Местное приготовление горячей воды в жилых зданиях устраивается обычно или с газовыми водонагревателями при любом количестве этажей или с водогрейными колонками, работающими на твердом топливе, в домах с числом этажей не более пяти.
Надежность работы центральных систем горячего водоснабжения, котельных установок и тепловых сетей с непосредственным водоразбором во многом зависит от степени жесткости исходной воды.
При ее нагревании неизбежно выделение из раствора в труднорастворимый осадок известковых солей кальция и магния.
Отложения осадка — малотеплопроводной накипи на стенках котлов и подогревателей — снижают их теплопроизводительность и вызывают перегрев, вредный для прочности металла. Неизбежная очистка от накипи выводит на время из строя котлы и подогреватели, укорачивает срок их службы.
Существует ряд способов умягчения воды, требующий устройства специальных установок. Так, при одном из них — катионировании — вода пропускается через фильтрующий слой из катеонита — материала, способного удержать катионы (положительно заряженные частицы растворенных солей жесткости). Катеонитом обычно служит сульфоуголь — каменный коксующийся уголь, обработанный серной кислотой.
Коррозия внутренней поверхности труб вызывается растворенными в воде газами: кислородом, углекислотой, сероводородом и хлором. Удаление из воды воздуха — деаэрация — производится нагреванием воды. Удаление только кислорода — обескислороживание — чаще всего обеспечивается введением в воду соединяющихся с кислородом веществ (обычно сульфита натрия). Отсюда и название такого метода обескислороживания — сульфитирование.
Питание тепловых сетей сырой водой, не прошедшей нужной обработки, воспрещается.
Системы горячего водоснабжения, питающиеся от тепловой сети, устраиваются с непосредственным отбором из сети горячей воды или с использованием горячей воды как теплоносителя для подогрева расходуемой воды в скоростных или емкостных подогревателях.
В скоростном водоподогревателе малой емкости необходимо обеспечить большую скорость движения греющей и подогреваемой воды для получения меньших размеров теплопередающей поверхности и, следовательно, самого подогревателя.
Водоподогреватель собирается из нескольких секций, состоящих из стальной трубы, имеющей диаметр до 325 мм, внутри которой находится пучок из малоподверженных коррозии латунных трубок диаметром 15 мм.
Концы трубок ввальцованы в трубные решетки, зажатые по периметру между фланцами секций. Подогреваемая вода имеет обычно больше механических примесей, солей жесткости и растворенного воздуха по сравнению с греющей водой, поступающей из тепловой сети.
Так как трубки легче очищать от накипи и осадков изнутри, то подогреваемая вода и проводится внутри, а греющая омывает их снаружи.
Прямые секции соединяются между собой двойными отводами.
Поверхность нагрева трубок подогревателя
F=Q/kΔt
где F — поверхность нагрева трубок подогревателя в м2;
Q — расчетный часовой расход тепла в ккал/ч;
k — коэффициент теплопередачи в ккал/м2 * град * ч через стенки трубок;
Δt — расчетная разность средних температур теплоносителя и нагреваемой воды:
Δt = (Тн + Тк/2 — tг + tк/2).
Здесь Тн И Тк — начальная и конечная температуры теплоносителя; tг и tк — температуры воды, выходящей и входящей из подогревателя.
При неравномерном расходе горячей воды и необходимости создания ее запаса следует или устанавливать запасный бак, или же применять емкий водоподогреватель, представляющий собой цилиндрический стальной корпус с днищами сферической формы.
Заполняющая его вода нагревается теплоносителем (пар или вода), поступающим в змеевик. Холодная вода вводится через нижний штуцер и выходит нагретой через верхний.
Сеть горячего водоснабжения в жилых домах проектируется предпочтительно с нижней разводкой. Верхняя разводка трубопроводов осуществляется обычно в банях и прачечных прокладкой магистральных линий в чердачном помещении или над ним. В жилых домах, больницах, поликлиниках, гостиницах и ряде других зданий необходимо подавать воду с заданной температурой в любое время суток. Тогда система трубопроводов строится с циркуляцией воды в магистралях и стояках.
«Санитарно-технические устройства зданий»,
В.В.Конокотин