Tamara Chîoveanu * Puiu Petculescu Cd/vte€i instalatorului de încălziri centrale , TAMARA CHIOVEANU * ing. PUIU PETCULESCU mmmm instalatorului de încălziri centrale EDITURA TEHNICĂ Bucureşti — 1989 Cartea instalatorului de încălziri centrale cuprinde cunoştinţele de bază necesare însuşirii acestei specialităţi pentru cei ce lucrează în execuţie (muncitori, maiştri, tehnicieni şi ingineri stagiari). Primul capitol reaminteşte noţiunile de fizică folosite în mod curent în instalaţii. Pentru înţelegerea fenomenelor şi a funcţionării instalaţiilor s-au descris sistemele de încălzire centrală clasice şi cele moderne legate de economisirea com­ bustibilului clasic, adică funcţionarea instalaţiilor cu pompă de căldură şi.utili­ zarea energiei solare. Al doilea capitol, tratează execuţia prin. metode clasice a instalaţiilor de încălzire centrală interioare şi a reţelelor exterioare de transport la distanţă al agenţilor termici. Sînt precizate materialele folosite, fazele tehnologice de execuţie, sculele şi uneltele necesare, de asemenea utilajele şi aparatajele utilizate, cu carac­ teristicile de gabarit şi tehnice precum şi montarea lor la poziţie. S-a insistat asupra măsurilor de modernizare şi ridicare a randamentului la montareacazanelor tubu- lare care funcţionează cu combustibil gazos sau lichid precum şi a cazanelor care utilizează combustibilul solid. Pentru punerea în funcţiune a instalaţiilor şi predarea la beneficiar într-un timp cît mai scurt a obiectivelor executate, cartea conţine metodele de reglare a instalaţiilor şi principalele defecţiuni ce pot surveni la darea în funcţiune, urmate de posibilităţile de remediere a acestora. Ultimul capitol conţine execuţia instalaţiilor prin prefabricare, condiţiile care trebuie întrunite pentru ca instalaţiile să poată fi prefabricate, avantajele prefabricării privind creşterea productivităţii muncii economia de materiale şi calitatea sporită a execuţiei. De asemenea s-au descris fluxurile tehnologice în cadrul atelierelor de pre­ fabricare a corpurilor de încălzire, a conductelor şi a surselor de căldură. Control ştiinţific: ing. Victor Voinescu Redactori: ing. Anton Popescu şi ing. Ion Radu Tehnoredactor: Măria Trăsnea Coperta seriei: Simona Dumitrescu Bun de tipar: 4.' 11. 1989 Coli de tipar: 22,5 C.Z.:697.U8 I.S.B.N. 973-31 0125-7 Tiparul executat sub comanda nr. 327 la întreprinderea poligrafică „13 Decembrie 1918", str. Grigore Alexandrescu nr. 89—97. Bucureşti, Republica Socialistă România PREFAŢĂ Dezvoltarea fără precedent a investiţiilor în ţara noastră a ridica, în faţa constructorilor probleme din ce în ce mai complicate şi a impus adoptarea unor soluţii care să răspundă cerinţelor vitale de a construi mult, repede şi bine. în acelaşi timp, creşterea gradului de confort şi consumul raţional de combustibil au impus utilizarea pe scară largă a sistemelor de încăl­ zire centrală la toate tipurile de clădiri. Răspunzînd acestor deziderate, în realizarea instalaţiilor de încăl­ zire centrală, au fost adoptate tehnologii moderne de execuţie care au con­ dus la ' creşterea productivităţii muncii, ridicarea calităţii lucrărilor şi folosirea raţională a materialelor. Astfel a fost larg aplicată prefabricarea ceea ce a făcut posibilă realizarea volumului de lucrări în continuă creş­ tere. Cartea conţine trei părţi. în primul capitol se reamintesc noţiunile de fizică folosite în domeniul instalaţiilor de încălzire pentru înţelegerea enom enelor care au loc, sistemele curente de instalaţii precum şi modul de funcţionare al acestora. De asemenea sînt prezentate elementele' de bază pentru executarea £ instalaţiilor care folosesc surse de energii neconvenţionale, considerînd că acestea se vor perfecţiona şi se vor extinde. Al doilea capitol se referă la execuţia tradiţională a lucrărilor, des­ crierea fazelor tehnologice în ordinea lor cronologică. S-au specificat carac­ teristicile materialelor şi aparatajelor folosite, montarea acestora la sur­ sele de căldură. 3 Totodată s-au dat o serie de caracteristici ale unor materiale şi apa- rataje care nu se mai produc de către industrie. Autorii şi-au propus să dea elementele necesare operaţiunilor de înlocuire şi reparaţie a acestora din instalaţiile mai vechi care sînt în exploatare. S-au dat detalii privind execuţia reţelelor exterioare de transport la distanţă a agenţilor termici. S-au menţionat modernizările aduse cazanelor pentru ridicarea ran­ damentului, în condiţiile unui consum minim de combustibil. Al treilea capitol descrie modul de execuţie prin prefabricare indus­ trializată precum şi fluxurile tehnologice ale . atelierelor de prefabricate. Fazele tehnologice comune celor două sisteme de execuţie, au fost tra­ tate în cadrul tehnologiei clasice. Cartea instalatorului de încălziri centrale constituie un ghid în spri­ jinul tehnicienilor şi muncitorilor, care au im minim de cunoştinţe în acest domeniu, atît pentru cunoaşterea modului de alcătuire şi funcţionare a instalaţiilor cît şi a tehnologiilor folosite pentru realizarea unor lucrări de calitate. Totodată au fost puse la îndemîna cititorilor o serie de elemente cu­ prinse în standarde, norme interne de fabricaţie şi normative, în legătură cu executarea şi întreţinerea lucrărilor de acest gen. AUTORII CU PRINS Prefaţă 3 Capitolul I — Date de l sză 7 A. Noţiuni de fizică folosite în mod curent în instalaţiile de încăl­ zire centrală. Definiţii şi unităţi de măsură 7 B. Transmisia căldurii 12 1. Transmisia căldurii prin elementele de instalaţii 15 2. Agenţi termici ". 19 3. Combustibili 25 C. Sisteme curente de instalaţii de încălzire centrală 29 1. Clasificarea instalaţiilor de încălzire centrală 29 2. Părţile componente ale sistemelor de încălzire centrală 30 3. Instalaţii de încălzire centrală funcţionînd în sistem mono- tubular 31 4. Instalaţii de încălzire centrală funcţionînd în sistem bitubular 34 5. Instalaţii de încălzie centrală funcţionînd cu apă caldă.... 36 6. Instalaţii de încălzire centrală racordate la reţelele de apă fierbinte -. -43 7. Instalaţii de încălzire centrală funcţionînd cu abur 46 8. Instalaţii,de încălzire centrală funcţionînd cu aer cald .... 51 9. Instalaţii de încălzire centrală prin radiaţie 52 10. Instalaţii de încălzire centrală cu pompe de căldură 56 11. Instalaţii de încălzire centrală utilizînd energia solară .... 57 12. Instalaţii de încălzire mixte 63 Capitolul X£ > — Executarea instalaţiilor de încălzire centrală prin metode clasice 64 : A. Unelte, scule şi accesorii 64 1. Bancuri de lucru • 64 2. Menghine 65 3. Clupe 67 4 .Cleşti 69 5. Chei 71 6. Maşini, dispozitive şi scule 72 7. Accesorii 83 8. Aparate pentru efectuarea golurilor şi fixarea elementelor de susţinere în elemente de' construcţii 85 9. Aparate pentru sudură 95 B. Corpuri de încălzire : JL08 1. Clasificarea şi descrierea corpurilor de încălzire 108 2. Formarea corpurilor de încălzire 127 3. Montarea corpurilor de încălzire 129 C. Conducte folosite în instalaţiile de încălzire 135 1. Ţevi ' 135 2. Fitinguri 138 3. Armături pentru conducte 140 4. Prelucrarea materialelor din oţel pentru instalaţii 142 5. Montarea conductelor 150 5 D. Surse de căldură pentru încălzire centrală 168 1. Clasificarea surselor de căldură 168 2. Centrale termice cu cazane pentru prepararea apei calde 169 3. Centrale termice cu cazane pentru prepararea aburului de joasă presiune 178 4. Gospodăria de combustibili 182 5. Puncte termice cu hidroelevatoare 186 6. Puncte termice cu schimbătoare de căldură 187 7. Descrierea şi montarea aparătajelqr '. 192 8.' Aparate de măsură şi control (A.M.C.) 256 9. Armături specifice centralelor şi punctelor termice 263 10. Instalaţii pentru dedurizarea apei 266 E. Reţele de transport ale agenţilor termici 266 1. Clasificarea reţelelor 266 r 2. Lucrări pregătitoare execuţiei reţelelor 268 3. Asamblarea şi montarea conductelor şi armăturilor , 272 F. Izolarea termică a conductelor 280 1. Condiţii generale , 280 2. Materiale termoizolante 281 3. Componentele izolaţiilor termice ' : 282 4. Prelucrarea şi execuţia izolaţiilor termice 284 G. Lucrări de construcţii aferente instalaţiilor de încălzire centrală 286 1. Postamente pentru cazane şi schimbătoare de căldură 286 . 2. Postamente pentru pompe 288 3. Postamente pentru rezervoare 290 4. Coşuri şi canale de fum 291 H. Probe necesare în execuţia lucrărilor de încălzire centrală.... 293 1. Proba la rece ! 294 2. Proba la cald 295 3. Proba de eficacitate : 297 m 4. Probe aferente surselor termice 298 I. Punerea în funcţiune a instalaţiilor de încălzire centrală 298 J. Reglajul instalaţiilor de încălzire centrală " 300 K. Principalele defecţiuni ale instalaţiilor de încălzire centrală şi remedierea lor 304 Capitolul III — Executarea lucrărilor de încălzire centrală prin prefabricare 308 A. Avantaje 308 B. Formarea centralizată a corpurilor de încălzire^ 310 1. Corpuri de încălzire din ţevi netede 310 2. Corpuri de încălzire din ţevi cu. aripioare 310 3. Corpuri de încălzire din fontă 311 4. Panouri radiante 312 5. Probarea corpurilor de încălzire 313 C. Prefabricarea conductelor^ pentru încălzire centrală ..*...- 313 L Descriere, şi elemente componente 313 2. Confecţionarea elementelor prefabricate în atelier 318 3. Montarea prefabricatelor de încălzire centrală în şantier .... 329 D. Ateliere de prefabricare 330 1. Ateliere de format şi probat corpuri de încălzire 330 2. Atelier pentru prefabricarea conductelor aferente instalaţiilor de încălzire 334 E. Transportarea şi depozitarea prefabricatelor " 337 F. Principalele norme de tehnica securităţii muncii la executarea lucrărilor de instalaţii de încălzire centrală 339 Anexe .-'. • 343 Bibliografie 356 CAPITOLU L l Date de bază A. NOŢIUNI DE FIZICĂ FOLOSITE ÎN MOD CURENT ÎN INSTALAŢIILE DE ÎNCĂLZIRE CENTRALĂ, DEFI­ NIŢII ŞI UNITĂŢI DE MĂSURĂ Tehnica instalaţiilor de încălzire centrală cuprinde o seamă de caracteristici, care pot fi exprimate şi măsurate în unităţile de măsură ale diferitelor mărimi fizice. Mărimile fizice curente întîlnite în proiectarea, executarea şi ex­ ploatarea acestor instalaţii sînt: lungimea (Z), ,suprafaţa (S), volumul (V), greutatea (G), densitatea (p), greutatea specifică (y) volumul spe­ cific (y), presiunea (P), temperatura (T), căldura (Q), dilatarea (v). K>imi0Mea (1) este noţiunea 6u ajutorul căreia se definesc dimensiu-. nile unui corp. Unitatea de măsură a acestei mărimi este metrul şi face parte din sistemul internaţional de unităţi (SI) şi din sistemul MKfS, care are drept unităţi fundamentale: metrul (m) pentru lungimi, kilo­ gramul (kg) pentru masă şi secunda (s) pentru timp. Pentru măsurarea diametrului conductelor se mai utilizează şi noţiunea de ţoi (1 " = 25,399 mm). Suprafaţa poate fi definită ca o noţiune geometrică determinată de două dimensiuni: lungime şi lăţime. Suprafeţele se măsoară tot cu ajutorul metrului avînd ca unitate de măsură metrul pătrat (m2) cu mul­ tiplii şi submultiplii săi. Volumul se defineşte ca fiind noţiunea geometrică determinată de cele trei dimensiuni ale unui corp: lungime, lăţime şi înălţime. Unitatea de măsură a volumului este metrul cub (m3) cu multiplii şi submultiplii săi. Greutatea se defineşte ca fiind forţa cu care este atras un corp spre centrul pămîntului. în tehnică unitatea de măsură pentru greutate 7 este kilogramul forţă (kgf) avînd ca multiplu tona-forţă (1 tf = 1 000 kgf), iar ca submultiplu se foloseşte gramul-forţă (1 gf = 0,001 kgf). Greutatea specifică a unui corp este greutatea unităţii de volum şi G se notează cu litera grecească f{ (gama) avînd relaţia y = — » iar uni­ tatea de măsură pentru greutăţile specifice este newtonul pe metru cub (N/m3) sau kilogramul-forţă pe metrul cub (kgf/m3). Cînd volumul este exprimat în decimetri (dm3) vom avea N/dm3 iar cînd volumul este exprimat în centimetri cubi vom avea N/cm 3. în tabelul 1.1 se poate observa că la temperatura de +4°C un vo­ lum de 1 dm3 de apă are greutatea spscifică egală cu 1 000 kgf/cm 3 sau 9 810 N/m3. Tabelul .1.1. Greutatea specifică a apei în funcţie de temperatură Greutatea specifică TTeemmppeerraa­­ ttuurraa aappeeii [N/cm3] [kgf/cm3] [[°°CC]] l 1 9 808,72 999,87 4 9 810,00 1000,00 10 9 807,35 999,73 20 9 792,63 998,23 30 9 767,52 995,67 40 9 733,87 992,24 50 9 692,06 988,07 60 9 645,58 983,24 70 9 592,21 977,81 80 9 533,65 971,93 90 9 469,98 965,34 100 9 401,70 958,38 Volumul specific a unui corp se defineşte ca fiind volumul unităţi de greutate al acelui corp. Dacă unitatea de măsură pentru greutate este kilogramul atunci volumul specific se poate determina măsurînd volumul unei porţiuni din corp cu o greutate egală cu 1 kg sau V V=~G tm3/kgf^ 3 Această relaţie este inversă relaţiei care defineşte greutatea spe­ cifică rezultînd că volumul specific şi greutatea specifică sînt două mă­ rimi inverse una alteia, adică îs 1 1 Y V Greutatea specifică şi volumul specific se măsoară întodeauna pen­ tru corpurile solide la temperatura de 0°C, pentru lichide la + 15°C, pentru apă la +4°C, iar pentru gaze la 0°C şi 760 mm Hg. Densitatea (p) sau masa specifică este masa conţinută în unitatea de volum: T = ?g Pentru apă la temperatura de +4°C, y = 1 000 kgf/m 3 de unde rezultă 1000 , = 1Q2k f s2m4 9,81 Pentru aer, la t = 15°C şi la presiunea atmosferică y = 1,229 kgf/m 3 rezultă: p = = — kgf/s2m4 9,81 8 Temperatura este măsura caive arată cît de încălzit este un corp. Unitatea de măsură .a temperaturii este gradul, iar instrumentul cu aju­ torul căruia se măsoară temperatura unui corp este termometrul. Sînt cunoscute trei scări de grade de temperatură: Celsius, Reamur şi Fahren- heit din care cea mai uzuală, în tehnică, este scara în grade Celsius (°C). Presiunea se defineşte ca fiind raportul dintre forţe şi suprafeţe. Potrivit acestei definiţii se poate scrie: F p = = 7 Dacă forţa este exprimată în newtoni, iar suprafaţa în metri pătraţi, rezultă că presiunea se exprimă în N/m 2 sau dacă forţa este exprimată în kilogram-forţă, iar suprafaţa^ în centimetri pătraţi, presiunea se ex­ primă în kgf/cm2. în tehnică sînt folosite în mod curent şi alte unităţi de măsură pentru presiune cum sînt: atmosfera, milimetri coloană de mercur (mmHg) sau milimetri coloană de apă (mm H 0). 2 9