Файл: Лабораторная работа 1 Исследование характеристики особенностей различных трубопроводов, применяемых в системах водяного отопления..pdf

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Исследование характеристики особенностей различных трубопроводов, применяемых в системах водяного отопления. Исследование работы шарового крана Цель работы ознакомление с видами трубопроводов, применяемыми в системах отопления. Сравнение трубопроводов между собой, выбор оптимального решения. Изучение работы и назначение запорной арматуры, в частности, шарового крана. Теоретические сведения Отопление – искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта и/или требованиям технологического процесса. Под отоплением также понимают устройства и системы, выполняющие эту функцию. В существующих и проектируемых системах отопления применяются различные трубопроводы, оборудование и арматура. Трубопроводы условно можно разделить на четыре основных типа в зависимости от материала, из которого они изготовлены
– стальные (неоцинкованные, оцинкованные по наружной поверхности, нержавеющие)
– медные
– пластиковые (полиэтиленовые, полипропиленовые, полибути- леновые)
– металлопластиковые (с прослойкой металла – алюминия) риса) б) в) где) ж) з) Рис. 1.1. Трубы, применяемые в системах отопления а – стальная водогазопроводная труба б – стальная труба, оцинкованная только по наружной поверхности в – труба из нержавеющей стали г – медная труба д – металлопластиковая труба е – полиэтиленовая труба ж – полипропиленовая труба з – некоторые соединительные элементы для различных труб
5

Запорная арматура – устройство, предназначенное для того, чтобы перекрыть или открыть поток теплоносителя по трубопроводу, имеющему определенное назначение. По принципу управления расходом теплоносителя запорная арматура (рис. 1.2) подразделяется наследующие виды
– вентиль. Принцип работы основан на поступательном перемещении запорного элемента вдоль перекачиваемого потока рабочей среды
– кран. Работа осуществляется за счет поворота запорного элемента вокруг своей оси
– затвор. Принцип работы основан на повороте исполнительного органа вокруг оси, расположенной под определенным углом к потоку теплоносителя
– задвижка. Принцип действия заключается в поступательном перемещении золотника вдоль запорной плоскости под углом к потоку теплоносителя. а) б) в) г) Рис. 1.2. Разрезы и общий вид различной запорной арматуры а – вентиль б – шаровой кран в – затвор г – задвижка.
6

Элемент запорной арматуры, запорный орган которого вращается вокруг чужой оси, называется затвором. Распространение получил затвор с рабочим органом в форме диска (рис. 1.2, в. По типу соединения с трубопроводной системой изготавливаются фланцевые и резьбовые затворы. Затвор может быть с ручным управлением при помощи поворотной рукоятки или ручного редуктора, а также пневматического или электрического привода. Запорный элемент вентиля располагается на шпинделе, вращение которого осуществляется вручную или при помощи реверсивного двигателя. Недостаток устройства – высокое гидравлическое сопротивление. Кран имеет запорный элемент шарообразной формы или в виде усеченного конуса. Эксплуатируется в положениях полного открытия или закрытия. Задвижка также эксплуатируется в положениях полного закрытия или открытия. Использование промежуточного положения приводит к разрушению поверхности запорного элемента. Задвижки бывают параллельными, клиновыми, с выдвижным или статичным штоком. Экспериментальная установка. Методика проведения эксперимента Экспериментальная установка, изображенная на рис. 1.3, представляет собой гидравлический стенд, включающий четыре последовательных прямолинейных участка с различными местными сопротивлениями, а также шаровой кран 1, циркуляционный насос 6, ротаметр 5. Измерения проводятся при установившемся гидравлическом режиме. Расход теплоносителя G, кг/ч, измеряется при помощи расходомера (ротаметра) при различном угле открытия шарового крана (от полного открытия до полного закрытия и наоборот.
7

Рис. 1.3. Схема лабораторной установки для исследования работы шарового крана номера в кружках – прямолинейные участки трубопровода с различным местным сопротивлением 1 – шаровой кран 2 – вентиль 3 – пробковый кран
4 – кран двойной регулировки 5 – расходомер (ротаметр 6 – насос Обработка экспериментальных данных Результаты измерений и обработки экспериментальных данных по исследованию работы шарового крана сводят в табл. 1.1. Таблица 1.1 Результаты измерений и расчетов
№ опыта
1 2
3 4
5 6
7
α, градус
0 90
G, кг/ч По результатам расчетов строится график зависимости расхода теплоносителя от угла поворота рукоятки крана G = f(α) (рис. 1.4).
8

Рис. 1.4. График G = f(α) Контрольные вопросы
1. Какие трубы и фасонные части применяются в системах отопления. Каким образом маркируются и обозначаются на чертежах различные по материалу трубопроводы в современных системах водяного отопления
3. Каким образом производится монтаж полимерных и металлополимерных трубопроводов. Каким образом производится монтаж металлических трубопроводов. Какие трубопроводы являются наиболее оптимальными для напольного отопления
6. Сравните трубы из различных материалов между собой. В чем заключаются преимущества и недостатки различных трубопроводов
7. Какая арматура устанавливается на подводках, стояках и магистральных трубопроводах системы отопления Укажите назначение этой арматуры.