Охлаждающие устройства, трубопроводы и арматура

Конструктивное исполнение охлаждающих устройств связано, прежде всего с мощностью системы водоснабжения. Второй параметр, который необходимо учитывать — тип системы. Они могут выполняться в виде баков, открытых водоемов, градирен, прудов с естественной циркуляцией.

Арматура и трубопроводы, используемые в системах водоснабжения, существенно отличаются по диаметру и конструкции. К ним относятся:

1. Вводы в зданиях – служат для соединения наружной водопроводной сети с внутренней. Вводы прокладывают перпендикулярно уличной сети.

Один ввод устанавливается для зданий с тупиковыми сетями и менее 12 пожарных кранов. Два и более ввода устанавливаются для зданий с более 12 пожарными кранами, в домах с более 500 квартирами. Трубы ввода можно располагать вдоль стен здания на расстоянии не менее 5 м от стены (из-за размыва фундамента). Присоединение домового ввода к существующей трубе городского водопровода осуществляется установкой тройника.

Вводы выполняют из чугунных труб при диаметре ввода 50 – 100 мм (реже 150 мм), из стальных оцинкованных – диаметром 50 мм или стальных бесшовных труб – при напоре водопроводной сети более 9,8×10⁵ Па. Горизонтальное расстояние места ввода до подземного канализационного трубопровода должно быть не менее 1,5 м (диаметр водопроводной трубы 200 мм и больше – не менее 3 м). Расстояние теплопроводов и газопроводов среднего давления не менее 1 м. Место ввода водопроводной трубы устанавливают так, чтобы не повредить их, при осадке здания и не допустить поступления грунтовой воды в помещения, где находится ввод. Глубина заложения трубопровода должна соответствовать глубине заложения уличного водопровода и быть ниже глубины промерзания.

2. Водомерный узел устраивают вблизи наружных стен зданий в сухих, теплых и нежилых помещениях, специальных приямках под лестницей, в подвалах. В водомерный узел должен быть обеспечен свободный доступ обслуживающего персонала.

Водомерный узел состоит из задвижки, водомера (счетчики водомерных узлов), контрольно – спускового крана, запломбированной задвижки.

Водомеры – приборы, предназначенные для измерения качества воды, расходуемой потребителем.

Водомеры действуют дисциплинирующе на потребителей, что сокращает расходы воды. На вводах обычно устанавливают скоростные счетчики, действие которых основано на вращении крыльчатки или турбинки в потоке воды. Вращение крыльчатки, скорость которой пропорциональна расходу воды, передается системной шестерен счетному механизму, на циферблате которого отмечается количество прошедшей через водомер воды.

Потери напора:

а) в крыльчатах счетчиках (калибр 15 – 40 мм) равны не более 0,25 МПа;

б) в турбинных счетчиках (калибр 50 мм и более) – 0,1 МПа.

Подбор счетчиков и определение потерь напора в них производят по номограмме или по формулам.

3. Водонапорные баки.

Водонапорные баки применяют при постоянном или периодически ненодстаточном напоре на вводе в здание для создания запаса для бесперебойного водоснабжения.

Водонапорные баки малоперспективные т.к. нужны чердаки достаточной высоты для баков, специальные помещения которые удорожают стоимость здания; способствуют ухудшению качества хранимой в них воды за счет контакта с воздухом и т.п. Емкость баков при ручном включении насосов составляет 20-30% суточного водоснабжения, а при автоматическом – 5-8 %. Помещение для баков должны иметь освещение, отопление (температура не ниже + 5 °С), вентиляцию. Высота помещения должна быть не менее 2,2 м, от верха бака до перекрытия не менее 0,6 м. Расстояние между баками должно быть 0,7 м. Расстояние между баками и стенами – 0,8 м. Расстояние между баками и стенами со стороны установки поплавковых клапанов должно быть не менее 1 м.

Водонапорные баки состоят из спускного трубопровода из поддона, поплавкового клапана, подающего трубопровода, сигнальной трубы, опорных брусьев, водоразборного трубопровода и переливного трубопровода.

4. Насосные повысительные установки.

Насосные повысительные установки применяют при постоянно недостаточном напоре в городских сетях для водоснабжения зданий. Установки должны иметь отопление, освещение и вентиляцию. Установки нельзя устанавливать в яслях, детских садах, классах школ и т.д.

5. Арматура водопроводной сети.

Арматуру водопроводной сети устанавливают для управления потоком жидкости. По способу присоединения к трубопроводам арматура разделяется на муфтовую, цапковую и фланцевую.

По назначению арматура делится на запорную (вентили, пробочные краны, задвижки), регулирующую и предохранительную (предохранительные, обратные и редукционные клапаны, вантузы, выпуски).

1. Задвижки предназначены для включения отдельных участков сети. Задвижки устанавливают, чтобы при закрытии не прекращалось водоснабжение объектов и не включилось не более 5 пожарных гидрантов. Их действие обусловлено постоянным поднятием или опусканием дисков, открывающих и закрывающих трубу при вращении шпинделя. Их устанавливают перпендикулярно движения потока рабочей среды.

По конструкции затора, задвижки делятся на два вида:

- параллельные;

- клиновые.

По конструкции шпинделя на задвижке, задвижки бывают с выдвижным и не выдвижным шпинделем.

Задвижки изготавливают из чугуна и стали.

Преимущества: незначительное гидравлическое сопротивление в открытом положении; возможность переменного направления движения рабочей среды.

Недостатки: трудность ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затора при эксплуатации; возможность гидравлического удара в конце хода запорных дисков.

Задвижки рекомендуют устанавливать на кольцевых трубопроводах и в других случаях, где возможно двухстороннее движение.

Рис. 29.

2. Вентиль – запорное устройство, в котором запорный диск перемещается поступательно в направлении, совпадающем с направлением лоточка транспортируемой среды. Вентили отключают отдельные участки трубопровода и регулируют количество транспортной среды, проходящей по трубопроводу. Вентили устанавливают только на тупиковых трубопроводах.

Вентили бывают муфтовые (устанавливают на трубопроводы, транспортирующие воду температурой до 50 °С и пар температурой до 225 °С), фланцевые и с гладкими концами под приварку к трубопроводам.

Вентиль состоит из корпуса, клапана, резиновой уплотнительной прокладки, шток (шпиндель), маховика и сальника.

Вентиль перекрывает поток каналом, который перемещается параллельно оси потока. В корпусе имеется седло и размещен клапан с резиновой уплотнительной прокладкой. Клапан с помощью штока (шпинделя), имеющего в средней части резьбу, соединен с маховиком. При повороте маховика против часовой стрелки, шток с клапаном поднимается и открывает путь воде; при обратном вращении, шток с клапаном опускаются на седло, перекрывая поток.

3. Пробочные краны служат для прекращения подачи рабочей среды. По форме рабочего органа (пробки) пробочные краны бывают трех типов: конусные, цилиндрические и шаровые.

В санитарно – технических системах используют конусные и шаровые пробочные краны.

Шаровые пробочные краны используют только как проходные.

Пробочные краны изготавливают из чугуна, латуни и стали.

Пробочные краны состоят из корпуса, в котором помещена плотно притертая к стенам корпуса пробка с отверстием. При повороте пробки на 90°, продольная ось отверстия устанавливается перпендикулярно потоку и подача воды прекращается. При больших давлениях и расходах, быстрое закрытие пробочного крана вызывает резкое повышение давления в сети (гидравлический удар), нарушающее прочность соединений трубопроводов, поэтому используется в системах, где давление не превышает 0,1 МПа.

Регулирующая арматура.

Регулирующая арматура поддерживает в сети расход или давление на уровне, обеспечивающем работу системы в оптимальном режиме. К регулирующей арматуре относятся регуляторы давления и расхода воды, также используют запорные вентили и диафрагмы, установленные перед водозаборной арматурой, на разводках, у основания стояков и на магистралях. Регулирующая арматура изготавливается из тех же материалов, что и запорная.

Регуляторы давления поддерживают постоянное давление в системе независимо от расхода. Изготавливают d_у = 40 – 150 мм и p_у = 1,5 МПа (15 кгс/см²) с различными мембранными механизмами. Регулятор работает следующим образом: при некотором расходе волы в сети перемещение грузов задается требуемое давление и клапаны устанавливаются в определенном положении. При увеличении разбора воды из регулируемой сети возрастают потери давления в регуляторе. Если в этот момент давление в сети до регулятора остается неизменным, то в сети после регулятора оно оказывается меньше заданного. Последнее влечет за собой снижение давления в полости над мембраной и перемещение мембраны, штока и клапанов вверх, что увеличивает площадь проходного сечения между седлами и клапанами и снижает потери давления в регуляторе. Это происходит до тех пор, пока не восстановится равновесие сил, и давление в регулируемой сети не окажется равным заданному. При уменьшении расхода воды и колебании давления на входе, регулятор работает аналогично.

Регуляторы расхода воды представляют собой переменные гидравлические сопротивления, обеспечивающие постоянный расход при изменяющемся давлении на входе регулятора. Самым простым средством регулирования (ограничения) расхода являются диафрагмы (диски с отверстием), на которых гасится избыточное давление пред арматурой (давление, превышающее рабочее давление арматуры). Регулятор расхода с пружиной состоит из корпуса, в котором размещен подвижной клапан и пружина. Вода проходит через центральное отверстие в клапане и регулируемый зазор между корпусом и клапаном. При увеличении расхода под действием гидродинамических сил на клапан, пружина сжимается – клапан приближается к седлу, уменьшая площадь проходного сечения между корпусом и клапаном. В результате расход уменьшается до прежнего значения. Более совершенна конструкция регулятора РРЛТ –1.

Предохранительная арматура.

К предохранительной арматуре относятся предохранительные клапаны, обратные клапаны и воздухоотводчики. Эта арматура применяется в местах, где возможно образование гидравлического удара, повышение давления или обратный ток воды в трубопроводах. Клапаны могут быть пружинными и рычажно–грузовыми. Предохранительные клапаны монтируют на гидропневматических баках, после насосов.

Запорная арматура.

Заторная арматура устанавливается:

- на каждом вводе;

- на кольцевой разводящей сети для обеспечения возможности включения на ремонт отдельных ее участков;

- на кольцевой сети производственного водопровода, из расчета обеспечения двухсторонней подачи воды к агрегатам, не допускающим перерыва в подаче воды;

- у основания пожарных стояков с пятью и более пожарными кранами;

- у основания стояков хозяйственно – питьевой или производственной сети в зданиях высотой 3 и более этажа;

- на ответвлениях от магистральных линий водопровода;

- на рукавах в каждую квартиру, на подводках к смывным бачкам, смывным кранам и водо-обогревательным колонкам;

- на ответвлениях к групповым душам и умывальникам;

- после регулятора давления, перед наружными поливочными кранами;

перед приборами, аппаратами и агрегатами специального назначения.

Расстояние от магистрали до запорной арматуры, установленной на стояках и ответвлениях, не должно превышать 120 мм.

В целях возможности проведения ремонта или быстрой замены отдельного элемента системы водоснабжения все трубопроводы, запорно–регулирующая арматура и контрольно–измерительная аппаратура унифицированы и стандартизированы (нормированы по диаметру).