Элеватор в тепловом узле

    0
    2383

    Принцип работы элеваторного узла

    Принцип работы теплового элеваторного узла и водоструйного элеватора. В предыдущей статье мы с вами выяснили основное назначение теплового элеваторного узла и особенности эксплуатации, водоструйных или как их еще называют инжекционных элеваторов. Вкратце — основное назначение элеватора понижение температуры воды и одновременно увеличение объема прокачиваемой воды во внутренней системе отопления жилого дома.

    Элеватор в тепловом узле

    Теперь разберем, как же все-таки работает водоструйный элеватор и за счет чего он увеличивает прокачку теплоносителя через батареи в квартире.

    Теплоноситель поступает в дом с температурой соответствующей температурному графику работы котельной. Температурный график это соотношение между температурой на улице и температурой, которую котельная или ТЭЦ должны подать в теплосеть, и соответственно с небольшими потерями к вашему тепловому пункту (вода, двигаясь по трубам на большие расстояния, немного остывает). Чем холоднее на улице, тем большую температуру выдает котельная.

    Например, при температурном графике 130/70:

    • при +8 градусах на улице в подающем трубопроводе отопления должно быть 42 градуса;
    • при 0 градусов 76 градусов;
    • при -22 градуса 115 градусов;

    Если кого-то интересуют более подробные цифры, можете скачать температурные графики для различных систем отопления здесь .

    Но вернемся к принципу и схеме работы нашего теплового элеваторного узла.

    Пройдя входные задвижки, грязевики или сетчато-магнитные фильтра, вода поступает непосредственно в смешивающее элеваторное устройство — элеватор. который состоит из стального корпуса, внутри которого находится смешивающая камера и сужающее устройство (сопло).

    Элеватор в тепловом узле Перегретая вода выходит из сопла в смешивающую камеру с большой скоростью. В результате в камере за струей создается разрежение за счет чего и происходит подсасывание или инжекция воды из обратного трубопровода. За счет изменения диаметра отверстия в сопле можно в определенных пределах регулировать расход воды и соответственно температуру воды на выходе из элеватора.

    Элеватор теплового узла работает одновременно как циркуляционный насос и как смеситель. При этом он не потребляет электрическую энергию. а использует перепад давления перед элеватором или как еще принято говорить располагаемый напор в тепловой сети.

    Для эффективно работы элеватора необходимо, что бы располагаемый напор в теплосети соотносился к сопротивлению системы отопления не хуже чем 7 к 1 .
    Если сопротивление системы отопления стандартной пятиэтажки 1м или это 0,1 кгс/см2 то для нормальной работы элеваторного узла необходим располагаемый напор в системе отопления до ИТП не менее 7 м или 0,7 кгс/см2.

    Для примера если в подающем трубопроводе 5 кгс/см2 то в обратном не более 4,3 кгс/см2.

    Обратите внимание на то, что на выходе элеватора давление в подающем трубопроводе не намного больше давления в обратном трубопроводе и это нормально, 0,1 кгс/см2 по манометрам заметить довольно сложно, качество современных манометров к сожалению на очень низком уровне, но это уже тема для отдельной статьи. А вот если у вас разница давлений после элеватора больше 0,3 кгс/см2 следует насторожиться, или у вас система отопления сильно забита грязью, или при капитальном ремонте вам очень сильно занизили диаметры разводящих труб.

    Выше сказанное не относится к схемам с терморегуляторами типа «Danfoss» на батареях и стояках, с ними работают только схемы смешения с применением регулирующих клапанов и смесительных насосов.
    Кстати и применение данных регуляторов тоже в большинстве случаев весьма спорно, поскольку на большинстве отечественных котельных применяется именно качественное регулирование по температурному графику. Вообще массовое внедрение автоматических регуляторов фирмы «Danfoss» стало возможным только благодаря хорошей маркетинговой компании. Ведь «перетоп» у нас явление очень редкое, обычно мы все тепло недополучаем.

    Элеватор с регулируемым соплом.

    Теперь нам осталось разобрать, как проще регулировать температуру на выходе элеватора. и возможно ли с помощью элеватора экономить тепло.

    Экономить тепло с помощью водоструйного элеватора возможно, например, понижая температуру в помещениях в ночное время . или днем, когда большинство из нас на работе. Хотя этот вопрос тоже спорный, мы снизили температуру, здание остыло, следовательно, чтобы его заново прогреть расход тепло против нормы надо увеличить.
    Выигрыш только в одном, при прохладной температуре 18-19 градусов спится лучше. наш организм чувствует себя комфортнее.

    Элеватор в тепловом узле Для целей экономия тепла применяется специальный водоструйный элеватор с регулируемым соплом. Конструктивно его исполнение и главное глубина качественной регулировки может быть различной. Обычно коэффициент смешения водоструйного элеватора с регулируемым соплом меняется в диапазоне от 2 до 5. Как показала практика, таких пределов регулировки вполне достаточно на все случаи жизни. «Danfoss» предлагает схемы с регулирующими клапанами с диапазоном регулирования до 1 к 1000. Для чего это нам в системе отопления совершенно непонятно. А вот соотношение цены в пользу водоструйного элеватора с регулируемым соплом относительно регуляторов «Danfoss» примерно 1 к 3. Правда надо отдать должное «Данфосовцам» их продукция надежнее, хотя и не вся, плохо работают на нашей воде некоторые разновидности недорогих трехходовых клапанов. Рекомендация – экономить нужно с умом!

    Принципиально все регулирующие элеваторы выполнены одинаково. Их устройство хорошо видно на рисунке. Щелкнув по рисунку. можете посмотреть анимированное изображение работы регулирующего механизма ВАРС водоструйного элеватора.

    И на последок краткий комментарий — применение водоструйных элеваторов с регулируемым соплом особенно эффективно в общественных и производственных зданиях где позволяет экономить до 20-25% расходов на отопление, понижая температуру в отапливаемых помещениях в ночное время и, особенно, в выходные дни.

    Что еще почитать по теме:

    Похожие записи:

    • Элеватор в тепловом узле Элеваторный узел с тепловым счетчиком схема
    • Элеватор в тепловом узле Паспорт узла учета тепловой энергии образец
    • Элеватор в тепловом узле Элеватор что это? Элеваторный узел отопления –…

    Что такое элеваторный узел системы отопления?

    Элеватор в тепловом узлеМногоэтажные здания, высотки, административные здания и множество различных потребителей обеспечивают теплом ТЭЦ или мощные котельные. Даже относительно простую автономную систему частного дома иногда трудно отрегулировать, особенно если допущены ошибки при проектировании или монтаже. А ведь система отопления большой котельной или ТЭЦ несравненно сложнее. От магистральной трубы отходит множество ответвлений, причем у каждого потребителя различное давление в трубах отопления и количество потребляемого тепла.

    Элеватор в тепловом узлеПротяженность трубопроводов разная, и система должна быть спроектирована так, чтобы самый отдаленный потребитель получал достаточное количество тепла. Становится понятным, зачем в системе отопления давление теплоносителя. Давление продвигает воду по контуру отопления, т.е. создаваемое центральной магистралью отопления оно играет роль циркуляционного насоса. Отопительная система должна не допускать разбалансировки при изменении потребления тепла каким-либо потребителем.

    Элеватор в тепловом узлеКроме того на эффективность теплоснабжения не должна влиять разветвленность системы. Чтобы сложная централизованная отопительная система работала стабильно, на каждом объекте необходимо установить либо элеваторный узел, либо автоматизированный узел управления системой отопления, чтобы исключить взаимное влияние между ними.

    Тепловой распределительный пункт здания

    Элеватор в тепловом узлеТеплотехники рекомендуют применять один из трех температурных режимов работы котелен. Эти режимы вначале были рассчитаны теоретически и прошли многолетнее практическое применение. Они обеспечивают передачу тепла с минимальными потерями на значительные расстояния с максимальной эффективностью.

    Тепловые режимы котелен можно обозначить как соотношение температуры подачи к температуре «обратки»:

    1. Элеватор в тепловом узле150/70 – температура подачи 150 градусов, а температура «обратки» 70 градусов.
    2. 130/70- температура воды 130 градусов, температура «обратки» 70 градусов;
    3. 95/70 – температура воды 95 градусов, температура «обратки» — 70 градусов.

    Элеватор в тепловом узлеВ реальных условиях режим выбирается для каждого конкретного региона, исходя из величины зимней температуры воздуха. Следует отметить, что применять для отопления помещений высокие температуры, особенно 150 и 130 градусов нельзя, чтобы избежать ожогов и серьезных последствий при разгерметизации.

    Элеватор в тепловом узлеТемпература воды превышает точку кипения, и она не кипит в трубопроводах благодаря высокому давлению. Значит нужно снизить температуру и давление и обеспечить необходимый отбор тепла для конкретного здания. Эта задача возложена на элеваторный узел системы отопления – специальное теплотехническое оборудование, расположенное в тепловом распределительном пункте.

    Устройство и принцип работы элеватора отопления

    Элеватор в тепловом узлеВ точке входа трубопровода тепловых сетей, обычно в подвале, в глаза бросается узел, который соединяет трубы подачи и «обратки». Это элеватор — смесительный узел для отопления дома. Изготовляется элеватор в виде чугунной или стальной конструкции снабженной тремя фланцами. Это обычный элеватор отопления принцип работы его основан на законах физики. Внутри элеватора находится сопло, приемная камера, смесительная горловина и диффузор. Приемная камера соединяется с «обраткой» с помощью фланца.

    Элеватор в тепловом узлеПерегретая вода поступает на вход элеватора и проходит в сопло. Вследствие сужения сопла скорость потока увеличивается, а давление уменьшается (закон Бернулли). В область пониженного давления подсасывается вода из «обратки» и смешивается в смесительной камере элеватора. Вода уменьшает температуру до нужного уровня и одновременно уменьшается давление. Элеватор работает одновременно как циркуляционный насос и смеситель. Таков вкратце принцип работы элеватора в системе отопления здания или сооружения.

    Схема теплового узла

    Элеватор в тепловом узлеРегулировку подачи теплоносителя осуществляют узлы элеваторные отопления дома. Элеватор – основной элемент теплового узла, нуждается в обвязке. Регулировочное оборудование чувствительно к загрязнениям, поэтому в обвязку входят грязевые фильтры, которые подключаются к «подаче» и «обратке».

    В обвязку элеватора входят:Элеватор в тепловом узле

    • грязевые фильтры;
    • манометры (на входе и выходе);
    • термодатчики (термометры на входе элеватора, на выходе и на «обратке»);
    • задвижки (для проведения профилактических или аварийных работ).

    Элеватор в тепловом узлеЭто самый простой вариант схемы для регулировки температуры теплоносителя, но она часто используется как базовое устройство теплового узла. Базовый узел элеваторный отопления любых зданий и сооружений, обеспечивает регулировку температуры и давления теплоносителя в контуре.

    Преимущества его применения для отопления больших объектов, домов и высоток:

    1. Элеватор в тепловом узлебезотказность, благодаря простоте конструкции;
    2. низкая цена монтажа и комплектующих деталей;
    3. абсолютная энергонезависимость;
    4. существенная экономия потребления теплоносителя до 30%.

    Но при наличии бесспорных преимуществ использования элеватора для систем отопления следует отметить и недостатки применения этого прибора:

    • Элеватор в тепловом узлерасчет делается индивидуально для каждой системы;
    • нужен обязательный перепад давления в системе отопления объекта;
    • если элеватор нерегулируемый, то невозможно изменить параметры контура отопления.

    Элеватор с автоматической регулировкой

    Элеватор в тепловом узлеВ настоящее время созданы конструкции элеваторов, в которых при помощи электронной регулировки можно изменять сечение сопла. В таком элеваторе имеется механизм, который перемещает дроссельную иглу. Она меняет просвет сопла и в результате меняется расход теплоносителя. Изменение просвета меняет скорость движения воды. В результате изменяется коэффициент смешивания горячей воды и воды из «обратки», чем достигается изменение температуры теплоносителя в «подаче». Теперь понятно, зачем в системе отопления нужно давление воды.

    Элеватор регулирует подачу и давление теплоносителя, а его давление движет поток в контуре отопления.

    Основные неисправности элеваторного узла

    Даже такое простое устройство, как элеваторный узел, может работать неправильно. Неисправности можно определить путем анализа показаний манометров в контрольных точках элеваторного узла:

    1. Элеватор в тепловом узлеНеисправности часто вызываются засорением трубопроводов грязью и твердыми частичками в воде. Если наблюдается падение давления в системе отопления, которое до грязевика значительно выше, то эта неисправность вызвана засорение грязевика, который стоит в подающем трубопроводе. Грязь сбрасывается через спускные каналы грязевика, очищают сетки и внутренние поверхности устройства.
    2. Элеватор в тепловом узлеЕсли скачет давление в системе отопления, то возможными причинами может быть коррозия или засорение сопла. Если произойдет разрушение сопла, то давление в расширительном баке отопления может превысить допустимое.
    3. Возможен случай, при котором растет давление в системе отопления, а манометры до и после грязевика в «обратке» показывают разные значения. В таком случае нужно чистить грязевик «обратки». Открываются сливные краны на нем, чистится сетка, и удаляются загрязнения изнутри.
    4. Элеватор в тепловом узлеПри изменении размеров сопла из-за коррозии происходит вертикальное разрегулирование контура отопления. Внизу батареи будут горячие, а на верхних этажах недостаточно нагретые. Замена сопла на сопло с расчетной величиной диаметра устраняет подобную неисправность.

    Распределительные устройства

    Элеваторный узел со всей своей обвязкой можно представить как нагнетательный циркуляционный насос, который под определенным давлением подает теплоноситель в отопительную систему.

    Если на объекте несколько этажей и потребителей, то самое верное решение – распределение общего потока теплоносителя каждому потребителю.

    Элеватор в тепловом узлеДля решения таких задач предназначена гребенка для системы отопления, которая имеет другое название – коллектор. Это устройство можно представить в виде емкости. В емкость с выхода элеватора втекает теплоноситель, который затем вытекает через несколько выходов, причем с одинаковым напором.

    Элеватор в тепловом узлеСледовательно, гребенка распределительная системы отопления позволяет отключение, регулировку, ремонт отдельных потребителей объекта без остановки работы контура отопления. Наличие коллектора исключает взаимное влияние ответвлений системы отопления. При этом давление в батареях отопления соответствует давлению на выходе элеватора.

    Клапан трехходовой

    При необходимости разделить поток теплоносителя между двумя потребителями применяется клапан трехходовой для отопления, который может работать в двух режимах:

    • Элеватор в тепловом узлепостоянный режим;
    • переменный гидрорежим.

    Элеватор в тепловом узлеТрехходовой кран устанавливается в тех местах контура отопления, где может возникнуть необходимость разделить или полностью перекрыть поток воды. Материал крана – сталь, чугун или латунь. Внутри крана находится запорное устройство, которое может быть шаровым, цилиндрическим или конусным. Кран напоминает тройник и в зависимости от подключения трехходовой клапан на системе отопления может работать как смеситель. Пропорции смешивания можно менять в широких пределах.

    Применяется шаровой кран в основном для:Элеватор в тепловом узле

    1. регулировки температуры теплых полов;
    2. регулировки температуры батарей;
    3. распределения теплоносителя на два направления.

    Существуют два типа трехходовых кранов – запорные и регулировочные. В принципе они практически равнозначны, но запорными трехходовыми кранами труднее плавно регулировать температуру.

    • Элеватор в тепловом узле Как залить воду в открытую и закрытую систему отопления?
    • Элеватор в тепловом узле Популярный напольный газовый котел российского производства
    • Элеватор в тепловом узле Как грамотно спустить воздух из радиатора отопления?
    • Элеватор в тепловом узле Расширительный бачок для отопления закрытого типа: устройство и принцип действия
    • Элеватор в тепловом узле Газовый двухконтурный настенный котёл Навьен: коды ошибок при неисправности

    Рекомендуем к прочтению

    Элеватор в тепловом узле Терморегулятор отопления — принцип работы разных видов Элеватор в тепловом узле Как сделать коллектор отопления своими руками? Элеватор в тепловом узле Для чего необходим воздушный клапан для отопления? Элеватор в тепловом узле Как устроен и как работает термостат для отопления?

    © 2016–2017 — Ведущий портал по отоплению.
    Все права защищены и охраняются законом

    Копирование материалов сайта запрещено.
    Любое нарушение авторских прав влечет за собой юридическую ответственность. Контакты

    Что такое элеватор отопления

    При централизованном теплоснабжении горячая вода, прежде чем попасть в радиаторы отопления многоквартирных домов, проходит через тепловой пункт. Там она доводится до необходимой температуры с помощью специального оборудования. С этой целью в подавляющем большинстве домовых тепловых пунктов, построенных во времена СССР, установлен такой элемент, как элеватор отопления. Рассказать, что он собой представляет и какие задачи выполняет, призвана данная статья.

    Назначение элеватора в системе отопления

    Теплоноситель, выходящий из котельной или ТЭЦ, имеет высокую температуру – от 105 до 150 °С. Естественно, что подавать в систему отопления воду с такой температурой недопустимо.

    Элеватор в тепловом узле

    Нормативными документами эта температура ограничена пределом 95 °С и вот почему:

    • в целях безопасности: можно получить ожоги от прикосновения к батареям;
    • не всякие радиаторы могут функционировать при высоких температурных режимах, не говоря уже о полимерных трубах.

    Снизить температуру сетевой воды до нормируемого уровня позволяет работа элеватора отопления. Вы спросите – а почему нельзя сразу направить в дома воду с требуемыми параметрами? Ответ лежит в плоскости экономической целесообразности, подача перегретого теплоносителя позволяет передать с одним и тем же объемом воды гораздо большее количество тепла. Если температуру снизить, то придется увеличить расход теплоносителя, а следом существенно вырастут диаметры трубопроводов тепловых сетей.

    Элеватор в тепловом узле

    Итак, работа элеваторного узла, установленного в тепловом пункте, состоит в снижении температуры воды путем подмешивания в подающий трубопровод остывший теплоноситель из обратки. Следует отметить, что данный элемент считается устаревшим, хотя до сих пор повсеместно используется. Сейчас при устройстве тепловых пунктов применяются смешивающие узлы с трехходовыми клапанами либо пластинчатые теплообменники.

    Как функционирует элеватор?

    Если говорить простыми словами, то элеватор в системе отопления – это водяной насос, не требующий подведения энергии извне. Благодаря этому, да еще простой конструкции и низкой стоимости, элемент нашел свое место практически во всех тепловых пунктах, что строились в советское время. Но для его надежной работы нужны определенные условия, о чем будет сказано ниже.

    Элеватор в тепловом узле

    Чтобы понять устройство элеватора системы отопления, следует изучить схему, представленную выше на рисунке. Агрегат чем-то напоминает обычный тройник и устанавливается на подающем трубопроводе, своим боковым отводом он присоединяется к обратной магистрали. Только через простой тройник вода из сети проходила бы сразу в обратный трубопровод и прямо в систему отопления без снижения температуры, что недопустимо.

    Стандартный элеватор состоит из подающей трубы (предкамеры) со встроенным соплом расчетного диаметра и смесительной камеры, куда подводится остывший теплоноситель из обратки. На выходе из узла патрубок расширяется, образуя диффузор. Агрегат действует следующим образом:

    • теплоноситель из сети с высокой температурой направляется в сопло;
    • при прохождении через отверстие малого диаметра скорость потока возрастает, из-за чего за соплом возникает зона разрежения;
    • разрежение вызывает подсасывание воды из обратного трубопровода;
    • потоки смешиваются в камере и выходят в систему отопления через диффузор.

    Как происходит описанный процесс, наглядно показывает схема элеваторного узла, где все потоки обозначены разными цветами:

    Элеватор в тепловом узле

    Непременное условие устойчивой работы узла заключается в том, чтобы величина перепада давления между подающей и обратной магистралью сети теплоснабжения было больше, чем гидравлическое сопротивление отопительной системы.

    Наряду с явными преимуществами данный смесительный узел обладает одним существенным недостатком. Дело в том, что принцип работы элеватора отопления не позволяет регулировать температуру смеси на выходе. Ведь что для этого нужно? Изменять при необходимости количество перегретого теплоносителя из сети и подсасываемой воды из обратки. Например, чтобы температуру снизить, надо уменьшить расход на подаче и увеличить поступление теплоносителя через перемычку. Этого можно добиться только уменьшением диаметра сопла, что невозможно.

    Элеватор в тепловом узле

    Проблему качественного регулирования помогают решить элеваторы с электроприводом. В них посредством механического привода, вращаемого электродвигателем, увеличивается или уменьшается диаметр сопла. Это реализовано за счет дроссельной иглы конусной формы, входящей в сопло изнутри на определенное расстояние. Ниже изображена схема элеватора отопления с возможностью управления температурой смеси:

    Элеватор в тепловом узле

    1 – сопло; 2 – дроссельная игла; 3 – корпус исполнительного механизма с направляющими; 4 – вал с зубчатым приводом.

    Примечание. Вал привода может снабжаться как рукояткой для управления вручную, так и электродвигателем, включаемым дистанционно.

    Элеватор в тепловом узле

    Появившийся относительно недавно регулируемый элеватор отопления позволяет производить модернизацию тепловых пунктов без кардинальной замены оборудования. Учитывая, сколько еще подобных узлов функционирует на просторах СНГ, подобные агрегаты приобретают все большую актуальность.

    Расчет элеватора отопления

    Следует отметить, что расчет водоструйного насоса, коим является элеватор, считается довольно громоздким, мы постараемся подать его в доступной форме. Итак, для подбора агрегата нам важны две главных характеристики элеваторов – внутренний размер смесительной камеры и проходной диаметр сопла. Размер камеры определяется по формуле:

    Элеватор в тепловом узле

    • dr – искомый диаметр, см;
    • Gпр – приведенное количество смешанной воды, т/ч.

    В свою очередь, приведенный расход вычисляется таким образом:

    Элеватор в тепловом узле

    • τсм – температура смеси, идущей на отопление, °С;
    • τ20 – температура остывшего теплоносителя в обратке, °С;
    • h2 – сопротивление отопительной системы, м. вод. ст.;
    • Q – потребный расход тепла, ккал/ч.

    Чтобы подобрать элеваторный узел системы отопления по размеру сопла, надо его рассчитать по формуле:

    Элеватор в тепловом узле

    • dr – диаметр смесительной камеры, см;
    • Gпр – приведенный расход смешанной воды, т/ч;
    • u – безразмерный коэффициент инжекции (смешивания).

    Первые 2 параметра уже известны, остается только отыскать значение коэффициента смешивания:

    Элеватор в тепловом узле

    • τ1 – температура перегретого теплоносителя на входе в элеватор;
    • τсм, τ20 – то же, что и в предыдущих формулах.

    Примечание. Для расчета сопла надо взять коэффициент u, равный 1.15u’.

    Опираясь на полученные результаты, осуществляется подбор агрегата по двум основным характеристикам. Стандартные размеры элеваторов обозначены номерами от 1 до 7, принимать надо тот, что ближе всего к расчетным параметрам.

    Заключение

    Источники: http://kip-mtr.ru/uzel-teplovoy-elevatorny/, http://spetsotoplenie.ru/sistemy-otopleniya/elementy-sistem-otopleniya/chto-takoe-elevatornyj-uzel-sistemy-otopleniya.html, http://cotlix.com/elevator-otopleniya

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here