Zabezpieczenia instalacji c.o. PN-B-02414:1999

Transkrypt

1 Zabezpieczenia instalacji c.o. PN-B-02413:1991 PN-B-02414:1999

2 Gęstość wody w temp. 10 o C 998 kg/m 3 Gęstość wody w temp. 90 o C 954 kg/m kg H 2 O 10 o C 1m kg H 2 O 90 o C ok. 1,04 m 3 (różnica 40 dm 3 ) Ciśnienie przy którym woda ma gęstość w temp. 90 o C, taką jak woda o temp. 10 o C przy ciśnieniu atmosferycznym (?) ok. 850 atm

3

4 System otwarty PN-B-02413:1991

5 Elementy: -Naczynie wzbiorcze -Rura bezpieczeństwa -Rura wzbiorcza -Rura przelewowa -Rura sygnalizacyjna, hydrometr -Rura odpowietrzająca -Rura cyrkulacyjna warunkowo -Kryza cyrkulacyjna warunkowo RB RB/RW RW RO RS RP H

6

7 System otwarty Zadania: -Przejmowanie wahań objętości wody (NW, RW, RB,) -Utrzymanie odpowiedniego ciśnienia w instalacji (NW, RW) -Zabezpieczenie przed nadmiernym wzrostem ciśnienia (RB, NW) -Odpowietrzenie instalacji (?) (RO)

8 Pojemność użytkowa NW: Vu = 1, 1 ν ρ ν ν pojemność wodna zładu, [m 3 ] ρ gęstość wody instalacyjnej przy temp. 10 C, [kg/m 3 ] Δν przyrost objętości wody przy jej podgrzaniu od temp początkowej 10 C do temp. średniej t m = (t z + t p )/2

9

10

11

12 Rura bezpieczeństwa. Wewnętrzna średnica rury bezpieczeństwa drb [mm] dla każdego kotła lub wymiennika ciepła powinna wynosić co najmniej d RB = 8,08 3 QK lecz nie mniej niż 25 mm Q K moc kotła lub wymiennika ciepła, kw

13 Rura wzbiorcza. Wewnętrzna średnica rury wzbiorczej d RW [mm] powinna wynosić co najmniej d RW = 5,23 3 QŹr lecz nie mniej niż 25 mm Q Zr moc źródła ciepła (kotłownia lub węzeł ciepłowniczy), kw

14

15 RB i RW na całej swej długości powinny być prowadzone bez zasyfonowań, ze spadkiem co najmniej 1% w kierunku kotła lub wymiennika ciepła. Zmiany kierunku tylko za pomocą łuków Układ połączeń rur zabezpieczających. RB powinna łączyć najwyżej położoną część przestrzeni wodnej kotła z przestrzenią powietrzną NW powyżej rury przelewowej. W przypadku jednego kotła RB na odcinku od kotła do połączenia z dolną częścią przestrzeni wodnej NW może być jednocześnie rurą wzbiorczą

16 W przypadku dwóch lub więcej kotłów lub wymienników ciepła, każdy kocioł lub wymiennik powinien być zabezpieczony samodzielną rurą bezpieczeństwa, a rura wzbiorczapowinna łączyć zbiorczą rurę powrotną znajdującą się bezpośrednio przy kotłach lub wymiennikach ciepła z dolną częścią przestrzeni wodnej naczynia wzbiorczego. Przy rozdziale górnym pion wznośnymoże spełniać rolę odcinka rury bezpieczeństwa i rury wzbiorczej. Przy rozdziale dolnym, jeżeli źródło ciepła ma moc mniejszą niż 25 kw, część instalacji wewnętrznej ogrzewania wodnego może być użyta jako rury zabezpieczające

17

18

19 Rura przelewowa. Wewnętrzna średnica rury przelewowej nie powinna być mniejsza niż wewnętrzna średnica rury wzbiorczeji rury bezpieczeństwa. Rura przelewowa powinna być wyprowadzona nad zlew lub kratkę kanalizacyjną w pomieszczeniu kotłowni lub węzła cieplnego w taki sposób, aby wypływ z niej wody mógł być kontrolowany z miejsca obsługi i miejsca napełniania instalacji ogrzewania. Rury tej nie wolno łączyć bezpośrednio z kanalizacją ani wyprowadzać na zewnątrz budynku

20 Rura odpowietrzająca. Wewnętrzna średnica rury odpowietrzającej powinna wynosić co najmniej 15 mm oraz nie powinna być mniejsza niż średnica rury odpowietrzającej instalację, doprowadzonej do naczynia wzbiorczego. Rura odpowietrzająca może być połączona bezpośrednio do naczynia wzbiorczego lub do rury przelewowej

21 Zabezpieczenie przepustowości rur. Na rurach: bezpieczeństwa, wzbiorczej, przelewowej i odpowietrzającej nie można umieszczać armatury umożliwiającej całkowite lub częściowe zamknięcie przepływu, ani urządzeń i armatury zmniejszających pole ich przekroju wewnętrznego.

22

23 Umieszczenie naczynia wzbiorczego. Naczynie wzbiorczepowinno być umieszczone na takiej wysokości, abypodczas pracy instalacji w żadnym punkcie jej obiegów wodnych nie nastąpiła przerwa w przepływie wody oraz tak, aby istniała możliwość odpowietrzenia instalacji zgodnie z PN-91/B Wysokość położenia naczynia wzbiorczegoh, w m, określana jest przy rozdziale górnym -od najwyższego punktu obiegu wody do dna naczynia wzbiorczego, a przy rozdziale dolnym -od wierzchu najwyżej położonego grzejnika do dna naczynia (rys. 3).

24 Wysokość H, w m, powinna wynosić: a) w instalacjach ogrzewań wodnych grawitacyjnych oraz pompowych z pompami obiegowymi zamontowanymi na zasilaniu H 0,3 m b) w instalacjach ogrzewań wodnych pompowych z pompami obiegowymi o wysokości podnoszenia Hp, m, zamontowanymi na powrocie H 0,7 Hp

25 Jeśli l 10 a to...

26

27

28

29 Ochrona przed zamarznięciem urządzeń zabezpieczających. Naczynie wzbiorcze, rury bezpieczeństwa, rura wzbiorcza, sygnalizacyjna i przelewowa powinny być umieszczone w przestrzeni, w której temperatura powietrza jest wyższa niż 0 C. W szczególnych przypadkach, jeżeli ze względów budowlanych warunek ten nie może być spełniony, należy zapewnić przepływ wody przez naczynie wzbiorcze, stosując rury cyrkulacyjne od każdej rury bezpieczeństwa, zgodnie z rys. 1. Średnica wewnętrzna rury cyrkulacyjnej powinna wynosić co najmniej 20 mm. Na każdej rurze cyrkulacyjnej powinien znajdować się element dławiący przepływ (np. kryza) zapewniający łączny strumień wody cyrkulacyjnej przepływającej przez naczynie wzbiorcze nie mniejszy niż 1% obliczeniowego strumienia obiegowej wody instalacyjnej. W przypadku stosowania rur cyrkulacyjnych, naczynie wzbiorcze wraz z doprowadzonymi do niego rurami powinno być zaizolowane cieplnie, przy czym warstwa izolacji powinna mieć opór przewodzenia ciepła nie mniejszy niż 2 m2k/w. Izolacja cieplna urządzeń zabezpieczających ma za zadanie ochronić je przed zamarznięciem tylko w czasie krótkotrwałych przerw w działaniu ogrzewania.

30 System zamknięty PN-B-02414:1999

31 Elementy: -Naczynie wzbiorcze -Rura wzbiorcza -Zawór bezpieczeństwa -Manometry (rura wzbiorcza, kocioł) -Zawór obsługowy warunkowo -Czujnik poziomu wody w kotłach warunkowo (kotłownia >100 kw)

32 System zamknięty Zadania: -Przejmowanie wahań objętości wody (NW, RW) -Utrzymanie odpowiedniego ciśnienia w instalacji (NW, RW) -Zabezpieczenie przed nadmiernym wzrostem ciśnienia (ZB) -Częściowe uzupełnienie ubytków wody w instalacji (NW) - warunkowo

33 3). Przeponowe - schemat podstawowy ( sprężarkowy - tu lub w p. 10)

34 3). Przeponowe - schemat podstawowy

35 3). Przeponowe kotłownia dachowa

36 3). Przeponowe NW na zasilaniu

37 4) B ogólnie

38 Pojemność użytkowa NW: Vu = v ρ ν ν pojemność wodna zładu, [m3] ρ gęstość wody instalacyjnej przy temp. 10 C, [kg/m3] ν przyrost objętości wody przy jej podgrzaniu od temp początkowej 10 C do temp. zasilania tz!!!!!!!!!! 5) przy Vu - mnożnik 1,1 a jego brak (1,0) w obu PN

39 6) Jak określać objętość wody w instalacji (dokładnie i wskaźnikowo - skąd wskaźniki).

40 Pojemność użytkowa NW: V c = V u (p max + 1)/(p max -p) pv/t = R (p+1)v c = (p max + 1)(V c -V u ) 7) Przeponowe: a) wyprowadzenie wzoru, wykres pv b) skąd p c) skąd pmax (kocioł - grzejniki - samo naczynie wzb. przepon.).

41 8) ZB - wymiennik, kocioł. Zalecane przyjmowanie pmax = potw.zb - 0,5 bar.

42 Celem montażu zaworu bezpieczeństwa jest zabezpieczenie urządzeń przed wzrostem ciśnienia powyżej dopuszczalnego ciśnienia roboczego. Projektant dobiera konstrukcję (typ) zaworu oraz jego wielkość. Typ zaworu zależy od rodzaju płynu (gaz, ciecz, para wodna, powietrze itd.), jego parametrów, rodzaju zabezpieczanego urządzenia, a wielkość od wymaganej przepustowości, t.j strumienia płynu jaki musi przepłynąć przez zawór.

43 wytyczne Urzędu Dozoru Technicznego, zasady zawarte w PN-81/M Obecna norma nt zabezpieczenia instalacji c.o. systemu zamkniętego (PN-B z 1999r) nakazuje stosowanie normy PN-81/M Uwagę należy zwrócić na niekonsekwencję aktów normalizacyjnych, gdyż norma PN-81/M dotyczy zaworów bezpieczeństwa kotłów parowych o nadciśnieniu wyższym od 0,07 MPa oraz kotłów wodnych o temperaturze obliczeniowej wyższej od 115stC (a nie do 100stC)

44 Metoda uproszczona (założenie przepływu przez zawór pary wodnej) przepustowość zaworu bezpieczeństwa: m 3600 N/r, kg/h N maksymalna trwała moc cieplna kotła, kw r ciepło parowania wody przy ciśnieniu przed zaworem bezp., kj/kg ciśnienie dopływu: p1=1,1pr gdzie: pr jest ciśnieniem roboczym najsłabszego elementu instalacji

45 Wg normy PN-81/M przepustowość zaworu bezpieczeństwa m = 10 K1 α A (p1+0,1), kg/h gdzie: K1 współczynnik poprawkowy uwzględniający właściwości pary i jej parametry przed zaworem (odczytywany z wykresu zamieszczonego w normie dla p1 =0,3-0,6 MPa równy 0,53-0,52) F pole przepływu, m2 α - dopuszczalny współczynnik wypływu dla par i gazów, α= 0,9αrzecz αrzecz wartość współczynnika wypływu zaworu bezpieczeństwa wyznaczona metodą doświadczalną A obliczeniowa powierzchnia kanału dopływowego zaworu, mm2 p1 maksymalne nadciśnienie przed zaworem, nie większe niż 1,1 ciśnienia dopuszczalnego zabezpieczanego kotła, MPa

46 9) lepiej przewymiarować niż niedowymiarować NWP - instalacja pracuje przy niższych ciśnieniach i mniej ubytków wody wskutek otwierania ZB.

47 10) Kompensacja ubytków wody rezerwa objętości załączniki C1 i C2 do B samoczynne uzupełnianie sterowane ciśnieniem lub poziomem wody, uwaga na konieczność tzw. zabezpieczenia antyskażeniowego wodociągu. wspomnieć o PN dot. jakości wody

48 11) NWP sprężarkowe

49 12) W dużych systemach, gdzie są większe ubytki wody - połączenie stabilizacji ciśnienia i kompensowania ubytków z możliwością centralnego odpowietrzania wody (doprowadzenie do spadku ciśnienia, a nawet do próżni - prawo Henry ego - zalecić ściągnięcie Poradnika Reflex.

50

51

52

53 13) Zawór obsługowy na RW a) małe średnice - specjalna dwuzłączka odcinająca b) zawór z plombowanym przykryciem pokrętła.

54 14) B p większe kotły - czujnik poziomu wody (po co).

55 15)Problemy doboru NWP w a) instalacjach wody lodowej (np. 6/12 C) b) instalacjach solarnych. Uwaga na temp. początkową - NIE 10 C.

56 16) NWP w instalacjach z kotłem na paliwo stałe. zmiana w War. Techn. (Rozp. MI z ust. 7 - Dz.U ) 7. Zabrania się stosowania kotła na paliwo stałe do zasilania instalacji ogrzewczej wodnej systemu zamkniętego, wyposażonej w przeponowe naczynie wzbiorcze, z wyjątkiem kotła na paliwo stałe o mocy nominalnej do 300 kw, wyposażonego w urządzenia do odprowadzania nadmiaru ciepła. ;