ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.07.2020

Просмотров: 736

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Для електричних нагрівників потрібні регулятори, які запобігають від перегрівання у випадку аварійної зупинки вентилятора системи. Переважно це верхньограничний терморегулятор з ручним настроюванням. Додатково в коло керування електронагрівником може бути включене реле потоку.

Електричні нагрівники зазвичай встановлюють в повітропроводах. Щоби нагрівники рівномірно обтікались повітряним потоком і не було місцевих перегрівань поверхні, їх треба розташовувати на відстані не менше двох діаметрів від відводів і інших місцевих аеродинамічних опорів повітропровода. Зазвичай рівномірність обтікання забезпечується встановленням електронагрівника на всмоктувальній стороні вентилятора; при їх встановленні на нагнітальній стороні відстань від нагнітального отвору вентилятора до електронагрівника повинна бути не менша чотирьох діаметрів з’єднувального повітропровода.

Оскільки аеродинамічний опір електричних нагрівників відносно невеликий, у їх фасадному перерізі допускаються швидкості до 7,6 м/с (аеродинамічний опір не перевищує 25 Па). Існує однак мінімально допускна, щодо умов перегрівання, швидкість [8]. Її величина залежить від типу нагрівників, початкової температури повітря і електричної потужності, що припадає на одиницю площі перерізу повітропровода.

Занурювані електронагрівники часто застосовують для підігрівання води в піддонах камер зрошення та інших зволожувальних апаратів, для підігрівання води в піддонах градирень у ХПР, для підігрівання оливи в компресорах, для випаровування холодоагента з картерів компресорів в часі простоювання холодильної устави. Електричні кабелі опору використовують для захисту від замерзання трубопроводів охолодженої води і трубопроводів постачання конденсаторів холодильних устав водою, а також для захисту кожухотрубних випарників водоохолоджувальних агрегатів, що встановлені назовні будинку.

9.2.2. Газові нагрівники повітря

Газові нагрівники повітря складаються із корпусу, в якому знаходяться вентилятор з електродвигуном, теплообмінник і газовий пальник. Паливник (топка) може бути розміщена при стіні, при стелі корпусу, або винесений за межі корпусу (тобто окремий). Особливістю цих нагрівників є те, що вони діють незалежно від центрального (централізованого) теплопостачання і швидко допроваджують теплоту безпосередньо до приміщень, що обігріваються. При цьому відсутнє постачання (доставляння) пари або нагрітої води, а натомість появляється система газопостачання і комин для відведення продуктів спалювання. Сам теплообмінник складається переважно з камери спалювання і грійних трубопроводів або грійних вкладок, крізь які протікають продукти спалювання. Повітряний потік, що нагрівається, протікає перехресно щодо грійних трубопроводів (рис.9.3).





Рис. 9.3. Газовий повітронагрівник з камерою спалювання зі спеціальної сталі

і теплообмінником кишенькового типу

Інша конструкція відрізняється тим, що поверхня грійних елементів збільшена за рахунок оребрення або шпичаків (шпилів). Пальники для нагрівників середньої теплопродуктивності (до 95 кВт) передбачають атмосферного типу, а для вищої продуктивності – інжекційні або іншого типу, що працюють з механічним готуванням газоповітряної суміші до спалювання. При застосуванні пальників атмосферного типу їх запалювання відбувається за допомогою термоелектричного запальника. При напівавтоматичних або повністю автоматизованих пальниках застосовуються автомати готування газу до спалювання, що складаються з давача, який слідкує за полум’ям, і апарата керування. Цей апарат включає і виключає пальник на підставі регулювальних сигналів та контролює його дію згідно встановленої програми. В часі запускання і дії не може бути перевищений час витікання газу без запалювання. Цей, так званий час безпеки, залежить від потужності теплообмінника. За відсутності газу, електроенергії або повітря настає раптове відключення повітронагрівника.

Для залів магазинів і виробничих приміщень застосовують підлогові (парапетні) теплообмінники. Настінний теплообмінник, зображений на рис. 9.4. Застосовуються також пристельові теплообмінники. Ці теплообмінники оснащені пальниками як атмосферного типу, так і інжекційними.


Рис.9.4. Настінний нагрівник повітря фірми ІТТ-Reznor

з газовим пальником атмосферного типу (можливе приєднання повітропровода)

Продукти спалювання відводяться в атмосферу через димову трубу (комин). В тракті відведення продуктів спалювання передбачається переривник тяги (не стосується інжекційних пальників), який призначений для відсікання притікання зустрічного потоку зовнішнього повітря від пальників. Існують також нагрівники повітря з умонтованим вентилятором для відведення продуктів спалювання, а також теплообмінники, що монтуються на зовнішній поверхні стін (вони не потребують димової труби).

Конструкційні особливості нагрівника повітря з пальником атмосферного типу характеризує рис. 9.5. Осьовий вентилятор нагнітає повітря, що підігрівається, на теплообмінник зі сталевої бляхи. Гарячі гази рухаються вертикально вгору і віддають свою теплоту повітряному потокові. Апарати цього типу застосовуються, найперше, для обігрівання залів супермаркетів, виробничих приміщень і інших приміщень великого об’єму; вони підігрівають найчастіше рециркуляційне повітря, в потоці якого встановлені. Можуть монтуватись також на дахах будівель (рис. 9.6). Для ощадливого споживання газу передбачений умонтований в нагрівник регулятор температури.


Рис. 9.5. Газовий повітронагрівник з пальником атмосферного типу


і осьовим вентилятором для відведення продуктів спалювання (фірми Heylo)






Рис. 9.6. Газовий повітронагрівник, який призначений для монтування на дахах будівель

(фірми ІТТ-Reznor)

Регулювання теплової потужності повітряного потоку відбувається через увімкнення і вимкнення нагрівника за допомогою електромагнітного клапана (регулювання двопозиційне), що поєднаний із сенсором (первинним перетворювачем) температури внутрішнього повітря. Застосовується також регулятор температури продуктів спалювання, який підтримує сталою їх температуру, наприклад 180 оС. Завдяки цьому забезпечується сталий ККД величиною 80 - 85 %. Безпеку дії контролюють три термостати: регулятор запобігає нагнітанню в СВ холодного повітря при запусканні нагрівника в дію; засіб керування вмикає і вимикає пальник при заданій (наставленій) температурі, наприклад 90 оС; обмежник безпеки виключає пальник за надмірної температури. Для підтримання рівномірної температури повітряного потоку передбачений обвідний повітропровід на теплообміннику. Повітронагрівники можуть бути оснащені спеціальною камерою, яка забезпечує можливість підігрівання зовнішнього, рециркуляційного або суміші зовнішнього і рециркуляційного повітря. Втрати з викидними продуктами спалювання нових агрегатів становлять 10 - 12 % залежно від потужності. Температура продуктів спалювання 160...300 оС. Річний ККД (ступінь використання) підігрівників цього типу є вищий ніж аналогічних водяних або парових нагрівників. Недоліком газових нагрівників є підвищена температура в пристельовій зоні приміщення, а отже і підвищені тепловтрати через стелю (покрівлю).

9.2.3. Рідкопаливні повітронагрівники

Ці нагрівники конструкційно подібні до газових однак в якості первинного палива в них використовується рідке паливо. Теплота спалювання цього палива передається безпосередньо до повітряного потоку.

Нагрівник повітря складається з:

  • пальника типової конструкції, що пристосований до поєднаної дії з обладнанням керування і безпеки; найчастіше це пальники для спалювання легкого рідкого палива;

  • камери спалювання, найчастіше з чавуну спеціального виливання або з легованої сталі;

  • теплообмінника, трубного або кишеньового типу, розташованого на шляху руху продуктів спалювання, найчастіше з жаровідпорної хромонікелевої сталі;

  • вентилятора (осьового або радіального), що служить для спонукання руху повітряного потоку;

  • труби для відведення продуктів спалювання, що виготовлена зі сталевої бляхи.

Різні типи будови: вісь полумя горизонтальна або вертикальна, симетрична або несиметрична, а також занурювана (рис. 9.7).

Вентилятор і отвори для витікального теплого повітряного потоку знаходяться частково вгорі, а частково знизу апарата. В найчастіше вживаних конструкціях є доповнення повітропроводами таким чином, що тепле повітря може бути краще розподілене. Максимальні втрати з продуктами спалювання становлять 1 - 12 %. Температура викидних продуктів спалювання перевищує 180 оС.




Рис. 9.7. Рідкопаливні нагрівники повітря різних конструкційних типів:

а – з осьовим вентилятором і горизонтальною віссю полум’я;

b – з радіальним вентилятором і вертикальною віссю полум’я;

с – з осьовим вентилятором і занурюваним пальником

Ці нагрівники встановлюються за дозволом Держнаглядохоронпраці. З погляду охорони довкілля дозволяється мінімальна кількість індивідуальних коминів або один збірний комин, застосування якого спричиняє використання центральної обігрівальної котельні. Загальні та технічні вимоги і методи досліджень подані в DIN 4794, частина 1 і 2 (12.80). Різниця температур повітряного потоку на притіканні і витіканні становить 20...40 К.

Номінальні характеристики відносяться до різниці температур 45 К. Застосовуються нагрівники з наступними технічними характеристиками:

- номінальна теплова потужність 12 ... 120 кВт;

- повітропродуктивність 800 ... 820 м3/год;

- тиск вентилятора 30 ... 90 Па.

Повітря для спалювання палива засмоктується безпосередньо з приміщення, в якому встановлений повітронагрівник.

  • Підлогові повітронагрівники

Вони встановлюються в приміщенні вільно на підлозі. Належить однак дотримуватись технічних аспектів безпеки [10]. Конструкційні особливості таких нагрівників подані на рис. 9.8. Внизу апарата над підлогою знаходиться радіальний вентилятор, що засмоктує повітря з приміщення і переміщує його вгору через теплообмінник. Витікання теплого повітря відбувається у всіх напрямках навколо апарата. Відведення продуктів спалювання бокове. Можливим є також приєднання повітропроводу.

Теплообмінники виготовляються зі сталі вуглецевої або легованої, а також з чавуну, причому їх поверхня є оребреною.



Рис. 9.8. Рідкопаливний нагрівник повітря з радіальним вентилятором (фірми “Buderus”), тепловою потужністю 46.. 465 кВт

Конструкційні особливості нагрівника малої теплової потужності подані на рис.9.9.



Рис.9.9. Рідкопаливний нагрівник з трубним теплообмінником для нагрівання повітря,

тепловою потужністю 20 ... 50 кВт (фірма “Buderus”)

В приміщеннях великої площі встановлюють декілька повітронагрівників, причому постачання рідкого палива до них передбачається від спільного збірника (рис.9.10). Якщо потрібне центральне обігрівання, наприклад офісних приміщень (бюро), до збірника палива можна приєднати також рідкопаливний котел (рис.9.11).



Рис. 9.10. Схема постачання рідким паливом декількох нагрівників повітря,

що розміщені на підлозі виробничого приміщення




Рис. 9.11. Зальне виробниче приміщення з декількома рідкопаливними нагрівниками повітря і котлом для водяного обігрівання службових приміщень (бюро) із спільним збірником рідкого палива

Теплова потужність і габаритні розміри стандартних нагрівників повітря подані в табл. 9.1. Корпус нагрівника теплоізольований скло- або азбестовою ватою чи іншим подібним матеріялом.



Таблиця 9.1

Теплова потужність і габаритні розміри рідкопаливних нагрівників повітря

Тип

Теплова потужність, кВт

Габаритні розміри, мм

Витрата повітряного потоку, м3/год

Висота

Ширина і глибина

25

29

1460

870

2200

50

58

1620

1080

4000

100

116

1830

1300

7500

150

175

2120

1400

11400

300

350

2610

2040

25700

525

610

3010

2700

41000

1000

1160

4040

3300

73500

Вимоги щодо обладнання і особливості його дослідження вказані в нормі ФРН DIN 4794 В1.1 (12.80). Обладнання до 50 кВт повинно мати вентилятор із трьома числами обертів для приростів температур 35, 45 і 55 К (ступені 1, 2 і 3). В обладнанні до 120 кВт вимагається вентилятор із двома числами обертів. До кожного нагрівника повітря додаються комплексні характеристики, за якими можна визначити витрату повітряного потоку, тиск вентилятора і перепад температур.

  • Настінні повітронагрівники

Схема рідкопаливного повітронагрівника зображена на рис.9.12. Крім постачання до нього електроенергії і палива вимагається також відведення продуктів спалювання, що часто є кропіткою справою. Зазвичай, застосовуються вони подібно як настінні водяні чи парові нагрівники повітря, перш за все у виробничих приміщеннях, в залах магазинів тощо. Розміщують їх як в позиції стоячи, так і лежачи. Приклад обігрівання за їх допомогою великозального приміщення зображений на рис. 9.13. Засмоктування більш холодного внутрішнього повітря з надпідлогового простору (права сторона рисунку) зменшує градієнт температур в приміщенні. Постачання рідким паливом подібне як на рис. 9.10 і рис. 9.11.


Рис.9.12. Настінний рідкопаливний нагрівник повітря зі зворотнім (1) і трубним полум’ям



Рис. 9.13.Системи обігрівальної вентиляції виробничого приміщення

із настінними рідкопаливними нагрівниками повітря

Існує спеціальне виконання нагрівників для гаражів і авторемонтних майстерень з більш ущільненими трактами руху повітряного потоку і продуктів спалювання.

  • Мобільні повітронагрівники

Застосовуються для висушування і прогрівання приміщень,наприклад, новозбудованих. В замкнутих приміщеннях продукти спалювання небезпечні для людей, в першу чергу щодо вмісту СО. Загальний вигляд мобільного нагрівника зображений на рис. 9.14. Існують також інші агрегати, що приєднуються до комина.


Рис. 9.14. Мобільний рідкопаливний нагрівник повітря (фірми “Heylo”)

9.2.4. Газове і рідкопаливне обладнання для повітряного обігрівання

В спеціальну групу виділяють обладнання для повітряного обігрівання (автомати теплого повітря) односімейних та невеликих адміністративних будинків. В корпусі повітронагрівника розміщені: вентилятор з електродвигуном, повітряний фільтр, теплообмінник, пальник (рис. 9.15).