод
ление многокомнатного здания с собств.
котельной. Ц.о. наз. районным, когда
отапливается группа зданий или сооруже-
ний из отд. стоящей тепловой станции, а
генерируемая теплота переносится тепло-
носителем как по наружным (вне зданий),
так и по внутр, (внутри зданий) теплопро-
водам. При этом в наружных теплопрово-
дах может перемещаться один вид тепло-
носителя (нагретая до высокой темп-ры
вода, пар при высоком давлении, газ), во
внутр. — др. (нагретые до более низкой
темп-ры вода или воздух, пар при пони-
женном давлении). Такое районное Ц.о.,
строго говоря, следовало бы именовать во-
до-водяным, водовоздушным, пароводя-
ным, паровоздушным, газовоздушным и
т.п. Однако принято по виду вторичного
(внутри зданий) теплоносителя наз. Ц.о.
системой водяного, парового или воздуш-
ного отопления.
Технич. установка Ц.о. состоит из
теплового пункта (источника теплоты), в
к-ром находятся теплогенераторы (котлы)
или теплообменные аппараты (см. Цен-
трализованные системы теплоснабже-
ния), в помещениях — отопительные
приборы. Разобщенно располож. источ-
ник теплоты и отопит, приборы связыва-
ются теплопроводами, по к-рым переме-
щается теплоноситель.
В Ц.о. по сравнению с местным
отоплением устраняются отопит, уста-
Схема районной системы центрального отопле-
ния
1 — приготовление первичного теплоносителя (теп-
ловая станция); 2 — местный тепловой пункт; 3, .5—
внутренние подающие и обратные теплопроводы;
4—отопительные приборы; 6,7— наружные подаю-
щий и обратный теплопроводы; 8 — циркуляцион-
ный насос
новки в каждом помещении, понижаются
капит. вложения, централизуется обслу-
живание, но усложняется поддерживание
независимого теплового режима в отд.
обогреваемых помещениях.
См. также Центральное воздушное
отопление, Центральное панельно-лучи-
стое отопление.
ЦЕНТРАЛЬНОЕ ПАНЕЛЬНО-ЛУ-
ЧИСТОЕ ОТОПЛЕНИЕ — обогревание
полного объема здания при помощи бетон-
ных или металлич. отопительных пане-
лей с теплоносителем', нагретой водой,
паром водяным, нагретым воздухом, про-
дуктами сгорания газа от общего источни-
ка теплоты, а также с использованием
электрич. энергии. Теплоноситель (при
темп-ре до 105° для систем отопления с
бетонными отопит, панелями и до 150° —
с металлич.) вырабатывается в тепловом
пункте, находящемся в спец, помещении.
В производств, зданиях он иногда распола-
гается в обогреваемом цехе. При обогрева-
нии отд. помещений системой напольного
отопления может использоваться вода из
обратной магистрали осн. системы при
темп-ре^от 35 до 70°. При стеновом и пото-
лочном отоплении применяются двух- и
однотрубное системы со скрытой про-
кладкой етояков системы отопления и
подводок к отопительным приборам. Си-
стему напольного водяного отопления ус-
траивают преимущественно двухтрубной
с тупиковым или попутным движением во-
ды в магистралях. В таких системах ото-
пит. магистрали прокладываются в под-
польных каналах, по стенам или уклады-
ваются в бетонный слой пола. Напольные
системы имеют центр, и местное регулиро-
вание теплоотдачи отопительных при-
боров. Для удаления воды из горизонт,
улож. в бетоне труб требуется сжатый воз-
дух. Воздушная система панельно-лучи-
стого отопления выполняется как с ре-
циркуляцией воздуха, таки без рециркуля-
ции, причем подогретый воздух из кана-
лов отопит, панелей выпускается в
помещение, в места наиболее интенсив-
ной инфильтрации воздуха через огражде-
ния.
ЦЕНТРАЛЬНО-МЕСТНАЯ СИС-
ТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА — предназначена для кругло-
годичного кондиционирования зданий,
имеющих большое число помещений с
разл. тепловлажностным режимом. Вклю-
чает в состав центр, кондиционер, в к-ром
осуществляется первичная обработка на-
ружного воздуха в объеме, соответствую-
щем сан. норме. Параметры приточного
воздуха в центр, кондиционере общие для
всех обслуживаемых помещений. Доводка
воздуха до параметров, требуемых для
данного помещения, происходит в конди-
ционере-доводчике, к-рый устанавлива-
Циклон 479
ют в помещениях. Такие системы, облада-
ющие высокой энергетич. эффективно-
стью, бывают двух-, трех- и чстырехтруб-
-йыми в зависимости от числа трубопрово-
дов теплохолодоснабжения конденсатора-
доводчика.
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ
ПУНКТ (ЦТП) — тепловой, пункт, на
к-ром нагревается вода для систем горя-
чего водоснабжения групп зданий. Разме-
щается в отд. зданиях внутри кварталов
или жилых микрор-нов. Осн. оборудова-
ние: центр, водоподогреват. установка и
циркуляционные насосы горячего водо-
снабжения, повышающие насосы холод-
ного водоснабжения, средства автоматиза-
ции и телеуправления, контрольно-изме-
рит. приборы: самопишущие и показыва-
ющие манометры и термометры,
расходомеры и водомеры. На входе в ЦТП
в жилом микрор-не на подающей и обрат-
ной линиях установлены задвижки с элек-
троприводом, кроме того, на подающей
линии — грязевик, диафрагма к ограни-
чителю макс, расхода воды, регулятор
отопления, регулирующий по темп-ре на-
ружного воздуха темп-ру поступающего в
систему отопления теплоносителя и ог-
раничивающий его макс, расход, на обрат-
ной линии — грязевик после системы
отопления, измерит, диафрагма к расхо-
домеру, регулятор подпора ("до себя") и
счетчик расхода воды. Подогреватели го-
рячей воды включены по смеш. схеме.
Каждый из них (и I и П ступеней) состоит
из двух паралл. включ. групп секций (на
схеме показано по одной). Группа секций
рассчитана на 50% произ-сти подогрева-
теля. Темп-ра горячей воды поддержива-
ется пост, регулятором темп-ры. Расход
горячей воды измеряется счетчиком. Меж-
ду водонагревателями включена цирку-
ляц. линия горячего водоснабжения. Кор-
ректирующие насосы совместно с регуля-
тором расхода обеспечивают пост, цирку-
ляцию в системе отопления. Из ЦТП
Схема центрального теплового пункта
1 — задвижка с электропроводом; 2 — грязевик; 3 —
измерител ьные диафрагмы к расходомеру; 4—регу-
лятор температуры; 5 — водонагреватель горячего
водоснабжения; (5 — регулятор расхода теплоты на
отопление; 7—регулятор расхода; 8— обратные кла-
паны; 9 — корректирующие насосы; 10 — счетчик
воды; 11 —регулятор давления "до себя"
выходят четыре трубы: подающая и обрат-
ная к системам отопления зданий, подаю-
щая и циркуляц. в системы горячего водо-
снабжения. В теплопроводах для отопле-
ния зданий поддерживается отопит, гра-
фик темп-р (150—70°С), поэтому на
абонентских вводах устанавливаются сме-
сит. устройства или поверхностные тепло-
обменники, понижающие темп-ру тепло-
носителя. Четырехтрубные квартальные
тепловые сети повышают стоимость систе-
мы и ее эксплуатации. Отсутствие на ЦТП
обработки водопроводной воды приводит к
коррозии труб и необходимости замены
поврежд. участков. Вместе с тем увеличе-
ние присоединяемых к ЦТП водоразбор-
ных точек уменьшает коэфф, неравномер-
ности потребления теплоты, в результате
чего сокращается поверхность нагрева во-
донагревателей, уменьшается кол-во на-
сосных установок, автоматич. регуляторов
и обслуживающего персонала.
В зависимости от соотношения расхо-
да теплоты на горячее водоснабжение и
отопление зданий могут применяться раз-
личные схемы присоединения водоподог-
ревателей системы горячего водоснабже-
ния (см. Тепловые пункты).
ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ ОСАД-
КОВ — обезвоживание осадков сточных
вод путем выделения из них твердой фазы
под действием центробежных» сил. Для
обезвоживания применяют непрерывно
действующие осадит, горизонт, центри-
фуги со шнековой выгрузкой осадка.
Шнек и ротор вращаются с различной ча-
стотой, вследствие чего осажденная твер-
дая фаза выгружается из ротора. Обезво-
живаемый осадок подастся в трубу полого
шнека, откуда через отверстие попадает в
приемную камеру ротора. Под действием
центробежной силы наиболее тяжелые ча-
стицы твердой фазы осадка отжимаются к
внутр, поверхности ротора, перемещаются
шнеком к выгрузочным окнам и трубе бун-
кера. Фугат вытекает через сливные от-
верстия и сливную трубу. Для повышения
устойчивости к абразивному воздействию
частиц осадков поверхность шнеков по-
крывают твердым сплавом. Ц.о. осуществ-
ляется, как правило, с предварит, обработ-
кой осадка флокулянтами. Центрифуги-
рование без флокулянтов позволяет полу-
чать кек влажностью 50—85%, но при
этом вынос взвеш, в-в с фугатом может
достигать 90%. При технологич. схеме
Ц.о. с флокулянтами существ, значение
имеет выбор типа и дозы флокулянта.
Флокулянт дозируют пропорционально
расходу осадка, для чего используют регу-
лируемые одновинтовые мононасосы для
подачи флокулянта и осадка на центрифу-
ги. Обработка осадков городских сточных
вод флокулянтами катионного типа доза-
ми 1,5—11 кг/т сухого в-ва позволяет за-
держивать до 90—99% сухого в-ва, но при
Схема центрифуги
1 — труба полого шнека;.2 — сливное отверстие; 3 -
сливная труба; 4—отверстие для подачи обезвожен-
ного осадка в приемную камеру ротора; 5 — труба
бункера; б — приемная камера ротора; 7 — шнек; 8 —
выгрузочные окна
этом влажность кека повышается до 78—
86%. Ц.о. с обработкой их флокулянтами
является перспективным и получает все
большее применение в нашей стране.
ЦИКЛОН (от греч. Kykkin — кружа-
щийся, вращающийся) — аппарат для
очистки пылевоздушной смеси от взве-
шенных в ней твердых частиц топлива под
действием центробежной силы. Пылевоз-
душная смесь вводится со значит, скоро-
стью в верхнюю часть корпуса Ц. через
патрубок, располож. по касат. или по спи-
рали к окружности цилиндрич. поверхно-
сти Ц.; в результате смесь приобретает
вращат. движение и движется по спирали
вниз, образуя внешн. вихрь. При этом под
действием центробежной силы инерции
взвешенные частицы топливной пыли от-
брасываются к стенкам Ц., опускаются
вместе с воздухом в нижнюю часть его кор-
пуса и затем выносятся через пылеотводя-
щий патрубок. Очищенный от пыли поз-
I
Схема пылевого циклона для антрацита
1 — выход пыли; 2 — бункер для пыли;3 — лопатки;
4—внутренний цилиндр; 5, б—выходной и входной
патрубки; 7— наружный цилиндр
480 Циклонная топка
дух поднимается кверху через выходную
трубу, образуя внутр, вихрь, и выходит на-
ружу. Степень очистки смеси от пыли в Ц.
зависит от геометрия, размеров и формы
аппарата, свойств пыли, скорости пыле-
воздушной смеси и т.д. Улавливание час-
тиц в Ц. улучшается с повышением скоро-
сти потока, а также с уменьшением его
диаметра. Ц. выпускают восьми типовых
размеров для котлов паропроиз-стью от 6,5
до 20 т/ч со степенью улавливания золы
85—90%. В Ц. наиболее соверш. конст-
рукций можно достаточно полно улавли-
вать частицы размером 5 мкм и более. До-
стоинства Ц. — невысокая стоимость, про-
стота конструкции; недостатки — отно-
сит. высокое гидравлич. сопротивление по
газу (до 10 кПа) и большие габариты.
ЦИКЛОННАЯ ТОПКА — см. Вих-
ревая топка.
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ линии —
трубопроводы центральной системы го-
рячего водоснабжения, служащие для от-
вода остывшей воды из подающих трубоп-
роводов при миним. водоразборе или при
полном его отсутствии. Ц.л. состоят из сто-
яков и сборных горизонт, магистралей.
Стояки прокладывают в кухнях, ванных
комнатах, на лестничных клетках, гори-
зонт. магистрали — в технич. подпольях
зданий, в непроходных и проходных кана-
лах. В шахтах санитарно-технических
кабин прокладка циркуляц. стояков не
предусмотрена, т.к. в системах горячего
водоснабжения один циркуляц. стояк при-
соединяется к группе подающих. Цирку-
ляция воды в системе горячего водоснаб-
жения позволяет поддерживать пост,
темп-ру воды в водоразборных точках в
любое время суток и избежать слива воды
в канализационную сеть. Остывание горя-
чей воды при малом водоразборе происхо-
дит в основном в неизолир. части подаю-
щих стояков (в полотенцесушителях).
Однако тепловые потери подающих сто-
яков служат для отопления ванных ком-
нат, поэтому снижение темп-ры горячей
воды принимается существенным, равным
5—15°С. Циркуляц. расход воды 6ц, про-
ходящей по циркуляц. стояку при отсутст-
вии водоразбора, зависит от тепловых по-
терь подающим стояком (или группой сто-
яков) QTn и величины остывания воды в
нем, т.е. дц = Qm/ Oxtc).
Принципы, залож. в гидравлич. рас-
чет циркуляц. трубопроводов, определя-
ются конструктивным решениями систе-
мы горячего водоснабжения. Существуют
два варианта таких решений. Первый —
система горячего водоснабжения смонти-
рована из стандартных сан.-техн, кабин.
Специфика ее конструктивного решения в
том, что диаметры всех циркуляц. стояков
многосекц. жилого дома одинаковы. Все
секц. узлы, состоящие из группы стандар-
тных подающих стояков и одного цирку-
ляц., имеют одинаковое гидравлич. сопро-
тивление. Два секц. узла образуют замк-
нутый гидравлич. контур, для к-рого спа-
ведлив 2-й закон Кирхгофа. При равенстве
гидравлич. сопротивлений узлов расходы
воды, проходящие через них в режиме
циркуляции, неодинаковы. Если через
узел I проходит циркуляц. расход Оц, то
через узел II — больший расход, т.к. раз-
ность давлений в точках присоединения
узла II больше разности давлений для узла
I на величину потери давления на участ-
ках, соединяющих узлы. Это явление пе-
ретекания большего циркуляц. расхода
воды через узлы, располож. ближе к насо-
су, наз. разрегулировкой циркуляции, к-
рая нежелательна, т.к. вызывает увеличе-
ние циркуляц. расхода воды в системе го-
рячего водоснабжения и, следовательно,
перерасход электроэнергии на привод
циркуляц. насоса. Для сведения к миним.
разрегулировки практика проектирова-
ния систем горячей водоснабжения реко-
мендует принимать след, соотношение по-
терь давления в узлах и в циркуляц. маги-
страли: потери давления в последней не
должны превышать потери его в секц. уз-
ле, но и не быть меньше половины ее. По-
тери давления в секц. узле принимаются
значит., равными 0,04—0,06 МПа. По
участкам циркуляц. магистрали проходит
расход воды, складывающийся из расхо-
дов через отд. секц. узлы. Но т.к. они уве-
личиваются по мере приближения к цир-
куляц. насосу, фактич. циркуляц. расход
воды превышает теоретически необходи-
мый для данной системы. Если это превы-
шение более 30%, следует увеличить гид-
равлич. сопротивление системы, увеличив
гидравлич. сопротивление узлов (но не
циркуляц. магистрали). Увеличение со-
противления узлов (т.е. уменьшение диа-
метров циркуляц. стояков) приведет к
уменьшению подачи циркуляционного на-
Система горячего во-
доснабжения, смон-
тированная из стан-
дартных санитарно-
технических кабин; 1,
2, 3, 4 — точки при-
соединения узлов I и
П к распределитель-
ным магистралям
Схема открытого квартального горячего водо-
снабжения
coca и более равномерному распределе-
, нию циркуляц. расходов между ними. При
этом неск. увеличится необходимая раз-
ность давлений, создаваемая циркуляц.
насосом. Возможен и второй вариант, ког-
да система горячего водоснабжения смон-
тирована из стояков разл. диаметров. Та-
кие системы сооружаются в городах и нас.
пунктах, где отсутствует база индустр. до-
мостроения. В этом случае подающие и
циркуляц. стояки монтируют из труб тех
диаметров, к-рые определяются гидрав-
лич. расчетом каждого из них. Для каждо-
го циркуляц. стояка вычисляют требуе-
мый циркуляц. расход воды. Диаметр наи-
более удаленного из них определяют по
расходу воды Оц и макс, скорости, равной
3 м/с (сучетом зарастания труб накипью).
Руководствуясь значением допустимой
скорости, определяют и диаметры участ-
ков циркуляц. магистрали. Диаметры всех
близко располож. к насосу стояков уста-
навливают по требуемому циркуляц. рас-
ходу Оц и фактич. разности давлений. При
одинаковых значениях (7ц для циркуляц.
стояков диаметр будет тем меньше, чем
ближе расположен стояк к насосу, что пре-
пятствует перетеканию через ближние
стояки излишних циркуляц. расходов во-
ды, т.е. разрегулировке циркуляции. Как
и в первом варианте, в замкнутых гидрав-
лич. контурах, образуемых секц. узлами и
соединяющими их магистралями, должен
быть соблюден 2-й закон Кирхгофа. Но
если в первом варианте увязка потерь дав-
ления достигается путем распределения
потоков воды через узлы, то во втором —
подбором сопротивлений (диаметров)
циркуляц. стояков. В обоих случаях реша-
ется одна и та же задача потокораспреде-
ления в замкнутых гидравлич. сетях. От-
сутствие разрегулировки циркуляции по-
зволяет избежать перерасхода электро-
энергии на привод циркуляц. насоса, что
является несомненным достоинством сис-
темы. Однако монтаж такой системы горя-
Циркуляционные окислительные каналы 481
чего водоснабжения сложен, что увеличи-
вает сроки стр-ва.
В закрытых квартальных системах
горячего водоснабжения с приготовлением
горячей воды в центральных тепловых
пунктах, где располагаются циркуляц.
насосы, возможны две схемы включения
их в систему: понижающая и повышаю-
щая. Первая предполагает установку на-
соса на циркуляц. трубопроводе перед во-
донагревателем. В этом случае давление в
системе горячего водоснабжения ниже
давления в холодном водопроводе, отсюда
и назр* схемы. Объем подачи циркуляц.
насосом равен фактич. расходу воды, цир-
кулирующей в системе. При повышаю-
щей схеме циркуляц. насос устанавлива-
ют на подающем трубопроводе между I и П
ступенями подогрева. В этом случае насос
выполняет функцию циркуляц. и повы-
шающего для увеличения давления в сис-
теме горячего водоснабжения по сравне-
нию с холодным водопроводом. При этом
подача циркуляционно-повышающего
насоса складывается из фактич. цирку-
ляц. расхода воды в системе и части макс,
водозабора.
При понижающей схеме подача на-
соса в течение суток меняется в зависимо-
сти от водоразбора от макс, при его отсут -
ствии до миним. при его увеличении. В
результате часть времени насос работает
не в номин. режиме, что приводит к пере-
расходу электроэнергии. При повысит,
схеме подача насоса меняется в меньшей
степени, следовательно, расход электро-
энергии меньше. Выбор разности давле-
ний, создаваемой циркуляц. насосом, за-
дача технически неоднозначная. При чис-
той циркуляции (т.е. при полном отсутст-
вии водоразбора) даже небольшой
водоразбор в неск. квартирах повлечет
уменьшение циркуляции во всех секц. уз-
лах и, следовательно, большее, чем допу-
стимо, остывание горячей воды. Если ус-
тановить насос, создающий большую раз-
ность давлений, то при значит, водоразбо-
ре в системе горячего водоснабжения будет
сохраняться остаточная циркуляция, по-
тери давления на головных от центр, теп-
лового пункта участках подающего тру-
бопровода будут значит., что приведет к
заметному снижению давления в конце
подающей трубы и может вызвать переры-
вы в подаче горячей воды в водоразборные
приборы верхних этажей зданий, удал, от
центр, теплового пункта. Практика проек-
тирования квартальных систем горячего
водоснабжения рекомендует принимать
долю от макс, водоразбора, при к-рой дол-
жен сохраняться требуемый циркуляц.
расход в удаленных узлах х ~ 0,15 при их
горизонт, протяженности до 60 м,
х - 0,2—0,3 при протяженности 100—
150 м, х ” 0,5—0,7 при большей протя-
женности.
В открытых квартальных системах
горячего водоснабжения параметры цир-
куляц. насоса определяются так же, как
для закрытых квартальных систем. В от-
крытых системах одного здания циркуля-
ция происходит за счет разносч и давлений
между подающим и обратным i рубопрово-
дами тепловой сети (при водоразборе из
подающего трубопровода). Если разность
давлений превышает значение, необходи-
мое для циркуляции, то на обводной ли-
нии циркуляц. трубы устанавливают ди-
афрагму Дг (летнюю). При водоразборе из
обратного трубопровода циркуляция про-
исходит за счет диафрагмы Д1 (зимняя),
устанавл. на обратном трубопроводе меж-
ду точками присоединения подающего и
циркуляц. трубопроводов.
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ ОКИСЛИ-
ТЕЛЬНЫЕ КАНАЛЫ — сооружения
биологич. очистки сточных вод в аэрац.
сооружениях с активным илом в виде ка-
нала замкнутой в плане формы (обычно
О-образной) с плавными закруглениями
на поворотах. Активный ил по длине
Ц.о.к. поддерживается во взвеш. состоя-
нии за счет движения (циркуляции) ило-
вой смеси, сообщаемого ей аэраторами на
горизонт, валу. Аэраторы одновременно
насыщают иловую смесь кислородом воз-
духа. Ц.о.к. применяют в р-нах с расчет-
ной зимней темп-рой наиболее холодного
периода не ниже -25°С. Ц.о.к. обычно
имеют трапецеидальную форму попереч-
ного сечения с углом наклона боковых
стен, близким к углу естеств. откоса грун-
та, в к-ром их устраивают. Повышение
крутизны стенок Ц.о.к. обеспечивают ук-
ладкой небольшого слоя бетонной смеси на
откосы. Средняя скорость течения воды в
Ц.о.к. должна составлять не менее 0,4 м/с.
Гидравлич. глубину принимают около 1 м,
превышение стенки над уровнем воды —
0,4 м. Параметры Ц.о.к. (требуемый объ-
ем, расход кислорода, кол-во избыточного
активного ила и т.п.) равны или близки
соответствующим параметрам аэрац. ус-
тановок на полное окисление. Дозу ила в
Ц.о.к. принимают равной 3—4 г/л, сред-
нюю скорость окисления по БПКполн на 1 г
беззольного в-ва ила — 6 мг/л, кол-во из-
быточного активного ила — 0,4 кг на 1 кг
снятой БПКполн, уд. расход кислорода —
1,25 мг на 1 мг снятой БПКполн-
Механич. аэраторы устанавливают в
начале прямых участков Ц.о.к., их длина
должна быть не менее ширины канала по
дну и не более ширины поверху. Парамет-
ры работы аэраторов принимают по пас-
портным данным. Иловая смесь из Ц.о.к. в
отстойник может выпускаться непрерыв-
но или периодически. Впуск сточных вод в
Ц.о.к. осуществляется перед аэратором,
выпуск — через регулируемое водовыпу-
скное устройство, выполненное в виде во-
дослива с острой кромкой.
Ц.о.к. малой пропускной способно-
сти (до 100 м3/сут) может работать в пери-
одическом режиме: днем в режиме накоп-
ления сточных вод, ночью подача сточных
вод и работа аэраторов прекращаются,
иловая смесь отстаивается, а осветленная
вода сливается. Ц.о.к. большей пропуск-
ной способности эксплуатируется в непре-
рывном режиме, иловая смесь из него раз-
деляется во вторичном отстойнике, цирку-
ляц. ил возвращается с помощью насоса.
Регулирование погружения стационарно-
го аэратора при изменении уровня иловой
смеси в Ц.о.к. осуществляется за счет пе-
ремещения кромки водослива выпускного
устройства. При использовании плаваю-
щих аэраторов с этой целью устанавлива-
ют груз на понтон. Преимущества Ц.о.к.
—- низкая стоимость, простота стр-ва и
эксплуатации, недостатки — большая
площадь сооружения, ограничение обла-
Генсральный план очистных сооружений с
циркуляционным окислит, каналом
1 — резервуар технич. воды; 2 — резервуар цирку-
ляц. активного ила; 3 — произгюдственно-вспомо-
гат. здание; 4 — приемная камера; 5 — камера водо-
выпуска; 6 — решетки-дробилки; 7 — песколовки;
8— циркуляционный окислит, канал;? — контакт-
ная емкость; 10 —- вторичные огстойники
16 Заказ 4724
482 Циркуляционный насос
сти применения по климатич. условиям,
необходимость изготовления громоздких
аэраторов.
ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС —
насос, применяемый в замкнутых кольцах
системы водяного отопления для ис-
кусств. побуждения циркуляции воды.
Перемещая относительно большое кол-во
воды, развивает сравнительно небольшое
давление циркуляционное. Спец. Ц.н., на-
пример типа ЦВЦ, — малошумный гори-
зонт. лопастной насос центробежного ти-
па, соединен, в единый блок с электродви-
гателем, закрепляемый непосредственно
на трубе (без фундамента). Включается,
как правило, в общую обратную магист-
раль системы отопления для увеличения
срока службы деталей, взаимодействую-
щих с горячей водой (вообще же для созда-
ния циркуляции воды в замкнутых коль-
цах системы отопления месторасположе-
ние Ц.н. безразлично). Его мощность оп-
ределяется кол-вом воды, перемещаемой
за данный промежуток времени (подачей
насоса, м3/с), и создаваемым повышением
давления в потоке воды (давлением цир-
куляционным, Н/м2, или Па). В технике
отопления объемную подачу Ц.н. нагретой
воды заменяют массовым расходом (кг/с),
не зависящим от темп-ры воды и принима-
емым равным общему расходу воды в сис-
теме отопления. Давление циркуляцион-
ное насоса определяется потерями давле-
ния при циркуляции воды за вычетом ес-
теств. давления циркуляр., возникающего
в вертик. системе отопления, причем поте-
ри давления выявляются в результате ее
гидравлич. расчета. Ц.н. выбирается т.о.,
чтобы при необходимых для системы отоп-
Центробежный циркуляционный
насос типа ЦВЦ
1 — корпус: 2 — нагнетательный патру-
бок; 3 — контрфланец для присоедине-
ния трубы: 4 — электродвигатель
ления расходе воды и давлении циркуляц.
он действовал с макс. кпд. Вместо спец,
бесфундаментных Ц.н. в системе водяного
отопления могут применяться сравнитель-
но высоконапорные центробежные насосы
общепромышл. назначения (напр., типа
К). Однако их необходимо устанавливать
на фундамент, они создают излишний
шум, вызывают вибрацию труб и строит,
конструкций здания, при их применении
возрастает расход электрич. энергии, тре-
буется обводная труба для сохранения
циркуляции при остановке. В обратную
магистраль системы водяного отопления
принято включать два одинаковых Ц.н.,
действующих попеременно (при работе
одного второй находится в резерве). При-
соединение труб к Ц.н. различно для бес-
фундаментных и общепромышл. насосов.
Для последних на схеме показаны обвод-
ная труба с задвижкой, нормально закры-
той, виброизолирующие вставки в трубы,
неподвижные опоры. Фундаменты этих
насосов снабжаются также виброизолиру-
ющими прокладками и опорами. Легко
монтируемые бесфундаментные Ц.н.
иногда устанавливаются в системе отопле-
ния по одному, при этом резервный насос
Схемы присоединения труб к циркуляционным
насосам
а — бесфундаментиым; б — общепромышленным:
I — насос; 2 — задвижка, 3 - обратный клапан; 4 —
неподвижные опоры; 5 — виброизолирующие
вставки; б — обводная труба с задвижкой (нормаль-
но закрытой)
Схемы циркуляции воды, пароводяной смеси и
пара в котле
а — с естеств. циркуляцией; б — с многократной
принудит.; в — прямоточном; 1 — пароперегрева-
тель; 2 — водяной экономайзер; 3,4 — питат. и цир-
куляц. насосы; 5 — циркуляц. контур; 6 — барабан;
7— испарит, поверхность нагрева
хранится на складе близ теплового пунк-
та, а система оборудуется сигнализацией
о состоянии в ней циркуляции воды.
ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОДЫ В КОТ-
ЛЕ — движение по трубам парового кот-
ла воды и пароводяной смеси. Ц.в. может
быть естеств., многократной и однократ-
ной принудит. Принудит. Ц.в. создается
посредством насосов. Естеств. Ц.в. воз-
можна лишь в барабанных котлах, рабо-
тающих при давлении ниже критич., и
обусловлена разностью плотнретей воды в
опускных трубах и пароводяной смеси в
подъемных кипят, и экранных трубах.
Чаша туалетная 483
ЧАСТНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ
ВЛАЖНОСТИ — хар-ки состояния влаги
в материале, определяющие влагопере-
нос, к-рый, как считается, может происхо-
дить только при наличии градиентов этих
потенциалов. Каждому Ч.п.в. соответству-
ет поток влаги, плотность к-рого qi,
кг/См^с), выражается ур-нием
qi" -A'lgradQz,
где Qi — Ч.п.в., °М; ki — коэфф, влагопе-
реноса, соответствующий Ч.п.в. Qi,
кг/ (м'°С).
Здесь принята условная единица по-
тенциала влажности °М. Конкретные
Ч.п.в. имеют конкретные единицы изме-
рения. Общий поток влаги получают сум-
мированием частных потоков:
п
q^'*- £ fcgradfl/.
f=l
В качестве конкретных Ч.п.в. исполь-
зуют упругость водяного пара, влаж-
ность материала, в нек-рых моделях —
темп-ру, общее давление. В качестве ко-
эфф. влагопереноса используют соответ-
ственно коэфф, паропроницаемости (или
диффузии), влагопроводности, термо-
градиентный и фильтрации (или воздухо-
проницаемое ги) . Упругость водяного пара
может быть представлена как функция
влажности и темп-ры материала, поэтому
при описании влагопереноса можно обой-
тись без использования этого Ч.п.в. Каж-
дый коэфф, влагопереноса зависит от час-
тных потенциалов влагопереноса.
ЧАША ТУАЛЕТНАЯ — сан.-тех-
нич. прибор, устанавливаемый в обществ,
туалетах для приема выделений человека
и отвода их вместе с промывной водой в
канализационную сеть. Ч.т. обычно имеет
воронкообразную форму и выполняется из
керамики, эмалиров. чугуна или нержаве-
ющей стали. Она комплектуется входным
и выпускным патрубками, подступами для
ног, встроенным или приставным водорас-
пределителем, а также чугунным, кера-
мич. или пластмассовым сифоном. Ч.т. из-
готовляют напольные или встраиваемые
заподлицо с уровнем пола. Входной патру-
бок присоединяют с помощью смывной
трубы к бачку или крану смывным, а вы-
Чаша туалетная чугунная эмалиропакная
1 - - чаша; 2 уступы для ног; .< -- водораспредели-
тель; •/ — входной патрубок; 5 - сифон
пускной — к сифону, соединенному с ка-
нализац. сетью. Промывка Ч.т. осуществ-
ляется постуцаютцей из бачка или крана в
выпускной патрубок водой, к-рая с по-
мощью водораспределителя омывает чашу
и затем через сифон отводится в канализа-
цию. Расход воды, необходимой для про-
мывки, равен 1,6—-1,8 л/с, объем воды на
одну промывку — 6—8 л. Ч.т. имеет сле-
дующие размеры, мм: длина 550—740,
ширина 410—620 и высота 185—230.
484 Шанцы
ШАНЦЫ — сквозные каналы под
поддувалом, установл. на полу (безфунда-
мента) отопительной печи, устраняющие
перегревание пола благодаря циркуляции
через них воздуха помещения.
ШАХТА ВЫТЯЖНАЯ — часть вы-
тяжной вентиляционной системы, через
к-руюзагрязн. вентиляц. воздух выбрасы-
вают в атмосферу. Представляет собой
вертик. канал или воздуховод, поднима-
ющийся выше плоскости кровли (пок-
рытия). В системах с естеств. побуж-
дением движения воздуха Ш.в. должны
быть утепл. Для предотвращения попа-
дания дождевых капель в шахту над вы-
ходным отверстием устанавливают зонт. В
системе с естеств. побуждением движения
воздуха на выходе из шахты целесообраз-
но устанавливать дефлектор. При ветре он
создает в устье шахты разрежение,
усиливает тягу, но гл. обр., препятствует
"опрокидыванию" потока воздуха в шахте.
При расчете разрежение, создаваемое вет-
ром, обычно не учитывают. Для общеоб-
менных и местных систем с искусств,
побуждением движения воздуха, удаля-
ющих вредные в-ва 1 - и 2-го классов опас-
ности или неприятно пахнущие в-ва, вы-
Дефлектор ЦАГИ
Do — диаметр подводящего патрубка
брос воздуха предусматривают через шах-
ты без зонтов и дефлекторов. Это т.н.
факельный выброс, с помощью к-рого за-
грязн. воздух забрасывают на значит, вы-
соту. Ш.в., как правило, снабжены клапа-
нами, управление к-рыми доступно для
персонала. При размещении Ш.в. на кров-
ле здания учитывают миним. допустимое
расстояние до места расположения возду-
хозабора приточной системы, к-рое по
горизонтали составляет 10, а по
вертикали — 6 м. Высота устья обычной
шахты над кровлей — 1 м, а устья шахты с
факельным выбросом — не менее 2 м над
высшей точкой кровли. Ш.в. для
аварийных вытяжных систем поднимают
не менее 3 м от уровня земли.
ШАХТНО-МЕЛЬНИЧНАЯ ТО-
ПКА — камерная топка с молотковой
мельницей и шахтным (гравитац.) сепара-
тором. Используют для сжигания фре-
зерного торфа, бурых углей и горючих
сланцев во взвеш. состоянии без приме-
нения сложных пылеприготовит. систем и
горелочных устройств. Топливо, измель-
ченное в мельнице, установл. в нижней
части вертик. шахты, транспортируется в
топочную камеру подсушивающим го-
рячим воздухом. Топливо подсушивается в
процессе размола в мельнице горячим воз-
духом, к-рый подается дутьевым вентиля-
тором из воздухоподогревателя. Готовая
пыль из шахты или сепаратора выносится
в топку через амбразуру, а крупные недо-
молотые частицы возвращаются в
мельницу. Достоинства Ш.-м.т. — ком-
пактность, простота, меньшие по срав-
нению с др. пылеприготовит. системами
стоимость оборудования и расход электро-
энергии на пылеприготовление.
ШИБЕР — устройство для регу-
лирования расхода воздуха в воздуховоде
вентиляц. сети, выполн. в виде
передвижной заслонки, изменяющей пло-
щадь живого сечения воздуховода вплоть
до полного его перекрытия.
ШЛАК ТОПЛИВНЫЙ (от нем.
Schlacke) — очаговые остатки, образу-
ющиеся при сжигании твердого топлива
в топках котлов', частицы золы,
спекшиеся или сплавл. в куски. Ш.т. на-
ходит широкое применение в стр-ве: гра-
нулиров. Ш.т. используют для получения
шлакопортландцемента, из шлаковых
расплавов вырабатывают минер, вату,
шлаковую пемзу, шлаковое литье и шла-
коситаллы; Ш.т. применяют в качестве за-
полнителя для бетонов в дорожном стр-ве;
из Ш.т. можно получать аглопорит.
ШЛАКОВАНИЕ ТОПОК — обра-
зование шлаковой пленки или шлаковых
наростов (прилипание размягч. частиц зо-
лы) на обмуровке топочных стен, экран-
ных трубах и конвективных поверхностях
нагрева, располож. в выходном сечении
топки (см. Топка, Камерная топка); за-
плавление шлаком колосниковых реше-
ток в слоевых топках. Частицы золы мо-
гут прилипать к поверхностям, имеющим
темп-ру выше темп-ры спекания золы,
поэтому чаще всего Ш.т. начинается на
участках обмуровки, не закрытых экран-
ными трубами. Наиболее интенсивное
шлакование труб наблюдается вблизи го-
релочных устройств и на экранных трубах
при плохой аэродинамике топочной каме-
ры. Существуют активные и профи-
лактич. средства защиты от шлакования
поверхностей нагрева. Активные предус-
матривают предотвращение или
снижение механич. прочности отло-
жений: применение присадок, добавляе-
мых в топливо перед его сжиганием; спец,
способов сжигания, а также спец, поверх-
ностей нагрева. Профилактич. включают
различные способы очистки поверхностей
нагрева от наружных отложений: обдувку
котла, обмывку перегретой водой,
вибрационную очистку котла и др.
ШЛАКОУДАЛЕНИЕ — удаление
из-топки котла очаговых остатков, обра-
зующихся при сжигании твердого
топлива. Различают топки с жидким Ш.,
в к-рых шлак в расплавленном состоянии
вытекает тонкими струями в ванну с во-
дой, и топки с сухим Ш., в к-рых шлак в
твердом состоянии выпадает в шлаковый
бункер, откуда периодически удаляется
через затвор. Дальнейшее его транс-
портирование осуществляется обычно сов-
местно с летучей золой (см. Золоуда-
ление), собираемой в газоочистных уст-
ройствах. На электростанциях шлак уда-
ляют гидравлич. способом: он поступает в
шлакосмывную шахту, затем попадаёг в
дробилку, откуда через решетку и метал-
лоуловитель подается в багерные насосы
либо в эжекторные гидроаппараты (напр.,
гидроаппарат системы Москалькова), к-
рые подают пульпу (смесь шлака и золы с
водой) на золоотвал. Во мн. случаях
применяют раздельное удаление: шлака
гидравлич. способом, золы пневматич. В
небольших котельных применяют ваку-
умное удаление золы и шлака.
ШЛАМ (нем. Schlamm, буквально —
грязь) — 1) совокупность плохо раст-
воримых соединений, выпадающих в оса-
док в процессе улучшения качества
природной воды (осветление, умягчение и
т.п.), а также при обработке котловой во-
ды осадит, реагентами (антинакипина-
ми), предотвращающими осаждение
накипи на поверхностях нагрева. В составе
Ш. обнаруживают гидраты окиси
алюминия, железа и магния, гидрат
закцеи железа, карбонат кальция, глину и
органич. в-ва. Состав Ш. зависит ог каче-
Шумопоглощение в системах вентиляции 485
ства обрабатываемой воды и вида приме-
няемых реагентов; 2) осадок в виде мелких
твердых частиц, выделяющихся при
отстаивании или фильтровании
жидкости.
ШТЫБ (от нем. Staub — пыль) —
каменный уголь с частицами размером ме-
нее 6 мм.
ШУМОГЛУШИТЕЛЬ — устройст-
во, предназнач. для снижения шума от
работающих вентиляц. установок до до-
пустимого уровня. Шум — нежелатель-
ный звук. Защиту помещений от него пре-
дусматривают разл. способами, один из
них — установка Ш., являющегося эле-
ментом приточных и вытяжных вентиляц.
установок. Ш. устанавливают между
вентилятором и началом магистр, воздухо-
вода. Если транзитные воздуховоды пере-
секают помещения с высоким уровнем шу-
ма, то Ш. монтируют на участках
вентиляционной системы, располож. за
этими помещениями. В нек-рых случаях
целесообразно Ш. ставить непосредствен-
но перед воздухораспределителями. Ш.
используют и в вытяжных системах с ме-
ханич. побуждением движения воздуха
для защиты обслуживаемого помещения и
снижения уровня шума, поступающего от
установки наружу. В этом случае на каж-
дой вентиляц. системе ставят 2 Ш. — до и
после вентилятора. В системах естеств.
вентиляции Ш. не устанавливают. Иск-
лючение представляют устройства для
организов. естеств. притока в зданиях,
Схемы конструкций шумоглушителей
а — пластинчатый; б, в — трубчатые прямоуг. и
круглого сечений; г — цилиндрический; д — комби-
нированный; 1 — кожух шумоглушителя; 2 — звуко-
поглощающие пластины; 3 — каналы для прохода
воздуха; 4 — слой звукопоглощающего материала;
5 — цилиндр из звукопоглощающего материала;
б— стенка воздуховода; 7— внутр, облицовка возду-
ховода звукопоглощающим материалом
располож. в шумном р-не, т.е. когда необ-
ходимо защитить помещение от внцшн:
шума, проникающего через вентиляц. ка-
налы и отверстия. Кроме установки Ш.,
поглощающих т.н. воздушный шум, в
вентиляц. системах для борьбы со струк-
турным шумом, передающимся по возду-
ховодам и строит, конструкциям, предус-
матривают зпуко- и виброизоляцию.
Необходимость установки III. в
вентиляц. системе подтверждается спец,
акустич. расчетом ее. Расчет Ш. сводится
к выявлению допустимого уровня звуково-
го давления в помещении, ближайшем к
вентиляц. установке (по схеме вентиляц.
сети). Затем спец, расчетом, учитыва-
ющим акустич. помещения, устанавлива-
ют допустимый уровень звуковой мощ-
ности на выходе из воздухораспре-
делителя (входе в вытяжное отверстие).
Уровень звуковой мощности вентилятора
определяется его типом, расчетными рас-
ходом и давлением. Уровень звуковой
мощности при прохождении воздуха по
воздуховодам и каналам снижается. Поэ-
тому при определении расчетного уровня
звуковой мощности на выходе (входе) воз-
духа из помещения учитывают снижение
шума в местных сопротивлениях и по
длине отд. участков системы. Если расчет-
ный уровень звуковой мощности выше до-
пустимого на выходе (входе), то необ-
ходима установка Ш., поглощающего
излишний уровень звуковой мощности.
Учитывая зависимость акустических хар-
к помещения, вентилятора, вентиляц. ка-
налов и Ш. от частотной хар-ки шума,
акустич. расчет проводят для всех восьми
октав (по среднеквадратич. частоте) в
диапазоне частот, улавливаемых ухом че-
ловека.
Конструктивное оформление Ш. раз-
нообразно: камерные, пластинчатые,
трубчатые, цилиндрич. в виде вкладышей,
комбиниров. Гл. их особенность —
наличие развитых поверхностей, облицов.
звукопоглощающим материалом
(пористые волокнистые маты, мягкие
плиты или засыпки). Для защиты от ме-
ханич. повреждения слой звукопоглоща-
ющей) материала закрывают экраном из
перфориров. листов металла или пласт-
массы. Обычно толщина слоя звукопогло-
щающего материала 50—100 мм. Для пре-
дотвращения высыпания волокнистых ма-
териалов через отверстия перфорации
между экраном и звукопоглощающим ма-
териалом помещают слой тонкой
акустически прозрачной стеклоткани.
Выбор типа Ш. зависит от размеров возду-
ховода, допускаемой скорости потока воз-
духа, места установки и требуемого
снижения шума. Напр., трубчатые Ш.
используют для воздуховодов размером
до 500x500 мм. При больших размерах
целесообразнее пластинчатые или камер-
ные Ш.
ШУМОПОГЛОЩЕНИЕ В СИСТЕ-
МАХ ВЕНТИЛЯЦИИ — мероприятия по
защите обслуживаемых помещений от
шума, создаваемого вентилятором. Воз-
действие на организм человека шума
зависит от спектрального состава послед-
него. Значения предельно допустимых
уровней звукового давления регла-
ментируют госстандартами в октавных
полосах частот со среднегеометрич. часто-
тами 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и
8000 Гц. Осн. источниками шума в систе-
мах являются вентиляторы, арматура
(дроссель-клапаны, шиберы, задвижки и
т.п.), фасонные элементы и распределит,
устройства. При работе вентилятора
различают: механич. шум в результате
вращения отд. деталей и узлов с неуравно-
веш. массами; аэродинамич. шум,
возникающий при больших скоростях
движения газообразных сред. Для
вентилятора характерно существование
двух независимых путей распространения
шума: но воздуховодам на всасывании и
нагнетании и через стенки корпуса в окру-
жающее пространство. Уровень звуковой
мощности, излучаемой вентилятором в
воздуховод всасывания или нагнетания,
может быть выражен через полное дав-
ление Р и расход воздуха L соотношением
Lp - т + IgP + 101gL+<5, где 5 — поправка
на режим работы вентилятора, дБ, в
зависимости от кпд вентилятора; т —
критерий шумности, дБ, зависящий от
типа и конструкции вентилятора.
Для зданий и помещений, обслу-
живаемых вентиляц. системами, после
выбора типа вентилятора и места его уста-
новки, определения схемы вентиляц.
системы, ее расположения, оптим. ско-
рости движения воздуха в воздуховодах и
размеров их поперечных сечений про-
водится акустич. расчет системы
вентиляции, включающий определение
486 Шумопоглощение в системах вентиляции
уровней звукового давления в расчетных
точках, требуемое его снижение до до-
пустимых значений, выбор средств для
достижения этого. Расчетные точки рас-
полагают на месте установки вентилятора,
в помещениях или зонах, граничащих с
ним, в помещениях, обслуживаемых
системой, на ближайших к источникам
шума рабочих местах или в зоне пост, пре-
бывания людей (на высоте 1,2—1,5 м от
пола), в помещениях, где воздуховоды
проходят транзитом, на прилегающих
территориях. Октавные уровни звукового
давления, дБ, в расчетных точках поме-
щения, в к-ром имеется один источник
шума,находят по ф-ле L - £p + 101g‘x
х (Ф/2 +4v /В), где г — расстояние от
источника шума до расчетной точки, м;
Ф — фактор направленности излучения
шума источником — воздухораспре-
делителем или вытяжным устройством;
v —коэфф., учитывающий форму поме-
щения; В — постоянная помещения, м2,
к-рую следует определять по ф-ле В"
“Biooo/u (здесь 251000 — постоянная поме-
щения м , на среднегеометрич. частоте
1000 Гц, определяемая в зависимости от
объема W, м3, и типа помещения; /4 —
частотный множитель).
Уровни звукового давления в расчет-
ной точке от неск. одновременно действу-
ющих источников определяют энергетич.
суммированием по ф-ле £сум“
н
“ 101g( 2 ioo,1L1), где п — число склады-
(=1
ваемых величин.
Требуемое снижение октавных уров-
ней звукового давления Lrp вычисляют
отд. для каждого источника шума, если в
расчетную точку поступает шум от неск.
источников. Для единичного источника
должно выполняться условие: A Lrp “ L -
-/•доп; для п источников AZ/rp.i*• Д-
-£доп + 101gn, где £ и Д — октавные
уровни звукового давления, дБ, создавае-
мые соответственно одним или отд. взятым
из неск. источников в расчетной точке;
£доп — допустимый октавный уровень
звукового давления, дБ.
Для снижения шума, распространя-
ющегося от вентилятора в окружающее
пространство, используют зву-
коизолирующий корпус, от вентилятора,
расположенного в камере, — звукопогло-
щающую облицовку строит, ограждений:
для защиты от шума пол камеры выполня-
ют на упругом основании. Выбор типа и
конструкции глушителя для снижения
шума, распространяющегося по воздухо-
водам, определяется его частотным соста-
вом, требуемым снижением его уровня,
размерами присоединит, воздуховода, до-
пустимой скоростью воздушного потока и
местом для установки глушителя, к-рый
сам должен иметь незначит.
сопротивление проходу воздуха. Приме-
няют глушители след, типов: камерные со
звукопоглощающим материалом (ЗПМ)
по внутр, поверхностям (несоосные и соос-
ные); камерные соосные без ЗПМ;
активного типа (трубчатые и пластинча-
тые); экранные. Простейший вид
глушителя — канал, облицов. звукопогло-
щающим материалом.
В общем случае трубчатые глушители
целесообразно применять при размерах
воздуховодов до 500x500 мм (диаметр
500 мм). При больших размерах целесооб-
разнее пластинчатые или камерные
глушители. Пластинчатые следует выпол-
нять из звукопоглощающих пластин, уста-
навливаемых паралл. направлению пото-
ка на нек-ром расстоянии одна от др. в
общем кожухе. Эффективность плас-
тинчатых глушителей не зависит от числа
и высоты пластин и схемы их компоновки.
Длина глушителя не должна превышать
2 м. При расчетной длине более 3 м его
необходимо разделить на две части, при
этом длина воздуховода между ними не
должна быть менее 800 мм. Необходимое
свободное сечение глушителя определяют
по ф-ле Гсв ~ £/удоп, где L — объемный
расход воздуха через глушитель, м3;
Хдоп — допустимая скорость воздуха в
глушителе, м/с, зависящая от потерь дав-
ления, конструкции защитного покрытия
звукопоглотителя, уровня звуковой мощ-
ности собств. шумообразования в
глушителе. Допустимый уровень звука Уз
зависит от допустимой скорости воздуха
Удоп'.
Уз, дБ 30 40 50 55 80
Удоп, м/с 4 6 8 10 15
Необходимая акустич. эф-
фективность обеспечивается установкой
одного или неск. глушителей (эф-
фективность глушителей активного типа
не зависит от места установки). Аэ-
родинамич. сопротивление глушителя
рассчитывают по стандартной методике.
Эжекционная горелка 487
ЭЖЕКТОР (франц, ejecteur от
ejecter — выбрасывать) — один из видов
струйного нагнетателя, в к-ром процесс
смешивания двух сред сопровождается
передачей кинетич. энергии от одной сре-
ды, движущейся с большей скоростью, к
др., вовлекаемой в движение. Теорию
эжекции и методы расчета струйных ап-
паратов для вентиляционных систем и
отопления разрабатывали П.Н.Каменев
(1891 — 1973), С.Е.Бутаков (1906—
1968), Г.Н.Абрамович и др. Струйные на-
гнетатели в виде инжектора и гидроэлева-
тора предназначены для подъема и пере-
мещения жидкости по трубам. Э. приме-
няется для отсасывания и выброса в
Схема воздухо-воздушного эжектора
1—всасывающий воздуховод; 2 — воздуховод эжек-
тирующего воздуха; 3 — сопло; 4 — смесит, труба
(горловина эжектора); 5 — диффузор; б — воздухо-
вод, транспортирующий смесь; £зж, Лоте, £см—
расходы воздуха соответственно зжектирующего,
отсасываемого и смеси
атмосферу взрыво- и пожароопасных и аг-
рессивных газов и паров (когда нельзя вос-
пользоваться вентилятором). По всасыва-
ющему воздуховоду отсасываемый из ук-
рытия или помещения воздух поднимает-
ся за счет разрежения, создаваемого
струей зжектирующего воздуха. В гор-
ловине происходят перемешивание и
передача кинетич. энергии к эжектируе-
мому воздуху, в диффузоре — преобразо-
вание кинетич. энергии смеси в потенц.
энергию, т.е. повышение статич. давления
и снижение скорости воздуха (что необ-
ходимо для снижения потери давления
при транспортировании смеси). Для Э. ха-
рактерны низкие кпд.
Э. нашли применение в системах ме-
стной вытяжной вентиляции (при транс-
портировании агрессивных и взрывоопас-
ных сред) — производств, здания; много-
этажные здания н.-и. ин-тов хим.
профиля.
ЭЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА — го-
релка полного предварит, смешения газа с
воздухом, подача к-рого осуществляется
за счет кинетич. энергии струи газа, исте-
кающего из сопла, а подготовка однород-
ной газовоздушной смеси происходит в
эжекц. смесителях (эжекторах). Э.г.
различают: по давлению — низкого (до
5 кПа) и среднего; по числу факелов —
однофакельные и многофакельные (с рас-
пределит. коллектором); по числу
сопел — односопловые и многосопловые;
по расположению сопел — с центр, и
периферийным расположением. Э.г.
состоит из газового сопла, эжекц.
смесителя, головки горелки (насадки) и
регулятора воздуха (воздушная заслонка) -
Сопло — спец, профилиров. канал (сужа-
ющийся в направлении движения пото-
ка), к-рый применяется для увеличения
скорости потока. Оно подает в горелку
определ. кол-во газа и преобразует потенц.
энергию газа в кинетич. энергию газовой
струи, придает струе определ. форму и на-
правление (при перепаде давления в сопле
1470 Па скорость истечения составляет
-50 м/с). Эжекц. смеситель обеспечивает
образование однородной газовоздушной
смеси, выравнивание концентраций и
скорости смеси по сечению горелки, созда-
ет необходимое избыточное давление, до-
статочное для преодоления гидравлич.
сопротивления головки горелки и
противодавления в топке. Эжекторы про-
сты по конструкции и надежны в эксплуа-
тации, выполняются в виде системы, сос-
тоящей из камеры смешения, горловины и
диффузора, или в виде цилиндрич. трубы.
Газ выходит из сопла с большой скоростью
и поступает в камеру смешения. Воздух
засасывается (эжектируется) энергией га-
зовой струи, при этом скорость подсасыва-
емого воздуха соизмерима со скоростью
газа. Из камеры сжигания газовоздушный
поток поступает в диффузор, где значение
статич. давления возрастает до требуемо-
го. От отношения диаметров горловины и
сопла зависит коэфф, эжекции горелки,
к-рый определяется как отношение объе-
ма воздуха, засасываемого эжектором за
определ. время, к объему газа, истекающе-
го через сопло в то же время. Головка го-
релки (насадок) служит для подачи газо-
Горелкн ИГК (с пластинчатым стабилизато-
ром)
а — четырехсопловая; б — односопловая; 1 — пла-
стинчатый стабилизатор; 2 — эжекционный смеси-
тель; 3 — регулятор воздуха; — газовое сопло; 5 —
стержни, предотвращающие отрыв воздуха; б —
пластины, предохраняющие от проскока пламени
488 Эжекционная горелка
воздушной смеси в зону горения. Она мо-
жет иметь разл. форму и конструктивно
совмещаться со стабилизатором (напр.,
пластинчатым или кольцевым). Регулятор
воздуха служит для регулирования кол-ва
воздуха, поступающего в смеситель.
Обычно он изготовляется в виде воздухо-
регулируемой шайбы или заслонки и мо-
жет выполнять функции шумоглушителя.
Э.г. полного предварит, смешения
газа с воздухом работают на среднем дав-
лении Рг- 10...90 кПа с коэфф, избытка
воздуха а - 1,05... 1,1. Достоинства
Э.г.: использование энергии газа для
подсоса воздуха; подготовка газовоздуш-
ной смеси; простота эксплуатации и на-
дежность в работе; недостатки: необ-
ходимость строгого размещения газового
сопла по оси горелки (для односопловых
горелок); значит, геометрия, размеры
(длина) при больших тепловых мощно-
стях; высокий уровень шума.
Э.г. с пластинчатым стабилизатором
типа ИГК предназначены для сжигания
природного газа в топках чугунных секц.
котлов и др. теплогенераторов, работа-
ющих под разрежением 10—-20 Па. Разра-
ботано 7 типоразмеров Э.г. тепловой мощ-
ностью 78—2200 кВт (произв-стью 8 —
230 м3/ч) с номин. давлением газа РГ”
~ 70 кПа и коэфф, избытка воздуха а -
* 1,02...1,1. Э.г. тепловой мощностью до
Горелки типа БИГ
а — схема установки в
кладке котла; б, в, г — го-
релки соответственно
трехрядная, двухрядная и
однорядная; 1 — керами-
ческий стабилизирую-
щий тоннель; 2—набивка
из огнеупорной массы
между элементами-сме-
сителями; 3 — горелка;
4 — шумопоглощающая
прокладка; 5 — шторка из
прозрачного материала;
6 — подводящий газопро-
вод
820 кВт выполнены односопловыми (с
центр, подачей газа), большей мощно-
стью — четырехсопловыми, что поз-
волило уменьшить размеры эжекц.
смесителя. С целью расширения диапазо-
на рабочего регулирования в этих горелках
в конце диффузора установлен пластинча-
тый стабилизатор. Он представляет собой
пакет, собранный из стальных пластин
толщиной 0,5 мм с расстояниями между
ними 1,5 мм (для природного газа), что
исключает возможность проскока пла-
мени внутрь горелки. Пластины в пакете
насажены на стержни диаметром 3 мм, за
к-рыми образуются обратные токи про-
дуктов сгорания газа, предотвращающие
отрыв пламени. Пластинчатые стабилиза-
торы имеют диапазон регулирования по
давлению от 5 до 70 кПа, а коэфф, рабоче-
го регулирования — от 3 (для ИГК-6) до
6,4 (для ИГК4-150). Длина факела
зависит от типоразмера горелки: для
ИГК1-6 — 116, ИГК4-50 — 1500 мм. Не-
достатки Э.г. этого типа: возможность
применения только для теплогенераторов,
работающих под разрежением, т.к.
наличие противодавления в топке
приводит к снижению эжекц. способности
горелки, что может привести к перегреву и
разрушению пластин; опасность для
отключ. горелок перегрева и деформации
пластин в результате излучения кладки
или работающих горелок. Поэтому при
отключении Э.г. регулятор воздуха остав-
ляют открытым. Содержание оксидов азо-
та у чугунных секц. котлов, оборудован-
ных горелками ИГК, составляет
160 мг/м .
Э.г. среднего давления с кольцевым
стабилизатором предназначены для
сжигания сжиж., природного и искусств,
газов, а также их смесей с низшей тепло-
той сгорания 17 — 105 МДж/м3 и приме-
няются в топках небольших котлов и разл.
нагреват. устройствах. Имеют такие же
хар-ки, что и горелки ИГК. Кольцо
стабилизатора выполняют из жаропроч-
ного чугуна и надевают на диффузор
эжекц. смесителя. Принцип работы коль-
цевого стабилизатора: газовоздушная
смесь в насадке разделяется на две части,
большая из к-рых истекает из центр,
отверстия в топку, меньшая через 40
отверстий малого диаметра попадает в
кольцевой зазор по периферии центр,
отверстия. Площадь поперечного сечения
кольцевого зазора значит, больше суммар-
ной площади отверстий, поэтому при ма-
лой скорости истечения газовоздушной
смеси из щели образуется кольцевое пла-
мя, подвигающее осн. струю. Э.г. этого
типа устойчиво работают (без отрыва пла-
мени) при избыточном давлении газа до
147 кПа.
Э.г. блочные (тип БИГ) — горелки
среднего давления с периферийной пода-
чей газа, предназначенные для сжигания
природного газа. Их устанавливают в топ-
ках котлов, работающих под разрежением
5—30 Па. Эти горелки представляют со-
бой скомпонованные в блоки цилиндрич.
элементы — смесители диаметром 483,5 и
длиной 290 мм, объединенные общим га-
зовым коллектором. Их изготовляют одно-
рядными с тепловой мощностью 100—
2110 кВт (БИГ-1), двухрядными — 580—
1535 кВт (БИГ-2) и трехрядными —
20Ю—2300 кВт (БИГ-3). Номин. дав-
ление газа — 80 кПа, коэфф, избытка воз-
духа а » 1,02, номин. длина факела —
1500 мм. Газ в каждый смеситель подводят
через 4 периферийных сопла диаметром
1,5 мм, выполненных в виде косых свер-
лений в стенках смесителя под углом 25° к
их оси. Такая подача газа, а также
отсутствие воздушно-регулировочной за-
слонки улучшают условия эжекции возду-
ха и обеспечивают более широкий диапа-
зон регулирования тепловой мощности го-
релки, к-рый равен 3,5. Блок горелок фут-
еруется огнеупорной массой, а на их
выходе располагается тоннель —
стабилизатор глубиной 100 мм. Горелки
полностью размещаются в пределах обму-
ровки котла толщиной 510 мм. Работают
без хим. неполноты сгорания. Содержание
оксидов азота составляет 150—180 мг/м3.
Эти горелки создают шум более низкого
уровня, чем грелки с центрально располо-
Эксплуатационная влажность 489
женным соплом. Требуется точное их
изготовление, т.к. отклонения диаметров
сопел, угла расположения их относитель-
но оси горелки и размеров стабилизи-
рующего тоннеля от расчетных ухудша-
ют эжекц. способность и устойчивость
работы.
ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ДИАМЕТР
ВОЗДУХОВОДА — диаметр круглого
воздуховода, в к-ром потеря давления на
трение при одинаковой длине равна его
потере в прямоугольном’воздуховоде. Не-
обходимость введения Э.д.в. возникает
при проведении аэродинамич. расчета
систем с прямоуг. воздуховодами с
помощью таблиц или номограмм, составл.
для круглых воздуховодов. Известны 3
варианта методич. приемов по расчету
Э.д.в.: по скорости dv, по расходу dt и по
площади поперечного сечения df. Каждый
из этих параметров определ. образом свя-
зан с размерами поперечного сечения воз-
духовода а и Ь, и для каждого существует
свой способ пользования расчетными
таблицами и номограммами. Конечный
результат — потеря давления на трение,
естественно, не зависит от выбора способа
определения Э.д.в. Э.д.в. прямоуг. возду-
ховода по скорости dv определяют из ус-
ловия, что уд. потери в круглом Лкр и пря-
моуг. Лпр воздуховодах равны при равен-
стве скорости воздуха в нихиКр “Ппр. Если
условие Лкр“ ЛПр запишем, используя
зависимость Дарси — Вейсбаха, то по-
лучим dv “ 2аЬ/ (а + Ь).
При определении уд. потери дав-
ления на трение по таблице или номограм-
ме используют лишь dv и vo, не принимая
во внимание расход воздуха в круглом воз-
духоводе, к-рый в этом случае не совпада-
ет с фактич. Способ расчета потери дав-
ления на трение по Э.д.в. по скорости
наиболее прост и поэтому широко исполь-
зуется на практике во всем мире. Э.д.в.
прямоуг. воздуховода по расходу dt опре-
деляют из условий ЛКр - /?Пр при равенстве
расходов воздуха в круглом £Кр и прямоуг.
£пр воздуховодах. Выразив скорости воз-
духа через эти расходы и подставив их в
ур-ние Дарси — Вейсбаха, получим db“
-1,265 Ч((№/а+Ь).
Чтобы найти уд. потерю давления на
трение в прямоуг. воздуховоде по таблице
или номограмме, следует воспользоваться
значениями dt и £Пр, не принимая ско-
рость во внимание, т.к. в этом случае
«кр 5й «пр- Э.д.в. прямоуг. воздуховода по
площади поперечного сечения df опреде-
ляют из условия равенства площади се-
чений прямоуг. и круглого воздуховодов:
d/“ 2/аБ7л. Значение ЛПр при этом
вычисляют по ф-ле ЯПр~ Ятабл'т, где
Лтабл — табличное значение уд. потери
давления на трение в круглом воздуховоде
при df и «пр или £Пр, т.е. при фактич. ско-
рости и расходе воздуха; т — коэфф.,
учитывающий форму воздуховода и
зависящий от соотношения а и Ь (обычно
вычисляется или определяется по спец,
номограмме). Для вычисления его пользу-
ются отношением фактич. потери дав-
ления в прямоуг. воздуховоде к соответст-
вующей его потере в круглом воздуховоде
диаметром df. Применив формулу
Дарси — Вейсбаха, получим аналитич.
выражение коэфф. т-(а + Ь)/ Vitas'.
Э.д.в. по скорости и площади попе-
речного сечения применяют для прямых
задач аэродинамич. расчета (см. Аэ-
родинамика систем вентиляции). Э.д.в.
по расходу, предложенный П.Н.Камене-
вым, целесообразно использовать при
решении обратной задачи.
ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ДИАМЕТР
ТРАНСПОРТИРУЕМОЙ ЧАСТИЦЫ
МАТЕРИАЛА — диаметр условной ша-
рообразной частицы, скорость витания
к-рой равна скорости витания действит.
частицы, имеющей произвольную форму.
ЭКОНОМАЙЗЕР (англ, economi-
zer) — элемент котла (см. Водяной эконо-
майзер) .
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕК-
ТИВНОСТЬ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕП-
ЛОСНАБЖЕНИЯ — соотношение ре-
зультатов ее внедрения и затрат на нее.
Автоматизация систем теплоснаб-
жения, обеспечивающая повышение эф-
фективности управления ими, требует
определ. капит; и эксплуатац. затрат. При
их обосновании следует иметь в виду, что
ряд технологич. процессов и оборудо-
вания систем теплоснабжения (подпитка
тепловых сетей, транспортирование
теплоносителя в тепловых сетях без его
вскипания, заполненность систем отоп-
ления водой и др.) не могут быть реализо-
ваны и нормально функционировать без
соответствующей автоматизации
регулирования, защиты и управления. К
ней относятся автоматизация защиты теп-
ловых сетей, автоматич. регулирование
гидравлич. режимов работы тепловых
пунктов (см. Автоматизация тепловых
пунктов, Автоматизация насосных
станций теплоснабжения). Поэтому при
расчете Э.э.а.т. рассматривают результа-
ты внедрения средств автоматич.
регулирования отпуска на отопление,
вентиляцию и горячее водоснабжение в
тепловых пунктах зданий, внедрения
средств автоматизации управления рабо-
той агрегатов на источнике теплоты и соо-
ружениях тепловых сетей. Э.э.а.т. опреде-
ляют расчетом. Необходимые для него зна-
чения экономии ресурсов принимают по
данным, полученным из опыта эксплуа-
тации автоматизиров. систем теплоснаб-
жения. Автоматизация сооружений теп-
ловых сетей и тепловых пунктов, отно-
сящихся к инж. оборудованию соврем, го-
родов, позволяет получить: экономию
теплоты на отопление зданий за счет уст-
ранения перегрева помещений в осенне-
весенний период отопительного сезона,
когда по условиям обеспечения нагрузки
горячего водоснабжения темп-ра сетевой
воды в источнике теплоты поддерживается
пост, и превышающей потребную для
систем отопления; экономию теплоты на
отопление зданий с пофасад но-раздел.
системой отопления за счет пофасадного
регулирования отпуска теплоты с учетом
влияния солнечной радиации, направ-
ления и скорости ветра, внутр, теплопо-
ступлений; экономию теплоты на отоп-
ление зданий за счет снижения ее отпуска
в ночное время и нерабочие дни (для
обществ, и пром, зданий); снижение пот-
ерь теплоты в системе горячего водоснаб-
жения за счет уменьшения темп-ры воды
ночью; снижение расхода электроэнергии
на перекачку сетевого теплоносителя за
счет уменьшения расхода сетевой воды в
связи с экономией теплоты на отопление и
горячее водоснабжение, а также на привод
сетевых насосов вследствие сокращения
расхода воды и снижение затрат на ремонт
тепловых сетей из-за уменьшения корроз.
повреждений за счет отпуска теплоты из
теплоисточника (р-ной котельной) по
графику с пост, темп-рой в течение всего
сезона.
ЭКСГАУСТЕР (англ, exhauster, от
exhaust — высасывать, затягивать) ус-
тарев. название вентилятора (как
правило, центробежного), работающего
на всасывание и предназнач. для удаления
пыли, дымовых газов и др. вредных приме-
сей из производств, помещений, а также
используемого в системах пневмотранс-
порта для удаления отходов нек-рых
отраслей пром-сти.
ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ВЛАЖ-
НОСТЬ —- хар-ка материала ограждаю-
щей конструкции при определ. условиях
ее эксплуатации, используемая в тепло-
технич. расчетах ограждающих конст-
рукций. Под Э.в. понимают среднюю
влажность материала в конструкции,
достигаемую при ее длит, эксплуатации.
Эта влажность зависит от климатич. ус-
ловий р-на стр-ва, темп-рно-влажносгно-
го режима помещения и конструктивных
особенностей ограждения. При опреде-
лении расчетных значенийЭ.в. материала
последней зависимостью пренебрегают (в
нормах). Климатич. условия на
территории страны разделяют на 3 зоны —
влажную, нормальную и сухую. Темп-
рно-влажностный режим помещения под-
разделяют на мокрый, влажный, нормаль-
ный и сухой. Предусмотренные нррмами
условия эксплуатации конструкций А или
490 Эксплуатация газовых сетей
Б принимают в зависимости от сочетания
климатич. зоны влажности и темп-рно-
влажностного режима помещения. Для
этих двух условий эксплуатации опреде-
ляют расчетные значения Э.в. ма-
териалов. В качестве первого прибли-
жения можно считать, что расчетная
влажность материала при условиях экс-
плуатации Б равна макс, сорбц. влажности
(при <f> - 97 %),а при условиях эксплуа-
тации А — десорбц. влажности (при
р-80—90%).
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОВЫХ СЕ-
ТЕЙ — комплекс организац.-технич. ме-
роприятий, обеспечивающих поддер-
жание газопроводов и сооружений на них
в работоспособном состоянии и беспере-
бойное снабжение потребителей газом на
срок полной амортизации газовых сетей.
Амортизац. срок начинается с момента
приемки газопровода, к-рая производится
в соответствии с действующими нормами
и правилами. К технич. мероприятиям
Э.г.с. относятся: технич. обслуживание;
плановые и аварийно-восстановит. ремон-
ты. Технич. обслуживание включает след,
виды работ: наблюдение за состоянием га-
зопроводов и средств электрозащиты, уст-
ранение мелких неисправностей,
возникающих в процессе Э.г.с.; периодич.
обследование газопроводов; изменение
давления газа в сети и электропотенциалов
на подземных газопроводах. К плановым
ремонтам относятся текущий и капит.
ремонты: Аварийно-восстановит. работы
являются внеплановыми, и необходимость
в них возникает вследствие механич. пов-
реждений газопроводов при производстве
земляных и др, строит, работ; коррозии
газопроводов; разрывов сварных швов, а
также при неудовлетворит. Э.г.с.
Наблюдение за состоянием наруж-
ных газопроводов и сооружений на них
осуществляется путем систематич. обхо-
да трасс газопровода. Наружным осмот-
ром трассы проверяют загазованность
колодцев и контрольных трубок, а также
наличие газа в колодцах др. подземных
сооружений, располож. на расстоянии
до 15 м от оси газопровода. При осмотре
проверяют действие арматуры и
производят мелкий ремонт оборудо-
вания. Для контроля состояния подзем-
ных газопроводов применяют приборный
метод их обследования, к-рый проводят
не реже 1 раза в 5 лет. Он включает в себя
проверку состояния изоляц. покрытия и
его герметичности (плотности).Конт-
роль состояния изоляц. покрытия газо-
провода осуществляют с помощью аппа-
ратуры без вскрытия грунта и дорожного
покрытия.
Плановый ремонт газопроводов —
осн. мероприятие для поддержания или
восстановления первонач. эксплуатац. ка-
честв газопроводов. Все работы по текуще-
му ремонту можно разделить на две груп-
пы: 1) профилактич. ремонт, целесообраз-
ность к-рого выявляют в процессе
обслуживания, планируемый заранее по
объему и времени его выполнения (ремон-
ты разрывов стыков вваркой катушек, отд.
мест повреждений изоляции, усиление
сварных стыков; устранение провиса газо-
проводов; снежно-ледяных, кристал-
логадратных закупорок с удалением кон-
денсата) ; 2) непредвиденный ремонт, вы-
полняемый в срочном порядке и заключа-
ющийся в быстром исправлении
повреждений, к-рые не могли быть зара-
нее обнаружены и устранены при
профилактич. ремонте или возникли
после его выполнения, а задержка с устра-
нением этих повреждений может
привести к серьезным авариям. При неу-
довлетворит. состоянии газопровода,
сильной коррозии, повреждениях большо-
го числа соединений и засорении труб
производят капит. ремонт, к-рый включа-
ет замену изнош. конструкций, узлов и де-
талей, ремонт повреждений изоляции с
восстановлением стенки трубы. Ремонт
гор. газопроводов с давлением до 0,3 и
межпоселковых с давлением до 0,6 МПа
производят протяжкой внутри них
полиэтиленовых труб. При ремонте
принимается, что кольцевой зазор между
стальной и полиэтиленовой трубами дол-
жен быть не менее 20 мм. После про-
таскивания полиэтиленовый газопровод
испытывают на прочность и плотность в
соответствии с действующими нормами.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОИС-
ПОЛЬЗУЮЩИХ АГРЕГАТОВ — пуск,
наладка, оптимизация режима работы,
обслуживание и ремонт агрегатов с целью
обеспечения их оптим. и безаварийной
работы. Эксплуатация газопроводов, газо-
вого оборудования и горелок включает
след, виды работ: пусковая наладка;
технич. обслуживание; плановые те-
кущие, капит. и аварийно-восстановит.
ремонты. К моменту пуска газоиспользую-
щего агрегата необходимо произвести на-
ружный осмотр и проверку состояния
топки и обмуровки агрегата, экономайзе-
ра, газопроводов, горелок газовых, тяго-
дутьевых машин, газоходов и воздухово-
дов, предохранит, и взрывных клапанов,
средств измерений и автоматики. При пус-
ке газоиспользующего агрегата произ-
водится наладка газогорелочных уст-
ройств и автоматики. В объем наладочных
работ входят продувка газопроводов газом
до вытеснения всего воздуха, настройка
оборудования газорегуляторных пунк-
тов (ГРП) и газорегуляторных устано-
вок (ГРУ), регулирование работы горе-
лок, а при первичном пуске — сушка агре-
гата. Первым этапом работы являются
пуск местной ГРУ и продувка газопрово-
дов до горелок. В процессе пуска ГРУ на-
страивают регулятор давления газа и пре-
дохранит. (запорный и сбросный) клапа-
ны. При работе горелок на низком дав-
лении нижний предел (миним. давление)
настройки предохранит, запорного клапа-
на принимается на 200 ..300 Па больше
того давления, при к-ром может прек-
ратиться горение, а верхний предел
(макс.) — превышающий на 25% макс,
допустимое рабочее давление. После
окончания продувки газопроводов (если
содержание кислорода в анализируемой
пробе, отобранной в конце продуваемого
газопровода, не превышает 1%) и про-
верки герметичности соединений присту-
пают к розжигу (включению) газовых го-
релок.
Порядок включения горелок и после-
довательность действий оператора зависят
от конкретных условий (конструктивных
особенностей; схемы обвязочных газопро-
водов и расположения горелок на агрегате;
наличия автоматики), но следует выпол-
нять общие требования: до включения го-
релок закрывают все запорные устройст-
ва, кроме кранов трубопровода безопас-
ности; осуществляется продувка газом га-
зопроводов агрегата при постепенном
открытии главного запорного устройства.
Производится вентилирование топки и га-
зоходов газоиспользующих агрегатов, к-
рое проверяется анализом проб воздуха,
взятых из верхней части топки. При
зажигании газа с помощью переносного
запальника отверстие для него должно на-
ходиться над горелкой или сбоку от нее, но
не ниже горизонт, оси горелки. Работа-
ющий запальник вводят на необходимую
глубину в запальное отверстие. При вклю-
чении горелок следует стоять сбоку от за-
пальных отверстий или гляделок, чтобы не
пострадать при аварийном выбросе пла-
мени из топки. После включения всех го-
релок кран на запальнике закрывают. За-
тем под рабочим давлением газа проверя-
ют плотность в местах присоединений го-
релок к газопроводам (с использованием
мыльной эмульсии). Длительность рас-
топки зависит от конструкции газоисполь-
зующих агрегатов. Для обеспечения пос-
тепенного и равномерного нагрева ке-
рамич. стабилизаторов и футеровки
топки горелки должны работать с миним.
тепловой нагрузкой не менее 30—40 ми.
Регулирование работы го-
р е л о к. Во время работы газоиспользу-
ющих агрегатов необходимо конт-
ролировать давление газа и воздуха (при
наличии вентилятора) перед горелками и
разрежение в топке. О процессе горения
получают информацию по анализу отхо-
дящих газов: содержанию кислорода,
оксида углерода. Регулировать работу аг-
регатов можно двумя способами: изме-
нением тепловой мощности всех установл.
горелок или отключением нек-рых из них.
Изменение тепловой мощности допустимо
Эксплуатация средств автоматизации 491
в том случае, если она не выходит за пре-
делы устойчивой работы газовой горелки.
Если на агрегате установлено больше 2 го-
релок, то часть из них можно отключить.
Недостатком этого способа регулирования
является неравномерное распределение
тепловых потоков при отключении части
горелок, что может привести к недо-
пустимым темп-рпым напряжениям из ус-
ловия прочности в кладке агрегата. Ре-
гулировать тепловую мощность отд. горе-
лок следует в 2—3 приема, медленно и
постепенно изменяя расход воздуха и газа
и разрежение в топке. При уменьшении
тепловой мощности горелки сначала
регулируют ее работу, уменьшая подачу
воздуха, а потом газа, затем уменьшают
разрежение в топке. При необходимости
повышения тепловой мощности горелок в
газоиспользующем агрегате с разре-
жением в топке предварительно
увеличивают разрежение в ней, а потом
последовательно увеличивают подачу газа
и воздуха.
Обслуживание и наладка
газовых горелок. Наладка газовых
горелок производится для выявления
оптим. режима, при к-ром они обес-
печивают номин. произ-сть газоиспользу-
ющего агрегата с лучшими теплотехнич.
показателями. При наладке добиваются
работы горелок с оптим. избытками возду-
ха и миним. хим. неполнотой сгорания. На
основании результатов наладки рекомен-
дуются режимы и параметры работы агре-
гата в виде режимной карты, к-рая являет-
ся осн. оперативным документом, в соот-
ветствии с к-рым регулируется работа аг-
регата при изменении его теплопроиз-сти.
Обслуживание газогорелочных устройств
включает: проверку плотности приле-
гания горелки и пропорциопизатора воз-
духа к обмуровке газоиспользующего аг-
регата, прочности и устойчивости опор го-
релок, смазку подшипниковых узлов. В го-
релках проверяют состояние металла ее
устья, чистоту газовых отверстий, состо-
яние лопаток завихрителей, работоспо-
собность вентиляторов блочных горелок, у
горелок форкамерных и подовых — состо-
яние газового коллектора, моноблока с ка-
налами и форкамеры. Текущие ремонты
выполняют по мере необходимости, но не
реже одного раза в год. Ремонту подлежат:
туннели, огневые насадки, стабилизаторы
горения, защитная обмуровка топочных
экранов. После установки отремонтиров.
горелки на место нужно проверить соот-
ветствие ее работы режимной карте при
разной тепловой мощности агрегата.
Выключение горелок. Для
выключения горелок с ручным управ-
лением уменьшают их тепловую мощность
до миним. величины. Если горелка дутье-
вая, последовательно закрывают рабочую
и контрольную задвижки (краны) (см.
Обвязочные газопроводы на котлах и
печах), открывают кран трубопровода без-
опасности, закрывают шибер на воздухо-
воде перед горелкой и отключают
вентилятор. Для выключения горелок
эжекционных после снижения их тепло-
вой мощности до миним. закрывают воз-
душно-регулировочную заслонку (кроме
горелок ИГК), а затем действуют в указ,
последовательности. После выключения
горелок закрывают общее запорное уст-
ройство на газоиспользующем агрегате и
обеспечивают работу дымососа в течение
15—20 мин.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ТЕП-
ЛОСНАБЖЕНИЯ— комплекс работ по
поддержанию в исправном состоянии и
использованию по назначению системы
теплоснабжения. В крупных городах и
пром, р-нах создаются спец, предприятия
по эксплуатации тепловых сетейоп ТЭЦ,
котельных и тепловых сетей от них.
Организац. структура эксплуатац.
предприятий теплоснабжения зависит от
их мощности, характера потребителей и
источников теплоты. Непосредственно
связаны с эксплуатацией такие структур-
ные подразделения, как сетевые р-ны,
инж. службы и производственно-технич.
отделы. Осн. производственно-технич.
подразделением является сетевой р-н, к-
рый осуществляет всю эксплуатацию се-
тей и их сооружений, проводит тепловой
надзор за потребителями, распределяет и
учитывает теплоту. Сетевые р-ны распо-
лагают штатом обходчиков сетей и тепло-
вых пунктов, ремонтным персоналом и
наладчиками. Оперативную деятельность
р-нов по взаимоотношению с потребите-
лями выполняет дежурный персонал,
работающий круглосуточно. Сетевым р-
нам оказывают содействие след. инж.
службы: ремонта тепловых сетей,
аварийно-восстановительная служба
системы теплоснабжения, электрохо-
зяйства, присоединений, диспетчерская,
тепловая инспекция, производств, лабора-
тория, контролыю-измерит. приборов и
автоматики, отдел АСУ.
Диспетчерская служба и отдел АСУ
создаются для диспетчерского управ-
ления теплоснабжением и функцио-
нирования автоматизированной систеы
диспетчерского управления централизо-
ванным теплоснабжением и авто-
матизированной системы управления
технологическими процессами цент-
рализованного теплоснабжения. Для
обслуживания теплоэнергетич. объеди-
нений создаются ремонтно-производств.
базы, к-рые обеспечивают: средний и
капит. ремонт оборудования, восстановит,
ремонт строит, конструкций тепловых се-
тей; аварийно-восстановит. работы с
помощью выездных бригад; наладку и
испытания оборудования котельных, на-
сосных станций, тепловых пунктов; изго-
товление запасных деталей и изделий;
хранение приборов, материалов, аппара-
туры. При Э.с.т. большое значение имеют
систематически проводимые гидравлич. и
темп-рные испытания. Цель гидравлич.
испытаний — выявление участков теп-
лопроводов, подвергшихся наружной или
внутр, коррозии. Ежегодно в летний
период все теплопроводы испытывают на
герметичность и прочность с помощью
стационарных опрессовочных пунктов и
передвижных насосов-прессов. Цель
темп-рных испытаний — проверка проч-
ности оборудования тепловых сетей в ус-
ловиях темп-рных деформаций и опреде-
ление фактич. компенсирующей способ-
ности сетевых компенсаторов. Во время
испытаний темп-ра воды в подающих тру-
бопроводах поддерживается равной рас-
четной, в обратных трубопроводах — не
выше 90°С.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СРЕДСТВ
АВТОМАТИЗАЦИИ— комплекс ме-
роприятий, включающий подготовку и
использование средств автоматизации по
назначению, их технич. обслуживание,
хранение и транспортирование. Подготов-
ку приборов, средств и систем авто-
матизации к использованию следует
начинать одновременно с монтажными
работами по их установке на объекте.
Основное в подготовке приборов — пуско-
наладочные работы по доведению их до
состояния, при к-ром они могут быть
использованы для эксплуатации. Для
систем автоматизации, в т.ч. систем
блокировок и защиты, отказы к-рых могут
быть опасны, при наладке должна быть
предусмотрена программа испытаний в
режимах, имитирующих аварийные. Для
регулирующих систем наладка состоит в
статич. и динамич. настройке регулято-
ров. Первая заключается в задании регу-
лятору параметров настройки, обес-
печивающих требуемые данному пот-
ребителю отопит, график (регулятору
системы отопления), темп-ру горячей
воды (регулятору системы горячего водо-
снабжения), давлений, перепада дав-
лений, расхода (регуляторам гидравлич.
режимов); вторая — в задании регулятору
параметров настройки для обеспечения
оптим. переходного процесса в реальных
условиях эксплуатации. Осн. условиями
надежности Э.с.а., обеспечивающей их
эффективность и долговечность, являют-
ся: строгое выполнение обслуживающим
персоналом правил технич. эксплуатации
и техники безопасности; своеврем. и
квалифициров. выполнение технич.
обслуживания и планово-предупредит.
ремонтов приборов и регуляторов. Технич.
обслуживание состоит: в периодич. на-
блюдении за работой регуляторов, в част-
ности в контроле темп-ры воды в системе
отопления (горячего водоснабжения),
492 Эксфильтрация воздуха через ограждения
сравнении ее с расчетной по заданному
графику при данных значениях темп-ры
наружного воздуха (или с заданной для
горячего водоснабжения) и в периодич.
проверке работы регулирующих клапанов
в ручном режиме управления; в ежемесяч-
ном осмотре крепления приборов и их
электрич. соединений; в ежегодной
ревизии, состоящей в проверке технич. со-
стояния всего комплекта регулятора или
системы контроля и управления по сопро-
водит. документации, по к-рой устраня-
ются все выявленные неисправности.
ЭКСФИЛЬТРАЦИЯ ВОЗДУХА
ЧЕРЕЗ ОГРАЖДЕНИЯ — фильтрация
внутр, воздуха через наружное ограж-
дение наружу. Наблюдается в верхних
этажах здания или на заветр. фасадах
зданий; приводит к излишнему увлаж-
нению наружных ограждений,
прониканию в них агрессивных паров и
газов, снижает долговечность ограж-
дений.
ЭЛЕВАТОР — (лат. elevator, бук-
вально — Поднимающий, от elevo —
поднимаю) — используемый в системах
теплоснабжения струйный аппарат, у к-
рого активным и пассивным потоками
служит вода. В стальном Э. горячая вода из
подающей линии тепловой сети посту-
пает под давлением к соплу и истекает из
него с большой скоростью в камеру сме-
шения. В приемной камере такое же дав-
ление, как в обратной линии. В результате
турбулентной диффузии струя присо-
единяет (эжектирует) массу воды, движу-
щейся из приемной камеры, обеспечивая
тем самым расход подмешиваемого теп-
лоносителя G1 из обратной линии. Соот-
ношение и - G1/G2 наз. коэфф, под-
мешивания (коэфф, эжекции). Его опре-
деляют исходя из темп-р воды в подающей
и обратной линиях тепловой сети и требу-
емой темп-ры воды, подаваемой в систему
отопления. Существ, хар-кой Э. является
его свойство сохранять коэфф, под-
мешивания пост, при изменении распола-
гаемого напора (разности напоров в пода-
ющей И обратной трубах) перед ним. Эта
разность и срабатывается при истечении
Элеватор
1 —• сопло; 2 — приемная камера; 3 — камера смеше-
ния; 4—диффузор
воды из сопла. Т.о., первая функция, к-
рую выполняет Э., — функция смесит.
теплообменного аппарата, обеспечива-
ющего смешение горячей воды из подаю-
щего теплопровода с охлажд. из обратной
линии в пропорции, обеспечивающей тре-
буемую в системе отопления темп-ру (95
или 105°С). После приемной камеры
активный и пассивный потоки поступают
в камеру смешения, где завершается
процесс смешения, стабилизируется поле
скоростей, в результате чего часть
кинетич. энергии потока транс-
формируется в потенц. энергию давления.
Следовательно, в камере смешения
статич. давление растет. Рост давления за-
вершается в диффузоре, степень
расширения к-рого определяется соотно-
шением диаметров дд/дк. Чем больше
расширение площади его поперечного се-
чения, тем больше растет гидростатич.
давление. Из диффузора выходит поток с
расходом С?з " G1 + <52 и избыточным напо-
ром, используемым для циркуляции воды
в системе водяного отопления. Функция
нагнетателя-насоса — вторая функция,
выполняемая Э. Достоинства Э., обес-
печившие его широкое применение: сов-
мещение в аппарате простейшей конст-
рукции двух осн. ф-ций, необходимых для
работы системы отопления, надежность
работы, малые расходы при эксплуатации
и бесшумность. Недостатки — значит,
энергозатраты, обусловленные малым кпд
(0,25—0,3), из-за чего перед Э. необходим
значит, располагаемый напор в 12—15 м.
Однако значит, перепад давлений на мес-
тной системе повышает гидравлич. ус-
тойчивость тепловой сети, что имеет боль-
шое значение для малоавтоматизир.
систем. Др. недостаток — прекращение
циркуляции воды в системе отопления при
отказах на тепловых сетях, что ускоряет
охлаждение отапливаемых помещений и
замерзание воды в системе.
Э. может иметь повыш. кпд. Этого
достигают, конструируя проточную часть
такой аэродинамич. формы, при к-рой
пассивный поток приобретает скорость до
процесса диффуз. перемешивания с
активным потоком. В этом случае сокра-
щаются потери на удар, составляющие у
струйных аппаратов осн. долю общих пот-
ерь. Создание большой скорости связано с
дополнит, потерями на трение, поэтому
высокий кпд достигается тщат. обработкой
внутр, поверхности проточной части. В
зависимости от конкретных значений ко-
эфф. потерь можно получить разл. зна-
чения оптим. кпд Э. Для средних значений
коэфф, потерь и оптим. соотношений кон-
структивных параметров можно подоб-
рать размеры Э. по след, ф-лам. Диаметр
цилиндрич. камеры смешенияdK, м, опре-
деляют по выражению dv “ 0,1 6 «Л'5 /
/ ДРот5), где G§’5 — расход воды в системе
отопления, кг/с; АРот5 — потери давления
в системе отопления, Па. Диаметр сопла
</с, м, рассчитывают по ф-ле de “ dK/
I yG73(l+u)2”O,9u2’, где и - G2/G1 — ко-
эфф. подмешивания. Необходимую раз-
ность давлений, Па, подающей и обратной
линий перед Э. определяет выражение
ДРтс “ 0,92‘10’3(G|/fl^) , где Gi — расход
сетевой воды через сопло Э., кг/с.
При качеств, регулировании подачи
теплоты потребителям путем изменения
темп-ры теплоносителя на источнике
теплоты и удовлетворении Нагрузок
отопит, и горячего водоснабжения
возникает зона, внутри к-рой темп-ра
подающей воды поддерживается пост.,
равной 70°С. При повышении темп-ры на-
ружного воздуха темп-ру воды для отоп-
ления надо снижать. У обычных Э. коэфф,
смешения постоянен и изменять темп-ру
воды, поступающей в систему водяного
отопления, нельзя. Это можно сделать,
используя Э. с регулируемым соплом. У
него по оси располагается игла. Если ее
ввести в сопло, его сечение уменьшится,
соотношение dvJdc увеличится, коэфф,
смешения возрастет, темп-ра воды после
Э. снизится. Такие Э. снабжены авто-
матикой и обеспечивают необходимый
темп-рный режим для систем отопления.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ГА-
ЗОПРОВОДОВ ОТ КОРРОЗИИ —
организов. отвод от металла трубы
попавших на нее блуждающих токов или
перевод защищаемого участка трубы в ка-
тодную зону. Э.з.г.к. относится к
активным методам и представляет собой
электрич. дренаж, катодную или протек-
торную защиту. В результате утечек из
рельсов электрифициров. транспорта в
грунт попадают электрич. токи, к-рые наз.
блуждающими. Стекая с рельсов в грунт,
ток движется к отрицат. полюсу под-
станции. Через места с поврежд. изо-
ляцией токи попадают на газопровод.
Электрокалорифер 493
Вблизи тяговой подстанции токи выходят
из газопровода в грунт в виде положит,
ионов металла. Возникает электролиз ме-
талла. Участки выхода тока из газопрово-
дов являются анодными зонами, где проте-
кает активный процесс коррозии. Кор-
розия, возникающая под действием блуж-
дающих токов, наз. электрич. 'Зоны входа
пост, тока в газопровод наз. катодными.
Для гор. сети электрич. коррозия блужда-
ющими токами наиболее опасна. Она
является местной коррозией, приводящей
к сквозному повреждению стенки трубы.
Осн. метод защиты газопроводов от блуж-
дающих токов — электрич. дренаж, к-рый
отводит попавшие на газопровод токи
обратно к источнику. Отвод осуществляет-
ся по изолиров. проводнику, присоедин. к
газопроводу и рельсу электрифициров.
транспорта или к минусовой шине тяговой
подстанции. При отводе тока по электрич.
проводнику прекращается выход ионов
металла в грунт, т.е. прекращается
электрич. коррозия.
Коррозия металла в грунте имеет
преимущественно электрохим. природу. В
результате взаимодействия металла с аг-
рессивными р-ми грунта возникают галь-
ванич. пары. Физ.-хим. неоднородные
участки металла играют роль электродов, а
фунт служит электролитом. Участки ме-
талла, обладающие большей упругостью
растворения, т.е. более отрицат. потен-
циалом , становятся анодными зонами. В них
металл выходит в фунт и подвергается кор-
розии. При электрич. коррозии на газопро-
воде возникают местные язвы, превраща-
ющиеся со временем в сквозные отверстия в
стенке трубы. Для защиты газопроводов от
почвенной гальванокоррозии применяют
катодную и протекторную Ханодную)
защиты. При катодной па газопровод накла-
дывают отрицат. потенциал, переводя тем
самым весь защищаемый участок в катод-
ную зону. В качестве анодов применяют
отходы черногометалла,зарываемыевфунт
вблизи газопровода. Офицат. полюс
источника тока соединяют с газопроводом, а
положит.—с анодом. В результате возника-
ет замкнутый контур элекфич. тока, прохо-
дящий через фунт. Материал анода раство-
ряется в грунте, а газопровод оказывается
защищ. от коррозии. При протекторной
защите участок газопровода переводят в ка-
тодную зону без источника тока. В качестве
анода используют металл с более отрицат.
потенциалом, чем железо: цинк, магний,
алюминий и их сплавы. Между газопрово-
дом и анодом с помощью металлич.
изолиров. проводника создают электрич.
контакт. Возникает гальванич. пара, в к-рой
растворяется протектор (анод), а газопровод
защищается от коррозии.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕ-
НИЕ— система отопления с использо-
ванием электрич. энергии, состоящая из
электронагреват. приборов, установл. не-
посредственно в обогреваемых поме-
щениях или в тепловом пункте здания, и
электрич. сети. По способу получения
теплоты Э.о. может быть с прямым пре-
образованием электрич. энергии в теплоту
и с трансформацией электричества в тепл-
оту в тепловом насосе. По степени
использования электроэнергии Э.о.
различается: с полным покрытием отопит,
нагрузки и частичным (см. Комби-
нированное отопление). Э.о. может дей-
ствовать по свободному и вынужденному
(напр., только ночью) графикам, с акку-
муляцией и без аккумуляции теплоты. До-
стоинства Э.о. по сравнению с распрост-
ран. водяным отоплением — меньшие
капит. вложения, простота и короткие
сроки монтажа электросетей и
отопительных приборов, малая тепловая
инерция и высокий кпд приборов, управ-
ляемость в широких пределах с авто-
матизацией регулирования теплоотдачи.
Возможность быстрого реагирования и
гибкого управления процессом получения
теплоты отвечает потребностям поме-
щений с изменяющейся тепловой нагруз-
кой. Высокая транспортабельность элект-
роэнергии делает ее конкурентоспособной
при выборе источников теплоты для отоп-
ления зданий и сооружений в отдал, р-нах
страны, а отсутствие продуктов сгорания
топлива — в экологически чистых зонах.
К недостаткам Э.о. относятся: высокая
темп-ра греющих элементов; повыш.
пожарная опасность при применении
приборов с проводами накаливания
открытого типа; неэкономичное использо-
вание топлива при выработке электро-
энергии на тепловых станциях (кпд 28%);
высокая отпускная цена вследствие
значит, капит. вложений в электро-
станции и линии электропередачи, потерь
электрич. энергии при ее транс-
портировании. Использование электро-
энергии для отопления зданий допускает-
ся при технико-экономич. обосновании.
Поэтому Э.о. применяется в первую оче-
редь в р-нах с избытком электрич.
энергии, в местах, где отсутствуют др.
источники теплоты. На полное Э.о. зданий
расходуется значит, кол-во электро-
энергии. Напр., годовой расход электро-
энергии для отопления 100 м2 площади
фажд. здания составляет от 10 МВт'ч на
юге страны до 35 МВт'ч на севере. Для
уменьшения расхода электроэнергии и,
следоват., топлива применяется электро-
теплонасосное отопление. Э.о. с исполь-
зованием теплового насоса. Если принять
расход топлива на ТЭЦ мощностью
150 МВт за единицу, то при полном Э.о. с
прямым преобразованием энергии в тепл-
оту его затрачивается примерно в 2 раза
больше (1,6—2,3), а при Э.л. с тепловым
насосом перерасход топлива практически
отсутствует (1,08). Системы Э.о. подраз- „
деляются: с местными электро-
отопит, приборами и системы
электроводяного и электровозду много
отопления, когда первичный тепло-
носитель (электроэнергия) нагревает (до-
греваег) вторичный (воду, воздух) цент-
рализованно или непосредственно в обог-
реваемых помещениях. Э.о. отдается
предпочтение в случаях кратковрем.
использования помещений (напр., в садо-
вых домиках), при локальном обогре-
вании рабочих мест в неотапливаемых
помещениях. Применение Э.о. не допу-
скается в зданиях 3—-5-й степеней огне-
стойкости или категории В при темп-ре
теплоотдающей поверхности более 110°С,
категорий А, Б, Г и Д с выделением го-
рючих пылей и аэрозолей, со значит, вла-
говыделениями. Запрещено, кроме того,
Э.о. детских дошкольных учреждений, ле-
чебных стационаров, бань, прачечных, ду-
шевых павильонов. Использование эф-
фекта непосредств. трансформации элек-
троэнергии в теплоту считается перс-
пективным направлением для отопления
зданий и сооружений.
Э/1ЕКТРОАККУМУЛЯЦИОН-
НОЕ ОТОПЛЕНИЕ — электрическое
отопление с аккумуляцией теплоты,
работающее по вынужд. графику, потреб-
ляющее электроэнергию в периоды умень-
шения электрич. нагрузок в течение суток.
Общий суточный цикл при этом включает
периоды "зарядки" (обычно только ноч-
ной) , в течение к-рых спец, электротеп-
лоаккумулирующая печь подключается к
электрич. сети, и периоды "разрядки", ког-
да эта печь от сети отключается и передает
в помещение теплоту, накопл. в периоды
"зарядки".
ЭЛЕКТРОВОДЯНОЕ ОТОПЛЕ-
НИЕ — комбинированное отопление,
при к-ром теплоноситель в системе
отопления — вода централизованно на-
гревается в водогреющем электрокотле
либо в дополнение к обычному цент-
рализов. водяному отоплению применя-
ются догревающие местные элект-
роприборы отопительные.
ЭЛЕКТРОВОЗДУШНОЕ ОТОП-
ЛЕНИЕ — комбинированное отопление,
при к-ром теплоноситель в системе
отопления — воздух централизованно
нагревается в электрокалорифере, либо в
дополнение к обычному (но пониж. мощ-
ности) центральному воздушному отоп-
лению применяются догревающие мест-
ные электроприборы отопительные.
ЭЛЕКТРОКАЛОРИФЕР — возду-
хоподогреватель, работа к-рого основана
на прямом нагревании воздуха электрич.
током. Э. представляет собой кожух,
внутри к-рого располагаются в 3 ряда
494 Электрокамин
оребренные трубчатые электронагрева-
тели, что позволяет использовать Э. с тре-
мя ступенями мощности. Э. применяется
для централизов. нагревания тепло-
носителя в системе электровоздушного
отопления. Отличается небольшой мас-
сой и простотой эксплуатации. Изготовля-
ется мощностью 25—250 кВт для работы
на переменном электрич. токе низкого на-
пряжения.
ЭЛЕКТРОКАМИН — переносной
высокотемп-рный прибор электрического
отопления радиац. типа. По способу уста-
новки Э. изготовляются двух видов: с сос-
редоточ. нагреват. элементом и пово-
рачивающимся сферич. отражателем; с
Декоративно-функциональный электрокамин
1—деревянный корпус; 2—металлический корпус;
3—панель имитации дров; 4—декоративно-защит-
ная решетка; 5 — полупрозрачный экран; 6 — вер-
тушка; 7— кронштейн с иглой; 8 — красная лампа;
9 — отражатель; 10 — патрон; 11 — нагревательные
элементы
линейным нагревателем и декоративными
элементами, имитирующими горение
топлива. Темп-ра поверхности нагреват.
элементов — 750—800°С. Э. первого вида
используются для врем, или дополнит.
отопления помещений, второго—для той
же цели, а также для создания уюта в обог-
реваемом помещении.
ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИЯ — обра-
зование агрегатов частиц дисперсной
фазы под воздействием внешн. электрич.
поля. В водоподготовке Э. наз. также Эле-
ктр ох имической коагуляцией,
при этом имеют в виду получение коа-
гулирующего эффекта за счет процесса
анодного растворения металла под
действием пост. тока. Перешедшие в р-р
катионы А13+ и Fe3+ гидролизуются и вы-
ступают в роли коагулянтов. Нек-рую до-
полнит. роль играют сопутствующие эф-
фекты: наложение на коагулирующую
систему электрич. поля и связанная с ним
деформация (поляризация) двойного
электрич. слоя вблизи поверхности частиц
дисперсной фазы. Заметное влияние могут
оказывать окислит.-восстановит, процес-
сы, протекающие, на электродах.
Теоретически при расходе электро-
энергии 26,8 А*ч в раствор переходит око-
ло 9 г металлич. алюминия или 28 г желе-
за. В действительности, кол-во железа,
растворяющегося в ед. времени,
приближается к теоретич., но выход
алюминия может превышать расчетное
значение из-за дополнит, растворения
алюминиевого катода вследствие высоких
концентраций щелочи в прикатодном
слое. В отличие от обычной коагуляции
кислотными коагулянтами при Э.
происходит нек-рое повышение pH воды,
и она не обогащается анионами SO2', СГ и
др. Однако в результате электролиза выде-
ляются значит, кол-ва газов, пузырьки к-
рых могут вызвать флотацию хлопьев.
Э. целесообразно применять в труд-
нодоступных районах, куда доставка коа-
гулянтов затруднена. Благодаря компакт-
ности и простоте устройства электрокоагу-
ляторы особенно эффективны при локальг
ной очистке небольших кол-в питьевых и
сточных вод, напр. на судах морского и
речного флота, на космич. кораблях.
Основной элемент электрокоагулятора —
сменный набор стальных или алюми-
ниевых (дюралюминиевый) электродов
чередующейся полярности, в зазорах
между к-рыми (шириной 5—20 мм) про-
текает обрабатываемая вода со скоростью
не менее 0,5 м/с. Для борьбы с
пассивацией металлов (с целью снижения
энергетич. затрат), а также для равномер-
ного износа электродных пластин
периодически производят смену ijx поляр-
ности. Подключение пластин к источнику
тока может быть паралл. или последоват.
В первом случае все электроды действуют
как монополярные, во втором — промежу-
точные пластины работают биполярно.
Последоват. подключение позволяет рабо-
тать при меньшем токе. В электрокоагуля-
торах с таким подключением возникают
паразитные токи (токи утечки), не участ-
вующие в полезной работе. Рекомендуе-
мая плотность тока — до 10 А/м2. Помимо
электрокоагуляторов с пластинчатыми
электродами существуют электрокоагуля-
торы с т.н. засыпным анодом, набранным
из металлич. стружки. Для борьбы с
пассивацией стальной стружки и сталь-
ных пластин применяют поваренную соль.
1 г растворенного алюминия эквивалентен
6,35 г безводного серно-кислого алюми-
ния, 1 г железа —- 2,9 г безводного хлорно-
го железа. Для определения потребности в
электролитически приготовленных коагу-
лянтах и оптимальной их дозы требуется
пробное коагулирование. Преимущество
Э. по сравнению с коагуляцией солями
алюминия и железа особенно очевидно
при обработке природных и сточных вод,
содержащих большие кол-ва органич. в-в.
В процессе очистки воды методом Э.
необходимо учитывать влияние солевого
состава воды, т.к. от него зависит выход
металла по току и сорбционные свойства
гидроксидов. Э. рекомендуется применять
при обработке воды, содержащей не менее
20% хлористых солей (от общего солесо-
держания) и не более 75% гидрокарбона-
тов и сульфатов, вызывающих пасси-
вацию электродов. При наличии в воде
больших количеств Са2+ и Mg + и невоз-
можности добавления к ней хлоридов в ка-
честве катодного материала следует
использовать нержавеющую сталь и не
производить смену полярности. Метод Э.
можно применять для осветления, обесц-
вечивания и обескислороживания воды,
удаления из нее железа, кремния, ионов
тяжелых металлов, СПАВ и радиоак-
тивных в-в, а также для очистки воды от
биологич. загрязнений.
ЭЛЕКТРОКОНВЕКТОР — пере-
носный высокотемп-рный прибор
электрического отопления конвективно-
го типа (90% теплового потока). Состоит,
как и конвектор систем водяного отоп-
ления, из корпуса с воздуховыпускной
решеткой поверху и нагревателя в нижней
Электроконвектор
1 — шнур питания; 2 — стальной корпус; 3 — нагре-
вательный прибор; 4 — выключатель; 5 — индика-
торная лампа
его части. Воздух нагревается теплотой от
спирали из жароупорного сплава или
ТЭНа мощностью 0,8—1,25 кВт. Темп-ра
открытой спирали — 600—900, ТЭНа —
450—500°С. Темп-ра воздуха, выходяще-
го из конвектора, превышает темп-ру
окружающего воздуха не более чем на
35°С. Прибор предназнач. для до-
полнит. отопления помещений в
присутствии людей.
ЭЛЕКТРОКОТЕЛ — водогрейный
электродный котел, в к-ром вода нагрева-
ется электрич. током, протекающим меж-
ду пластинчатыми (или цилиндрич.)
электродами через движущуюся воду,
представляющую собой активное t
сопротивление. Мощность Э. регули-'
руется путем ввода диэлектрин, пластин
(или цилиндров) в зазоры между электро-
дами. Э. предназнач. для централизов. на-
гревания теплоносителя в системе элек-
Электронные автоматические регуляторы 495
Схема электрокотла для водяного отопления
здания
1 — корпус; 2 — пакет диэлектрических пластин; 3 —
пакет электродов; 4 — вход воды; 5 — вводы электро-
питания; б — выход нагретой воды
троводяного отопления. Отличается
уменьш. массой и простотой эксплуа-
тации. Номин. мощность — 9 кВт —
1 МВт (низкого напряжения) и 1—10 МВт
(высокого напряжения).
ЭЛЕКТРОННЫЕ АВТОМАТИЧЕ-
СКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ — регуляторы
электрич. косвенного (непрямого)
действия, требующие для своей работы
вспомогат. энергии (электрич.). Элект-
ронными регуляторы наз. потому, что
регулирующий прибор, входящий в состав
регулятора, — электронного типа. Э.а.р.
по своему назначению могут быть регуля-
торами темп-ры, давления, расхода и
уровня. Независимо от назначения Э.а.р.
состоят из трех осн. электрически связ.
между собой элементов (схема а) —
датчиков 1 (одного или неск.),
регулирующего (командного) прибора 2
(одно- или многоканального) и исполнит,
устройства, включающего регулирующий
орган б, напр., регулирующий клапан с
электрич. исполнительным механизмом
5. Регулирующий прибор 2 управляет
электрич. исполнит, механизмом 5 с
помощью усилителя или магнитного пус-
кателя 3, через к-рый кнопкой 4 может
осуществляться ручное управление клапа-
ном по месту. Датчики параметров (темп-
ры, давления, расхода, уровня) в
зависимости от назначения Э.а.р. уста-
навливают на трубопроводе в тепловом
пункте здания, баке-аккумуляторе, в
6 7
помещениях, на наружной стене зданий.
Значения параметров сигналов от
датчиков пропорциональны измеренным
ими параметрам регулируемых сред (во-
ды, воздуха). В регулирующем приборе
сигналы отдатчиков суммируются, усред-
няются и преобразуются в удобный для
дальнейшей обработки сигнал, к-рый
сравнивается с вырабатываемым прибо-
ром сигналом сравнения. Последний опре-
деляется заданными регулятору законами
изменения регулируемого параметра
(статич. и динамич.). В качестве статич.
закона, напр., может быть зависимость
темп-ры воды, подаваемой в системы
отопления, от темп-ры наружного возду-
ха для регулятора отпуска теплоты гга
отопление зданий. Динамич. законом
является задаваемая оптим. зависимость
во времени отклонения регулирующего
воздействия на выходе регулятора от
отклонения регулируемого параметра
(входной величины). Требуемые статич. и
диггамич. законы задаются регулирующе-
му прибору в процессе наладки регулятора
с помощью настроечных органов. Разность
сравниваемых сигналов в регулирующем
приборе 2 усиливается, и в зависимости от
знака разности вырабатывается команд-
ный сигнал, к-рый через исполнит, ме-
ханизм 5 открывает или закрывает клапан
б, увеличивая или уменьшая подачу
регулирующей среды по трубопроводу 7 к
о'бъекту регулирования. При этом
регулируемый параметр восстанавливает-
ся до заданного значения или уста-
навливается на новом значении согласно
статич. закону.
Схема электронного автоматического регу-
лятора
а — одноканальный; б —многоканальный; 1 — дат-
чики; 2 - 1х:гулирующий прибор; 3 — магнитный
пускатель; 4 - кнопка управления; 5 — исполни-
тельный механизм; б—клапан; 7,8,9—трубопро-
воды
Многоканальный регулятор (схема б)
отличается тем, что регулирующий
прибор 2 конструктивно содержит в одном
корпусе неск. самостоятельно функ-
ционирующих регулирующих приборов
А, В, С, управляющих клапанами5 на раз-
ных трубопроводах 7,8,9. Например, при
автоматизации центрального теплового
пункта прибор А осуществляет
регулирование темп-ры воды на отоп-
ление зданий, прибор В — регулирование
расхода воды на отопление, прибор С —
регулирование темп-ры воды для горячего
водоснабжения. Такая конструкция
снижает массу и габариты приборов и поз-
воляет легко осуществить разл. связи меж-
ду отд. регуляторами А, В, С. Типы и хар-
ки указанных выше датчиков и
регулирующих клапанов см. Контрольно-
измерительные приборы, Регулирующий
клапан. Наиболее распространенными
типами электронных регулирующих
приборов, применяемыми в системах теп-
лоснабжения, являются трехканальные
микропроцессорные приборы Теплар-
110, Теплар-111, одно- и двухканальные
аналоговые Т48М, одноканальные анало-
говые РС-29, ЭРТ-1, "Электроника Р-7”.
Электронные регулирующие прибо-
ры устанавливают на щитах или в шка-
фах. Силовые и измерит, электрич. цепи
496 Электрообеспыливание оборудования
при монтаже прокладывают отдельно
одна от др.
ЭЛЕКТРООБЕСПЫЛИВАНИЕ
ОБОРУДОВАНИЯ — способ очистки от
пыли технологич. осаждением ее заря-
женных в поле коронного разряда частиц
на стенах укрытий, лентах конвейеров и
др. осадит, поверхностях. Э.о. повышает
эффективность аспирации и вытяжных
Схем* электрообеспыливаиия оборудования уз-
лов перегрузки в цехе по переработке титано-
вой губки
1 — конвейеры; 2 — коронирующие электроды; 3 —
крепления электродов; 4—изоляторы; 5—байпасы;
6 — верхнее укрытие узла перегрузки; 7 — бункеры
для сборки пыли; 8 — полимерные цилиндры; у—
скрепки; 10 —желоба; 11 — нижнее укрытие узла пе-
регрузки; 12 — барабаны
систем вентиляции местной. Применяет-
ся в виде отд. установок Э.о., к-рые могут
объединяться в системы Э.о. Установка,
включающая в себя коронирующий элек-
трод (проволока разл. профилей,
пластины с иголками и др.), источник вы-
сокого напряжения, устройства для креп-
ления электрода, средства автоматизации
и защиты, монтируется в укрытиях обору-
дования, узлов перегрузки и над откры-
тыми ленточными конвейерами. В послед-
нем случае на процесс осаждения частиц
пыли и эффективность установки влияет
распределение приточного вентиляц. воз-
духа в помещении. Система Э.о. работает
в сочетании с системами аспирации или
без них (напр., на открытых ленточных
конвейерах), уменьшает расход
аспирируемого воздуха и концентрацию
пыли в нем, сберегает перерабатываемый
материал и энергию.
ЭЛЕКТРООБОИ — тонкие низко-
темп-рные панельные приборы
электрического отопления, укрепляемые
в осн. на стенах в виде обоев. Используют-
ся также в качестве греющих ковриков.
Относятся к отопительным приборам
радиационно-конвект. типа. Э. изготовля-
ются в виде резиновых или пластмассовых
листов с нагреват. элементами, замо-
нолич. в теплопроводную массу и покры-
тыми электроизоляц. слоями. Листы грею-
щей резины состоят из электродов (медная
сетка), залож. в термопроводную резину и
Покрытых защитным слоем обыкнов.
резины толщиной 1,5—2 мм. Листы грею-
щей пластмассы (напр., элементы "Сло-
терм") представляют собой слоистый
пластик с внутр, токопроводящим слоем
(карбоволокнистая бумага с заделанным
электрич. сопротивлением). Э. применя-
ются для локального обогревания рабочих
мест в холодных производств, поме-
щениях. Темп-ра поверхности таких гре-
ющих панелей не превышает 45°С.
ЭЛЕКТРОПАНЕЛЬ С ГРЕЮЩИМ
КАБЕЛЕМ— горизонт, или вертик.
панельный прибор электрического отоп-
ления двух типов — совмещ. и подвесного.
Панель совмещ. (со строит, конструкцией
помещения) типа по способу теплоот-
дачи является радиационно-кон-
вективным, панель подвесного типа —
радиац. прибором. Нагреват. элементы
низкотемп-рной Э.г.к. в обществ, зданиях
замоноличиваются в междуэтажное
перекрытие. Тепловая изоляция при этом
помещается под ними для передачи осн.
кол-ва теплоты в помещение через повер-
хность пола. В жилых зданиях и детских
учреждениях греющий кабель помещает-
ся в воздушную прослойку междуэтажно-
го перекрытия для понижения и вы-
равнивания темп-ры поверхности пола.
Расчетная темп-ра токопроводящих жил
кабелей для пожарной безопасности не
должна превышать 70, а при применении
проводов с полихлоридной изоляцией —
60°С. В высокотемп-рную подвесную
Э.г.к. помещаются изолиров. или
неизолиров. электрич. греющие кабели.
Панель сверху покрывается тепловой изо-
ляцией для увеличения теплопередачи в
рабочую зону помещения. При изолиров.
кабеле плотность теплового потока панели
составляет 465, при неизолиров. — до
Электропанель с греющим кабелем, замоиолн-
ченным в перекрытии здания (а) и в воздуш-
ной прослойке (б)
1 — греющий кабель; 2 — тепловая изоляция; 3 —
замоноличенный слой; 4 — воздушная прослойка
толщиной 50 мм
Электропанель с греющим кабелем
1—стальной кожух; 2—тепловая изоляция из пено-
пласта; 3 — греющий кабель
840Вт/м2. Подвесные Э.г.к. применяют
гл. обр. для отопления производств, поме-
щений большого объема; совмещ. Э.г.к. —
для обогревания пола помещений над хо-
лодным подпольем. Теплоотдача Э.г.к.
регулируется двухпозиционно по откло-
нению темп-ры воздуха в помещении от
заданного значения. ,
ЭЛЕКТРОПЕЧЬ (ПЭТ) — перенос-
ный безынерц. прибор электрического
отопления радиационно-конвективного
типа. В Э. под перфорир. стальным кожу-
хом помещаются ТЭНы мощностью 0,5—
1 кВт. Расчетная темп-ра их поверхности
принимается на 130—150°С выше темп-ры
окружающего воздуха. Э. может уста-
навливаться как в горизонт., так и вертик.
(с электропитанием снизу) положении с
присоединением заземляющего провода к
спец, болту на кожухе. Предназнач. для
врем, или дополнит, отопления поме-
щений с учетом допустимости макс, темп-
ры ее теплоотдающей поверхности.
ЭЛЕКТРОПРИБОР ОТОПИ-
ТЕЛЬНЫЙ — отопительный прибор с
прямым преобразованием электрич.
энергии в теплоту (по Джоуля—Ленца за-
кону), размещаемый непосредственно в
обогреваемом помещении. Существуют
разл. виды Э.о., отличающихся способом
теплоотдачи, назначением, темп-рой
поверхности, принципом действия и спо-
собом установки. По преобладающему
способу теплоотдачи в помещение Э.о. мо-
гут быть радиац., конвективными и
радиац.-конвективными. По функцион.
назначению они подразделяются на
инфракрасные электрообогреватели,
электрокамины, электрорадиаторы,
электроконвекторы. Бывают также
комбиниров. Э.о. (напр., электрокамины-
конвекторы). По темп-ре греющей повер-
хности Э.о. могут быть низкотемп-рными
(при темп-ре ниже 70°С), среднетемп-
рными и высокотемп-рными (выше
100°С). К низкотемп-рным приборам
относятся: электропанель с греющим ка-
белем совмещенного типа, электрообои; к
высокотемп-рным — электропанель под-
весная, электропечь, электрокамин, элек-
троконвектор. Среднетемп-рным прибо-
ром является электрорадиатор. Э.о. с теп-
лоотдачей при принудит, конвекции, воз-
духа наз. электротепловентилятором.
Электрофильтр 497
Нагреват. элементы Э.о. делаются откры-
того (с открытыми проводами на-
каливания) и закрытого типов. Элементы
открытого типа свободно передают тепло-
ту в рабочее пространство Э.о., закрыто-
го — через экран, изоляцию или среду,
циркулирующую в приборе (напр., мас-
ло). Элементы открытого типа, выполняе-
мые из жароупорного сплава высокого
сопротивления (напр., из нихрома, фех-
рали) , навиваются обычно в спирали, раз-
мещаемые на керамич. основаниях. Эле-
менты закрытого типа закладываются в
прибор в виде провода или кабеля с изо-
ляцией. Провод делается из оцинков.
стальной проволки, кабель с тонкопрово-
дящими жилами — из нержавеющей
стали, никеля, нихрома. Изоляция прово-
дов и кабелей выполняется с сопротив-
лениями: электрич. 1—60 ТОм'м,
термич. — 0,6—2°С м2/Вт. По принципу
действия Э.о. делаются безынерц. и с ак-
кумуляцией теплоты; нерегулируемыми и
со ступенчатым, бесступенчатым и авто-
матич. регулированием теплоотдачи.
Среди приборов с аккумуляцией теплоты
распространены электроте пл оак ку-
мулирующие печи. По способу установки
Э.о. выполняются стационарными и пере-
носными (напольными, настенными,
универсальными).
ЭЛЕКТРОРАДИАТОР — перенос-
ный среднетемп-рный прибор электриче-
ского отопления радтцмото- (50% теп-
лового потока)конвект. типа, выполняе-
мый двух видов: "сухим" и с промежуточ-
ным теплоносителем — минер, маслом.
Масло, заполняющее герметичный корпус
Э., нагревается снизу ТЭНом мощностью
0,5—1,25 кВт. При циркуляции масла
корпус Э. нагревается в среднем до
85—95°С. В "сухом" панельном Э. корпус
заполняется изоляц. материалом, в к-ром
равномерно располагаются греющие эле-
менты. Э. имеет термостатич., отключа-
ющий прибор при достижении предель-
ной темп-ры корпуса или регулирующий
его работу для поддержания заданной
Электрорадиатор
1 — герметичный стальной корпус; 2 — сигнальная
лампад 3 — регулятор температуры; 4—шнур пита-
ния; 5 — ТЭН; о — минеральное масло
темп-ры воздуха в обогреваемом поме-
щении. Предназначен для дополнит.
отопления помещений в присутствии
людей.
ЭЛЕКТРОТЕПЛО АККУМУЛИ-
РУЮЩАЯ ПЕЧЬ — переносный прибор
электроаккумуляционного отопления,
предназнач. для периодич. накопления
теплоты. В Э.п. вокруг нагреват. элемен-
Электрогеплоаккумулирующая печь
1 — теплоизоляционный слой; 2 —- теплоаккумули-
рующий слой; 3 — нагревательные элементы; 4 —
воздушный канал; 5—решетка; б —клапан; 7—вен-
тилятор
тов помещается сердечник из теплоем-
кого, теплопроводного, взрывобезопасного
материала без запаха (обычно из
магнезита с уд. теплоемкостью
1,13 кДж/(кг?С). Для понижения темп-
ры поверхности Э.п. сердечник покрыва-
ется тепловой изоляцией. Э.п. существуют
трех типов: радиационно-конвект. нере-
гулируемого; естественно конвект. с
регулирующим клапаном; вынужденно
конвективного с встроенным вентилято-
ром и смесит, клапаном. Э.п. последнего,
наиболее соверш. типа обеспечивает
понижение темп-ры выходящего воздуха
до 40—50°С. Тепловая мощность Э.п. де-
лается больше мощности пост, работаю-
щего электроприбора отопительного во
столько раз, во сколько период "зарядки"
меньше продолжительности суток.
ЭЛЕКТРОТЕПЛОВЕНТИ-
ЛЯТОР — переносный низкотемп-рный
прибор электрического отопления
принудит, типа, предназнач. для ускор.
прогревания помещений с помощью
встроенного двухскоростного вентилято-
ра. По принципу действия он может быть
вентилятором осевым, диаметраль-
ным, радиальным. Уровень его звуковой
мощности — до 53 дБ (А). Э. снабжается
ступенчатым регулятором мощности и
термоограничителем для защиты нагре-
ва!. элементов от перегревания. Выпуска-
ется мощностью 1 и 1,25 кВт.
ЭЛЕКТРОТЕПЛОНАСОСНОЕ
ОТОПЛЕНИЕ — электрическое отоп-
ление, включающее тепловой насос, т.е.
термодинамич. установку, передающую в
систему отопления для экономии
топлива теплоту от источника с низкой
темп-рой. Для целей отопления в осн.
используются тепловые насосы парокомп-
ресс. и термоэлектрич. типов.
ЭЛЕКТРОФИЛЬТР — устройство,
в к-ром очистка газов от аэрозольных,
твердых или жидких частиц происходит
под действием электрич. сил. В результате
действия электрич. поля заряж. частицы
выводятся из очищаемого газового потока
и осаждаются на электродах. Зарядка
частиц происходит в поле коронного раз-
ряда. Э. представляет собой корпус пря-
молин. или цилиндрич. формы, внутри к-
рого смонтированы осадит, и ко-
ронирующие электроды разл. конст-
рукции (в зависимости от назначения и
области применения Э., а также от
специфики улавливаемых частиц). Ко-
ронирующие электроды подключены к
высоковольтному источнику питания вы-
прямл. током напряжением 50—60 кВ. Э.,
в к-рых улавливаемые твердые частицы
6
Схемы горизонтальных и вертикальных элек-
трофильтров
а — многопольный горизонт.; 6 — однопольный
вертик.; в — двупольный вертик.
Классификационная схема электрофильтров
498 Электрохимическая очистка производственных сточных вод
удаляются с электродов встряхиванием,
наз. сухими, а те, в к-рых осаж. частицы
смываются с электродов жидкостью или
улавливаются жидкие частицы (туман,
брызги), — мокрыми,
По числу электрич. полей, через к-
рые очищ. газ последоват. проходит, Э.
подразделяют на однопольные и много-
польные. Иногда Э. разбивают на паралл.
по ходу газа камеры — секции. По этому
признаку они могут быть одно- и много-
секционными. Очищаемый в Э. газ про-
ходит активную зону в вертик. или
горизонт, направлениях, поэтому Э. быва-
ют вертик. или горизонт. По типу осадит,
электродов Э. делят на пластинчатые и
трубчатые. Осн. конструкт, типы Э. —
горизонт, пластинчатый и вертик. трубча-
тый. Э. названных типов может использо-
ваться как мокрый или сухой улавлива-
тель аэрозольных частиц.
Э. предназначены для высокоэф-
фект.очистки газов от твердых и туманооб-
разных примесей, выделяющихся при тех-
нологич. процессах (сушка, обжиг, агло-
мерация, сжигание топлива и т.д.). Э. на-
ходят все более широкое применение для
очистки воздуха в системах аспирации. Э.
очищают газы от пыли с частицами разме-
ром 0,01—100 мкм при tr < 400—450°С.
Сопротивление их достигает 150 Па. За-
траты электроэнергии составляют 0,36—
1,8 МДж на 1000 м3 газа. Эффективность
работы Э. зависит от свойств частиц и газа,
скорости и равномерности распределения
очищаемого потока в сечении фильтров и
т.д. Чем выше напряженность поля и мень-
ше скорость газа, тем лучше улавливаются
частицы.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИ-
СТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
СТОЧНЫХ ВОД — очистка, осуществля-
емая посредством анодных и катодных
реакций окисления и восстановления рас-
твор. в воде в-в; реакций между ионами
металлов, переходящих в воду в результа-
те электролитич. растворения металлич.
анода, и ионами раствор, в воде в-в;
сорбции раствор, в-в гидроксидами метал-
лов,^разующимися при электролизе; ко-
агуляции высокодисперсных в-в; фло-
тации взвеш. и плавающих частиц газами,
выделяющимися на катодах и т.д.
Комбиниров. действие этих процессов
приводит к удалению из сточных вод рас-
твор. и диспергиров. в-в. Э.о.п.с.в. в ряде
случаев имеет преимущества перед обра-
боткой сточных вод хим. реагентами и др.
физ.-хим. способами, т.к. позволяет
извлечь из воды ценные хим. продукты и
металлы, значительно упростить техно-
логич. схему очистки, уменьшить
производств, площади, необходимые для
размещения очистных сооружений.
Эффект очистки производств, сточных вод
зависит от их исходного хим. состава (pH,
общее содержание минер, солей), приме-
няемых электродов и расстояния между
ними, плотности тока, уд. расхода
электричества, интенсивности пере-
мешивания в процессе электролиза, темп-
ры. Эффект очистки возрастает в случае
разделения анодного и катодного прост-
ранств полупроницаемыми диафрагмами
из различных материалов. Применение
Э.о.п.с.в. наиболее целесообразно при
относительно высокой их электропровод-
ности, обусловленной наличием в сточных
водах минер, к-т, щелочей или солей (при
значениях pH сточных вод, лежащих в
нейтр. области, их общее солесодержание
должно составлять не менее 0,3 г/л).
Электрохим. способы очистки сточ-
ных вод, основан, на анодном окислении
или катодном восстановлении содер-
жащихся в них органич. и неорганич. в-в,
могут применяться на локальных установ-
ках при относительно небольших расходах
воды. В нашей стране электрохим. спосо-
бы применяют для очистки сточных вод от
цианидов на предприятиях машиност-
роит. и металлообрабат. профиля, для уда-
ления красителей и поверхностно-
активных в-в из сточных вод предприятий
легкой пром-сти и предприятий по произ-
ву товаров бытовой химии, а также для
электрохим. извлечения меди и др. цвет-
ных, а также драгоц. металлов из высоко-
и малоконцентриров.сгочных вод. В пос-
леднем случае для извлечения драгоц. и
цветных металлов применяют объемно-
пористые катодные материалы в виде уг-
леграфитовых волокон. Известны элект-
рохим. методы очистки сточных вод
предприятий разл. отраслей пром-сти от
фенолов, цианидов, роданидов, нитросо-
единений, этиленгликоля, 2,4-Д-к-ты,
перекисных органич. соединений,
активных азокрасителей, симазина,
цианурхлорида, серосодержащих и нек-
рых др. органич. соединений, основан, на
их анодном окислении и катодном восста-
новлении.
Электродиализная обработка сточ-
ных вод и их электролиз с применением
ионообменных мембран мотут применять-
ся для обработки как высоко-, так и мало-
концентриров. сточных вод. В этом случае
возможна регенерация ценных продуктов
из высококонцентриров. сточных вод.
Относительно высокий уд. расход элект-
роэнергии компенсируется стоимостью
регенериров. продуктов (особенно при
регенерации едкой щелочи, дорогосто-
ящих минер, кислот).
Существуют методы регенерации
серной к-ты и металлич. железа, азотной
и плавиковой к-т из отработ. р-ров, обра-
зующихся при травлении углеродистых и
легир. сталей, хромовой, фосфорной и
серной к-т из отработ. р-ров процессов
хромирования, анодирования и электро-
полирования, едкой щелочи и крис-
таллич. гидроксида алюминия из отработ.
р-ров щелочного травления изделий из
алюминиевых сплавов.
Использование электролиза для обра-
ботки малоконцентриров. сточных вод осно-
вано на их деминерализации (обес-
соливании) с повторным использованием
очищ. вод в произ-ве и попутном извлечении
из сточных вод нек-рых ценных продуктов.
Применение этого способа оправданно при
высоких требованиях к качеству сточных
вод, сбрасываемых в водоемы. Демине-
рализация сточных вод методом элект-
родиализа возможна при достаточно высо-
ком их расходе (порядка неск. сот кубомет-
ров в сутки). Осн. недостатками способа
являются относительно высокий уд. расход
электроэнергии и необходимость удаления
концентриров. р-ров минер, солей при не-
возможности их технич. использования.
Электродиализное обессоливание воды на-
ходит применение при создании замкнутых
систем водоиспользования на предприя-
тиях.
Электрокоагуляц. методы очистки
сточных вод получили наибольшее расп-
ространение по сравнению с др. элект-
рохим. методами. При электролизе сточ-
ных вод с применением анодов из листовой
стали или алюминия вода обогащается со-
ответствующими ионами, образующими
затем гидроксиды этих металлов. Под их
действием происходит процесс коагу-
ляции содержащихся в воде высо-
кодисперсных в-в, аналогичный процессу
обработки воды соответствующими со-
лями алюминия или железа. Однако в
отличие от применения солевых коагулян-
тов при электрокоагуляции вода не обо-
гащается сульфат- или хлорид-ионами,
содержание к-рых в очищ. воде
лимитируется как при сбросе ее в водоемы,
так и при повторном использовании в
системах производств, водоснабжения.
При электролизе сточных вод однов-
ременно протекают др. физ.-хим. процес-
сы: электрофорез; катодное восстанов-
ление раствор, органич. и неорганич. в-в и
их хим. восстановление ионами Fe , а
также образование катодных осадков ме-
таллов; хим. реакции между ионами Fe2+
и А13+, выделяющимися при элект-
ролитич. растворении металлич. анодов, и
нек-рыми содержащимися в воде ионами
(S2', РО1~ и др.), в результате чего обра-
зуются нерастворимые в воде соли, выпа-
дающие в осадок; флотация твердых и
плавающих частиц пузырьками газооб-
разного водорода, выделяющимися на ка-
тоде (этот процесс обычно наз. электро-
флотацйей). Кроме того, происходит
сорбция ионов и молекул раствор, в-в, а
также эмульгиров. в-в на поверхности
хлопьев гидроксидов железа и алюминия,
к-рые обладают значит, адсорбц. спосдб-
ностью, особенно в момент образования.
Эпюра циркуляционного давления 499
В отд. случаях только совместное про-
текание электрофореза и электрокоагу-
ляции обеспечивает успешную очистку
сточных вод, напр. содержащих
Эмульгиров. в-ва. Осн. область приме-
нения электрокоагуляции в сочетании с
электрофлотацией или без нее — уда-
ление из сточных вод нерастворенных вы-
сокодисперсных в-в, образующих в воде
различ. коллоидные системы. Значитель-
но уже область применения электрокоагу-
ляции для удаления из воды истинно рас-
творенных примесей. В сюн. это примеси,
образующие с ионами Fe2+ и А13+ нераст-
воримые в воде хим. соединения, выпада-
ющие в осадок, а также хромат-ионы и др.
примеси.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕН-
ЦИАЛ ВЕЩЕСТВ — кол-во энергии, вы-
деляющейся из единицы его массы; пара-
метр, позволяющий оценить принцип,
возможность и целесообразность их
использования как источников энергии.
Выражается в единицах энергии: джоулях
(Дж), или киловатт-часах (кВт-ч). При
расчетах энергетич. балансов пользуются
единицей "тонна усл. топлива" (т.у.т.);
1 т.у.т. - 29,308 ГДж. При больших объе-
мах первичной энергии используют
единицы: 1 ГДж - 1-109 Дж; 1 ПДж -
- 1*1015Дж; ЭДж- Ь1018Дж.
ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ПЕРЕРАБОТКА НИЗКОСОРТНОГО
ТОПЛИВА — хим. и термохим. перера-
ботка с целью получения высококачеств.
твердого, жидкого котельного или газо-
образного топлива. Э.п.н.т. позволяет по-
лучить из твердого топлива искусств,
жидкое моторное со свойствами бензина и
дизельного топлива, энергетич. газообраз-
ное, а также твердое с высокой теплотой
сгорания. Осн. сырьем для переработки
твердого топлива являются высоковлаж-
ные бурые угли с открытой добычей, име-
ющие выход летучих в-в 35—70%, высо-
козольные сланцы с выходом летучих в-в
50—90% и дешевые каменные угли с
открытой добычей и выходом летучих в-в
40—45% и более. Методы энерготехно-
логия. переработки твердого топлива
классифицируют: по характеру среды, в
к-рой топливо подвергается деструкции
(разложению), с нейтр. или восста-
новит. средой (пиролиз), с окислит, сре-
дой (газификация), со средой водорода
(гидрогенизация); по тепловым условиям,
при к-рых протекает деструкция, —
низкотемп-рный (до 400°С), среднетемп-
рный (400—700°С) и высокотемп-рный
(900°С и выше) процессы. Пиролиз твер-
дого топлива происходит без доступа
кислорода. В зависимости от темп-ры
процесс пиролиза подразделяют на:
бертинирование (до 300°С), полукоксо-
вание (400—600°С) и коксование (900°С
и выше). При бертинировании из твердого
топлива (угли, торф) выделяются пары и
сорбиров. его поверхностью газы (СОг,
СН4 и др.); твердое в-во топлива разлага-
ется незначительно, но его поверхность
становится более активна к процессам
окисления, теплота сгорания повышается
пропорционально уменьшению влаги и
сорбиров. газов. При темп-pax св. 300°С
начинается деструкция твердой массы
топлива, в результате распада молекул из
него выделяются летучие в-ва — жидкие
углеводородные соединения и горючие га-
зы. При полукоксовании из топлива выде-
ляются первичная смола (по свойствам
сходная с нефтью), первичные газы, со-
держащие, %: На —-10—30, СН4 — 33—
40, СОг — 5—15, СО — 5—8 с теплотой
сгорания 23—30 МДж/мэ и твердый угле-
родный остаток (полукокс) С выходом
летучих в-в 8—12%. При коксовании
происходит более глубокая деструкция не
только исходного топлива, но и первичных
продуктов его разложения. Выход жидких
углеводородов (смолы) сокращается с
10—12до 2,5—5,5%, но увеличивается до
15% выход газообразных углеводородов с
теплотой сгорания 17—19 МДж/м .
Процесс полукоксования пригоден для
произ-ва энергетич. топлива. Основанный
на нем метод высокоскоростного пиролиза
позволяет при нагреве низкосортного бу-
рого угля с теплотой сгорания
15,5 МДж/кг до 590°С получить высоко-
реакц. полукокс с теплотой сгорания 27—
28 МДж/кг, смолу — сырье для моторного
топлива с теплотой сгорания 36—
38 МДж/кг и газ с теплотой сгорания
14,5—17 МДж/м3. Пиролиз угля при
меньших темп-pax позволяет получить
энергетич. топливо — облагорож. уголь с
высокой теплотой сгорания. Процесс
произ-ва т.н. термоугля заключается в вы-
сокоскоростном нагреве угля в вихревых
камерах до 450—470°С, во время к-рого из
него выделяются вся влага и 5—8%
летучих в-в, используемых для обеспе-
чения необход. тепловых условий проте-
кания процесса. Получ. термоуголь имеет
теплоту сгорания 26,5—27 МДж/кг вме-
сто 12,5—13,8 МДж/кг в исходном угле и
является высококачеств. энергетич.
топливом.
Энерготехнология, переработку
твердого топлива в окислит, среде (возду-
хе, кислороде, водяном паре) наз.
газификацией топлива. Газификация уг-
ля — термохимия, процесс превращения
угля в горючие газы. Обычно этот процесс
ведут в среде воздуха и водяного пара,
кислорода и воздуха и в среде только водя-
ного пара, требующей подвода теплоты
для обеспечения необход. для хим.
реакции тепловых условий. Газификацию
угля проводят при атм. и повыш. дав-
лениях. Чем выше давление, тем больше в
получившемся газе водорода и меньше
оксида углерода. С повышением давления
растет произ-сть газогенераторов. Техно-
логачески газификация угля осуществля-
ется в плотном или кипящем слое, потоке.
Газификация в плотном слое ведется, как
правило, при темп-рах 1000—1200 с твер-
дым и св. 1400°С с жидким шлакоуда-
ле.нием; в кипящем слое — при темп-рах
до 1000 с твердым, а в потоке при темп-рах
св. 1500°С с жидким шлакоудалением.
Получила распространение газификация
не только сухого угля, но и водоугольных
суспензий (высококонцентриров. смеси
мелких частиц угля с водой). При
газификации угля в паровоздушной среде
получают газ с теплотой сгорания 5—6,5,
на парокислородном дутье при атм. дав-
лении — до 12,5, а под давлением 1—
2 МПа — до 16,5—17 МДж/м3. Получ. газ
обычно используют в качестве топлива в
пром-сти.
ЭНТАЛЬПИЯ ВЛАЖНОГО ВОЗ-
ДУХА (от греч. entalpo — согреваю) — уд.
теплосодержание влажного воздуха, отне-
сенное к 1 кг массы его сухой части (см.
Воздух). Измеряется в кДж/кг.
ЭПЮРА ЦИРКУЛЯЦИОННОГО
ДАВЛЕНИЯ — графич. изображение
изменения давления циркуляционного по
длине магистралей системы водяного
отопления. Э.ц.д. строится в процессе
гидравлического расчета системы отоп-
ления по способу уд. линейных потерь дав-
ления после расчета осн. (при тупиковом
движении воды в магистралях) или двух-
трех циркуляц. колец (при попутном
движении воды в магистралях). При пост-
роении Э.ц.д. падение давления по длине
каждого участка магистралей условйо
считается равномерным.
На схеме приведена Э.ц.д. для
вертик. однотрубной системы водяного
отопления с тупиковым движением воды
в магистралях. По горизонтали нанесены
длины участков магистралей и отмечены
номера стояков системыотопления (1—
Эпюра циркуляционного давления в системе
отопления с тупиковым движением воды в
магистралях
1—7 — номера стояков
500 Эпюры избыточного давления воздуха на поверхность ограждения
Эпюра циркуляционного давления в двухтруб-
ной системе отопления с попутным движением
воды в магистралях
1—7 — номера стояков
7). По вертикали откладываются потери
давления на участках подающих (на схеме
сверху) и обратных (на схеме снизу)
магистралей и потери давления на всех
участках стояка, входящего в осн. цирку-
ляц. кольцо (стояк 7). Общие потери дав-
ления в стояке . выражаются вертик.
отрезком 7—7’. По Э.ц.д. выявляются рас-
полагаемые разности давлений в точках
присоединения к магистралям промежут.
стояков, входящих в еще не рассчит. вто-
ростеп. циркуляц. кольца системы (напр.,
разность давлений между точками 3 и 3'
для стояка 3). Результаты гидравлич. рас-
чета промежут. стояков также наносятся
на Э .ц.д., чтобы установить степень увязки
располагаемых и потерянных давлений
(допуст. невязка при расчете 15%). На
схеме показаны, напр., точка 3", связ. с
потерями давления в стояке 3, и невязка
давлений, выраженная отрезком 3"—3'.
Показано также, что потери давления в
циркуляц. кольцах разл. длины, как
правило, при расчете способом уд. линей-
ных потерь неодинаковы. Штрихпунк-
тирными линиями изображена "идеаль-
ная" Э.ц.д., необходимая для равномерно-
го и устойчивого распределения тепло-
носителя между отд. стоякамилДля полу-
чения такой эпюры следует значительно
увеличить потери давления в стояках
(рекомендуется до величины не менее
70% общих потерь давления в циркуляц.
кольцах без учета потерь давления на
общих участках магистралей) и
уменьшить потери в магистралях.
На схеме приведена Э.ц.д., характер-
ная для вертик. двухтрубной системы
отопления с попутным движением воды в
магистралях. Э.ц.д. для такой системы
строится не только для того, чтобы по-
лучить располагаемое давление цирку-
ляц. в точках присоединения к магистра-
лям промежут. стояков, но и для того, что-
бы убедиться в отсутствии "обратной"
циркуляции воды в отд. стояках. Э.ц.д. в
двухтрубной системе построена после
гидравлич. расчета трех циркуляц. колец
через средний, ближний и дальний от
теплового пункта стояки (показаны не-
вязки расчета 4'—4" и 4—4").
Относительно незначит. потери давления
в стояках (вертик. отрезки 1—Г, 2—2" и
т.д.) характерны для двухтрубной систе-
мы. Циркуляц. давление в подающей
магистрали всегда должно быть больше,
чем в обратной. Обратное соотношение
давления в магистралях вызовет цирку-
ляцию охлажденной воды через
отопительные приборы — "обратную"
циркуляцию. Это недопустимое явление
станет возможным, напр., в стояке 2, если
давление в точке 2* обратной магистрали в
результате ошибочного выбора диаметра
ее двух участков, прилегающих к точке 2‘,
повысится до давления в точке 2", или в
стояке б, если давление в точке 6 подаю-
щей магистрали понизится до давления в
точке б". На схеме пунктиром показано
изменение давления в участках магистра-
лей, вызывающее "обратную" цирку-
ляцию воды через отопит, приборы стоя-
ков 2 и б.
Как отмечено выше, для надежного
сохранения расчетной пропорциональ-
ности распределения воды между стоя-
ками в течение отопительного сезона,
т.е. для обеспечения тепловой ус-
тойчивости системы отопления, потери
давления в стояках (или ветвях) должны
преобладать. Э.ц.д. при относительно
низких потерях давления в магистралях и
высоких потерях в стояках схематично
показана штрихпунктирными линиями.
Если подобный вид сравнительно легко
придать Э.ц.д. вертик. однотрубной систе-
мы отопления многоэтажного здания,
уменьшая диаметр стояков, то в двухтруб-
ной системе для этого потребуется
увеличить гидравлич. сопротивление под-
водок к отопительным приборам путем
установки на подводках регулирующих
кранов с дросселирующим устройством.
Последнее, кроме того, способствует
повышению вертик. тепловой ус-
тойчивости двухтрубных стояков.
ЭПЮРЫ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВ-
ЛЕНИЯ ВОЗДУХА НА ПОВЕРХ-
НОСТЬ ОГРАЖДЕНИЯ — граф, изобра-
жение избыт, давления воздуха на поверх-
ность ограждения. При построении эпюр
избыточного давления снаружи или
внутри помещения вводят усл. ноль дав-
ления воздуха на ограждения (единый для
рассматриваемого здания). Выбор услов-
ного ноля определяет конфигурацию эпюр
давления. Известные способы представ-
ления избыт давления воздуха на поверх-
ности ограждений предложены П.Н. Ка-
меневым, В.В. Батуриным, В.Х. Фрибе
(т.н. "нейтральной зоны") и МИСИ. Поел,
способ позволяет унифицировать
конфигурацию эпюр для большинства
типов зданий для любых соотношений вет-
ровых и гравитац. сил.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ МИКРО-
КЛИМАТА — совокупное Свойство
системы, определяющее меру оптималь-
ности принятого ее решения, совместно
учитывающее свойство обеспеченности,
надежности, управляемости (ус-
тойчивости) и технико-экономич. целесо-
образности (в т.ч. в части ущерба
производств., сан.-техн, и экономии.).
Э.с.к.м. является вероятностно-де-
терминир. показателем.
501
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Абонентский ввод 7
Абсорбенты и адсорбенты 8
Абсорбер 8
Аварийно-восстановительная служба системы
теплоснабжения 8
Автоматизация 8
Автоматизация биологической очистки сточных вод 8
Автоматизация насосных станций теплоснабжения 9
Автоматизация насосных установок водоснабжения
и канализации Л
Автоматизация очистки природных вод 13
Автоматизация подпитки 15 1
Автоматизация систем вентиляции
и кондиционирования воздуха 16
Автоматизация систем теплоснабжения 17
Автоматизация тепловых пунктов 19
Автоматизация физико-химической очистки
сточных вод 21
Автоматизированная система диспетчерского
управления централизованным теплоснабжением
(АСДУЦТ) 22
Автоматизированная система управления
предприятием централизованного теплоснабжения
(АСУПЦТ) 23
Автоматизированная система управления тепловым
и воздушным режимами здания 24
Автоматизированная система управления техно-
логическими процессами газоснабжения (АСУТПГ) 24
Автоматизированная система управления техно-
логическими процессами централизованного
теплоснабжения (АСУТПЦТ) 24
Автоматизированная система управления
централизованным теплоснабжением (АСУЦТ) 25
Автоматика безопасности газовых приборов 25
Автоматика коммунально-бытовых газовых агрегатов 26
Автоматическое включение резерва (АВР) 28
Адсорбер 28
Аккумулятор-теплообменник 28
Аккумулятор теплоты 29
Активная система солнечного отопления 29
Активный ил 30
Алгоритм проектирования здания 31
Алгоритм системы кондиционирования
микроклимата 32
Анализаторы качества природных и сточных вод 32
Анаэробная стабилизация осадков 32
Анаэробный ил 33
Антикоррозионная защита металлов 34
Антикоррозионная защита теплопроводов 34
Антрацит 35
Аппараты тепломассообмена пенные 35
Арматура на трубопроводах 35
Аспирационная установка 40
Аспирационное укрытие 40
Аспирация 40
Аспирация оборудования 40
Атмосферная труба 41
Атомные источники теплоты 41
Аэратор 41
Аэратор комбинированный 42
Аэрация зданий 42
Аэрация сточных вод 42
Аэрация механическая сточных вод 43
Аэрация пневматическая сточных вод 44
'Аэробная стабилизация осадков 45
Аэродинамика 45
Аэродинамика здания 46
Аэродинамика промышленной площадки 46
Аэродинамика систем вентиляции 46
Аэродинамическая труба 47
Аэродинамический расчет котельной установки 48
Аэрожелоб 48
Аэрозоли 48
Аэрозольтранспорт 48
Аэротенк 48
Аэротенк башенный 49
Аэротенк-вытеснитель 49
Аэротенк двухступенчатый 49
Аэротенк-осветлитель 50
Аэротенк-отстойник 50
Аэротенк продленной аэрации 50
Аэротенк противоточный 50
Аэротенк-смеситель 51
Аэротенк с рассредоточенным впуском сточных вод 51
Аэротенк шахтный 52
Багорный насос 53 ”
Байпасирование воздуха 53
Байпасная панель 53
Бак конденсатный 53
Бак расширительный 53
Бак-сепаратор 54
Баки-аккумуляторы в системе горячего
водоснабжения 55
Баллоны для сжиженного газа 55
Барабан котла 55
Барабанно-шаровая мельница 56
Барабанный котел 56
Барботажная промывка пара 56
Барботирование 56
Батарейный циклон 56
Бачок смывной 56
Бесканальпая прокладка теплопроводов 57
Бескомпрессорная система кондиционирования
воздуха 58
Бидэ-55
Биоконтактор 58
Биологический пруд 58
Биопленка биофильтра 59
Биосорбер 59
Биотенк 60
Биотопливо 61
Биофильтр 61
Биофильтр погружной 62
502
Биофильтр с объемной загрузкой 63
Биофильтр с плоскостной загрузкой 63
Биофильтр-стабилизатор 64
Бифилярная (двухпоточная) система отопления 64
Блок тепломассообмена 64
Брызгальный бассейн 64
Бурый уголь 65
Вакуум-насос 66
Вакуум-фильтр барабанный 66
Вакуумная пылеуборка 66
Ванна купальная 67
Вариатор частоты вращения ременный 67
Веерная приточная струя 67
Вентилятор диаметральный 68
Вентилятор осевой 68
Вентилятор радиальный 70
Вентиляторный агрегат 71
Вентиляционная система 71
Вентиляция 72
Вентиляция аварийная 73
Вентиляция естественная 73
Вентиляция искусственная 73
Вентиляция местная 73
Вентиляция общественных зданий 74
Вентиляция производственных зданий 75
Верхняя зона помещения 76
Ветвь системы отопления 76
Ветровое давление на поверхности здания 76
Взаимодействие приточных струй 76
Взрывной клапан 76
Взрывоопасная воздушная смесь 77
Вибрационная очистка котла 77
Вибрация 77
Виброизоляция 77
Вихревая топка 77
Влагоемкость материала 77
Влагообмен 77
Влагопередача нестационарная 77
Влагопередача стационарная 78
Влагопроводность 78
Влагосодержание воздуха 79
Влагосодержание материала 79
Влажность материала 79
Внутренние газопроводы 79
Вода 80
Водный режим котла 81
Водо-водяные подогреватели 81
Водогрейный котел 83
Водозабор 84
Водозабор горизонтальный 84
Водозабор лучевой 85
Водозабор поверхностных вод 86
Водозабор подземных вод 87
Водоподогреватели в системе теплоснабжения 87
Водоприемник 88
Водопровод 89
Водораспределительная система биофильтра 89
Водотрубный котел 90
Водяное отопление 90
Водяной экономайзер 94
Воздух 94
Воздуховод 95
Воздуховод перфорированный 95
Воздуховод равномерного всасывания воздуха 95
Воздуховод равномерной раздачи воздуха 96
Воздуходувка 96
Воздухонагреватель 97
Воздухонагреватели зональные 97
Воздухонагреватели первого и второго подогрева 97
Воздухообмен 97
Воздухообмен неорганизованный 98
Воздухоотводчик 98
Воздухоохладитель 98
Воздухоподогреватель 99
Воздухопроницаемость ограждений 100
Воздухораспределитель 100
Воздухосборник 100
Воздушная завеса 100
Воздушная прослойка 101
Воздушная труба 101
Воздушное отопление 101
Воздушно-тепловая завеса 103
Воздушный баланс 103
Воздушный душ 103
Воздушный клапан конвектора 104
Воздушный кран 104
Воздушный режим здания 104
Вредные выделения 104
Время капиллярного всасывания 105
Всасывающий факел 105
Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) 105
Вытяжная вентиляционная установка 105
Вытяжная воронка 105
Вытяжной зонт 106
Вытяжной шкаф 106
Газобаллонная установка 107
Газовая плита 107
Газовая сеть 108
Газовые контактные воздухоподогреватели 108
Газовые приборы для жилых зданий 109
Газовый камин 109
Газовый контактно-поверхностный водонагреватель 109
Газовый контактный теплообменник ПО
Газовый проточный водонагреватель 111
Газогорелочное устройство 1J.2
Газогорелочное устройство для промышленных
печей 112
Газонаполнительная станция 113
Газообразное топливо 113
Газорегуляторная станция (ГРС) 114
Газорегуляторные пункты (ГРП) и газорегуляторные
установки (ГРУ) 115
Газоснабжение 116
Газоход 116
Газы 116
Гарнитура котлоагрегата 116
Гелиоустановка 116
Геотермальная вода 118
503
Геотермальная скважина 118
Геотермальная установка 118
Геотермальное отопление 118
Геотермальное теплоснабжение 119
Геотермальные тепловые сети 120
Гигрограф 120
Гигрометр 120
Гидравлическая устойчивость тепловых сетей 120
Гидравлический затвор 121
Гидравлический лоток 121
Гидравлический расчет внутренних газопроводов 121
Гидравлический расчет газовых сетей 122
Гидравлический расчет системы отопления 123
Гидравлический расчет системы парового
отопления 123
Гидравлический расчет тепловых сетей 124
Гидравлический режим тепловых сетей 124
Гидравлический режим тепловых сетей открытых
систем теплоснабжения 126
Гидравлический удар 127
Гидроаппарат системы Москалькова 127
Гидрозолошлакоудаление. 127
Гидромуфта 127
Гидрообеспыливание оборудования 128
Гидроциклон 128
Гидроциклон многоярусный 128
Гидроциклон напорный 129
Гидроциклон открытый 130
Гидроциклон-фильтр 130
Гидроциклон-флотатор 131
Гладкотрубный отопительный прибор 131
Глубокая очистка от нефтепродуктов сорбцией 131
Годовой график продолжительности спроса тепловых
нагрузок 131
Годовой расход газа 132
Годовые расходы теплоты 133
Горелка атмосферная 133
Горелка газовая 134
Горелка газовая на котлоагрегатах 136
Горелка газовая рекуперативная 137
Горелка газовая скоростная 138
Горелка газовая струйно-стабилизаторная 138
Горелка газовая туннельная 139
Горелка газовая турбулентного смешения 140
Горелка газомазутная 141
Горелка инфракрасного излучения 142
Горелка пылеугольная 143
Горелка форкамерная 144
Городская система газоснабжения 145
Горючие сланцы 146
Гравитационное давление на ограждения здания 146
Гравитационное отопление 146
Градирня 147
Градусо-сутки 147
Граничные условия 147
Графики потребления теплоты в системах
теплоснабжения 148
Графики температур 148
Графики температур и расходов воды в открытых
системах теплоснабжения 150
Грейфер 152
Грохот 152
Грязевик 152
Давление гидродинамическое 153
Давление гидростатическое 153
Давление циркуляционное 153
Дамба 153
Двухканальная система кондиционирования
воздуха 153
Двухпоточная система отопления 153
Двухступенчатого испарительного охлаждения система
кондиционирования воздуха 153
Двухтрубная система отопления /5.3
Деаэратор 154
Деаэрация 155
Дежурное отопление 155
Действительная концентрация аэросмеси 155
Дефторирование воды 155
Децентрализованная система горячего
водоснабжения 156
Децентрализованная система теплоснабжения 156
Джоуля-Ленца закон 156
Диаграмма I-d влажного воздуха 156
Диаграмма 157
Динамика давления в системе отопления 157
Дисбаланс воздуха 159
Диспетчерское управление теплоснабжением 159
Диффузия водяного пара 159
Диффузор 159
Дозатор 160
Дренаж сооружений /60
Дренажная линия системы отопления 160
Дробеочистительная установка 160
Дробилка 161
Дросселирующая шайба 161
Дроссель-клапан 161
Дроссельный вентиль 161
Дутьевой вентилятор 161
Дымовая зона 161
Дымовая труба 161
Дымовая труба отопительной печи 162
Дымообороты печи 162
Дымосос 162
Дымы 162
Емкостный газовый аппарат 163
Жалюзи 164
Жаротрубный котел 164
Жидкое котельное топливо 164
Заглушка 165
Загрузочное устройство 165
Загрузочный материал биофильтра 165
Загрязнители атмосферы 165
Закрученная приточная струя 166
Закрытая система теплоснабжения 166
Замораживание осадков 167
Замораживание — оттаивание осадков
природных вод 167
504
Заслонка воздушная 168
Затекание воды в отопительный прибор 168
Затухание и запаздывание 169
Защита водозаборов от наносов 169
Защита водозаборов от шуги 170
Защита воздушного бассейна от загрязнения 170
Защита тепловых сетей 172
Защищаемое помещение 172
Здание с эффективным использованием энергии 172
Зерновая характеристика угля 172
Змеевик отопительного прибора 172
Зола 172
Золоотвал 172
Золоудаление 172
Золоулавливание 172
Золоуловители 172
Зольник котла 173
Зольник печи 174
Зона дыхания 174
Зона санитарной охраны 174
Зона системы отопления 174
Идентификация математической модели теплового
и воздушного режимов здания 175
Избыточное давление воздуха 175
Известегасильное оборудование 175
Известковое хозяйство 175
Измерение давления, расхода и уровня жидкости 176
Измерение расхода газа 177
Изоляция газопроводов 178
Изотермическая приточная струя 178
Изоэнтальпийный процесс 178
Иловые площадки 178
Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) 179
Инжектор 179
Интегрированная автоматизированная система управ-
ления централизованным теплоснабжением
(ИАСУЦТ) 179
Инфильтрация воздуха через ограждения 179
Ионизация воздуха 179
Ионообменное обессоливание природных вод 180
Иррегулярный режим 181
Искусственное Топливо 181
Испаритель 182
Испаритель сжиженных газов 182
Испарительная установка 183
Испарительное охлаждение воздуха 183
Исполнительные механизмы 183
Испытание системы вентиляции 184
Испытания и наладка вентиляционных систем 184
Источник теплоты при теплонасосном отоплении 184
Источники теплоты систем теплоснабжения 184
Источники холода для систем кондиционирования
воздуха 186
Источники энергии 187
Кавитация 188
Калач 188
Калорифер 188
Каменный уголь 189
Камера орошения 189
Камерная топка 189
Камеры тепловых сетей 190
Камин 191
Канал 191
Канал воздушного отопления 191
Канализационная сеть 191
Канализационный коллектор 191
Капиллярное всасывание воды 191
Каплеуловитель 192
Каптаж 192
Каркас котла 192
Каталитический реактор 193
Квартирное отопление 194
Керамическая насадка излучателя 194
Клапан 194
Клатраты 196
Коагулирование 196
Коагулянты 197
Коагуляция 198
Коагуляция контактная 198
Количество теплоты 198
Коллектор системы отопления 198
Коллектор солнечной энергии 198
Коллекторы городские 199
Колодец шахтный 200
Колонка 201
Колонка водогрейная 201
Колосниковая решетка 201
Комбинированная система кондиционирования
микроклимата 201
Комбинированное отопление 201
Компактная приточная струя 202
Компенсатор теплопроводов 202
Компенсаторные ниши 203
Компенсация температурных удлинений
теплопроводов 203
Компостирование осадков 203
Компрессор 204
Комфортные условия в помещении 204
Конвейер 205
Конвективная воздушная струя 205
Конвективное отопление 205
Конвективно-лучистый теплообмен на поверхности 205
Конвективный теплообмен 205
Конвектор 206
Конвекция 207
Конвекция вынужденная 207
Конвекция естественная 207
Конвекция свободная 207
Конвекция смешанная 208
Конгруэнтное плавление 208
Конденсат 208
Конденсатный насос 208
Конденсатопровод 208
Конденсатор 209
Конденсатор в системе теплонасосного отопления 209
Кондиционер 209
Кондиционирование воздуха 210
Контейнерный пневмотранспорт 210
505
Контрольно-измерительные приборы 210
Конфузор 212
Концентратор солнечного излучения 212
Концентрационные границы зажигания газа 212
Коррозионная стойкость 212
Коррозионный ингибитор 212
Коррозионный пассиватор 212
Коррозия 212
Коррозия-крекинг 212
Коррозия металлов 212
Коррозия металлов избирательная 213
Коророзия металлов межкристаллитная 213
Коррозия металлов транскристаллитная 213
Коррозия металлов химическая 213
Коррозия металлов электрохимическая 214
Коррозия-питтинг 214
Котел-утилизатор 214
Котел чугунный 214
Котельная 214
Котельная установка 215
Котлоагрегат 216
Котловая вода 217
Коэффициент воздухообмена 217
Коэффициент воздухопроницания ограждений 217
Коэффициент избытка воздуха 217
Коэффициент обеспеченности 217
Коэффициент облученности 218
Коэффициент орошения 218
Коэффициент полезного действия котла 218
Коэффициент расхода 218
Коэффициент сопротивления движению аэросмеси 218
Коэффициент теплопередачи отопительного
прибора 218
Коэффициент теплопоглощения ограждения 219
Коэффициент теплоусвоения материала 219
Коэффициент теплоусвоения поверхности
ограждения 219
Коэффициент угловой луча процесса 219
Коэффициент эффективности 219
Кран мостовой 219
Кран смывной 221
Кратность воздухообмена 221
Крестовина вентиляционная 221
Кристаллизация 222
Лебедка 223
Локализация холодного тока воздуха 223
Луч процесса 223
Лучистое отопление 224
Лучистый теплообмен 224
Лучистый теплообмен поверхности 224
Магистраль системы отопления 225
Мазут 225
Мазутное хозяйство 225
Математическая модель теплового и воздушного
режимов здания 226
Материалопровод 226
Мельница 226
Мембранный привод регулирующего органа 227
Местная вытяжная вентиляция 227
Местная приточная вентиляция 227
Местная пылеуборочная установка 227
Местное отопление 228
Местное воздушное отопление 228
Местное панельно-лучистое отопление 228
Местный отсос 228
Местный тепловой пункт 228
Метантенк 228
Метод конечных разностей 230
Метод электротепловой аналогии 230
Методы управления микроклиматом в зданиях 231
Механизмы влагопереноса 231
Мешалка 232
Микроклимат помещения 232
Микроманометр 232
Микрофильтр 233
Многозональная система кондиционирования
воздуха 233
Мойка кухонная 233
Мокрые пылеуловители 234
Монтаж вентиляционных систем 234
Мультициклон 235
Мусоросжигательный завод 235
Нагрев воздуха 237
Надежность распределительных систем
газоснабжения 237
Надежность систем теплоснабжения 238
Направляющий аппарат 240
Насадок 241
Насосная повышающая установка 241
Насосная повышающая установка 241
Насосная станция 243
Начальное условие 244
Незамерзающая влага в материалах 244
Неизотермическая приточная струя 244
Нейтрализация и очистка от тяжелых металлов
производственных сточных вод 245
Неподвижные опоры 246
Непрерывный нагрев (охлаждение) тел 246
Непроходные каналы тепловых сетей 247
Нефтеловушка 247
Нитка 248
Обвязочные газопроводы на котлах и печах 249
Обдувка котла 249
Обдувочные аппараты котлов 249
Обезвоживание осадков природных вод 250
Обезвоживание осадков сточных вод 250
Обеззараживание воды озоном 250
Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами 251
Обеззараживание воды хлором 252
Обеззараживание осадков сточных вод 253
Обеззараживание природных и сточных вод 254
Обескремнивание воды 254
Обеспеченность расчетных условий 255
Обессоливание воды 255
Обессоливание воды обратным осмосом 255
Обмуровка котла 257
О0орудование газопроводов 258
506
Оборудование ионообменных установок 259
Обработка воздуха 261
Обработка природного газа 261
Обратная закачка геотермальной воды 261
Общий теплообмен в помещении 261
Общий теплообмен на поверхности в помещении 262
Объекты управления с распределенными
и сосредоточенными параметрами 262
Огнеупорность 262
Ограждение с прозрачной теплоизоляцией 262
Однотрубная система водяного отопления 263
Озонатор 265
Окситенк 265
Опреснение воды 266
Опреснение воды электродиализом 266
Опреснение и обессоливание воды дистилляцией 267
Опрокидывание циркуляции 268
Организация воздухообмена 269
Осадки городских и производственных сточных вод 269
Осадки природных вод 269
Осветлитель воды 271
Осветлитель контактный 271
Осушка воздуха 271
Осушка воздуха сорбционная 271
Осушка паропровода 272
Отверстие приточное аэрационное 272
Отвод 272
Отвод продуктов сгорания от газовых приборов 272
Отделитель 273
Открытая система теплоснабжения 273
Относительная влажность воздуха 274
Относительный потенциал влажности 274
Отопительная панель 275
Отопительная печь 276
Отопительно-вентиляционный агрегат 277
Отопительные газовые печи 277
Отопительный агрегат 278
Отопительный котел 279
Отопительный прибор 279
Отопительный сезон 280
Отопление 280
Отсос воздуха боковой 281
Отсос воздуха бортовой 281
Отсос воздуха витринный 282
Отсос воздуха кольцевой 282
Отстаивание воды 283
Отстойник 283
Отстойник вертикальный 283
Отстойник горизонтальный 284
Отстойник радиальный 285
Отстойник с вращающимся устройством для
распределения и сбора воды 286
Отстойник тонкослойный 287
Отступка 288
Охлаждающий пруд 288
Охлаждение воздуха 288
Охлаждение воздуха сухое 289
Очистка воздуха абсорбционная 289
Очистка газов и воздуха каталитическая 289
Очистка газов и воздуха конденсационными
методами 289
Очистка глубокая сточных вод малых населенных
пунктов 289
Очистка и обессоливание сточных вод ионным
обменом 290
Очистка подземных вод от соединений азота 292
Очистка природных вод и водоподготовка 292
Очистка производственных сточных вод
озонированием 294
Очистка производственных сточных вод пероксидом
водорода 295
Очистка сточных вод 296
Очистка сточных вод в районах с суровым
климатом 297
Очистка сточных вод гальванических производств 298
Очистка сточных вод индивидуальных домов 299
Очистка сточных вод кислородом 299
Очистка сточных вод малых населенных пунктов 300
Очистка сточных вод объектов с кратковременным
пребыванием людей 301
Очистка сточных вод от соединений азота 301
Очистка сточных вод с активным илом 303
Панель инфракрасного излучения 304
Панель равномерного всасывания воздуха 304
Панельно-лучистое отопление 304
Пар 305
Пар водяной 305
Пар вторичного вскипания 305
Параметры наружного климата 305
Паровая система теплоснабжения 306
Пароводяная смесь 307
Пароводяной подогреватель 307
Паровое отопление 308
Паровой котел 310
Паровой насос 311
Пароизоляция 311
Парообеспыливание оборудования 311
Пароохладитель 312
Пароперегреватель 312
Паропровод 313
Паропроницаемость 313
Пассивная система солнечного отопления 313
Патрубок для раздачи воздуха 314
Пельтье эффект 314
Пенообеспыливание оборудования 31^
Перевал 315
Передача клиноременная 315
Перекрыта печи 315
Перетекание воздуха 315
Переходные процессы теплопередачи 315
Периодический процесс нестационарной
теплопередачи 317
Песколовка 317
Печное отопление 318
Пиролиз осадков 319
Писсуар 319
Питатель пыли 320
Питательная вода 320
Питательный насос 320 '
507
Пито трубка 321
Плавление 321
Плафон для раздачи воздуха 321
Плоская приточная струя 321
Плоскопламенная горелка 321
Плотина 322
Пневматический транспорт 323
Пневмозолоудаление 325
Пневмотранспорт 325
Пневмотранспорт твердых бытовых отходов 325
Погрузчик 326
Подающие линии систем горячего водоснабжения 327
Подвертка печи 328
Подвижные опоры 328
Подводка к отопительному прибору 328
Подготовка осадков сточных вод 328
Поддон 329
Поддон душевой 329
Поддувало печи 329
Подземный резервуар 329
Подовая горелка 330
Подпиточное устройство тепловых сетей 330
Подпиточный насос 331
Подпорная шайба 331
Подъемно-транспортные машины 331
Показатель теплопоглощения помещения 331
Показатель теплоусвоения помещения 332
Поливалентные и гибридные системы 332
Политропный процесс 332
Полотенцесушитель 332
Полуограниченная приточная струя 333
Потенциал влажности 333
Поток полной теплоты 334
Поток явной теплоты 334
Предельно допустимые концентрации (ПДК) 334
Преобразователь первичный 334
Прерывистая теплоподача 334
Приборный узел системы отопления 334
Приборы динамического отопления 335
Приборы санитарно-технические 335
Принцип суперпозиции 335
Присоединение газопроводов к действующим сетям 336
Приточная вентиляционная установка 336
Приточная струя 337
Проводимость элемента системы отопления 337
Продольный профиль тепловой сети 338
Продувка котла 338
Проектирование систем центрального отопления 338
Производственное помещение 338
Пролетный пар 338
Промышленная система газоснабжения 338
Противопожарные требования к вентиляционным систе-
мам 339
Прямоточная система кондиционирования воздуха 340
Пульпонасос 340
Пульпопровод 340
Пункт сброса отработавшей геотермальной воды 340
Пылевой режим помещения 340
Пылеосадительная камера 341
Пылеприготовление топлива 341
Пылеугольная топка 342
Пылеуловитель 342
Пылеуловитель вихревой 342
Пылеуловитель инерционный 343
Пылеуловитель ротационный 343
Пыль 343
Рабочая зона 344
Рабочее место 344
Радиатор 344
Радиатор панельный 345
Радиатор секционный 345
Радиационная температура помещения 346
Разгрузочная машина МВС-4М 346
Разделка у дымовой трубы 346
Разрегулирование системы отопления 346
Раковина 346
Расход воды в тепловых сетях закрытых систем
теплоснабжения 346
Расход воды в тепловых сетях открытых систем
теплоснабжения 347
Расход теплоносителя в системе отопления 347
Расход теплоты в системах теплоснабжения 347
Расходная концентрация аэросмеси 348
Расчет газовой горелки 348
Расчет переменных режимов водоподогревателей 350
Расчетное циркуляционное давление 350
Расчетный дебит (расход) геотермального
теплоносителя 350
Расчетный расход газа 351
Ребристая труба 351
Регенеративный теплоутилизатор 352
Регенератор активного ила 352
Регенерационные растворы ионообменных
установок 352
Регенерация ионообменных смол 353
Регенерация коагулянтов 354
Регенерация сорбентов 354
Регистр 355
Регулирование вентилятора 355
Регулирование системы воздушного отопления 356
Регулирование системы кондиционирования
воздуха 356
Регулирование системы отопления 357
Регулирование теплоотдачи отопительного прибора 357
Регулируемый элеватор 357
Регулируемый электропривод насосов 358
Регулирующее устройство 360
Регулирующий клапан 360
Регулирующий клапан смешения 36О
Регулирующий орган 361
Регулярный режим 361
Регулятор давления газа 361
Регуляторы давления и расхода 363
Регулятор температуры 364
Регулятор уровня жидкости 365
Редуктор 365
Редукционно-охладительная установка 365
Редуцирование 365
Режим потребления газа 365
508
Режим работы системы кондиционирования
микроклимата 366
Рекуперативный теплоутилизатор 367
Респонс-фактор 367
Рециркуляционный воздухонагреватель 368
Рециркуляция 368
Решетка 368
Рыбозащитные устройства 369
Рыбопропускные сооружения 370
Санитарно-защитная зона 372
Санитарно-технические кабины 372
Сатуратор 372
Сборные станции типа “Ручей“ 372
Сбраживание осадков 373
Свободная приточная струя 373
Сгущение осадков 374
Секция радиатора 374
Сепаратор 374
Сепарация пара 374
Сепаратор пыли 374
Септик 375
Сжигание осадков 375
Сжиженные углеводородные газы 376
Система аспирации 376
Система водоснабжения 376
Система горячего водоснабжения 377
Система канализации 378
Система кондиционирования воздуха 379
Система кондиционирования воздуха с политропным
охлаждением 379
Система кондиционирования микроклимата 379
Система отопления 379
Система снабжения сжиженными углеводородными
газами 380
Система теплоснабжения 380
Система холодоснабжения кондиционера 381
Сито барабанное 381
Скважина 381
Сквозное проветривание помещений 382
Складирование осадков сточных вод 382
Скоба 382
Скорость веяния 382
Скорость витания 382
Скорость трогания 382
Скруббер 382
Скруббер Вентури 382
Скруббер насадочный 383
Скруббер полый 383
Скруббер тарельчатый 383
Скруббер ударно-инерционный 384
Скруббер центробежный 384
Слабонеизотермическая приточная струя 384
Слоевая топка 384
Слой резких колебаний 385
Смеситель реагентов 385
Смесительная установка системы отопления 386
Смесительный насос 387
Смешение воздуха 387
Соединительная часть к стальным трубам 387
Солемер 388
Солнечная водонагревательная установка 388
Солнечное отопление 388
Солнечно-теплонасосная система отопления 389
Солнечный дом 389
Сопротивление ограждения воздухопроницанию 389
Сопротивление паропроницанию 390
Сорбенты 390
Сорбционная очистка воды 390
Сорбция и десорбция водяного пара материалами 391
Сосредоточенная приточная струя 392
Способы гидравлического расчета систем
отопления 392
Стабилизация воды 393
Стесненная приточная струя 394
Стояк системы отопления 394
Строительная теплофизика 395
Струйный насос 395
Ступенчатое испарение 396
Сухие механические пылеуловители 396
Сцепка отопительных приборов 396
Таль 397
Твердое топливо 398
Твердые бытовые отходы 399
Телеконтроль и телеуправление теплоснабжением 399
Телемеханизация систем газоснабжения 399
Температура мокрого термометра 400
Температура плавления 400
Температура помещения 400
Температура сбросной геотермальной воды 400
Температура теплоносителя в системе отопления 400
Теория теплоустойчивости 400
Теплоаккумулирующая стена 401
Теплоаккумулирующее ограждение 401
Тепловая (температурная) волна 401
Тепловая изоляция воздуховода 402
Тепловая инерция ограждения 402
Тепловая инерция помещения 402
Тепловая мощность системы отопления 402
Тепловая нагрузка 402
Тепловая обработка осадков 402
Тепловая сеть 403
Тепловая труба 404
Тепловая устойчивость системы отопления 404
Тепловая характеристика здания 405
Тепловлажноотное состояние воздуха 405
Тепловое излучение поверхности 405
Тепловой баланс воздуха помещения 405
Тепловой баланс котлоагрегата 406
Тепловой насос 406
Тепловой пункт 407
Тепловой пункт открытой системы теплоснабжения 409
Тепловой расчет системы отопления 410
Тепловой расчет схем тепловых пунктов 410
Тепловой режим здания 412
Тепловые установки на биотопливе 413
Теплозащитные свойства ограждения 414
Теплоизбытки помещения 415
Теплоизоляционные материалы 415
509
Теплоизоляционные работы 416
Теплоизоляция 416
Тепломассообменный аппарат 416
Теплонапряженность помещения 416
Теплонасосная установка 416
Теплоноситель 417
Теплообмен 417
Теплообменный аппарат 417 ,
Теплоотдача 417
Теплопередача 417
Теплопередача нестационарная 417
Теплопередача стационарная 418
Теплопотери помещения 419
Теплопровод 419
Теплопровод системы отопления 421
Теплопроводности уравнение 421
Теплопроводность 421
Теплоснабжение 422
Теплосчетчик 422
Теплота 422
Теплота плавления 422
Теплота сгорания 422
Теплоустойчивость материала 422
Теплоустойчивость ограждения 422
Теплоустойчивость помещения 423
Теплоутилизатор с промежуточным теплоносителем 424
Теплофизические характеристики материалов 424
Теплофикационный котел 425
Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) 425
Термическая нейтрализация вредных примесей 426
Термическая сушка осадков 426
Термовлагопроводность 427
Термоводозабор 428
Термодинамическая обработка воздуха 428
Термостат 428
Техника безопасности при эксплуатации газовых
сетей 428
Тиристорное управление 428
Топка 428
Топка мазутная 429
Топливник печи 429
Топливное хозяйство 429
Топливо 430
Топливоподача 430
Торф 430
Точка росы 430
Транспортная скорость смеси 430
Трап 430
Трасса газопровода 431
Трассировка тепловых сетей 431
Тройник вентиляционный 431
Труба отопительная 432
Трубопровод 432
Трубопроводы пневмс ч порта 432
Трубы 432
Трубы и фасонные части канализационные
безнапорные 433
Тумано- и брызгоуловители 434
Туманы 434
Туннель 434
ТЭН 434
ТЭЦ 434
Тяга естественная 434
Тягодутьевое устройство 434
Тягопрерыватель 435
Увлажнение воздуха адиабатное 436
Увлажнение воздуха паром 436
Удаление из воды железа 436
Удаление из воды марганца 439
Удаление из воды метана 440
Удаление из воды сероводорода 440
Удаление из сточных вод тяжелых металлов ионным
обменом 441
Удаление из сточных вод фенолов (карбоновой к-ты)
ионным обменом 442
Удаление из сточных вод хроматов ионным
обменом 442
Удаление из сточных вод цианидов ионным
обменом 443'
Удаление ила и осадка из очистных сооружений 443
Удаление ила из вторичных отстойников 444
Удаление ила из первичных отстойников 445
Удаление осадка из песколовок 445
Удельная отопительная характеристика зданий 445
Удельная теплота сгорания 446
Удельное сопротивление фильтрации осадков 446
Указатель уровня конденсата 446
Уклон теплопровода 446
Укрытие кожуховое 447
Улавливание частиц воздуха или газов 447
Ультрафильтрация 447
Умывальник 448
Умягчение воды катионированием 448
Умягчение воды реагентами 449
Унитаз 450
Уплотнение осадков природных вод 450
Уплотнение осадков сточных вод 451
Управление тепловым и воздушным режимами
здания 452
Упругость водяного пара 452
Условное топливо 452
Установка для получения газовоздушных смесей 452
Установка заводского изготовления для очистки
сточных вод 453
Установка кондиционирования воздуха 453
Установка типа БИО 453
Установка типа Биокомпакт 453
Установка типа “Кристал л“ 454
Установка типа КУ 454
Установка типа КУТМ 455
Установка типа УКО 455
Установка типа УТК №15-15 456
Утилизация осадков сточных вод 456
Утилизация теплоты вытяжного воздуха 456
Утка 457
Факельная топка 458
Фасонная часть воздуховода 458
Фильтр 458
510
Фильтр водяной 458
Фильтр воздушный 458
Фильтр контактный 459
Фильтр намывной 459
Фильтр песчано-гравийный 460
Фильгр-прессование осадков 460-
Фильтр регулятора давления газа 462
Фильтр с зернистой загрузкой 462
Фильтр тонкой очистки воздуха 465
Фильтр тканевый 465
Фильтрующая траншея 465
Фильтрующий колодец 465
Флокулянты 466
Флокуляция 467
Флотация природных и сточных вод 467
Флотокамера 467
Флотореагенты 468
Фонарь аэрационный 469
Фонтанчик питьевой 469
Формы связи влаги 469
Форсунка 470
Фторирование воды 471
Фундамент печи 471
Футеровка 471
Характеристика гидравлического сопротивления 472
Хладагент 472
Холодильная машина 472
Холодильные аппараты термоэлектрические 472
Холодильные станции 472
Холодильные установки 472
Холодильный агент 472
Централизованная система горячего водоснабжения 473
Централизованные системы теплоснабжения 474
Центральная пылеуборочная установка 475
Центральное воздушное отопление 477
Центральное отопление 478
Центральное панельно-лучистое отопление 478
Центрально-местная система кондиционирования
воздуха 478
Центральный тепловой пункт (ЦТП) 479
Центрифугирование осадков 479
Циклон 479
Циклонная топка 480
Циркуляционные линии 480
Циркуляционные окислительные каналы 481
Циркуляционный насос 482
Циркуляция воды в котле 482
Частные потенциалы влажности 483
Чаша туалетная 483
Шанцы 484
Шахта вытяжная 484
Шахтно-мельничная топка 484
Шибер 484
Шлак топливный 484
Шлакование топок 484
Шлакоудален ие 484
Шлам 484
Штыб 485
Шумоглушитель 485
Шумопоглощение в системах вентиляции 485
Эжектор 487
Эжекционная горелка 487
Эквивалентный диаметр воздуховода 489
Эквивалентный диаметр транспортируемой частицы
материала 489
Экономайзер 489
Экономическая эффективность автоматизации
теплоснабжения 489
Эксгаустер 489
Эксплуатационная влажность 489
Эксплуатация газовых сетей 490
Эксплуатация газоиспользующих агрегатов 490
Эксплуатация систем теплоснабжения 491
Эксплуатация средств автоматизации 491
Эксфильтрация воздуха через ограждения 492
Элеватор 492
Электрическая защита газопроводов от коррозии 492
Электрическое отопление 493
Электроаккумуляционное отопление 493
Электроводяное отопление 493
Электровоздушное отопление 493
Электрокалорифер 493
Электрокамин 494
Электрокоагуляция 494
Электроконвектор 494
Электрокотел 494
Электронные автоматические регуляторы 495
Электрообеспыливание оборудования 496
Электрообои 496
Электропанель с греющим кабелем 496
Электропечь (ПЭТ) 496
Электроприбор отопительный 496
Электрорадиатор 497
Электротеплоаккумулирующая печь 497
Электротепловентилятор 497
Электротеплонасосное отопление 497
Электрофильтр 497
Электрохимическая очистка производственных
сточных вод 498
Энергетический потенциал веществ 499
Энерготехнологическая переработка низкосортного
топлива 499
Энтальпия влажного воздуха 499
Эпюра циркуляционного давления 499
Эпюры избыточного давления воздуха на поверхность
ограждения 500
Эффективность системы кондиционирования
микроклимата 500
Справочное издание
Инженерное оборудование зданий и сооружений.
Энциклопедия
Временный творческий коллектив по подготовке к изданию
энциклопедии по инженерному оборудованию
Касаткин В.А.
Аксенова П.Н.
Беликова Е.Н.
Волкова Е.В.
Горькова Т.А.
Жигачева Г.А.
Кадиев Р.И.
Кап Т.М.
Карамнова М.В.
Лаврентьева Р.Я.
Лосева Н.В.
Маркина М.Х.
НенароковаЕ.Н.
Николаева Л.Г.
Погудина С.И.
Сапегина Н.В.
Смыков С.И.
Сысоев В.П.
Тотмина Е.Б.
Федосеева О.И.
Цветкова Н.Е.
Шатерникова Н.А.
Ярославцева А.Т.
— руководитель творческого коллектива
— техническое редактирование на ПЭВМ
— набор на ПЭВМ
— инженер-экономист
— руководство редакционной подготовкой энциклопедии
— зам. руководителя творческого коллектива
— материально-техническое обеспечение
руководство подготовкой РОМ
— графическое оформление
— - техническое редактирование на ПЭВМ
— вычитка, набор на ПЭВМ
— - обеспечение полиграфического исполнения
— техническое редактирование на ПЭВМ
— • обеспечение изготовления РОМ, набор на ПЭВМ
— издательское редактирование
— ксерокопирование
— обеспечение работы электронной техники
— художественно-графическое оформление
— корректура
— руководство редакционной подготовкой энциклопедии
— техническое редактирование на ПЭВМ
— корректура
— программное обеспечение
Оригинал-макет подготовлен на ЭВМ в издательстве
Лицензия № 020441 от 28.02.92
ИБ№5829
Подписано в печать 25.03.94. Формат 84x108 1/16 Бумага офсетная
Печать офсетная Гарнитура Dutch Усл. печ. л. 53,76 Уч.-изд. л. 82,30
Тираж 5 000 экз. Изд. № АХ-3852 Заказ № 4724
Стройиздат, 101442 Москва, Долгоруковская, 23а
Полиграфическая фирма ’’Красный пролетарий” 103473, г. Москва,
ул. Краснопролетарская, 16
Издательство ‘СТРОЙИЗДАТ"
представляет серию
“РУССКОЕ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЕ ИСКУССТВО”
(в шести книгах)
Древнерусское градостроительство X-XV веков
Градостроительство Московского государства XVI-XVII веков
Петербург и новые российские города
Москва и сложившиеся русские города
Города Российской Империи второй половины XIX века
Русские города начала XX века.
Авторы серии - известные отечественные ученые: историки, археологи, искусствоведы, архитекторы -
создали поистине уникальный труд, собравший в единое целое результаты фундаментальных исследований истории
русской градостроительной культуры.
Уже увидел свет первый том - “Древнерусское градостроительство X-XV веков44 (392 стр.). Это издание
впервые представляет масштабную картину взаимопроникновения культуры и истории России, запечатленную в
особенностях возведения городов расцвета Киевского государства (Х-начала XII века), периода феодальной
раздробленности (XII-XV вв.), становления Московского централизованного государства (конец XV в.). Богатейший
видовой ряд книги знакомит читателя с основой застройки величественного Киева, Новгорода, Владимира, Суздаля и
других древних городов мотущественной Киевской Руси - с часовнями, церквями, храмами, скитами и монастырями.
Недавно вышел из печати и второй том - “Градостроительство Московского государства XVI-XVII
веков.44 (317 стр.), рассказывающий о крепостном строительстве, композиционной застройке русских городов периода
становления династии Романовых, расцвета Московского государства и освоения Западной и Восточной Сибири (XV-
начала XVII вв.). Развитие столицы, центров православия, торговых, ремесленных и промысловых городов,
строительство городов на Среднем и Нижнем Поволжьи, на Урале и Приуралье, в Сибири, городов-крепостей по
засечным чертам в центральной части Московской Руси авторы рассматривают как неотъемлемую и основную часть
истории и культуры России. Значение эиа эпох в развитии нашей страны трудно переоценить.
Совсем скоро читатели познакомятся и с третьим томом - “Петербург и новые российские города44.
Историю Российской Империи авторы прослеживают в градостроительной традиции новых, закладываемых на
присоединяемых землях городов, русских ршулярных городов - городов-крепостей, городов-портов, городов-заводов.
Центром и образцом стал для них величественный Санкт-Петербург, облик которого явился результатом сочетания
самобытных традиционалистских русских и передовых западноевропейских градостроительных тенденций. Именно ему
отведено центральное место третьего тома.
Несомненный интерес вызовет четвертый том, повествующий о Москве и сложившихся русских городах
конца XVIII - второй половины XIX века. Рассказ о значительном обновлении, особенно после пожара 1812 года,
древней столицы дополняется подробным описанием реконструкции и перепланирования старинных русских городов,
Структура которых совершенствовалась в соответствии с социальными и экономическими изменениями в Российском
обществе.
По мере выпуска в свет, эти и все последующие книги серии “Русское градостроительное
искусство44 можно приобрести непосредственно в самом издательстве,
в отделе Маркетинга по адресу:
101442 Москва, Долгоруковская ул., 23-а (ст.м.Новослободская);
тел. 258-62-55; факс 258-79-00.
А также в фирменном магазине Стройиздата - в ‘'Книжной лавке архитектора44
на улице Рождественка, 11 (ст.м. Кус _ецкий Мост).