Узел тепловой элеваторный. Элеватор тепловой
Регулируемый элеватор | Автоматизация теплового пункта
Здравствуйте, друзья! Зависимая схема присоединения внутренней системы отопления с элеваторным смешением в ИТП очень распространена на территории стран бывшего СССР. Водоструйный механический элеватор, применяемый в этой схеме — это дешевый, простой и надежный в эксплуатации аппарат. Он сконструирован так, что подсасывает охлажденную воду для смешения с высокотемпературной водой и передает часть давления, создаваемого сетевым насосом на тепловой станции, в систему отопления для обеспечения циркуляции воды. Широкое применение таких элеваторов в свое время было вполне оправдано.
Но в тоже время, механический элеватор имеет существенные недостатки.Об этом я писал в этой статье. Пожалуй, главный недостаток элеватора — это постоянство коэффициента смешения, исключающее местное регулирование. То есть, как выставили диаметр сопла элеватора, так и будет работать весь отопительный сезон, и в морозы и в оттепель, в одном режиме. И это очень существенный недостаток, особенно проявляющийся в начале и конце отопительного сезона, когда возникают так называемые сезонные перегревы. Поэтому мое отношение к механическим элеваторам однозначное – их надо менять. Как говорится: «Резать, не дожидаясь перитонита».
Ну а как же электронные элеваторы с регулируемым соплом? В них этот недостаток (постоянство коэффициента смешения) в значительной мере нивелируется. Такие элеваторы позволяют в определенных пределах изменять коэффициент смешения для получения воды с температурой, необходимой для внутренней системы отопления, то есть осуществлять качественно-количественное регулирование.
В данном случае регулирующий орган (игла внутри сопла) при своем закрытии сокращает расход сетевой воды, и одновременно вызывает изменение коэффициента смешения элеватора. Это, можно сказать, промежуточный вариант между схемой с механическим элеватором и схемой с циркуляционным насосом и двух или трехходовым клапаном. Конечно, если позволяют финансы, то лучше применять схемы с насосом и клапаном. Но если финансы поют романсы, то приемлемый вариант – элеватор с регулируемым соплом.
Схема подключения с электронным элеватором, безусловно, имеет право на жизнь. Капитальные затраты при реализации этой схемы подключения ниже, чем при схеме с циркуляционным насосом.
А экономия потребляемой теплоэнергии, снижение денежных расходов на отопление при такой схеме присоединения существенна, и по моим наблюдениям, немногим уступает схемам с циркуляционным насосом. У меня на четырех объектах смонтированы погодозависимые элеваторы, и надо сказать, их работой я доволен. Особенно нравится возможность установки режимов ночных снижений температуры системы отопления. Также можно устанавливать снижения температуры теплоносителя против температурного графика в осенне — весенний период, когда на улице еще, или уже нет устойчивых минусовых температур. Механический же элеватор в этот осенне — весенний период работает с большим перегревом, перетопом.
Немного о том, как устроена и работает схема подключения с электронным элеватором. Работой элеватора управляет контроллер.
Он анализирует четыре температуры: уличную температуру, температуру внутреннюю в помещении и температуры на подающем и обратном трубопроводе системы отопления вашего дома. И в соответствии с этим подает команды элеватору, который с помощью регулирующей иглы, то увеличивает, то уменьшает расход теплоносителя во внутреннюю систему отопления. В принципе, все просто и понятно. Да, еще непременно нужен таймер (он обычно продается совместно с контроллером, или его функции уже предусмотрены в регуляторе — контроллере).
Таймер позволит вам устанавливать часы и дни, когда вы захотите установить снижение температуры теплоносителя против температурного графика теплоснабжения.
В заключение можно сказать, что схема подключения с электронным элеватором является неплохим, экономичным вариантом для автоматизации ИТП.
Совсем недавно я написал и выпустил книгу «Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий». В ней на конкретных примерах я рассмотрел различные схемы ИТП, а именно схему ИТП без элеватора, схему теплового пункта с элеватором, и наконец, схему теплоузла с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном. Книга основана на моем практическом опыте, я старался писать ее максимально понятно, доступно.
Вот содержание книги:
1. Введение
2. Устройство ИТП, схема без элеватора
3. Устройство ИТП, элеваторная схема
4. Устройство ИТП, схема с циркуляционным насосом и регулируемым клапаном.
5. Заключение
Просмотреть книгу можно по ссылке ниже:
Устройство ИТП (тепловых пунктов) зданий.
teplosniks.ru
Элеватор отопления, его конструкция, функции и основные характеристики
Кратко о том, что такое элеватор и зачем он нужен
На самом деле, чтобы лучше понять устройство элеватора и увидеть его собственными глазами, достаточно спуститься в подвал. Первым делом, в глаза бросятся различные задвижки, трубы, клапаны, термометры, манометры и т.д. Среди всего этого, можно заметить отдельный узел.
Мы понимаем, что это занятие не из приятных, поэтому подготовили для наших читателей материал, в виде фотографий и видео, чтобы можно было наглядно посмотреть на конструкцию элеватора.
И так, что же это такое. Прежде всего, необходимо разобраться с принципом работы элеватора. С районной котельной, к зданию подводят горячий теплоноситель для систем отопления, и отводят охлажденный. Для этого используют трубы для подачи и трубы для обратки. По первым поставляется горячий теплоноситель к потребителю, а вторые трубы отводят охлажденный теплоноситель, возвращая его обратно в районную котельную.
На один большой дом, или на несколько небольших, устанавливают специальные тепловые камеры. Именно в них происходит процесс распределения между домами теплоносителя. В них также монтируют запорную арматуру, с помощью которой происходит отсечение трубопровода. В подобных тепловых камерах выполняют дренажные приспособления, служащие для опустошения трубопровода (к примеру, при ремонтных работах).
Районные котельные работают в нескольких режимах:
- подача 150, при этом обратка составляет 70 гр.Ц.
- подача 130, при обратке 70 гр.Ц.
- подача 95, при обратке 70 гр.Ц.
В зависимости от широт проживания происходит выбор режима. К примеру, в Москве хватает подачи 130, а вот в Иркутске понадобится 150. В названиях режимов (150/70, 130/70, 95/70) указывается максимальная нагрузка трубопровода, все зависит от температуры воздуха за окном. Иногда, температуру уменьшают до 70/54, чтобы не было перегрева в помещении. Регулировка осуществляется на котельной.
Теплоноситель для систем отопления приходит к потребителю. Его регулировка выполняется по месту с помощью специальных механизмов, которые состоят из:
- сервопривода;
- внутреннего и наружного датчика температур наружного воздуха;
- исполнительного механизма с клапаном;
Данные системы оборудуют индивидуальными приборами. Они ведут учет тепловой энергии, благодаря чему достигается значительная экономия денежных средств. В отличии от элеваторов, подобные системы менее надежны.
Когда температура теплоносителя составляет не больше 95 гр.Ц., тепло необходимо качественно распределить по всей системе. Для этого используют балансировочные краны и коллекторы. Но, когда температура выше 95 гр.Ц. и ее необходимо уменьшить, используют элеватор. С помощью элеваторного узла к подающему трубопроводу, подмешивают охлажденную воду с обратки.
Функции и характеристики элеваторного узла
Элеватор, при правильной установке, выполняет смесительную и циркуляционную функцию. К преимуществам данной системы относят:
- простоту конструкции;
- эффективность работы;
- отсутствие подключения к электричеству.
Недостатки:
- необходим подбор элеватора и точный расчет;
- на выходе нельзя регулировать температуру;
- между подачей и обработкой нужно соблюдать перепад давления (0,8-2 бар)
Конструкция
Элеватор состоит из:
- струйного элеватора;
- сопла;
- камеры разряжения.
К нему устанавливают запорную арматуру, термометры и манометры. Все это представляет собой элеваторный узел.
Как альтернативу, вместо элеватора можно использовать оборудование с авто регулировкой температуры. Оно энергосберегающее, экономичнее, но дороже. Такое оборудование не может работать без электричества.
Поэтому, на данный момент установка элеватора довольно-таки актуальная тема. Он обладает рядом преимуществ и будет использоваться коммунальными предприятиями еще долгое время.
ogodom.ru
Что такое элеватор отопления
Содержание:
- Назначение элеватора в системе отопления
- Как функционирует элеватор?
- Расчет элеватора отопления
- Заключение
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.
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.
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.
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:
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.
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:
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.
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:
Здесь:
- dr – искомый диаметр, см;
- Gпр – приведенное количество смешанной воды, т/ч.
В свою очередь, приведенный расход вычисляется таким образом:
В этой формуле:
- τсм – температура смеси, идущей на отопление, °С;
- τ20 – температура остывшего теплоносителя в обратке, °С;
- h3 – 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:
Здесь:
- 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:
В этой формуле:
- 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
Поскольку реконструкции всех тепловых пунктов произойдут нескоро, элеваторы еще долго будут служить там в качестве смесителей. Поэтому знание их устройства и принципа действия будет полезным определенному кругу людей.
tbf.su
