1. Современные требования, предъявляемые к отопительным приборам

Отопительные приборы являются основным элементом системы отопления и должны отвечать определенным теплотехническим, санитарно-гигиеническим, технико-экономическим, архитектурно-строительным и монтажным требованиям.

Теплотехнические требования заключаются в основном в том, что отопительные приборы должны хорошо передавать теплоту от теплоносителя (воды или пара) отапливаемым помещениям, т.е. чтобы коэффициент теплопередачи их был как можно выше, не менее 9— 10 Вт/(м2-К), учитывая, что для современных конструкций отопительных приборов он находится в пределах 4,5—17 Вт/(м2-К).

Санитарно гигиенические требования, предъявляемые к отопительным приборам, заключаются в том, чтобы конструкция и форма (вид) их поверхности не приводили к скоплению пыли и позволяли ее легко удалять.

Технико-экономические требования следующие: минимальная заводская стоимость; минимальный расход металла; соответствие конструкции прибора требованиям технологии их массового производства; секционность, позволяющая компоновать прибор с требуемой площадью поверхности нагрева.

Критерием для теплотехнической и технико-экономической оценки металлических отопительных приборов служит тепловое напряжение металла прибора М, Вт/(кг-К), что представляет отношение величины теплового потока прибора при разности средних температур поверхности прибора и окружающего воздуха помещения в 1С, отнесенной к мacсe металла прибора:

M= Qnp /G t (8.1)

где Qnp — количество теплоты, отдаваемой прибором, Вт; G — масса прибора, кг; А/ — разность средних температур поверхности прибора и окружающего воздуха (tПр—tв).

Чем больше тепловое напряжение металла отопительного прибора, тем он выгоднее. Современные приборы работают с тепловым напряжением металла 0,19— 1,6 Вт/(кг-К).

Архитектурно-строительные требования включают сокращение площади, занимаемой отопительными приборами, и обеспечение их приятного внешнего вида. Для выполнения этих требований отопительные приборы должны быть компактны, с легкодоступной для осмотра и очистки от пыли поверхностью, должны соответствовать интерьеру помещения.

Монтажные требования отражают прежде всего необходимость повышения производительности труда при изготовлении и монтаже отопительных приборов. Конструкция их должна благоприятствовать автоматизации производства и быть удобной в монтаже. Приборы должны быть прочными, удобными для транспортировки и монтажа, а их стенки паро- и водонепроницаемыми, температуроустойчивыми.

Большое многообразие видов и типов отопительных приборов объясняется тем, что всем рассмотренным требованиям одновременно удовлетворить очень сложно.

2. Виды и конструкции отопительных приборов и их технико-экономические показатели

Отопительные приборы, применяемые в системах центрального отопления, подразделяются: по преобладающему способу теплоотдачи — на радиационные (подвесные панели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью и ребристые трубы); по виду материала — на приборы металлические (чугунные из серого чугуна и стальные из листовой стали и стальных труб), малометаллические (комбинированные) и неметаллические (керамические радиаторы, бетонные панели с заделанными стеклянными или пластмассовыми трубами или с пустотами, вообще без труб и др.); по характеру внешней поверхности — на гладкие (радиаторы, панели,гладкотрубные приборы), ребристые (конвекторы, ребристые трубы, калориферы).

Рассмотрим основные виды отопительных приборов, широко используемых в жилых, общественных и производственных зданиях.

2.1 Радиаторы чугунные и стальные штампованные

Промышленность выпускает секционные и блочные чугунные радиаторы. Секционные радиаторы собирают из отдельных секций, блочные — из блоков в две — четыре секции. Секции радиаторов, в зависимости от числа вертикальных каналов, подразделяют на одно-, двух- и многоканальные. В СССР изготовляют главным образом двухканальные секции, так как они лучше отвечают санитарно-гигиеническим требованиям.

Отдельные блоки или секции соединяют между собой посредством ниппелей из ковкового чугуна, имеющих наружную правую и левую резьбу и внутри два выступа для ключа. Ниппели ввертывают одновременно вверху и внизу в две секции или в два блока. Для уплотнения стыков между секциями радиатора ставят прокладку: при водя ном отоплении (tг до 100 °С) — из прокладочного карто на, смоченного в воде и проваренного в натуральной олифе, а при паре или перегретой воде (tг>100°С) — из па-ронита, смоченного в горячей воде.

Допускается прокладка из термостойкой резины и из других термостойких материалов, обеспечивающих герметичность соединений. Обычную резину использовать для прокладок не разрешается.

Наиболее распространены чугунные радиаторы МС-140,МС-90,М-90 (ГОСТ 8690—75*) с двумя колонка-мм по глубине. Монтажная высота — расстояние между центрами ниппельных отверстий радиаторов — составляет h = 500 мм, полная высота H=582—588 мм, строительная глубина b = 140 мм и строительная длина секции H=98—108 мм.

Радиаторы МС-140 и МС-90 рассчитаны на избыточное давление теплоносителя до 0,9 МПа, что расширяет область их применения, а все остальные чугунные радиаторы — до 0,6 МПа. У всех названных радиаторов в отличие от снимаемого с производства радиатора М-140-АО отсутствует межколонное оребрение, что наряду с другими конструктивными особенностями определяет их улучшенные гигиенические и эстетические качества.

По монтажной высоте радиаторы подразделяют на высокие— 1000 мм, средние — 500 мм, низкие — 300 мм. Наиболее широко применяют средние радиаторы. Каждый радиатор имеет четыре чугунные пробки, ввернутые в ниппельные отверстия крайних секций; две из них — сквозные, с внутренней резьбой 15—20 мм — служат для присоединения приборов к теплопроводу.

Производство чугунных радиаторов требует большого расхода металла, они трудоемки в изготовлении и монтаже. При этом усложняется изготовление панелей вследствие устройства в них ниши для установки радиаторов. Кроме того, производство радиаторов приводит к загрязнению окружающей среды. Поэтому, несмотря на такие важные достоинства радиаторов, как коррозионная стойкость, отлаженность технологии изготовления, простота изменения мощности прибора путем1 изменения количества секций и др., их производство в нашей стране сокращается за счет увеличения выпуска приборов из стали, алюминия и его сплавов.

В СССР изготовляют однорядные и двухрядные стальные панельные радиаторы: штампованные колончатые типа РСВ1 и штампованные змеевиковые типа РСГ2. Однорядный стальной штампованный радиатор типа РСВ1 (рис. 8.2, а) состоит из двух штампованных стальных листов толщиной 1,4—1,5 мм, соединенных между собой контактной сваркой и образующих ряд параллельных вертикальных каналов, объединенных сверху и снизу горизонтальными коллекторами. Панель стального радиатора типа РСГ2 (рис. 8.2, б), как и радиатора РСВ1 состоит из двух стальных листов толщиной 1,4—1,5 мм, соединенных между собой контактной сваркой и образующих ряд горизонтальных каналов для прохода теплоносителя.