Обвязка калорифера — примеры схем и различных вариантов

Калорифер КП 311 (воздухонагреватель ВНП 311 хл). Производство и технические характеристики калорифера КП-311

Калориферы

Паровой калорифер (воздухонагреватель) КП (ВНП) 311-паровоздушный отопительный аппарат с биметаллическими нагревательными элементами, использующий в качестве первичного источника нагрева сухой насыщенный пар до 190ºС.Сфера применения воздухонагревателей КП (ВНП 113 ..22) 311 производственные промышленные и складские помещения, ангары, мастерские, боксы и т. п.Номинальный объем нагреваемого данным воздухообогревателем воздуха составляет – 16000 м3/час (но может варьироваться от 13000 до 25000). Температура воздуха на выходе – в зависимости от объема нагнетаемого воздуха и подаваемой температуры пара. Регулировка температуры также может осуществляться при помощи установленных обводных клапанов (с электроприводом и без).Схема установки калорифера КП (ВНП113)-311 – с вертикальным расположением теплонесущих трубок. Сверху и снизу каркаса теплообменника ввариваются патрубки (штуцера) – с фланцами (по заказу) или нет.

Основные теплотехнические показатели:Поверхность теплообмена (площадь) –63,6 м²    Объем нагреваемого воздуха –16000 м³/ч    Вес (масса) теплообменника –187 кгЕмкость (вместимость) парового калорифера КП 311 –0,0383 м3     Производительность по теплу –424 кВтГабаритные размеры воздухоподогревателя –1727 х 1075 х 180 мм

Чертеж, теплотехнические показатели, габаритные размеры и масса парового калорифера КП 311 (ВНП-311) хл

Наименование  калорифера	Производительность воздухонагревателя	Площадь поверхности теплообмена	Габаритные и присоединительные размеры теплообменника, мм	Масса
По воздуху, м3/ч	По теплу, кВт	м2	L	L 1	L 2	L 3	l	l  1	l  2	C	dy	кг
КП-311 (ВНП 113-311) хл	16000	424	63,6	1655	1703	1727	1774	1003	1051	1075	912	76	187

Число ходов по внутреннему теплоносителю	Число рядов по ходу движения воздуха	Длина теплоотдающего элемента (в свету), м	Площадь, м2
поверхности теплопередачи	фронтального сечения	сечения коллектора	сечения патрубка	живого сечения для прохода теплоносителя
1	3	1.658	63.6	1.660	0.00379	0.00509	0.01662

Расчет парового воздухонагревателя КП-311 (ВНП 311)

Ниже представлены табличные данные с рабочими параметрами калорифера КП (ВНП 113 311) хл. Выложены следующие характеристики: производительность по воздуху и теплу, потребление пара, температурные показатели и др.

Таблица некоторых расчетных параметров парового калорифера КП (ВНП) 311 хл
Давление насыщенного пара – 0.1 МПа    Температура пара – 99.6 °C
Расчетные данные	Объем нагреваемого воздуха – 16000 м3/час
Температура приточного воздуха на входе в воздухонагреватель, °C	-35	-20	-10	+10	+20
Температура нагретого воздуха на выходе из калорифера КП-311, °C	+38	+46	+51	+56	+61	+65
Массовая скорость в фронтальном сечении, кг/м2•с	3.44	3.30	3.22	3.14	3.06	2.99
Аэродинамическое сопротивление, Па	64	59	56	54	51	49
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2•°C)	71.449	70.197	69.419	68.668	67.944	67.291
Температурный напор, °C	93.4	82.2	75.0	67.8	60.6	54.0
Тепловая мощность для нагрева, кВт	424	367	331	296	262	231
Расход пара, кг/час	677	585	528	472	417	369
Давление насыщенного пара – 0.25 МПа        Температура пара – 127.4 °C
Расчетные данные	Объем нагреваемого воздуха – 1900 м3/час
Температура приточного воздуха на входе в воздухонагреватель, °C	-32	-27	-22	-15	-10
Температура нагретого воздуха на выходе, °C	+50	+53	+55	+59	+62	+68
Массовая скорость в фронтальном сечении, кг/м2•с	3.98	3.92	3.87	3.80	3.75	3.65
Аэродинамическое сопротивление, Па	84	81	80	77	75	71
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2•°C)	76.054	75.594	75.199	74.592	74.160	73.322
Температурный напор воздухонагревателя КП (ВНП 113-311), °C	113.5	109.6	106.3	100.9	97.0	89.1
Тепловая мощность для нагрева, кВт	549	527	508	479	457	416
Расход пара, кг/час	906	870	839	790	755	686
Давление насыщенного пара – 0.35 МПа        Температура пара – 138.9 °C
Расчетные данные	Объем нагреваемого воздуха – 23000 м3/час
Температура приточного воздуха на входе в воздухонагреватель, °C	–28	–18	–9	+2	+7	+14
Температура нагретого воздуха на выходе из калорифера, °C	+527	+58	+63	+70	+73	+76
Массовая скорость в фронтальном сечении, кг/м2•с	4.76	4.63	4.53	4.39	4.34	4.27
Аэродинамическое сопротивление, Па	117	111	106	101	98	95
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2•°C)	82.206	81.232	80.410	79.392	78.954	78.416
Температурный напор парового теплообменника, °C	122.6	114.7	107.9	99.0	95.1	90.4
Тепловая мощность для нагрева, кВт	641	593	552	500	478	451
Расход пара калорифером КП (ВНП) – 311 хл, кг/час	1074	994	925	838	801	756

Коэффициенты теплопередачи и аэродинамическое сопротивление калорифера КП 311 (ВНП 113-311) парового

Главная | Продукция | Каталог | Калориферы | Отопительные агрегаты | Расчет онлайн | Контакты/Прайс | Главная Карта Сайта

Преимущества пластинчатых теплообменников

Основное назначение таких устройств – это передача тепла между теплоносителями, которые разделены между собой (исключается смешение рабочих сред).

За счет своей конструктивной особенности пластинчатые теплообменники имеют ряд значительно отличающихся технических параметров:

• компактность (теплообменник подбирается согласно требуемым показателям теплоотдачи, чем меньше перепады – тем меньше пластин используется);
• универсальность (может применяться в тепловых пунктах на различных объектах и использоваться в зависимости от требуемой мощности);
• экономичность (стоимость зависит от количества пластин, есть возможность выбора, ремонт обходится заменой изношенного (поврежденного) пакета пластин, а не всей системы);
• температурный диапазон составляет от -50 до +200 ˚С;
• простота обслуживания (очистка осуществляется путем раскручивания болтов прижимной плиты, далее извлекаются пластины с уплотнительными прокладками и производится промывка).

Основные схемы узлов управления

Существует как минимум несколько основных схем обвязки калориферов, которые имеют принципиальные отличия с точки зрения выбранной схемы регулирования и источника подачи тепла. Не существует однозначного ответа, какая из ниже описанных схем является правильной, все зависит от большого количества факторов (источник теплоснабжения и его возможности и требования по теплоносителю, уже установленное сетевое оборудование, величина свободного перепада давления на вводе в здание и т.д.).

Если система теплоснабжения приточной вентиляции работает на перепаде тепловой сети и подключена напрямую без промежуточных теплообменников, то в качестве управляющего органа устанавливают двухходовой линейный регулирующий клапан (схема №3), который гасит на себе избыточный перепад в точке подключения и выполняет главную функцию ограничения протока воды через калорифер. Но для того, чтобы защита от замерзания калорифера была обеспечена, на внутреннем контуре воздухонагревателя устанавливается циркуляционный насос, который обеспечивает постоянный расход на установке через дополнительную перемычку. Это классический способ количественного регулирования зонально на каждой приточной установке.

Не менее распространенными являются схемы теплоснабжения калориферов с установленными трехходовыми клапанами. Эти схемы могут работать в различных режимах регулирования в зависимости от положения клапана и места врезки перемычки.

Трехходовые клапана могут работать в режиме разделения потоков воды или в качестве смесительного органа (схема № 4). Если клапан установлен таким образом, что в зависимости от потребности установки в нагреве порт А (со стороны теплосети) открывается или закрывается, а циркуляция теплоносителя происходит через байпас клана (порты В и АВ), то имеет место самая распространенная схема количественного регулирования. Ее применение, как правило, ограничено предельным перепадом давления в центральной системе теплоснабжения, поэтому наиболее часто применяется в автономных системах теплоснабжения. Но при проектировании такой схемы необходимо учесть, что расход в системе теплоснабжения или на источнике тепла является не постоянным, поэтому сетевое насосное оборудование должно быть оснащено частотными преобразователями.

Если необходимо обеспечить постоянный расход со стороны источника тепла, то в предыдущую схему следует добавить перед клапаном перемычку с установленными обратным клапаном и балансировочным вентилем (схема №5).

Если в схеме поменять перемычку и клапан местами, а циркуляцию воды во внутреннем контуре осуществлять через перемычку, то напор циркуляционного насоса в этом случае будет меньше на величину гидравлического сопротивления клапана. Расход теплоносителя со стороны теплосети останется постоянным, а клапан будет работать на свободном перепаде давления (схема №6).

Рекомендации по монтажу

Напольный монтаж водяного калорифера

Освоить технику монтажа калориферов приточного типа совсем несложно. Потребуется внимательно изучить инструкцию по сборке, а затем строго следовать ее указаниям. Перед началом работ учитывается, что бытовые модели даже сравнительно малого веса навешиваются на основу, прочность которой проверяется заранее. Для этого подойдут крепкие бетонные или кирпичные стены; причем деревянные и гипсокартонные перегородки сразу же выбраковываются. Далее определяются с необходимостью использования термостата защиты от промерзания каналов приточной вентиляции. Если в этом месте возможно понижение температуры ниже нормы – установка термического стабилизатора считается обязательной.

Порядок проведения монтажных работ:

1. На выбранное место устанавливается металлическая рама в виде кронштейна с отверстиями для крепления корпуса (монтажная консоль).
2. Подвешивается корпус калорифера, к которому затем в указанной в инструкции последовательности подключаются трубы с комплектом запорной арматуры.
3. Сюда же монтируется смесительный узел, если его не успели установить до начала монтажных работ.

Монтируют калориферы на бетонные стены под декоративные панели

Врезаться в систему отопления допускается двумя способами. В первом случае применяются соединительные фитинги или муфты с прокладками, а при втором подходе используется сварка. Последний вариант более надежен, но его применение недопустимо при наличии гибких соединений.

Одно из слабых мест монтируемой конструкции – теплообменные патрубки, подвергающиеся постоянным деформациям. Повысить надежность системы в зоне их расположения поможет замена жестких стальных трубок гибкими шлангами. Такой прием приведет к снижению нагрузки на патрубки, которые в местах сочленения дополнительно уплотняются посредством герметичного состава.

Если корпус калорифера закреплен на неподвижной и прочной основе, допускается подключение посредством жестких труб. Если при эксплуатации предполагается перенос или смещение прибора с рабочего места, необходимо использовать гибкую подводку. На завершающей стадии монтажа прибор поверяется на работоспособность.

Достоинства и недостатки водяных калориферов

Калорифер водяной для приточной вентиляции имеет существенные минусы, ограничивающие его применение в жилых помещениях:

• большие габариты;
• сложность подключения к общей системе горячего водоснабжения;
• необходимость жёсткого контроля температуры теплоносителя в системе водоснабжения.

Однако, для создания комфортной температуры в больших помещениях (производственных цехах, теплицах, торговых центрах), применение таких нагревательных установок является наиболее удобным, эффективным, экономичным.

Водяной калорифер не нагружает электросеть, его поломка не спровоцирует возгорание – эти факторы делают использование оборудование безопасным.

Методы обвязки

Регулирующий арматурный каркас (обвязка калорифера приточной вентиляции) в зависимости от используемого источника поступления нагретой воды зачастую осуществляется двумя способами:

• применение двухходовых вентилей – в случаях использования городской сети, в которой не фиксируется расход обратного количества воды, существует только необходимость поддержания постоянства температуры;
• использование трехходовых вентилей – в случаях потребления с бойлера или котельной, где строго фиксируется расход обратного объема воды, а любые изменения влияют на нормальное функционирование всей системы. Также вам будет полезно прочитать как организовать вентиляцию в котельной загородного дома.

Установка узла обвязки

Определение необходимого значения мощности установки

При подборе нагревательного оборудования для обустройства приточной вентиляции нужно в обязательном порядке произвести расчет необходимых показателей:

• производительности на основе наружного воздушного потока окружающей среды;
• давления, которое создается работой вентиляторов;
• общей мощности нагревательного прибора;
• площади трубоотводов подачи воздуха;
• допустимой нормы возникновения различного рода шумовых эффектов;
• скорости проникновения воздушных потоков.

Особое внимание уделяется определению уровня мощности калорифера. Процесс установки калориферов применяется в приточных вентиляционных системах в целях нагрева внешнего воздуха преимущественно в холодное время. Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе

Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора

Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе. Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора

Процесс установки калориферов применяется в приточных вентиляционных системах в целях нагрева внешнего воздуха преимущественно в холодное время. Показатель мощности возможно рассчитать на основе параметров производительности вентиляции, минимальной, а также заданной температуры воздушных потоков, как снаружи, так и на выходе. Для эффективной работы приточная система зачастую оснащается регулятором мощности, предназначенного для снижения в холодный период времени скорости вращения вентилятора.

Выполняя расчет калорифера приточной вентиляции

• возможность применения разного типа питания;
• трехфазное подключение необходимо при использовании калорифера мощностью более 5кВт. В данном случае трехфазное питание является наиболее приемлемым вариантом, поскольку при этом ток будет гораздо ниже.

Максимально допустимое значение тока, потребляемого калориферным оборудованием, рассчитывается на основе довольно простой формулы:

I = P (мощность) /U (напряжение питания)

Для однофазного напряжения значение U приравнивают к 220В, при трехфазном питании – 660В. Немаловажным параметром также является температура приточного воздушного потока при нагревании калорифера заданного параметра мощности, которая рассчитывается по формуле:

T =2.98 x P (мощность) / L (производительность вентиляционной системы)

Стандартные значения рассчитываемой мощности калориферной установки для квартир и домов может составлять 1-5кВт и 5-50кВт – на предприятиях или в офисе. В случаях невозможности применения электрического типа калориферного прибора с заданной мощностью, следует прибегнуть к установке водяного калорифера, который использует в виде основного тепла воду из различных систем отопления, в том числе автономное или центральное.

В целом, в небольших помещениях целесообразнее устанавливать калориферы для приточной вентиляции на электрической основе, так как они удобны в эксплуатации и не занимают много времени при установке. Для строений с большой площадью наилучшим вариантом станет монтаж водяных калориферов, благодаря которым значительно экономится электроэнергия и уменьшаются энергозатраты, необходимые для подогрева воды.

Схемы подключения

Схема с двумя вентиляционными контурами

Для эффективного обогрева поступающего воздуха с помощью калорифера необходимо выполнить правильное подключение. Есть несколько схем установки, к которым относятся:

• Один вентиляционный контур и один калорифер. Это простейшая схема, в которой на входе или любом другом участке канала располагается одно нагревающее устройство. Подобное подключение используется для сезонного обогрева и не имеет резервного источника тепла.
• Два вентиляционных контура и несколько нагревателей. Это более сложная схема, подходящая для установки в сложных по форме помещениях. Подходит для круглогодичного использования. Есть несколько узлов обвязки. Первый контур используется для обогрева в осенне-зимнее время, а второй для лета. За счет большого количества устройств система может работать беспрерывно даже в случае аварии на одном из узлов обвязки.

Схема вентиляции с нагревателем

В состав классического узла обвязки входят следующие элементы:

• Циркуляционный насос. Применяется в водяных системах и разгоняет жидкость по трубам.
• Компрессорно-конденсаторный блок. Он используется в качестве внешнего блока в обвязке охладительной системы.
• Устройства контроля температуры и давления.
• Запорные механизмы.
• Байпас.
• Фильтр.
• Двухходовой или трехходовой автоматический клапан.
• Трубки, соединители и другие детали, чтобы подключить смесительный узел для вентиляции.

Регулирование температуры

Контроль температурного режима является важнейшей задачей системы. Есть два способа регулировки:

• Количественный. Это устаревший способ, при котором температура напрямую зависит от объема теплоносителя.
• Качественный. Более эффективный метод, при котором теплоноситель расходуется линейно. Это осуществляется при помощи трехходового клапана и насоса. Вероятность протечки исключена.

Специалисты используют второй метод. Он совместим с любой схемой подключения калорифера.

Система вентиляции

Обвязка с двухходовым клапаном

На выбор оптимальной схемы вентиляции оказывают влияние требуемая температура, интенсивность нагрева, источник теплоносителя, разница давлений. Существует несколько систем:

• Обвязка вентиляционной установки с использованием двухходового клапана. Его ставят на точку ввода без дополнительного теплообменника. В результате клапан выполняет функции промежуточного буфера и гасит давление потока воды. К недостаткам схемы можно отнести риск замерзания при отрицательных температурах. Требуется установка насоса.
• С использованием трехходового клапана. В результате получают две системы обвязки. В первом случае осуществляется разделение водных потоков, а во втором их смешивание. Схема используется в автономных тепловых сетях.

Что это такое и для чего нужен?

Калорифер – это специальное устройство, предназначенное для обеспечения теплообмена за счет нагревания воздушного потока с помощью соприкосновения его с определенным количеством нагревающих элементов.

Устанавливается такой агрегат в вентиляционных системах как в комплексе с моноблочными конструкциями, так и в виде отдельно стоящих модулей.

Как работает и устройство?

В зависимости от того, какой источник тепла используется, калориферы подразделяются на водяные, электрические и паровые.

В подавляющем большинстве случаев теплопередающие элементы калориферов представляют собой стальные трубы с оребренной поверхностью. Именно оребрение помогает увеличить площадь и, соответственно, эффективность теплоотдачи. Внутри таких труб проходит нагревающий или охлаждающий теплоноситель, а снаружи – воздушные потоки, охлаждаемые или нагреваемые при контакте с трубами.

Реберная структура устройства представляет собой металлические пластины, насаженные на трубки, либо навитую на них ленту или тонкую проволоку.

Принцип действия калориферов основан на том, что теплоноситель имеет больший коэффициент теплоотдачи по отношению к потокам воздуха.

Энергоэффективность калорифера зависит от коэффициента теплоотдачи устройства при определенных энергозатратах. Иными словами, чем больше тепла агрегат способен отдать при неизменных энергетических затратах, тем выше его эффективность.

Устройство способно значительно нагреть проходящие через него воздушные потоки – поднять их температуру на 70-110 градусов, поэтому использовать калорифер можно даже при минимальных температурах (до -25 градусов).

Устанавливаться калорифер может по двум схемам воздухообмена – по принципу смешения рециркуляционного и приточного воздуха, а также в замкнутой системе рециркуляции воздуха. Для систем принудительной или искусственной вентиляции это условие неактуально, так как через калорифер воздух прогоняется с помощью канальных вентиляторов.

Правила эксплуатации калорифера

Для правильной и бесперебойной работы нагревателей для систем приточной вентиляции важно соблюдать следующие правила эксплуатации:

1. Нужно поддерживать определенный состав воздуха в здании. Требования к воздушным массам в помещениях разного назначения перечислены в ГОСТ № 2.1.005-88.
2. При монтаже надо соблюдать рекомендации производителя, придерживаться технологии установки.
3. Нельзя подавать в прибор теплоноситель с температурой выше 190 градусов. У некоторых моделей этот порог меньше, о чем сказано в технической документации.
4. Давление жидкой среды в теплообменнике должно быть в пределах 1,2 МПа.
5. Если нужно нагреть воздух в холодном помещении, то его подогревают плавно. Повышение температуры в течение часа должно составить 30 градусов.
6. Чтобы жидкость не замерзла в теплообменнике и не разорвала трубки, нельзя допускать охлаждения окружающих воздушных масс вокруг прибора ниже нуля градусов.
7. В помещении с высоким уровнем влажности устанавливают агрегаты со степенью защиты от IP66 и выше.

Производители водяных нагревателей не рекомендуют выполнять их ремонт самостоятельно. Лучше доверить эту работу сотрудникам сервисного центра

Не менее важно перед покупкой правильно рассчитать мощность прибора, чтобы он обеспечивал должную производительность и не работал вхолостую

Ошибки самостоятельного проектирования

Проектировщики-любители не всегда могут оценить весь объект, факторы и условия. Например, при расчёте тепловых потерь не учитывается оборудование или микрокапилярное вентилирование, а вентиляторы подбираются с излишней мощностью или, наоборот, слишком слабые. Не учитывается среднее количество работников за смену. Таких недочётов очень много. Последствия от непрофессионального проекта могут проявиться не сразу, а через несколько лет

Пример принципиальной схемы

Перед заключением договора на расчёт проекта вентиляции следует оценить уровень компетенции подрядчика. предоставляет услуги в данной области. У нас в штате только профессионалы, инженеры с большим опытом, постоянно повышающие свою квалификацию. Мы оказываем услуги по Москве и области, занимаемся проектной деятельностью и в соседних регионах, работаем удалённо. Наши специалисты готовы проконсультировать вас по любым вопросам. Все способы связи опубликованы на странице «Контакты».

Принцип работы и конструкция водяного калорифера

Калорифер — это устройство, служащее для нагрева воздуха. По принципу работы он является теплообменником, передающим энергию от теплоносителя к потоку приточной струи. Состоит из рамки, внутри которой плотными рядами расположены трубки, соединенные в одну или несколько линий. По ним циркулирует теплоноситель — горячая вода или пар. Воздух, проходя сквозь сечение рамки, получает от горячих трубок тепловую энергию, благодаря чему по вентиляционной системе он транспортируется уже нагретым, не создающим возможности образования конденсата или охлаждения помещений.

Виды обогревательных устройств для приточной вентиляции

Все калориферы для приточной вентиляции можно разделить на две основные группы:

• Использующие теплоноситель.
• Не использующие теплоноситель.

В первую группу входят водяные и паровые калориферы, во вторую — электрические. Принципиальная разница между ними состоит в том, что устройства первой группы только организуют передачу тепловой энергии, поступающей в них в готовом виде, тогда как приборы второй труппы создают тепло внутри себя самостоятельно. Кроме того, водяные и паровые калориферы подразделяются на пластинчатые, имеющие большую эффективность, но худшие эксплуатационные качества, и спирально-катанные, используемые ныне практически повсеместно.

Существуют также нагревательные устройства, зачастую причисляемые к данным группам, например, газовый калорифер. Горящий газ нагревает поток воздуха, проходящий через зону накала, осуществляя его подготовку к использованию в системах вентиляции или воздушного отопления. Использование таких устройств не имеет широкого распространения, так как применение газа в промышленных цехах сопряжено с массой опасностей и имеет множество ограничений.

Также существуют калориферы на отработанном масле. Используется тепло, выделяемое при сжигании отработки. Для больших помещений такие устройства не имеют достаточной мощности, но для малых вспомогательных участков вполне подходят.

Устанавливаем пластиковые воздуховоды для вентиляции: преимущества и недостатки.

Вентиляция в ванной комнате и туалете: выбор и установка вытяжного вентилятора.

Плюсы и минусы использования

К достоинствам можно отнести:

• Высокая эффективность.
• Простота устройства, надежность.
• Компактность, возможность размещения в небольших объемах.
• Неприхотливость в обслуживании (водяные и паровые приборы практически в нем не нуждаются).

К недостаткам относятся:

• Необходимость наличия теплоносителя или подключения к сети электропитания.
• Несамостоятельность работы — необходимо оборудование для подачи воздуха.
• Прекращение подачи электроэнергии или теплоносителя означает остановку работы системы.

Как достоинства, так и недостатки приборов обусловлены из конструкцией и не зависят от внешних факторов.

Список источников

• vodakanazer.ru
• build-experts.ru
• sovet-ingenera.com
• oventilyacii.ru
• ventisam.ru
• 9692.ru
• m-e-g-a.ru
• zao-tst.ru
• AeroClima.ru